JP3731024B2 - 書き込み装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機やプリンタ、ファクシミリ等に用いられる、発光ダイオードアレイなどの発光体アレイを有する書き込み装置に関し、特に、LEDアレイ等の発光体アレイを用いた場合に、発光体チップ間の間隔が広すぎるために発生する画像の縦白抜けを防止した書き込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、装置の小形化のために発光ダイオード(以下LEDという)アレイからなる発光体アレイを使用した書き込み装置を有する電子写真方式のプリンタやデジタル複写機等が登場している。この電子写真方式のプリンタやデジタル複写機等においては、ドラム状感光体、ベルト状感光体などの感光体がメインモータにより回転駆動されて帯電手段により均一に帯電された後に書き込み装置にてLEDアレイによる露光で画像が書き込まれて静電潜像が形成され、この静電潜像が現像手段により現像されてトナー像となり、転写手段により紙などの転写材に転写される。図17,18に一例を示すように、LEDアレイ1は、画素に対応する発光素子としてのLED素子2を解像度に合わせて複数個、例えば64個一列に配列したLEDチップからなる発光体チップ3を更に複数個、例えば78個一列に配列して構成される。
【0003】
ここで本願に関連する従来技術として、特開平4ー326854号公報及び特開平4ー326855号公報には、ドット間隔が狭い画像に対してはドット径を小さくしてつぶれのない画像とし、ドット間隔が広い画像に対してはドット径を大きくして太いはっきりとした画像として良好な中間調画像再現性を得るようにした2値画像形成装置が記載されている。
【0004】
具体的には、特開平4ー326854号公報には、2値化注目画素データと該2値化注目画素データと同一ラインの複数の2値化周辺画素データとを参照し、これら画素データの状態により前記注目画素データに対する実印字ドットサイズを可変調整して中間調画像を表現する2値画像形成装置において、前記2値化注目画素データから前記2値化周辺画素データのうちの印字ピットまでの距離を検出する距離検出手段と、この検出手段により検出された距離情報に基づいて前記2値化注目画素データ1ドットの実印字サイズを可変制御するドットサイズ可変制御手段とを具備したことを特徴とする2値画像形成装置が記載されている。
【0005】
特開平4ー326855号公報には、2値化注目画素データと該2値化注目画素データと同一ラインの複数の2値化周辺画素データとを参照し、これら画素データの状態により前記注目画素データに対する実印字ドットサイズを可変調整して中間調画像を表現する2値画像形成装置において、前記2値化注目画素データ及び2値化周辺画素データの印字ピットから非印字ピットまたは非印字ピットから印字ピットへの変化点を検出する変換点検出手段と、この検出手段により検出された変化点の数を計数する変化点計数手段と、この計数手段により計数された変化点数に基づいて前記2値化注目画素データ1ドットの実印字サイズを可変制御するドットサイズ可変制御手段とを具備したことを特徴とする2値画像形成装置が記載されている。
【0006】
特開平5ー176131号公報には、注目画素の黒データのずれを防止し、理論上の1画素のドット径に近いものにすることを可能にした走査型画像記録装置が記載されている。この走査型画像記録装置は、具体的には、アナログ画信号を発生するアナログ画信号発生部と、アナログ画信号をディジタル画信号に変換するアナログ・ディジタル変換部と、ディジタル画信号を所定の基準レベルにて2値化して2値化画信号を得る2値化処理部と、前記基準レベルを発生する基準レベル発生部と、前記2値化画信号のデータを保持する画素データメモリ部と、レーザをON・OFFするためのレーザON・OFF信号発生部と、レーザON・OFF信号を前記画素データメモリ部の2値化画信号にて変調するレーザ信号変調部と、前記画素データメモリ部により目的画素濃度を調整するために、周囲画素のレーザパワーを切換える信号を発生させるレーザパワー切換信号発生部と、前記レーザ信号変調部の変調信号とレーザパワー切換信号によりレーザを発光させるレーザパワー発生部と、感光体に対しレーザ光を走査させ、かつ感光体を露光するレーザ走査部を備えたことを特徴とする走査型画像記録装置である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したプリンタやデジタル複写機では、写真などの中間調画像を出力する際に出力画像の所々がうっすらと白抜けしたようになる場合があった。これは、図17に示すような、LEDチップ3が複数個配列されたLEDアレイ1においては、各LEDチップ3上には複数個のLED素子2が解像度に合わせて正確に配列されているのに対して、各LEDチップ3の間隔が若干の誤差を持つので、図18に示すように、各LEDチップ3の間隔bが通常よりも広くて各LED素子2の間隔aよりも広い場合が多くて、その場合に出力画像上で各LEDチップ3の間隔のところが白抜けしているように見えるためである。
【0008】
