JP4313062B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体、例えば、感光体ドラムに静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像にして画像を形成するようにした電子写真式の画像形成装置がある。そして、電子写真式のプリンタには、レーザープリンタ、発光ダイオードプリンタ、液晶プリンタ等があるが、そのうち、発光ダイオードプリンタは、複数の発光ダイオード、すなわち、ＬＥＤ素子を直線状に配列して形成されたＬＥＤアレイチップ、ＬＥＤ素子によって放射された光を収束させるロッドレンズアレイ、ＬＥＤ素子を選択的に発光させるためのドライバ等により記録ヘッドであるＬＥＤヘッドが構成されるので、構造を簡素化することができるだけでなく、しかも、光学系の位置合せを容易に行うことができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、前記ＬＥＤアレイチップを構成する各ＬＥＤ素子は、製造時の種々の条件の相違によって、製造ロットごとに発光出力にばらつきが生じる。その結果、印字データに基づいて各ＬＥＤ素子を選択的に発光させ、印刷を行った場合、画像に濃度むらが生じ、画像品位が低下してしまう。
【０００４】
そこで、所定の条件で各ＬＥＤ素子を発光させ、画像の濃度に基づいて各ＬＥＤ素子に供給される電流を調整し、各ＬＥＤ素子の発光出力を一定にするようにしている。
【０００５】
また、画像の濃度に基づいて各ＬＥＤ素子の発光時間を調整することによって静電潜像へのトナーの付着量が一定にされる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２４０４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、各ＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布のばらつきによって、画像品位が低下してしまう。
【０００８】
図２は理想的な発光エネルギー分布を示す図である。なお、図において、横軸に露光面上の位置を、縦軸に発光エネルギーを表す発光強度を採ってある。
【０００９】
図において、Ｌ１は第１の系列のガウシアン分布を示す線、Ｌ２は第２の系列のガウシアン分布を示す線、Ｌ３は合成波形を示す線である。
【００１０】
一般に、ＬＥＤ素子を発光点とする理想的な発光エネルギー分布は、線Ｌ３で示されるように、２系列のガウシアン分布を重ねた形状と一致するが、実際には各ＬＥＤ素子によって、発光エネルギー分布の積分値、すなわち、発光エネルギーの総和が異なっていたり、発光エネルギーの総和が等しくても、発光エネルギー分布の形状が異なっていたりする。
【００１１】
これらの発光エネルギーの総和、発光エネルギー分布の形状等のばらつきの要因としては、レンズ等の光学系のばらつき、ＬＥＤ素子の発光出力のばらつき、ＬＥＤ駆動回路の電気的特性のばらつき、ＬＥＤアレイチップ上におけるＬＥＤ素子の配置のばらつき等が考えられる。
【００１２】
次に、二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布について説明する。
【００１３】
図３は従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第１の例を示す図、図４は従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第２の例を示す図、図５は従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第１の図、図６は従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第２の図、図７は図５のＸ−Ｘ矢示図、図８は図６のＹ−Ｙ矢示図である。なお、図７及び８において、横軸に露光面上の位置を、縦軸に発光強度を採ってある。
【００１４】
例えば、図３及び４に示されるように、形状が異なる発光エネルギー分布Ｄｓ１を有するＬＥＤ素子と、前記発光エネルギー分布Ｄｓ１と異なる形状の発光エネルギー分布Ｄｓ２を有するＬＥＤ素子とが混在するＬＥＤアレイチップにおいては、各ＬＥＤ素子の配置によって、感光体ドラムを露光したときに、図５及び７に示されるように、互いに強調しあったり、図６及び８に示されるように、強調しあわなかったりする。
【００１５】
例えば、図５に示されるように、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が形成されると、領域ａ、ｂが互いに重なるとともに、領域ｃ、ｄも互いに重なるので、図７に示されるように、二つの発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２を合成したとき、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２間の発光強度が閾値ρを超え、二つのＬＥＤ素子によって一つのドットを形成することができる。
【００１６】
また、図６に示されるように、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が形成されると、領域ａ、ｂが重ならないだけでなく、領域ｃ、ｄも重ならないので、図８に示されるように、二つの発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２を合成したとき、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２間の発光強度が閾値ρを超えず、二つのＬＥＤ素子によって一つのドットを形成することができない。
【００１７】
この現象は、多値の画像データをディザリングによって２値化して再現しようとする場合に、特に問題となる。すなわち、ディザマトリクスの構成が、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が図５に示される位置関係になる二つのＬＥＤ素子に適合した場合、本来、再現しようとする画素データに対応する濃度が高くなるのに対して、ディザマトリクスの構成が、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が図６に示される位置関係になる二つのＬＥＤ素子に適合した場合、本来、再現しようとする画素データに対応する濃度が低くなってしまう。
【００１８】
なお、図５及び６の破線で示される枠は、発光ダイオードプリンタの基本解像度のピッチの論理的枠であり、本来、各ＬＥＤ素子によって発生させられた発光エネルギーが中心から同心円状に分布していることを示している。
【００１９】
このように、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２の形状にばらつきがあると、各ＬＥＤ素子の発光出力を一定にするように調整しても感光体ドラムにおける受光量にばらつきが起こるので、画像に濃度むらが発生し、画像品位が低下してしまう。
【００２０】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、画像に濃度むらが発生することがなく、画像品位を向上させることができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の画像形成装置においては、画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようになっている。
【００２２】
そして、前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布を記録するための発光エネルギー分布記録部と、着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有する。
また、前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、画像形成装置として電子写真式のプリンタについて説明する。
【００２４】
図９は本発明の第１の実施の形態における発光ダイオードプリンタの概略図である。
【００２５】
図において、１１は図示されない上位装置としてのコンピュータから送られた印字データに基づいて画像データを発生させ、該画像データをビデオ信号に乗せてＬＥＤ駆動回路１２に対して出力する画像データ出力部である。前記ＬＥＤ駆動回路１２の図示されない画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、画像データを受けると、シリアル／パラレル変換を行い、パラレルの画像データを光源部としてのＬＥＤアレイ光源部１４に対して出力し、発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子を発光させる。
【００２６】
なお、前記ＬＥＤアレイ光源部１４は、通常、同じ動作特性を有するように設計されたＬＥＤ素子を６４〜１２８個程度モノリシックに集積することによって形成されたＬＥＤアレイチップ（又はモジュール）１５、各ＬＥＤ素子を選択的に発光させるための図示されないドライバを備える。なお、前記ＬＥＤアレイチップは直線状に複数個配列される。
【００２７】
前記ＬＥＤ素子を発光させることによって放射された光は、ＬＥＤアレイチップ１５と像担持体としての感光体、例えば、感光体ドラム１９との間に配設された集束部材としてのロッドレンズアレイ１６によって集束させられ、感光体ドラム１９を照射する。なお、前記ＬＥＤアレイ光源部１４及びロッドレンズアレイ１６によって光学式ヘッドとしてのＬＥＤヘッド２１が構成される。また、感光体ドラム１９によって露光媒体及び画素形成媒体が構成される。
【００２８】
ところで、前記感光体ドラム１９は、矢印Ａ方向に回転させられ、表面が帯電装置としての帯電器１８によって一様に、かつ、均一に帯電させられる。そして、前記ロッドレンズアレイ１６によって集束させられた光が感光体ドラム１９の表面を照射することにより露光が行われると、感光体ドラム１９の表面に複数の画素から成る静電潜像が形成される。該静電潜像は、感光体ドラム１９の回転に伴って現像装置としての現像器２０に送られ、該現像器２０によって現像され、トナーによる白黒２値の画像としてのトナー像が形成される。
【００２９】
続いて、感光体ドラム１９の回転に伴って、トナー像は、転写装置としての転写器２２に送られ、該転写器２２によって記録媒体としての用紙２３に転写される。該用紙２３は、その後、図示されない定着装置としての定着器に送られ、該定着器によってトナー像が用紙２３に定着させられる。
【００３０】
次に、前記ＬＥＤ駆動回路１２について説明する。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図１０は本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における画像データ／光エネルギー変換テーブルの例を示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー演算回路のブロック図、図１３は本発明の第１の実施の形態における光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブルの例を示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態におけるストローブ時間レジスタファイルの例を示す図である。
【００３２】
図において、２９は画像データ出力部１１（図９）から送られた同期信号としてのマイクロライン同期信号ＳＧｍを受け、該マイクロライン同期信号ＳＧｍを１／８の周期にし、タイミング信号を発生させるタイミング発生器、３０は画像データ出力部１１から送られたピクセルクロックｐＣＬを受けてカウントし、駆動するべきＬＥＤ素子のＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕を発生させるカウンタ装置としてのピクセルカウンタ、２４は前記タイミング信号及びＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕を受け、タイミング信号に従って画像データ出力部１１から送られ、画素ごとの階調値を表す画像データＤｔを受けるとともに、該画像データＤｔをラインデータＤｔｉ（ｉ＝１、２、…）として記録する第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ、２５は前記ラインデータＤｔｉを受けて画像データＤｔのマトリクスを記録する第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファである。
【００３３】
前記マイクロライン同期信号ＳＧｍは、１／６００〔インチ／ライン〕単位の二次元の画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕に対応させて等時間間隔で８回発生させられてＬＥＤ駆動回路１２に送られる。すなわち、一つの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が発生させられるタイミングを副走査方向に８分割したタイミングで発生させられる。したがって、画像データを画素ごとに階調値で再現することができる。この場合、ラインは１／６００〔インチ〕単位のライン、マイクロラインは１／４８００〔インチ〕単位のラインを意味する。なお、ｙは用紙２３の搬送方向における座標、ｘは用紙２３の搬送方向に対して直角の方向における座標を表す。
【００３４】
また、２７は発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイルであり、該発光エネルギー分布レジスタファイル２７は、画像データラインバッファ２４からＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕が送られると、発光点を表す各ＬＥＤ素子ごとに、ＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布Ｄｅｄを記録し、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕で特定されるＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄを出力する。
【００３５】
該発光エネルギー分布Ｄｅｄは、各ＬＥＤ素子ごとに形成され、図１０に示されるような、感光体ドラム１９の露光面上の位置を表す二次元の照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕に対応させて形成され、９×９のマトリクス状の二次元のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各ＬＥＤ素子の発光分布特性を表す。
【００３６】
前記各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、ＬＥＤヘッド２１の製造工程中に測定された発光強度に基づいて、基本解像度単位（１／６００〔インチ〕格子）で編集することによって形成され、各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕における発光エネルギー、すなわち、１／６００〔インチ〕格子ごとの照射量及び露光量を表す。
【００３７】
例えば、図１０における中心（照射空間位置〔４〕〔４〕）のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔４〕〔４〕は、その周囲のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕より大きく、中心からの距離が大きいほど小さくなる。なお、発光エネルギー分布Ｄｅｄの広さ（面積）を表すマトリクスの各辺のサイズ（本実施の形態においては、９）は、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔９〕〔９〕が十分に小さくなるように選択される。また、ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状のばらつきによっては、中心からの距離が同じであってもデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の大きさに相違があり、一つのマトリクスのすべてのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の総和は、対応するＬＥＤ素子によって照射されるすべての光エネルギーを表す。
【００３８】
そして、２６は光エネルギー目標値算出部としての画像データ／光エネルギー変換テーブルであり、該画像データ／光エネルギー変換テーブル２６には、平均的な発光エネルギー分布Ｄｅｄを有するＬＥＤ素子が十分に広い面積にわたって基本解像度のピッチで均一に敷き詰められている場合の、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕ごとの光エネルギー目標値として、階調値で表される光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕が算出され、記録される。したがって、画像データマトリクスバッファ２５から画像を形成するための処理対象となる画素、すなわち、着目画素の画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が送られると、前記階調値に対応する光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕が出力される。
【００３９】
ところで、前記着目画素を形成する際に、通常は、着目画素の周辺の画素（周辺画素）も同時に形成され、そのために周辺の画素に対応するＬＥＤ素子、すなわち、周辺ＬＥＤ素子が着目画素に対応するＬＥＤ素子、すなわち、着目ＬＥＤ素子と同じタイミングで発光させられる。したがって、感光体ドラム１９上の着目画素に周辺の画素の影響が及び、着目画素は、周辺ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄに基づいて、所定の発光エネルギーを周辺発光エネルギーとして受けることになる。
【００４０】
そこで、前記ＬＥＤ駆動回路１２に光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８が配設され、該光エネルギー演算回路２８は、着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出し、周辺発光エネルギーの分だけ、光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を補正することによって少なくするようにしている。すなわち、前記光エネルギー演算回路２８は、発光エネルギー分布レジスタファイル２７から送られた発光エネルギー分布Ｄｅｄ、及び画像データ／光エネルギー変換テーブル２６から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、着目ＬＥＤ素子の発光出力を表すとともに、感光体ドラム１９の露光面における露光量を表す適正な光エネルギーＥＸを演算し、出力する。
【００４１】
そのために、前記光エネルギー演算回路２８は、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４、光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５、第１の演算回路としての積和演算回路３６、第２の演算回路としての減算回路３７、第３の演算回路としての除算回路３８及び第４の演算回路としての加算回路３９を備え、積和演算回路３６、減算回路３７及び除算回路３８によって、周辺発光エネルギーを算出するための演算処理を行う演算部が、加算回路３９によって、着目画素を形成するのに必要な前記光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を補正する補正処理を行う補正部が構成される。
【００４２】
前記発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４は、発光エネルギー分布レジスタファイル２７から送られた発光エネルギー分布Ｄｅｄを記録し、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を出力し、前記光エネルギーマトリクスバッファ３５は画像データ／光エネルギー変換テーブル２６から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を記録し、光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕、ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕として出力する。また、前記積和演算回路３６は、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕及び光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を受けて、積和演算を行い、着目画素に及ぶすべての画素による影響を表す値Σ
【００４３】
【数１】
【００４４】
を算出する。そして、減算回路３７は、値Σ及び光エネルギーＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）を算出し、除算回路３８は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）及びデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を算出し、加算回路３９は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕及び光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、光エネルギーＥＸ
ＥＸ＝ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕＋（ＥＴ−Σ）／Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕
を算出する。
【００４５】
また、３１は第１の駆動パターン発生部としての光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブル、３３はストローブ時間レジスタを選択して発光時間を決定するストローブ時間レジスタファイルであり、該ストローブ時間レジスタファイル３３によって発光時間が決定されると、前記光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブル３１は、光エネルギー演算回路２８において算出された光エネルギーＥＸに従ってＬＥＤ素子を発光させることができるかを表すＬＥＤ駆動パターンデータを発生させる。
【００４６】
前記ストローブ時間レジスタファイル３３は、マイクロライン同期信号ＳＧｍを受け、各画素ごとに副走査方向に最大８回に分けてＬＥＤ素子を発光させるときの、各タイミングにおける発光時間が記録され、マイクロライン同期信号ＳＧｍを受けるたびに、ストローブ時間レジスタの選択を更新し、ストローブ信号（発光指示信号）ＳＴＢを発生させ、ＬＥＤヘッド２１に送る。
【００４７】
また、３２は第２の駆動パターン発生部としての駆動パターンバッファであり、駆動パターンバッファ３２は、前記ＬＥＤ駆動パターンデータを受けると、ＬＥＤ素子を駆動するための駆動パターンデータＤｐとしてＬＥＤヘッド２１に送る。
【００４８】
この場合、図１４に示されるように、８個のすべてのタイミングでＬＥＤ素子を発光させた場合、ＬＥＤ素子の合計の発光時間を表す最大発光時間は１９．９〔μｓ〕になり、ＬＥＤ素子は最大発光時間に対応する光エネルギーＥＸを発生させる。
【００４９】
次に、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【００５０】
図１５は本発明の第１の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図１６は本発明の第１の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図、図１７は本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【００５１】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図１５に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の５ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ５が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【００５２】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図１５の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。図１５において、「＊」の付されたセルにこの時点で有効な画素データが記録されていて、「０」の付されたセルには、画素データは記録されていない。
