JP2006239873A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のレーザプリンタで小ポイントの文字、例えば２ポイント程度の文字を印刷しようとすると、文字の交点部分に太りが発生する。
【解決手段】 像形成される画像が所定の画素パターンを有しているかどうかを比較部６２５で判定し、所定の画素パターンを有していると判定すると、その画素パターンに含まれる制御対象画素のレーザ光を発生する際、半導体レーザを流れる電流を低減させるための光量補正信号Ｓ６１０をレーザ駆動回路に出力する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、レーザ光により画像を形成する画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

レーザプリンタにより印刷される像は、アナログ画像をデジタル化、即ち量子化した画像データに基づいて印刷される。この際、その像の各走査線はピクセル（画素）領域に分割され、画像データに応じて変調されたレーザ光が、各画素に対応する感光ドラム上の領域を照射する。こうしてレーザ光が照射された感光ドラム上の領域は帯電された状態から放電状態に変換され、感光ドラム上に画像データに対応した潜像が形成される。この潜像を現像手段により顕像化し、そのトナー像を用紙に転写することによってプリント画像が得られる。

近年、レーザプリンタの印刷品質を、より向上させたいという要望が強くなっており、これに伴って各種技術が提案されている。特許文献１では、対角線がぎざぎざになる問題に対して、予め記憶されているパターンとビットマップとを小片毎に付き合わせ、一致した場合には補正ドットを生成し、その一致したドットを補正ドットで置き換える技術が提案されている。この技術により、元の画像データに対してぎざぎざが発生するエッジ部分のドットを、より小さいサイズのドットに変更して部分的に画像の解像度を高めている。これにより滑らかなエッジを表現し、より高精細の画像が得られるようなっている。
米国特許第４８４７６４１号公報

このような技術により高精細な画像が得られるようになったが、それでもなお次のような問題が発生することがある。例えば図１７は、２ポイントの非常に小さい文字「電」を６００dpi×６００dpiの解像度でプリントした例を示し、文字の交点部分に太りが発生していることが分かる。このように従来のレーザプリンタで小ポイントの文字、例えば２ポイント程度の文字を印刷しようとすると、文字の交点部分に太りが発生する場合がある。この太りは、１画素程度の大きさであるため、通常の文字サイズの場合はほとんど目立たないが、文字サイズを小さくするにつれて目立つようになってしまう。

本発明は、上記従来技術の欠点を解決することにある。

また本願発明の特徴は、画像の特定パターン部分で生じる画素の変形を低減して良好に画像を再現できる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。

上記特徴は、独立クレームに記載の特徴の組み合わせにより達成され、従属項は発明の単なる有利な具体例を規定するものである。

本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
画像信号に応じて半導体レーザより発光されるレーザ光に基づいて像を形成する像形成手段と、
前記半導体レーザに通電して駆動する駆動手段と、
前記像形成手段により像形成される画像が所定の画素パターンを有しているかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記所定の画素パターンを有していると判定されると、前記画素パターンに含まれる制御対象画素のレーザ光を発生する際に前記半導体レーザを流れる電流を変更するように前記駆動手段を制御する制御手段と、
とを有することを特徴とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
画像信号に応じて半導体レーザより発光されるレーザ光に基づいて像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
像形成対象の画像が所定の画素パターンを有しているかどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程で前記所定の画素パターンを有していると判定すると、前記画素パターンに含まれる制御対象画素のレーザ光を発生する際に前記半導体レーザを流れる電流を変更する制御工程ととを有することを特徴とする。

尚、この発明の概要は、必要な特徴を全て列挙しているものでなく、よって、これら特徴群のサブコンビネーションも発明になり得る。

本発明によれば、画像の特定パターン部分で生じる画素の変形、例えば文字や線画などの交点部分の太りを低減して、画像の再現性を高めることができるという効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［実施の形態１］
図２は、本発明の実施の形態に係るレーザプリンタの概略断面図である。

図２において、１１０はレーザビームプリンタ本体を示し、１１１は、複数の記録シート（記録媒体）を積載して収容可能な用紙カセットを示している。用紙有無検知センサＳ１は、用紙カセット１１１に収容されている用紙（記録シート）の有無を検出する。カセット給紙ローラ（ピークアップローラ）１１２及び搬送ローラ対１１３の回転により、用紙カセット１１１からピックアップされた用紙はＬ１の方向へ搬送される。この用紙は更に搬送ローラ対１１４の回転駆動によりプリンタ内の搬送路上をＬ２の方向へ搬送される。この用紙の移動は給紙センサＳ２で検知され、この給紙センサＳ２からの検出信号により、搬送されてくる用紙の先端と後端とが検出され、これに応じて画像の書込タイミングが決定される。

