JPH11115238A

JPH11115238A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11115238A
Application number: JP27697497A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Maeda; 雄久前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 1999-04-27
Also published as: US6137518A

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤ素子間にドット径のばらつきが若干あ
っても、形成される画像上の縦スジを極力目立たなくし
得るようにする。【解決手段】画像データに応じて発光制御される多数
のＬＥＤ素子３の発光部がライン状に配設されたＬＥＤ
アレイ１を用いて電子写真法により画像を形成する画像
形成装置において、各ＬＥＤ素子３により形成されるド
ットの目標ドット径Ｘが各ＬＥＤ素子３間のピッチＰに
対して、Ｐ＜Ｘ＜２Ｐなる関係を満たすように設定する
ことで、各ＬＥＤ素子３のドット径に若干のばらつきが
あったとしても、ドット２４間の重なり具合や離れ具合
の違いによっては若干の濃度差を生ずるものの、目立つ
ような白スジや黒スジによる縦スジを生ずることはな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光書込手段として
ＬＥＤアレイヘッドを用いて電子写真法により画像を形
成するプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法により画像を形成す
るプリンタでは、光書込手段としてレーザ光源とそのレ
ーザ光を偏向走査させるポリゴンミラー等によるレーザ
走査光学系を用いるのが主流であるが、近年では、装置
全体の小型・簡易化等を図るため、光書込手段としてＬ
ＥＤアレイとレンズアレイとを組み合わせたＬＥＤアレ
イヘッドを用いた画像形成装置も注目されている。ＬＥ
Ｄアレイは、多数のＬＥＤ素子をライン状に配設させた
ものであり、各ＬＥＤ素子を画像データに応じて発光制
御することにより感光体上に対する光書込みが行われ、
静電潜像が形成される。

【０００３】ここに、ＬＥＤアレイは多数のＬＥＤ素子
に関してその特性が全て均一となるように製造すること
は事実上、不可能であり、よって、形成されるドット径
も各ＬＥＤ素子によって異なる。特に、１ドット２値方
式で面積階調法により階調を表現する方式のプリンタで
は、このようなドット径のばらつきが濃度のばらつきと
なって現れ、階調表現の画質劣化を引き起こすことにな
る。また、各ＬＥＤ素子の発光量も各々異なっており、
そのばらつきによって濃度むらを生じ、やはり、画質劣
化を引き起こす一因となっている。

【０００４】このようなことから、この種のＬＥＤアレ
イプリンタに関しては、各ＬＥＤ素子の光量が全てのＬ
ＥＤ素子で均一となるように補正されたＬＥＤアレイヘ
ッドを用いるようにしたものが、例えば、特開平５−４
３７６号公報、特開平５−５０６５３号公報等に記載さ
れている。前者の特開平５−４３７６号公報によれば、
ＬＥＤアレイヘッドに対してレーザトリミングを行なう
ことで抵抗値を調整し、光量が一定となるようにしてい
る。後者の特開平５−５０６５３号公報によれば、各Ｌ
ＥＤ素子の光量を一定とするための補正データを予め求
めてＲＯＭ内に格納しておき、印写時にＲＯＭ内の補正
データを用いて各ＬＥＤ素子を点灯させることで光量が
一定となるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、仮に全ての
ＬＥＤ素子の光量を一定にしたとしても、レンズアレイ
焦点深度のばらつきなどに起因して感光体上での全ての
ドット径を均一化することは不可能であり、多少なりと
もばらつきを生じてしまう。また、仮にドット径が均一
となるように補正を行なったとしても、ドット径を補正
するための補正データの分解能によっては現実のドット
径にばらつきを生じてしまい、結果として、形成される
画像上に縦スジが発生してしまう。この場合、補正デー
タの分解能を上げることで多少なりとも補正精度を上げ
ることができるものの、これでも限界がある上に、コス
ト高となってしまう。

【０００６】図１４は、縦スジが発生する状況を示す従
来例の説明図である。図１４（ａ）はＬＥＤアレイ１の
一般的な構造を示し、ベース基板２上に多数のＬＥＤ素
子３が直線Ｌで示すような１直線上に配設させてなり、
各々のＬＥＤ素子３の発光部から副走査方向に互い違い
に個別電極４が引き出された構造とされている。Ｐは各
ＬＥＤ素子３間のピッチを示している。このような構造
において、各ＬＥＤ素子３によって若干のドット径のば
らつきを生じているが、例えば、全ドット分のＬＥＤ素
子３を点灯させた場合には、ドット５間のドット径のば
らつきとそのばらつき具合によっては、例えば図１４
（ｂ）に示すように白スジを発生してしまうことがあ
る。即ち、全ドット点灯による全ベタ画像の品質が低下
する。また、１ドット置きにＬＥＤ素子３を点灯させた
場合には、ドット５間のドット径のばらつきとそのばら
つき具合によっては、例えば図１４（ｃ）に示すように
黒スジを発生してしまうことがある。即ち、１ドット置
き点灯による白黒の繰返し画像の品質が低下する。

