KR102462138B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

화상 형성 장치는 감광체의 회전 방향과 교차하는 교차 방향에서의 발광 소자의 배열 간격에 대응하는 제1 해상도의 화상을 형성하기 위해 교차 방향으로 배열되는 발광 소자를 포함하는 노광 헤드; 화소 데이터의 위치와 연관되는 제1 해상도보다 높은 제2 해상도에 대응하는 화소 데이터를 생성하도록 구성되는 데이터 생성 유닛; 교차 방향에서의 화상의 위치를 조정하기 위해 화소 데이터와 위치 사이의 연관을 보정하도록 구성되는 보정 유닛; 제2 해상도에 대응하는 화소 데이터를 제1 해상도에 대응하는 화소 데이터로 변환하도록 구성되는 변환 유닛; 및 제1 해상도에 대응하는 화소 데이터에 기초하여 발광 소자를 구동하도록 구성되는 구동 유닛을 포함한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자사진방식 프로세스를 사용하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자사진방식 프로세스를 사용하는 화상 형성 장치인 프린터에서 채용되는 방법으로서, 노광 헤드를 사용하여 감광 드럼을 노광함으로써 감광 드럼에 잠상을 형성하는 방법이 일반적으로 알려져 있다. 노광 헤드에는 LED(light emitting diode) 또는 유기 EL(organic electro-luminescence) 등이 사용된다. 노광 헤드는 감광 드럼의 길이 방향으로 배열된 발광 소자 열과 발광 소자 열로부터의 광의 상을 감광 드럼 위에 결상시키는 로드 렌즈 어레이를 포함한다. LED 또는 유기 EL의 공지된 구성은 발광면으로부터의 광 조사의 방향이 로드 렌즈 어레이와 동일한 방향이 되도록 LED 또는 유기 EL이 면 발광 형상을 갖는 구성을 포함한다. 발광 소자 열의 길이는 감광 드럼 상에서의 화상 영역의 폭에 따라서 결정되고, 발광 소자 사이의 간격은 프린터의 해상도에 따라서 결정된다. 예를 들어, 1200 dpi의 해상도를 갖는 프린터의 경우, 화소 사이의 간격은 21.16μm이며, 따라서 발광 소자 사이의 간격도 21.16 μm에 대응하는 간격이 된다. 이러한 종류의 노광 헤드를 사용한 프린터에서는, 회전 다면경에 의해 편향된 레이저 빔이 감광 드럼을 주사하기 위해 사용되는 레이저 주사 방식을 채용하는 프린터에 비하여, 사용되는 부품의 수가 적기 때문에, 장치의 크기를 감소시키고 비용을 낮추는 것이 용이하다. 또한, 노광 헤드를 사용한 프린터에서는 회전 다면경의 회전에 의해 발생하는 소음이 발생되지 않고, 따라서 소음이 대응하는 양만큼 감소된다.

이러한 종류의 노광 헤드를 사용한 구성에서는, 감광 드럼에 대한 노광 헤드의 설치 위치의 변동에 기인하여, 토너의 각 색에 대한 화상의 치우침이 발생하기 쉽다. 이러한 치우침을 보정하기 위해서, 화상 데이터의 위치를 감광 드럼의 회전 방향(부주사 방향)으로 시프트시키는 방법을 이용할 수 있다. 또한, 화상 데이터를 시프트시켰을 때에, 화상이 시프트된 위치에서의 화상 불량을 저감시키는 방법으로서, 부주사 방향의 해상도를 고해상도화하고, 화상 데이터를 더 미세하게 시프트시키는 방법이 알려져 있다. 일본 특허 제5691330호는, 주주사 방향의 화상 데이터의 해상도의 N배인 해상도로 부주사 방향으로 화상 데이터를 시프트시키는 처리를 더 간단한 구성을 사용하여 실현하는 방법을 개시한다.

전술한 종래 기술에 따른 방법에서는, 부주사 방향의 보정 해상도를 향상시킬 수 있지만, 노광 헤드의 면 발광 소자의 배열 방향(주주사 방향)의 위치를 보정하는 것에 관한 정밀도를 향상시킬 수 없는 문제가 있다. 노광 헤드에서는, 면 발광 소자를 포함하는 복수의 칩 사이의 구동 보드에 대한 설치 위치의 변동에 의해 또는 구동 보드의 온도의 상승에 의해 유발되는 열 팽창에 의해 주주사 방향에서의 각각의 발광 소자의 노광 위치가 원하는 위치로부터 벗어난다. 그러므로, 부주사 방향과 마찬가지로, 주주사 방향에 대해서도 고정밀 보정 제어가 필요하다. 한편, 면 발광 소자는 반도체 프로세스에 따라 미리 결정된 간격(예를 들어, 1200 dpi의 경우에는 21.16 μm의 간격)으로 배치된다. 그러므로, 단순하게 화상 데이터를 시프트시키는 방법의 경우에는, 소자 사이의 간격보다 높은 해상도에서는 위치 보정을 행할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 상황을 고려하여 이루어진 것이며, 본 발명은 발광 소자의 배열 방향에서 발광 소자의 배열 간격보다 고해상도에 대응하는 화상 데이터를 보정함으로써 화질 저하의 발생을 억제한다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 형성 장치는,

회전가능한 감광체;

상기 감광체의 회전 방향과 교차하는 교차 방향에서 서로 상이한 위치에 배치되고 상기 감광체를 노광하는 복수의 발광 소자를 포함하는 노광 헤드로서, 상기 노광 헤드는 상기 교차 방향에서의 상기 복수의 발광 소자의 배열 간격에 대응하는 제1 해상도의 화상을 형성하도록 구성되는, 노광 헤드;

상기 제1 해상도보다 높은 제2 해상도에 대응하는 각각의 화소에 대응하는 상기 화소 데이터를 상기 교차 방향에서의 상기 화소 데이터의 위치와 연관시키면서 입력 화상 데이터에 기초하여 화소 데이터를 생성하도록 구성되는 데이터 생성 유닛;

상기 교차 방향에서의 화상의 형성 위치를 조정하기 위해서, 상기 데이터 생성 유닛에 의해 생성된 복수의 상기 화소 데이터와 상기 위치 사이의 연관을 보정하도록 구성되는 보정 유닛;

상기 보정 유닛에 의해 보정된 상기 제2 해상도에 대응하는 상기 복수의 화소 데이터를 상기 복수의 화소 데이터의 위치에 대응하는 상기 제1 해상도에 대응하는 화소의 화소 데이터로 변환하도록 구성되는 변환 유닛; 및

상기 변환 유닛에 의해 변환된 상기 제1 해상도에 대응하는 각 화소의 화소 데이터에 기초하여, 상기 제1 해상도에 대응하는 상기 화소 데이터 각각의 위치에 대응하는 복수의 발광 소자 각각을 구동하도록 구성되는 구동 유닛을 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 실시예 1 및 2에 따른 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 2a는 실시예 1 및 2의 노광 헤드와 감광 드럼 사이의 위치 관계를 설명하는 도면이다.
도 2b는 노광 헤드의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예 1 및 2에 따른 구동 보드의 개략도이다.
도 3c는 면 발광 소자 어레이 칩의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 실시예 1 및 2에 따른 제어 보드 및 구동 보드의 제어 블록도이다.
도 5a는 실시예 1 및 2에 따른 칩 데이터 변환부의 제어 블록도이다.
도 5b는 타이밍 차트이다.
도 6a 및 도 6b는 실시예 1 및 2에 따른 칩 데이터 변환부에 의해 행해지는 화상 데이터의 처리를 설명하는 도면이다.
도 7은 실시예 1에 따른 필터 처리를 설명하는 도면이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 실시예 1에 따른 필터 처리를 설명하는 도면이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 실시예 1에 따른 룩업 테이블의 예를 도시하는 변환 테이블이다.
도 10은 실시예 1 및 2에 따른 면 발광 소자 어레이 칩의 회로를 설명하는 도면이다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 실시예 1 및 2에 다른 시프트 사이리스터(shift thyristor)의 게이트 전위의 분배 상태를 설명하는 도면이다.
도 12는 실시예 1 및 2에 따른 면 발광 소자 어레이 칩의 구동 신호의 파형을 도시하는 도면이다.
도 13a는 발광 소자 어레이의 평면도이다.
도 13b는 실시예 1 및 2에 따른 면 발광 사이리스터의 단면을 도시하는 도면이다.
도 14는 실시예 2에서의 필터 처리를 설명하는 도면이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 실시예 2에서의 필터 처리를 설명하는 도면이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 제어 보드 및 구동 회로 보드의 제어 블록도이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 제어 보드 및 구동 회로 보드의 제어 블록도이다.

첨부 도면을 참조하여 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

[화상 형성 장치의 구성]

도 1은 실시예 1에 따른 전자사진방식 프로세스를 이용하는 화상 형성 장치(10)의 구성을 도시하는 개략 단면도이다. 도 1에 도시하는 화상 형성 장치(10)는, 스캐너 기능과 프린터 기능을 포함하는 다기능 주변기기(MFP)이며, 스캐너부(100), 상 형성부(103), 정착부(104), 급송/반송부(105) 및 상술한 부분을 제어하는 프린터 제어부(도시되지 않음)를 포함한다. 스캐너부(100)는, 원고대에 놓인 원고에 조명광을 조사하고, 판독된 화상을 전기 신호로 변환하여 화상 데이터를 생성한다.

상 형성부(103)는, 무단 반송 벨트(111)의 회전 방향(반시계 방향)을 따라 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y), 및 블랙(K)의 순서로 배열된 4개의 화상 형성 스테이션을 포함한다. 4개의 화상 형성 스테이션은 동일한 구성을 갖고, 각 화상 형성 스테이션은 화살표 방향(시계 방향)으로 회전하는 감광체인 감광 드럼(102), 노광 헤드(106), 대전기(107) 및 현상기(108)를 포함한다. 감광 드럼(102), 노광 헤드(106), 대전기(107) 및 현상기(108)에 대한 첨자 a, b, c, 및 d는, 관련 부품이 각각 화상 형성 스테이션의 블랙(K), 옐로우(Y), 마젠타(M), 및 시안(C)에 대응하는 구성에 포함되는 것을 나타낸다는 것에 유의한다. 이하에서는, 특정한 감광 드럼 등을 나타내는 경우를 제외하고 참조 문자의 첨자는 생략된다.

상 형성부(103)에서는, 감광 드럼(102)은 회전 구동되고, 감광 드럼(102)은 대전기(107)에 의해 대전된다. 노광 유닛인 노광 헤드(106)에서는, 내부에 배열된 LED 어레이가 화상 데이터에 따라서 발광하고, LED 어레이의 칩 면으로부터 발광된 광은 로드 렌즈 어레이에 의해 감광 드럼(102) 상에(감광체 상에)에 집광되어 정전 잠상을 형성한다. 현상기(108)는 감광 드럼(102)에 형성된 정전 잠상을 토너를 사용하여 현상한다. 현상된 토너상은 기록지를 반송하는 반송 벨트(111) 상에 있는 기록지 상에 전사된다. 이러한 일련의 전자사진방식 프로세스가 각 화상 형성 스테이션에서 실행된다. 화상 형성 시에는, 시안(C)의 화상 형성 스테이션에서 화상 형성이 개시되고, 미리결정된 시간이 경과된 후에, 마젠타(M), 옐로우(Y), 및 블랙(K)의 각 화상 형성 스테이션에서 화상 형성 동작이 순차적으로 실행된다.

도 1에 도시하는 화상 형성 장치(10)는, 기록지를 급송하는 급송 유닛으로서, 급송/반송부(105)가 포함하는 본체내 급송 유닛(109a 및 109b), 대용량 급송 유닛인 외부 급송 유닛(109c) 및 수동 급송 유닛(109d)을 포함한다. 화상 형성을 행할 때, 전술한 급송 유닛 중 미리 지정된 급송 유닛으로부터 기록지가 급송되며, 이와 같이 급송된 기록지는 레지스트레이션 롤러(110)까지 반송된다. 레지스트레이션 롤러(110)는, 상술한 상 형성부(103)에서 형성된 토너상이 기록지에 전사되는 타이밍에서 반송 벨트(111)에 기록지를 반송한다. 반송 벨트(111)에 의해 반송되는 기록지에는, 각 화상 형성 스테이션의 감광 드럼(102) 상에 형성된 토너상이 순차적으로 전사된다. 미정착 토너상이 전사된 기록지는 정착부(104)에 반송된다. 정착부(104)는, 할로겐 히터 등의 내장 열원을 포함하고, 기록지 상에 있는 토너상이 2개의 롤러에 의한 가열 및 가압에 의해 기록지에 정착되게 한다. 정착부(104)에 의해 토너상이 정착된 기록지는 배출 롤러(112)에 의해 화상 형성 장치(10)의 외부로 배출된다.

블랙(K)의 화상 형성 스테이션의 기록지 반송 방향의 하류 측에는, 반송 벨트(111)에 대면하는 위치에 검출 유닛인 광학 센서(113)가 배치된다. 광학 센서(113)는, 각 화상 형성 스테이션 사이의 토너상의 색 편차량을 결정하기 위해서 반송 벨트(111) 상에 형성된 테스트 화상에 대한 위치 검출을 행한다. 광학 센서(113)에 의해 결정된 색 편차량은, 후술하는 제어 보드(415)의 CPU(400)(도 4 참조)에 통지되고, 기록지 위로 색 편차가 없는 풀컬러 토너상이 전사되도록 각 색의 화상의 위치가 보정된다. 또한, 프린터 제어부(도시되지 않음)는, 다기능 주변기기(MFP) 전체를 제어하는 MFP 제어부(도시되지 않음)로부터의 지시에 따라, 상술한 스캐너부(100), 상 형성부(103), 정착부(104), 급송/반송부(105) 등을 제어하면서, 화상 형성 동작을 실행한다.

