JP2006198998A - 画像形成装置、階調画像形成方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 階調の再現性を向上して高画質な階調画像を得ることを可能にする。
【解決手段】 複数のパルス幅データと、これらの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納したパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２を備え、ＰＷＭ回路１０６が、所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じてパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成し、レーザユニット１０７に光ビームを発生させる。制御部１０９は、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐから読み出された複数のパルス位置情報に対応する光ビームの一部が検出されていないとき、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置、階調画像形成方法、及びプログラムに関し、特に、多値画像データに基づいて階調画像を形成する画像形成装置、該画像形成装置に適用される階調画像形成方法、及び該階調画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

従来、レーザ光により画像露光を行う電子写真方式の画像形成装置には、階調性を有した画像を転写紙に形成する方式のものがあり、そうした画像形成装置では、画像露光に用いるレーザダイオードを、多値画像データに応じてパルス幅変調（ＰＷＭ）したＰＷＭ信号により駆動することが行われる。

図１１は、画像露光に用いるレーザダイオードに供給される電流と、該電流供給によりレーザダイオードから出力される光の強度との関係を示す、レーザダイオードの一般的な電流−光出力特性図である。

レーザダイオードは、閾値Ｉｔｈを境にして低電流域ではＬＥＤ発光を行い、高電流域ではレーザ発光を行う。

この特性は環境温度により変動してしまう。そのため、画像形成装置では従来、感光体をラスタスキャンにより走査して潜像を形成する際に、環境温度の変動に対してレーザビーム出力強度を安定化することが行われている。すなわち、レーザビーム出力強度を、光出力検出回路によってレーザ近傍において、画像露光の水平走査の直前に検出し、この検出信号をレーザ駆動回路にフィードバックして、レーザビーム出力強度が常に設定値と等しくなるように制御している。この制御は、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路によって行われる。

ＡＰＣ回路では、画像露光の水平走査の直前に、レーザダイオードの光出力強度が所定値Ｐｏとなるときの駆動電流Ｉｏを検出し、感光体への画像露光時には、レーザダイオードをこの駆動電流Ｉｏで定電流駆動を行い、これによって、光出力強度Ｐｏでの安定した露光を可能にしている。

ところで、感光体上の走査の途中で、画像データが露光不要を示すデータであるため、レーザダイオードからの光出力強度を０にする場合があるが、そうした場合でも、レーザダイオードを駆動する駆動電流を０にしないバイアスＡＰＣと呼ばれる制御方法がある。すなわち、感光体上の走査の途中で、画像データが露光必要を示すデータであるときは、レーザダイオードを駆動する駆動電流量をＩｏとし、画像データが露光不要を示すデータであるときは、レーザダイオードを駆動する駆動電流（バイアス電流）量をＩｂとし、それぞれ定電流駆動を行う。

こうしたバイアスＡＰＣが行われるＡＰＣ回路において、レーザダイオードをパルス駆動するＰＷＭ信号のパルス幅と、レーザダイオードから出力される光量との関係を、以下に説明する。

図１２は、レーザダイオードをパルス駆動するＰＷＭ信号のパルス幅と、レーザダイオードから出力される光量（積分値）との関係を示す図である。

同図においてグラフＧ１は、バイアスＡＰＣを行わない場合、つまりバイアス電流Ｉｂ＝０の場合の特性を表す。このグラフＧ１においては、ＰＷＭ信号のパルス幅が１０％以下の場合、レーザダイオードは応答せず、光量は０である。パルス幅が１０％以上となるとレーザダイオードが点灯を開始し、光量も順次リニアに上昇していく。パルス幅が９０％以上になると、急激に光量が上昇し、光量が１００％で飽和する。

グラフＧ２は、バイアスＡＰＣを行い、バイアス電流Ｉｂを、０から閾値Ｉｔｈまでの間のいずれかの値に設定した場合の特性を表す。このグラフＧ２においては、ＰＷＭ信号のパルス幅が５％以下の場合、レーザダイオードは応答せず、光量も０である。パルス幅が５％以上となるとレーザダイオードが点灯を開始し、光量も順次リニアに上昇していく。パルス幅が９０％以上になると、急激に光量が上昇し、光量が１００％で飽和する。