【００５３】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対応する光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【００５４】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔４〕を発光エネルギー分布レジスタファイル２７に送り、ＬＥＤ番号〔４〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを発生させ、発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。なお、実在するＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕は〔０〕からであるが、有効画像領域の端部を処理する都合上、負のＬＥＤ番号、例えば、ＬＥＤ番号〔−１〕〜〔−４〕を使用する。
【００５５】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕について光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕
ＥＸ〔４〕〔４〕＝ＥＳ〔４〕〔４〕＋（ＥＴ〔４〕〔４〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔４〕〔４〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔４〕〔４〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【００５６】
また、前記値Σは、
【００５７】
【数２】
【００５８】
になる。
【００５９】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【００６０】
図１６は、着目画素に及ぶ他の画素の影響を表す光エネルギーマトリクスバッファ３５の状態を、図１７は、ＬＥＤ番号〔−４〕のＬＥＤ素子による発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４の状態を示す。
【００６１】
図１６において、着目画素において画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔４〕〔０〕及びｐｉｘ〔８〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する周辺画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図１７において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【００６２】
ところで、前記値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）を−（Σ−ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕）で表したとき、値（Σ−ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕）は、同じタイミングで発光させられたすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和から、着目画素ＬＥＤ素子自体による発光エネルギー分布の成分を除いたもの、すなわち、周辺ＬＥＤ素子による発光エネルギー分布の成分の総和を表す。
【００６３】
したがって、画像データｐｉｘ〔４〕〔４〕でＬＥＤ素子を発光させたときに、着目画素の１／６００〔インチ〕角のエリアに、発光エネルギーが値（Σ−ＥＴ〔４〕〔４〕）だけ余分に発生させられることになる。そこで、前記エリアに必要な光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕を算出するために、前記値（ＥＴ〔４〕〔４〕−Σ）を、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔０〕〔４〕〔４〕によって除算し、続いて、光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕に加算すると、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させる際の光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を得ることができる。
【００６４】
該光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕は、光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブル３１に送られ、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕に対応するＬＥＤ駆動パターンデータが出力され、駆動パターンバッファ３２に記録される。
【００６５】
このように、処理対象のページデータの画像データＤｔ中で最初に処理される画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕に対して、対応するＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕のＬＥＤ素子が発光させられるときの駆動パターンデータを得ることができる。そして、ラインデータＤｔ１の残りの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕についても、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕を順次大きくしながら同じ処理を繰り返す。
【００６６】
そして、１ライン分、すなわち、８マイクロライン分の駆動パターンデータが駆動パターンバッファ３２に記録されると、直後に送られてくるマイクロライン同期信号ＳＧｍに同期させて、駆動パターンバッファ３２から駆動パターンデータＤｐがＬＥＤヘッド２１にマイクロライン単位で送られる。
【００６７】
また、このマイクロライン単位の処理はマイクロライン同期信号ＳＧｍに従って、処理対象のページデータが終了するまで繰り返される。
【００６８】
一方、ストローブ時間レジスタファイル３３は、これらの処理と平行してマイクロライン同期信号ＳＧｍごとにストローブ時間レジスタを選択し、選択されたストローブ時間レジスタに記録されている時間幅のストローブ信号ＳＴＢをＬＥＤヘッド２１に送る。
【００６９】
このように、周辺ＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄを考慮して光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕の最適値を算出することができるので、静電潜像へのトナーの付着量を調整することができる。したがって、発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状によって画像の濃度むらが発生するのを抑制することができ、画像品位を向上させることができる。
【００７０】
また、孤立黒ドット、細線、白抜き点、白抜き細線等の高い空間周波数の成分を含む画像を形成する場合も、画像品位を向上させることができる。
【００７１】
次に、無視することができる発光エネルギー分布Ｄｅｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７から削除し、発光エネルギー分布Ｄｅｄのマトリクスのサイズを小さくした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、ＬＥＤ駆動回路１２の構造は第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。また、第１の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７２】
図１８は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第１の図、図１９は本発明の第２の実施の形態における再現階調値のシミュレーション結果を示す図、図２０は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第２の図である。なお、図１９において、横軸に光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕を〔ｐＪ〕の単位で採り、縦軸に再現された階調値、すなわち、再現階調値を採ってある。
【００７３】
この場合、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイル２７（図１）内の発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子ごとに発光エネルギー分布Ｄｅｄが７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、第１の実施の形態のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕のうちの、マトリクス内の最外周部の第０列、第８列、第０行、第８行の３２セル分のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔０〕、Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔８〕、Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔０〕〔ｘ〕、Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔８〕〔ｘ〕（以下「周辺分布データ」という。）を除去することによって形成される。したがって、光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８の規模を小さくすることができる。
【００７４】
ところで、第２の実施の形態において、発光ダイオードプリンタの仕様は、画像データＤｔを３２の階調値で再現するようになっているが、前記仕様を満足する必要最小限のマトリクスの各辺のサイズ（本実施の形態においては、７）を後述される方法で決定し、それに基づいて発光エネルギー分布レジスタファイル２７及び光エネルギー演算回路２８の規模を決定する。
【００７５】
図１９において、平均的な発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状を有するＬＥＤ素子だけで構成されたＬＥＤヘッド２１を使用し、十分に広い領域内で各ＬＥＤ素子を同一の光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕で発光させたときの再現階調値が表される。
【００７６】
この場合、ＬＥＤ素子の光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕は、約３．０〔ｐＪ〕の近傍で再現階調値のエネルギー感度特性が最も鋭敏になり、その値は１階調当たり約０．１〔ｐＪ／階調〕になる。
【００７７】
ところで、図２０に灰色で示されるセルの周辺分布データは、第１の実施の形態においては使用されるが、本実施の形態においては使用されないデータであり、７×７のマトリクスによって表される範囲外の発光エネルギー分布Ｄｅｄの成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布Σｏｕｔは約０．０１４４である。なお、該外周周辺エネルギー分布Σｏｕｔは、前記周辺分布データを使用しなくなったことによる着目画素に及ぶ発光エネルギー分布Ｄｅｄの成分の影響を表す。
【００７８】
ところで、ＬＥＤヘッド２１における各ＬＥＤ素子において再現階調値のエネルギー感度特性が最も鋭敏な光エネルギーですべてのＬＥＤが発光している場合のＬＥＤ素子の光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕を最大光エネルギーＥＸｍａｘとし、着目ＬＥＤ素子を発光させることによって形成される発光エネルギー分布Ｄｅｄの成分の総和をΣｔｏｔとすると、前記周辺分布データを使用しなくなったことによる周辺発光エネルギーの誤差ΔΣは、
ΔΣ＝ＥＸｍａｘ×（Σｏｕｔ／Σｔｏｔ）
（ここで、Σｔｏｔ＝約１．０）になる。
【００７９】
そして、前記最大光エネルギーＥＸｍａｘを、エネルギー感度特性が最も鋭敏になる約３．０〔ｐＪ〕とすると、前記誤差ΔΣは、
になる。
【００８０】
したがって、周辺分布データを使用しないことによる影響で現れる再現階調値の変化量、すなわち、再現階調誤差は、前記誤差ΔΣが０．０４３〔ｐＪ〕であって、０．１〔ｐＪ／階調〕よりも小さいので、１階調分にはならず、画質が劣化することはない。
【００８１】
このように、発光ダイオードプリンタの仕様に対応させて、再現階調誤差が１階調分にならないように各辺のサイズを決定することができる。
【００８２】
なお、ストローブ信号ＳＴＢによって、ＬＥＤ素子の制御を行う単位、すなわち、ＬＥＤ素子制御単位はあらかじめ設定されていて、最小のＬＥＤ素子制御単位で光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕を制御したときに、最大の画像の濃度むらが発生することを想定して前記誤差ΔΣが調整される。
【００８３】
次に、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値が算出される過程について説明する。
【００８４】
図２１は本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図２２は本発明の第２の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図、図２３は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【００８５】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図２１に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の４ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ４が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【００８６】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図２１の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。図２１において、「＊」の付されたセルにこの時点で有効な画素データが記録されていて、「０」の付されたセルには、画素データは記録されていない。
【００８７】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に対応する光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【００８８】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔３〕を発光エネルギー分布レジスタファイル２７に送り、ＬＥＤ番号〔３〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを発生させ、発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。
【００８９】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕について光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕
ＥＸ〔３〕〔３〕＝ＥＳ〔３〕〔３〕＋（ＥＴ〔３〕〔３〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔３〕〔３〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔３〕〔３〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【００９０】
また、前記値Σは、
【００９１】
【数３】
【００９２】
になる。
【００９３】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【００９４】
図２２は、着目画素に及ぶ他の画素の影響を表す光エネルギーマトリクスバッファ３５の状態を、図２３は、ＬＥＤ番号〔−３〕のＬＥＤ素子による発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４の状態を示す。
【００９５】
図２２において、着目画素において画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔３〕〔０〕及びｐｉｘ〔６〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する他の画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図２３において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【００９６】
このように、本実施の形態においては、画像品位が低下しない範囲内で周辺分布データを除去することができるので、光エネルギー演算回路２８の規模を小さくすることができる。なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して発光エネルギー分布レジスタファイル２７に必要な容量を小さく、約６０〔％〕にすることができるので、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【００９７】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９８】
図２４は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【００９９】
この場合、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイル２７内の発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄは、図１８に示されるように、７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、ＬＥＤヘッド２１の製造工程中に測定された発光強度に基づいて、基本解像度単位（１／６００〔インチ〕格子）で編集し、類似データを１０２４とおりにグルーピングし、再定義することによって形成され、各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕における露光量を表す。
【０１００】
再定義された各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の数１０２４は、発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状のばらつきが、ＬＥＤヘッド２１で使用される集束部材としてのロッドレンズアレイ１６（図９）における光学特性のばらつきに深く関係していて、微小な誤差を許容すれば、発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状のばらつきの数は、使用されているロッドレンズの数（本実施の形態においては、約１０００本）を超えることがないことを根拠としている。マトリクスの各辺のサイズ（本実施の形態においては、７）は、第２の実施の形態と同様に、発光ダイオードプリンタの仕様を満足するように決められる。
【０１０１】
この場合、前記発光エネルギー分布レジスタファイル２７に記録される各発光エネルギー分布Ｄｅｄの数は、ＬＥＤヘッド２１を構成する各ＬＥＤ素子の数より少なくされ、ロッドレンズアレイ１６の数とし、発光エネルギー分布レジスタファイル２７には、ロッドレンズアレイ１６ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄが記録される。そして、各ＬＥＤ素子に、どの形状の発光エネルギー分布Ｄｅｄに分類されるかを表し、各発光エネルギー分布Ｄｅｄと対応させるための指標データｒｄが付され、該指標データｒｄが発光エネルギー分布指標データブロック４１に記録される。そして、画像データラインバッファ２４からＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕が送られると、発光エネルギー分布指標データブロック４１はＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕に対応する指標データｒｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７に対して出力する。
【０１０２】
次に、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１０３】
前記画像データ出力部１１から送られた画像データＤｔは、画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図２１に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の４ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ４が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１０４】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕を光エネルギー目標値算出部としての画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に対応する光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【０１０５】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔３〕を発光エネルギー分布指標データブロック４１に送ると、発光エネルギー分布指標データブロック４１は、ＬＥＤ番号〔３〕に対応する指標データｒｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７に対して出力する。そして、該発光エネルギー分布レジスタファイル２７は、ＬＥＤ番号〔３〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。
【０１０６】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕について光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕
ＥＸ〔３〕〔３〕＝ＥＳ〔３〕〔３〕＋（ＥＴ〔３〕〔３〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔３〕〔３〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔３〕〔３〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１０７】
また、前記値Σは、
【０１０８】
【数４】
【０１０９】
になる。
【０１１０】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【０１１１】
したがって、本実施の形態においては、ＬＥＤヘッド２１に配設されるすべてのＬＥＤ素子に対応させて発光エネルギー分布Ｄｅｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７に記録する必要がないので、第２の実施の形態と比較して発光エネルギー分布レジスタファイル２７に必要な容量を小さく、約８６．７〔％〕にすることができる。その結果、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【０１１２】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１３】
図２５は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図、図２６は本発明の第４の実施の形態における画像データの例を示す図、図２７は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第１の図、図２８は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第２の図である。
【０１１４】
この場合、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイル２７（図２４）内の発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄは、図２５に示されるように、５×５のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成る。
【０１１５】
そして、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕のうちのマトリクス内の最外周部のデータ（以下「最外周分布データ」という。）が補正されて大きくされる。
【０１１６】
また、第２の実施の形態と同様に、発光ダイオードプリンタの仕様は、画像データＤｔを３２の階調値で再現するようになっているので、前記仕様を満足する必要最小限のマトリクスの各辺のサイズは、本来７であるが、前記最外周分布データを大きくすることによって、各辺のサイズを５にすることができる。
【０１１７】