여기에서는, 전자사진방식 프로세스를 이용하는 화상 형성 장치(10)의 예로서, 반송 벨트(111) 상의 기록지에 각 화상 형성 스테이션의 감광 드럼(102)에 형성된 토너상을 직접 전사하는 시스템을 채용하는 화상 형성 장치(10)에 대해서 설명했다. 본 발명은 감광 드럼(102) 상에 형성된 토너상을 직접 기록지에 전사하는 상술한 종류의 시스템을 채용하는 프린터로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감광 드럼(102) 상에 형성된 토너상을 중간 전사 벨트에 전사하도록 구성되는 1차 전사부와, 중간 전사 벨트 상의 토너상을 기록지에 전사하도록 구성되는 2차 전사부를 포함하는 화상 형성 장치에 대해서도 본 발명이 적용될 수 있다.

[노광 헤드의 구성]

이어서, 감광 드럼(102)을 노광하는 노광 헤드(106)에 대해서 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다. 도 2a는 노광 헤드(106)와 감광 드럼(102) 사이의 위치 관계를 도시하는 사시도이다. 도 2b는, 노광 헤드(106)의 내부 구성과, 노광 헤드(106)로부터의 광속(205)이 로드 렌즈 어레이(203)에 의해 감광 드럼(102)에 집광되는 상태를 설명하는 도면이다. 도 2a에 도시하는 바와 같이, 노광 헤드(106)는, 화살표 방향으로 회전하는 감광 드럼(102)의 상부에서 감광 드럼(102)에 대면하는 위치에 설치 부재(도시되지 않음)에 의해 화상 형성 장치(10)에 설치된다(도 1).

도 2b에 도시하는 바와 같이, 노광 헤드(106)는, 구동 보드(202), 구동 보드(202)에 실장된 면 발광 소자 어레이 소자군(201), 로드 렌즈 어레이(203), 및 하우징(204)을 포함한다. 하우징(204)에는 로드 렌즈 어레이(203) 및 구동 보드(202)가 설치된다. 로드 렌즈 어레이(203)는, 면 발광 소자 어레이 소자군(201)으로부터의 광속(205)이 감광 드럼(102) 상에 집광되게 한다. 공장에서는, 노광 헤드(106)가 단일 유닛으로서 취해지는 조립 조정 작업이 행해지고, 각 스폿에 대한 포커스 조정 및 광량 조정이 행해진다. 이때, 감광 드럼(102)과 로드 렌즈 어레이(203) 사이의 거리 및 로드 렌즈 어레이(203)와 면 발광 소자 어레이 소자군(201) 사이의 거리가 각각 미리결정된 간격이 되도록 조립 조정이 행해진다. 이에 의해, 면 발광 소자 어레이 소자군(201)으로부터의 광이 감광 드럼(102) 위에 상으로서 형성된다. 이런 이유로, 공장에서 포커스 조정을 행할 때, 로드 렌즈 어레이(203)와 면 발광 소자 어레이 소자군(201) 사이의 거리가 미리결정된 값이 되도록 로드 렌즈 어레이(203)의 설치 위치의 조정이 행해진다. 또한, 공장에서 광량 조정을 행할 때, 면 발광 소자 어레이 소자군(201)의 각 발광 소자는 순차적으로 광을 발광하게 되고, 로드 렌즈 어레이(203)를 통해서 감광 드럼(102) 상에 집광되는 광이 미리결정된 광량이 되도록 각 발광 소자의 구동 전류의 조정이 행해진다.

[면 발광 소자 어레이 소자군의 구성]

도 3a, 3b 및 도 3c는 면 발광 소자 어레이 소자군(201)을 설명하는 도면이다. 도 3a는 구동 보드(202)의 면 발광 소자 어레이 소자군(201)이 실장된 면의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 3b는 구동 보드(202)의 면 발광 소자 어레이 소자군(201)이 실장된 면(제1 면)과 반대 측의 면(제2 면)의 구성을 도시하는 개략도이다.

도 3a에 도시하는 바와 같이, 구동 보드(202)에 실장된 면 발광 소자 어레이 소자군(201)은, 29개의 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 29)이 구동 보드(202)의 길이 방향을 따라 엇갈린 방식으로 2열로 배치되는 구성을 갖는다. 도 3a에서, 수직 방향은 제1 방향인 부주사 방향(감광 드럼(102)의 회전 방향)을 나타내고, 수평 방향은 부주사 방향에 직교하는 제2 방향인 주주사 방향(노광 헤드(106)의 길이 방향)을 나타낸다. 면 발광 소자 어레이 칩 각각에는, 총 516개의 발광점(발광 소자)을 갖는 면 발광 소자 어레이 칩의 각 소자가 면 발광 소자 어레이 칩의 길이 방향으로 미리결정된 해상도 피치로 배열되어 있다. 본 실시예에서는, 면 발광 소자 어레이 칩의 각 소자 사이의 피치는 제1 해상도로서의 1200 dpi의 해상도에 대한 피치인 대략 21.16 μm(

2.54 cm/1200 도트)이다. 그 결과, 단일 면 발광 소자 어레이 칩 내에서의 516개의 발광점의 일 단부로부터 다른 단부까지의 간격은 대략 10.9 mm(

21.16 μm × 516)이다. 면 발광 소자 어레이 소자군(201)은 29개의 면 발광 소자 어레이 칩을 포함한다. 면 발광 소자 어레이 소자군(201)에서 노광될 수 있는 발광 소자의 수는 14,964 소자(= 516 소자 × 29 칩)이고, 따라서 대략 316 mm(

대략 10.9 mm × 29 칩)의 주주사 방향의 화상 폭에 대응하는 화상 형성이 가능해진다.

도 3c는 길이 방향으로 2열로 배치된 면 발광 소자 어레이 칩에 대한 칩 사이의 경계부의 모습을 도시하는 도면이며, 수평 방향은 도 3a에 도시되는 면 발광 소자 어레이 소자군(201)의 길이 방향이다. 도 3c에 도시하는 바와 같이, 면 발광 소자 어레이 칩의 단부에는, 제어 신호가 입력되는 와이어 본딩 패드가 배치되어 있고, 와이어 본딩 패드로부터 입력된 신호에 의해 전송부 및 발광 소자가 구동된다. 면 발광 소자 어레이 칩은 복수의 발광 소자를 갖는다. 면 발광 소자 어레이 칩 사이의 경계부에서도, 발광 소자의 길이 방향의 피치(2개의 발광 소자의 각 중심점 사이의 간격)는 1200 dpi의 해상도에 대한 피치인 대략 21.16 μm이다. 또한, 상하 2열로 배열되는 면 발광 소자 어레이 칩은, 상하 면 발광 소자 어레이 칩의 발광점 사이의 간격(도 3c에서 화살표 S로 나타냄)은 대략 84 μm(1200 dpi에서 4 화소에 대한 거리 및 2400 dpi에서 8 화소에 대한 거리에 대응하는 각 해상도의 정수배의 거리)가 되도록 배치된다.

또한, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 면 발광 소자 어레이 소자군(201)이 실장된 면과 반대 측에 있는 구동 보드(202)의 면에는, 구동부(303a 및 303b) 및 커넥터(305)가 실장되어 있다. 커넥터(305)의 양 측에 배치된 구동부(303a 및 303b)는, 각각 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 15) 및 면 발광 소자 어레이 칩(16 내지 29)을 구동하는 드라이버 IC이다. 구동부(303a 및 303b)는 각각 패턴(304a 및 304b)을 통해서 커넥터(305)에 연결되어 있다. 후술하는 제어 보드(415)(도 4 참조)로부터의 구동부(303a 및 303b)를 제어하는 신호선, 전원 전압, 및 접지가 커넥터(305)에 연결되고, 따라서 구동부(303a, 303b)에 연결된다. 또한, 구동부(303a, 303b) 각각으로부터의 면 발광 소자 어레이 소자군(201)을 구동하기 위한 배선이 구동 보드(202)의 내층을 통과하고, 각각 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 15) 및 면 발광 소자 어레이 칩(16 내지 29)에 연결된다.

[제어 보드 및 구동 보드의 제어 구성]

도 4는, 화상 데이터를 처리하고, 처리된 화상 데이터를 노광 헤드(106)의 구동 보드(202)에 출력하는 제어 보드(415), 및 제어 보드(415)로부터 입력된 화상 데이터에 기초하여 감광 드럼(102)을 노광하는 노광 헤드(106)의 구동 보드(202)의 제어 블록도이다. 구동 보드(202)는 도 4에 도시하는 구동부(303a)에 의해 제어되는 면 발광 소자 어레이 칩(도 4에서 SEEAC)(1 내지 15)과 관련하여 설명될 것이다. 구동부(303b)(도 4에는 도시되지 않음)에 의해 제어되는 면 발광 소자 어레이 칩(16 내지 29)은 구동부(303a)에 의해 제어되는 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 15)과 동일한 동작을 행한다는 것에 유의한다. 또한, 설명을 간략화하기 위해서 여기에서는 1개의 색에 대한 화상 처리에 대해서만 설명하지만, 본 실시예의 화상 형성 장치(10)에서는 마찬가지의 처리가 4개의 색에 대해 동시에 병렬 처리에 의해 행해진다. 도 4에 도시된 제어 보드(415)는 노광 헤드(106)를 제어하는 신호를 구동 보드(202)에 송신하기 위한 커넥터(416)를 갖는다. 화상 데이터, 후술하는 라인 동기 신호, 및 제어 보드(415)의 CPU(400)로부터의 제어 신호가 구동 보드(202)의 커넥터(305)에 연결된 케이블(417, 418, 및 419)을 통해서 커넥터(416)로부터 송신된다.

[제어 보드의 구성]

제어 보드(415)에서는, CPU(400)에 의해 화상 데이터의 처리 및 인쇄의 타이밍에 관한 처리가 행해진다. 제어 보드(415)는 화상 데이터 생성부(401), 라인 데이터 시프트부(402), 칩 데이터 변환부(403), 칩 데이터 시프트부(404), 칩 데이터 송신부(405), 및 동기 신호 생성부(406)에 대한 기능 블록을 포함한다. 본 실시예에서는, 화상 데이터 생성부(401)는 단일 집적 회로(IC)에 의해 구성되는 것으로 상정된다. 또한, 라인 데이터 시프트부(402), 칩 데이터 변환부(403), 칩 데이터 시프트부(404), 칩 데이터 송신부(405), 및 동기 신호 생성부(406)는 화상 데이터 생성부(401)를 갖는 집적 회로와 상이한 단일 집적 회로(IC)에 의해 구성되는 것으로 상정된다. 화상 데이터 생성부(401), 라인 데이터 시프트부(402), 칩 데이터 변환부(403), 칩 데이터 시프트부(404), 칩 데이터 송신부(405), 및 동기 신호 생성부(406)는 집적 회로(IC) 내부의 모듈을 나타낸다는 것에 유의한다. CPU(400)는 전술한 집적 회로와 상이한 집적 회로이다. CPU(400), 화상 데이터 생성부(401)를 갖는 집적 회로, 라인 데이터 시프트부(402) 등을 갖는 집적 회로, 및 커넥터(416)는 제어 보드(415)에 실장된다. 화상 데이터 생성부(401), 라인 데이터 시프트부(402), 칩 데이터 변환부(403), 칩 데이터 시프트부(404), 칩 데이터 송신부(405), 및 동기 신호 생성부(406)는 단일 집적 회로에 포함될 수 있다는 것에 유의한다. 또한, 화상 데이터 생성부(401), 라인 데이터 시프트부(402), 칩 데이터 변환부(403), 칩 데이터 시프트부(404), 칩 데이터 송신부(405), 동기 신호 생성부(406), 및 CPU(400)는 단일 집적 회로에 포함될 수 있다. 이하, 제어 보드(415)에 의해 화상 데이터가 처리되는 순서대로 각 기능 블록에서 행해지는 처리에 대해서 설명한다.

(화상 데이터 생성부)

데이터 생성 유닛인 화상 데이터 생성부(401)는, 스캐너부(100) 또는 화상 형성 장치(10)에 연결된 외부 컴퓨터로부터 수신된 입력 화상 데이터에 대하여, CPU(400)에 의해 지시된 해상도에서 디더링 처리를 행하고, 이에 의해 화상 데이터를 생성한다. 본 실시예에서는, 화상 데이터 생성부(401)는 제2 해상도에 대응하는 2400 dpi의 해상도에서 디더링 처리를 행하는 것으로 상정된다. 즉, 화상 데이터 생성부(401)가 생성하는 화상 데이터는 2400 dpi에 대응하는 화소 데이터이다. 본 실시예의 2400 dpi에 대응하는 화소 데이터는 1비트 데이터인 것으로 상정되지만, 1 화소는 복수의 비트로 표현될 수 있다. 화상 데이터 생성부(401)가 생성하는 화소 데이터는 부주사 방향(이것은 감광 드럼(102)의 회전 방향이며, 또한 기록지의 반송 방향이다)의 2400 dpi에 대응하는 라인에 대응하는 라인 데이터이다. 그리고, 화상 데이터 생성부(401)는, 해상도가 2400 dpi에 대응하는 각 화소에 대응하는 화소 데이터를 관련 화소의 주주사 방향(노광 헤드(106)의 길이 방향)에서의 위치와 연관시킴으로써 화상 데이터를 생성한다.