この現象は、特に中間調の画像を出力する場合に顕著に見られる。つまり、この現象は、高濃度の画像を出力する場合には、図19(a)に示すように各LED素子2から感光体への光ビームの径が大きくなるために、隣接したドット4が重なり合う傾向となるので目立たない。しかし、低濃度の画像を出力する場合には、図19(b)に示すように各LED素子2から感光体への光ビームの径が小さくなるために、各LEDチップ3の間隔bの誤差による白抜けが目立ちやすくなる。
【0009】
そこで本発明は、各LEDチップ3間に対応する画素の画像データを所定量増やす、あるいは白抜けの目立たない程度の濃度に変換することにより画像の白抜けを防止するものであるが、単純に補正した場合には、各LEDチップ3間に対応する画像データが白の場合にも補正してしまい、逆に白地に薄い縦線を形成して違和感のある画像となってしまう。また濃度が充分で白抜けが発生しないにも関わらず不必要な補正をかけることになってしまう。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、補正する画素とその周辺画素の状態を検出し、白抜けが特に問題となるような中間調の場合にのみ補正をかけ、白抜けを防止して違和感のない画像を得ることができる書き込み装置を提供することを目的とするものであり、以下に各請求項の目的を示す。
【0011】
請求項1,2,3の発明は、LEDアレイ等の発光体アレイを用いた書き込み装置において、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、その位置またはその位置を含む所定の領域の画像状態を判定し、その結果に応じてその位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより防ぎ、違和感のない画像を得ることを目的とする。
【0012】
請求項4の発明は、発光体チップ間のつなぎ目にあたる部分またはそれを含む所定領域の画像データが中間調の時のみ画像データを補正することにより、補正が不必要な時にも補正してしまうために生じる縦スジを防ぎ、違和感のない画像を得ることを目的とする。
【0013】
請求項5の発明は、画像データの補正方法として画像データの値を所定量増やすことにより容易に補正し、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを防ぎ、違和感のない画像を得ることを目的とする。
【0014】
請求項6の発明は、画像データの補正方法として画像データの値を一律所定の値に変更することにより容易に補正し、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを完全に防ぎ、違和感のない画像を得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る書き込み装置は、複数個の発光素子を配列した発光体チップを複数個配列して構成され感光体に光を照射して該感光体に画像を1ライン分ずつ書き込む発光体アレイと、この発光体アレイの各発光素子の駆動制御を画像データにより行なう発光体アレイ制御手段と、この発光体アレイ制御手段に入力される画像データのうち前記発光体アレイの特定位置に対応する画像データを補正するデータ補正手段と、この発光体アレイの特定の位置または特定の位置を含む所定領域に対応する画像データの状態を判定するデータ判定手段を備え、前記データ判定手段の判定結果に応じて前記データ補正手段により画像データの補正を行なうことを特徴とするものであり、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、その位置またはその位置を含む所定の領域の画像状態を判定し、その結果に応じてその位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより防ぐことができる。
【0016】
より詳しくは、請求項1に係る発明は、前記書き込み装置において、前記データ判定手段は前記発光体アレイの特定の位置に対応する画像データまたは特定の位置を含む所定領域に対応する画像データがある所定の濃度範囲の中間調であるかどうかを判定することを特徴とするものであり、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、その位置またはその位置を含む所定の領域の画像状態を判定し、その結果に応じてその位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより防ぐことができる。
【0017】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の書き込み装置において、前記発光体アレイの特定の位置は前記複数個の発光体チップ間のつなぎ目部分であることを特徴とするものであり、また、請求項3に係る発明は、請求項2記載の書き込み装置において、前記データ補正手段は、前記データ判定手段の判定結果に応じて、前記発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データを補正することを特徴とするものであり、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、発光体チップ間のつなぎ目の位置またはその位置を含む所定の領域の画像状態を判定し、その結果に応じて発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより防ぐことができる。
【0018】