グラフＧ３は、バイアスＡＰＣを行い、バイアス電流Ｉｂを閾値Ｉｔｈに設定した場合の特性を表す。このグラフＧ３においては、ＰＷＭ信号のパルス幅が５％以下の場合レーザダイオードは応答せず、光量も０である。パルス幅が５％以上となるとレーザダイオードが点灯を開始し、光量が急激に上昇していく。パルス幅が１０％以上となると、光量は順次リニアに上昇していく。パルス幅が９５％以上になると急激に光量が上昇し、光量は１００％で飽和する。

このようにして、バイアスＡＰＣを行い、バイアス電流Ｉｂを適切な値に設定すると、図１２に示すＰＷＭ特性のリニア領域の割合を増やすことができ、そのため、階調画像を出力する方式の画像形成装置に、こうしたバイアスＡＰＣを行うＡＰＣ回路を採用することで、高品質な階調画像を作成し得る。

図１３は、画像データよりＰＷＭ信号を生成する従来のＰＷＭ回路の構成を示すブロック図である（例えば、特許文献１参照）。

同図において、８ビットのパラレル信号からなる画像データが、不図示の画像処理コントローラからレジスタ６０１に入力される。レジスタ６０１に一時格納された画像データは、画像クロックで同期されており、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路６０２に入力されてアナログ電圧に変換される。この変換されたアナログ電圧はコンパレータ６０３に入力され、コンパレータ６０３は、このアナログ電圧を三角波発生回路６０４から出力された三角波と比較することで、該アナログ電圧のレベルに応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号は、バッファ６０５を介して、不図示のレーザダイオードの駆動回路に供給される。
特開平５−２１２９００号公報

しかしながら、バイアスＡＰＣが行われる上記従来のＡＰＣ回路において、レーザダイオードのＰＷＭ特性を、０％から１００％までの全光量に亘って完全にリニアな特性にすることは不可能であり、０％近傍および１００％近傍には不感帯が存在する。

この不感帯を解消するために、ＰＷＭの分解能を高くして、光量が急激に立ち上がるパルス幅１０％近傍、および急激に飽和するパルス幅９０％近傍を細かく制御することにより、光量を０％から１００％まで制御することが考えられるが、この場合、ＰＷＭ回路へ入力される画像データのビット数を増やす必要があり、これによってＰＷＭ回路が複雑化してしまう。

例えば、解像度６００ＤＰＩの場合、人間の目で濃度が識別可能なのは１０レベル程度であると言われている。したがって、画像の濃度データは４ビットあれば十分である。しかし、レーザダイオードの制御を細かく行うためには、画像の濃度データを８ビットにする必要がある。このため、ＰＷＭ回路が複雑化するとともに、画像データの処理を行う画像処理コントローラも、ビット数を増すことに伴うコストアップの問題を有している。

また、この不感帯の範囲は、レーザダイオードの特性および駆動回路の特性に応じて決定される。すなわち、同一のレーザダイオード及び駆動回路において、駆動周波数が高くなるに伴い不感帯の範囲が増加し、リニアな領域が減少する。例えば、駆動周波数が１０ＭＨｚであるとき、ＰＷＭ信号のパルス幅が０〜５％の範囲内において不感帯が存在したものが、駆動周波数が２０ＭＨｚとなると、ＰＷＭ信号のパルス幅が０〜１０％の範囲内において不感帯が発生する。また、環境温度変化や経年変化などによっても、不感帯の範囲は変動してしまう。