ところで、図２６は画像データＤｔの一部を７×７の各セル分だけ抜き出したものの例であり、各セルの値によって対応する画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕の階調値が表される。図から、各隣接するセルの階調値の差は、比較的離れた距離にある各セル間の階調値の差より小さいことが分かる。このように十分距離の短いセル間において階調値の差が小さい場合、対応する画素の濃度の差が小さいことを表し、特に自然画において一般的に知られている。
【０１１８】
この特性を利用して、第２の実施の形態における図１８の７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の最外周分布データを一つ内側のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に加算することによって、５×５のマトリクス状の最外周分布データを作成するようにしている。このようにして、発光エネルギー分布の広さを表すマトリクスを論理的に拡大することができる。
【０１１９】
図２７は、図１８の７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕をＷ１として表し、図２８は、図２５の５×５のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕をＷ２として表したものであり、データＷ１の最外周分布データとデータＷ２の最外周分布データとを、枠外の括弧付番号で対応させてある。例えば、括弧付番号（１）が付された四つのデータＷ１を加算した値が、括弧付番号（１）が付された一つのデータＷ２にされる。
【０１２０】
前記データＷ１の加算処理は、ＬＥＤヘッド２１の製造工程中に測定された発光強度に基づいて、基本解像度単位（１／６００〔インチ〕格子）で編集を行う際に行われる。
【０１２１】
次に、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１２２】
図２９は本発明の第４の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図３０は本発明の第４の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図、図３１は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【０１２３】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４（図２４）に順次記録される。そして、図２９に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の３ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ３が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１２４】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図２９の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。図２９において、「＊」の付されたセルにこの時点で有効な画素データが記録されていて、「０」の付されたセルには、画素データは記録されていない。
【０１２５】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕を光エネルギー目標値算出部としての画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕に対応する光エネルギーＥＳ〔２〕〔２〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔２〕〔２〕を光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【０１２６】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔２〕を発光エネルギー分布レジスタファイル２７に送り、ＬＥＤ番号〔２〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを発生させ、発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。
【０１２７】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕について光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕
ＥＸ〔２〕〔２〕＝ＥＳ〔２〕〔２〕＋（ＥＴ〔２〕〔２〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔２〕〔２〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔２〕〔２〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔２〕〔２〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１２８】
また、前記値Σは、
【０１２９】
【数５】
【０１３０】
になる。
【０１３１】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【０１３２】
図３０は、着目画素に及ぶ他の画素の影響を表す光エネルギーマトリクスバッファ３５の状態を、図３１は、ＬＥＤ番号〔−２〕のＬＥＤ素子による発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４の状態を示す。
【０１３３】
図３０において、着目画素において画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔２〕〔０〕及びｐｉｘ〔４〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する他の画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図３１において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【０１３４】
このように、本実施の形態においては、マトリクスのサイズを小さくすることができるので、第２の実施の形態と比較して、発光エネルギー分布レジスタファイル２７に必要な容量を小さく、約５１〔％〕にすることができる。その結果、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【０１３５】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１３６】
図３２は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図３３は本発明の第５の実施の形態における標準発光エネルギー分布の例を示す図、図３４は本発明の第５の実施の形態における標準的な発光エネルギー分布の形状を表す図、図３５は本発明の第５の実施の形態における代表的な発光エネルギー分布の形状を表す図である。なお、図３４及び３５において、横軸に露光面上の位置を、縦軸に発光強度を採ってある。
【０１３７】
この場合、標準発光エネルギー分布記録部としての標準発光エネルギー分布データブロック４３には、図３４に示されるような、発光部及び発光素子としてのＬＥＤ素子を発光させたときの標準的な発光エネルギーの分布を表す標準発光エネルギー分布Ｄｓｔが記録され、発光エネルギー分布偏差記録部としての発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５には、各ＬＥＤ素子ごとに、図３５に示されるような、各ＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布Ｄｅｄｉ（ｉ＝１、２、…）と、前記標準発光エネルギー分布Ｄｓｔとの偏差を表す発光エネルギー分布偏差ΔＤ
ΔＤ＝Ｄｅｄｉ−Ｄｓｔ
が記録される。
【０１３８】
該発光エネルギー分布偏差ΔＤは、発光エネルギー分布Ｄｅｄ１、Ｄｅ３のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより大きい場合は正の値を採り、発光エネルギー分布Ｄｅｄ２、Ｄｅ４のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより小さい場合は負の値を採る。なお、発光エネルギー分布Ｄｅｄ３は発光エネルギー分布偏差ΔＤが正の方向に最も大きい最大の発光エネルギー分布であり、発光エネルギー分布Ｄｅｄ４は発光エネルギー分布偏差ΔＤが負の方向に最も大きい最小の発光エネルギー分布である。
【０１３９】
前記標準発光エネルギー分布Ｄｓｔは、９×９のマトリクス状のデータＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の平均である。なお、該平均は各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕について算出される。
【０１４０】
また、前記発光エネルギー分布偏差ΔＤは、各ＬＥＤ素子ごとに、図３３に示されるような照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕に対応させて形成され、９×９のマトリクス状の偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成る。
【０１４１】
ところで、図３５に示されるように、最大の発光エネルギー分布Ｄｅｄ３と最小の発光エネルギー分布Ｄｅｄ４とのばらつきの範囲は、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔの各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の約１／４以内に十分収まることが分かる。したがって、本実施の形態においては、標準発光エネルギー分布データブロック４３のマトリクス状のデータＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を記録するために１３ビットのレジスタを使用するだけでよく、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５のマトリクス状の偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を記録するために１１ビットのレジスタを使用するだけでよい。
【０１４２】
第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４からＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕が送られると、前記発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５はＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕で特定されるＬＥＤ素子の発光エネルギー分布偏差ΔＤを出力する。ＬＥＤ駆動回路１２の加算処理手段及び分布形状加算部としての分布形状加算回路４４は、加算処理を行い、標準発光エネルギー分布データブロック４３から標準発光エネルギー分布Ｄｓｔを、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５から発光エネルギー分布偏差ΔＤをそれぞれ読み込み、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔに発光エネルギー分布偏差ΔＤを加算することによって、加算値として発光エネルギー分布Ｄｅｄを算出し、該発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８に出力する。
【０１４３】
このように、本実施の形態においては、標準発光エネルギー分布データブロック４３に標準発光エネルギー分布Ｄｓｔが、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５に発光エネルギー分布偏差ΔＤが記録され、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔに発光エネルギー分布偏差ΔＤを加算することによって、発光エネルギー分布Ｄｅｄを算出するようになっているので、第１の実施の形態と比較して標準発光エネルギー分布データブロック４３及び発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５に必要な容量を小さく、約８５〔％〕にすることができる。その結果、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【０１４４】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１４５】
図３６は本発明の第６の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図３７は本発明の第６の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図である。
【０１４６】
この場合、第５の実施の形態と同様に、標準発光エネルギー分布記録部としての標準発光エネルギー分布データブロック４３には、図３４に示されるような標準発光エネルギー分布Ｄｓｔが記録され、発光エネルギー分布偏差記録部としての発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５には各ＬＥＤ素子ごとに、図３５に示されるような発光エネルギー分布Ｄｅｄｉ（ｉ＝１、２、…）と、前記標準発光エネルギー分布Ｄｓｔとの偏差、すなわち、発光エネルギー分布偏差ΔＤ
ΔＤ＝Ｄｅｄｉ−Ｄｓｔ
が記録される。該発光エネルギー分布偏差ΔＤは、発光エネルギー分布Ｄｅｄ１、Ｄｅ３のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより大きい場合は正の値を採り、発光エネルギー分布Ｄｅｄ２、Ｄｅ４のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより小さい場合は負の値を採る。
【０１４７】
また、光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路４２は、図３７に示されるように、発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６、光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５、第１の演算回路及び第１の周辺発光エネルギー算出処理部としての標準発光エネルギー分布積和演算回路４７、第２の演算回路及び第２の周辺発光エネルギー算出処理部としての発光エネルギー分布偏差積和演算回路４８、第３、第４の演算回路としての加算回路３９、４９、第５の演算回路としての減算回路３７及び第６の演算回路としての除算回路３８を備える。
【０１４８】
前記発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６は、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５から送られた発光エネルギー分布偏差ΔＤを記録し、偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を出力し、前記光エネルギーマトリクスバッファ３５は光エネルギー目標値算出部としての画像データ／光エネルギー変換テーブル２６から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を記録し、光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕、ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕として出力する。
【０１４９】
また、前記標準発光エネルギー分布積和演算回路４７は、第１の周辺発光エネルギー算出処理を行い、標準発光エネルギー分布データブロック４３から送られた標準発光エネルギー分布ＤｓｔのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕、及び光エネルギーマトリクスバッファ３５から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を受けて、積和演算を行い、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔによって着目画素に及ぶ周辺画素による影響を表す第１の値Σ１を、着目画素が周辺画素から受ける標準周辺発光エネルギーとして算出する。なお、第１の値Σ１には、着目画素自体による影響も含まれる。
【０１５０】
一方、発光エネルギー分布偏差積和演算回路４８は、第２の周辺発光エネルギー算出処理を行い、発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６から送られた発光エネルギー分布偏差ΔＤの偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕、及び光エネルギーマトリクスバッファ３５から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を受けて、積和演算を行い、発光エネルギー分布偏差ΔＤによって着目画素に及ぶ周辺画素による影響を表す第２の値Σ２を、着目画素が周辺画素から受ける偏差周辺発光エネルギーとして算出する。なお、第２の値Σ２には、着目画素自体による影響も含まれる。
【０１５１】
そして、周辺発光エネルギー加算処理部としての加算回路４９は、周辺発光エネルギー加算処理を行い、前記第１、第２の値Σ１、Σ２を加算し、発光エネルギー分布Ｄｅｄによって着目画素に及ぶすべての画素による影響を表す値Σを、標準周辺発光エネルギーと偏差周辺発光エネルギーとが加算された、着目画素が周辺画素から受ける周辺発光エネルギーとして算出する。
【０１５２】
また、減算回路３７は、着目画素自体による影響を除くために、値Σ及び光エネルギーＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）を算出し、除算回路３８は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）及び偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／ΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を算出し、加算回路３９は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／ΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕及び光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕
ＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕＝ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕＋（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／ΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕
を算出する。
【０１５３】
次に、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１５４】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図１５に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の５ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ５が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１５５】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図１５の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。
【０１５６】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対応する光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を光エネルギー演算回路４２に送り、該光エネルギー演算回路４２の光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【０１５７】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔４〕を発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５に送り、ＬＥＤ番号〔４〕に対応する発光エネルギー分布偏差ΔＤを発生させ、発光エネルギー分布偏差ΔＤを光エネルギー演算回路４２に送り、該光エネルギー演算回路４２の発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６に記録する。
【０１５８】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路４２は、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕について光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕
ＥＸ〔４〕〔４〕＝ＥＳ〔４〕〔４〕＋（ＥＴ〔４〕〔４〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔４〕〔４〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔４〕〔４〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１５９】
また、前記値Σは、
Σ＝Σ１＋Σ２
であり、前記第１の値Σ１は、
【０１６０】
【数６】
【０１６１】
に、前記第２の値Σ２は、
【０１６２】
【数７】
【０１６３】
になる。
【０１６４】
なお、前記第１の値Σ１は、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による標準発光エネルギー分布Ｄｓｔの各成分の総和であり、前記第２の値Σ２は、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布偏差ΔＤの各成分の総和である。
【０１６５】
このように、本実施の形態においては、発光エネルギー分布偏差データΔＤの偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて第２の値Σ２が算出され、更に光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出されるようになっているが、各偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の各成分は正の値を採るもの、及び負の値を採るものから成るので、各偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を算出するのに当たり、切捨てが行われていても、誤差が正の値及び負の値のいずれをも採ることになる。したがって、発光エネルギー分布偏差ΔＤの総和を表す第２の値Σ２が算出される際に、第２の値Σ２が小さくなる方向に誤差（丸め誤差）が累積されるのを防止することができるので、第２の値Σ２の精度を高くすることができる。
【０１６６】
一方、標準発光エネルギー分布ＤｓｔのデータＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて第１の値Σ１が算出されるようになっているが、各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の平均であるので、各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕が算出される時点で各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に含まれる誤差が相殺される。したがって、第１の値Σ１の精度を高くすることができる。
【０１６７】
このように、第１、第２の値Σ１、Σ２の精度を高くすることができるので、画像品位を向上させることができる。
【０１６８】
また、前記発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５のビット長を小さくするのに伴って、各偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に含まれる誤差は大きくなるが、第２の値Σ２が算出される際に誤差が累積されるのを防止することができるので、ビット長を小さくし、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５の容量を小さくすることができる。したがって、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【０１６９】