【０００７】そこで、本発明は、ＬＥＤ素子間にドット
径のばらつきが若干あっても、形成される画像上の縦ス
ジを極力目立たなくし得るＬＥＤアレイを用いた画像形
成装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明は、ドット径をある程度大き
くせざるを得ない条件下で、ＬＥＤ素子間にドット径の
ばらつきが若干あっても、形成される画像上の縦スジを
極力目立たなくし得るＬＥＤアレイを用いた画像形成装
置を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、形成される画像上の縦ス
ジをより確実に目立たないようにすることができる画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１０】さらに、本発明は、形成される画像上の縦
スジを目立たなくし得る上に、画質を安定させ得る画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
画像データに応じて発光制御される多数のＬＥＤ素子の
発光部がライン状に配設されたＬＥＤアレイを用いて電
子写真法により画像を形成する画像形成装置において、
各ＬＥＤ素子により形成されるドットの目標ドット径Ｘ
が前記ＬＥＤアレイにおける各ＬＥＤ素子間のピッチＰ
に対して、Ｐ＜Ｘ＜２Ｐなる関係を満たすように設定されている。このような目
標ドット径ＸとピッチＰとの関係によれば、各ＬＥＤ素
子のドット径に若干のばらつきがあったとしても、ドッ
ト間の重なり具合や離れ具合の違いによっては若干の濃
度差を生ずるものの、目立つような白スジや黒スジによ
る縦スジを生ずることはない。

【００１２】請求項２記載の発明は、画像データに応じ
て発光制御される多数のＬＥＤ素子の発光部がライン状
に配設されたＬＥＤアレイを用いて電子写真法により画
像を形成する画像形成装置において、各ＬＥＤ素子によ
り形成されるドットの目標ドット径Ｘが前記ＬＥＤアレ
イにおける各ＬＥＤ素子間のピッチＰに対して、２Ｐ＜Ｘ＜３Ｐなる関係を満たすように設定されている。従って、光学
系や現像系の制約上、ドット径とピッチとの関係をＰ＜
Ｘ＜２Ｐなる関係に設定できない条件下にあっては、ド
ット径ＸとピッチＰとの関係を２Ｐ＜Ｘ＜３Ｐとするこ
とで、各ＬＥＤ素子のドット径に若干のばらつきがあっ
たとしても、ドット間の重なり具合や離れ具合の違いに
よっては若干の濃度差を生ずるものの、目立つような白
スジや黒スジによる縦スジを生ずることはない。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の画像形成装置において、目標ドット径Ｘは、出力画
像上でのドット径として規定されている。目標ドット径
Ｘは感光体等に集光照射されるスポット径にて規定する
ことも可能であるが、この場合には現像等によるドット
の太りを考慮する必要があるのに対して、出力画像上で
のドット径として規定することにより、より確実に画像
上の縦スジを目立たなくすることができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の画像形成装置において、各ＬＥＤ素子は、１ド
ット２値方式の画像データにより発光制御される。従っ
て、１ドット２値方式によれば、１つのドット径だけを
考慮すればよく、画質を安定させることもできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図５に基づいて説明する。本実施の形態の画像形
成装置は、ＬＥＤアレイプリンタに適用されている。ま
ず、図２はＬＥＤアレイプリンタの書込み部の概略構造
を示し、像担持体であるドラム状の感光体１１に近接対
峙させてＬＥＤアレイヘッド１２が設けられている。こ
のＬＥＤアレイヘッド１２は図１４（ａ）等に示した構
造のＬＥＤアレイ１とレンズアレイ１３とにより構成さ
れている。即ち、本実施の形態で用いられるＬＥＤアレ
イ１も多数のＬＥＤ素子３をベース基板２上に直線Ｌで
示すようなライン状に配設させてなり、個別電極４が副
走査方向に互い違いに引き出されている（図１（ａ）参
照）。

【００１６】このようにＬＥＤアレイ１に対してはＬＥ
Ｄアレイ制御部１４が接続されている。このＬＥＤアレ
イ制御部１４には画像データが与えられているととも
に、その制御を受け持つコントローラ部１５が接続され
ている。これにより、基本的には、外部装置、例えばフ
レームメモリ、スキャナ等から画像データがコントロー
ラ部１５からの主走査ライン同期信号／ＬＳＹＮＣをト
リガとして主走査１ライン毎にＬＥＤアレイ制御部１４
に送出され、ＬＥＤアレイ１上の各ＬＥＤ素子３の発光
部がその画像データに応じて発光し、その発光光がレン
ズアレイ１３を通して感光体１１上に照射結像されるこ
とで静電潜像が形成される。

【００１７】図３は前記ＬＥＤアレイ制御部１４中に含
まれて駆動手段となるＬＥＤアレイ駆動部１６の構成を
示すブロック図である。このＬＥＤアレイ駆動部１６は
周知構成のものであり、シフトレジスタ１７とラッチ１
８とＡＮＤゲート１９とＬＥＤドライバ２０とにより構
成されている。シフトレジスタ１７はクロック信号ＣＬ
ＯＣＫによって“０”又は“１”なる１ドット２値方式
の画像データをドット１から順番に入力し、内部ではそ
の各ドットデータを各レジスタに送るように動作する。
ｎ個分の全てのドットデータが送られるとラッチ１８が
そのデータをラッチし、ストローブパルスＳＴＢがＡＮ
Ｄゲート１９に入力されると、画像データの“１”が送
られたドット（ＬＥＤ素子）のみがＬＥＤドライバ２０
によってストローブパルスＳＴＢの幅だけ発光すること
を基本とする。