このため、近年の画像形成装置の高速化や画像の高画質化に伴ってレーザダイオードの駆動周波数が高くなるに伴い、低濃度部および高濃度部の階調の再現性が低下し、高画質化の妨げとなっていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、階調の再現性を向上して高画質な階調画像を得ることを可能にした画像形成装置、階調画像形成方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、多値画像データに基づいて階調画像を形成する画像形成装置において、多値画像データに応じてパルス幅データを取得するパルス幅取得手段と、複数のパルス幅データと、該複数のパルス幅データの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納した対応関係テーブルと、前記対応関係テーブルを参照して、前記パルス幅取得手段によって取得されたパルス幅データに対応する複数のパルス位置情報を取得するパルス位置取得手段と、前記パルス幅取得手段によって取得されたパルス幅データと、前記パルス位置取得手段によって取得された複数のパルス位置情報とに基づき、階調画像用のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成手段と、所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成する補正用パルス幅変調信号生成手段と、前記補正用パルス幅変調信号生成手段によって生成されたパルス幅変調信号に基づき光ビームを発生する光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段によって発生された光ビームを検出し、前記所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出された複数のパルス位置情報に対応するすべての光ビームが検出されているか否かを判別する判別手段と、前記判別手段によって一部の光ビームが検出されていないと判別されたとき、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する変更手段とを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

また、請求項５記載の発明によれば、複数のパルス幅データと、該複数のパルス幅データの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納した対応関係テーブルを備え、多値画像データに基づいて階調画像を形成する画像形成装置に適用される階調画像形成方法において、多値画像データに応じてパルス幅データを取得するパルス幅取得ステップと、前記対応関係テーブルを参照して、前記パルス幅取得ステップによって取得されたパルス幅データに対応する複数のパルス位置情報を取得するパルス位置取得ステップと、前記パルス幅取得ステップによって取得されたパルス幅データと、前記パルス位置取得ステップによって取得された複数のパルス位置情報とに基づき、階調画像用のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成ステップと、所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成する補正用パルス幅変調信号生成ステップと、前記補正用パルス幅変調信号生成ステップによって生成されたパルス幅変調信号に基づき、光ビーム発生手段に光ビームを発生させる光ビーム発生ステップと、前記光ビーム発生手段によって発生された光ビームを検出し、前記所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出された複数のパルス位置情報に対応するすべての光ビームが検出されているか否かを判別する判別ステップと、前記判別手段によって一部の光ビームが検出されていないと判別されたとき、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する変更ステップとを有することを特徴とする階調画像形成方法が提供される。

さらに、上記階調画像形成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、複数のパルス幅データと、該複数のパルス幅データの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納した対応関係テーブルを備え画像形成装置において、多値画像データに応じてパルス幅データを取得するとともに、前記対応関係テーブルを参照して、前記取得されたパルス幅データに対応する複数のパルス位置情報を取得する。前記取得されたパルス幅データおよび複数のパルス位置情報に基づき、階調画像用のパルス幅変調信号を生成する。一方、所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成し、このパルス幅変調信号に基づき、光ビーム発生手段に光ビームを発生させる。この光ビーム発生手段によって発生された光ビームを検出し、前記所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出された複数のパルス位置情報に対応するすべての光ビームが検出されているか否かを判別し、この結果、一部の光ビームが検出されていないと判別されたとき、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する。

これにより、低濃度部における階調を忠実に再現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す平面図であり、図２は同装置の側面図である。本画像形成装置は、レーザ光により画像露光を行う電子写真方式の画像形成装置であるとともに、多値画像データに応じた階調画像を出力する方式の画像形成装置である。

図１及び図２において、１５は回転多面鏡、１６は回転多面鏡１５を回転駆動するレーザスキャナーモータである。本実施の形態における回転多面鏡１５は、６つの反射面を備えている。１７は記録用光源であるところのレーザダイオードである。レーザダイオード１７は、不図示のレーザドライバにより画像信号に応じて点灯または消灯し、こうして光変調されたレーザ光は、レーザダイオード１７からコリメータレンズ２０を介し回転多面鏡１５に向けて照射される。回転多面鏡１５は矢印方向に回転していて、レーザダイオード１７から出力されたレーザ光は、回転多面鏡１５の回転に伴い、その反射面で連続的に出射角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は、ｆ−θレンズ２１により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡１８を経て感光ドラム１０に照射され、感光ドラム１０上で主走査方向に走査される。このとき、回転多面鏡１５の１面を介したビーム光の反射により、感光ドラム１０の主走査方向に１ライン分の画像が形成される。

