JP5751096B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像の筋を目立たなくする技術に関する。

下記特許文献１には、ＬＥＤチップ間の距離に応じて、境界部における発光素子の光量を補正することで、白筋を目立たなくさせる技術が開示されている。また、下記特許文献２には、画像の階調を、斜め線の繰り返しパターンからなるディザパターンにより表すようにした技術が提案されている。

特開２００１−０８０１１１公報 特開２００４−３６４０８４公報

画品質を高めるには、白筋などの筋を極力目立たなくすることが好ましく、更なる改良が求められていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、画像の筋を目立たなくすることを目的とする。

本明細書によって開示される画像形成装置は、半導体基板上に複数の発光素子を形成し、主走査方向に並べて配置された複数の発光チップからなる発光アレイと、前記発光アレイにより露光される感光体と、前記感光体に形成される静電潜像を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記発光アレイの前記発光素子に、前記画像の階調を示し、一方向に傾斜する規則性をもったドットの集合であるディザパターンを形成させる発光制御装置とを備え、前記発光制御装置は、前記各発光チップの発光素子が作るドットの集合体が一直線に近づくように前記発光チップを構成する発光素子の点灯タイミングを、発光チップ単位又は発光チップ単位より小さい制御単位で制御するタイミング制御を行う。

尚、「主走査方向に並べて配置」には、発光チップが主走査方向に一列状に配置されるパターンや、発光チップが主走査方向に千鳥状に配置されるパターンが含まれる。

尚、「各発光チップの作るドットの集合体が一直線に近づく」には、図２０に示すように、複数のラインＬａ、Ｌｂが一組の集合体ＵＴを形成し、集合体ＵＴを構成する各ラインＬａ、Ｌｂがそれぞれ一直線に近づく場合が含まれる。尚、図中の白丸印は補正前の位置を示す。

本明細書により開示される画像形成装置によれば、各発光チップの作るドットの集合体が一直線に近づくように調整されるので、ディザパターン中にできる白筋や色筋を目立たなくすることが可能となり、画質を向上させることが可能となる。

上記画像形成装置では、以下とすることが好ましい。
・前記傾斜の方向が主走査方向に右下がりであり、かつ第１発光チップと前記第１発光チップの右隣りに近接する第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より大きい場合、又は前記傾斜の方向が主走査方向に右上がりであり、かつ第１発光チップと前記第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より小さい場合のうち、少なくともいずれか一方の場合に、前記発光制御装置は、前記第２発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングより遅くする。尚、「前記発光制御装置は、前記第２発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングより遅くする」には、発光タイミングを発光チップ単位で遅くする場合と、発光チップ単位より小さい制御単位で遅くする場合が含まれる。

・前記傾斜の方向が主走査方向に右上がりであり、かつ第１発光チップと前記第１発光チップの右隣り近接する第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より大きい場合、又は前記傾斜の方向が主走査方向に右下がりであり、かつ第１発光チップと前記第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より小さい場合のうち、少なくともいずれか一方の場合に、前記発光制御装置は、前記第１発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、前記距離が基準値である場合の基準発光タイミングより遅くする。尚、「前記発光制御装置は、前記第１発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングより遅くする」には、発光タイミングを発光チップ単位で遅くする場合と、発光チップ単位より小さい制御単位で遅くする場合が含まれる。

・前記発光制御装置は、前記２つの発光素子間の距離が基準値より大きくなるほど、前記正規発光タイミングに対する前記発光タイミングの遅延量を大きくする。

・前記発光制御装置は、前記傾斜の角度が大きくなるほど、前記正規発光タイミングに対する前記発光タイミングの遅延量を大きくする。

・前記発光制御装置は、第１発光チップと前記第１発光チップの右隣りに近接する第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値から外されている場合、２つの発光チップのうち、一方の発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングよりより遅くし、他方の発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを前記正規発光タイミングより早める。

・前記発光制御装置は、前記傾斜の傾きが所定値以下の場合、前記タイミング制御を実行しない。
・前記発光制御装置は、前記各発光チップの作るドットの集合体が一直線に近づくように前記発光チップを構成する発光素子の点灯タイミングを制御する前記タイミング制御と、前記発光チップ同士の継目に位置する発光素子の光量を、発光素子間の距離に応じて補正する光量制御とを併用する。
・前記発光制御装置は、画像に前記ディザパターンが含まれない場合、前記タイミング制御を実行しない。

