JP6127414B2 - 書込装置、画像形成装置及び書込方法 - Google Patents

Description

本発明は、書込装置、画像形成装置及び書込方法に関する。

感光体に光を照射して潜像を書き込む書込装置には、レーザ光によるＬＤ走査方式や、ＬＥＤ発光素子をアレイ状に配置した発光素子アレイ方式がある。発光素子アレイ方式の書込装置は、ＬＤ走査方式におけるポリゴンミラーのような可動部がなく信頼性が高い。また、発光素子アレイ方式の書込装置は、Ａ０幅などの大判サイズのプリント出力を行う広幅の画像形成装置においても、主走査方向に光ビームを走査させるための光学的空間が不要である。また、発光素子アレイ方式の書込装置は、ＬＥＤ発光素子アレイとセルフォック（登録商標）レンズアレイ等の光学素子を一体化したＬＥＤヘッドを配置すれば良く、装置全体を小型化することができる。

発光素子アレイ方式の書込装置では、画像書込幅以上の発光素子アレイが必要となる。発光素子アレイの長さを長くすると、使用するＬＥＤ素子ドライバＩＣが増えて生産の歩留まりが低下する。また、書込ビーム配列精度を維持するために部品精度を良くする必要がある。また、長くされた発光素子アレイユニットは、１ドットでも故障するとユニットごと交換しなければならない。この問題を解決するために、複数の発光素子アレイユニットを主走査方向に並べて配置したものが提案されている。

また、複数の発光素子アレイユニットの繋ぎ目に位置する発光素子の発光量を制御するために、多値発光素子アレイユニットを用いられることがある。多値発光素子アレイユニットは、例えば１ドットの発光が５ビット（３２値）と多値であり、３２段階で光束を変更することができる。多値発光素子アレイユニットは、複数の発光素子アレイユニットの繋ぎ目位置での白スジ、黒スジの光量ムラ（繋ぎ目位置の組付け精度から発生する発光素子のピッチムラ）を抑制するように調整制御が可能である。しかしながら、２値制御の発光素子の場合には、光束を変更することができない。

上記に鑑み、特許文献１では、発光素子アレイユニットの繋ぎ目部の画像データとそれ以外の画像データを１ラインの間で分割して転送させ、デューティ比を制御させて繋ぎ目部の白スジ、黒スジ等を目立たないように抑制している。しかし、繋ぎ目部の画像はいろいろあり、一定の点灯時間では、画像がかすれたり、太ったりする可能性があり、画像ドット間の隙間の光量ムラを改善するには至らなかった。具体的には、１ドットの孤立点が繋ぎ目部にある場合、繋ぎ目のデューティ比が小さいと点灯時間が短くなり通常画像の点灯時間に満たないためドット径が満足できない。逆に、ハーフトーン部では、周りのドット径と等しくならなくなる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、容易に良質な出力画像を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像データに応じた２値の信号を受信して、当該信号に基づいて画像の書き込みを行う書込装置であって、前記受信した２値の信号に基づき、前記２値の整数倍である多値の信号を出力する多値化手段と、互いの端部が副走査方向に重なるように配置され、それぞれ複数の光源により画像の書き込みを行う複数の書込アレイユニットを有し、前記多値の信号に基づいて、前記画像データよりも解像度が大きい２値の画像の書き込みを行う書込手段と、を備え、前記多値化手段は、前記複数の書込アレイユニットの重なる部分に位置する前記光源に対応する前記多値の信号を、記憶手段に予め記憶された値に基づく信号とし、前記書込手段は、前記複数の書き込みアレイユニットの重なる部分において、１画素に複数の光源が対応するように、前記多値化手段の設定した多値の信号に基づいて書き込みを行い、１画素に対応する複数の光源の点灯時間の合計に対して、当該複数の光源それぞれの点灯割合を変更することにより、当該複数の光源の点灯時間を制御することを特徴とする。

本発明によれば、原画像の解像度よりも高い解像度で書き込みをすることができる。これにより、容易に良質な出力画像を得ることができる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置が備える機能及びその周辺の構成を示すブロック図である。 図２は、本実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。 図３は、ＬＥＤ書込制御回路の構成及びその周辺を示す図である。 図４は、画素データのコード化の例を示す図である。 図５−１は、ＬＥＤヘッドの配置の概要を示す図である。 図５−２は、図５−１のＬＥＤヘッドの繋ぎ目部分の拡大図である。 図５−３は、解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに変換した図である。 図６−１は、画素データと点灯時間（デューティ１０％）の例を示す図である。 図６−２は、画素データと点灯時間（１画素当たり２．５％分）の例を示す図である。 図６−３は、画素データとパターンの例を示す図である。 図６−４は、画素データと点灯時間の制御例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置が備える機能及びその周辺の構成を示すブロック図である。図１に示す機能を備えた画像形成装置は、例えば、ファクシミリ装置、印刷装置（プリンタ）、複写機、又は複合機などである。