感光ドラム１０は、予め帯電器１１により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光され、静電潜像が形成される。また、感光ドラム１０は矢印方向に回転していて、形成された静電潜像は、現像器１２により現像され、現像された可視像は転写帯電器１３により、不図示の転写紙に転写される。可視像が転写された転写紙は、定着器１４に搬送され、定着を行った後に機外に排出される。

また、感光ドラム１０の側部における主走査方向の走査開始位置近傍に、ＢＤセンサ１９が配置されている。回転多面鏡１５の各反射面で反射されたレーザ光は、ラインの走査に先立ってＢＤセンサ１９により検出される。この検出信号は、主走査方向の走査開始基準信号として不図示のタイミングコントローラに入力され、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期が取られる。

図３は、図１及び図２に示した画像形成装置における電気回路構成を示すブロック図である。

図中１０２はプリンタエンジンである。なお、本実施の形態では、プリンタエンジン１０２の画像解像度を６００ｄｐｉとして説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではない。

１０３はＦＩＦＯで構成されるラインメモリ、１０４は画像信号補正回路、１０５は切替器、１０６はパルス幅変調を行うＰＷＭ回路、１０７はレーザユニット、１０８はパルス位置生成回路、１０９は、ＣＰＵ、プログラムＲＯＭ、ワークＲＡＭなどを含む制御部、１１１は画像クロックＰＣＬＫを発生するクロックジェネレータ（Ｘ１）、１１２はサンプリングクロックＳＣＬＫを発生するクロックジェネレータ（Ｘ２）、１２１はレーザパルス幅検出回路である。

画像信号補正回路１０４は、ＳＲＡＭで構成されるルックアップテーブルであるパルス幅テーブルＬＵＴ_Ｗ（後述）を内蔵する。

パルス位置生成回路１０８内には、ルックアップテーブルであるパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２（後述）が設けられる。

レーザユニット１０７内には、レーザドライバ１１６、半導体レーザ１１７、ＰＩＮフォトダイオード１１８、電流−電圧変換器１１９、ＴＴＬ変換器１２０が設けられる。

レーザパルス幅検出回路１２１内には、エッジ格納回路１１０、Ｄフリップ−フロップ回路１１４、１１５が設けられる。

次に、こうした電気回路構成の画像形成装置で行なわれる、通常の印刷時における画像処理について、まず説明する。

画像処理コントローラ１０１から送られてくる８ビットの画像信号ＶＤＯは、画像転送クロックＶＣＬＫに同期してラインメモリ１０３に書込まれるとともに、画像クロックＰＣＬＫの立ち上がりに同期して読出される。ここで、クロックジェネレータ（Ｘ１）１１１から出力される画像クロックＰＣＬＫは、プリンタエンジン１０２の印刷（画像形成）動作において使用されるクロックであり、その１クロック幅は、解像度６００ｄｐｉの１画素幅に相当する。

画像信号補正回路１０４は、パルス幅テーブルＬＵＴ_Ｗを参照して、ラインメモリ１０３より入力された画像信号ＶＤＯに対応する８ビットのパルス幅データＰＷＤを生成する。パルス幅テーブルＬＵＴ_Ｗは、図４に例示するようなテーブルであり、画像信号ＶＤＯの変化に対するパルス幅データＰＷＤの変化度合（傾き）を、画像信号ＶＤＯの値が下限域（例えば００ｈ〜０５ｈ）及び上限域（例えばＦＢｈ〜ＦＦｈ）にあるとき、中間域（例えば０６ｈ〜ＦＡｈ）にあるときに比べ、大きく設定している。これによって、図１２を参照した説明した不感帯を解消するデータ変換が行われる。

パルス幅データＰＷＤは、切替器１０５とパルス位置生成回路１０８とに入力される。パルス位置生成回路１０８は、パルス幅データＰＷＤに基づきパルス位置データを出力する。