本発明によれば、ディザパターンにできる筋を目立たなくすることが可能である。

実施形態１に係るカラープリンタの要部側断面図 ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図 ＬＥＤユニットを露光面側から見た図 発光制御部及び制御装置のブロック図 白筋の抑制原理を示す図（右下がりの傾斜時） 色筋の抑制原理を示す図（右下がりの傾斜時） 誤差Ｕと移動量Δと角度θの関係を示す図 誤差Ｕと移動量Δと角度θの関係を示す図 副走査位置の補正により出来る段差を示す図 白筋の抑制原理を示す図（右上がりの傾斜時） 色筋の抑制原理を示す図（右上がりの傾斜時） 複数線分の一括移動を示す図 光量補正の原理を示す図 補正値データを示す図 補正テーブルを示す図 電源投入時に実行される処理の流れを示すフローチャート図 印刷データ受信時に実行される処理の流れを示すフローチャート図 実施形態２において、印刷データ受信時に実行される処理の流れを示すフローチャート図 実施形態３における、副走査位置の補正パターンを示す図 ディザパターンの他の例を示す図

＜実施形態１＞
実施形態１について図１から図１７を参照して説明する。
１．カラープリンタの全体構成
図１に示すように、電子写真方式のカラープリンタ１は、本体筐体１０内に、被記録媒体の一例である用紙Ｓを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０と、これらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備えている。尚、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、主走査方向を「Ｘ方向」とし、副走査方向を「Ｙ方向」とする。

本体筐体１０の上部には本体筐体１０に対し相対的に開閉自在なアッパーカバー１２が、後側に設けられたヒンジ１２Ａを支点として上下に回動自在に設けられている。アッパーカバー１２の上面は、本体筐体１０から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっており、下方には露光装置であるＬＥＤユニット４０が設けられている。

また、本体筐体１０内には、各プロセスカートリッジ５０を着脱自在に収容するカートリッジドロア１５が設けられている。カートリッジドロア１５は、左右に一対設けられた金属製のサイドプレート１５Ａ（片側のみ図示）と、一対のサイドプレート１５Ａを連結するクロスメンバー１５Ｂが前後に一対設けられている。サイドプレート１５Ａは、ＬＥＤユニット４０が有する露光ヘッドとしてのＬＥＤアレイ４１の左右方向の両側に配置され、感光体ドラム５３を直接的または間接的に支持し、位置決めする部材である。ＬＥＤアレイ４１の発光は、制御装置１００及び発光制御部１１０により制御される。尚、制御装置１００と発光制御部１１０が本発明の発光制御装置の一例である。また、感光体ドラム３１が本発明の感光体の一例である。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、本体筐体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４を主に備えている。

このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とを備える。４つのＬＥＤユニット４０、４つのプロセスカートリッジ５０はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色に対応する。

プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像ユニット６１とを備えている。サイドプレート１５Ａは、プロセスカートリッジ５０を支持しており、プロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５３を支持している。尚、各プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１のトナー収容室６６に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。

ドラムユニット５１は、ドラムフレーム５２と、ドラムフレーム５２に回転可能に支持される感光体の一例としての感光体ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを主に備えている。

現像ユニット６１は、現像フレーム６２と、現像フレーム６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４とを備え、トナーを収容するトナー収容室６６を有している。プロセスカートリッジ５０は、現像ユニット６１がドラムユニット５１に装着され、これにより、現像フレーム６２とドラムフレーム５２との間に上方から感光体ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。この露光穴５５には下端にＬＥＤアレイ４１を保持したＬＥＤユニット４０が挿入される。ＬＥＤアレイ４１の詳細については後述する。

転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４を主に備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。

定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の奥側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面（感光面５３Ａ）が、スコロトロン型帯電器５４により一様に帯電された後、各ＬＥＤアレイ４１から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され担持される。現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５３と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、手前側に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数対の搬送ローラ９２を主に備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。

２．ＬＥＤアレイの構成
図３に示すように、ＬＥＤアレイ４１は、用紙の送り方向（図３の上下方向）に直交する主走査方向に複数の発光素子Ｐを配置したものである。具体的には、回路基板ＣＢ上に２０個のＬＥＤアレイチップＣＨを千鳥状に配置した構成となっている。各ＬＥＤアレイチップＣＨは半導体プロセスにより、半導体基板上に発光素子Ｐたる発光ダイオードを複数形成したものである。このＬＥＤアレイ４１は、後述する発光制御部１１０により発光の信号が入力されることで、主走査方向の走査開始側（例えば、図３の左側）から走査終了側（例えば、図３の右側）へ向けて発光し、感光体ドラム５３を露光する機能を果たす。尚、この実施形態では、ＬＥＤアレイ４１を構成する各発光素子Ｐは、ＬＥＤアレイチップＣＨ内では制御単位で発光素子Ｐの発光タイミングが制御され、各ＬＥＤアレイチップＣＨ間では同時点灯される。