請求項4に係る発明は、請求項3記載の書き込み装置において、前記データ補正手段は、前記データ判定手段が前記発光体チップ間のつなぎ目の位置またはつなぎ目の位置を含む所定の領域を中間調であると判定した場合、前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの光量が増すように補正することを特徴とするものであり、発光体チップ間のつなぎ目にあたる部分またはそれを含む所定領域の画像データが中間調の時のみ画像データを補正することにより、補正が不必要な時にも補正してしまうために生じる縦スジを防ぐことができる。
【0019】
請求項5に係る発明は、請求項4記載の書き込み装置において、前記データ補正手段における補正方法は前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの値を所定量増加させることで前記発光素子の光量が増すように補正することを特徴とするものであり、画像データの補正方法として画像データの値を所定量増やすことにより容易に補正し、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを防ぐことができる。
【0020】
請求項6に係る発明は、請求項4記載の書き込み装置において、前記データ補正手段における補正方法は前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの値を所定の値に変更することで前記発光素子の光量が増すように補正することを特徴とするものであり、画像データの補正方法として画像データの値を一律所定の値に変更することにより容易に補正し、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを完全に防ぐことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0022】
図2は本発明を応用した電子写真方式の画像形成装置の一実施形態を示す斜視図である。この実施形態は請求項1〜6に係る発明を応用したデジタル複写機の一実施形態であり、このデジタル複写機10の上部に原稿台11、圧板12(あるいは自動原稿給紙装置(ADF))及び操作部13が設けられている。原稿は、原稿台11上に載置され、圧板12(あるいはADFの搬送ベルト)により抑えられて原稿台11上に密着する。操作部13は、原稿読み取りのためのモードや複写倍率の設定、オペレータに対する表示などを行なう。
【0023】
また、このデジタル複写機10は、下側に複数の給紙部14〜18が設けられ、左側に排紙部19が設けられている。デジタル複写機10の内部には、結像光学系を含む原稿読み取り手段、給紙搬送系、感光体としての例えばドラム状感光体、帯電手段、現像手段、転写手段、定着手段、排紙系、クリーニング装置、除電装置など電子写真プロセスを行なう周知の機構と、制御装置とが内蔵されている。
【0024】
原稿読み取り手段は、原稿台11上の原稿を光源により照明してその反射光を結像光学系を介して撮像素子としてのCCDからなるラインセンサに結像するとともに、光源及び結像光学系の一部の移動により原稿台11上の原稿を走査して原稿画像を例えば400dpiで読み取り、ラインセンサからのアナログ画像信号をA/D変換部でデジタル画像データに変換して出力する。
【0025】
このデジタル画像データは後述のように様々な補正が行われて書き込み装置に送られ、この書き込み装置は、前述の図17,18に示したような構成のLEDアレイからなる発光体アレイ1を使用したものである。この書き込み装置は、LEDアレイ1の各LED素子2を後述するように画像データにより駆動してLEDアレイ1の主走査方向へ一列に配列されている各LED素子2から光ビームをドラム状感光体へ照射させる。
【0026】
このドラム状感光体は、回転駆動部により副走査方向へ回転駆動されて帯電手段により均一に帯電された後にLEDアレイ1の各LED素子2からの光ビームにより露光されて画像が1ライン分ずつ書き込まれることで静電潜像が形成される。このドラム状感光体上の静電潜像は現像手段により現像されてトナー像となり、また、給紙部14〜18のうち操作部13により指示された給紙部から転写材としての転写紙が給紙搬送系により給紙搬送される。
【0027】
この転写紙は、転写手段によりドラム状感光体上のトナー像が転写され、定着手段によりトナー像が定着されて排紙系により排紙部19へ排出される。また、ドラム状感光体は、トナー像転写後にクリーニング装置により残留トナーが除去されて除電装置により残留電荷が除去され、次の電子写真プロセスに備える。制御装置は、操作部13からの指示に従い原稿読み取り手段やその他の各部を制御する。
【0028】
図1はこのデジタル複写機10の画像データ処理部部分を示す図である。読み取り処理部20は、上記ラインセンサで400dpiで読み取ってA/D変換部でA/D変換した画像データに対してシェーディング補正などの様々な補正を行い、その補正後の画像データDを1画素毎に6ビット(64階調:0/63〜63/63)で、データ判定手段及びデータ補正手段を有する書き込みデータ補正部21へ出力する。
【0029】