図１に示すように、画像形成装置は、読取部１００、画像処理部３００、エンジン制御部３５０、操作部４００、書込部５００及びコントローラ部６１０を有し、外部端末機６５０が接続可能にされている。読取部１００は、原稿を読み取る読取手段である。画像処理部３００は、それぞれ異なる機能を備えた複数の画像処理モジュール３０１を有し、読取部１００が読取った原稿及びコントローラ部６１０を介して受け入れた画像データから、書込部５００が書込みに用いる画像データを生成する。

エンジン制御部３５０は、画像形成装置を構成する各部が行う一連のプロセスを実行制御するシステム制御装置３０２、及び画像形成装置内の各駆動装置を制御する駆動制御回路５０４を有する。操作部４００は、キー入力を行う操作手段としての操作パネル４０２、及び操作パネル４０２とコントローラ部６１０との接続を制御する操作制御回路４０４とを有する。コントローラ部６１０は、画像を一時蓄積するメモリ６１２、及びそれぞれ異なる機能を備えた制御モジュール６１４を有する。制御モジュール６１４は、例えばインターフェイス（Ｉ／Ｆ）制御及びメモリ制御などを行う。なお、外部端末機６５０は、例えばＰＣ（Personal Computer）などであり、例えば解像度（画素密度）６００ｄｐｉの画像データを画像形成装置に対して出力し、後述するように例えば画像形成装置に解像度１２００ｄｐｉの画像を形成させる。

次に図１及び図２を参照して、読取部１００の構成と動作を説明する。図２は、本実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。オペレータが原稿を読取部１００の挿入口から挿入すると、原稿は、ローラ１の回転に応じて密着センサ２と白色ローラ３との間を搬送される。搬送中の原稿は、密着センサ２に取り付けられているＬＥＤにより照射され、その反射光は密着センサ２に結像され、原稿画像情報が読み取られる。図１を参照すると、センサ１０１上に結像した原稿画像は電気信号に変換され、このアナログ信号は、画像増幅回路１０２で増幅される。ＡＤ変換回路１０３は、画像増幅回路１０２で増幅されたアナログ画像信号を画素毎の多値デジタル画像信号に変換する。変換されたデジタル画像信号は、同期制御回路１０６から出力されるクロックに同期して出力され、シェーディング補正回路１０４により、光量ムラ、コンタクトガラスの汚れ、センサ１０１の感度ムラ等による歪みが補正される。この補正されたデジタル画像情報は、画像処理回路１０５でデジタル記録画像情報（画像データ）に変換された後、画像処理部３００に対して出力される。

次に、画像処理部３００に入力された画像データに基づく画像を記録紙に形成するための一連のプロセスを制御しているシステム制御装置３０２と書込部５００の構成について説明する。システム制御装置３０２は、上述したように一連のプロセスを実行制御する機能を備え、読取制御回路１０７、同期制御回路１０６、画像処理部３００及びＬＥＤ書込制御回路５０２での画像データ転送と、駆動制御回路５０４の制御により動作するスキャナ駆動装置１０８及びプリンタ駆動装置５０５を介して図示しないモータ等の駆動を行い、読取り原稿及び記録紙の搬送を円滑に制御している。書込部５００は、画像処理部３００より転送基準クロック信号に同期して転送された画像データをＬＥＤ書込制御回路５０２で１画素単位にビット変換し、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３で赤外光に変換して出力する。

次に、図２を参照しながら、画像形成装置が記録紙に画像を形成するまでのプロセスについて説明する。帯電装置４は、感光体ドラム５を−１２００Ｖに一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャージャと呼ばれるものである。発光素子アレイユニット（ＬＥＤヘッド）６は、ＬＥＤをアレイ状に並べたもので、ＳＬＡ（セルフォック（登録商標）レンズアレイ）を介して感光体ドラム５を照射する。発光素子アレイユニット（ＬＥＤヘッド）６は、図１のＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３に相当する。