(라인 데이터 시프트부)

CPU(400)는, 광학 센서(113)에 의해 검출된 색 편차량에 기초하여, 주주사 방향 및 부주사 방향의 화상 시프트량을 2400 dpi 단위로 각각 결정한다. 화상 시프트량은 예를 들어 광학 센서(113)에 의해 획득된 색 편차 검출용 패턴 화상에 대한 검출 결과에 기초하여 산출되는 색 사이의 상대적인 색 편차량에 기초하여 CPU(400)에 의해 결정된다. 그리고, CPU(400)는 보정 유닛인 라인 데이터 시프트부(402)에 화상 시프트량을 지시한다. 라인 데이터 시프트부(402)는, CPU(400)에 의해 지시된 화상 시프트량에 기초하여, 기록지 1 페이지 내의 전체 화상 영역에 대하여 화상 데이터 생성부(401)로부터 입력된 화상 데이터("라인 데이터"라고도 칭함)에 대해 2400 dpi 단위로 시프트 처리를 행한다. 시프트 처리에 의해 화상을 형성하기 위한 위치의 보정이 행해진다. 라인 데이터 시프트부(402)는 기록지 1 페이지 내의 화상 영역을 복수의 화상 영역으로 분할하고, 1 페이지 내의 화상 영역이 분할된 복수의 화상 영역 각각에 대해 시프트 처리를 실행하도록 구성될 수도 있다는 것에 유의한다.

(동기 신호 생성부)

동기 신호 생성부(406)는, 감광 드럼(102)의 회전 방향의 1 라인에 대한 동기 신호(이하, "라인 동기 신호"라 칭함)를 생성하고, 동기 신호는 감광 드럼(102)의 회전 속도와 동기된다. CPU(400)는, 동기 신호 생성부(406)에, 라인 동기 신호의 주기에 대하여, 즉 미리결정된 감광 드럼(102)의 회전 속도에 대하여, 감광 드럼(102)의 표면이 회전 방향(부주사 방향)으로 2400 dpi의 해상도에 대한 화소 크기(대략 10.5 μm)에 대응하는 양만큼 이동하는 시간을 명시한다. 예를 들어, 부주사 방향으로 200 mm/초의 속도에서 인쇄하는 경우에는, CPU(400)는 라인 동기 신호의 주기(부주사 방향의 1 라인에 대한 주기)로서의 대략 52.9 μs(

(25.4 mm/2400 도트)/200 mm)를 동기 신호 생성부(406)에 명시한다. 화상 형성 장치가 감광 드럼(102)의 회전 속도를 검출하도록 구성되는 검출부를 갖는 경우, CPU(400)는 검출부의 검출 결과(인코더가 출력하는 신호가 발생하는 주기)에 기초하여, 부주사 방향의 감광 드럼(102)의 회전 속도를 산출하고, 당해 산출 결과에 기초하여 라인 동기 신호의 주기를 결정한다. 이 경우에서의 검출부는, 예를 들어 감광 드럼의 회전축에 설치되는 인코더이다. 한편, 화상 형성 장치가 감광 드럼(102)의 회전 속도를 검출하는 검출부를 갖지 않는 경우, 감광 드럼(102)의 회전 속도는 이하의 정보에 기초하여 산출된다. 즉, CPU(400)는, 유저가 조작부로부터 입력하는 시트의 평량(g/cm²) 및 시트 크기 등의 종이의 종류에 관한 정보에 기초하여, 라인 동기 신호의 주기를 결정한다.

(칩 데이터 변환부)

칩 데이터 변환부(403)는, 라인 동기 신호에 동기하여, 라인 데이터 시프트부(402)로부터 감광 드럼(102)의 부주사 방향에서 1 라인씩 라인 데이터를 판독한다. 그리고, 칩 데이터 변환부(403)는 판독된 라인 데이터를 각 칩에 대한 라인 데이터로 분할하는 데이터 처리를 실행한다.

도 5a는 칩 데이터 변환부(403)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 5a에서, 동기 신호 생성부(406)로부터 출력되는 라인 동기 신호는 카운터(530)에 입력된다. 카운터(530)는, 입력되는 라인 동기 신호를 변조해서 라인 동기 신호보다 고주파의 CLK 신호를 생성하는 주파수 변조 회로를 포함한다. 카운터(530)는 주파수 변조 회로 대신에 라인 동기 신호보다 고주파의 클럭 신호(CLK)를 생성하는 내장 발진기를 가질 수 있다. 이하에서는, 칩 데이터 변환부(403)가 라인 데이터 시프트부(402)로부터 라인 데이터를 판독하는 구성을 일례로서 설명하지만, 본 발명의 실시예는 이 예로 한정되지 않는다. 즉, 라인 데이터 시프트부(402)에 라인 동기 신호가 공급되며, 또한 라인 데이터 시프트부(402)가 클럭 신호를 내부에서 생성하는 구성을 채용함으로써, 라인 데이터 시프트부는 라인 데이터를 칩 데이터 변환부(403)에 주체적으로 송신하도록 구성될 수 있다.

카운터(530)는 라인 동기 신호가 입력되면, 카운터(530)는 카운트값을 0으로 리셋한 후, CLK(클럭) 신호(도 5b 참조)의 펄스 수에 동기하여 카운터값을 증분한다. 카운터(530)가 생성하는 CLK 신호의 주파수는, 칩 데이터 변환부(403)가 라인 동기 신호의 1 주기 내에 판독해야 할 화소 데이터의 용량(비트수)과, 후술하는 칩 데이터 변환부(403)의 데이터 처리 속도에 기초해서 설계 단계에서 결정된다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 면 발광 소자 어레이 소자군(201)은 부주사 방향에서 1 라인을 노광하는 14,964개(1200 dpi 환산)의 발광 소자를 갖는다. 한편, 화상 데이터 생성부(401)는 2400 dpi의 해상도에서 디더링 처리를 행한다. 그러므로, 라인 데이터 시프트부(402)로부터 출력되는 부주사 방향의 1 라인에 대한 화상 데이터의 화소수는 29,928 화소(= 14,964 × (2400 dpi/1200 dpi))이다. 칩 데이터 변환부(403)는, 라인 동기 신호와 라인 동기 신호 사이의 주기 동안, 부주사 방향의 1 라인에 대한 라인 데이터를 판독하고 라인 데이터를 후술하는 라인 메모리(500)에 기입하며, 후술하는 메모리(501 내지 529)에 화상 데이터를 기입한다. 그러므로, 카운터(530)는 1 라인에 대한 라인 데이터에 포함되는 화소수(29,928)의 2배인 수(59,856)를 카운트하는 동작을 행한다. 카운터(530)의 카운트값이 1 내지 29,928의 범위 내에 있는 기간을 Tm1로 나타내고, 카운터(530)의 카운트값이 29,929 내지 59,856의 범위 내에 있는 기간을 Tm2로 나타낸다(도 5b 참조). READ 제어부(531)는 카운터(530)의 카운트값에 따라서 라인 데이터를 라인 데이터 시프트부(402)로부터 판독한다. 즉, READ 제어부(531)는, 카운터(530)의 카운트값이 1 내지 29,928의 범위 내에 있는 기간(Tm1)에, 주주사 방향의 1 라인에 대한 라인 데이터(29,928 화소)를 라인 메모리(500)에 저장한다. 또한, WR 제어부(532)는, 카운터(530)의 카운트값이 29,929 내지 59,856의 범위 내인 기간(Tm2)에, 라인 메모리(500)에 저장된 부주사 방향의 1 라인에 대한 라인 데이터를 분할하고 라인 데이터를 메모리(501 내지 529)에 기입한다. 메모리(501 내지 529)는 라인 메모리(500)보다 작은 저장 용량을 가지며, 각 칩마다 분할된 라인 데이터(분할 라인 데이터)를 저장한다. 메모리(501 내지 529)는, 면 발광 소자 어레이 칩(SEEAC)(1 내지 29)에 대응하여 제공되어 있는 FIFO(First-In-First-Out: 선입 선출) 메모리이다. 즉, 메모리(501)는 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 라인 데이터를 저장하고, 메모리(502)는 면 발광 소자 어레이 칩(2)에 대응하는 라인 데이터를 저장하고, ... 메모리(529)는 면 발광 소자 어레이 칩(29)에 대응하는 라인 데이터를 저장한다.

계속해서, 칩 데이터 변환부(403)가 실행하는 라인 데이터 시프트부(402)로부터 판독한 라인 데이터의 메모리(501 내지 529)에의 기입 및 메모리(501 내지 529)에 기입된 화상 데이터의 출력에 대해서 설명한다. 도 5b는 칩 데이터 변환부(403)에 의한 동작에 관한 라인 데이터의 입력 및 출력 타이밍을 설명하는 타임 차트이다. 도 5b에서, "라인 동기 신호"라는 용어는 동기 신호 생성부(406)로부터 출력되는 펄스 신호를 나타낸다. 또한, 도 5b에서, 참조 문자 TL1, TL2, ... TL10은 부주사 방향의 1 라인에 대한 주기 번호를 나타낸다. 라인 동기 신호의 1 주기는 카운터(530)의 카운터값에 따라 기간(Tm1)과 기간(Tm2)으로 분할된다. "라인 메모리(500)에의 입력 데이터"라는 용어는 라인 데이터 시프트부(402)로부터의 화상 데이터를 나타내며, 데이터는 주기(TL1, TL2, ... TL10)의 기간(Tm1)에 라인 데이터 시프트부(402)로부터 입력된다. 도 5b의 "제1 라인 데이터"라는 용어는 부주사 방향의 제1 라인의 라인 데이터(주주사 방향의 1 라인에 대한 것)를 나타낸다. 마찬가지로, "제2 라인 데이터", ... "제10 라인 데이터"는 각각 부주사 방향의 제2 라인의 라인 데이터(주주사 방향의 1 라인에 대한 것), ... 부주사 방향의 제10 라인의 라인 데이터를 나타낸다.

또한, 도 5b에 나타낸 " 메모리(501)에의 입력 데이터"라는 용어는, 라인 메모리(500)에 저장되는 라인 데이터 중, 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 라인 데이터가 메모리(501)에 기입되는 타이밍을 나타낸다. 마찬가지로, "메모리(502)에의 입력 데이터", "메모리(503)에의 입력 데이터", ... "메모리(529)에의 입력 데이터"라는 용어는 각각 면 발광 소자 어레이 칩(2, 3, ... 29)에 대응하는 라인 데이터가 메모리(502, 503, ... 529)에 기입되는 타이밍을 나타낸다. 메모리(501)에의 입력 데이터의 "제1 라인 데이터"라는 용어는, 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 주주사 방향의 라인 데이터(분할 라인 데이터)를 지칭하며, 주주사 방향의 1 라인에 대한 전체 라인 데이터가 아니라는 것에 유의한다. 메모리(502) 내지 메모리(529)에 대한 입력 데이터에 대해서도 마찬가지이다.

도 5b에 나타내는 "메모리(501)로부터의 출력 데이터"라는 용어는 메모리(501)에 기입된 라인 데이터가 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 데이터를 출력하기 위해서 판독되는 타이밍을 나타낸다. 마찬가지로, 도 5b에 나타낸 "메모리(502)로부터의 출력 데이터", ... "메모리(529)로부터의 출력 데이터"라는 용어는 각각 라인 데이터가 "면 발광 소자 어레이 칩(2)", ... "면 발광 소자 어레이 칩(29)"에 데이터를 출력하기 위해서 판독되는 타이밍을 나타낸다. 메모리(501)로부터의 출력 데이터의 "제1 라인 데이터"라는 용어는 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 주주사 방향의 라인 데이터(분할 라인 데이터)를 지칭하며 주주사 방향의 1 라인에 대한 전체 라인 데이터가 아니라는 것에 유의한다. 메모리(502) 내지 메모리(529)로부터의 출력 데이터에 대해서도 마찬가지이다.

본 실시예에 따르면, 주주사 방향의 1 라인에 대한 라인 데이터가 라인 메모리(500)로부터 순차적으로 판독되며, 먼저 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대한 라인 데이터를 저장하는 메모리(501)에 기입된다. 이어서, 면 발광 소자 어레이 칩(2)에 대한 화상 데이터를 저장하는 메모리(502)에의 기입이 행해지고, 그후 면 발광 소자 어레이 칩(29)에 대한 화상 데이터를 저장하는 메모리(529)까지 순차적으로 기입이 연속적으로 행해진다. 칩 데이터 변환부(403)에 대해 후속 스테이지에 있는 칩 데이터 시프트부(404)에서는, 면 발광 소자 어레이 칩 단위로 부주사 방향의 데이터 시프트 처리가 행해진다는 것에 유의한다. 그러므로, 메모리(501 내지 529)에는 부주사 방향의 10 라인에 대한 라인 데이터가 저장되는 것으로 상정된다.

또한, 메모리(501 내지 529)에 저장되는 라인 데이터에 관해서는, 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대응하는 단일 칩에 대한 라인 데이터 이외에, 관련 면 발광 소자 어레이 칩에 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 단부에 대한 화소 데이터를 복제함으로써 얻어지는 화소 데이터도 함께 저장된다. 예를 들어, 메모리(502)에는, 각각 면 발광 소자 어레이 칩(2)에 대응하는 라인 데이터의 2개의 단부에서 다음의 화소 데이터가 저장된다. 즉, 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 면 발광 소자 어레이 칩(2) 측의 최단부에 대한 화소 데이터와 면 발광 소자 어레이 칩(3)의 면 발광 소자 어레이 칩(2) 측의 최단부에 대한 화소 데이터가 전술한 라인 데이터에 부가되어 메모리(502)에 저장된다.