図示しないが、パルス位置生成回路１０８は、カウンタ、マルチプレクサ、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２等により構成される。パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２は、図５に例示するようなテーブルであり、８ビットのパルス幅データＰＷＤに対して、２ビットのパルス位置データを４つ保有する。パルス位置生成回路１０８は、パルス幅データＰＷＤが入力したとき、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２を参照して、該パルス幅データＰＷＤに対応するパルス位置データを４つ順次出力する。パルス位置データは、図６に示すように「００，０１，１０，１１」という２ビットで表現されたデータであり、１つのパルス幅データＰＷＤに対応して発生すべきＰＷＭ駆動信号を４分割した場合に、それぞれの分割信号のパルス位置を該分割信号のパルス周期の中で示す情報である。具体的には、左成長（００）、右成長（０１）、中央成長（１０）、両端成長（１１）といった位置を表す。

切替器１０５では、通常の画像形成時に、端子ａと端子ｃとが接続されており、パルス幅データＰＷＤがＰＷＭ回路１０６に入力される。ＰＷＭ回路１０６にはまた、パルス位置生成回路１０８で生成されたパルス位置データが入力される。ＰＷＭ回路１０６は、これらのパルス幅データＰＷＤ及びパルス位置データに基づきＰＷＭ駆動信号を生成し、レーザユニット１０７に出力する。これにより、レーザユニット１０７が駆動される。通常の画像形成時には、以上のようにして画像形成が行なわれる。

次に、パルス位置テーブル補正処理について、図７を参照して説明する。パルス位置テーブル補正処理は、通常の画像形成以外のとき、例えば画像形成前において行われる処理であり、上記のパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２に格納されているパルス位置データを補正し、これによって、ＰＷＭ駆動信号を４分割して得られた分割信号のパルス位置を変更して、該分割信号が存在するにも拘わらずレーザユニット１０７が事実上発光しないことを防止するようにする。

図７は、図３に示す画像形成装置が実行するパルス位置テーブル補正処理の手順を示すフローチャートである。

制御部１０９は、パルス位置生成回路１０８内のパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２に、初期値（図５に例示する値）を書き込む（Ｓ６０１）。次に、制御部１０９は切替器１０５を、端子ｂと端子ｃとが接続するように切替える（Ｓ６０２）。制御部１０９は、制御データｗ_ｒｅｆに「０１ｈ」を代入し（Ｓ６０３）、この制御データｗ_ｒｅｆを切替器１０５及びパルス位置生成回路１０８に出力する（Ｓ６０４）。

通常の画像形成時と同様にレーザユニット１０７を駆動する（Ｓ６０５）。すなわち、ＰＷＭ回路１０６は、制御データｗ_ｒｅｆをパルス幅データＰＷＤとし、また、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２を参照してパルス位置生成回路１０８により読み出された、制御データｗ_ｒｅｆに対応するパルス位置データに基づき、ＰＷＭ駆動信号を生成し、レーザユニット１０７に出力する。

レーザユニット１０７では、半導体レーザ１１７がＰＷＭ駆動信号に基づいて発光し、ＰＩＮフォトダイオード１１８が、半導体レーザ１１７から出力されたレーザ光を受光して、そのパルス波形に応じた電流を出力し、この電流は電流−電圧変換器１１９により電圧に変換される。このようにして得られたレーザ光のパルス波形を表す電圧信号は、ＴＴＬ変換器１２０によりＴＴＬレベルに変換されて、変調信号ＰＤとしてＤフリップフロップ回路１１４のＤ端子へ入力される。