また、この例では図３に示すように、回路基板ＣＢ上に各ＬＥＤアレイチップＣＨを主走査方向に直交する副走査方向にずらして千鳥配置しているが、これは製造上、発光素子Ｐをチップ縁まで形成できないからである。すなわち、千鳥配置することで、チップＣＨ同士の継目における発光素子間の距離Ｄｘを基準ピッチに一致させている。

３．制御装置１００と発光制御部１１０の説明
制御装置１００はカラープリンタ１の全体を制御するものであり、ＣＰＵなどから構成される演算制御部１００Ａと、ＲＡＭ１００Ｂと、ＲＯＭ１００Ｃとを含む構成となっている。発光制御部１１０は、制御装置１００と共に、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐを発光制御するものである。発光制御部１１０は、図４に示すようにＡＳＩＣ１２０を備える構成となっている。発光制御部１１０には、４組のＬＥＤアレイ４１が共通接続されており、発光制御部１１０のＡＳＩＣ１２０が４組のＬＥＤアレイ４１を発光制御する構成となっている。

また、各ＬＥＤアレイ４１には不揮発性の記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ４３が設けられている。このＥＥＰＲＯＭ４３には、次に説明する発光タイミング制御、光量補正を行うのに必要な次のデータがそれぞれ記憶されている。

・チップ同士の継目部分における発光素子間の主走査方向のピッチ「Ｄｘ」のデータである（図３参照）。
・チップ同士の継目部分における発光素子間の副走査方向のピッチ「Ｄｙ」のデータである（図３参照）。
・補正値データＸ、補正値テーブルである（図１４、図１５参照）

４．発光タイミング補正
ＬＥＤアレイ４１上の各発光素子Ｐは主走査方向において一定の基準ピッチＤｐ、具体的には、画像の解像度が６００ｄｐｉである場合は４２μｍのピッチで並んでいる。そして、各ＬＥＤアレイチップＣＨの継目についても、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐになるようにＬＥＤアレイチップＣＨを配置している。継目部分の副走査方向の距離は５２．３μｍに配置されている。尚、基準ピッチＤｐが本発明の「基準値」の一例である。

しかし、回路基板ＣＢ上に各ＬＥＤアレイチップＣＨをマウントする際に搭載位置が正規位置からずれることがあり、ＬＥＤアレイチップ同士の継目では、図３にて一点鎖線枠（Ａ部、Ｂ部、Ｃ部の３か所）で示すように、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐに対して増減する場合がある。発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐに対して増減すると、図５、図６に示すように、各発光素子Ｐの形成するドットにより構成され、主走査方向に対して傾斜した線分の繰り返しであるディザパターンＺを使用して画像を印字したときに画像に筋が発生し易くなる。

すなわち、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐに一致している場合（図３のＡ部の場合）には、図５、図６の左手に示すように、ディザパターンＺに筋の発生はない。ところが、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより大きい場合（図３のＢ部の場合）、図５の中央に示すように、その部分だけ光量が低くなって白筋が発生し易くなる。また、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより小さい場合（図３のＣ部の場合）、図６の中央に示すようにその部分だけ光量が高くなって色筋が発生し易くなる。

そこで、本実施形態では、各ＬＥＤアレイチップＣＨの継目における発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐから外れている場合に、ＬＥＤアレイチップＣＨの発光タイミングを正規発光タイミングからずらして、ディザパターンＺの継目を直線に見せることで、色筋や白筋の発生を抑える。尚、ディザパターンＺを構成する各線分が本発明の「ドットの集合体」の一例である。

尚、ディザパターンＺとは、画像に階調をつける時に使用されるものであり、４色のトナーに対応して４パターン、すなわち、主走査方向に対する斜線角度θが異なる４種のディザパターンＺが設けられている。本実施形態では、主走査方向に対する斜線の角度θが「＋２７°」、「−２７°」、「＋６３°」、「−６３°」の４パターンのディザパターンＺを使用する。尚、色ごとにディザパターンＺを変えているのは、ディザパターンＺ同士が重ならないようにするためである。

以下、画像に発生する筋の抑制方法を、ディザパターンＺが主走査方向に対して右下がりに傾斜している場合と、右上がりに傾斜している場合に、場合を分けて説明する。

＜ディザパターンＺが主走査方向に対して右下がりに傾斜している場合＞
図５に示すように、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより大きい場合、左右に隣合う２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲのうち、右側のＬＥＤアレイチップＣＨＲの発光タイミングを、正規の発光タイミングから遅くする。これにより、右側のアレイチップＣＨＲの作る線分ＬＲの副走査位置が、正規の副走査位置に対して図中下側にずれるので、図５中の右側に示すように、左側のＬＥＤアレイチップＣＨＬの作る線分ＬＬの延長線上に、右側のＬＥＤアレイチップＣＨＲの作る線分ＬＲが重って、両線分ＬＬ、ＬＲが同一直線上に並ぶ。