書き込みデータ補正部21は、読み取り処理部20からの画像データDのうちLEDアレイ1の各LEDチップからなる発光体チップ3間の継ぎ目の位置に対応する画像データ及びその周辺の画像データが中間調の場合に、継ぎ目の位置に対応する画像データの値を所定量増加させるかまたは一定の値に変換することでLED素子2の光量が増すように補正し、その補正後の画像データを書き込み処理部22へ出力する。書き込み処理部22は、書き込みデータ補正部21から入力された補正後の画像データに基づきLEDアレイ1の各LED素子2の駆動制御を行なって400dpiで上記ドラム状感光体への画像の書き込みを行なう。
【0030】
制御部23は、操作部13と接続されており、操作部13にて設定された原稿読み取り時のモード等に基づき読み取り処理部20、書き込みデータ補正部21及び書き込み処理部22を制御する。ここに、書き込みデータ補正部21及び書き込み処理部22は書き込み装置に含まれる。
【0031】
図3は書き込みデータ補正部21の構成を示し、書き込みデータ補正部21は補正しようとする画像データ及びその周辺の画像データが中間調であるかどうかを検出し判定するデータ判定手段としての中間調エリア検出部60と、中間調エリア検出部60の検出結果に従って実際に画像データの補正を行なうデータ補正手段としてのデータ補正部61により構成される。以下、更に各部の詳細を説明する。
【0032】
図4は図3に示す書き込みデータ補正部21内の中間調エリア検出部60の一構成例を示す図である。また図5はその中間調エリア検出部60動作タイミングを示す図である。以下、この図4,5を用いて中間調エリア検出部60の動作について説明する。
【0033】
図4,5において、中間調エリア検出部60は比較器71,72、アンドゲート73,78、及びフリップフロップ74〜77,79,80により構成される。比較器71,72では制御部23により設定された上限/下限スレッシュと画像データとの大小関係が判定され、画像データと上限/下限スレッシュの関係が、
上限スレッシュ>画像データ>下限スレッシュ
の時、比較器71,72の出力が共にハイ・レベルになるように構成されている。ここで上限スレッシュは、これ以上画像濃度が高ければ白抜けが生じない程度のレベルであり、下限スレッシュは、これ以下の濃度であるときに補正をかけると逆に補正をかけた部分が黒スジとして目立ってしまう程度のレベルである。そして各比較器71,72の出力はアンドゲート73によりアンド出力が取られているので、画像データと上限/下限スレッシュの関係が上記のようになっている時にアンドゲート73の出力はハイ・レベルとなる。
【0034】
アンドゲート73の出力はフリップフロップ74〜77によりラッチされ、アンドゲート73及び各フリップフロップ74〜77の出力はアンドゲート78によりアンド出力を取り、この出力を中間調エリア信号とする。つまり、ここでは中間調の定義を主走査方向で注目画素とその前後2画素が連続して所定の濃度範囲にあるときに、その注目画素を中間調として判定している。またフリップフロップ79,80では画像データをラッチすることにより中間調エリア信号との位相を合わせている。
【0035】
次に図6は図3に示す書き込みデータ補正部21内のデータ補正部61の第1の実施例の構成を示す図であり、図7はそのデータ補正部61の動作タイミングを示す図である。以下、この図6,7を用いてデータ補正部61の動作について説明する。
【0036】
図6,7において、前述の中間調エリア検出部60を通過した読み取り処理部20からの画像データDは、選択手段としてのセレクタ24及び加算手段としての加算器25に入力され、加算器25は制御部23により設定された所定の補正値、例えば10を読み取り処理部20からの画像データDに加算することで画像データDを補正する。
【0037】
加算器25からの補正された画像データCはセレクタ24に入力され、セレクタ24は各LEDチップ3間の継ぎ目の位置の画像が中間調エリア検出部60により中間調であることが検出されたら、その継ぎ目の位置に対応して加算器25からの補正された画像データCを選択して出力すると共に、各LEDチップ3間の継ぎ目の位置以外の位置に対応して読み取り処理部20からの画像データDを選択して出力する。
【0038】
各LEDチップ3間の継ぎ目の位置はカウンタ26とデコーダ27からなる発光体チップ間継ぎ目検出手段により検出される。前述したように各LEDチップ3はそれぞれ64個のLED素子2が配置されている。従って、画像データは各LEDチップ3間の継ぎ目の位置に対応する画像データが64画素毎に現れる。
【0039】
そこでカウンタ26は、制御部23からの画像データ有効信号LGATEがハイ・レベルになると、基準クロックCLKに同期してカウントを開始し、画像データ有効信号LGATEがハイ・レベルとなっている期間中、基準クロックCLKに同期してカウントを行なう。ここに、画像データは画像データ有効信号LGATEがハイ・レベルの期間に有効となる。
【0040】
カウンタ26は6ビットカウンタであるので、カウンタ26の出力信号eは0から63まで変化する。このカウンタ26の出力信号eは制御部23からの画像データ有効信号LGATE及びデコード切換信号と共にデコーダ27に入力される。デコーダ27は、画像データ有効信号がハイ・レベルとなっている期間にデコード切換信号に応じてカウンタ26の出力信号eが0、63の時にハイ・レベルとなってその他の時にロウ・レベルとなる出力信号fを出力する。
【0041】