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１７０】
図３８は本発明の第７の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図３９は本発明の第７の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図、図４０は本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布の例を示す図である。
【０１７１】
この場合、光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路５１は、平均発光エネルギー分布記録部としての平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ５２、光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５、第１の演算回路としての積和演算回路３６、第２の演算回路としての減算回路３７、第３の演算回路としての除算回路３８及び第４の演算回路としての加算回路３９を備える。
【０１７２】
前記平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ５２には、平均的な、また、代表的な発光エネルギー分布を表す平均発光エネルギー分布Ｄａｖが記録され、該平均発光エネルギー分布Ｄａｖは、図４０に示されるように、７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷ〔ｙ〕〔ｘ〕は、ＬＥＤヘッド２１を構成するすべての発光部及び発光素子としてのＬＥＤ素子の発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の平均である。なお、該平均は各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕について算出される。
【０１７３】
次に、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１７４】
図４１は本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【０１７５】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４（図３８）に順次記録される。そして、図２１に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の４ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ４が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１７６】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図２１の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。
【０１７７】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に対応する光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を光エネルギー演算回路５１に送り、該光エネルギー演算回路５１の光エネルギーマトリクスバッファ３５（図３９）に記録する。
【０１７８】
続いて、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路５１は、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕について光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕
ＥＸ〔３〕〔３〕＝ＥＳ〔３〕〔３〕＋（ＥＴ〔３〕〔３〕−Σ）／Ｗ〔３〕〔３〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔３〕〔３〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１７９】
また、前記値Σは、
【０１８０】
【数８】
【０１８１】
になる。
【０１８２】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による平均発光エネルギー分布Ｄａｖの各成分の総和である。
【０１８３】
図２２において、着目画素において画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔３〕〔０〕及びｐｉｘ〔６〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する他の画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図４１において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【０１８４】
このように、平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ４７に一つのＬＥＤ素子分の発光エネルギー分布を有するだけでよいので、平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ５２の容量を小さくすることができ、画像形成装置のコストを低くすることができる。特に、画像形成装置において単発光レーザーを使用する場合に有効である。
【０１８５】
次に、具体的な数値を用いて説明する。
【０１８６】
図４２は本発明の第７の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図４３は本発明の第７の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図、図４４は本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの例を示す図、図４５は本発明の第７の実施の形態における他の画素の影響を表す平均発光エネルギー分布の成分の例を示す図、図４６は本発明の第７の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図である。
【０１８７】
画像データＤｔが図４２に示されるような階調値で画像データラインバッファ２４（図３８）に記録されているとき、図４２の太枠で囲まれた領域ＡＲ１の画像データＤｔは光エネルギー目標値算出部としての画像データ／光エネルギー変換テーブル２６において変換されて図４３に示されるような光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕になる。なお、前記領域ＡＲ１は、べた黒印刷領域の左上の角部分である。また、破線で囲まれた部分は演算対象にはされない。
【０１８８】
次に、前記領域ＡＲ１内の、更に左上の角部分の照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１８９】
前記平均発光エネルギー分布Ｄａｖの各データＷ〔ｙ〕〔ｘ〕が図４４に示されるような値を採るとき、前記照射空間位置ｐ１の画素を着目画素としたときに他の画素の影響を表す平均発光エネルギー分布Ｄａｖの各成分Ｗ〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、図４５に示されるようになる。
【０１９０】
各成分Ｗ〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対して影響を及ぼし、各成分Ｗ〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕の総和を表す値Σは、
Σ＝４．５５４〔ｐＪ〕
になる。
【０１９１】
そして、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値は、本来照射すべき光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕は６．０〔ｐＪ〕であるので、
になる。
【０１９２】
次に、各ＬＥＤ素子ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状が大きくばらついている場合について、具体的な数値を用いて説明する。なお、この場合、本発明の第２の実施の形態を適用した場合について説明する。
【０１９３】
図４７は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第１の例を示す図、図４８は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第２の例を示す図、図４９は本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第１の図、図５０は本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図５１は本発明の第２の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図、図５２は本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第２の図、図５３は本発明の第２の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図、図５４は従来の印刷結果を示す概念図、図５５は本発明の第２の実施の形態における印刷結果を示す概念図である。
【０１９４】
図４７はＬＥＤ番号〔０〕〜〔２〕の各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図４８はＬＥＤ番号〔３〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄを示す。ＬＥＤ番号〔３〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄは、ＬＥＤ番号〔０〕〜〔２〕の各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄに対して重心がずれたものとなっている。この現象は、各ＬＥＤアレイチップの継目等に発生する。
【０１９５】
画像データＤｔが、第７の実施の形態と同様に、図４２に示されるような階調値で画像データラインバッファ２４（図１）に記録されているとき、図４２の領域ＡＲ１の画像データＤｔは、画像データ／光エネルギー変換テーブル２６において変換されて図４３に示されるような光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕になる。なお、前記領域ＡＲ１は、べた黒印刷領域の左上の角部分である。また、破線で囲まれた部分は演算対象にはされない。
【０１９６】
次に、前記領域ＡＲ１内の、更に左上の角部分の照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１９７】
この場合、照射空間位置ｐ１のＬＥＤ素子はＬＥＤ番号〔０〕であるので、図４７に示されるＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄの各データＷ〔０〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、前記照射空間位置ｐ１の画素を着目画素としたときに他の画素の影響を表す発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を図４９に示されるように算出することができる。
【０１９８】
そして、各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対して影響を及ぼし、各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕の総和を表す値Σは、
Σ＝４．５４〔ｐＪ〕
になる。
【０１９９】
また、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値は、本来照射すべき光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕は６．０〔ｐＪ〕であるので、
になる。
【０２００】
次に、同様に、画像データＤｔが、図５０に示されるような階調値で画像データラインバッファ２４に記録されているとき、図５０の領域ＡＲ２の画像データＤｔは、画像データ／光エネルギー変換テーブル２６において変換されて図５１に示されるような光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕になる。なお、前記領域ＡＲ２は、べた黒印刷領域の左上の角部分である。また、破線で囲まれた部分は演算対象にはされない。
【０２０１】
次に、前記領域ＡＲ２内の、更に上端の中央部分の照射空間位置ｐ２の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０２０２】
この場合、照射空間位置ｐ２のＬＥＤ素子はＬＥＤ番号〔３〕であるので、図４８に示されるＬＥＤ番号〔３〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄの各データＷ〔３〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、前記照射空間位置ｐ２の画素を着目画素としたときに他の画素の影響を表す発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分Ｗ〔ｘ〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を図５２に示されるように算出することができる。
【０２０３】
そして、各成分Ｗ〔ｘ〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、照射空間位置ｐ２の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対して影響を及ぼし、各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕の総和を表す値Σは、
Σ＝４．３９〔ｐＪ〕
になる。
【０２０４】
また、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値は、本来照射すべき光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕は６．０〔ｐＪ〕であるので、
になる。
【０２０５】
このように、光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕が補正されるので、従来は、図５４に示されるように大きさの異なる画素ｄ１が形成されていたのに対して、本発明においては、図５５に示されるように、均一な大きさの画素ｄ１１が形成されるようになる。したがって、従来の画像形成装置においては、各画素ｄ１の中心部ｑ１同士、及び各画素ｄ１の周辺部ｑ２同士を重ねた場合に、抜け部分ｋ１が形成されたのに対して、本発明においては、各画素ｄ１１の中心部ｑ１１同士、及び各画素ｄ１１の周辺部ｑ１２同士を重ねると、抜け部分が形成されない。したがって、画像品位を向上させることができる。
【０２０６】
前記各実施の形態においては、発光ダイオードプリンタについて説明しているが、本発明をレーザープリンタ、液晶プリンタ等の光学式ヘッドを用いた画像形成装置に適用することができる。その場合、レーザー、液晶シャッタ等によって露光量を制御するに当たり、周辺の画素が形成されるのに伴って、着目画素が周辺エネルギー分布を受けることによって画像品位が低下するのを防止する。そのために、各露光についてあらかじめ発光エネルギー分布が算出される。
【０２０７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０２０８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形成装置においては、画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようになっている。
【０２０９】
そして、前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布を記録するための発光エネルギー分布記録部と、着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有する。
また、前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされる。
【０２１０】
この場合、着目画素を形成するのに必要な光エネルギーが前記周辺発光エネルギーに基づいて補正されるので、発光エネルギー分布の形状によって画像の濃度むらが発生するのを抑制することができ、画像品位を向上させることができる。
【０２１１】
また、孤立黒ドット、細線、白抜き点、白抜き細線等の高い空間周波数の成分を含む画像を形成する場合も、画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図２】理想的な発光エネルギー分布を示す図である。
【図３】従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第１の例を示す図である。
【図４】従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第２の例を示す図である。
【図５】従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第１の図である。
【図６】従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第２の図である。
【図７】図５のＸ−Ｘ矢示図である。
【図８】図６のＹ−Ｙ矢示図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における発光ダイオードプリンタの概略図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における画像データ／光エネルギー変換テーブルの例を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー演算回路のブロック図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブルの例を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるストローブ時間レジスタファイルの例を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第１の図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における再現階調値のシミュレーション結果を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第２の図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態における画像データの例を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第１の図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第２の図である。
【図２９】本発明の第４の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図３２】本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図３３】本発明の第５の実施の形態における標準発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態における標準的な発光エネルギー分布の形状を表す図である。
【図３５】本発明の第５の実施の形態における代表的な発光エネルギー分布の形状を表す図である。
【図３６】本発明の第６の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図３７】本発明の第６の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図である。
【図３８】本発明の第７の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図３９】本発明の第７の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図である。
【図４０】本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図４１】本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図４２】本発明の第７の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図４３】本発明の第７の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図である。
【図４４】本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの例を示す図である。
【図４５】本発明の第７の実施の形態における他の画素の影響を表す平均発光エネルギー分布の成分の例を示す図である。
【図４６】本発明の第７の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図である。
【図４７】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第１の例を示す図である。
【図４８】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第２の例を示す図である。
【図４９】本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第１の図である。
【図５０】本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図５１】本発明の第２の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図である。
【図５２】本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第２の図である。
【図５３】本発明の第２の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図である。
【図５４】従来の印刷結果を示す概念図である。
【図５５】本発明の第２の実施の形態における印刷結果を示す概念図である。
【符号の説明】
１９ 感光体ドラム
２１ ＬＥＤヘッド
２７ 発光エネルギー分布レジスタファイル
３４ 発光エネルギー分布マトリクスバッファ
３６ 積和演算回路
３７ 減算回路
３８ 除算回路
３９ 加算回路
４３ 標準発光エネルギー分布データブロック
４４ 分布形状加算回路
４５ 発光エネルギー分布偏差レジスタファイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体、例えば、感光体ドラムに静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像にして画像を形成するようにした電子写真式の画像形成装置がある。そして、電子写真式のプリンタには、レーザープリンタ、発光ダイオードプリンタ、液晶プリンタ等があるが、そのうち、発光ダイオードプリンタは、複数の発光ダイオード、すなわち、ＬＥＤ素子を直線状に配列して形成されたＬＥＤアレイチップ、ＬＥＤ素子によって放射された光を収束させるロッドレンズアレイ、ＬＥＤ素子を選択的に発光させるためのドライバ等により記録ヘッドであるＬＥＤヘッドが構成されるので、構造を簡素化することができるだけでなく、しかも、光学系の位置合せを容易に行うことができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、前記ＬＥＤアレイチップを構成する各ＬＥＤ素子は、製造時の種々の条件の相違によって、製造ロットごとに発光出力にばらつきが生じる。その結果、印字データに基づいて各ＬＥＤ素子を選択的に発光させ、印刷を行った場合、画像に濃度むらが生じ、画像品位が低下してしまう。
【０００４】
そこで、所定の条件で各ＬＥＤ素子を発光させ、画像の濃度に基づいて各ＬＥＤ素子に供給される電流を調整し、各ＬＥＤ素子の発光出力を一定にするようにしている。
【０００５】
また、画像の濃度に基づいて各ＬＥＤ素子の発光時間を調整することによって静電潜像へのトナーの付着量が一定にされる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２４０４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、各ＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布のばらつきによって、画像品位が低下してしまう。
【０００８】
図２は理想的な発光エネルギー分布を示す図である。なお、図において、横軸に露光面上の位置を、縦軸に発光エネルギーを表す発光強度を採ってある。
【０００９】
図において、Ｌ１は第１の系列のガウシアン分布を示す線、Ｌ２は第２の系列のガウシアン分布を示す線、Ｌ３は合成波形を示す線である。
【００１０】