【００１８】次いで、前記ＬＥＤアレイ制御部１４中の
構成を図４に示すブロック図に基づき説明する。まず、
１ビット２値の画像データを１ライン分外部から取り込
むためのＦＩＦＯ（Ｆirst-Ｉn Ｆirst-Ｏut）メモリ２
１が前記ＬＥＤアレイ駆動部１６の入力側に設けられて
いる。このＦＩＦＯメモリ２１はコントローラ部１５か
らの主走査ライン同期信号／ＬＳＹＮＣによってリセッ
トされ、主走査１ライン分の画像データを取り込む。そ
して、同じくコントローラ部１５からの主走査ライン同
期信号／ＬＳＹＮＣでＬＥＤアレイ駆動部１６がリセッ
トされ、発振器２２から発生したクロック信号ＣＬＯＣ
Ｋにより前記ＦＩＦＯメモリ２１から画像データがドッ
ト１からドットｎまで順次ＬＥＤアレイ駆動部１６に送
出される。また、前記ＬＥＤアレイ制御部１４中におい
て前記ＬＥＤアレイ駆動部１６に対しては、ストローブ
パルス発生部２３が接続されている。このストローブパ
ルス発生部２３は例えばカウンタ、コンパレータ等によ
り構成されており、図５に示すようなストローブパルス
ＳＴＢを発生する。ＬＥＤアレイ駆動部１６では、画像
データが“１”のドットがストローブパルスＳＴＢのタ
イミングで発光することになる。

【００１９】このような基本的な構成において、本実施
の形態では、例えば、特開平５−４３７６号公報或いは
特開平５−５０６５３号公報に示されるような手法を用
いることで、前記ＬＥＤアレイ１における各ＬＥＤ素子
３の発光光量が全て均一となるように補正されているも
のとする。また、本実施の形態では、各ＬＥＤ素子３に
より形成されるドット２４の目標ドット径をＸとした場
合、この目標ドット径Ｘは各ＬＥＤ素子３間のピッチＰ
に対して１．５倍（Ｘ＝１．５Ｐ）に設定されている。
ここに、ピッチＰは、例えば、６００ｄｐｉのＬＥＤア
レイ１の場合であれば、Ｐ＝４２．３μｍである。Ｘ＝
１．５ＰはＰ＜Ｘ＜２Ｐなる条件中の最適なる設定を示
している。このような関係を満たす目標ドット径Ｘは、
ＬＥＤ素子３の発光条件、現像条件を変えて実際に得ら
れる出力画像上のドット径の平均値が目標ドット径Ｘと
して１．５Ｐとなるように設定される。

【００２０】また、目標ドット径Ｘに対して許容される
ドット径のばらつきは±Ｐ／４以内とされている。

【００２１】このような構成において、例えば、全ドッ
ト分のＬＥＤ素子３を点灯させた場合に形成されるドッ
ト２４の様子を図１（ｂ）に示す。なお、図面上は各ド
ット２４に濃度差があるが、これは各ドット２４を区別
してその形状を模式的に示したもので、濃度の違いを示
すものではない（図６及び前述した図１４でも同様）。
この場合、従来例で説明したように、各ＬＥＤ素子３に
おいてドット径にばらつきがあるものの、設定された目
標ドット径Ｘに対して±Ｐ／４以内に収まる若干のばら
つきであれば、ドット２４の重なり具合の違いによって
は若干の濃度差は生ずるものの、目立つような白スジを
生ずることはない。ちなみに、目標ドット径Ｘをピット
Ｐと同一とした場合には（Ｘ＝Ｐ）、ドット径のばらつ
きが±Ｐ／４以内であっても白スジが発生することがあ
り、全ドット点灯によっても良好なる全ベタ画像が得ら
れない。これにより、Ｐ＜Ｘと規定される。

【００２２】また、１ドット置きにＬＥＤ素子３を点灯
させた場合に形成されるドット２４の様子を図１（ｃ）
に示す。この場合、従来例で説明したように、各ＬＥＤ
素子３においてドット径にばらつきがあるものの、設定
された目標ドット径Ｘに対して±Ｐ／４以内に収まる若
干のばらつきであれば、印字されていない部分（ＬＥＤ
素子３が点灯していない部分）の幅のばらつきによって
は若干の濃度差は生ずるものの、ドット２４同士が重な
りあって目立つような黒スジを生ずることはない。ちな
みに、目標ドット径ＸをピットＰの２倍とした場合には
（Ｘ＝２Ｐ）、ドット径のばらつきが±Ｐ／４以内であ
ってもドット２４の重なりにより黒スジが発生すること
があり、１ドット置き点灯による良好なる白黒の繰返し
画像が得られない。これにより、Ｘ＜２Ｐと規定され
る。

【００２３】いま、具体例として、６００ｄｐｉのＬＥ
Ｄアレイ１を用い（Ｐ＝４２．３μｍ）、目標ドット径
Ｘを６３．５μｍに設定し、ドット径のばらつきを±１
０．５μｍ以下としたところ、全ドット点灯時には目立
つような白スジを生ずることなく、全ベタ画像が得ら
れ、また、１ドット置き点灯時には目立つような黒スジ
を生ずることのない白黒の繰返し画像が得られたもので
ある。また、点灯ドットがもっと離れるような点灯状
態、例えば１ドット点灯２ドット消灯、といった場合に
は、縦スジを生じないのは当然である。