なお、デコーダ27は画像データ有効信号LGATEがハイ・レベルとなっている期間にデコード切換信号に応じてカウンタ26の出力信号eが63の時のみハイ・レベルとなって、その他の時にロウ・レベルとなる出力信号f’を出力するようにしても良い。いずれにせよデコーダ27の出力信号fまたはf’はアンドゲート29に入力される。
【0042】
アンドゲート29では中間調エリア検出部60により検出された中間調エリア信号とデコーダ27の出力信号fまたはf’(LEDチップ3間の継ぎ目信号)とのアンドが取られ両方の信号が共にハイ・レベルの時、つまり、LEDチップ間3の継ぎ目が中間調であるときに出力信号iはハイ・レベルとなる。
【0043】
セレクタ24は、アンドゲート29の出力信号iがロウ・レベルの時には読み取り処理部20からの画像データDを選択して出力し、アンドゲート29の出力信号iがハイ・レベルの時、つまりLEDチップ3間の継ぎ目が中間調であるときには加算器25からの補正された画像データcを選択して出力する。そしてセレクタ24からの画像データgはフリップフロップ28により基準クロックCLKにてラッチされた後、画像データhとして書き込み処理部22に入力される。
【0044】
次に図8は図3に示す書き込みデータ補正部21内のデータ補正部61の第2の実施例の構成を示す図であり、図9はそのデータ補正部61の動作タイミングを示す図である。図6,7に示した第1の実施例と図8,9に示す第2の実施例ではデータの補正方法が異なっている。つまり、第1の実施例では画像データDに所定量(例では10)加算することによりLED素子2の光量を増加し、白抜けを防ぐものであったが、この場合は継ぎ目の位置の画像データの濃度が20程度の時は10加算しても30程度なので白抜けの度合いは低減されるものの、場合によっては若干の白抜けが発生することがあり得た。また画像データの濃度が39程度の場合には必要以上に補正をかけることになっていた。
【0045】
しかし第2の実施例では、画像データを白抜けがなくなる所定の値に変換することにより、完全に白抜けを防ぐものである。つまり、セレクタ24の補正値の入力を制御部23により直接設定するものであり、この場合は白抜けが発生しなくなるレベル40に設定されている。その他の構成は第1の実施例と同じであり、セレクタ24はLEDチップ3間の継ぎ目が中間調であるときには制御部23からの補正値(レベル40)を出力して補正し、それ以外の時は読み取り処理部20からの画像データDを出力する。なお、図7,9において画像データの数字は信号レベルを示す。
【0046】
次に、図1に示した画像データ処理部分内の書き込み処理部22について説明する。書き込み処理部22は図10に示すように発光体アレイ制御手段としてのLED制御部5とLEDアレイ1とから構成される。LED制御部5は書き込みデータ補正部21からの画像データをLEDアレイ1のデータ入力形式に合わせて変換したり、LEDアレイ1の光量を補正したり、制御信号を発生したりする。LEDアレイ1は、LED制御部5で変換された画像データに基づき発光し、上記ドラム状感光体を露光してドラム状感光体に画像を書き込むことにより静電潜像をドラム状感光体上に形成する。
【0047】
次に、LED制御部5について説明する。図11に示すようにLED制御部5は制御信号発生部30、画像データ変換部31とから構成され、画像データ変換部31はラインメモリ32〜35及びデータ選択部36から構成される。図12はLED制御部5の動作タイミングを示し、以下図12を用いてLED制御部5の動作を説明する。
【0048】
書き込みデータ補正部21から入力された画像データは、制御信号発生部30からラインメモリ32,34へのライトイネーブル信号WEがハイレベルである間に各ライン分の前半部分がラインメモリ32,34にそれぞれ書き込まれ、制御信号発生部30からラインメモリ33,35へのライトイネーブル信号WEがハイレベルである間に各ライン分の後半部分がラインメモリ33,35にそれぞれ書き込まれる。
【0049】
ラインメモリ32,33とラインメモリ34,35とはトグル動作をし、制御信号発生部30からラインメモリ32,33へのライトイネーブル信号WEがハイレベルになってラインメモリ32,33に画像データが書き込まれる周期には制御信号発生部30からラインメモリ34,35へのリードイネーブル信号REがハイレベルである間にラインメモリ34,35から画像データが読み出され、逆に制御信号発生部30からラインメモリ32,33へのリードイネーブル信号REがハイレベルになってラインメモリ32,33から画像データが読み出される周期には制御信号発生部30からラインメモリ34,35へのライトイネーブル信号WEがハイレベルである間にラインメモリ34,35に画像データが書き込まれる。
【0050】
例えば図12に示すようにnライン目の画像データの前半部分と後半部分とがラインメモリ32,33にそれぞれ画像データが書き込まれる周期にはラインメモリ34,35に(n−1)ライン目の画像データの前半部分と後半部分とがそれぞれ読み出され、(n+1)ライン目の画像データの前半部分と後半部分とがラインメモリ34,35にそれぞれ画像データが書き込まれる周期にはラインメモリ32,33に先程の周期で書き込まれたnライン目の画像データの前半部分と後半部分とがラインメモリ32,33からそれぞれ読み出される。
【0051】