このようにすれば、２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲが作る２つの線分ＬＬ、ＬＲが一直線に近づく。そのため、白筋が目立たなくなる。

次に、図６に示すように、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより小さい場合、左右に隣合う２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲのうち、左側のＬＥＤアレイチップＣＨＬの発光タイミングを、正規の発光タイミングから遅くする。これにより、左側のアレイチップＣＨＬの作る線分の副走査位置が、正規の副走査位置に対して図中下側にずれるので、図６中の右側に示すように、右側のＬＥＤアレイチップＣＨＲの作る線分ＬＲの延長線上に、左側のＬＥＤアレイチップＣＨＬの作る線分ＬＬが重って、両線分ＬＬ、ＬＲが同一直線上に並ぶ。

このようにすれば、２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲが作る２つの線分ＬＬ、ＬＲが一直線に近づく。そのため、色筋が目立たなくなる。

尚、正規の発光タイミングとは、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐである場合における、各ＬＥＤアレイチップＣＨの発光タイミングを意味する。そして、正規の副走査位置とは、正規の発光タイミングで各ＬＥＤアレイチップＣＨを発光させたときの、各線分の副走査位置を意味する。

また、ディザパターンＺの角度θが同じであれば、基準ピッチＤｐに対する発光素子間の距離Ｄｘの誤差Ｕが大きい程、正規発光タイミングに対する遅延量を大きくするとよい。また、誤差Ｕが同じであれば、ディザパターンＺの角度θが大きい程、正規発光タイミングに対する遅延量を大きくするとよい。

これは、図７、図８に示すように、誤差Ｕと、ディザパターンＺの角度θと、２つの線分ＬＬ、ＬＲを一直線にするための移動量Δとの間には、次の（Ａ）式の関係が成り立つ。
Δ＝Ｕ×ｔａｎθ・・・・・（Ａ）

そのため、角度θが同じであれば、誤差Ｕが大きいほど、移動量Δが大きくなるので、正規発光タイミングに対する遅延量を大きくする必要がある。また、誤差Ｕが同じであれば、角度θが大きいほど、移動量Δが大きくなるので、正規発光タイミングに対する遅延量を大きくする必要があるからである。

尚、ディザパターンＺのうち、主走査方向に対する角度θが小さい（目安として３０°前後）ものは、誤差Ｕが、例えば１０μｍ程度であった場合、移動量Δはその約半分の５μｍとなり、その値は小さい。すなわち、角度θが小さい場合、発光タイミングを補正したとしても、その効果は小さいので、発光タイミングを補正しないようにしてもよい。尚、「３０°」が本発明の「前記傾斜の傾きが所定値以下の場合」における「所定値」の一例である。

一方、主走査方向に対する角度θが大きい（目安として６０°前後）ものは、誤差Ｕが例えば、１０μｍ程度であった場合、移動量Δは２０μｍ程度となり大きい。すなわち、角度θが大きい場合、発光タイミングを補正すると、その効果は大きいので、発光タイミングを補正することが好ましい。

ただし、発光タイミングの補正は、印刷位置の副走査方向を正規の位置からずらすので、発光タイミング補正をそのまま適用して、ディザパターンＺを含まない通常印刷を行うと、図９に示すように、水平線を引いた時に段差ＳＴが出来る。段差ＳＴの大きさは移動量Δに比例するので、移動量Δを大きくし過ぎると、通常印刷時の画質を低下させる問題が起きる。

そこで、移動量Δの上限値を１ドットの大きさの約１/４程度、例えば１０μｍ程度とし、補正しきれない分は光量補正を行うとよい。尚、本実施形態では、図７や図８に示されているように、発光素子Ｐの作る受光スポットＳを４つ副走査方向に重ねて１つのドットを形成しており、ドットを１０μｍ単位で移動させることが可能となっている。

光量補正とは、ＬＥＤアレイチップ同士の継目に位置する発光素子の光量を補正することにより、筋を見立たなくする補正である。この光量補正に関しては、後に改めて詳しく説明を行う。

＜ディザパターンＺが主走査方向に対して右上がりに傾斜している場合＞
図１０に示すように、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより大きい場合、左右に隣合う２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲのうち、左側のＬＥＤアレイチップＣＨＬの発光タイミングを、正規の発光タイミングから遅くする。これにより、左側のアレイチップＣＨＬの作る線分ＬＬの副走査位置が、正規の副走査位置に対して図中下側にずれるので、図１０中の右側に示すように、右側のＬＥＤアレイチップＣＨＲ作る線分ＬＲの延長線上に、左側のＬＥＤアレイチップＣＨＬの作る線分ＬＬが重って、両線分ＬＬ、ＬＲが同一直線上に並ぶ。