【００２４】このように、本実施の形態によれば、目標
ドット径ＸをＰ＜Ｘ＜２Ｐ、例えば、Ｘ＝１．５Ｐなる
関係に設定しているので、各ＬＥＤ素子３のドット径に
若干のばらつきがあったとしても、ドット２４間の重な
り具合や離れ具合の違いによっては若干の濃度差を生ず
ることはあるものの、目立つような白スジや黒スジによ
る縦スジを生ずることはなく、形成される画像の品質を
向上させ得る。この場合、目標ドット径Ｘは、感光体１
１上に集光照射される光学的なスポット径によって規定
することも可能であるが、この場合にはその後の現像等
によるドットの太りを考慮する必要があるのに対して、
本実施の形態では現像等の過程を経た後の出力画像上で
のドット径として規定しているので、より確実に画像上
の縦スジを目立たなくすることができる。また、本実施
の形態では階調表現法の一つである面積階調法として、
１ドット２値方式のものに適用されているので、１つの
ドット径だけを考慮すればよく、画質を安定させること
もできる。

【００２５】本発明の第二の実施の形態を図６に基づい
て説明する。前記実施の形態で示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態
の場合、前記実施の形態との対比において、構造、駆動
タイミング等については違いがなく、光学系の問題、現
像系の問題等の制約を受けて目標ドット系ＸをＰ＜Ｘ＜
２Ｐなる関係を満たすように設定できない場合を想定し
て、目標ドット径Ｘと各ＬＥＤ素子３間のピッチＰとの
関係が異なる条件にて設定されている。即ち、本実施の
形態の目標ドット径ＸはピッチＰに対して２．５倍（Ｘ
＝２．５Ｐ）に設定されている。ここに、ピッチＰは、
例えば、６００ｄｐｉのＬＥＤアレイ１の場合であれ
ば、Ｐ＝４２．３μｍである。Ｘ＝２．５Ｐは２Ｐ＜Ｘ
＜３Ｐなる条件中の最適なる設定を示している。このよ
うな関係を満たす目標ドット径Ｘは、ＬＥＤ素子３の発
光条件、現像条件を変えて実際に得られる出力画像上の
ドット径の平均値が目標ドット径Ｘとして２．５Ｐとな
るように設定される。また、目標ドット径Ｘに対して許
容されるドット径のばらつきは±Ｐ／４以内とされてい
る。

【００２６】このような構成において、例えば、全ドッ
ト分のＬＥＤ素子３を点灯させた場合に形成されるドッ
ト２４の様子を図６（ｂ）に示す。この場合、各ＬＥＤ
素子３にいてドット径にばらつきがあるものの、隣接ド
ット間の重なりが大きいため、完全なベタ画像となる。

【００２７】また、１ドット置きにＬＥＤ素子３を点灯
させた場合に形成されるドット２４の様子を図６（ｃ）
に示す。この場合、各ＬＥＤ素子３においてドット径に
ばらつきがあるものの、設定された目標ドット径Ｘに対
して±Ｐ／４以内に収まる若干のばらつきであれば、ド
ット２４の重なり具合の違いによっては若干の濃度差は
生ずるものの、目立つような白スジを生ずることはな
い。ちなみに、目標ドット径ＸをピットＰの２倍とした
場合には（Ｘ＝２Ｐ）、ドット径のばらつきが±Ｐ／４
以内であっても白スジが発生することがあり、全ドット
点灯によっても良好なる全ベタ画像が得られない。これ
により、２Ｐ＜Ｘと規定される。

【００２８】また、１ドット点灯２ドット消灯パターン
でＬＥＤ素子３を点灯させた場合に形成されるドット２
４の様子を図６（ｄ）に示す。この場合、各ＬＥＤ素子
３においてドット径にばらつきがあるものの、設定され
た目標ドット径Ｘに対して±Ｐ／４以内に収まる若干の
ばらつきであれば、印字されていない部分（ＬＥＤ素子
３が点灯していない部分）の幅のばらつきによっては若
干の濃度差は生ずるものの、ドット２４同士が重なりあ
って目立つような黒スジを生ずることはない。ちなみ
に、目標ドット径ＸをピットＰの３倍とした場合には
（Ｘ＝３Ｐ）、ドット径のばらつきが±Ｐ／４以内であ
ってもドット２４の重なりにより黒スジが発生すること
があり、１ドット置き点灯による良好なる白黒の繰返し
画像が得られない。これにより、Ｘ＜３Ｐと規定され
る。

【００２９】いま、具体例として、６００ｄｐｉのＬＥ
Ｄアレイ１を用い（Ｐ＝４２．３μｍ）、目標ドット径
Ｘを１０６μｍに設定し、ドット径のばらつきを±１
０．５μｍ以下としたところ、全ドット点灯時はもちろ
ん、１ドット置き点灯時には目立つような白スジを生ず
ることなく、全ベタ画像が得られ、また、１ドット点灯
２ドット消灯パターンでの点灯時には目立つような黒ス
ジを生ずることのない白黒の繰返し画像が得られたもの
である。また、点灯ドットがもっと離れるような点灯状
態、例えば１ドット点灯３ドット消灯、といった場合に
は、縦スジを生じないのは当然である。