感光体ドラム５に対してデジタル画像情報に基づいたＬＥＤ光が照射されると、光導電現象により感光体ドラム５の表面の電荷が感光体ドラム５のアースに流れて消滅する。ここで、原稿濃度の淡い部分は、ＬＥＤを発光させないようにし、原稿濃度の濃い部分は、ＬＥＤを発光させる。これにより、感光体ドラム５のＬＥＤ光非照射部は、画像の濃淡に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像を現像ユニット７によって現像する。現像ユニット７内のトナーは攪拌により負に帯電されており、−７００Ｖのバイアスが印加されているため、ＬＥＤ光照射部分だけにトナーが付着する。一方、記録紙は、３つの給紙台及び手差しから選択し、レジストローラ８で所定のタイミングで感光体ドラム５の下部を通過し、このときに転写チャージャ９によりトナー像を記録紙上に転写させる。記録紙は、次に感光体ドラム５から分離チャージャ１０により分離され、搬送タンク１１により搬送されて定着ユニット１２に送られ、そこでトナーが記録紙に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙トレイ１３又は１４により機外の前後に送られ排紙される。

例えばコピーが実行される場合には、画像データは、読取部１００から画像処理部３００、そしてコントローラ部６１０に入り、再度、画像処理部３００より書込部５００へ転送される。また、プリンタ出力時には、画像データは、外部端末機６５０から出力されてコントローラ部６１０を通過し、画像処理部３００を介し、書込部５００へ転送される。次に、コピーが実行される場合及びプリンタ出力時の共通の画像データ経路となる画像処理部３００から書込部５００への画像データの流れを説明する。画像データは、画像処理部３００から書込部５００内のＬＥＤ書込制御回路５０２へ送られる。具体的には、画像処理部３００に記憶されている解像度６００ｄｐｉの２値画像データは、転送基準クロック信号に同期して２画素パラレルで、ＬＥＤ書込制御回路５０２に送られる。このパラレルで送られる２画素は、２値画像データの主走査方向の奇数番目の画素（ＯＤＤ）と偶数番目の画素（ＥＶＥＮ）である。次に、２画素パラレルで送られてきた画像データは、ＬＥＤ書込制御回路５０２内部で１ラインの画像データに合成される。１ラインの画像データとは、２値画像データにおいて主走査方向の全画素、副走査方向の１画素からなる画像データである。１ラインの画像データは、その後ＬＥＤ書込制御回路５０２内部で３分割され、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３へ転送される。

次に、図３を参照して、ＬＥＤ書込制御回路５０２について説明する。図３は、ＬＥＤ書込制御回路５０２の構成及びその周辺を示す図である。まず、画像データ入力部（ＬＶＤＳレシーバ）５１２について説明する。２値画像データ（偶数画素（ＥＶＥＮ）、奇数画素（ＯＤＤ））及びタイミング信号は、画像処理部３００から低電圧差動信号素子ＬＶＤＳドライバ（図示せず）によってパラレルからシリアルに変換され、ＬＥＤ書込制御回路５０２に転送基準クロック周波数で送られる。ＬＥＤ書込制御回路５０２では、ＬＶＤＳレシーバ５１２によってシリアル信号をパラレル信号に変換し、ＰＫＤＥ、ＰＫＤＯ、ＣＬＫＡ、ＬＳＹＮＣ＿Ｎ、ＬＧＡＴＥ＿Ｎ、ＦＧＡＴＥＩＰＵ＿Ｎの各信号がＩＣ５１０内の機能ブロック５１０＿１に入力される。

次に、書込部５００へ入力された２値画像データを複数ライン分記憶する第１画像データＲＡＭ部（ＳＲＡＭ）５５０＿１〜５５０＿６に対するＩＣ５１０の動作について説明する。ＩＣ５１０内の機能ブロック５１０＿１は、２画素単位のＤＥＯＩ［１：０］データを、基準クロック信号ＣＬＫＡに同期させて１ラインずつ順にＳＲＡＭ５５０＿１〜５５０＿６へ格納する。そして、機能ブロック５１０＿１は、ＳＲＡＭ５５０＿１〜５５０＿３に３ライン分の画像データを格納した後、４ライン目の画像データをＳＲＡＭ５５０＿４に転送している間に、他のＳＲＡＭ５５０＿５、５５０＿６、５５０＿１〜５５０＿３の画像データをアドレス順に読み出してＩＣ５１０内の機能ブロック５１０＿２に転送する。機能ブロック５１０＿２は、転送された画像データのうち、ＳＲＡＭ５５０＿１の１ライン目の画素データに注目し、注目した画素データとその画素データを取り巻く（画素データの周囲の）主走査方向及び副走査方向の画素データとを比較して２値から１６値に変換（コード化、多値化）し、次段の第２画像データＲＡＭ部に転送する。さらに、機能ブロック５１０＿２は、２ライン目の画像データ処理として、５ライン目の画像データをＳＲＡＭ５５０＿５に転送している間に、ＳＲＡＭ５５０＿６、５５０＿１〜５５０＿４の画像データを順に読み出し、２ライン目の注目画素データとその画素データを取り巻く主走査方向及び副走査方向の画素データとを比較して２値から１６値にコード化（多値化）し、次段の第２画像データＲＡＭ部に転送する。コード化については、図５を用いて後述するが、例えば黒を印字する場合、画素の２値データは２進数で１ｂとなるが、１６値へ変換されると１１１１ｂとなる。