도 6a 및 도 6b는 라인 메모리(500)에 저장된 라인 데이터와 메모리(501 내지 529)에 저장된 라인 데이터 사이의 관계를 설명하는 도면이다. 도 6a는, 라인 메모리(500)에 저장된 각 면 발광 소자 어레이 칩(SEEAC)에 대한 라인 데이터를 도시하는 도면이며, 메모리(501 내지 529)에서 배열이 변경되기 전의 라인 데이터의 배열 이미지를 나타내고 있다. 라인 메모리(500)에는, 면 발광 소자 어레이 칩(N-1)의 라인 데이터(해칭으로 표시), 면 발광 소자 어레이 칩(N)의 라인 데이터(백색 박스로 표시), 및 면 발광 소자 어레이 칩(N+1)의 라인 데이터(해칭으로 표시)가 저장된다.

한편, 도 6b는 면 발광 소자 어레이 칩(N)에 대응하는 메모리의 라인 데이터의 이미지를 도시한다. 상술한 바와 같이, 면 발광 소자 어레이 칩에 대응하는 메모리(502 내지 528)에는, 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 단부 화소 데이터가 관련 면 발광 소자 어레이 칩의 라인 데이터에 부가되어서 함께 저장된다. 도 6b에 나타내는 면 발광 소자 어레이 칩(N)의 라인 데이터 중, 가장 좌측의 화소 데이터는, 면 발광 소자 어레이 칩(N-1)의 라인 데이터에 포함되는 면 발광 소자 어레이 칩(N)에 인접하는 단부의 화소 데이터이다(도 6a 및 6b의 화살표 참조). 한편, 도 6b에 나타내는 면 발광 소자 어레이 칩(N)의 화상 데이터 중, 가장 우측의 화소 데이터는, 면 발광 소자 어레이 칩(N+1)의 라인 데이터에 포함되는 면 발광 소자 어레이 칩(N)에 인접하는 단부의 화소 데이터이다(도 6a 및 6b의 화살표 참조).

메모리(501)에는, 면 발광 소자 어레이 칩(2)의 면 발광 소자 어레이 칩(1) 측의 최단부의 화소 데이터가 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 라인 데이터의 단부에 부가되어서 저장된다는 것에 유의한다. 또한, 메모리(529)에는, 면 발광 소자 어레이 칩(28)의 면 발광 소자 어레이 칩(29) 측의 최단부의 화소 데이터가 면 발광 소자 어레이 칩(29)에 대응하는 라인 데이터의 단부에 부가되어서 저장된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 각 면 발광 소자 어레이 칩에 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 단부의 화소 데이터가 관련 면 발광 소자 어레이 칩의 라인 데이터의 2개의 단부에 부가되고, 결과적인 데이터가 메모리(501 내지 529)에 저장된다. 상술한 칩 데이터 변환부(403)의 동작에 의해, 주주사 방향의 1 라인에 대한 라인 데이터는, 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 단부의 화소 데이터와 함께 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 29)에 대응하여 제공되는 메모리(501 내지 529)에 저장된다. 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 단부의 화소 데이터는 후술하는 필터 처리부(408)에 의해 사용된다는 것에 유의한다.

(칩 데이터 시프트부)

보정 유닛인 칩 데이터 시프트부(404)는 다음의 제어를 행한다. 즉, 칩 데이터 시프트부(404)는, CPU(400)에 의해 미리 지시된 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대한 부주사 방향의 화상 시프트량에 관한 데이터(2400 dpi 단위)에 기초하여, 메모리(501 내지 529)로부터의 라인 데이터를 판독하는 상대적인 판독 타이밍을 제어한다. 이하, 칩 데이터 시프트부(404)가 실행하는 부주사 방향의 화상 시프트 처리에 대해서 구체적으로 설명한다.

노광 헤드(106)의 길이 방향에서 각 짝수 번째의 면 발광 소자 어레이 칩의 실장 위치 사이에 어긋남이 없는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 노광 헤드(106)의 길이 방향에서도, 각 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩의 실장 위치 사이에 어긋남이 없는 것이 바람직하다. 또한, 각 짝수 번째 면 발광 소자 어레이 칩과 각 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩 사이의 부주사 방향의 실장 위치 관계는 2400 dpi에 대응하는 미리결정된 화소수(예를 들어, 8 화소)에 대응하는 것이 설계상 바람직하다. 또한, 각 면 발광 소자 어레이 칩 내에서의 발광 소자 열의 부주사 방향의 배치 위치가 균일하고 개체 차를 갖지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 면 발광 소자 어레이 칩의 실장 위치 및 발광 소자 열의 배치 위치는 오차를 포함하고, 이들의 오차가 출력 화상의 화질의 저하를 초래할 우려가 있다.

도 4에 도시하는 메모리(420)(ROM)에는, 구동 보드(202)에 엇갈린 방식으로 실장된 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 29)의 각 발광 소자 열의 부주사 방향의 상대적인 위치 관계에 기초하여 산출된 보정 데이터가 저장되어 있다. 예를 들어, 메모리(420)에는, 다음의 측정 데이터에 기초하는 보정 데이터가 저장되어 있다. 부주사 방향의 위치의 기준이 되는 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 발광 소자 열에 대하여, 다른 면 발광 소자 어레이 칩(2 내지 29)의 각 발광 소자 열이 2400 dpi에 대응하는 일부 화소가 부주사 방향에서 어긋나는 방식으로 구동 보드(202)에 실장되어 있는지를 나타내는 보정 데이터가 저장된다. 측정 데이터는, 구동 보드(202)에 면 발광 소자 어레이 칩(2 내지 29)이 실장된 후 각 면 발광 소자 어레이 칩의 발광 소자가 점등되는 경우에 수광되는 광에 관한 결과에 기초하여 측정 장치에 의해 취득된다. CPU(400)는, 화상 형성 장치의 전원이 온 전환되는 것에 응답하여, 메모리(420)로부터 판독되는 보정 데이터를 칩 데이터 시프트부(404)의 내부 레지스터에 설정한다. 칩 데이터 시프트부(404)는, 내부 레지스터에 설정된 보정 데이터에 기초하여, 메모리(501 내지 529)에 저장된 라인과 동일한 라인을 형성하기 위한 라인 데이터의 시프트 처리를 행한다. 예를 들어, 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 발광 소자 열에 대하여, 면 발광 소자 어레이 칩(2)의 발광 소자 열이 2400 dpi에 대응하는 8 화소가 부주사 방향에서 어긋나는 방식으로 구동 보드에 실장되는 경우에는, 칩 데이터 시프트부(404)는 다음의 처리를 행한다. 즉, 칩 데이터 시프트부(404)는, 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 라인 데이터를 구동 보드(202)에 출력하는 출력 타이밍에 대하여, 동일 라인을 형성하는 면 발광 소자 어레이 칩(2)에 대응하는 라인 데이터의 출력 타이밍을 8 화소에 대응하는 양만큼 지연시킨다. 그러므로, 칩 데이터 시프트부(404)는, 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 라인 데이터에 대하여 면 발광 소자 어레이 칩(2)에 대응하는 전체 라인 데이터를 시프트시킨다.

(칩 데이터 송신부)

라인 데이터에 대하여 상술한 일련의 라인 데이터 처리 동작을 실행한 후에, 칩 데이터 송신부(405)는 노광 헤드(106)의 구동 보드(202)에 결과적인 라인 데이터를 송신한다. 이제 전술한 도 5b를 참조하여 화상 데이터를 송신하는 타이밍에 대해서 설명한다. 도 3a에 도시하는 바와 같이, 면 발광 소자 어레이 칩 중, 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(1, 3, 5, ... 29)은, 부주사 방향의 상류 측에 배치되고, 짝수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(2, 4, 6, ... 28)은 부주사 방향의 하류 측에 배치된다. 도 5b에 나타내는 타임 차트에서는, 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(1, ... 29)에 대응하는 메모리(501), ... 메모리(529)에의 화상 데이터의 기입은 최초의 라인 동기 신호의 기간(도 5b에서 TL1)에서 행해진다. 또한, 다음 라인 동기 신호의 기간(도 5b의 TL2)에서, 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(1, ... 29)에 대응하는 메모리(501), ... 메모리(529)로부터 부주사 방향의 제1 라인 데이터의 판독이 행해진다. 마찬가지로, 그후의 다음 라인 동기 신호의 기간에서는, 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(1, ... 29)에 대응하는 메모리(501), ... 메모리(529)로부터의 부주사 방향의 제2 라인 데이터의 판독이 행해진다. 후속하여, 제10 라인 동기 신호의 기간(도 5b의 TL10)에서, 홀수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(1, ... 29)에 대응하는 메모리(501), ... 메모리(529)로부터의 부주사 방향의 제9 라인 데이터의 판독이 행해진다. 또한, 짝수 번째 면 발광 소자 어레이 칩(2)에 대응하는 메모리(502)에 대해서는, 메모리(502)에의 화상 데이터의 기입이 기간(TL1)으로부터 행해지고, 라인 동기 신호의 9개 펄스 후의 기간(도 5b의 TL10)에 메모리(502)로부터의 화상 데이터의 판독이 행해진다.

칩 데이터 송신부(405)는, 칩 데이터 시프트부(404)에 의해 처리된 라인 데이터를 구동 보드(202)에 송신한다. 칩 데이터 송신부(405)는, 발진기 대신에, 입력되는 라인 동기 신호를 변조해서 라인 동기 신호보다 고주파의 클럭 신호를 생성하는 주파수 변조 회로를 포함한다. 칩 데이터 송신부(405)는, 주파수 변조 회로 대신에, 라인 동기 신호보다 고주파의 클럭 신호를 생성하는 발진기를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 라인 동기 신호의 1 주기 내의 카운트값이 59,856(1 라인의 화소 데이터수의 2배의 수) 이상이 되도록, 클럭 신호(도 5b의 CLK)의 주파수를 설정한다. 이에 의해, 라인 동기 신호에 1 주기 내에서, 라인 메모리(500)로의 화상 데이터의 입력(기입) 및 라인 메모리(500)로부터 메모리(501 내지 529)로의 화상 데이터의 출력(기입)이 행해질 수 있다.

한편, 메모리(501 내지 529)로부터의 데이터의 판독에 관해서는, 라인 동기 신호의 1 주기의 기간 내에, 29개의 메모리(501 내지 529)로부터 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대응하는 주주사 방향의 1 라인에 대한 화상 데이터가 병렬로 출력된다. 그러므로, 메모리(501 내지 529)로부터 화상 데이터가 판독되는 속도에 관해서는, 판독 속도가 메모리에의 기입 속도보다 늦을 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는, 메모리(501 내지 529)에 화상 데이터를 기입할 때의 클럭 신호의 주기의 58배인 긴 주기에 메모리(501 내지 529)로부터의 화상 데이터가 판독되는 것으로 상정된다.

[노광 헤드의 구동 보드의 구성]

(데이터 수신부)

이어서, 노광 헤드(106)의 구동 보드(202)에 실장되는 구동부(303a)의 내부 처리에 대해서 설명한다. 구동부(303a)는, 데이터 수신부(407), 필터 처리부(408), LUT(410), PWM 신호 생성부(411), 타이밍 제어부(412), 제어 신호 생성부(413), 및 구동 전압 생성부(414)에 대한 기능 블록을 포함한다. 이하, 구동부(303a)에서 화상 데이터가 처리되는 순서대로 각 기능 블록의 처리에 대해서 설명한다. 전술한 바와 같이, 칩 데이터 변환부(403)에서는, 29개의 면 발광 소자 어레이 칩 각각에 대해 화상 데이터의 배열이 행해지고, 이후에 설명되는 처리 블록은 29개의 칩에 저장된 각 화상 데이터의 병렬 처리를 행하도록 구성된다는 것에 유의한다. 구동부(303a)는 면 발광 소자 어레이 칩(1 내지 15)에 대응하는 화상 데이터를 수신하고, 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대해 병렬 처리를 행할 수 있는 회로를 갖는 것으로 상정한다.

(데이터 수신부)

데이터 수신부(407)는 제어 보드(415)의 칩 데이터 송신부(405)로부터 송신된 신호를 수신한다. 여기서, 데이터 수신부(407) 및 칩 데이터 송신부(405)는 라인 동기 신호에 동기되고, 부주사 방향에 대한 라인 단위로 화상 데이터(라인 데이터)를 수신 및 송신하는 것으로 상정한다.

(필터 처리부)

변환 유닛인 필터 처리부(408)는, 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대한 화상 데이터에 대하여 주주사 방향의 필터 처리에 의한 보간 처리를 행하고, 이에 의해 주주사 방향의 해상도를 2400 dpi로부터 1200 dpi로 변환한다. 도 7은 필터 처리부(408)에서 행해지는 필터 처리의 방식을 설명하는 도면이다. 도 7에서, 참조 문자 D1 내지 D9는 면 발광 소자 어레이 칩의 화상 데이터(2400 dpi의 해상도에서의 입력 데이터)를 나타낸다. 이 경우, 화상 데이터(D1 내지 D8)는 관련 면 발광 소자 어레이 칩의 화상 데이터이며, 화상 데이터(D9)는 전술한 바와 같은 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 최단부의 화소 데이터이다. 참조 문자(D1' 내지 D4')는 필터 처리부(408)의 필터 처리가 행해진 후의 화상 데이터(1200 dpi의 해상도의 출력 데이터)를 나타낸다. 출력 데이터의 해상도(1200 dpi)는 입력 데이터의 해상도(2400 dpi)의 절반이며, 각 화소의 화상 데이터를 산출하기 위한 식은 이하의 식 (1)에 의해 표현된다.