データ選択部36は制御信号発生部30からの選択切換信号によりラインメモリ32〜35からの各画像データを切り換えて出力することにより、各周期で各ラインの画像データをその前半部分と後半部分とを揃えて出力する。この時、ラインメモリ32〜35から読み出される画像データは各ライン分の前半部分と後半部分とに分かれるので、1周期内にラインメモリから画像データを読み出すだけならラインメモリから画像データを1画素分ずつ読み出すためのリードクロックの周期を最大1/2の周期に落とすことができるが、1周期内にはLEDアレイ1を発光させる期間も必要であるため、1周期を60〜70%に落とした期間でラインメモリ32〜35から画像データを読み出している。
【0052】
制御信号発生部30は、各ラインメモリ32〜35に供給するライトイネーブル信号WE、リードイネーブル信号RE、ライトクロック、リードクロックを発生すると共に、データ選択部36へ供給する選択切換信号を発生する。この選択切換信号がハイレベルの時にはラインメモリ32,33からの画像データが有効となり、選択切換信号がロウレベルの時にはラインメモリ34,35からの画像データが有効となる。また、制御信号発生部30は、LEDアレイ1に供給する画像転送クロックTCK、転送終了信号SET、発光有効信号ENなどの制御信号も発生する。
【0053】
次に、LEDアレイ1について説明する。図13はLEDアレイ1の回路構成を示す図である。LEDアレイ1は、実際に発光する4992(64×78)個のLED素子2と、LED制御部5により変換された画像データやLED制御部5にて発生した制御信号が入力されてこれらを各部へ送る入力インターフェイス(I/F)部37と、各LED素子2の発光光量を画像データ値に応じて制御する光量制御部38,39と、入力I/F部37からの画像データを転送するためのシフトレジスタ40,41とによって構成される。光量制御部38,39及びシフトレジスタ40,41は各々1ライン分が前半部分と後半部分とに分けられた画像データに対応して2つずつある。
【0054】
図14はLEDアレイ1の動作タイミングを示し、以下図14を用いてLEDアレイ1の動作を説明する。リードイネーブル信号REがハイレベルである間にLED制御部5から各ライン分の画像データの前半部分、後半部分が入力I/F部37を介してシフトレジスタ40,41にそれぞれ入力され、この各ライン分の画像データの前半部分、後半部分はLED制御部5から入力I/F部37を介してシフトレジスタ40,41に入力される転送クロックTCKに同期してシフトレジスタ40,41をそれぞれ転送される。
【0055】
1ライン分の画像データ全てが転送されると、LED制御部5から入力I/F部37を介して光量制御部38,39に入力される転送終了信号によりシフトレジスタ40,41内の1ライン分の画像データの前半部分と後半部分とが光量制御部38,39にてそれぞれラッチされる。LED制御部5から入力I/F部37を介して光量制御部38,39に入力される発光有効信号ENは、発光クロックLCLK(=TCK×10)の63クロック分に相当する幅を有する信号である。
【0056】
光量制御部38,39は、図15に示すようにハイレベルの期間がそれぞれ発光クロックLCLKの0〜63クロック分に相当する幅となる64個の信号を発光有効信号ENから作る。そして、光量制御部38,39は、その64個の信号のうちハイレベルの期間が先程ラッチした画像データのデータ値に応じたパルス幅となる信号を発光信号として選択する。
【0057】
つまり、光量制御部38,39は、画像データのデータ値が1である時には発光クロックLCLKの1クロック分に相当する期間だけハイレベルとなる信号を選択し、画像データのデータ値が2である時には発光クロックLCLKの2クロック分に相当する期間だけハイレベルとなる信号を選択し、画像データのデータ値が3である時には発光クロックLCLKの3クロック分に相当する期間だけハイレベルとなる信号を選択し、以下同様に画像データのデータ値に応じた期間だけハイレベルとなる信号を選択し、また、画像データのデータ値が0である時には、常にロウ・レベルである信号を選択する。
【0058】
光量制御部38,39は、このように先程ラッチした1ライン分の画像データについてその各データ値(画像データの各画素信号毎のデータ値)に応じた期間だけハイレベルとなる信号を発光信号として選択し、これらの発光信号により1ライン分の画像データに対応したLEDアレイ1の各LED素子2をそれぞれ発光信号のハイレベルの期間だけ点灯させる。このように、光量制御部38,39は、画像データのデータ値に応じてLED素子2の点灯時間を変えることによりLED素子2の光量を変化させ、多値の画像書き込みを実現する。
【0059】
図16(a)は従来の書き込み装置のように画像データの補正(各LEDチップ3の継ぎ目部分の位置に対応する画像データの補正)を行わずに低濃度の画像を出力する場合の書き込みドット4を示し、書き込み画像上で各LEDチップ3の間隔の所が白抜けする。図16(b)は本実施形態の書き込み装置にて画像データの補正(各LEDチップ3の継ぎ目部分の位置に対応する画像データの補正)を行って低濃度の画像を出力する場合の書き込みドット4を示し、書き込み画像上で各LEDチップ3の間隔の所の白抜けが無くなる。
【0060】