【００３０】このように、本実施の形態によれば、ドッ
ト径をある程度大きくせざるを得ない条件下では、目標
ドット径Ｘを２Ｐ＜Ｘ＜３Ｐ、例えば、Ｘ＝２．５Ｐな
る関係に設定しているので、各ＬＥＤ素子３のドット径
に若干のばらつきがあったとしても、ドット２４間の重
なり具合や離れ具合の違いによっては若干の濃度差を生
ずることはあるものの、目立つような白スジや黒スジに
よる縦スジを生ずることはなく、形成される画像の品質
を向上させ得る。この場合、目標ドット径Ｘは、感光体
１１上に集光照射される光学的なスポット径によって規
定することも可能であるが、この場合にはその後の現像
等によるドットの太りを考慮する必要があるのに対し
て、本実施の形態では現像等の過程を経た後の出力画像
上でのドット径として規定しているので、より確実に画
像上の縦スジを目立たなくすることができる。また、本
実施の形態では階調表現法の一つである面積階調法とし
て、１ドット２値方式のものに適用されているので、１
つのドット径だけを考慮すればよく、画質を安定させる
こともできる。

【００３１】ところで、前述した実施の形態では、ＬＥ
Ｄアレイ１に関して各ＬＥＤ素子３の光量が一定となる
ように補正することを前提としたが、ＬＥＤ素子３によ
り形成されるドット径が一定となるように補正し得るＬ
ＥＤアレイプリンタに適用すれば、ドット径のばらつき
が少ない分、より画質を向上させ得る。ここでは、ＬＥ
Ｄ素子３により形成されるドット径を一定化させる手法
について、変形例として、図７ないし図１３を参照して
説明する。この手法は、目標ドット径Ｘ自体の設定につ
いても適用できる。

【００３２】まず、図７はこの変形例におけるＬＥＤア
レイ駆動部１６を示す。基本的には、図３に示す構成と
同様であるが、光量制御を点灯時間制御により行うため
の８分割同期信号／ＨＳＹＮＣ（ライン同期信号／ＬＳ
ＹＮＣを８分割した信号）を用いるため、図８に示す駆
動タイミングのように、シフトレジスタ１７は８分割同
期信号／ＨＳＹＮＣによってリセットされるように構成
されている。このシフトレジスタ１７はクロック信号Ｃ
ＬＯＣＫによって“０”又は“１”なる１ドット２値方
式の画像データをドット１から順番に入力し、内部では
その各ドットデータを各レジスタに送るように動作す
る。Ｎ個分の全てのドットデータが送られるとラッチ１
８がそのデータをラッチし、ストローブパルスＳＴＢが
ＡＮＤゲート１９に入力されると、画像データの“１”
が送られたドット（ＬＥＤ素子３）のみがＬＥＤドライ
バ２０によってストローブパルスＳＴＢの幅だけ点灯す
ることを基本とする。

【００３３】このようなＬＥＤアレイ駆動部１６に対し
ては、図９に示すように、ストローブパルス発生部２３
がセレクタ３１を介して接続されている。ストローブパ
ルス発生部２３は例えばカウンタ、コンパレータ等によ
り構成されており、ＳＴＢ０〜ＳＴＢ７なる８種類のス
トローブパルスを発生する。これらのストローブパルス
ＳＴＢ０〜ＳＴＢ７は、各々異なっており、ストローブ
パルスＳＴＢ０の幅をｔとしたとき、ＳＴＢ１＝２ｔ，
ＳＴＢ２＝４ｔ，ＳＴＢ３＝８ｔ，ＳＴＢ４＝１６ｔ，
ＳＴＢ５＝３２ｔ，ＳＴＢ６＝６４ｔ，ＳＴＢ７＝１２
８ｔなる２のべき乗関係に設定されている。前記セレク
タ３１は、１ライン分を８分割同期信号／ＨＳＹＮＣに
より８分割した各分割タイミングを順にＴ０〜Ｔ７とし
た時、タイミングＴ０ではストローブパルスＳＴＢ０、
タイミングＴ１ではストローブパルスＳＴＢ１、…、タ
イミングＴ７ではストローブパルスＳＴＢ７を各々ＡＮ
Ｄゲート１９に対して出力するようにセレクト動作す
る。

【００３４】また、前記ＬＥＤアレイ駆動部１６に対し
ては、別系統として多値変換部３２がセレクタ３１を介
して接続されている。多値変換部３２は例えばＡＮＤゲ
ートにより構成されており、８ビットのデータｂ０〜ｂ
７をセレクタ３３に出力する。セレクタ３３はこれらの
８ビットのデータｂ０〜ｂ７をタイミングＴ０ではｂ
０、Ｔ１ではｂ１、Ｔ２ではｂ２、……、Ｔ７ではｂ７
をシフトレジスタ１７に対して出力する。前記多値変換
部３２の入力側には１ビット２値の画像データを１ライ
ン分取り込むためにＦＩＦＯメモリ２１と、補正データ
記憶部３４とが並列的に接続されている。この補正デー
タ記憶部３４は例えばＲＯＭ構成のもので、後述する測
定方法によりＬＥＤアレイ１中の各ＬＥＤ素子３につい
て各種画像形成条件毎に予め設定された所望のスポット
径Ｄとするための補正データが記憶されている。この補
正データ記憶部３４には画像書込条件設定部３５が接続
されている。ここに、画像形成動作において、画像書込
条件設定部３５により画像形成条件が指定された場合、
指定されたその画像形成条件に応じて各ＬＥＤ素子３に
ついて対応する補正データを補正データ記憶部３４中か
ら読み出して多値変換部３２に出力させる補正データ読
出手段の機能を備えている。