レーザスキャナユニツト１１５は、外部より入力される画像データに基づいてパルス幅変調されたレーザ光を発光し、このレーザ光はポリゴンミラーにより反射されてラスタスキャニングされ、更に折り返しミラー１１６によって感光体ドラム１１７ａ上を走査して静電潜像を形成する。この感光ドラム１１７ａの表面は、レーザ光による照射前には帯電器１１７ｂにより一様に帯電されており、レーザ光が照射されると、その部分が放電して静電潜像となる。この静電潜像には現像器１１７ｃからのトナーが付着して現像され、この現像されたトナー像は転写ローラ１１７ｄで搬送路を搬送されてきた用紙上に転写される。その後、この用紙上のトナー像は熱定着器１１８により用紙に定着される。この熱定着器１１８は、加熱体であるヒータを内蔵した加熱ローラ及び、この加熱ローラに用紙を圧接する加圧ローラ、及びヒータの温度を検知するサーミスタ等によって構成され、転写プロセスが終了した用紙に熱と圧力を加えて、トナー像を用紙に定着させる。排紙センサＳ３が定着器１１８を通過した用紙を検出すると排紙ローラ対１２０が回転駆動され、定着器１１８を通過した用紙をフェースダウン排紙部１２２へ排出する。この図２では、フェースダウン排紙部１２２の上に排紙された印刷済の用紙Ｐが積載された状態を示している。

図１は、本発明の実施の形態に係るレーザプリンタ１１０のレーザ駆動回路６０９の概略構成を示す回路図である。

図において、フォトダイオード４は、半導体レーザ２から照射されるレーザ光の光量を検出している。ダミー抵抗３は、半導体レーザ２がオフされた時に電流を流すための抵抗である。半固定抵抗５は、半導体レーザ２から発光されるレーザ光量を調整するための可変抵抗で、通常は製品出荷時、或は保守点検者によって調整される。６はサンプルホールドコンデンサである。抵抗７及び８は、半導体レーザ２を流れるレーザ駆動電流を設定するための抵抗であり、アナログスイッチ９がオフ（開放）のときは、これら抵抗７，８は直列に接続されるが、アナログスイッチ９がオンになると抵抗７と抵抗８の接続部分が接地され、抵抗８を流れる電流値が増大する。尚、このアナログスイッチ９のオン／オフは、後述するレーザ光量補正信号Ｓ６１０によって制御される。但し、本発明は、このようなアナログスイッチ９に限定されるものでなく、例えば、高速のスイッチングトランジスタやリレースイッチなどを用いても良い。

ここで、このレーザ駆動回路６０９の各部の動作とＡＰＣ（Auto Power Control）動作について説明する。

ＤＡＴＡ（ＰＷＭ）信号１９がロウレベルになるとインバータ１２の出力がハイレベルになり、半導体レーザ２側のスイッチングトランジスタ１１がオンする。これと同時に、ダミー抵抗３側のスイッチングトランジスタ１０がオフする。このようにスイッチングトランジスタ１０とスイッチングトランジスタ１１とは、インバータ１２を介しているため常に相反して動作する。

定電流制御用のオペアンプ１４及びトランジスタ１３は、半導体レーザ２を流れるレーザ電流を制御している。オペアンプ１４の正入力側には、サンプルホールドコンデンサ６の電圧が印加され、オペアンプ１４の負入力側には、抵抗８が接続されている点の電圧が印加されている。従って、レーザ駆動電流の設定抵抗８が接続されている点の電圧が、サンプルホールドコンデンサ６の電圧と等しくなるようにレーザ駆動電流が制御される。ここで抵抗８又は抵抗７に、レーザ電流の数分の１〜数１０分の１の電流を流すように、カレントミラー回路を採用することによってレーザ駆動電流設定抵抗の損失を抑えることが可能であるが、機能説明の簡略化のため、本実施の形態では図１には示していない。