Dn' = D(2×n-1)×K2+D(2×n)×K1+D(2×n+1)×K2 ...(식 1)

여기서, n은 각 면 발광 소자 어레이 칩의 516개의 발광 소자의 수에 대응하고, 발광 소자의 점등 순서에 기초하여 n=1 내지 516의 순서로 순차적으로 각 발광 소자에 대한 화상 데이터의 연산이 행해진다. 또한, 제1 계수인 K1은 출력 데이터와 주주사 방향의 동일한 좌표 위치에 있는 입력 데이터에 대한 가중 계수이다. 또한, 제2 계수인 K2는, 출력 데이터에 대하여 주주사 방향의 화소의 절반에 대응하는 양만큼 어긋난 좌표의 입력 데이터에 대한 가중 계수이다. 본 실시예에서는, K1 = 0.5 및 K2 = 0.25의 값을 사용하여 보간 연산(필터 처리)을 행하지만, 본 실시예와 상이한 가중 계수를 사용해도 된다. 본 실시예에서는, 가중 계수(K2)를 0보다 큰 값으로 함으로써, 출력 데이터의 해상도(1200 dpi)보다 높은 해상도(2400 dpi)에서 생성된 화상 데이터의 정보를 출력 데이터에 반영할 수 있다. 구체적으로는, 화상 위치를 주주사 방향으로 시프트시키는, 제어 보드(415)의 화상 데이터 생성부(401)에서 행해지는 처리로부터 노광 헤드(106)의 데이터 수신부(407)에서의 처리까지의 처리는 2400 dpi에서 행해지고, 그후 화상 데이터의 해상도는 후속 스테이지에서는 필터 처리부(408)에 의해 1200 dpi로 변환된다. 이에 의해, 2400 dpi 단위에서의 화상 시프트 정밀도를 유지한 상태에서 1200 dpi의 해상도의 화상의 생성이 가능해진다.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는, 필터 처리 전과 후의 화상 데이터의 시프트 및 필터 처리에 의한 화상 데이터의 변화에 대해서 설명하는 도면이다. 도 8a는 제어 보드(415)의 화상 데이터 생성부(401)에서 면 발광 소자 어레이 칩(SEEAC)(1, 2 및 3)의 디더링 처리를 행한 후의 2400 dpi의 해상도를 갖는 화상 데이터를 도시하는 도면이다. 도 8a에서, 화상 데이터는 흑색 및 백색의 2 색조로 표시된다. 도 8a의 종축은 부주사 방향을 나타내고, 참조 문자 m 내지 m+3은 부주사 방향의 라인을 나타낸다. 도 8a의 횡축은 주주사 방향을 나타내고, 참조 번호 1, 2, ... n-1 및 n은 면 발광 소자 어레이 칩 중의 발광 소자의 2400 dpi의 해상도에 대한 배열 순서를 나타낸다. 도 8b는 도 8a에 나타내는 화상 데이터를 제어 보드(415)의 라인 데이터 시프트부(402) 및 칩 데이터 시프트부(404)에 의해 2400 dpi 단위로 시프트 시킨 후의 화상 데이터를 도시하는 도면이다. 도 8b는, 설명을 간략화하기 위해서, 도 8a에 나타내는 화상 데이터를 주주사 방향의 좌측 방향으로 1 화소의 양만큼 시프트시키고, 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 화상 데이터를 어레이 칩 단위로 부주사 방향의 하측 방향으로 1 화소의 양만큼 시프트시킴으로써 화상을 시프트시키는 예를 나타낸다.

도 8c는, 도 8b에서 주주사 방향 및 부주사 방향으로 시프트된 화상에 대하여, 구동 보드(202)의 구동부(303a)의 필터 처리부(408)에 의해, 주주사 방향의 화상 데이터의 해상도가 2400 dpi로부터 1200 dpi로 변환된 후에 취득되는 화상 데이터를 나타낸다. 횡축 방향의 참조 문자 1', 2', ... n/2-1, 및 n은, 해상도가 1200 dpi로 변환된 후의 면 발광 소자 어레이 칩의 발광 소자의 배열 순서를 나타낸다는 것에 유의한다. 도 8c에 도시된 해상도 변환 후의 각 화소(1200 dpi)의 주주사 방향의 크기는 도 8b에 나타내는 1 화소(2400 dpi)의 크기의 2배가 된다. 또한, 각 화소의 위치에 관해서는, 도 8b의 절반의 화소의 양만큼 우측으로 위치가 어긋나지만(주주사 방향으로 화소의 절반만큼 진행된 위치), 해상도 변환 전과 후 사이에서 화상의 질량중심 위치는 변하지 않는다. 예를 들어, 도 8c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(1')의 크기 및 위치는, 도 8b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치(1)의 화소의 절반과, 화소 위치(2)의 화소와, 화소 위치(3)의 화소의 절반을 부가함으로써 획득되는 크기 및 위치이다. 마찬가지로, 도 8c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(2')의 크기 및 위치는, 도 8b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 3의 화소의 절반과, 화소 위치 4의 화소와, 화소 위치 5의 화소의 절반을 부가함으로써 획득되는 크기 및 위치이다.

또한, 도 8c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(n/2-1)의 크기 및 위치는 다음과 같아진다. 즉, 크기 및 위치는 도 8b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 (n-3)의 화소의 절반과, 화소 위치 (n-2)의 화소와, 화소 위치 (n-1)의 화소의 절반을 부가함으로써 획득된다. 마찬가지로, 도 8c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(n/2)의 크기 및 위치는 다음과 같아진다. 즉, 크기 및 위치는 도 8b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 (n-1)의 화소의 절반과, 화소 위치 (n)의 화소와, 또한 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩(2)의 화소 위치 1의 화소의 절반을 부가함으로써 획득된다. 도 8c의 각 화소 중의 숫자는 각 화소의 농도 값을 나타낸다는 것에 유의한다. 본 실시예에서는, 화소 데이터는 해상도 변환 후에는 계조수에 대해 8 비트를 사용하여 처리되는 것으로 상정된다. 도 8c에서, 흑색 부분의 농도 값을 100%로 하고, 백색 부분(도 8c에 표시되지 않는 프레임부를 포함)의 농도 값을 0%로 하는 경우, 각 화소의 농도 값을 전술한 식 (1)에 의해 산출하면, 농도 값은 0%, 25%, 50%, 75%, 및 100%의 5개의 값으로 표현된다. 해상도 변환 후의 1 화소의 계조수를 3 비트 이상을 사용하여 처리함으로써, 농도 레벨의 단계적 차이가 발생하지 않는 매끄러운 처리가 가능하게 된다.

예를 들어, 도 8c의 (m+3) 열의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(1')의 농도 값은 식 (1)과 도 8b에서의 화소의 농도를 사용하여 다음과 같이 산출된다. 즉, 화소(1')의 농도 값 = 화소(1)의 농도 (1) × K2(0.25) + 화소(2)의 농도 (1) × K1(0.5) + 화소(3)의 농도 (0) × K2(0.25) = 0.75(75%)이 된다. 마찬가지로, 도 8c의 (m+3) 열의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(2')의 농도 값은 식 (1)과 도 8b에서의 화소의 농도를 사용하여 다음과 같이 산출된다. 즉, 화소(2')의 농도 값 = 화소(3)의 농도 (0) × K2(0.25) + 화소(4)의 농도 (0) × K1(0.5) + 화소(5)의 농도 (0) × K2(0.25) = 0(0%)이 된다. 또한, 도 8c의 (m+3) 열의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(n/2)의 농도 값은 식 (1)과 도 8b에서의 화소의 농도를 사용하여 다음과 같이 산출된다. 즉, 화소(n/2)의 농도 값 = 화소(n-1)의 농도 (1) × K1(0.25) + 화소(n)의 농도 (1) × K1(0.5) + 면 발광 소자 어레이 칩(2)의 화소(1)의 농도 (0) × K2(0.25) = 0.75(75%)이 된다.

또한, 필터 처리를 행할 때에, 면 발광 소자 어레이 칩의 단부의 화소의 처리를 행하는 경우, 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩에 대해 화소 데이터가 없으면, 화상의 일부가 결핍되고 화상 불량을 발생한다. 그러므로, 전술한 바와 같이, 제어 보드(415)의 칩 데이터 변환부(403)에서, 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 단부 측의 화소 데이터를 부가하여 화상 데이터를 배열함으로써, 화상의 손실이 없는 필터 처리를 행할 수 있다.

(LUT)

이어서, LUT(410)은, 면 발광 소자 어레이 칩 내의 발광 소자에 대응하는 각 화소마다의 화상 데이터 값(농도 데이터 값)을 룩업 테이블에서 참조하여, 데이터 변환을 행한다. LUT(410)에서는, 면 발광 소자 어레이 칩의 발광 시간에 관한 응답 특성에 기초하여, 화소가 펄스 광을 발광하게 될 때의 적산 광량이 미리결정된 값이 되도록, 각 화소에 대한 데이터 값의 변환을 행한다. 예를 들어, 면 발광 소자 어레이 칩의 발광 시간의 응답이 늦어지고, 적산 광량이 목표값보다 작은 경우에는, 데이터 값이 증가하도록 데이터 변환을 행한다. 본 실시예에서는, CPU(400)는, 화상 형성을 개시하기 전에, 룩업 테이블에서 설정되는 변환 테이블의 값을, 실험을 통해 얻은 발광 소자 어레이의 응답 특성에 기초한 미리결정된 값으로 설정하는 것이 상정된다.

도 9a, 도 9b 및 도 9c는 룩업 테이블의 일례를 나타내는 테이블을 각각 나타내는 도면이다. LUT(410)는 도 9a 내지 도 9c의 변환 테이블 중 임의의 것을 사용하여 1200 dpi의 해상도에 대응하는 화소 데이터를 PWM 신호로 변환한다. 도 9a, 도 9b 및 도 9c에 나타내는 룩업 테이블은, 필터 처리부(408)에 의해 변환된 1200 dpi에 대응하는 화소 데이터인 화소의 농도 값(5개의 값, 즉 0%, 25%, 50%, 75%, 및 100%)을 8 비트 PWM 데이터와 연관시키고 이에 의해 농도 값을 8 비트 PWM 데이터로 변환하는 변환 테이블이다. 도 9a 내지 도 9c에 나타내는 변환 테이블의 좌측의 란의 2진수 "000", "001", "010", "011, 및 "100"는 각각 화소의 농도 값 0%, 25%, 50%, 75%, 및 100%에 대응하는 1200 dpi에 대응하는 화소 데이터이다. 또한, 도 9a 내지 도 9c에 나타내는 변환 테이블의 PWM 데이터는 화소의 농도 값에 대응하는 8 비트 데이터를 나타낸다. PWM 데이터의 값 "1"은, LED가 "온"(발광 데이터)일 때에 대한 데이터를 나타내며, 값 "0"은 LED가 "오프"(비발광 데이터)일 때에 대한 데이터를 나타낸다. PWM 데이터는 후술하는 ΦW1 내지 ΦW4에 대응한다. 예를 들어, 0%의 화소 농도 값에 대응하는 "000"에 대응하는 PWM 데이터는 도 9a 내지 도 9c의 변환 테이블 각각에서 "00000000"이다. 또한, 100%의 화소 농도 값에 대응하는 "100"에 대응하는 PWM 데이터는 도 9a 내지 도 9c의 변환 테이블 각각에서 "11111111"이다. 한편, 각각 25%, 50%, 및 75%의 화소의 농도 값에 대응하는 "001", "010", 및 "011"에 대응하는 PWM 데이터의 각 항목은 도 9a 내지 도 9c에서 서로 상이한 8 비트의 각각의 데이터이다. 예를 들어, 50%의 화소 농도 값을 나타내는 "010"에 대응하는 PWM 데이터는 도 9a에서는 "00001111"이고, 도 9b에서는 "11110000"이며, 도 9c에서는 "00111100"이다.

(PWM 신호 생성부, 타이밍 제어부, 제어 신호 생성부, 및 구동 전압 생성부)

이어서, PWM 신호 생성부(411)에서는, 각 화소마다의 데이터 값에 따라서, 면 발광 소자 어레이 칩이 1 화소 간격 내에서 광을 발광하는 발광 시간에 대응하는 펄스폭 신호(이하, "PWM 신호"라 칭함)가 생성된다. PWM 신호를 출력하는 타이밍은 타이밍 제어부(412)에 의해 제어된다. 타이밍 제어부(412)는, 제어 보드(415)의 동기 신호 생성부(406)에서 생성된 라인 동기 신호에 의해, 각 화소의 화소 간격에 대응하는 동기 신호를 생성하고, 동기 신호를 PWM 신호 생성부(411)에 출력한다. 구동 전압 생성부(414)는, PWM 신호에 동기하여, 면 발광 소자 어레이 칩을 구동하는 구동 전압을 생성한다. 구동 전압 생성부(414)는, CPU(400)에 의해 미리결정된 광량을 얻도록 출력 신호의 전압 레벨을 5V에 중심맞춤되게 조정할 수 있는 구성을 갖는다는 것에 유의한다. 본 실시예에서는, 각 면 발광 소자 어레이 칩은 동시에 4개의 발광 소자를 독립적으로 구동할 수 있도록 구성된다. 구동 전압 생성부(414)는 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대해 구동 신호를 4개의 라인에 공급하고, 따라서 노광 헤드(106) 전체에서는 구동 전압 생성부(414)는 엇갈린 구성으로 구동 신호를 60 라인 = 4 × 1 라인(15 칩)에 공급한다. 각 면 발광 소자 어레이 칩에 공급되는 구동 신호는 참조 문자 ΦW1 내지 ΦW4로 표현된다(도 10 참조). 한편, 후술하는 시프트 사이리스터(도 10 참조)의 동작에 의해 순차적으로 면 발광 소자 어레이 칩이 구동된다. 제어 신호 생성부(413)는, 타이밍 제어부(412)에 의해 생성된 화소 간격에 대응하는 동기 신호에 의해 각 화소에 대해 시프트 사이리스터를 전송하기 위한 제어 신호(Φs, Φ1, 및 Φ2)를 생성한다(도 10 참조).