次に、図１１に示すように、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより小さい場合、左右に隣合う２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲのうち、右側のＬＥＤアレイチップＣＨＲの発光タイミングを、正規の発光タイミングから遅くする。これにより、右側のアレイチップＣＨＲの作る線分ＬＲの副走査位置が、正規の副走査位置に対して図中下側にずれるので、図１１中の右側に示すように、左側のＬＥＤアレイチップＣＨＬの作る線分ＬＬの延長線上に、右側のＬＥＤアレイチップＣＨＲの作る線分ＬＲが重って、両線分ＬＬ、ＬＲが同一直線上に並ぶ。

このようにすれば、２つのＬＥＤアレイチップＣＨＬ、ＣＨＲが作る２つの線分ＬＬ、ＬＲが一直線に近づく。そのため、色筋が目立たなくなる。

＜線分間の位置ずれ補正＞
ところで、ＬＥＤアレイ４１は例えば２０個のＬＥＤアレイチップＣＨを千鳥配置しており、一ラインが「２０」の線分から構成される。

そのため、例えば、図１２の上段に示すように、線分１と線分２との間に白筋の発生原因となる隙間がある場合、線分２のＬＥＤアレイチップの発光タイミングを正規発光タイミングからずらして、線分２を線分１と同一直線となるように位置を移動させると、図１２の中段に示すように、線分２と線分３との隙間を大きくする場合がある。

そこで、継目の隙間が小さい線分までを一つのグループとして、発光タイミングを一括してずらすようにするとよい。例えば、図１２の例であれば、線分３と線分４の継目は隙間が小さい。そのため、線分２と線分３と一つのグループとして、両線分に対応するＬＥＤアレイチップの発光タイミングを一括してずらす。このようにすれば、図１２の下段に示すように、線分２と線分３が一括して移動するため、線分２と線分３との隙間を大きくすることはない。一方、線分３と線分４との間に、新たな隙間が出来るものの、その大きさは小さい。そのため、ライン全体が概ね直線に近くなるので、白筋や色筋が発生し難くなる。

５．光量補正
各ＬＥＤアレイチップＣＨの継目における発光素子Ｐの光量を補正することで色筋や白筋の発生を抑えることが出来る。例えば、図１３に示すように、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより大きい場合に、継目中央の２つの発光素子Ｐａ、Ｐｂを対象に、発光時間を長くして光量を増加させる補正を行う。これにより、光量補正後には、図１３の右側に示すように、継目中央部分はラインが繋がった状態となり、補正をしない場合と比べて白筋が目立たなくなる。

また、図１３の例とは反対に、発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチＤｐより小さい場合に、継目中央の２つの発光素子を対象に、発光時間を短くして光量を減少させる補正を行う。これにより、光量補正後には、継目中央部と周辺部との光量差が少なくなるので、補正をしない場合と比べて色筋が目立たなくなる。

尚、各発光素子Ｐの発光時間は、次に説明する補正値データＸにて決められており、それぞれ設定値が異なっている。これは、ＬＥＤアレイ４１の各発光素子Ｐは輝度ばらつきを持っており、発光時間や電流値などの条件を一律同じにして点灯させると、光量に差が生じる結果、露光むらが発生し画品質に影響を及ぼす。そこで、各発光素子Ｐの輝度値に応じて発光時間を変えることで、輝度ばらつきを補い、光量を均一化するためである。

図１４に示す補正値データＸは、ＬＥＤアレイ上の各発光素子Ｐについて、補正階調のどのグレードを適用するか対応関係を定めるものである。図１４の枠内の数字、例えば「２」、「１」、「３」等は補正階調のグレードを示している。一方、補正階調のグレードと発光時間（具体的にはクロックのカウント数）との対応関係は、図１５の補正値テーブルで定められている。

そのため、補正値テーブルを参照することで、各発光素子の発光時間が得られる。今、図１４に示す発光素子Ｐ１であれば、補正値データＸは「２」である。この場合、補正階調のグレードは「２」となり、補正値テーブルに従って、クロックのカウント数が「２９」回、すなわち発光時間は１１２．４ｓｅｃとなる。また、発光素子Ｐｎであれば、補正値データＸは「４」である。この場合、補正階調のグレードは「４」となり、補正値テーブルに従って、クロックのカウント数が「３１」回、すなわち発光時間が１２０．１ｓｅｃとなる。尚、ここでは、発光時間を計時するクロックのクロック周期を「３．８７５」ｎｓとしている。

図１４に示す補正値データ「Ｘ１」は、補正値データＸに対して色筋や白筋の発生を抑える光量補正を織り込んでものであり、補正値データ「Ｘ」に対して、継目中央に位置する２つの発光素子Ｐａ、Ｐｂの補正階調のグレードを変更している。