半導体レーザ２のバックビームを受けたフォトダイオード４を流れる電流により、調整用半固定抵抗５に電流が流れる。これにより、半導体レーザ２のレーザ光量に比例した電圧が、この半固定抵抗５の両端に発生する。この半固定抵抗５に発生する電圧と、基準電源１７の電圧とを誤差アンプ１６で比較し、その結果をサンプルホールド回路１５に出力している。ＡＰＣ動作時はサンプル／ホールド信号１８がハイレベルとなり、サンプルホールド回路１５がサンプル状態であるため、誤差アンプ１６の出力がコンデンサ６に印加されると共に、レーザ電流制御用オペアンプ１４の正入力側に印加される。このオペアンプ１４の出力は、トランジスタ１３のベースに入力される。トランジスタ１３のエミッタには、ホールドコンデンサ６に印加される電圧と同電位の電圧が出力されるため、半導体レーザ２を流れる電流は、抵抗７，８によって決定される。

一方、印刷時は、制御部（ＣＰＵ）からのサンプル／ホールド信号１８をロウレベルにしてサンプルホールド回路１５をホールド状態にし、ＤＡＴＡ信号１９のロウレベル／ハイレベル（ＰＷＭ）で半導体レーザ２をオン／オフして像を形成する。

図３は、抵抗７，８とレーザ駆動電流及びレーザ光量の関係を説明する図である。ここでは、アナログスイッチ９は閉じている状態である。

この状態でサンプルを行い、印刷領域でホールドする。このとき、抵抗７はアナログスイッチ９により短絡されているため、抵抗８の両端にサンプルコンデンサ６に印加されている電圧値と同じ電圧Ｖrsが保持される。このときのレーザ駆動電流をＩops、抵抗８の抵抗値をＲs1とすると、以下の関係が成り立つ。

Ｉops＝Ｖrs／Ｒs1
半導体レーザ２の微分効率をη［ｍＷ／Ｍａ］、閾値電流をＩth［ｍＡ］とすると、アナログスイッチ９を短絡した時のレーザ光量Ｐsは以下のようになる。尚、ここでは、半導体レーザ２が所定の光量のレーザ光を発光している時のレーザ駆動電流Ｉopsが閾値電流Ｉthより充分大きいとしている。

Ｐs＝η（Ｉops−Ｉth）≒ηＩops＝η（Ｖrs／Ｒsl）
このようにアナログスイッチ９を閉じた状態でサンプリングを行い、後述する所定のタイミングでアナログスイッチ９を開く。アナログスイッチ９がオープンの状態では、抵抗８と抵抗７とは直列に接続された状態となるため抵抗７を電流が流れ、抵抗７，８の両端にサンプルコンデンサ６に印加されるのと同じ電圧Ｖrsが保持される。このときのレーザ駆動電流をＩopo、抵抗７の抵抗値をＲs2とすると、アナログスイッチ９を短絡した時のレーザ駆動電流Ｉopoとレーザ光量Ｐoは以下の式で表される。

Ｉopo＝Ｖrs／（Ｒsl＋Ｒs2）
Ｐo＝η（Ｉopo−Ｉth）≒ηlopo＝η（Ｖrs／（Ｒsl＋Ｒs2））
∴ Ｐs／Ｐo＝（Ｒs2／Ｒsl）＋１
以上から、抵抗７，８の設定値と、アナログスイッチ９の開閉制御によりホールド時のレーザ光量を可変できることがわかる。

次に、図４〜図８を参照して、本実施の形態１に係るレーザプリンタ１１０の構成について説明する。

図４は、本発明の実施の形態１に係るレーザプリンタ１１０において画像形成を制御する制御部の主要構成を説明するブロック図である。

図において、ネットワーク６０１には、不図示のクライアントコンピュータが接続されている。このクライアントコンピュータでは、いわゆるＤＴＰ（DeskTop Publishing）を実行するアプリケーションソフトウェアを動作させ、各種文書／図形が作成、編集される。このクライアントコンピュータは、こうして作成した文書／図形をページ記述言語（Page Description Language）に変換し、ネットワーク６０１を経由してレーザプリンタ１０に送信して印刷させる。このレーザプリンタ１１０は、ネットワーク６０１を利用して画像データや装置情報をやりとりするＮＩＣ（Network Interface Card：ネットワークインターフェイスカード）部６０２を備えている。