一般に、ＬＥＤ素子を発光点とする理想的な発光エネルギー分布は、線Ｌ３で示されるように、２系列のガウシアン分布を重ねた形状と一致するが、実際には各ＬＥＤ素子によって、発光エネルギー分布の積分値、すなわち、発光エネルギーの総和が異なっていたり、発光エネルギーの総和が等しくても、発光エネルギー分布の形状が異なっていたりする。
【００１１】
これらの発光エネルギーの総和、発光エネルギー分布の形状等のばらつきの要因としては、レンズ等の光学系のばらつき、ＬＥＤ素子の発光出力のばらつき、ＬＥＤ駆動回路の電気的特性のばらつき、ＬＥＤアレイチップ上におけるＬＥＤ素子の配置のばらつき等が考えられる。
【００１２】
次に、二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布について説明する。
【００１３】
図３は従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第１の例を示す図、図４は従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第２の例を示す図、図５は従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第１の図、図６は従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第２の図、図７は図５のＸ−Ｘ矢示図、図８は図６のＹ−Ｙ矢示図である。なお、図７及び８において、横軸に露光面上の位置を、縦軸に発光強度を採ってある。
【００１４】
例えば、図３及び４に示されるように、形状が異なる発光エネルギー分布Ｄｓ１を有するＬＥＤ素子と、前記発光エネルギー分布Ｄｓ１と異なる形状の発光エネルギー分布Ｄｓ２を有するＬＥＤ素子とが混在するＬＥＤアレイチップにおいては、各ＬＥＤ素子の配置によって、感光体ドラムを露光したときに、図５及び７に示されるように、互いに強調しあったり、図６及び８に示されるように、強調しあわなかったりする。
【００１５】
例えば、図５に示されるように、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が形成されると、領域ａ、ｂが互いに重なるとともに、領域ｃ、ｄも互いに重なるので、図７に示されるように、二つの発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２を合成したとき、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２間の発光強度が閾値ρを超え、二つのＬＥＤ素子によって一つのドットを形成することができる。
【００１６】
また、図６に示されるように、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が形成されると、領域ａ、ｂが重ならないだけでなく、領域ｃ、ｄも重ならないので、図８に示されるように、二つの発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２を合成したとき、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２間の発光強度が閾値ρを超えず、二つのＬＥＤ素子によって一つのドットを形成することができない。
【００１７】
この現象は、多値の画像データをディザリングによって２値化して再現しようとする場合に、特に問題となる。すなわち、ディザマトリクスの構成が、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が図５に示される位置関係になる二つのＬＥＤ素子に適合した場合、本来、再現しようとする画素データに対応する濃度が高くなるのに対して、ディザマトリクスの構成が、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２が図６に示される位置関係になる二つのＬＥＤ素子に適合した場合、本来、再現しようとする画素データに対応する濃度が低くなってしまう。
【００１８】
なお、図５及び６の破線で示される枠は、発光ダイオードプリンタの基本解像度のピッチの論理的枠であり、本来、各ＬＥＤ素子によって発生させられた発光エネルギーが中心から同心円状に分布していることを示している。
【００１９】
このように、発光エネルギー分布Ｄｓ１、Ｄｓ２の形状にばらつきがあると、各ＬＥＤ素子の発光出力を一定にするように調整しても感光体ドラムにおける受光量にばらつきが起こるので、画像に濃度むらが発生し、画像品位が低下してしまう。
【００２０】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、画像に濃度むらが発生することがなく、画像品位を向上させることができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の画像形成装置においては、画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようになっている。
【００２２】
そして、前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布を記録するための発光エネルギー分布記録部と、着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有する。
また、前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、画像形成装置として電子写真式のプリンタについて説明する。
【００２４】
図９は本発明の第１の実施の形態における発光ダイオードプリンタの概略図である。
【００２５】
図において、１１は図示されない上位装置としてのコンピュータから送られた印字データに基づいて画像データを発生させ、該画像データをビデオ信号に乗せてＬＥＤ駆動回路１２に対して出力する画像データ出力部である。前記ＬＥＤ駆動回路１２の図示されない画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、画像データを受けると、シリアル／パラレル変換を行い、パラレルの画像データを光源部としてのＬＥＤアレイ光源部１４に対して出力し、発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子を発光させる。
【００２６】
なお、前記ＬＥＤアレイ光源部１４は、通常、同じ動作特性を有するように設計されたＬＥＤ素子を６４〜１２８個程度モノリシックに集積することによって形成されたＬＥＤアレイチップ（又はモジュール）１５、各ＬＥＤ素子を選択的に発光させるための図示されないドライバを備える。なお、前記ＬＥＤアレイチップは直線状に複数個配列される。
【００２７】
前記ＬＥＤ素子を発光させることによって放射された光は、ＬＥＤアレイチップ１５と像担持体としての感光体、例えば、感光体ドラム１９との間に配設された集束部材としてのロッドレンズアレイ１６によって集束させられ、感光体ドラム１９を照射する。なお、前記ＬＥＤアレイ光源部１４及びロッドレンズアレイ１６によって光学式ヘッドとしてのＬＥＤヘッド２１が構成される。また、感光体ドラム１９によって露光媒体及び画素形成媒体が構成される。
【００２８】
ところで、前記感光体ドラム１９は、矢印Ａ方向に回転させられ、表面が帯電装置としての帯電器１８によって一様に、かつ、均一に帯電させられる。そして、前記ロッドレンズアレイ１６によって集束させられた光が感光体ドラム１９の表面を照射することにより露光が行われると、感光体ドラム１９の表面に複数の画素から成る静電潜像が形成される。該静電潜像は、感光体ドラム１９の回転に伴って現像装置としての現像器２０に送られ、該現像器２０によって現像され、トナーによる白黒２値の画像としてのトナー像が形成される。
【００２９】
続いて、感光体ドラム１９の回転に伴って、トナー像は、転写装置としての転写器２２に送られ、該転写器２２によって記録媒体としての用紙２３に転写される。該用紙２３は、その後、図示されない定着装置としての定着器に送られ、該定着器によってトナー像が用紙２３に定着させられる。
【００３０】
次に、前記ＬＥＤ駆動回路１２について説明する。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図１０は本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における画像データ／光エネルギー変換テーブルの例を示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー演算回路のブロック図、図１３は本発明の第１の実施の形態における光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブルの例を示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態におけるストローブ時間レジスタファイルの例を示す図である。
【００３２】
図において、２９は画像データ出力部１１（図９）から送られた同期信号としてのマイクロライン同期信号ＳＧｍを受け、該マイクロライン同期信号ＳＧｍを１／８の周期にし、タイミング信号を発生させるタイミング発生器、３０は画像データ出力部１１から送られたピクセルクロックｐＣＬを受けてカウントし、駆動するべきＬＥＤ素子のＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕を発生させるカウンタ装置としてのピクセルカウンタ、２４は前記タイミング信号及びＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕を受け、タイミング信号に従って画像データ出力部１１から送られ、画素ごとの階調値を表す画像データＤｔを受けるとともに、該画像データＤｔをラインデータＤｔｉ（ｉ＝１、２、…）として記録する第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ、２５は前記ラインデータＤｔｉを受けて画像データＤｔのマトリクスを記録する第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファである。
【００３３】
前記マイクロライン同期信号ＳＧｍは、１／６００〔インチ／ライン〕単位の二次元の画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕に対応させて等時間間隔で８回発生させられてＬＥＤ駆動回路１２に送られる。すなわち、一つの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が発生させられるタイミングを副走査方向に８分割したタイミングで発生させられる。したがって、画像データを画素ごとに階調値で再現することができる。この場合、ラインは１／６００〔インチ〕単位のライン、マイクロラインは１／４８００〔インチ〕単位のラインを意味する。なお、ｙは用紙２３の搬送方向における座標、ｘは用紙２３の搬送方向に対して直角の方向における座標を表す。
【００３４】
また、２７は発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイルであり、該発光エネルギー分布レジスタファイル２７は、画像データラインバッファ２４からＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕が送られると、発光点を表す各ＬＥＤ素子ごとに、ＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布Ｄｅｄを記録し、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕で特定されるＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄを出力する。
【００３５】
該発光エネルギー分布Ｄｅｄは、各ＬＥＤ素子ごとに形成され、図１０に示されるような、感光体ドラム１９の露光面上の位置を表す二次元の照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕に対応させて形成され、９×９のマトリクス状の二次元のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各ＬＥＤ素子の発光分布特性を表す。
【００３６】
前記各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、ＬＥＤヘッド２１の製造工程中に測定された発光強度に基づいて、基本解像度単位（１／６００〔インチ〕格子）で編集することによって形成され、各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕における発光エネルギー、すなわち、１／６００〔インチ〕格子ごとの照射量及び露光量を表す。
【００３７】
例えば、図１０における中心（照射空間位置〔４〕〔４〕）のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔４〕〔４〕は、その周囲のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕より大きく、中心からの距離が大きいほど小さくなる。なお、発光エネルギー分布Ｄｅｄの広さ（面積）を表すマトリクスの各辺のサイズ（本実施の形態においては、９）は、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔９〕〔９〕が十分に小さくなるように選択される。また、ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状のばらつきによっては、中心からの距離が同じであってもデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の大きさに相違があり、一つのマトリクスのすべてのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の総和は、対応するＬＥＤ素子によって照射されるすべての光エネルギーを表す。
【００３８】
そして、２６は光エネルギー目標値算出部としての画像データ／光エネルギー変換テーブルであり、該画像データ／光エネルギー変換テーブル２６には、平均的な発光エネルギー分布Ｄｅｄを有するＬＥＤ素子が十分に広い面積にわたって基本解像度のピッチで均一に敷き詰められている場合の、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕ごとの光エネルギー目標値として、階調値で表される光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕が算出され、記録される。したがって、画像データマトリクスバッファ２５から画像を形成するための処理対象となる画素、すなわち、着目画素の画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が送られると、前記階調値に対応する光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕が出力される。
【００３９】
ところで、前記着目画素を形成する際に、通常は、着目画素の周辺の画素（周辺画素）も同時に形成され、そのために周辺の画素に対応するＬＥＤ素子、すなわち、周辺ＬＥＤ素子が着目画素に対応するＬＥＤ素子、すなわち、着目ＬＥＤ素子と同じタイミングで発光させられる。したがって、感光体ドラム１９上の着目画素に周辺の画素の影響が及び、着目画素は、周辺ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄに基づいて、所定の発光エネルギーを周辺発光エネルギーとして受けることになる。
【００４０】
そこで、前記ＬＥＤ駆動回路１２に光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８が配設され、該光エネルギー演算回路２８は、着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出し、周辺発光エネルギーの分だけ、光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を補正することによって少なくするようにしている。すなわち、前記光エネルギー演算回路２８は、発光エネルギー分布レジスタファイル２７から送られた発光エネルギー分布Ｄｅｄ、及び画像データ／光エネルギー変換テーブル２６から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、着目ＬＥＤ素子の発光出力を表すとともに、感光体ドラム１９の露光面における露光量を表す適正な光エネルギーＥＸを演算し、出力する。
【００４１】
そのために、前記光エネルギー演算回路２８は、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４、光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５、第１の演算回路としての積和演算回路３６、第２の演算回路としての減算回路３７、第３の演算回路としての除算回路３８及び第４の演算回路としての加算回路３９を備え、積和演算回路３６、減算回路３７及び除算回路３８によって、周辺発光エネルギーを算出するための演算処理を行う演算部が、加算回路３９によって、着目画素を形成するのに必要な前記光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を補正する補正処理を行う補正部が構成される。
【００４２】
前記発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４は、発光エネルギー分布レジスタファイル２７から送られた発光エネルギー分布Ｄｅｄを記録し、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を出力し、前記光エネルギーマトリクスバッファ３５は画像データ／光エネルギー変換テーブル２６から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を記録し、光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕、ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕として出力する。また、前記積和演算回路３６は、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕及び光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を受けて、積和演算を行い、着目画素に及ぶすべての画素による影響を表す値Σ
【００４３】
【数１】
を算出する。そして、減算回路３７は、値Σ及び光エネルギーＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）を算出し、除算回路３８は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）及びデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を算出し、加算回路３９は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕及び光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、光エネルギーＥＸ
ＥＸ＝ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕＋（ＥＴ−Σ）／Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕
を算出する。
【００４５】
また、３１は第１の駆動パターン発生部としての光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブル、３３はストローブ時間レジスタを選択して発光時間を決定するストローブ時間レジスタファイルであり、該ストローブ時間レジスタファイル３３によって発光時間が決定されると、前記光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブル３１は、光エネルギー演算回路２８において算出された光エネルギーＥＸに従ってＬＥＤ素子を発光させることができるかを表すＬＥＤ駆動パターンデータを発生させる。
【００４６】
前記ストローブ時間レジスタファイル３３は、マイクロライン同期信号ＳＧｍを受け、各画素ごとに副走査方向に最大８回に分けてＬＥＤ素子を発光させるときの、各タイミングにおける発光時間が記録され、マイクロライン同期信号ＳＧｍを受けるたびに、ストローブ時間レジスタの選択を更新し、ストローブ信号（発光指示信号）ＳＴＢを発生させ、ＬＥＤヘッド２１に送る。
【００４７】
また、３２は第２の駆動パターン発生部としての駆動パターンバッファであり、駆動パターンバッファ３２は、前記ＬＥＤ駆動パターンデータを受けると、ＬＥＤ素子を駆動するための駆動パターンデータＤｐとしてＬＥＤヘッド２１に送る。
【００４８】
この場合、図１４に示されるように、８個のすべてのタイミングでＬＥＤ素子を発光させた場合、ＬＥＤ素子の合計の発光時間を表す最大発光時間は１９．９〔μｓ〕になり、ＬＥＤ素子は最大発光時間に対応する光エネルギーＥＸを発生させる。
【００４９】
次に、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【００５０】
図１５は本発明の第１の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図１６は本発明の第１の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図、図１７は本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【００５１】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図１５に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の５ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ５が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【００５２】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図１５の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。図１５において、「＊」の付されたセルにこの時点で有効な画素データが記録されていて、「０」の付されたセルには、画素データは記録されていない。
【００５３】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対応する光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【００５４】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔４〕を発光エネルギー分布レジスタファイル２７に送り、ＬＥＤ番号〔４〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを発生させ、発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。なお、実在するＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕は〔０〕からであるが、有効画像領域の端部を処理する都合上、負のＬＥＤ番号、例えば、ＬＥＤ番号〔−１〕〜〔−４〕を使用する。
【００５５】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕について光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕
ＥＸ〔４〕〔４〕＝ＥＳ〔４〕〔４〕＋（ＥＴ〔４〕〔４〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔４〕〔４〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔４〕〔４〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【００５６】
また、前記値Σは、
【００５７】
【数２】
になる。
【００５９】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【００６０】
図１６は、着目画素に及ぶ他の画素の影響を表す光エネルギーマトリクスバッファ３５の状態を、図１７は、ＬＥＤ番号〔−４〕のＬＥＤ素子による発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４の状態を示す。
【００６１】
図１６において、着目画素において画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔４〕〔０〕及びｐｉｘ〔８〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する周辺画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図１７において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【００６２】