【００３５】ここに、前記補正データ記憶部３４に予め
書込み記憶される補正データの取得について説明する。
補正データの取得は、工場出荷前に図１０に示すよう
に、当該ＬＥＤアレイプリンタ中の光書込装置４１とド
ット径データ測定装置４２とを用いて実行される。この
ドット径データ測定装置４２はインタフェース（図示せ
ず）により光書込装置４１の多値変換部３２と着脱自在
に接続されており、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントローラ４３と、各ＬＥＤ素子３が点灯した時のビー
ムドット径（スポット径）を測定してその測定結果をコ
ントローラ４３に出力するドット径測定装置４４と、こ
のドット径測定装置４４による測定条件を設定するため
の測定条件設定部４５と、コントローラ４３制御の下に
光書込装置４１の多値変換部３２に８ビットの補正デー
タを出力する補正データ設定部４６と、補正データが確
定した場合にその補正データを記憶するデータ記憶装置
４７とにより構成されている。

【００３６】ここに、各ＬＥＤ素子３の光量の補正デー
タは点灯時間を変化させる８ビット（ｂ０〜ｂ７）のデ
ータであり、１ライン中の点灯を８分割同期信号／ＨＳ
ＹＮＣに従い８分割したタイミングＴ０〜Ｔ７に対し
て、最下位ビットｂ０がＴ０、ｂ１がＴ１、…、最上位
ビットｂ７がＴ０に各々割り当てられており、８ビット
中でビットが立っている（１である）部分のみ、そのタ
イミングＴｘにおけるストローブパルスＳＴＢｘ分だけ
点灯させるデータとされている。図１１は一例として、
ドット１（Ｎｏ．１のＬＥＤ素子３）を補正データ“１
２８”（＝“１０００００００”）で点灯させた時の駆
動タイミングを示す。１つのライン同期信号／ＬＳＹＮ
Ｃが出力されている間に、これを８分割した８分割同期
信号／ＨＳＹＮＣのタイミングＴ０〜Ｔ７に従い対応す
るストローブパルスＳＴＢ０〜ＳＴＢ７がストローブパ
ルス発生部２３及びセレクタ３１から出力される。ドッ
ト１用の点灯信号は８分割同期信号／ＨＳＹＮＣ毎に毎
回出され、多値変換部３２でＡＮＤ処理を受けることに
より、補正データ“１２８”を示すビットが立っている
ｂ７（＝Ｔ７）のタイミングでストローブパルスＳＴＢ
７に応じた点灯幅で点灯する。この場合、補正データが
“１２７”（＝“０１１１１１１１”）であれば、ビッ
トが立っているｂ０〜ｂ６（＝Ｔ０〜Ｔ６）のタイミン
グで各ストローブパルスＳＴＢ０〜ＳＴＢ６に応じた点
灯幅で点灯する。また、例えば、補正データが“１２
９”（＝“１００００００１”）であれば、ビットが立
っているｂ０，ｂ７（＝Ｔ０，Ｔ７）の２箇所のタイミ
ングで各ストローブパルスＳＴＢ０，ＳＴＢ７に応じた
点灯幅で点灯する。このような光量可変方式は、１ドッ
ト多値表現による階調法において１ドット多値光量を得
る手法として知られているもので（文献「ＬＥＤアレイ
書き込み方式のカラー電子写真プリンタ」ｐ．２０５〜
２０６、電子写真学会誌第２４巻第３号(1995)参照）、
この変形例の１ドット２値表現のドット径を変更するた
めの補正データにもそのまま簡単に適用できる。

【００３７】このような前提の下、Ｎ個の全てのＬＥＤ
素子３について常に所望のドット径（前述したように出
力画像上のドット径で規定してもよいが、ここではスポ
ット径とする）Ｄを得たい場合の光量補正データを取得
する処理を図１２に示すフローチャートを参照して説明
する。ここで、露光条件等の画像形成条件に対応する測
定条件をＣｙ（ｙ＝１〜Ｙ：Ｙは任意）とする。まず、
目標とする規定のドット径Ｄ（目標ドット径Ｘに相当す
る）が設定されたかをチェックする（ステップＳ１）。
この規定のドット径Ｄは実際の画像書込み時に狙いとす
るドット径を意味する。規定のドット径Ｄが測定条件設
定部４５により設定されると（Ｓ１のＹ）、測定条件Ｃ
ｙ（ｙ＝１）が設定されたかをチェックする（Ｓ２）。
この条件を設定するのは、どの光量を閾値とするかでド
ット径が変わってくるためであり、実際の画像書込み時
の露光条件の１つに合わせて測定条件設定部４５により
設定される。測定条件Ｃｙ（ｙ＝１）が設定されると
（Ｓ２のＹ）、ドット１（Ｎｏ．１のＬＥＤ素子３）を
対象とさせるためにｎ＝１に設定する（Ｓ３）。次に、
補正データＭny（測定条件Ｃｙにおけるｎ番目のＬＥＤ
素子３用の補正データを意味する）を仮に“１２８”
（＝“１０００００００”）に設定する（Ｓ４）。もっ
とも、この数値“１２８”に限定する意味はなく、８ビ
ットデータで示される“０”〜“２５５”の範囲内の数
値であれば任意であるが、この変形例のように中間値
“１２８”に設定して増減調整しやすくしたり、既存の
実験データ等に基づき所望のドット径Ｄにするのに最も
近いと予想される数値を用いるのが好ましい。この補正
データＭnyが補正データ設定部４６に設定され、多値変
換部３２側に与えられる。