レーザパルス幅検出回路１２１では、Ｄフリップフロップ回路１１４が、ＴＴＬ変換器１２０から入力された変調信号ＰＤと、クロックジェネレータ（Ｘ２）１１２からのサンプリングクロックＳＣＬＫとに基づき、信号ＥｘＰＤをエッジ格納回路１１０に出力するとともに、Ｄフリップフロップ回路１１５が、クロックジェネレータ（Ｘ１）１１１からＤ端子に受けたサンプリングクロックＰＣＬＫと、クロックジェネレータ（Ｘ２）１１２からのサンプリングクロックＳＣＬＫとに基づき、信号ＥｘＰＣＬＫをエッジ格納回路１１０に出力する。エッジ格納回路１１０は、これらに基づき、実際に発光されたレーザ光のエッジを示すエッジ情報を検出して格納する（Ｓ６０６）。このエッジ情報を基に、制御部１０９は、実際に発光されたレーザ光の発光期間（パルス幅）を計算する（Ｓ６０７）。

制御部１０９は、算出されたパルス幅に基づいて、ＰＷＭ駆動信号を４分割して得られた分割信号のいずれかにおいて、該分割信号が存在するにも拘わらずレーザユニット１０７が事実上発光しないこと（検出パルス幅が０）が発生しているか否かを判定する（Ｓ６０８）。その結果、分割信号が存在するにも拘わらずレーザユニット１０７が事実上発光しないこと（検出パルス幅が０）が発生しているならばステップＳ６０９へ進み、どの分割信号でも、分割信号に対応してレーザユニット１０７が発光していればステップＳ６１１へ進む。

ステップＳ６０９では、制御部１０９が、パルス位置生成回路１０８内のパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２（図５に例示）において、制御データｗ_ｒｅｆと同値である入力データに対応する４つのパルス位置データを、「０１ｈ，００ｈ，０１ｈ，００ｈ」に書き換える。図８は、入力データ０１ｈに対応する４つのパルス位置データが「０１ｈ，００ｈ，０１ｈ，００ｈ」に書き換えられたパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２を例示する図である。

次に、制御データｗ_ｒｅｆに１を加算し（Ｓ６１０）、ステップＳ６０４へ戻る。

このステップＳ６０４〜Ｓ６１０の処理を、ステップＳ６０８においてＮＯ(否定)となるまで繰り返し、ＰＷＭ駆動信号を４分割して得られた分割信号のどれにおいても、分割信号に対応してレーザユニット１０７が発光していると判定されたならば、ステップＳ６１１に進んで、制御部１０９は切替器１０５を、端子ａと端子ｃとが接続するように元に戻し、本パルス位置テーブル補正処理を終了する。

図８に示す例では、制御データｗ_ｒｅｆが「０２ｈ」になったとき、ステップＳ６０８でＮＯ(否定)と判別され、したがって、図８に示すパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２では、入力データ０１ｈ、０２ｈに対応するパルス位置データだけが「０１ｈ，００ｈ，０１ｈ，００ｈ」に書き換えられている。

図９は、１つのパルス幅データＰＷＤに対してパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２から読み出された４つのパルス位置データに基づき生成された、図７に示すパルス位置データテーブル補正処理の実行前におけるＰＷＭ駆動信号の４分割信号の一例を示す図である。

この図９において、２番目及び３番目に発生した分割信号では、それらのパルス幅が狭すぎてレーザユニット１０７は実際に発光するには至らない。そのため、図７のステップＳ６０８ではＹＥＳ(肯定)と判別される。その結果、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２は、図８に示すように書き換えが行われる。

図１０は、図７に示すパルス位置データテーブル補正処理の実行が実行されて、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ１２２が、図８に示すように書き換えが行われた場合において生成された、図９の例に対応するＰＷＭ駆動信号の４分割信号の一例を示す図である。

この図１０において、２番目に発生した分割信号では、「中央成長１０」から「左成長００」へ補正されたため、１番目に発生した分割信号（右成長０１）と結合され、また、３番目に発生した分割信号では、「左成長００」から「右成長０１」へ補正されたため、４番目に発生した分割信号（両端成長１１）の左端と結合される。これによって、無効になっていた２番目及び３番目に発生した分割信号に相当するパルス幅分のレーザユニット１０７による発光が可能となり、低濃度部における階調を忠実に再現することを実現できる。