図５は、本実施の形態に係るＮＩＣ部６０２の構成を示すブロック図である。

ＮＩＣ部６０２は、ネットワーク６０１に対するインターフェイス機能を有し、例えば10Base-Ｔ／100Base−ＴＸ等のEthernet（登録商標）（米国ゼロックス、ＤＥＣ、インテルの３社が開発したバス構造のＬＡＮ）ケーブル等を利用して外部からの情報を入手する役割を果たす。外部より情報を入手する場合は、先ず、トランス部６１０で電圧変換を行い、その電圧はＬＡＮコントローラ部６１１に送られる。ＬＡＮコントローラ部６１１は、その内部に第１バッファメモリ（不図示）を持っており、その情報が必要な情報か否かを判断した上で、第２バッファメモリ（不図示）に送った後、プリンタＩＰ部６０３に信号を流す。

図６は、本実施の形態に係るレーザプリンタのプリンタＩＰ（画像処理）部６０３（カラープリンタの場合）の構成を示すブロック図である。

ＮＩＣ部６０２から送られた画像データは、圧縮部６１２により圧縮され、ハードディスク（ＨＤＤ）等の大容量メモリからなるメモリ部６１３に格納された後、伸張部６１４により伸張されて出力マスキング部６１５へ送られる。この圧縮部６１２で用いられる圧縮方式は、ＪＰＥＧ（Joint Photograph Experts Group）、ＪＢＩＧ（Joint Bi-Level Image Experts Group）、ＺＩＰ等のような一般的なものでも良い。こうして圧縮された画像データは、ジョブ毎に管理され、ファイル名、作成者、作成日時、ファイルサイズ等の付加データと一緒にメモリ部６１３に格納される。更に、ジョブの番号とパスワードを設けて、それらも一緒に格納すれば、パーソナルボックス機能をサポートすることができる。これは、データの一時保存や特定の人にしかプリントアウト（メモリ部６１３からの読み出し）ができないようにするための機能である。メモリ部６１３に記憶されているジョブのプリントアウトの指示が行われた場合には、パスワードによる認証を行った後、メモリ部６１３より、その符号化された画像データを読出し、伸張部６１４で伸張してラスタイメージに戻して出力マスキング部６１５に送る。

出力マスキング／ＵＣＲ回路部６１５は、画像信号のマゼンタ成分（Ｍ１），シアン成分（Ｃ１），イエロー成分（Ｙ１）の各信号を、このレーザプリンタ１１０のトナー色であるイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各信号にマトリクス演算を用いて変換する。次に、ガンマ補正部６１６にて、トナーの色味等の諸特性を考慮したルックアップテーブル（ＬＵＴ）ＲＡＭにより画像出力のためのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータに変換する。空間フィルタ６１７は、シャープネス又はスムージングを施した後、その変換した画像信号Ｓ６０７を後述するレーザ光量補正ユニット６３０へ出力する。

尚、図７はモノクロプリンタの場合のプリンタＩＰ部６０３の構成を示すブロック図で、図６と共通する部分は同じ記号で示し、その説明を省略する。

図７では、図６に示す色変換のための出力マスキング６１５が除かれ、空間フィルタ部６１７の後段に二値化回路６１８が設けられており、この２値の画像信号Ｓ６０７に基づいてパルス幅変調が実行される。

再び図４に戻り、６０４は主走査同期検出ユニット、６０６はクロック信号を発生するクロック発生ユニットである。主走査位置補正ユニット６０５は、主走査同期検出ユニット６０４が出力した主走査同期信号Ｓ６０１を、ＣＰＵにより指示される位置補正量指定信号Ｓ６０２に従った遅延量だけ補正する補正回路である。主走査同期クロック生成ユニット６０７は、主走査位置補正ユニット６０５から出力される補正された主走査同期信号Ｓ６０３と、クロック発生ユニット６０６が出力するクロック信号Ｓ６０４とを入力して、補正された主走査同期信号Ｓ６０３に同期した画素クロックＳ６０５を出力する。ＰＷＭ生成ユニット６０８は、主走査同期クロック生成ユニット６０７から出力される画素クロックＳ６０５と、レーザ光量補正ユニット６３０から入力される画素データＳ６３０からＰＷＭ信号を生成する。レーザ駆動回路６０９は、ＰＷＭ生成ユニット６０８から出力されたＰＷＭ信号（ＤＡＴＡ）に従って半導体レーザ２を駆動するレーザ駆動回路であり、図１で説明した回路等により構成される。