[SLED 회로의 설명]

도 10은 본 실시예의 자기 주사 발광 소자(SLED) 칩 어레이의 일부분을 추출하여 얻은 등가 회로를 나타내는 도면이다. 도 10에서, 참조 문자 Ra 및 Rg는 각각 애노드 저항 및 게이트 저항을 나타내고, Tn은 시프트 사이리스터를 나타내고, Dn은 전송 다이오드를 나타내며, Ln은 발광 사이리스터를 나타낸다. 또한, 참조 문자 Gn은 대응하는 시프트 사이리스터(Tn) 및 시프트 사이리스터(Tn)에 연결되는 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트를 나타낸다. 여기서, n은 2 이상의 정수인 것으로 한다. 또한, 참조 문자 Φ1은 홀수 번째 시프트 사이리스터(T)의 전송 라인을 나타내고, Φ2는 짝수 번째 시프트 사이리스터(T)의 전송 라인을 나타낸다. 또한, 참조 문자(ΦW1 내지 ΦW4)는 발광 사이리스터(L)의 점등 신호 라인을 나타내며, 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)은 각각 저항(RW1 내지 RW4)에 연결된다. 참조 문자(VGK)는 게이트 라인을 나타내며, 참조 문자(Φs)는 스타트 펄스 라인을 나타낸다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 1개의 시프트 사이리스터(Tn)에 L4n-3 내지 L4n의 4개의 발광 사이리스터가 연결되고, 4개의 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)가 동시에 점등할 수 있는 구성이 채용된다.

[SLED 회로의 동작]

이어서, 도 10에 도시하는 SLED 회로의 동작에 대해서 설명한다. 도 10의 회로도에서, 게이트 라인(VGK)에는 5V의 전압이 인가되고, 전송 라인(Φ1 및 Φ2) 및 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)에 입력되는 전압도 마찬가지로 5V인 것으로 상정된다. 도 10에서, 시프트 사이리스터(Tn)가 "온" 상태에 있을 때, 시프트 사이리스터(Tn) 및 시프트 사이리스터(Tn)에 연결되어 있는 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트(Gn)의 전위는 대략 0.2V로 낮아진다. 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트(Gn)와 발광 사이리스터(Ln+1)의 공통 게이트(Gn+1) 사이에는 결합 다이오드(Dn)가 연결되어 있기 때문에, 결합 다이오드(Dn)의 확산 전위에서 대략 동등한 전위차가 발생한다. 본 실시예에서는, 결합 다이오드(Dn)의 확산 전위는 대략 1.5V이므로, 발광 사이리스터(Ln+1)의 공통 게이트(Gn+1)의 전위는 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트(Gn)의 0.2V의 전위에 1.5V의 확산 전위를 부가하여 얻어지는 1.7V(= 0.2V + 1.5V)가 된다. 이하, 마찬가지로, 발광 사이리스터(Ln+2)의 공통 게이트(Gn+2)의 전위는 3.2V(= 1.7V + 1.5V)가 되며, 발광 사이리스터(Ln+3)(도시되지 않음)의 공통 게이트(Gn+3)(도시되지 않음)의 전위는 4.7V(= 3.2V + 1.5V)가 된다. 그러나, 발광 사이리스터(Ln+4)의 공통 게이트(Gn+4) 및 후속 발광 사이리스터의 공통 게이트의 전위는, 게이트 라인(VGK)의 전압이 5V이며, 전압은 그보다 높아지지 않기 때문에 5V가 된다. 또한, 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트(Gn) 전(도 10의 공통 게이트(Gn)에 대해 좌측)의 공통 게이트(Gn-1)의 전위에 대해서는, 결합 다이오드(Dn-1)가 역방향 바이어스 상태에 있기 때문에, 게이트 라인(VGK)의 전압이 그대로 인가되고, 따라서 전위는 5V이다.

도 11a는 전술한 시프트 사이리스터(Tn)가 "온" 상태에 있을 때의 각 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트(Gn)의 게이트 전위의 분포를 도시하는 도면이며, 공통 게이트(Gn-1, Gn, Gn+1 ...)는 도 10의 발광 사이리스터(L)의 공통 게이트를 나타낸다. 각 시프트 사이리스터(Tn)가 "온" 전환되게 하기 위해서 필요한 전압(이하, "역치 전압"으로 기재)은, 각각의 발광 사이리스터(Ln)의 공통 게이트(Gn)의 게이트 전위에 확산 전위(1.5V)를 부가함으로써 얻어지는 전위와 대략 동일한 전위이다. 시프트 사이리스터(Tn)가 "온" 상태에 있을 때, 동일한 시프트 사이리스터(Tn)의 전송 라인(Φ2)의 라인에 연결되어 있는 시프트 사이리스터 중에서, 공통 게이트의 게이트 전위가 가장 낮은 시프트 사이리스터는 시프트 사이리스터(Tn+2)이다. 시프트 사이리스터(Tn+2)에 연결되어 있는 발광 사이리스터(Ln+2)의 공통 게이트(Gn+2)의 전위는 위에서 설명한 바와 같이 3.2V(= 1.7V + 1.5V)(도 11a)이다. 따라서, 시프트 사이리스터(Tn+2)의 역치 전압은 4.7V(= 3.2V + 1.5V)이다. 그러나, 시프트 사이리스터(Tn)가 "온"되어 있기 때문에, 전송 라인(Φ2)의 전위는 대략 1.5V(확산 전위)만큼 낮아지고, 시프트 사이리스터(Tn+2)의 역치 전압보다 낮기 때문에, 결과적으로 시프트 사이리스터(Tn+2)는 온 전환될 수 없다. 동일한 전송 라인(Φ2)에 연결되어 있는 다른 시프트 사이리스터는, 시프트 사이리스터(Tn+2)보다 역치 전압이 높기 때문에, 마찬가지로 온 전환될 수 없고, 시프트 사이리스터(Tn)만이 "온" 상태를 유지할 수 있다.

또한, 전송 라인(Φ1)에 연결되어 있는 시프트 사이리스터에 대해서는, 역치 전압이 가장 낮은 상태인 시프트 사이리스터(Tn+1)의 역치 전압은 3.2V(= 1.7V + 1.5V)이다. 역치 전압이 다음으로 낮은 시프트 사이리스터(Tn+3)(도 10에서는 도시되지 않음)의 역치 전압은 6.2V(= 4.7V + 1.5V)이다. 이 상태에서, 전송 라인(Φ1)에 5V가 입력되면, 시프트 사이리스터(Tn+1)만이 "온" 상태로 천이할 수 있다. 이 상태에서는, 시프트 사이리스터(Tn)와 시프트 사이리스터(Tn+1)가 동시에 "온" 상태에 있다. 그러므로, 시프트 사이리스터(Tn+1)로부터 도 10의 회로도 중 우측에 제공된 시프트 사이리스터(Tn+2, Tn+3) 등의 게이트 전위는 각각 확산 전위(1.5V)의 양만큼 낮아진다. 단, 게이트 라인(VGK)의 전압이 5V이며, 발광 사이리스터(L)의 공통 게이트의 전압은 게이트 라인(VGK)의 전압에 의해 제한되기 때문에, 시프트 사이리스터(Tn+5)로부터 우측의 각 게이트 전위는 5V이다. 도 11b는 이때의 각 공통 게이트(Gn-1 내지 Gn+4) 각각의 게이트 전압 분포를 도시하는 도면이며, 종축은 게이트 전위를 나타낸다. 이 상태에서, 전송 라인(Φ2)의 전위가 0V로 낮아지는 경우, 시프트 사이리스터(Tn)는 오프 전환되고, 시프트 사이리스터(Tn)의 공통 게이트(Gn)의 전위는 VGK 전위까지 상승한다. 도 11c는 이때의 게이트 전압 분포를 도시하는 도면이며, 종축은 게이트 전위를 나타낸다. 이렇게 해서, 시프트 사이리스터(Tn)로부터 시프트 사이리스터(Tn+1)로의 "온" 상태의 전송이 완료된다.

[발광 사이리스터의 발광 동작]

이어서, 발광 사이리스터의 발광 동작에 관해서 설명한다. 시프트 사이리스터(Tn)만이 "온"일 때, 4개의 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)의 게이트는 시프트 사이리스터(Tn)의 공통 게이트(Gn)에 공통으로 연결된다. 그러므로, 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n) 각각의 게이트 전위는 공통 게이트(Gn)와 동일한 0.2V이다. 따라서, 각각의 발광 사이리스터의 역치는 1.7V(= 0.2V + 1.5V)이며, 발광 사이리스터의 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)으로부터 1.7V 이상의 전압이 입력되면, 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)는 점등할 수 있다. 그러므로, 시프트 사이리스터(Tn)가 "온" 상태에 있을 때에, 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)에 점등 신호를 입력함으로써, 발광 사이리스터(L4n-3) 내지 발광 사이리스터(L4n)의 4개의 발광 사이리스터를 선택적으로 발광시킬 수 있다. 이때, 시프트 사이리스터(Tn) 다음의 시프트 사이리스터(Tn+1)의 공통 게이트(Gn+1)의 전위는 1.7V이며, 공통 게이트(Gn+1)에 게이트 연결되어 있는 발광 사이리스터(L4n+1 내지 L4n+4)의 역치 전압은 3.2V(= 1.7V + 1.5V)이다. 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)으로부터 입력되는 점등 신호는 5V이므로, 발광 사이리스터(L4n+1 내지 L4n+4)도 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)의 점등 패턴과 동일한 점등 패턴에 따라 점등할 것처럼 보인다. 그러나, 역치 전압은 발광 사이리스터(L4n-3) 내지 발광 사이리스터(L4n)에서 더 낮기 때문에, 점등 신호가 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)로부터 입력될 때, 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)는 발광 사이리스터(L4n+1 내지 L4n+4)보다 더 빨리 온 전환된다. 일단 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)가 온 전환되면, 발광 사이리스터(L4n-3 내지 L4n)에 연결되어 있는 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)의 점등 신호의 전위는 대략 1.5V(확산 전위)로 낮아진다. 그러므로, 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)의 전위가 발광 사이리스터(L4n+1 내지 L4n+4)의 역치 전압보다 낮기 때문에, 발광 사이리스터(L4n+1 내지 L4n+4)는 온 전환될 수 없다. 따라서, 단일 시프트 사이리스터(T)에 복수의 발광 사이리스터(L)를 연결함으로써, 복수의 발광 사이리스터(L)를 동시에 점등시킬 수 있다.

도 12는 도 10에 도시하는 SLED 회로의 구동 신호의 타이밍 차트이다. 도 12에서는, 위에서부터 순서대로, 게이트 라인(VGK), 스타트 펄스 라인(Φs), 홀수 번째 및 짝수 번째의 시프트 사이리스터에 대한 전송 라인(Φ1 및 Φ2), 및 발광 사이리스터의 점등 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)의 구동 신호의 전압 파형을 나타내고 있다. 각 구동 신호에 대해, 신호가 "온"일 때 전압은 5V이고, 신호가 "오프"일 때 전압은 0V라는 것에 유의한다. 도 12의 횡축은 시간을 나타낸다. 또한, 참조 문자 "Tc"는 클럭 신호(Φ1)의 주기를 나타내며, 참조 문자 "Tc/2"는 주기(Tc)의 절반(= 1/2)인 주기를 나타낸다.

게이트 라인(VGK)에는 5V의 전압이 지속적으로 공급된다. 또한, 홀수 번째 시프트 사이리스터용의 클럭 신호(Φ1) 및 짝수 번째 시프트 사이리스터용의 클럭 신호(Φ2)는 주기(Tc)에서 입력되며, 스타트 펄스 라인의 신호(Φs)에 대해서는 5V가 공급된다. 홀수 번째 시프트 사이리스터용의 클럭 신호(Φ1)가 최초에 5V가 되기 조금 전에, 게이트 라인(VGK)에 전위차를 설정하기 위해서 스타트 펄스 라인의 신호(Φs)는 0V로 낮아진다. 이에 의해, 최초의 시프트 사이리스터(Tn-1)의 게이트 전위가 5V에서 1.7V로 낮아지고, 역치 전압이 3.2V가 되며, 시프트 사이리스터(Tn-1)는 전송 라인(Φ1)으로부터의 신호에 의해 온 전환될 수 있는 상태가 된다. 전송 라인(Φ1)에 5V가 인가되고 최초의 시프트 사이리스터(Tn-1)가 "온" 상태로 천이하고 나서 조금의 지연 후에, 스타트 펄스 라인(Φs)에 5V가 공급되며, 그후 스타트 펄스 라인(Φs)에 5V가 지속적으로 공급된다.

전송 라인(Φ1)과 전송 라인(Φ2)은 그 "온" 상태(이 경우에는, 5V)가 서로 겹치는 시간(Tov)을 가지며, 서로 실질적으로 상보적인 관계가 되도록 구성된다. 발광 사이리스터 점등용 신호 라인(ΦW1 내지 ΦW4)에서는 전송 라인(Φ1 및 Φ2)의 주기의 절반인 주기로 신호가 송신되며, 대응하는 시프트 사이리스터가 "온" 상태일 때에 5V가 인가되면 발광 사이리스터가 점등한다. 예를 들어, 기간 a에서는, 상태는 동일한 시프트 사이리스터에 연결되어 있는 4개의 발광 사이리스터가 모두 점등하고 있는 상태이며, 기간 b에서는 3개의 발광 사이리스터가 동시 점등하고 있다. 또한, 기간 c에서는, 모든 발광 사이리스터는 소등 상태에 있으며, 기간 d에서는 2개의 발광 사이리스터가 동시에 점등하고 있다. 기간 e에서는, 1개의 발광 사이리스터만이 점등한다.