このように、ＩＣ５１０は、ＳＲＡＭ５５０＿１〜５５０＿６を順番に動作させて、１ライン分の画像データの転送を行いながら、転送を行っていない他の５個のＳＲＡＭの画像データをアドレス順に読み出し、注目ラインに対して主走査方向及び副走査方向に拡がるマトリクスパターンとして画像データをコード化する。なお、コード化（多値化）する際の１６値は例であり、２値の整数倍の多値であれば良い。

次に、第２画像データＲＡＭ部（ＳＲＡＭ）５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３及び５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３に対するＩＣ５１０の動作について説明する。機能ブロック５１０＿２は、コード化（多値化）した画素データを、クロック周波数を上げて４画素単位に処理し、ＳＲＡＭＤＩ［１５：０］としてＳＲＡＭアドレス信号ＡＤＲＡ［１０：０］及びＡＤＲＢ［１０：０］により、Ａ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３）及びＢ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３）に転送して格納させる。ここで、機能ブロック５１０＿２は、１ライン目の画素データのうち、ＬＥＤヘッド５０３＿１の画素データをＡ群のＳＲＡＭ５１４Ａ＿１に、ＬＥＤヘッド５０３＿２の画素データをＳＲＡＭ５１４Ａ＿２に、ＬＥＤヘッド５０３＿３の画素データをＳＲＡＭ５１４Ａ＿３に格納する。

次に、機能ブロック５１０＿２は、Ａ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３）に順次格納した画素データを、次のラインをＢ群に転送している間に、Ａ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３）から同時に読み出す。機能ブロック５１０＿２は、Ａ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３）に順次格納した画素データを読み出す場合、主走査方向のＬＥＤヘッドによる書込み速度を２倍にするために、読み出し時のクロック周波数を書込み時のクロック周波数の２倍にする。つまり、機能ブロック５１０＿２は、１２００ｄｐｉを出力できるＬＥＤヘッドに解像度（画素密度）が変換された画像を印刷させるためのクロック周波数の変換を行う。さらに、機能ブロック５１０＿２は、副走査方向の書込み周期を１２００ｄｐｉのＬＥＤヘッドに合わせるように画素データを読み出す。副走査方向のＬＥＤヘッドによる書込み周期を２分の１にする場合、ライン単位のＬＥＤヘッドによる書込み開始タイミングを制御するＬＳＹＮＣ信号の周期を２分の１に変更することになる。このように、機能ブロック５１０＿２は、２値（１画素：１ｂｉｔ）の画素データを６００ｄｐｉで記録紙に書込む領域に、１６値（４画素：４ｂｉｔ）の画素データを１２００ｄｐｉで記録紙に書込可能にするように、６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉへ画素の密度変換（解像度変換）を行う。機能ブロック５１０＿２は、始めのラインでは、コード化（多値化）した画素データのうち、画素それぞれの下位２ビット分を読み出し、画像データ遅延部のフィールドメモリ（ＦＭ）５１５＿１〜５１５＿３に転送する。