【００３８】次に、ドットｎ、ここでは、ドット１（Ｎ
ｏ．１のＬＥＤ素子３）をＬＥＤアレイ駆動部１６によ
り点灯させる（Ｓ５）。この時の点灯タイミングが図１
１に示されている。この時のドットｎのドット径（スポ
ット径）Ｄｄをドット径測定装置４４により測定し（Ｓ
６）、測定結果をコントローラ４３に送出する。測定結
果を受けたコントローラ４３ではそのドット径Ｄｄが規
定ドット径Ｄに殆ど等しいか否かをチェックする（Ｓ
７）。未だ、殆ど等しくない場合には（Ｓ７のＮ）、両
者の大小関係に応じて、補正データＭnyの値を大きくし
たり或いは小さくして（例えば、Ｍny＝“１２９”に変
更したり、Ｍny＝“１２７”に変更したりする…もっと
も、増減幅は１ずつに限らない）（Ｓ８）、その補正デ
ータに従い点灯するドットｎのドット径Ｄｄを測定し直
し（Ｓ６）、これをドット径Ｄｄが規定ドット径Ｄに殆
ど等しくなるまで繰り返す。ここに、ステップＳ７の判
断については、本来的には、両者が完全に等しいか否か
の判断とすべきであるが、補正データＭnyのビット数、
ドット径Ｄｄの測定誤差等の関係で必ずしも等しくなら
ないことも考えられるので、許容し得る近似範囲内のデ
ータとなった場合には正常時であると判断するようにし
ている。この近似範囲は、補正データＭnyのビット数、
ドット径Ｄｄの測定誤差、実際に画像を形成した時の狙
いの画質として許容し得るドット径のばらつき範囲等を
考慮して決定される。

【００３９】測定されたドット径Ｄｄが規定ドット径Ｄ
にほぼ等しくなった場合（Ｓ７のＹ）、測定条件Ｃｙ
（ｙ＝１）におけるドットｎに対する補正データＭnyを
データ記憶装置４７に記憶する（Ｓ９）。この時の補正
データＭnyはその時点で補正データ設定部４６に設定さ
れていた数値である。この後、ドットｎ、ここでは、ド
ット１（Ｎｏ．１のＬＥＤ素子３）を消灯し（Ｓ１
０）、次のドットｎ、ここでは、ドット２（Ｎｏ．２の
ＬＥＤ素子３）を対象とさせるためにｎを＋１だけイン
クリメントする（Ｓ１１）。この時点で、新たなドット
ｎが総数Ｎを超えているか否かをチェックし（Ｓ１
２）、超えていなければ、ドットｎについてステップＳ
４ないしＳ１１の処理を同様に繰り返す。これにより、
測定条件Ｃｙにおける全てのドットｎ（ｎ＝１〜Ｎ）に
ついてそのドット径Ｄｄを規定ドット径Ｄとするための
補正データＭnyがデータ記憶装置４７に格納される。

【００４０】この処理が終了すると、他の測定条件Ｃｙ
が有るか否かをチェックし（Ｓ１３）、あればそれらの
測定条件をＣｙ（ｙ＝２），Ｃｙ（ｙ＝３），…，Ｃｙ
（ｙ＝Ｙ）の如く順に設定し（Ｓ１）、各測定条件毎に
前述した補正データＭnyの取得・格納処理が繰り返され
る。

【００４１】よって、全ての測定が終了した後には、デ
ータ記憶装置４７には、条件補正データＣ₁ Ｍ₁₁ Ｍ₂₁ Ｍ₃₁ … Ｍ_N1 Ｃ₂ Ｍ₁₂ Ｍ₂₂ Ｍ₃₂ … Ｍ_N2 … Ｃ_Y Ｍ_1Y Ｍ_2Y Ｍ_3Y … Ｍ_NY の如く、各測定条件Ｃｙをアドレスとする形で各ドット
毎の補正データＭnyが格納されていることになる。この
ようなデータ記憶装置４７に格納されている補正データ
ＭnyがＲＯＭライタ等を用いて光書込装置４１中の補正
データ記憶部３４に書き込まれ、実用に供される。

【００４２】このような各種条件毎の補正データＭnyが
書き込まれている補正データ記憶部３４を用いて光書込
装置４１により実際に光書込みを行う際には、画像書込
条件設定部３５により画像形成条件を設定する。この条
件は測定条件と対応しており、例えば、測定条件Ｃｙに
対応する画像形成条件を設定すると、補正データ記憶部
３４からは対応する測定条件Ｃｙで特定される補正デー
タＭnyが読み出されて多値変換部３２に出力される。例
えば、測定条件Ｃ₂ の場合であれば、Ｍ₁₂，Ｍ₂₂，
Ｍ₃₂，…，Ｍ_N2の如く補正データが読み出される。い
ま、一例として、Ｍ₁₂＝“４８”（＝“００１１０００
０”），Ｍ₂₂＝“４９”（＝“００１１０００１”），
Ｍ₃₂＝“５１”（＝“００１１００１１”）とすると、
この時の点灯駆動タイミングは図１３に示すようにな
る。