ところで、前記値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）を−（Σ−ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕）で表したとき、値（Σ−ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕）は、同じタイミングで発光させられたすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和から、着目画素ＬＥＤ素子自体による発光エネルギー分布の成分を除いたもの、すなわち、周辺ＬＥＤ素子による発光エネルギー分布の成分の総和を表す。
【００６３】
したがって、画像データｐｉｘ〔４〕〔４〕でＬＥＤ素子を発光させたときに、着目画素の１／６００〔インチ〕角のエリアに、発光エネルギーが値（Σ−ＥＴ〔４〕〔４〕）だけ余分に発生させられることになる。そこで、前記エリアに必要な光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕を算出するために、前記値（ＥＴ〔４〕〔４〕−Σ）を、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔０〕〔４〕〔４〕によって除算し、続いて、光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕に加算すると、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させる際の光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を得ることができる。
【００６４】
該光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕は、光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブル３１に送られ、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕に対応するＬＥＤ駆動パターンデータが出力され、駆動パターンバッファ３２に記録される。
【００６５】
このように、処理対象のページデータの画像データＤｔ中で最初に処理される画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕に対して、対応するＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕のＬＥＤ素子が発光させられるときの駆動パターンデータを得ることができる。そして、ラインデータＤｔ１の残りの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕についても、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕を順次大きくしながら同じ処理を繰り返す。
【００６６】
そして、１ライン分、すなわち、８マイクロライン分の駆動パターンデータが駆動パターンバッファ３２に記録されると、直後に送られてくるマイクロライン同期信号ＳＧｍに同期させて、駆動パターンバッファ３２から駆動パターンデータＤｐがＬＥＤヘッド２１にマイクロライン単位で送られる。
【００６７】
また、このマイクロライン単位の処理はマイクロライン同期信号ＳＧｍに従って、処理対象のページデータが終了するまで繰り返される。
【００６８】
一方、ストローブ時間レジスタファイル３３は、これらの処理と平行してマイクロライン同期信号ＳＧｍごとにストローブ時間レジスタを選択し、選択されたストローブ時間レジスタに記録されている時間幅のストローブ信号ＳＴＢをＬＥＤヘッド２１に送る。
【００６９】
このように、周辺ＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄを考慮して光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕の最適値を算出することができるので、静電潜像へのトナーの付着量を調整することができる。したがって、発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状によって画像の濃度むらが発生するのを抑制することができ、画像品位を向上させることができる。
【００７０】
また、孤立黒ドット、細線、白抜き点、白抜き細線等の高い空間周波数の成分を含む画像を形成する場合も、画像品位を向上させることができる。
【００７１】
次に、無視することができる発光エネルギー分布Ｄｅｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７から削除し、発光エネルギー分布Ｄｅｄのマトリクスのサイズを小さくした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、ＬＥＤ駆動回路１２の構造は第１の実施の形態と同じであるので、説明を省略する。また、第１の実施の形態と同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７２】
図１８は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第１の図、図１９は本発明の第２の実施の形態における再現階調値のシミュレーション結果を示す図、図２０は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第２の図である。なお、図１９において、横軸に光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕を〔ｐＪ〕の単位で採り、縦軸に再現された階調値、すなわち、再現階調値を採ってある。
【００７３】
この場合、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイル２７（図１）内の発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子ごとに発光エネルギー分布Ｄｅｄが７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、第１の実施の形態のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕のうちの、マトリクス内の最外周部の第０列、第８列、第０行、第８行の３２セル分のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔０〕、Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔８〕、Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔０〕〔ｘ〕、Ｗ〔ｉｎｄｘ〕〔８〕〔ｘ〕（以下「周辺分布データ」という。）を除去することによって形成される。したがって、光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８の規模を小さくすることができる。
【００７４】
ところで、第２の実施の形態において、発光ダイオードプリンタの仕様は、画像データＤｔを３２の階調値で再現するようになっているが、前記仕様を満足する必要最小限のマトリクスの各辺のサイズ（本実施の形態においては、７）を後述される方法で決定し、それに基づいて発光エネルギー分布レジスタファイル２７及び光エネルギー演算回路２８の規模を決定する。
【００７５】
図１９において、平均的な発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状を有するＬＥＤ素子だけで構成されたＬＥＤヘッド２１を使用し、十分に広い領域内で各ＬＥＤ素子を同一の光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕で発光させたときの再現階調値が表される。
【００７６】
この場合、ＬＥＤ素子の光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕は、約３．０〔ｐＪ〕の近傍で再現階調値のエネルギー感度特性が最も鋭敏になり、その値は１階調当たり約０．１〔ｐＪ／階調〕になる。
【００７７】
ところで、図２０に灰色で示されるセルの周辺分布データは、第１の実施の形態においては使用されるが、本実施の形態においては使用されないデータであり、７×７のマトリクスによって表される範囲外の発光エネルギー分布Ｄｅｄの成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布Σｏｕｔは約０．０１４４である。なお、該外周周辺エネルギー分布Σｏｕｔは、前記周辺分布データを使用しなくなったことによる着目画素に及ぶ発光エネルギー分布Ｄｅｄの成分の影響を表す。
【００７８】
ところで、ＬＥＤヘッド２１における各ＬＥＤ素子において再現階調値のエネルギー感度特性が最も鋭敏な光エネルギーですべてのＬＥＤが発光している場合のＬＥＤ素子の光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕を最大光エネルギーＥＸｍａｘとし、着目ＬＥＤ素子を発光させることによって形成される発光エネルギー分布Ｄｅｄの成分の総和をΣｔｏｔとすると、前記周辺分布データを使用しなくなったことによる周辺発光エネルギーの誤差ΔΣは、
ΔΣ＝ＥＸｍａｘ×（Σｏｕｔ／Σｔｏｔ）
（ここで、Σｔｏｔ＝約１．０）になる。
【００７９】
そして、前記最大光エネルギーＥＸｍａｘを、エネルギー感度特性が最も鋭敏になる約３．０〔ｐＪ〕とすると、前記誤差ΔΣは、
【００８０】
したがって、周辺分布データを使用しないことによる影響で現れる再現階調値の変化量、すなわち、再現階調誤差は、前記誤差ΔΣが０．０４３〔ｐＪ〕であって、０．１〔ｐＪ／階調〕よりも小さいので、１階調分にはならず、画質が劣化することはない。
【００８１】
このように、発光ダイオードプリンタの仕様に対応させて、再現階調誤差が１階調分にならないように各辺のサイズを決定することができる。
【００８２】
なお、ストローブ信号ＳＴＢによって、ＬＥＤ素子の制御を行う単位、すなわち、ＬＥＤ素子制御単位はあらかじめ設定されていて、最小のＬＥＤ素子制御単位で光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕を制御したときに、最大の画像の濃度むらが発生することを想定して前記誤差ΔΣが調整される。
【００８３】
次に、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値が算出される過程について説明する。
【００８４】
図２１は本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図２２は本発明の第２の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図、図２３は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【００８５】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図２１に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の４ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ４が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【００８６】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図２１の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。図２１において、「＊」の付されたセルにこの時点で有効な画素データが記録されていて、「０」の付されたセルには、画素データは記録されていない。
【００８７】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に対応する光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【００８８】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔３〕を発光エネルギー分布レジスタファイル２７に送り、ＬＥＤ番号〔３〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを発生させ、発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。
【００８９】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕について光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕
ＥＸ〔３〕〔３〕＝ＥＳ〔３〕〔３〕＋（ＥＴ〔３〕〔３〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔３〕〔３〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔３〕〔３〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【００９０】
また、前記値Σは、
【００９１】
【数３】
になる。
【００９３】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【００９４】
図２２は、着目画素に及ぶ他の画素の影響を表す光エネルギーマトリクスバッファ３５の状態を、図２３は、ＬＥＤ番号〔−３〕のＬＥＤ素子による発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４の状態を示す。
【００９５】
図２２において、着目画素において画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔３〕〔０〕及びｐｉｘ〔６〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する他の画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図２３において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【００９６】
このように、本実施の形態においては、画像品位が低下しない範囲内で周辺分布データを除去することができるので、光エネルギー演算回路２８の規模を小さくすることができる。なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して発光エネルギー分布レジスタファイル２７に必要な容量を小さく、約６０〔％〕にすることができるので、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【００９７】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９８】
図２４は本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【００９９】
この場合、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイル２７内の発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄは、図１８に示されるように、７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、ＬＥＤヘッド２１の製造工程中に測定された発光強度に基づいて、基本解像度単位（１／６００〔インチ〕格子）で編集し、類似データを１０２４とおりにグルーピングし、再定義することによって形成され、各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕における露光量を表す。
【０１００】
再定義された各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の数１０２４は、発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状のばらつきが、ＬＥＤヘッド２１で使用される集束部材としてのロッドレンズアレイ１６（図９）における光学特性のばらつきに深く関係していて、微小な誤差を許容すれば、発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状のばらつきの数は、使用されているロッドレンズの数（本実施の形態においては、約１０００本）を超えることがないことを根拠としている。マトリクスの各辺のサイズ（本実施の形態においては、７）は、第２の実施の形態と同様に、発光ダイオードプリンタの仕様を満足するように決められる。
【０１０１】
この場合、前記発光エネルギー分布レジスタファイル２７に記録される各発光エネルギー分布Ｄｅｄの数は、ＬＥＤヘッド２１を構成する各ＬＥＤ素子の数より少なくされ、ロッドレンズアレイ１６の数とし、発光エネルギー分布レジスタファイル２７には、ロッドレンズアレイ１６ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄが記録される。そして、各ＬＥＤ素子に、どの形状の発光エネルギー分布Ｄｅｄに分類されるかを表し、各発光エネルギー分布Ｄｅｄと対応させるための指標データｒｄが付され、該指標データｒｄが発光エネルギー分布指標データブロック４１に記録される。そして、画像データラインバッファ２４からＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕が送られると、発光エネルギー分布指標データブロック４１はＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕に対応する指標データｒｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７に対して出力する。
【０１０２】
次に、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１０３】
前記画像データ出力部１１から送られた画像データＤｔは、画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図２１に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の４ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ４が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１０４】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕を光エネルギー目標値算出部としての画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に対応する光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【０１０５】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔３〕を発光エネルギー分布指標データブロック４１に送ると、発光エネルギー分布指標データブロック４１は、ＬＥＤ番号〔３〕に対応する指標データｒｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７に対して出力する。そして、該発光エネルギー分布レジスタファイル２７は、ＬＥＤ番号〔３〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。
【０１０６】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕について光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕
ＥＸ〔３〕〔３〕＝ＥＳ〔３〕〔３〕＋（ＥＴ〔３〕〔３〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔３〕〔３〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔３〕〔３〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１０７】
また、前記値Σは、
【０１０８】
【数４】
になる。
【０１１０】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【０１１１】
したがって、本実施の形態においては、ＬＥＤヘッド２１に配設されるすべてのＬＥＤ素子に対応させて発光エネルギー分布Ｄｅｄを発光エネルギー分布レジスタファイル２７に記録する必要がないので、第２の実施の形態と比較して発光エネルギー分布レジスタファイル２７に必要な容量を小さく、約８６．７〔％〕にすることができる。その結果、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【０１１２】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１１３】
図２５は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図、図２６は本発明の第４の実施の形態における画像データの例を示す図、図２７は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第１の図、図２８は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第２の図である。
【０１１４】
この場合、発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布レジスタファイル２７（図２４）内の発光部及び発光素子としての各ＬＥＤ素子ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄは、図２５に示されるように、５×５のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成る。
【０１１５】
そして、データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕のうちのマトリクス内の最外周部のデータ（以下「最外周分布データ」という。）が補正されて大きくされる。
【０１１６】
また、第２の実施の形態と同様に、発光ダイオードプリンタの仕様は、画像データＤｔを３２の階調値で再現するようになっているので、前記仕様を満足する必要最小限のマトリクスの各辺のサイズは、本来７であるが、前記最外周分布データを大きくすることによって、各辺のサイズを５にすることができる。
【０１１７】
ところで、図２６は画像データＤｔの一部を７×７の各セル分だけ抜き出したものの例であり、各セルの値によって対応する画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕の階調値が表される。図から、各隣接するセルの階調値の差は、比較的離れた距離にある各セル間の階調値の差より小さいことが分かる。このように十分距離の短いセル間において階調値の差が小さい場合、対応する画素の濃度の差が小さいことを表し、特に自然画において一般的に知られている。
【０１１８】
この特性を利用して、第２の実施の形態における図１８の７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の最外周分布データを一つ内側のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に加算することによって、５×５のマトリクス状の最外周分布データを作成するようにしている。このようにして、発光エネルギー分布の広さを表すマトリクスを論理的に拡大することができる。
【０１１９】
図２７は、図１８の７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕をＷ１として表し、図２８は、図２５の５×５のマトリクス状のデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕をＷ２として表したものであり、データＷ１の最外周分布データとデータＷ２の最外周分布データとを、枠外の括弧付番号で対応させてある。例えば、括弧付番号（１）が付された四つのデータＷ１を加算した値が、括弧付番号（１）が付された一つのデータＷ２にされる。
【０１２０】
前記データＷ１の加算処理は、ＬＥＤヘッド２１の製造工程中に測定された発光強度に基づいて、基本解像度単位（１／６００〔インチ〕格子）で編集を行う際に行われる。
【０１２１】
次に、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１２２】
図２９は本発明の第４の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図３０は本発明の第４の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図、図３１は本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【０１２３】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４（図２４）に順次記録される。そして、図２９に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の３ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ３が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１２４】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図２９の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。図２９において、「＊」の付されたセルにこの時点で有効な画素データが記録されていて、「０」の付されたセルには、画素データは記録されていない。