すなわち、機能ブロック５１０＿２は、１回目の読み出しで上記の通り、１６値化した各デ−タの下位２ビットを取り出し、２回目の読み出しで上位２ビットの画素データを取り出す。そして、機能ブロック５１０＿２は、主走査方向に２倍のデ−タ量とし、副走査方向に２ライン分とした画像データをフィールドメモリ５１５＿１〜５１５＿３に転送する。なお、本実施の形態では、ＩＣ５１０が２回の読み出しを行って副走査方向に２ライン分の画像データをフィールドメモリ５１５＿１〜５１５＿３に転送するように制御しているが、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３の画像転送方式によっては、画像データ転送順に応じて転送回数が変わる。なお、機能ブロック５１０＿２は、記憶手段としてのレジスタ５１０＿４に設定されたライン数分の画像データの書き込みをフィールドメモリ５１５＿１〜５１５＿３に対して行う。ＬＥＤヘッド５０３＿１は、副走査方向の書き込みタイミングの基準とされているため、遅延動作を必要としない。また、機能ブロック５１０＿２は、ＬＥＤヘッド５０３＿２の画像データをフィールドメモリ５１５＿１にカスケード接続されたフィールドメモリ５１５＿２へ、ＬＥＤヘッド５０３＿３の画像データをフィールドメモリ５１５＿３に転送する。そして、機能ブロック５１０＿２は、１ライン目の画像データをＡ群のＳＲＡＭ５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３から読み出している間に、次のラインの画像データをＢ群のＳＲＡＭ５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３へＡ群と同様に格納する。そして、機能ブロック５１０＿２は、読み出し及び書き込みを、Ａ群のＳＲＡＭ５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３及びＢ群のＳＲＡＭ５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３に対して交互に行うことにより、ライン間の繋ぎを行う。

次に、画像データ遅延部５１５＿１〜５１５＿３について説明する。ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３はいわゆる千鳥配置、つまり主走査方向に延びるように並べられ、互いの端部が副走査方向にずれて重なるように配置されている。例えば、ＬＥＤヘッド５０３＿２は、ＬＥＤヘッド５０３＿１を基準として、副走査方向に１７．５ｍｍずらして取り付けられている。このため、Ａ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３）及びＢ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３）から出力された画像データが同時に処理されてＬＥＤヘッド５０３＿２に転送されると、ＬＥＤヘッド５０３＿１に対してＬＥＤヘッド５０３＿２は副走査方向に１７．５ｍｍずれて印字してしまう。

この機械的なずれを補正するために、機能ブロック５１０＿２は、Ａ群のＳＲＡＭ５１４Ａ＿２及びＢ群のＳＲＡＭ５１４Ｂ＿２からＬＥＤヘッド５０３＿２の画像データをクロック周波数を変更して読み出し、フィールドメモリ５１５＿１へ書き込む。そして、機能ブロック５１０＿２は、書き込んだ順にフィールドメモリ５１５＿１から画像データを読み出すと同時に、フィールドメモリ５１５＿１にカスケード接続されたフィールドメモリ５１５＿２に対し、レジスタ５１０＿４に設定されたライン分の画像データの書き込みを行う。次に、機能ブロック５１０＿３は、フィールドメモリ５１５＿２から画像データを書き込まれた順にＬ２ＤＦＭＯ［７：０］として読み出す。ここで、機能ブロック５１０＿３は、レジスタ５１０＿４に設定されたライン分の画像データの書き込みが終わった後に、画像データの読み出しを開始する。つまり、機能ブロック５１０＿３は、ライン単位で画像データの読み出し時間を遅らせることにより、画像データに遅延を生じさせる。これにより、ＬＥＤヘッド５０３＿２の画像データは、副走査方向にライン単位で１７．５ｍｍ分までの書込みタイミングの遅延を生じさせられる。副走査方向の遅延のライン数は、レジスタ５１０＿４に設定されたライン数から選択可能にされている。すなわち、遅延させるライン数はＬＥＤヘッド５０３＿２の部品精度、組付けのバラツキにより個々に異なるが、１ライン単位での遅延の制御が可能となっている。

また、ＬＥＤヘッド５０３＿３は、ＬＥＤヘッド５０３＿１を基準として、副走査方向に０．５ｍｍずらして取り付けられている。このため、Ａ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３）及びＢ群のＳＲＡＭ３個（５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３）から出力された画像データが同時に処理されてＬＥＤヘッド５０３＿３に転送されると、ＬＥＤヘッド５０３＿１に対してＬＥＤヘッド５０３＿３は副走査方向に０．５ｍｍずれて印字してしまう。この機械的なずれを補正するために、機能ブロック５１０＿２は、Ａ群のＳＲＡＭ５１４Ａ＿３及びＢ群のＳＲＡＭ５１４Ｂ＿３からＬＥＤヘッド５０３＿３の画像データをクロック周波数を変更して読み出し、フィールドメモリ５１５＿３へ書き込む。次に、機能ブロック５１０＿３は、フィールドメモリ５１５＿３から画像データを書き込まれた順にＬ３ＤＦＭＯ［７：０］として読み出す。これにより、ＬＥＤヘッド５０３＿３の画像データは、副走査方向にライン単位で０．５ｍｍ分までの書込みタイミングの遅延を生じさせられる。副走査方向の遅延のライン数は、レジスタ５１０＿４に設定されたライン数から選択可能にされている。すなわち、遅延させるライン数はＬＥＤヘッド５０３＿３の部品精度、組付けのバラツキにより個々に異なるが、１ライン単位での遅延の制御が可能となっている。