〔他の実施の形態〕
本発明の目的は、上記実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す側面図である。 図１及び図２に示した画像形成装置における電気回路構成を示すブロック図である。 パルス幅テーブルＬＵＴ_Ｗを例示する図である。 パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐを例示する図である。 パルス位置データを示す図である。 図３に示す画像形成装置が実行するパルス位置テーブル補正処理の手順を示すフローチャートである。 入力データ０１ｈ，０２ｈに対応するパルス位置データが「０１ｈ，００ｈ，０１ｈ，００ｈ」に書き換えられたパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐを例示する図である。 １つのパルス幅データＰＷＤに対してパルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐから読み出された４つのパルス位置データに基づき生成された、図７に示すパルス位置データテーブル補正処理の実行前におけるＰＷＭ駆動信号の４分割信号の一例を示す図である。 図７に示すパルス位置データテーブル補正処理の実行が実行されて、パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐが図８に示すように書き換えが行われた場合において生成された、図９の例に対応するＰＷＭ駆動信号の４分割信号の一例を示す図である。 画像露光に用いるレーザダイオードに供給される電流と、該電流供給によりレーザダイオードから出力される光の強度との関係を示す、レーザダイオードの一般的な電流−光出力特性図である。 レーザダイオードをパルス駆動するＰＷＭ信号のパルス幅と、レーザダイオードから出力される光量（積分値）との関係を示す図である。 画像データよりＰＷＭ信号を生成する従来のＰＷＭ回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０２ プリンタエンジン
１０３ ラインメモリ（ＦＩＦＯ）
１０４ 画像信号補正回路（パルス幅取得手段）
１０５ 切替器（補正用パルス幅変調信号生成手段）
１０６ ＰＷＭ回路（パルス幅変調信号生成手段、補正用パルス幅変調信号生成手段）
１０７ レーザユニット（光ビーム発生手段）
１０８ パルス位置生成回路（パルス位置取得手段）
１０９ 制御部（補正用パルス幅変調信号生成手段、判別手段、変更手段）
１１０ エッジ格納回路
１１１ クロックジェネレータ（Ｘ１）
１１２ クロックジェネレータ（Ｘ２）
１１４ Ｄフリップ−フロップ回路
１１５ Ｄフリップ−フロップ回路
１１６ レーザドライバ
１１７ 半導体レーザ
１１８ ＰＩＮフォトダイオード
１１９ 電流−電圧変換器
１２０ ＴＴＬ変換器
１２１ レーザパルス幅検出回路（判別手段）
１２２ パルス位置テーブルＬＵＴ_Ｐ（対応関係テーブル）

Claims (9)