６．発光制御
続いてＬＥＤアレイ４１を構成する各発光素子Ｐの発光制御例を、図１６、図１７を参照して説明する。

＜電源投入時の動作＞
制御装置１００は電源投入により立ち上がる。その後、制御装置１００の演算制御部１００Ａは、各ＬＥＤアレイ４１のＥＥＰＲＯＭ４３からデータの読み出しを行う。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ４３から、チップ同士の継目部分における発光素子間の主走査方向のピッチ「Ｄｘ」のデータ、チップ同士の継目部分における発光素子間の副走査方向のピッチ「Ｄｙ」のデータ、補正値データＸのデータ、補正値テーブルのデータを読み出す（Ｓ１０）。

その後、演算制御部１００Ａは、ディザパターンＺの角度θと、発光素子間の主走査方向のピッチ「Ｄｘ」のデータと、基準ピッチＤｐのデータと、チップ同士の継目部分における発光素子間の副走査方向のピッチ「Ｄｙ」のデータとに基づいて、１０μｍを上限値として、ディザパターンを構成する線分の移動量Δを算出する。線分の移動量Δは、各ＬＥＤ発光チップＣＨごとに算出される。

尚、移動量Δを算出するにあたり、チップ同士の継目部分における発光素子間の副走査方向のピッチ「Ｄｙ」のデータを考慮しているのは、２つの線分ＬＬ、ＬＲを一直線により近く出来るからである。すなわち、副走査方向のピッチ「Ｄｙ」も、主走査方向のピッチ「Ｄｘ」と同様に、基準ピッチ（一例として５２．３μｍ）に対して誤差を持つため、その誤差分を考慮した方が、２つの線分ＬＬ、ＬＲを一直線により近くすることが可能であるからである。

そして、求めた移動量Δが上限値を超えた場合には、補正値データ「Ｘ」から補正値データ「Ｘ１」を作成する。補正値データＸ１は各ＬＥＤアレイ４１を一単位として作成される。そして、作成された移動量Δのデータ、補正値データＸ１は、制御装置１００のＲＡＭ１００Ｂに記憶される。この時点で、印刷データの受信がなければ、待機状態となり、処理は終了する。

＜印刷実行時の動作＞
その後、印刷データを受信すると、図１７に示すフローに従って、印刷処理が実行される。具体的には、制御装置１００の演算制御部１００Ａは、まず、ＲＡＭ１００Ｂから移動量Δと補正値データＸ１を読み出す。そして、読み出した移動量Δと補正値データＸ１を、印刷データと共に発光制御部１１０に送る（Ｓ４０）。

すると、データを受けた発光制御部１１０のＡＳＩＣ１２０は、移動量Δから発光タイミングの遅延量を算出し、発光素子Ｐの発光タイミングの調整を、各ＬＥＤアレイチップ単位で行う。また、ＬＥＤアレイ４１に搭載された各発光素子Ｐの発光時間を、補正値データＸ１に従って制御する（Ｓ５０）。

これにて、ディザパターンＺを構成する線分が一直線に近づくように副走査方向の位置が補正される。よって、白筋や色筋が目立たなくなる。また、副走査方向の位置補正だけでは不十分な場合、すなわち移動量Δが１０μｍを上回った場合、移動量Δを１０μｍに留め、不足分については発光素子Ｐの光量調整で補う。

そのため、図９に示すように、ディザパターンＺを含まない通常印刷を行った時の副走査位置のずれ量、例えば図９に示すように水平線を引いた時に、ライン上に出来る段差が小さくなる。そのため、発光タイミング補正を、通常印刷に適用しても画質が低下しない、又は画質の低下を抑えられる。

また、実施形態１では、発光素子Ｐの発光タイミングを、正規発光タイミングに対して遅らせる方向に調整した。発光タイミングを遅くする制御は、早める制御に比べて制約が少なく簡単にできるので、制御がし易いというメリットがある。

＜実施形態２＞
実施形態１では、画像にディザパターンＺが含まれる階調印刷の場合と、ディザパターンＺを含まない通常印刷の場合の双方とも、発光タイミング補正を行う例を挙げた。

実施形態２では、画像にディザパターンＺが含まれる階調印刷の場合だけ、発光タイミング補正を行い、画像にディザパターンＺを含まない通常印刷の場合には、発光タイミング補正を行わないようにしたものである。

具体的に説明すると、図１８に示すように、印刷データを受信すると、制御装置１００の演算制御部１００Ａは、印刷データ中に、ディザパターンＺが含まれているか、どうか解析を行う。

そして、演算制御部１００Ａは、印刷データにディザパターンＺが含まれている場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、発光制御部１１０に対して階調印刷のデータを送る（Ｓ１２０）。具体的には、印刷データと共に移動量Δのデータと補正値データＸ１を送る。