【０１２５】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕を光エネルギー目標値算出部としての画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕に対応する光エネルギーＥＳ〔２〕〔２〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔２〕〔２〕を光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【０１２６】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔２〕を発光エネルギー分布レジスタファイル２７に送り、ＬＥＤ番号〔２〕に対応する発光エネルギー分布Ｄｅｄを発生させ、発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算回路２８に送り、該光エネルギー演算回路２８の発光エネルギー分布記録部としての発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４に記録する。
【０１２７】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路２８は、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕について光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕
ＥＸ〔２〕〔２〕＝ＥＳ〔２〕〔２〕＋（ＥＴ〔２〕〔２〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔２〕〔２〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔２〕〔２〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔２〕〔２〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１２８】
また、前記値Σは、
【０１２９】
【数５】
になる。
【０１３１】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔２〕〔２〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分の総和である。
【０１３２】
図３０は、着目画素に及ぶ他の画素の影響を表す光エネルギーマトリクスバッファ３５の状態を、図３１は、ＬＥＤ番号〔−２〕のＬＥＤ素子による発光エネルギー分布マトリクスバッファ３４の状態を示す。
【０１３３】
図３０において、着目画素において画素データｐｉｘ〔２〕〔２〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔２〕〔０〕及びｐｉｘ〔４〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する他の画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図３１において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【０１３４】
このように、本実施の形態においては、マトリクスのサイズを小さくすることができるので、第２の実施の形態と比較して、発光エネルギー分布レジスタファイル２７に必要な容量を小さく、約５１〔％〕にすることができる。その結果、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【０１３５】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１３６】
図３２は本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図３３は本発明の第５の実施の形態における標準発光エネルギー分布の例を示す図、図３４は本発明の第５の実施の形態における標準的な発光エネルギー分布の形状を表す図、図３５は本発明の第５の実施の形態における代表的な発光エネルギー分布の形状を表す図である。なお、図３４及び３５において、横軸に露光面上の位置を、縦軸に発光強度を採ってある。
【０１３７】
この場合、標準発光エネルギー分布記録部としての標準発光エネルギー分布データブロック４３には、図３４に示されるような、発光部及び発光素子としてのＬＥＤ素子を発光させたときの標準的な発光エネルギーの分布を表す標準発光エネルギー分布Ｄｓｔが記録され、発光エネルギー分布偏差記録部としての発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５には、各ＬＥＤ素子ごとに、図３５に示されるような、各ＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布Ｄｅｄｉ（ｉ＝１、２、…）と、前記標準発光エネルギー分布Ｄｓｔとの偏差を表す発光エネルギー分布偏差ΔＤ
ΔＤ＝Ｄｅｄｉ−Ｄｓｔ
が記録される。
【０１３８】
該発光エネルギー分布偏差ΔＤは、発光エネルギー分布Ｄｅｄ１、Ｄｅ３のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより大きい場合は正の値を採り、発光エネルギー分布Ｄｅｄ２、Ｄｅ４のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより小さい場合は負の値を採る。なお、発光エネルギー分布Ｄｅｄ３は発光エネルギー分布偏差ΔＤが正の方向に最も大きい最大の発光エネルギー分布であり、発光エネルギー分布Ｄｅｄ４は発光エネルギー分布偏差ΔＤが負の方向に最も大きい最小の発光エネルギー分布である。
【０１３９】
前記標準発光エネルギー分布Ｄｓｔは、９×９のマトリクス状のデータＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は、各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の平均である。なお、該平均は各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕について算出される。
【０１４０】
また、前記発光エネルギー分布偏差ΔＤは、各ＬＥＤ素子ごとに、図３３に示されるような照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕に対応させて形成され、９×９のマトリクス状の偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕から成る。
【０１４１】
ところで、図３５に示されるように、最大の発光エネルギー分布Ｄｅｄ３と最小の発光エネルギー分布Ｄｅｄ４とのばらつきの範囲は、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔの各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の約１／４以内に十分収まることが分かる。したがって、本実施の形態においては、標準発光エネルギー分布データブロック４３のマトリクス状のデータＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を記録するために１３ビットのレジスタを使用するだけでよく、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５のマトリクス状の偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を記録するために１１ビットのレジスタを使用するだけでよい。
【０１４２】
第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４からＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕が送られると、前記発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５はＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕で特定されるＬＥＤ素子の発光エネルギー分布偏差ΔＤを出力する。ＬＥＤ駆動回路１２の加算処理手段及び分布形状加算部としての分布形状加算回路４４は、加算処理を行い、標準発光エネルギー分布データブロック４３から標準発光エネルギー分布Ｄｓｔを、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５から発光エネルギー分布偏差ΔＤをそれぞれ読み込み、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔに発光エネルギー分布偏差ΔＤを加算することによって、加算値として発光エネルギー分布Ｄｅｄを算出し、該発光エネルギー分布Ｄｅｄを光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路２８に出力する。
【０１４３】
このように、本実施の形態においては、標準発光エネルギー分布データブロック４３に標準発光エネルギー分布Ｄｓｔが、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５に発光エネルギー分布偏差ΔＤが記録され、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔに発光エネルギー分布偏差ΔＤを加算することによって、発光エネルギー分布Ｄｅｄを算出するようになっているので、第１の実施の形態と比較して標準発光エネルギー分布データブロック４３及び発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５に必要な容量を小さく、約８５〔％〕にすることができる。その結果、光エネルギー演算回路２８の規模を十分に小さくすることができる。
【０１４４】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１４５】
図３６は本発明の第６の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図３７は本発明の第６の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図である。
【０１４６】
この場合、第５の実施の形態と同様に、標準発光エネルギー分布記録部としての標準発光エネルギー分布データブロック４３には、図３４に示されるような標準発光エネルギー分布Ｄｓｔが記録され、発光エネルギー分布偏差記録部としての発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５には各ＬＥＤ素子ごとに、図３５に示されるような発光エネルギー分布Ｄｅｄｉ（ｉ＝１、２、…）と、前記標準発光エネルギー分布Ｄｓｔとの偏差、すなわち、発光エネルギー分布偏差ΔＤ
ΔＤ＝Ｄｅｄｉ−Ｄｓｔ
が記録される。該発光エネルギー分布偏差ΔＤは、発光エネルギー分布Ｄｅｄ１、Ｄｅ３のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより大きい場合は正の値を採り、発光エネルギー分布Ｄｅｄ２、Ｄｅ４のように標準発光エネルギー分布Ｄｓｔより小さい場合は負の値を採る。
【０１４７】
また、光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路４２は、図３７に示されるように、発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６、光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５、第１の演算回路及び第１の周辺発光エネルギー算出処理部としての標準発光エネルギー分布積和演算回路４７、第２の演算回路及び第２の周辺発光エネルギー算出処理部としての発光エネルギー分布偏差積和演算回路４８、第３、第４の演算回路としての加算回路３９、４９、第５の演算回路としての減算回路３７及び第６の演算回路としての除算回路３８を備える。
【０１４８】
前記発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６は、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５から送られた発光エネルギー分布偏差ΔＤを記録し、偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を出力し、前記光エネルギーマトリクスバッファ３５は光エネルギー目標値算出部としての画像データ／光エネルギー変換テーブル２６から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を記録し、光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕、ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕として出力する。
【０１４９】
また、前記標準発光エネルギー分布積和演算回路４７は、第１の周辺発光エネルギー算出処理を行い、標準発光エネルギー分布データブロック４３から送られた標準発光エネルギー分布ＤｓｔのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕、及び光エネルギーマトリクスバッファ３５から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を受けて、積和演算を行い、標準発光エネルギー分布Ｄｓｔによって着目画素に及ぶ周辺画素による影響を表す第１の値Σ１を、着目画素が周辺画素から受ける標準周辺発光エネルギーとして算出する。なお、第１の値Σ１には、着目画素自体による影響も含まれる。
【０１５０】
一方、発光エネルギー分布偏差積和演算回路４８は、第２の周辺発光エネルギー算出処理を行い、発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６から送られた発光エネルギー分布偏差ΔＤの偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕、及び光エネルギーマトリクスバッファ３５から送られた光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を受けて、積和演算を行い、発光エネルギー分布偏差ΔＤによって着目画素に及ぶ周辺画素による影響を表す第２の値Σ２を、着目画素が周辺画素から受ける偏差周辺発光エネルギーとして算出する。なお、第２の値Σ２には、着目画素自体による影響も含まれる。
【０１５１】
そして、周辺発光エネルギー加算処理部としての加算回路４９は、周辺発光エネルギー加算処理を行い、前記第１、第２の値Σ１、Σ２を加算し、発光エネルギー分布Ｄｅｄによって着目画素に及ぶすべての画素による影響を表す値Σを、標準周辺発光エネルギーと偏差周辺発光エネルギーとが加算された、着目画素が周辺画素から受ける周辺発光エネルギーとして算出する。
【０１５２】
また、減算回路３７は、着目画素自体による影響を除くために、値Σ及び光エネルギーＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）を算出し、除算回路３８は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）及び偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／ΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を算出し、加算回路３９は値（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／ΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕及び光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕
ＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕＝ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕＋（ＥＴ〔ｙ〕〔ｘ〕−Σ）／ΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕
を算出する。
【０１５３】
次に、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１５４】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４に順次記録される。そして、図１５に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の５ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ５が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１５５】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図１５の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。
【０１５６】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対応する光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕を光エネルギー演算回路４２に送り、該光エネルギー演算回路４２の光エネルギーマトリクスバッファ３５に記録する。
【０１５７】
続いて、ＬＥＤ駆動回路１２は、ＬＥＤ番号〔ｉｎｄｘ〕、本実施の形態においては、ＬＥＤ番号〔４〕を発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５に送り、ＬＥＤ番号〔４〕に対応する発光エネルギー分布偏差ΔＤを発生させ、発光エネルギー分布偏差ΔＤを光エネルギー演算回路４２に送り、該光エネルギー演算回路４２の発光エネルギー分布偏差マトリクスバッファ４６に記録する。
【０１５８】
そして、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路４２は、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕について光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕
ＥＸ〔４〕〔４〕＝ＥＳ〔４〕〔４〕＋（ＥＴ〔４〕〔４〕−Σ）／Ｗ〔０〕〔４〕〔４〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔４〕〔４〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１５９】
また、前記値Σは、
Σ＝Σ１＋Σ２
であり、前記第１の値Σ１は、
【０１６０】
【数６】
に、前記第２の値Σ２は、
【０１６２】
【数７】
になる。
【０１６４】
なお、前記第１の値Σ１は、画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による標準発光エネルギー分布Ｄｓｔの各成分の総和であり、前記第２の値Σ２は、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による発光エネルギー分布偏差ΔＤの各成分の総和である。
【０１６５】
このように、本実施の形態においては、発光エネルギー分布偏差データΔＤの偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて第２の値Σ２が算出され、更に光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出されるようになっているが、各偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の各成分は正の値を採るもの、及び負の値を採るものから成るので、各偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕を算出するのに当たり、切捨てが行われていても、誤差が正の値及び負の値のいずれをも採ることになる。したがって、発光エネルギー分布偏差ΔＤの総和を表す第２の値Σ２が算出される際に、第２の値Σ２が小さくなる方向に誤差（丸め誤差）が累積されるのを防止することができるので、第２の値Σ２の精度を高くすることができる。
【０１６６】
一方、標準発光エネルギー分布ＤｓｔのデータＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて第１の値Σ１が算出されるようになっているが、各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕は各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の平均であるので、各データＷｓｔ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕が算出される時点で各データＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に含まれる誤差が相殺される。したがって、第１の値Σ１の精度を高くすることができる。
【０１６７】
このように、第１、第２の値Σ１、Σ２の精度を高くすることができるので、画像品位を向上させることができる。
【０１６８】
また、前記発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５のビット長を小さくするのに伴って、各偏差データΔＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕に含まれる誤差は大きくなるが、第２の値Σ２が算出される際に誤差が累積されるのを防止することができるので、ビット長を小さくし、発光エネルギー分布偏差レジスタファイル４５の容量を小さくすることができる。したがって、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【０１６９】
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１７０】
図３８は本発明の第７の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図、図３９は本発明の第７の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図、図４０は本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布の例を示す図である。
【０１７１】
この場合、光エネルギー演算部としての光エネルギー演算回路５１は、平均発光エネルギー分布記録部としての平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ５２、光エネルギー記録部としての光エネルギーマトリクスバッファ３５、第１の演算回路としての積和演算回路３６、第２の演算回路としての減算回路３７、第３の演算回路としての除算回路３８及び第４の演算回路としての加算回路３９を備える。
【０１７２】
前記平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ５２には、平均的な、また、代表的な発光エネルギー分布を表す平均発光エネルギー分布Ｄａｖが記録され、該平均発光エネルギー分布Ｄａｖは、図４０に示されるように、７×７のマトリクス状のデータＷ〔ｙ〕〔ｘ〕から成り、各データＷ〔ｙ〕〔ｘ〕は、ＬＥＤヘッド２１を構成するすべての発光部及び発光素子としてのＬＥＤ素子の発光エネルギー分布ＤｅｄのデータＷ〔ｉｎｄｘ〕〔ｙ〕〔ｘ〕の平均である。なお、該平均は各照射空間位置〔ｙ〕〔ｘ〕について算出される。
【０１７３】
次に、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に基づいてＬＥＤ番号〔０〕の着目ＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１７４】
図４１は本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【０１７５】
前記画像データ出力部１１（図９）から送られた画像データＤｔは、第１の画像データ記録部としての画像データラインバッファ２４（図３８）に順次記録される。そして、図２１に示されるように、処理対象のページデータ中、前記画像データＤｔにおいて、最初の４ライン分のラインデータＤｔ１〜Ｄｔ４が画像データラインバッファ２４に記録されると、次のような動作を開始する。
【０１７６】