【００４３】即ち、１ビット２値の画像データがＦＩＦ
Ｏメモリ２１に１ライン分入力され、このＦＩＦＯメモ
リ２１からは８分割同期信号／ＨＳＹＮＣのタイミング
でその画像データが繰返し出力される。一方、補正デー
タ記憶部３４からは各ドット（各ＬＥＤ素子３）用の８
ビットの補正データが画像データと同様に８分割同期信
号／ＨＳＹＮＣのタイミングで繰返し出力される。そし
て、多値変換部３２で画像データと補正データとのＡＮ
Ｄがとられ、８ビットデータ（ｂ０〜ｂ７）としてセレ
クタ３３に送られる。セレクタ３３ではタイミングＴ０
で最下位ビットｂ０、タイミングＴ１ではビットｂ１、
…、タイミングＴ７では最上位ビットｂ７を出力する。
一方、ストローブパルス発生部２３からは各タイミング
Ｔ０〜Ｔ７で各々異なるパルス幅のストローブパルスＳ
ＴＢ０〜ＳＴＢ７が出力され、ＡＮＤがとられるタイミ
ングで点灯する。ドット１の場合であれば、タイミング
Ｔ４，Ｔ５でストローブパルスＳＴＢ４，ＳＴＢ５に従
い点灯し、ドット２の場合であれば、タイミングＴ０，
Ｔ４，Ｔ５でストローブパルスＳＴＢ０，ＳＴＢ４，Ｓ
ＴＢ５に従い点灯し、ドット３の場合であれば、タイミ
ングＴ０，Ｔ１，Ｔ４，Ｔ５でストローブパルスＳＴＢ
０，ＳＴＢ１，ＳＴＢ４，ＳＴＢ５に従い点灯し、結果
として、１ライン内では何れもドット径（スポット径）
がＤで均一化されるように点灯制御される。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、各ＬＥＤ
素子により形成されるドットの目標ドット径ＸがＬＥＤ
アレイにおける各ＬＥＤ素子間のピッチＰに対して、Ｐ
＜Ｘ＜２Ｐなる関係を満たすように設定したので、各Ｌ
ＥＤ素子のドット径に若干のばらつきがあったとして
も、ドット間の重なり具合や離れ具合の違いによっては
若干の濃度差を生ずるものの、目立つような白スジや黒
スジによる縦スジを生ずることはなく、形成される画像
品質を向上させることができる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、光学系や現
像系の制約上、ドット径とピッチとの関係をＰ＜Ｘ＜２
Ｐなる関係に設定できない条件下にあっては、ドット径
ＸとピッチＰとの関係を２Ｐ＜Ｘ＜３Ｐとするようにし
たので、各ＬＥＤ素子のドット径に若干のばらつきがあ
ったとしても、ドット間の重なり具合や離れ具合の違い
によっては若干の濃度差を生ずるものの、目立つような
白スジや黒スジによる縦スジを生ずることはなく、形成
される画像品質を向上させることができる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の画像形成装置において、目標ドット径Ｘは、
出力画像上でのドット径として規定されているので、現
像等によるドットの太りを考慮する必要なく、より確実
に画像上の縦スジを目立たなくすることができる。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、請求項１，
２又は３記載の画像形成装置において、各ＬＥＤ素子
は、１ドット２値方式の画像データにより発光制御され
るので、１つのドット径だけを考慮すればよく、画質を
安定させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図２】ＬＥＤアレイプリンタの書込み部の概略構造を
制御系ブロックとともに示す斜視図である。

【図３】ＬＥＤアレイ駆動部の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】ＬＥＤアレイ制御部の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】その駆動タイミングを示すタイムチャートであ
る。

【図６】本発明の第二の実施の形態を示す説明図であ
る。

【図７】変形例のＬＥＤアレイ駆動部の構成を示すブロ
ック図である。

【図８】その駆動タイミングを示すタイムチャートであ
る。

【図９】光書込装置のブロック構成図である。

【図１０】光書込装置及びドット径データ測定装置を示
すブロック構成図である。

【図１１】発光時間可変による光量制御方式を示すタイ
ムチャートである。

【図１２】補正データを取得するための処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】補正データに伴う各ドットの点灯タイミング
例を示すタイムチャートである。

【図１４】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ＬＥＤアレイ３ＬＥＤ素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データに応じて発光制御される多数
のＬＥＤ素子の発光部がライン状に配設されたＬＥＤア
レイを用いて電子写真法により画像を形成する画像形成
装置において、各ＬＥＤ素子により形成されるドットの目標ドット径Ｘ
が前記ＬＥＤアレイにおける各ＬＥＤ素子間のピッチＰ
に対して、Ｐ＜Ｘ＜２Ｐなる関係を満たすように設定されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】画像データに応じて発光制御される多数
のＬＥＤ素子の発光部がライン状に配設されたＬＥＤア
レイを用いて電子写真法により画像を形成する画像形成
装置において、各ＬＥＤ素子により形成されるドットの目標ドット径Ｘ
が前記ＬＥＤアレイにおける各ＬＥＤ素子間のピッチＰ
に対して、２Ｐ＜Ｘ＜３Ｐなる関係を満たすように設定されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項３】目標ドット径Ｘは、出力画像上でのドッ
ト径として規定されていることを特徴とする請求項１又
は２記載の画像形成装置。
【請求項４】各ＬＥＤ素子は、１ドット２値方式の画
像データにより発光制御されることを特徴とする請求項
１，２又は３記載の画像形成装置。