すると、データを受けた発光制御部１１０のＡＳＩＣ１２０は、発光タイミング補正を実行する。すなわち、移動量Δから発光タイミングの遅延量を算出し、一部の発光素子Ｐについて正規発光タイミングから発光タイミングをずらして点灯する。また、ＬＥＤアレイ４１に搭載された各発光素子Ｐの発光時間を補正値データＸ１に従って制御する。

これにて、ディザパターンＺを構成する線分が一直線に近づくように副走査方向の位置が補正される。よって、白筋や色筋が目立たなくなる。また、副走査方向の位置補正だけでは不十分な場合には、発光素子Ｐの光量調整が実行される（Ｓ１４０）。

一方、演算制御部１００Ａは、印刷データにディザパターンＺが含まれていない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、発光制御部１１０に対して通常印刷用のデータを送る（Ｓ１２０）。具体的には、印刷データと共に補正値データＸを送る。すると、データを受けた発光制御部１１０のＡＳＩＣ１２０は、発光タイミング補正を実行せず、正規発光タイミングで各発光素子を点灯する。また、各発光素子Ｐの発光時間は補正値データＸに従って制御する（Ｓ１４０）。

以上説明したように、実施形態２では、階調印刷時と通常印刷時で発光素子Ｐの制御パターンを分けており、発光タイミング補正を階調印刷時のみ実行し、通常印刷時には実行しない。そのため、通常印刷を行った時に、副走査位置のずれ量、例えば、図９に示すように水平線を引いた時に段差が発生しない。そのため、通常印刷時の画質低下がない。

＜実施形態３＞
実施形態１及び２では、各ＬＥＤアレイチップＣＨの継目における発光素子間の距離Ｄｘが基準ピッチから外れている場合に、ＬＥＤアレイチップの発光タイミングを正規発光タイミングからずらして、ディザパターンＺの継目を直線に見せることで、色筋や白筋の発生を抑えた。

具体的には、２つの線分ＬＬ、ＬＲの間に、白筋や色筋が出来る場合、いずれか一方の線分をもう一方の線分の延長線上に一致するように副走査方向の位置をずらした。

実施形態３は、実施形態１、２に対して線分のずらし方を変更したものであり、２つの線分ＬＬ、ＬＲの間に、白筋や色筋が出来る場合、両線分ＬＬ、ＬＲを互いに接近させるように副走査方向の位置を変えるものである。例えば、図１９の場合、線分ＬＬについては、正規発光タイミングに対して発光タイミングを早めて、図１９の上方向に副走査位置をずらす。一方、線分ＬＲについては、正規発光タイミングに対して発光タイミングを遅らせて、図１９の下方向に副走査位置をずらす。これにより、両線分ＬＬ、ＬＲを互いに近づけることが出来、同一直線上に２つの線分ＬＬ、ＬＲを配置できる。

このようにすれば、図１９の中段に示すように、副走査方向の基準線Ｖに対する２つの線分ＬＬ、ＬＲの位置ずれ量Ｄ１が小さくなる。そのため、ディザパターンＺを含まない通常印刷をした場合に、画質の低下がない、又は画質の低下が少ない。

尚、図１９の下段には、比較例として、２つの線分ＬＬ、ＬＲのうち、ＬＲ側のみ副走査位置を補正した場合の、基準線Ｖに対する線分ＬＲの位置ずれ量Ｄ２を示した。位置ずれ量Ｄ１は、位置ずれ量Ｄ２の約１／２倍に軽減されていることが理解できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、発光アレイの一例として、発光素子に発光ダイオードを用いたＬＥＤアレイを例示したが、発光素子に有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を用いた有機ＥＬアレイを用いることも可能である。

（２）上記実施形態では、各発光素子Ｐの発光時間を調整することで光量を補正するようにしたが、各発光素子Ｐに流す電流値を調整すること、すなわち輝度を調整することで光量を補正してもよい。尚、電流値を調整方法の一例として抵抗値を変更する方法がある。

（３）上記実施形態では、ＬＥＤアレイチップＣＨを構成する発光素子Ｐの発光タイミングを正規発光タイミングからずらして、ディザパターンＺの継目を直線に見せることで、色筋や白筋の発生を抑える例を示した。また、発光タイミングについては、ＬＥＤアレイチップ単位（本発明の「発光チップ単位」に相当）で制御する例を示した。本発明は、ＬＥＤアレイチップＣＨを構成する発光素子の点灯タイミングを制御して、ディザパターンＺの継目を直線に見せるものであればよく、点灯タイミングの制御を、ＬＥＤアレイチップ単位より小さい制御単位で行ってもよい。制御単位とは、ＬＥＤアレイチップを構成する発光素子のうち、点灯タイミングが一律に制御される発光素子のまとまりである。従って、例えば、制御単位を８個の発光素子から構成した場合、８個の発光素子を１単位として発光タイミングを調整することにより、ディザパターンＺの継目を直線に見せてもよい。