次に、機能ブロック５１０＿３の画像データ出力部（ドライバ）５１９を介した出力について説明する。機能ブロック５１０＿３は、ＬＥＤヘッド５０３＿１に対する画像データと、画像データ遅延部５１５＿１〜３を介したＬＥＤヘッド５０３＿２及びＬＥＤヘッド５０３＿３に対するデータとを、画像データ出力部５１９を介してＬＥＤヘッド５０３＿１〜３へ制御信号とともに出力する。ここで、機能ブロック５１０＿３は、データを両エッジで選択して出力する。なお、ＬＥＤヘッドに対する画像データの出力は、ＬＥＤヘッドの仕様に応じて他の方式で行われてもよい。

次に、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３について説明する。ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３は、読取手段（読取部１００のセンサ１０１）の解像度よりも解像度の大きい２値の書込手段である。例えば、読取部１００のセンサ１０１の解像度が６００ｄｐｉである場合、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３の解像度は例えば１２００ｄｐｉ以上である。機能ブロック５１０＿２が、Ａ群、Ｂ群のＳＲＡＭから読み出す場合のクロック周波数を書き込み時のクロック周波数の２倍にして読み出した画素データを、１２００ｄｐｉで、かつＬＳＹＮＣ信号を１２００ｄｐｉにあった周期（６００ｄｐｉの場合の２分の１）にすることにより、６００ｄｐｉとして入力されたデータを１２００ｄｐｉに変更して書き込むことができる。

次に、光量補正ＲＡＭ部５１６について説明する。ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３は、各ＬＥＤ素子の光量バラツキを補正するために、ＬＥＤ素子毎の補正データ及びＬＥＤアレイチップ毎の補正データを格納した光量補正ＲＯＭを搭載している。ＩＣ５１０は、電源が投入されると、まずＬＥＤヘッド５０３＿１の光量補正データを読み出して、シリアル／パラレル変換し、８ビット単位の補正データＨＯＳＥＩＤ［７：０］として光量補正ＲＡＭ部５１６に格納する。ＩＣ５１０は、全ての補正データを光量補正ＲＡＭ部５１６に格納後、今度は、光量補正ＲＡＭ部５１６から補正データを読み出し、再びＬＥＤヘッド５０３＿１に転送する。ＩＣ５１０は、この動作をＬＥＤヘッド５０３＿２及び５０３＿３に対しても同様に順次行う。ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３は、電源がオフにされない限り、ＩＣ５１０から転送された補正データを内部に保持する構成となっている。

次に、システム制御装置（条件設定部）３０２について説明する。システム制御装置３０２は、制御信号ＬＤＡＴＡ［７：０］、アドレスＬＡＤＲ［５：０］、ラッチ信号ＶＤＢＣＳ及びＰセンサパターン信号ＳＧＡＴＥ＿ＮをＩＣ５１０に入力することにより、ＬＥＤ書込制御回路５０２への書き込み条件を設定する。なお、レジスタ５１０＿４は、機能ブロック５１０＿１〜３と接続されており、操作部４００及びシステム制御装置３０２を介して入力される遅延のライン数、後述する点灯時間（デューティ）及び点灯位置（点灯パターン）などの設定を記憶する。また、レジスタ５１０＿４は、記憶するデータの種類に応じて複数設けられてもよい。

次に、画素データのコード化（多値化）について詳述する。図４は、画素データのコード化（多値化）の例を示す図である。機能ブロック５１０＿２は、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３の繋ぎ目部の画素データを図４に示すようにコード化する。例えば、機能ブロック５１０＿２は、６００ｄｐｉの２値として黒画像のデータを“１”とし、白画像のデータを“０”とする場合、１２００ｄｐｉの１６値として黒画像のデータを“１１１１ｂ”とし、白画像のデータを“００００ｂ”とする。さらに、機能ブロック５１０＿２は、ＬＥＤヘッド間の繋ぎ目部の画素において、上記の２パターンのほか、４ドットのうち１ドットしか点灯させない場合に“０００１ｂ”とし、４ドットのうち２ドット点灯させる場合に“００１１ｂ”とし、４ドットのうち３ドット点灯させる場合に“０１１１ｂ”とするコード化も可能にされている。コード化のビットの配列は、図４に示すように、下位ビットから１データ値、２データ値、３データ値、４データ値としている。また、機能ブロック５１０＿２は、操作部４００を介して入力されたレジスタ５１０＿４の設定に応じて、ＬＥＤヘッド５０３＿２が出力する画像の両端部の画素をコード化して制御する。