본 실시예에서는 1개의 시프트 사이리스터에 연결되는 발광 사이리스터의 수는 4개로서 간주되지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 1개의 시프트 사이리스터에 연결되는 발광 사이리스터의 수는 의도된 용도에 따라 4개보다 적거나 많을 수 있다. 상술한 회로의 설명에서는 각 사이리스터의 캐소드를 공통으로 하는 회로에 대해서 설명했지만, 본 실시예는 극성을 적절히 반전시킴으로써 애노드 공통 회로에도 적용될 수 있다.

[면 발광 사이리스터의 구조]

도 13a 및 도 13b는 본 실시예의 면 발광 사이리스터부의 개략도이다. 도 13a는 메사(사다리꼴) 구조(922)로 형성되는 복수의 발광 소자가 배열되어 있는 발광 소자 어레이의 평면도(개략도)이다. 도 13b는, 도 13a에 나타내는 XIIIB-XIIIB 선을 따라 메사 구조(922)에 형성된 발광 소자를 절단했을 때에 얻어지는 개략 단면도이다. 발광 소자가 형성된 메사 구조(922)는, 미리결정된 피치(발광 소자 사이의 간격)(예를 들어, 1200 dpi의 해상도의 경우에는 대략 21.16 μm)로 배치되어 있고, 각 메사 구조(922)는 디바이스 격리 홈(924)에 의해 서로 격리되어 있다.

도 13b에서, 참조 번호 900은 제1 전도형의 화합물 반도체 기판을 나타내고, 참조 번호 902는 기판(900)과 동일한 전도형인 제1 전도형의 버퍼층을 나타내며, 참조 번호 904는 제1 전도형의 2종류의 반도체층을 적층함으로써 구성되는 분포 브래그 반사(DBR) 층을 나타낸다. 또한, 참조 번호 906은 제1전도형의 제1 반도체층을 나타내고, 참조 번호 908은 제1 전도형과 상이한 전도형인 제2 전도형의 제1 반도체층을 나타내고, 참조 번호 910은 제1 전도형의 제2 반도체층을 나타내며, 참조 번호 912는 제2 전도형의 제2 반도체층을 나타낸다. 도 13b에 도시하는 바와 같이, 반도체층(906, 908, 910 및 912)과 상이한 전도형의 반도체를 교대로 적층함으로써 pnpn형(또는 npnp형)의 사이리스터 구조를 형성한다. 본 실시예에서는, 기판(900)에는 n형 GaAs 기판을 사용하고, 버퍼층(902)에는 n형 GaAs 또는 n형 AlGaAs층을 사용하며, DBR층(904)에는 고 Al 조성을 갖는 n형 AlGaAs와 저 Al 조성을 갖는 AlGaAs의 적층 구조를 사용한다. DBR층 위의 제1 전도형의 제1 반도체층(906)에는 n형 AlGaAs를 사용하며, 제2 전도형의 제1 반도체층(908)에는 p형 AlGaAs를 사용한다. 또한, 제1 전도형의 제2 반도체층(910)에는 n형 AlGaAs을 사용하고, 제2전도형의 제2 반도체층(912)에는 p형 AlGaAs를 사용한다.

또한, 메사 구조형 면 발광 소자에서는, 전류 구속 기구를 사용하여 전류가 메사 구조(922)의 측면으로 흐르지 않도록 보장함으로써 발광 효율을 향상시킨다. 이제 본 실시예에 따른 전류 구속 기구에 대해서 설명한다. 도 13b에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에서는 제2 전도형의 제2 반도체층(912)으로서의 p형 AlGaAs 상에 p형 GaP 층(914)을 형성하며, p형 GaP 층(914) 상에 n형 투명 도전체인 ITO 층(918)을 형성한다. p형 GaP 층(914)은, 투명 도전체인 ITO 층(918)과 접촉하는 부분에 충분히 높은 불순물 농도를 갖도록 형성된다. 발광 사이리스터에 순방향 바이어스를 인가할 때(예를 들어, 이면 전극(926)이 접지되고, 표면 전극(920)에 정전압을 인가할 때), p형 GaP 층(914)이 투명 도전체인 ITO 층(918)과 접촉하는 p형 GaP 층(914)의 부분은 충분히 높은 불순물 농도로 형성되기 때문에, 터널 접합이 형성된다. 결과적으로, 전류가 흐른다. 이러한 구조에 의해, p형 GaP 층(914)은 n형 투명 도전체인 ITO 층(918)과 접촉하는 부분에 전류를 집중시키는 전류 구속 기구를 형성한다. 본 실시예에서는, ITO 층(918)과 p형 AlGaAs 층(912) 사이에 층간 절연층(916)이 제공된다. 그러나, n형 ITO 층(918)과 p형 AlGaAs 층(912)으로 형성되는 보충 다이오드는, 발광 사이리스터의 순방향 바이어스에 대하여 역방향 바이어스를 갖고, 순방향 바이어스 조건에서, 터널 접합부 이외에는 기본적으로 전류가 흐르지 않는다. 그러므로, n형 ITO 층(918)과 p형 AlGaAs 층(912)을 갖는 보충 다이오드의 역방향 내전압이 필요한 용도에 대하여 충분하면, 층간 절연층(916)을 생략할 수 있다. 이러한 구성에 따르면, p형 GaP 층(914)과 n형 투명 도전체인 ITO 층(918)이 접촉하는 부분과 실질적으로 동등한 부분의 하부의 반도체 적층부가 광을 발광하고, DBR 층(904)에 의해 발광의 거의 모두가 기판(900)의 반대 측에 반사된다.

본 실시예에서의 노광 헤드(106)에서는, 해상도에 따라서 발광점의 밀도(발광 소자 사이의 간격)가 결정된다. 면 발광 소자 어레이 칩 내부의 각 발광 소자는, 디바이스 격리 홈(924)에 의해 메사 구조(922)로 격리되고, 예를 들어 1200 dpi의 해상도에서 화상 형성을 행하는 경우에는, 발광 소자는 인접하는 발광 소자(발광점)의 중심 사이의 간격이 21.16 μm이 되도록 배열된다.

이상 설명한 본 실시예에 따르면, 1200 dpi의 발광 소자 간격에 대하여 2400 dpi에서의 디더링을 행하여, 화상 데이터를 색 편차량 또는 실장 위치 어긋남량에 따라서 시프트시킨다. 이에 의해, 더 높은 해상도에서의 화상 위치 제어가 가능해지고, 색 편차 또는 면 발광 소자 어레이 칩의 실장 어긋남에 대하여 위치 어긋남이 적은 고품질 화상 형성이 가능해진다. 또한, 제어 보드(415)의 칩 데이터 변환부(403)에서, 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대해 화소 데이터를 배열할 때에, 인접하는 칩의 화소 데이터를 부여해서 필터 처리부(408)에 송신한다. 이에 의해, 필터 처리부(408)에서 해상도 변환을 행할 때에, 면 발광 소자 어레이 칩 사이에서 화상 손실이 없는 고품위 화상 형성이 가능해진다. 본 실시예에서는, 면 발광 소자 어레이 칩을 엇갈린 방식으로 2열로 배치한 예에 대해서 설명했지만, 면 발광 소자 어레이 칩을 단일 열로 배열하는 구성의 경우에도 마찬가지로 처리가 행해질 수 있으며, 면 발광 소자 어레이 칩을 2열로 배치하는 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 면 발광 소자 사이의 피치가 600 dpi의 해상도에 대응하는 노광 헤드의 경우에도, 디더링 처리와 화상 시프트 처리의 해상도를 상승시킴으로써(예를 들어, 1200 dpi 또는 2400 dpi로), 발광 소자 사이의 피치 이상의 해상도에 대한 위치 제어가 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 발광 소자의 배열 방향에서 발광 소자의 배열 간격보다 높은 해상도에 대응하는 화상 데이터의 보정에 의해 화질의 저하를 억제할 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1에서는, 필터 처리에 의해 인접 화소의 데이터를 보간하는 해상도 변환 방법에 대해서 설명했다. 전술한 방법에 따르면, 한편으로는 형성되는 도트(화상)의 위치 정밀도가 향상되며, 다른 한편으로는 도트(화상)의 주주사 방향의 에지부에서 다치의 중간조 데이터가 많이 생성됨으로써, 에지부에서의 잠상이 불안정해지기 쉽다. 그러므로, 상 형성 조건(예를 들어, 감광 드럼(102)의 대전량)에 따라서는, 형성되는 화상의 선예도가 둔화되는 현상이 발생할 수 있다. 그러므로, 본 실시예에 따르면, 실시예 1에서 설명되는 화상 데이터의 처리 순서에서 해상도 변환을 행하고, 화상의 종류 또는 유저로부터의 지시에 따라 선예도 우선 모드를 선택할 수 있는 구성을 갖는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 제어 보드가 화상의 종류에 기초하여 선예도 우선 모드를 선택하는 것이 상정된다. 또한, 본 실시예의 화상 형성 장치는 조작부(도시되지 않음)를 포함하고, 유저는 조작부로부터 선예도 우선 모드를 설정할 수 있는 것이 상정된다.

본 실시예에서 사용되는 화상 형성 장치는 실시예 1에서 설명한 화상 형성 장치와 동일하며, 감광 드럼(102)을 노광하는 노광 헤드의 구성도 실시예 1의 노광 헤드(106)의 구성과 동일하다는 것에 유의한다. 본 실시예에서는, 후술하는 바와 같이, 제어 보드(415)의 CPU(400)로부터 구동 보드(202)의 구동부(303a)의 필터 처리부(408)에 필터 계수(K1 및 K2)에 대한 변경이 통지된다. 그러므로, 본 실시예에서는, 실시예 1의 도 4에 도시된 구동부(303a)에서는, CPU(400)로부터의 지시를 통지하기 위한 신호선이 필터 처리부(408)에도 추가된다. 이 점을 제외하면, 제어 보드(415) 및 구동 보드(202)의 구성은 실시예 1과 동일하다. 이하의 설명에서, 실시예 1과 동일 구성요소는 실시예 1과 동일한 참조 번호로 나타내고, 여기서는 이러한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.

[선예도 우선 모드]

본 실시예에서도, 실시예 1과 마찬가지로, 필터 처리부(408)는, 각 면 발광 소자 어레이 칩에 대한 화상 데이터에 대해 주주사 방향의 필터 처리에 의한 보간 처리를 행하여 주주사 방향의 해상도를 2400 dpi로부터 1200 dpi로 변환한다. 실시예 2에 따르면, 주어진 화소의 데이터(농도 데이터)를 산출할 때에, 해당 화소에 인접하는 화소의 데이터(농도 데이터)를 사용해서 보간을 행하는 후술하는 제1 처리인 화상 위치 우선 모드인 해상도 변환 방법을 사용한다. 도 14는 본 실시예의 필터 처리부(408)에 의해 행해지는 필터 처리의 방식을 설명하는 도면이다. 도 14에서, 참조 번호 D1 내지 D9는 면 발광 소자 어레이 칩의 화상 데이터(2400 dpi에 대한 입력 데이터 값)를 나타낸다. 여기서, 화상 데이터(D1 내지 D8)는 관련 면 발광 소자 어레이 칩의 화상 데이터이며, 화상 데이터(D9)는 전술한 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩의 최단부의 화소 데이터이다. 참조 번호 D1' 내지 D4'는, 필터 처리부(408)의 필터 처리를 행한 후의 화상 데이터(1200 dpi에 대한 출력 데이터 값)를 나타낸다.

본 실시예에 따르면, 제2 처리인 선예도 우선 모드가 선택된 경우, 필터 처리부(408)에 의해 행해지는 필터 연산(식 (1))에서 사용되는 필터 계수(K1 및 K2)의 값은 K1=1.0, K2=0로 전환된다. 필터 계수(K1 및 K2)의 값의 전환은 제어 보드(415)의 CPU(400)로부터의 지시에 의해 필터 처리부(408)의 K1 및 K2의 설정을 재기입함으로써 실행된다. 인접 화소에 대응하는 필터 계수(K2)가 0이 되는 결과로서, 실시예 1에서 각 화소의 화상 데이터를 산출하는 식 (1)은 이하의 식 (2)로 변경되고, 출력 데이터와 동일한 주주사 위치에 있는 입력 데이터가 그대로 출력 데이터로서 산출된다.

Dn'= D(2×n) ...(식 2)

여기서, n은 각 면 발광 소자 어레이 칩 내의 발광 소자의 수인 516에 대응하며, 발광 소자의 점등 순서에 기초하여 n=1 내지 516의 순서로 각 발광 소자에 대한 화상 데이터의 산출이 행해진다. 식 (2)에 의해, 도 14의 홀수 번째 입력 데이터(D1, D3, D5, D7, 및 D9)는 출력 데이터(D1' 내지 D4')에 반영되지 않고 삭제된다. 그러므로, 선예도 우선 모드가 선택될 때에는, 화상 데이터 생성부(401)에 의해 생성되는 화상 데이터가 주주사 방향에서 2 화소의 단위로 도트 성장을 겪도록 화상 생성이 행해진다.

도 15a는 제어 보드(415)의 화상 데이터 생성부(401)에서 주주사 방향으로 2 화소의 단위로 면 발광 소자 어레이 칩(SEEAC)(1, 2 및 3)의 화상 데이터에 대해 디더링 처리를 행한 후에 획득되는 화상 데이터를 도시하는 도면이다. 도 15a의 예에서는, 주주사 방향에서 4 화소 및 부주사 방향에서 2 화소의 크기를 갖는 도트가 형성된다. 본 실시예에서는, 1개의 도트를 형성하는 경우, 주주사 방향의 화소의 폭이 2, 4, 6, 8, ...의 방식으로 2 화소의 단위로 도트 성장을 겪도록 디더 매트릭스가 결정된다. 도 15a에서, 화상 데이터는 흑색 및 백색의 2 색조로 도시된다. 또한, 도 15a의 종축은 부주사 방향을 나타내고, 참조 문자 m 내지 m+3은 부주사 방향의 라인을 나타낸다. 또한, 도 15a의 횡축은 주주사 방향을 나타내고, 참조 번호 1, 2, ... n-1 및 n은 면 발광 소자 어레이 칩 중의 발광 소자의 2400 dpi의 해상도에 대한 배열 순서를 나타낸다.