1. 多値画像データに基づいて階調画像を形成する画像形成装置において、
   多値画像データに応じてパルス幅データを取得するパルス幅取得手段と、
   複数のパルス幅データと、該複数のパルス幅データの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納した対応関係テーブルと、
   前記対応関係テーブルを参照して、前記パルス幅取得手段によって取得されたパルス幅データに対応する複数のパルス位置情報を取得するパルス位置取得手段と、
   前記パルス幅取得手段によって取得されたパルス幅データと、前記パルス位置取得手段によって取得された複数のパルス位置情報とに基づき、階調画像用のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成手段と、
   所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成する補正用パルス幅変調信号生成手段と、
   前記補正用パルス幅変調信号生成手段によって生成されたパルス幅変調信号に基づき光ビームを発生する光ビーム発生手段と、
   前記光ビーム発生手段によって発生された光ビームを検出し、前記所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出された複数のパルス位置情報に対応するすべての光ビームが検出されているか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段によって一部の光ビームが検出されていないと判別されたとき、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する変更手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記変更手段は、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号のパルス位置のうち、隣接するパルス位置どうしを近接させるように、パルス位置を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記所定の画像濃度は、画像形成可能な濃度範囲のうちの低濃度側の下限域における画像濃度であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 複数の多値画像データと、該複数の多値画像データにそれぞれ対応するパルス幅データとの対応関係を格納したパルス幅データテーブルであって、多値画像データの変化に対するパルス幅データの変化度合を、多値画像データの値が画像濃度の下限域及び上限域にあるとき、中間域にあるときに比べ、大きく設定したパルス幅データテーブルを更に有し、
   前記パルス幅取得手段は、前記パルス幅データテーブルを参照して、入力した多値画像データに応じたパルス幅データを取得することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 複数のパルス幅データと、該複数のパルス幅データの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納した対応関係テーブルを備え、多値画像データに基づいて階調画像を形成する画像形成装置に適用される階調画像形成方法において、
   多値画像データに応じてパルス幅データを取得するパルス幅取得ステップと、
   前記対応関係テーブルを参照して、前記パルス幅取得ステップによって取得されたパルス幅データに対応する複数のパルス位置情報を取得するパルス位置取得ステップと、
   前記パルス幅取得ステップによって取得されたパルス幅データと、前記パルス位置取得ステップによって取得された複数のパルス位置情報とに基づき、階調画像用のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成ステップと、
   所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成する補正用パルス幅変調信号生成ステップと、
   前記補正用パルス幅変調信号生成ステップによって生成されたパルス幅変調信号に基づき、光ビーム発生手段に光ビームを発生させる光ビーム発生ステップと、
   前記光ビーム発生手段によって発生された光ビームを検出し、前記所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出された複数のパルス位置情報に対応するすべての光ビームが検出されているか否かを判別する判別ステップと、
   前記判別手段によって一部の光ビームが検出されていないと判別されたとき、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する変更ステップと
   を有することを特徴とする階調画像形成方法。
6. 前記変更ステップでは、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号のパルス位置のうち、隣接するパルス位置どうしを近接させるように、パルス位置を変更することを特徴とする請求項５記載の階調画像形成方法。
7. 前記所定の画像濃度は、画像形成可能な濃度範囲のうちの低濃度側の下限域における画像濃度であることを特徴とする請求項５記載の階調画像形成方法。
8. 前記画像形成装置は、複数の多値画像データと、該複数の多値画像データにそれぞれ対応するパルス幅データとの対応関係を格納したパルス幅データテーブルであって、多値画像データの変化に対するパルス幅データの変化度合を、多値画像データの値が画像濃度の下限域及び上限域にあるとき、中間域にあるときに比べ、大きく設定したパルス幅データテーブルを更に備え、
   前記パルス幅取得ステップでは、前記パルス幅データテーブルを参照して、入力した多値画像データに応じたパルス幅データを取得することを特徴とする請求項５記載の階調画像形成方法。
9. 複数のパルス幅データと、該複数のパルス幅データの各々に対応する複数のパルス信号の各周期内のパルス位置との対応関係を格納した対応関係テーブルを備え、多値画像データに基づいて階調画像を形成する画像形成装置に適用される階調画像形成方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムにおいて、
   多値画像データに応じてパルス幅データを取得するパルス幅取得ステップと、
   前記対応関係テーブルを参照して、前記パルス幅取得ステップによって取得されたパルス幅データに対応する複数のパルス位置情報を取得するパルス位置取得ステップと、
   前記パルス幅取得ステップによって取得されたパルス幅データと、前記パルス位置取得ステップによって取得された複数のパルス位置情報とに基づき、階調画像用のパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成ステップと、
   所定の画像濃度に対応する所定のパルス幅データと、該所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出される複数のパルス位置情報とに基づき、補正用のパルス幅変調信号を生成する補正用パルス幅変調信号生成ステップと、
   前記補正用パルス幅変調信号生成ステップによって生成されたパルス幅変調信号に基づき、光ビーム発生手段に光ビームを発生させる光ビーム発生ステップと、
   前記光ビーム発生手段によって発生された光ビームを検出し、前記所定のパルス幅データに応じて前記対応関係テーブルから読み出された複数のパルス位置情報に対応するすべての光ビームが検出されているか否かを判別する判別ステップと、
   前記判別手段によって一部の光ビームが検出されていないと判別されたとき、前記対応関係テーブルにおける複数のパルス信号の各周期内のパルス位置を変更する変更ステップと
   を有することを特徴とするプログラム。

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