まず、画像データラインバッファ２４には、各セルごとに画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が記録され、図２１の太枠で示されるセルの画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕が第２の画像データ記録部としての画像データマトリクスバッファ２５に読み込まれる。
【０１７７】
次に、ＬＥＤ駆動回路１２は、画像データマトリクスバッファ２５を走査しながら、各画素データｐｉｘ〔ｙ〕〔ｘ〕のうち、本実施の形態において画像データＤｔのうちの着目画素の画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕を画素データ／光エネルギー変換テーブル２６に送り、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に対応する光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を順次発生させ、該光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕を光エネルギー演算回路５１に送り、該光エネルギー演算回路５１の光エネルギーマトリクスバッファ３５（図３９）に記録する。
【０１７８】
続いて、ＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子を発光させたときに、発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するために、光エネルギー演算回路５１は、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕について光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕
ＥＸ〔３〕〔３〕＝ＥＳ〔３〕〔３〕＋（ＥＴ〔３〕〔３〕−Σ）／Ｗ〔３〕〔３〕
を算出する。なお、この場合、前記光エネルギーＥＳ〔３〕〔３〕はＬＥＤ素子側の、光エネルギーＥＴ〔３〕〔３〕は受光面側の値を表し、同じ値を採る。
【０１７９】
また、前記値Σは、
【０１８０】
【数８】
になる。
【０１８２】
なお、前記値Σは、画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕に従って着目ＬＥＤ素子を発光させたときに発生させられる光エネルギーＥＸ〔３〕〔３〕の最適値を算出するに当たり、同じタイミングで発光させられた他のすべてのＬＥＤ素子による平均発光エネルギー分布Ｄａｖの各成分の総和である。
【０１８３】
図２２において、着目画素において画素データｐｉｘ〔３〕〔３〕でＬＥＤ素子が発光させられたときに、周辺ＬＥＤ素子が画素データｐｉｘ〔０〕〔０〕、ｐｉｘ〔３〕〔０〕及びｐｉｘ〔６〕〔０〕で発光させられた場合の、着目画素に対する他の画素の影響をそれぞれ実線、破線及び一点鎖線の矢印で示し、それぞれに対応させて演算に使用される発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図４１において、同じ種類の線によって包囲されたセルで示した。
【０１８４】
このように、平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ４７に一つのＬＥＤ素子分の発光エネルギー分布を有するだけでよいので、平均発光エネルギー分布マトリクスバッファ５２の容量を小さくすることができ、画像形成装置のコストを低くすることができる。特に、画像形成装置において単発光レーザーを使用する場合に有効である。
【０１８５】
次に、具体的な数値を用いて説明する。
【０１８６】
図４２は本発明の第７の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図４３は本発明の第７の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図、図４４は本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの例を示す図、図４５は本発明の第７の実施の形態における他の画素の影響を表す平均発光エネルギー分布の成分の例を示す図、図４６は本発明の第７の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図である。
【０１８７】
画像データＤｔが図４２に示されるような階調値で画像データラインバッファ２４（図３８）に記録されているとき、図４２の太枠で囲まれた領域ＡＲ１の画像データＤｔは光エネルギー目標値算出部としての画像データ／光エネルギー変換テーブル２６において変換されて図４３に示されるような光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕になる。なお、前記領域ＡＲ１は、べた黒印刷領域の左上の角部分である。また、破線で囲まれた部分は演算対象にはされない。
【０１８８】
次に、前記領域ＡＲ１内の、更に左上の角部分の照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１８９】
前記平均発光エネルギー分布Ｄａｖの各データＷ〔ｙ〕〔ｘ〕が図４４に示されるような値を採るとき、前記照射空間位置ｐ１の画素を着目画素としたときに他の画素の影響を表す平均発光エネルギー分布Ｄａｖの各成分Ｗ〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、図４５に示されるようになる。
【０１９０】
各成分Ｗ〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対して影響を及ぼし、各成分Ｗ〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕の総和を表す値Σは、
Σ＝４．５５４〔ｐＪ〕
になる。
【０１９１】
そして、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値は、本来照射すべき光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕は６．０〔ｐＪ〕であるので、
【０１９２】
次に、各ＬＥＤ素子ごとの発光エネルギー分布Ｄｅｄの形状が大きくばらついている場合について、具体的な数値を用いて説明する。なお、この場合、本発明の第２の実施の形態を適用した場合について説明する。
【０１９３】
図４７は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第１の例を示す図、図４８は本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第２の例を示す図、図４９は本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第１の図、図５０は本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図、図５１は本発明の第２の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図、図５２は本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第２の図、図５３は本発明の第２の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図、図５４は従来の印刷結果を示す概念図、図５５は本発明の第２の実施の形態における印刷結果を示す概念図である。
【０１９４】
図４７はＬＥＤ番号〔０〕〜〔２〕の各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄを、図４８はＬＥＤ番号〔３〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄを示す。ＬＥＤ番号〔３〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄは、ＬＥＤ番号〔０〕〜〔２〕の各ＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄに対して重心がずれたものとなっている。この現象は、各ＬＥＤアレイチップの継目等に発生する。
【０１９５】
画像データＤｔが、第７の実施の形態と同様に、図４２に示されるような階調値で画像データラインバッファ２４（図１）に記録されているとき、図４２の領域ＡＲ１の画像データＤｔは、画像データ／光エネルギー変換テーブル２６において変換されて図４３に示されるような光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕になる。なお、前記領域ＡＲ１は、べた黒印刷領域の左上の角部分である。また、破線で囲まれた部分は演算対象にはされない。
【０１９６】
次に、前記領域ＡＲ１内の、更に左上の角部分の照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０１９７】
この場合、照射空間位置ｐ１のＬＥＤ素子はＬＥＤ番号〔０〕であるので、図４７に示されるＬＥＤ番号〔０〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄの各データＷ〔０〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、前記照射空間位置ｐ１の画素を着目画素としたときに他の画素の影響を表す発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を図４９に示されるように算出することができる。
【０１９８】
そして、各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、照射空間位置ｐ１の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対して影響を及ぼし、各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕の総和を表す値Σは、
Σ＝４．５４〔ｐＪ〕
になる。
【０１９９】
また、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値は、本来照射すべき光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕は６．０〔ｐＪ〕であるので、
【０２００】
次に、同様に、画像データＤｔが、図５０に示されるような階調値で画像データラインバッファ２４に記録されているとき、図５０の領域ＡＲ２の画像データＤｔは、画像データ／光エネルギー変換テーブル２６において変換されて図５１に示されるような光エネルギーＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕になる。なお、前記領域ＡＲ２は、べた黒印刷領域の左上の角部分である。また、破線で囲まれた部分は演算対象にはされない。
【０２０１】
次に、前記領域ＡＲ２内の、更に上端の中央部分の照射空間位置ｐ２の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に基づいてＬＥＤ素子を発光させる際の、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値が算出される過程について説明する。
【０２０２】
この場合、照射空間位置ｐ２のＬＥＤ素子はＬＥＤ番号〔３〕であるので、図４８に示されるＬＥＤ番号〔３〕のＬＥＤ素子の発光エネルギー分布Ｄｅｄの各データＷ〔３〕〔ｙ〕〔ｘ〕に基づいて、前記照射空間位置ｐ２の画素を着目画素としたときに他の画素の影響を表す発光エネルギー分布Ｄｅｄの各成分Ｗ〔ｘ〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕を図５２に示されるように算出することができる。
【０２０３】
そして、各成分Ｗ〔ｘ〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕は、照射空間位置ｐ２の画素データｐｉｘ〔４〕〔４〕に対して影響を及ぼし、各成分Ｗ〔ｘ−３〕〔６−ｙ〕〔６−ｘ〕×ＥＳ〔ｙ〕〔ｘ〕の総和を表す値Σは、
Σ＝４．３９〔ｐＪ〕
になる。
【０２０４】
また、光エネルギーＥＸ〔４〕〔４〕の最適値は、本来照射すべき光エネルギーＥＳ〔４〕〔４〕は６．０〔ｐＪ〕であるので、
【０２０５】
このように、光エネルギーＥＸ〔ｙ〕〔ｘ〕が補正されるので、従来は、図５４に示されるように大きさの異なる画素ｄ１が形成されていたのに対して、本発明においては、図５５に示されるように、均一な大きさの画素ｄ１１が形成されるようになる。したがって、従来の画像形成装置においては、各画素ｄ１の中心部ｑ１同士、及び各画素ｄ１の周辺部ｑ２同士を重ねた場合に、抜け部分ｋ１が形成されたのに対して、本発明においては、各画素ｄ１１の中心部ｑ１１同士、及び各画素ｄ１１の周辺部ｑ１２同士を重ねると、抜け部分が形成されない。したがって、画像品位を向上させることができる。
【０２０６】
前記各実施の形態においては、発光ダイオードプリンタについて説明しているが、本発明をレーザープリンタ、液晶プリンタ等の光学式ヘッドを用いた画像形成装置に適用することができる。その場合、レーザー、液晶シャッタ等によって露光量を制御するに当たり、周辺の画素が形成されるのに伴って、着目画素が周辺エネルギー分布を受けることによって画像品位が低下するのを防止する。そのために、各露光についてあらかじめ発光エネルギー分布が算出される。
【０２０７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０２０８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形成装置においては、画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようになっている。
【０２０９】
そして、前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布を記録するための発光エネルギー分布記録部と、着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有する。
また、前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされる。
【０２１０】
この場合、着目画素を形成するのに必要な光エネルギーが前記周辺発光エネルギーに基づいて補正されるので、発光エネルギー分布の形状によって画像の濃度むらが発生するのを抑制することができ、画像品位を向上させることができる。
【０２１１】
また、孤立黒ドット、細線、白抜き点、白抜き細線等の高い空間周波数の成分を含む画像を形成する場合も、画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図２】理想的な発光エネルギー分布を示す図である。
【図３】従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第１の例を示す図である。
【図４】従来のＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の第２の例を示す図である。
【図５】従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第１の図である。
【図６】従来の隣接する二つのＬＥＤ素子を発光させたときの発光エネルギー分布の例を示す第２の図である。
【図７】図５のＸ−Ｘ矢示図である。
【図８】図６のＹ−Ｙ矢示図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における発光ダイオードプリンタの概略図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における画像データ／光エネルギー変換テーブルの例を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー演算回路のブロック図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における光エネルギー／ＬＥＤ駆動パターン変換テーブルの例を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるストローブ時間レジスタファイルの例を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第１の図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における再現階調値のシミュレーション結果を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す第２の図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態における画像データの例を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第１の図である。
【図２８】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布のデータの例を示す第２の図である。
【図２９】本発明の第４の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態における光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態における発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図３２】本発明の第５の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図３３】本発明の第５の実施の形態における標準発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態における標準的な発光エネルギー分布の形状を表す図である。
【図３５】本発明の第５の実施の形態における代表的な発光エネルギー分布の形状を表す図である。
【図３６】本発明の第６の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図３７】本発明の第６の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図である。
【図３８】本発明の第７の実施の形態におけるＬＥＤ駆動回路のブロック図である。
【図３９】本発明の第７の実施の形態における光エネルギー演算回路のブロック図である。
【図４０】本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布の例を示す図である。
【図４１】本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの状態を示す図である。
【図４２】本発明の第７の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図４３】本発明の第７の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図である。
【図４４】本発明の第７の実施の形態における平均発光エネルギー分布マトリクスバッファの例を示す図である。
【図４５】本発明の第７の実施の形態における他の画素の影響を表す平均発光エネルギー分布の成分の例を示す図である。
【図４６】本発明の第７の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図である。
【図４７】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第１の例を示す図である。
【図４８】本発明の第２の実施の形態における発光エネルギー分布の第２の例を示す図である。
【図４９】本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第１の図である。
【図５０】本発明の第２の実施の形態における画像データラインバッファの状態を示す図である。
【図５１】本発明の第２の実施の形態における画像データから変換された光エネルギーの例を示す図である。
【図５２】本発明の第２の実施の形態における他の画素の影響を表す発光エネルギー分布の成分の例を示す第２の図である。
【図５３】本発明の第２の実施の形態における光エネルギーの最適値の例を示す図である。
【図５４】従来の印刷結果を示す概念図である。
【図５５】本発明の第２の実施の形態における印刷結果を示す概念図である。
【符号の説明】
１９ 感光体ドラム
２１ ＬＥＤヘッド
２７ 発光エネルギー分布レジスタファイル
３４ 発光エネルギー分布マトリクスバッファ
３６ 積和演算回路
３７ 減算回路
３８ 除算回路
３９ 加算回路
４３ 標準発光エネルギー分布データブロック
４４ 分布形状加算回路
４５ 発光エネルギー分布偏差レジスタファイル
Claims (10)
- 画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようにした画像形成装置において、
（ａ）前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布を記録するための発光エネルギー分布記録部と、
（ｂ）着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、
（ｃ）着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有するとともに、
（ｄ）前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされることを特徴とする画像形成装置。 - 前記発光エネルギー分布は各発光部ごとに記録される請求項１に記載の画像形成装置。
- 画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようにした画像形成装置において、
（ａ）前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布を記録するための発光エネルギー分布記録部と、
（ｂ）着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、
（ｃ）着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有するとともに、
（ｄ）前記発光エネルギー分布記録部に記録される各発光エネルギー分布の数は各発光部の数より少なくされ、
（ｅ）該各発光部に、各発光エネルギー分布と対応させるための指標データが付されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の広さが、発光エネルギー分布のデータを補正することによって論理的に拡大される請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記発光エネルギー分布のデータは、該データより外側のデータに基づいて補正される請求項４に記載の画像形成装置。
- 前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされる請求項５に記載の画像形成装置。
- 画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようにした画像形成装置において、
（ａ）前記発光部を発光させたときの標準的な発光エネルギーの分布を表す標準発光エネルギー分布を記録するための標準発光エネルギー分布記録部と、
（ｂ）前記発光部を発光させたときの各発光エネルギー分布と前記標準発光エネルギー分布との偏差を表す発光エネルギー分布偏差を記録するための発光エネルギー分布偏差記録部と、
（ｃ）着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、前記標準発光エネルギー分布及び発光エネルギー分布偏差に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出する演算部と、
（ｄ）着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正する補正部とを有することを特徴とする画像形成装置。 - （ａ）前記標準発光エネルギー分布に発光エネルギー分布偏差を加算する分布形状加算部を有するとともに、
（ｂ）前記演算部は、分布形状加算部による加算値に基づいて周辺発光エネルギーを算出する請求項７に記載の画像形成装置。 - 前記演算部は、標準発光エネルギー分布によって着目画素が受ける標準周辺発光エネルギーを算出し、発光エネルギー分布偏差によって着目画素が受ける偏差周辺発光エネルギーを算出し、標準周辺発光エネルギー及び偏差周辺発光エネルギーに基づいて前記周辺発光エネルギーを算出する請求項７に記載の画像形成装置。
- 画像データに従って発光部を発光させることによって画素形成媒体に光を照射し、画素を形成するようにした画像形成方法において、
（ａ）着目画素の周辺の画素を形成するのに伴って、発光エネルギー分布記録部に記録され、前記発光部を発光させたときの発光エネルギーの分布を表す発光エネルギー分布に基づいて、画素形成媒体上の着目画素が受ける周辺発光エネルギーを算出し、
（ｂ）着目画素を形成するのに必要な光エネルギーを、前記周辺発光エネルギーに基づいて補正するとともに、
（ｃ）前記発光エネルギー分布記録部に記録される発光エネルギー分布の範囲外の発光エネルギー分布の成分の総和を表す外周周辺エネルギー分布によって生じる再現階調誤差は、１階調分未満の正の数値とされることを特徴とする画像形成方法。
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