以上の実施形態では、書き込みデータ補正部21により各LEDチップ3の隣接する部分の画像データを補正してLED素子2の光量を増やすように画像データのデータ値を所定量増やすので、中間調画像を再現する場合に発生する白スジ(白抜け)を回避することができ、画像品質を向上させることができる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る書き込み装置によれば、複数個の発光素子を配列した発光体チップを複数個配列して構成され感光体に光を照射して該感光体に画像を1ライン分ずつ書き込む発光体アレイと、この発光体アレイの各発光素子の駆動制御を画像データにより行なう発光体アレイ制御手段と、この発光体アレイ制御手段に入力される画像データのうち前記発光体アレイの特定位置に対応する画像データを補正するデータ補正手段と、この発光体アレイの特定の位置または特定の位置を含む所定領域に対応する画像データの状態を判定するデータ判定手段を備え、前記データ判定手段の判定結果に応じて前記データ補正手段による画像データの補正を行なうので、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、その位置及びその周辺の画像が中間調であるかどうかを検出して、中間調である場合はその位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより白抜けを低減する、あるいは防ぐことができるので、違和感のない画像を得ることができる。
【0062】
より詳しくは、請求項1に係る発明によれば、前記書き込み装置において、前記データ判定手段は前記発光体アレイの特定の位置に対応する画像データまたは特定の位置を含む所定領域に対応する画像データがある所定の濃度範囲の中間調であるかどうかを判定するので、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、その位置及びその周辺の画像が中間調であるかどうかを検出して、中間調である場合はその位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより白抜けを低減する、あるいは防ぐことができるので、違和感のない画像を得ることができる。
【0063】
請求項2,3に係る発明によれば、請求項1記載の書き込み装置において、前記発光体アレイの特定の位置は前記複数個の発光体チップ間のつなぎ目部分であり、前記データ補正手段は、前記データ判定手段の判定結果に応じて、前記発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データを補正するので、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを、その位置及びその周辺の画像が中間調であるかどうかを検出して、中間調である場合はその位置に対応した画像データを補正して光量を増やすことにより白抜けを低減する、あるいは防ぐことができるので、違和感のない画像を得ることができる。
【0064】
請求項4に係る発明によれば、請求項3記載の書き込み装置において、前記データ補正手段は、前記データ判定手段が前記発光体チップ間のつなぎ目の位置またはつなぎ目の位置を含む所定の領域を中間調であると判定した場合、前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの光量が増すように補正するので、発光体チップ間のつなぎ目にあたる部分またはそれを含む所定領域の画像データが中間調の時のみ画像データを補正することにより、補正が不必要な時にも補正してしまうことが防げるので、補正が不必要な時にも補正してしまうために生じる縦スジを防ぐことができ、違和感のない画像を得ることができる。
【0065】
請求項5に係る発明によれば、請求項4記載の書き込み装置において、前記データ補正手段における補正方法は前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの値を所定量増加させることで前記発光素子の光量が増すように補正するので、画像データの補正方法として画像データの値を所定量増やすことにより容易に補正し、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを防ぐことができるので、違和感のない画像を得ることができる。
【0066】
請求項6に係る発明によれば、請求項4記載の書き込み装置において、前記データ補正手段における補正方法は前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの値を所定の値に変更することで前記発光素子の光量が増すように補正するので、画像データの補正方法として画像データの値を白抜けが発生しなくなる所定の値に変換することにより容易に補正し、発光体チップ間が若干広いために発生する白抜けを完全に防ぐことができるので、違和感のない画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す電子写真方式の画像形成装置の画像データ処理部のブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態を示す電子写真方式の画像形成装置の斜視図である。
【図3】図1に示す画像データ処理部内の書き込みデータ補正部の一実施例を示すブロック図である。
【図4】図3に示す書き込みデータ補正部内の中間調エリア検出部の一実施例を示すブロック図である。