（４）上記実施形態では、発光素子間の距離として、主走査方向の距離Ｄｘを例示したが、主走査方向に限定されない。すなわち主走査方向（Ｘ方向）と副走査方向（Ｙ方向）の２方向（ＸＹ方向）に関する距離でもよい。

１…プリンタ（本発明の「画像形成装置」の一例）
３０…画像形成部
４０…ＬＥＤユニット
４１…ＬＥＤアレイ（本発明の「発光アレイ」の一例）
５３…感光体ドラム（本発明の「感光体」の一例）
１００…制御装置（本発明の「発光制御装置」の一例）
１１０…発光制御部（本発明の「発光制御装置」の一例）
ＣＨ…ＬＥＤアレイチップ（本発明の「発光チップ」の一例）
Ｐ…発光素子
Ｚ…ディザパターン

Claims (7)

1. 半導体基板上に複数の発光素子を形成し、主走査方向に並べて配置された複数の発光チップからなる発光アレイと、
   前記発光アレイにより露光される感光体と、
   前記感光体に形成される静電潜像を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記発光アレイの前記発光素子に、前記画像の階調を示し、一方向に傾斜する規則性をもったドットの集合であるディザパターンを形成させる発光制御装置とを備え、
   前記発光制御装置は、前記傾斜の方向が主走査方向に右下がりであり、かつ第１発光チップと前記第１発光チップの右隣りに近接する第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より大きい場合、又は前記傾斜の方向が主走査方向に右上がりであり、かつ第１発光チップと前記第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より小さい場合のうち、少なくともいずれか一方の場合に、前記各発光チップの発光素子が作るドットの集合体が一直線に近づくように、前記第２発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、発光チップ単位又は発光チップ単位より小さい制御単位で前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングより遅くするタイミング制御を行う画像形成装置。
2. 半導体基板上に複数の発光素子を形成し、主走査方向に並べて配置された複数の発光チップからなる発光アレイと、
   前記発光アレイにより露光される感光体と、
   前記感光体に形成される静電潜像を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記発光アレイの前記発光素子に、前記画像の階調を示し、一方向に傾斜する規則性をもったドットの集合であるディザパターンを形成させる発光制御装置とを備え、
   前記発光制御装置は、前記傾斜の方向が主走査方向に右上がりであり、かつ第１発光チップと前記第１発光チップの右隣りに近接する第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より大きい場合、又は前記傾斜の方向が主走査方向に右下がりであり、かつ第１発光チップと前記第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値より小さい場合のうち、少なくともいずれか一方の場合に、前記各発光チップの発光素子が作るドットの集合体が一直線に近づくように、前記第１発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、発光チップ単位又は発光チップ単位より小さい制御単位で前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングより遅くするタイミング制御を行う画像形成装置。
3. 前記発光制御装置は、前記２つの発光素子間の距離が基準値より大きくなるほど、前記正規発光タイミングに対する前記発光タイミングの遅延量を大きくする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記発光制御装置は、前記傾斜の角度が大きくなるほど、前記正規発光タイミングに対する前記発光タイミングの遅延量を大きくする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 半導体基板上に複数の発光素子を形成し、主走査方向に並べて配置された複数の発光チップからなる発光アレイと、
   前記発光アレイにより露光される感光体と、
   前記感光体に形成される静電潜像を用いて被記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記発光アレイの前記発光素子に、前記画像の階調を示し、一方向に傾斜する規則性をもったドットの集合であるディザパターンを形成させる発光制御装置とを備え、
   前記発光制御装置は、第１発光チップと前記第１発光チップの右隣りに近接する第２発光チップの継目に位置する２つの発光素子間の距離が基準値から外れている場合、前記各発光チップの発光素子が作るドットの集合体が一直線に近づくように、２つの発光チップのうち一方の発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを、前記距離が基準値である場合の正規発光タイミングより遅くし、他方の発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを前記正規発光タイミングより早めるタイミング制御を行う画像形成装置。
6. 前記発光制御装置は、前記ディザパターンのドットの集合体の傾斜の傾きが所定値以下の場合、前記各発光チップの作る前記ディザパターンのドットの集合体が一直線に近づくように前記発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを制御する前記タイミング制御を実行しない請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記発光制御装置は、
   前記各発光チップの作る前記ディザパターンのドットの集合体が一直線に近づくように前記発光チップを構成する発光素子の発光タイミングを制御する前記タイミング制御と、
   前記発光チップ同士の継目に位置する発光素子の光量を、発光素子間の距離に応じて補正する光量制御とを併用する請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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