図５−１は、ＬＥＤヘッド５０３＿１〜５０３＿３の配置の概要を示す図である。図５−２は、図５−１のＬＥＤヘッド５０３＿１とＬＥＤヘッド５０３＿２との繋ぎ目部分の拡大図である。図５−３は、解像度を６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに変換した図である。図５−１に示すように、ＬＥＤヘッド５０３＿１とＬＥＤヘッド５０３＿２との繋ぎ目部に注目すると、ＬＥＤヘッド５０３＿１とＬＥＤヘッド５０３＿２とが重なっていることにより、グレースケール画像を出力する場合、副走査方向に黒スジが発生する。この黒スジを図５−２は濃度で表現している。図５−２においては、隣り合った画像の濃度が近いため、波形の落ち込んだ部分の濃度が濃くなり、見た目で黒スジが発生してしまう。

画像を単純に２値で表現する場合には、画像データを印字する又は印字しない（データ１又は０）のいずれかしかできず、ＬＥＤヘッドの繋ぎ目部の光量ムラ（スジ）の抑制は困難である。これに対し、画像データを多値化すると、ＬＥＤヘッドの繋ぎ目部の画像データ量を変更することが可能になる。具体例として、図５−３に示すように、入力解像度６００ｄｐｉに対し、ＬＥＤヘッドへの転送解像度を１２００ｄｐｉのように整数倍（ここでは２倍）にすると、ＬＥＤヘッド間の繋ぎ目部の画素が６００ｄｐｉでは１画素であったのに対し、１２００ｄｐｉでは４倍の４画素となり、解像度が向上する。このように、画像データを２値から１６値に多値化すると、２値の１データが２値の４つのデータとなるので、点灯時間（デューティ）での繋ぎ補正や、１画素の光量補正データの制御ではなく、４つの画素データの値（点灯パターン）を制御可能になる。図５−３では、繋ぎ目部の４画素中の２画素を１として印字した場合を示しており、繋ぎ目部における濃度の落ち込みが低減され、見た目上黒スジが目立たなくなっている。

また、本実施の形態の制御において、ＬＥＤヘッドは印字密度（解像度）１２００ｄｐｉ仕様を採用することとしている。実際の動作制御としては、まず、入力画像６００ｄｐｉを１２００ｄｐｉに変換した画像のままで、繋ぎ目画像データを２通り（００００ｂ、１１１１ｂ）にコード化してグレースケール画像を出力する。その結果、繋ぎ目部の画像に白スジが発生していれば、書込制御によって主走査方向に画像データを移動させ、白スジにならないで黒スジになるレベルまで画像を出力し調整を行う。そして、繋ぎ目が１画素未満になると、今度は繋ぎ目部の画素の印字を減らし、黒スジの濃度を減少させてムラを見えにくくする。

更に、点灯時間（デューティ）を変化させることにより、繋ぎ目部の光量ムラをより抑制することが可能である。図６−１〜図６−４は、画素データと点灯時間（デューティ）又はパターンの例を示す図である。まず、図６−１に示すように、６００ｄｐｉの１画素を主走査時間の１０％の点灯時間（デューティ）で点灯させているとする。６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉへの解像度変換（画素密度変換）によって、１画素を主走査方向２画素×副走査方向２画素の４画素に分割でき、４画素トータルの点灯時間（デューティ）を１０％として、全画素均等の点灯とすると、図６−２に示すように、１画素当たり２．５％分の点灯時間（デューティ）となる。