도 15b는, 실시예 1과 마찬가지로, 도 15a에 나타내는 화상 데이터가 제어 보드(415)의 라인 데이터 시프트부(402) 및 칩 데이터 시프트부(404)에 의해 2400 dpi 단위로 시프트된 후의 화상 데이터를 도시하는 도면이다. 도 15b는, 도 15a에 도시되는 화상 데이터를 주주사 방향의 좌측 방향으로 1 화소의 양만큼 시프트시키고, 면 발광 소자 어레이 칩(1)에 대응하는 화상 데이터를 어레이 칩 단위로 부주사 방향의 하측 방향으로 1 화소의 양만큼 시프트시킴으로써 화상을 시프트시키는 예를 도시한다. 도 15c는, 도 15b에서 주주사 방향 및 부주사 방향으로 시프트된 화상에 대하여, 식 (2)를 사용하여 필터 처리부(408)에 의해 주주사 방향에 대한 화상 데이터의 해상도가 2400 dpi로부터 1200 dpi로 변환된 후에 획득되는 화상 데이터를 나타낸다. 횡축 방향의 참조 문자 1', 2', ... n/2-1, 및 n은, 해상도가 1200 dpi로 변환된 후의 면 발광 소자 어레이 칩의 발광 소자의 배열 순서를 나타낸다는 것에 유의한다.

도 15c에 도시된 해상도 변환 후의 각 화소(1200 dpi)의 주주사 방향의 크기는 도 15b에 나타내는 1 화소(2400 dpi)의 크기의 2배이다. 또한, 각 화소의 위치에 대해서는, 위치는 도 15b의 화소의 절반의 양만큼 우측으로 시프트되지만(주주사 방향으로 화소의 절반만큼 진행된 위치), 해상도 변환 전과 후 사이에 화상의 질량중심 위치는 변화되지 않는다. 예를 들어, 도 15c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(1')의 크기 및 위치는 다음과 같다. 즉, 화소(1')의 크기 및 위치는, 도 15b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 1의 화소의 절반과, 화소 위치 2의 화소와, 화소 위치 3의 화소의 절반을 함께 부가하여 구한 크기 및 위치이다. 마찬가지로, 도 15c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(2')의 크기 및 위치는, 도 15b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 3의 화소의 절반과, 화소 위치 4의 화소와, 화소 위치 5의 화소의 절반을 함께 부가하여 구한 크기 및 위치이다.

또한, 도 15c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(n/2-1)의 크기 및 위치는 다음과 같다. 즉, 크기 및 위치는 도 15b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 (n-3)의 화소의 절반과, 화소 위치 (n-2)의 화소와, 화소 위치 (n-1)의 화소의 절반을 함께 부가함으로써 구해진다. 마찬가지로, 도 15c의 해상도 변환 후의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소(n/2)의 크기 및 위치는 다음과 같다. 즉, 크기 및 위치는 도 15b의 해상도 변환 전의 면 발광 소자 어레이 칩(1)의 화소 위치 (n-1)의 화소의 절반과, 화소 위치 (n)의 화소와, 또한 인접하는 면 발광 소자 어레이 칩(2)의 화소 위치 1의 화소의 절반을 함께 부가함으로써 구해진다. 도 15c의 각 화소 중의 숫자는 각 화소의 농도 값을 나타낸다는 것에 유의한다. 도 15c에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 실시예 1의 도 8c에 도시한 바와 같이 화상 농도가 75%, 50% 또는 25%인 중간 색조의 계조 데이터가 생성되지 않고, 처리 후의 계조는 2개의 값 중 하나(100% 또는 0%)이다.

선예도 우선 모드에서는, 필터 처리 후의 농도 데이터가 2치(흑색 또는 백색)이기 때문에, 특히 화상의 에지부에서 선명한 잠상이 형성될 수 있다. 한편, 화상 질량중심의 이동 정밀도에 관해서는, 화상 데이터는 1200 dpi 단위로만 이동하기 때문에, 화상 위치의 이동 정밀도가 저하된다. 그러므로, CPU(400)는, 제어 보드(415)에 입력된 화상의 종류에 따른 화상의 특성에 따라서 상술한 필터 처리의 전환을 행한다. 예를 들어, 문자 또는 라인 화상이 입력되는 경우에는, CPU(400)는 선예도 우선 모드로 전환하여 선명한 화상을 형성한다. 한편, 컬러 화상이 입력되는 경우에는, CPU(400)는 화상 위치 우선 모드로 전환하여 색 편차가 저감된 화상을 형성한다. 여기서, 화상 위치 우선 모드는 실시예 1에서 설명한 필터 계수(K1=0.5 및 K2=0.25)를 갖는 식 (1)을 사용하는 것으로 상정한다.

또한, 상술한 필터 처리의 전환은 화상의 종류 이외에 상 형성 조건의 변경에 따라서 전환될 수 있다. 전자사진방식 프로세스를 이용하는 프린터의 경우, 고온 고습 환경 하에서는 토너의 마찰전기(전하량)가 저하되고, 결과적으로 현상 성능 및 전사 성능이 저하되며 화상 에지부에서 토너 비산이 발생하는 것이 알려져 있다. 이러한 마찰전기의 저하에 대하여, 감광 드럼에의 대전량과 노광 헤드의 출력 광량을 저하시킴으로써, 화상 농도를 일정하게 유지하는 제어를 행하는 방법을 이용할 수 있다. 토너의 마찰전기가 저하되기 전에는 화상 위치 우선 모드를 선택하고, 마찰전기가 저하된 후에는 선예도 우선 모드를 선택함으로써, 화상 에지부의 선예도의 열화를 완화할 수 있다.

본 실시예에서는, 필터 계수를 화상 위치 우선 모드(K1=0.5, K2=0.25)와 선예도 우선 모드(K1=1, K2=0) 사이에서 전환하는 방법에 대해서 설명했다. 계수(K1 및 K2)의 계수값으로서 반드시 전술한 값을 사용할 필요는 없고, 이하의 식 (3) 및 식 (4)를 충족하는 계수값을 사용해도 된다.

선예도 우선 모드의 K1 값 > 화상 위치 우선 모드의 K1 값 ...(식 3)

선예도 우선 모드의 K2 값 < 화상 위치 우선 모드의 K2 값 ...(식 4)

[기타 실시예]

도 16은, 다른 실시예로서, 실시예 1의 도 4에 도시하는 제어 블록도와 상이한 구성을 갖는 제어 보드(415) 및 구동 보드(202)의 제어 블록도이다. 실시예 1의 도 4에서는, 필터 처리부(408)가 구동 보드(202)의 구동부(303a) 내부에 배치되어 있다. 도 16에서는, 필터 처리부(408)는, 제어 보드(415) 내부에 제공되고, 칩 데이터 시프트부(404)와 칩 데이터 송신부(405) 사이에 배치된다. 이와 같이, 제어 보드(415)에서, 필터 처리부(408)에 의해 필터 처리를 행한 화소 데이터를 구동 보드(202)에 송신하는 구성이 채택될 수 있다.

도 17은, 상술한 실시예 1의 도 4 및 도 16과 상이한 다른 실시예에 따른 제어 보드(415) 및 구동 보드(202)의 제어 블록도이다. 실시예 1의 도 4에서는, 필터 처리부(408)가 구동 보드(202)의 구동부(303a) 내부에 배치되어 있다. 도 17에서는, 필터 처리부(408)는, 제어 보드(415) 내부에 제공되고, 라인 데이터 시프트부(402)와 칩 데이터 변환부(403) 사이에 배치된다. 이와 같이, 제어 보드(415)에서, 필터 처리부(408)에 의해 필터 처리를 행한 화소 데이터를 구동 보드(202)에 송신하는 구성이 채택될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 화상 데이터 생성부(401) 및 필터 처리부(408)의 설정을 전환함으로써, 간단한 방식에 의해 선예도 우선 모드와 화상 위치 우선 모드의 선택이 가능해진다. 결과적으로, 화상의 종류 및 화상 형성 장치의 상 형성 조건에 따른 전환에 의해 최적 화상의 출력이 가능해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 발광 소자의 배열 방향에서 발광 소자의 배열 간격보다 높은 해상도에 대응하는 화상 데이터를 보정하는 것에 의해 화질의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (11)

1. 화상 형성 장치이며,
   회전가능한 감광체;
   복수의 발광 소자를 포함하는 노광 헤드로서, 상기 노광 헤드는 상기 감광체의 회전 방향과 교차하는 교차 방향에서의 상기 복수의 발광 소자의 배열 간격에 대응하는 제1 해상도의 화상을 형성하도록 구성되고, 상기 발광 소자는 상기 감광체를 노광하기 위해 상기 교차 방향에서 서로 상이한 위치에 배치되는, 노광 헤드;
   입력 화상 데이터에 기초하여, 상기 교차 방향에서의 상기 제1 해상도의 화소의 각각의 위치와 연관 관계를 갖는 제2 해상도의 화소 데이터를 생성하도록 구성되는 데이터 생성 유닛으로서, 상기 제2 해상도는 상기 제1 해상도보다 높은, 데이터 생성 유닛;
   상기 교차 방향에서의 화상의 형성 위치를 조정하기 위해, 상기 데이터 생성 유닛에 의해 생성된 각각의 상기 화소 데이터와 상기 교차 방향에서의 상기 화소의 각각의 위치 사이의 연관 관계를 보정하도록 구성되는 보정 유닛;
   상기 연관 관계가 상기 보정 유닛에 의해 보정된, 상기 제2 해상도에 대응하는 복수의 화소 데이터를, 상기 교차 방향에서의 화소의 위치에 대응하는, 상기 제1 해상도에 대응하는 복수의 화소 데이터로 변환하도록 구성되는 변환 유닛; 및
   상기 변환 유닛에 의해 변환된, 상기 제1 해상도에 대응하는 각 화소의 상기 화소 데이터에 기초하여, 상기 제1 해상도에 대응하는 각각의 화소 데이터의 위치에 대응하는 상기 복수의 발광 소자 각각을 구동하도록 구성되는 구동 유닛을 포함하는, 화상 형성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변환 유닛은, 변환 후의 상기 제1 해상도에서의 화소의 화상 데이터를, 변환 전의 상기 제2 해상도에서의 화소의 화상 데이터에 제1 계수를 곱하여 구한 값과, 상기 제2 해상도에서의 상기 화소에 인접하는 화소의 화소 데이터에 제2 계수를 곱하여 구한 값을 사용하여 구하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 변환 유닛은,
   상기 변환 후의 상기 제1 해상도에서의 상기 화소의 화상 데이터를, 상기 변환 전의 상기 화소에 인접하는 화소의 화상 데이터의 보간에 의해 구하는 제1 처리와;
   상기 변환 후의 상기 제1 해상도에서의 상기 화소의 화상 데이터를, 상기 변환 전의 상기 화소에 인접하는 화소의 화상 데이터의 보간없이 구하는 제2 처리 사이를 전환하도록 구성되며,
   상기 변환 유닛은 상기 제1 계수 및 상기 제2 계수의 설정을 전환함으로써 상기 제1 처리 또는 상기 제2 처리로 전환하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 처리에서의 상기 제1 계수는 상기 제1 처리에서의 상기 제1 계수보다 더 크고,
   상기 제2 처리에서의 상기 제2 계수는 상기 제1 처리에서의 상기 제2 계수보다 더 작은, 화상 형성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 계수와 2개의 상기 제2 계수의 합이 1인, 화상 형성 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 발광 소자는 상기 제1 해상도에 대응하는 간격으로 배치되며,
   상기 제1 처리에서의 상기 발광 소자의 단부에서의 발광 소자의 화소의 화상 데이터가 상기 발광 소자의 상기 단부에서의 상기 발광 소자에 인접하는 발광 소자의 단부에서의 발광 소자의 화소의 화상 데이터에 의해 보간되는, 화상 형성 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 노광 헤드는 상기 회전 방향에서 상기 제2 해상도로 상기 감광체를 노광하며 상기 교차 방향에서 상기 제1 해상도로 상기 감광체를 노광하는, 화상 형성 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 회전 방향에서의 색 편차량 및 상기 노광 헤드에 의해 상기 감광체 상에 형성된 화상의 상기 교차 방향에서의 색 편차량을 검출하도록 구성되는 검출 유닛을 더 포함하며,
   상기 보정 유닛은, 상기 검출 유닛에 의해 검출된 상기 회전 방향에서의 상기 색 편차량 및 상기 교차 방향에서의 상기 색 편차량에 기초하여, 상기 데이터 생성 유닛에 의해 생성된 상기 화소 데이터의 상기 회전 방향에서의 색 편차 및 상기 교차 방향에서의 색 편차를 보정하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 교차 방향에서의 상기 감광체에 대한 상기 발광 소자의 위치 어긋남량을 저장하도록 구성되는 저장 유닛을 더 포함하며,
   상기 보정 유닛은, 상기 저장 유닛에 저장된 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 회전 방향에서의 색 편차와 상기 교차 방향에서의 색 편차가 보정된 상기 화소 데이터를 보정하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 노광 헤드의 상기 발광 소자는 상기 회전 방향으로 2 열로 배치되며,
    각 열에 배치되는 상기 발광 소자 사이의 상기 교차 방향의 간격이 상기 제2 해상도의 정수배인, 화상 형성 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 LED 소자인, 화상 형성 장치.

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