【図5】図4に示す中間調エリア検出部の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図6】図3に示す書き込みデータ補正部内のデータ補正部の第1の実施例の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示すデータ補正部の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図8】図3に示す書き込みデータ補正部内のデータ補正部の第2の実施例の構成を示すブロック図である。
【図9】図8に示すデータ補正部の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図10】図1に示す画像データ処理部内の書き込み処理部の一実施例を示すブロック図である。
【図11】図10に示す書き込み処理部内のLED制御部の一実施例を示すブロック図である。
【図12】図11に示すLED制御部の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図13】図10に示す書き込み処理部内のLEDアレイの回路構成例を示すブロック図である。
【図14】図13に示すLEDアレイの動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図15】図13に示すLEDアレイの動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図16】従来の書き込み装置による書き込みドットと、本発明の実施形態の書き込み装置による書き込みドットを示す図である。
【図17】LEDアレイの概略構成例を示す平面図である。
【図18】図17に示すLEDアレイの一部を拡大して示す要部平面図である。
【図19】従来の書き込み装置による書き込みドットの例を示す図である。
【符号の説明】
1:LEDアレイ(発光体アレイ)
2:LED素子(発光素子)
3:LEDチップ(発光体チップ)
5:LED制御部(発光体アレイ制御手段)
13:操作部
21:書き込みデータ補正部
22:書き込み処理部
23:制御部
24:セレクタ
25:加算器
26:カウンタ
27:デコーダ
29:アンドゲート
30:制御信号発生部
31:画像データ変換部
32〜35:ラインメモリ
36:データ選択部
37:入力I/F部
38,39:光量制御部
40,41:シフトレジスタ
60:中間調エリア検出部(データ判定手段)
61:データ補正部(データ補正手段)
71,72:比較器
73,78:アンドゲート
74〜77,79,80:フリップフロップ
Claims (7)
- 複数個の発光素子を配列した発光体チップを複数個配列して構成され感光体に光を照射して該感光体に画像を書き込む発光体アレイと、この発光体アレイの各発光素子の駆動制御を画像データにより行なう発光体アレイ制御手段と、この発光体アレイ制御手段に入力される画像データのうち前記発光体アレイの特定位置に対応する画像データを補正するデータ補正手段と、この発光体アレイの特定の位置または特定の位置を含む所定領域に対応する画像データの状態を判定するデータ判定手段を備え、前記データ判定手段の判定結果に応じて前記データ補正手段により画像データの補正を行なう書き込み装置において、
前記データ判定手段は前記発光体アレイの特定の位置に対応する画像データまたは特定の位置を含む所定領域に対応する画像データがある所定の濃度範囲の中間調であるかどうかを判定することを特徴とする書き込み装置。 - 請求項1記載の書き込み装置において、前記発光体アレイの特定の位置は前記複数個の発光体チップ間のつなぎ目部分であることを特徴とする書き込み装置。
- 請求項2記載の書き込み装置において、前記データ補正手段は、前記データ判定手段の判定結果に応じて、前記発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データを補正することを特徴とする書き込み装置。
- 請求項3記載の書き込み装置において、前記データ補正手段は、前記データ判定手段が前記発光体チップ間のつなぎ目の位置またはつなぎ目の位置を含む所定の領域を中間調であると判定した場合、前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの光量が増すように補正することを特徴とする書き込み装置。
- 請求項4記載の書き込み装置において、前記データ補正手段における補正方法は、前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの値を所定量増加させることで前記発光素子の光量が増すように補正することを特徴とする書き込み装置。
- 請求項4記載の書き込み装置において、前記データ補正手段における補正方法は、前記発光体アレイ制御手段へ入力される画像データのうち前記発光体アレイの発光体チップ間のつなぎ目の位置に対応した画像データの値を所定の値に変更することで前記発光素子の光量が増すように補正することを特徴とする書き込み装置。
- 感光体に光を照射して画像を書き込む書き込み装置を有する画像形成装置において、前記書き込み装置として、請求項1〜6のいずれか一つに記載の書き込み装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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