ここで、解像度変換に伴い、４画素中１画素を点灯させる場合、図６−３に示すパターン２が選択される。パターン２には、左上画素（第１画素という）を点灯する第１のパターンと、右上画素（第２画素という）を点灯する第２のパターンと、左下画素（第３画素という）を点灯する第３のパターンと、右下画素（第４画素という）を点灯する第４のパターンとがある。ここで、第１画素の点灯時間（デューティ）を１％、第２画素の点灯時間（デューティ）を２％、第３画素の点灯時間（デューティ）を３％、第４画素の点灯時間（デューティ）を４％とすると、図６−４に示すように、４画素中１画素を点灯させる場合に、第１画素〜第４画素のうちのどの画素を選択するか、つまり第１〜第４のパターンのどのパターンを選択するかにより、濃度をより細かく制御することが可能となる。このように、印字パターンと点灯時間比率のマトリクスによって、繋ぎ目部の１画素単位のより細かな制御が可能になる。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能およびスキャナ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明したが、複写機、プリンタ等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

１００ 読取部
１０１ センサ
１０２ 画像増幅回路
１０３ ＡＤ変換回路
１０４ シェーディング補正回路
１０５ 画像処理回路
１０６ 同期制御回路
１０７ 読取制御回路
１０８ スキャナ駆動装置
３００ 画像処理部
３０１ 画像処理（モジュール）
３０２ システム制御装置
４００ 操作部
５００ 書込部
５０２ ＬＥＤ書込制御回路
５０４ 駆動制御回路
５０５ プリンタ駆動装置
５０３＿１〜５０３＿３ ＬＥＤヘッド
５１０ ＩＣ
５１０＿１〜５１０＿３ 機能ブロック
５１０＿４ レジスタ
５１２ 画像データ入力部（ＬＶＤＳレシーバ）
５１９ 画像データ出力部（ドライバ）
５１４Ａ＿１〜５１４Ａ＿３ Ａ群のＳＲＡＭ
５１４Ｂ＿１〜５１４Ｂ＿３ Ｂ群のＳＲＡＭ
５１５＿１〜５１５＿３ フィールドメモリ
５５０＿１〜５５０＿６ ＳＲＡＭ
６１０ コントローラ部
６１２ メモリ
６５０ 外部端末機

特開２００４−１２２７１８号公報

Claims (6)

1. 画像データに応じた２値の信号を受信して、当該信号に基づいて画像の書き込みを行う書込装置であって、
   前記受信した２値の信号に基づき、前記２値の整数倍である多値の信号を出力する多値化手段と、
   互いの端部が副走査方向に重なるように配置され、それぞれ複数の光源により画像の書き込みを行う複数の書込アレイユニットを有し、前記多値の信号に基づいて、前記画像データよりも解像度が大きい２値の画像の書き込みを行う書込手段と、
   を備え、
   前記多値化手段は、
   前記複数の書込アレイユニットの重なる部分に位置する前記光源に対応する前記多値の信号を、記憶手段に予め記憶された値に基づく信号とし、
   前記書込手段は、
   前記複数の書き込みアレイユニットの重なる部分において、１画素に複数の光源が対応するように、前記多値化手段の設定した多値の信号に基づいて書き込みを行い、
   １画素に対応する複数の光源の点灯時間の合計に対して、当該複数の光源それぞれの点灯割合を変更することにより、当該複数の光源の点灯時間を制御すること
   を特徴とする書込装置。
2. 前記画像データに応じた２値の信号が示す画素による画像上の領域と、前記多値の信号が示す複数の画素による画像上の領域とが対応するように、解像度変換を行う解像度変換手段をさらに有し、
   前記書込手段は、
   前記解像度変換手段が解像度変換した結果に応じて２値の画像の書き込みを行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の書込装置。
3. 前記光源はＬＥＤであること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の書込装置。
4. 前記書込手段は、
   前記光源の点灯時間の比率を制御すること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の書込装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の書込装置を具備する
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 画像データに応じた２値の信号に基づき、前記２値の整数倍である多値の信号を出力する多値化工程と、
   互いの端部が副走査方向に重なるように配置され、それぞれ複数の光源により画像の書き込みを行う複数の書込アレイユニットを備える書込手段が前記多値の信号に基づいて、
   前記画像データよりも解像度が大きい２値の画像の書き込みを行う書込工程と、
   を含み、
   前記多値化工程では、
   前記複数の書込アレイユニットの重なる部分に位置する前記光源に対応する前記多値の信号を、記憶手段に予め記憶された値に基づく信号とし、
   前記書込工程では、
   前記複数の書き込みアレイユニットの重なる部分において、１画素に複数の光源が対応するように、前記多値化工程で設定された多値の信号に基づいて書き込みを行い、
   １画素に対応する複数の光源の点灯時間の合計に対して、当該複数の光源それぞれの点灯割合を変更することにより、当該複数の光源の点灯時間を制御すること
   を特徴とする書込方法。

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