図８は、本実施の形態に係るＰＷＭ生成ユニット６０８の構成を説明するブロック図である。

図において、Ｄ／Ａ変換器６２０は、前述のレーザ光量補正ユニット６３０から入力される画像信号Ｓ６３０をＤ／Ａ変換してアナログ信号Ｓ６２０を生成する。三角波発生器６２１は積分器等で構成され、主走査同期クロック生成ユニット６０７から供給される画素クロックＳ６０５によって駆動されて、画素クロックＳ６０５と同じ周期の三角波Ｓ６２１を発生する。比較器６２２は、Ｄ／Ａ変換器６２０から出力された画素データに応じたアナログ信号Ｓ６２０と三角波発生器６２１から出力された三角波Ｓ６２１とを比較する。この比較器６２５から出力される信号は、三角波発生器６２１から出力される三角波に応じたＰＷＭ信号（ＤＡＴＡ）１９となる。

カラープリンタの場合は、このＰＷＭ生成ユニット６０８を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のそれぞれに１回路ずつ計４回路搭載する。そして、各色の主走査方向の相対的なずれ量を制御部が演算し、各色に応じた位置補正量を各色の主走査位置補正ユニット６０５に入力することで、各色の主走査方向の（１／ｎ）画素単位のずれを補正している。また、カラープリンタの場合は、前述の図２に示す像形成部もまた４色分設けられていることは言うまでもない。

図９は、本実施の形態に係るレーザプリンタ１１０のレーザ光量補正ユニット６３０の構成を示すブロック図である。

レーザ光量補正ユニット６３０は、プリンタＩＰ部６０３から出力された複数ライン（走査線）分の画像信号Ｓ６０７をラスタ走査順に並列に入力して画像メモリ６２４に記憶する。この画像メモリ６２４は、先入れ先出しメモリ（ＦＩＦＯメモリ）で構成される。この画像メモリ（ＦＩＦＯ）６２４は、そこに格納している画像データをＭ×Ｎ画素からなるサンプルウインドウとして、９画素単位で読み出すことができるように構成されている。本実施の形態では、この画像メモリ６２４には、少なくとも３ライン（３走査線）分の画素データが格納され、３×３画素のマトリクスデータとして画素データを読み出すことができる。

図１０は、このサンプルウインドウを説明する図である。

７１２は３×３画素で構成されたサンプルウインドウを示し、７１３はそのウインドウ内の注目画素を示している。

こうして画像メモリ６２４に記憶されている画像データは、画素クロック６０５に同期してＦＩＦＯメモリをシフトすることにより、サンプルウインドウ７１２が連続的に移動し、中心セル７１３と、その周辺の隣接画素を参照することができる。こうして参照される９画素分の画素データが比較部６２５に入力され、予め格納されている所定の画素パターンと、３×３画素のマトリクス単位で比較される。この比較結果はレーザ光量補正部６２３に送られる。この比較部６２５で、サンプルウインドウの画素データと所定の画素パターンとが一致していると判定されると、その中心画素７１３に対するレーザ光量を小さくするように、レーザ光量補正部６２３より光量補正信号Ｓ６１０をＰＷＭ生成ユニット６０８に送信する。これにより信号Ｓ６１０が出力されてアナログスイッチ９がオフされる。

一方、比較部６２５で、サンプルウインドウの画素データと所定の画素パターンとが一致していないと判定されると、その中心画素７１３に対するレーザ光量を小さくするための光量補正信号Ｓ６１０は出力しない。

ＰＷＭ生成ユニット６０８に送信された光量補正信号Ｓ６１０は、補正対象の画素データのＰＷＭ信号（ＤＡＴＡ）１９と同期して、ＰＷＭ生成ユニット６０８からレーザ駆動回路６０９へ出力される。

尚、この比較部６２５は、高速で演算可能なプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）で構成されている。ＰＬＡは基本的に、ＡＮＤ素子とＯＲ素子が配列状に組み合わされており、この配列状のポイントをオン／オフすることによって任意の論理関数を定義できる。従って、ＰＬＡには比較パターンの数だけ論理関数を定義しておくことになる。

尚、レーザ光量補正ユニット６３０、ＰＷＭ生成ユニット６０８等はＡＳＩＣ（Application Specific IC）で実現してもよい。

次に半導体レーザ２のレーザ駆動制御について具体例を挙げて説明する。

図１１は、前述の図１７の文字「電」の線同士の交点部分に発生する太り部７１１の一部を拡大した図である。尚、図１１で、各マス目は１つの画素を示している。例えば６００dpiの解像度の場合、１画素の大きさは、約４２．３μｍ×４２．３μｍである。

図中、白色で示した画素は、トナー像を形成しない画素、即ち、半導体レーザ２をオフする画素であり、グレーで示した画素はトナー像を形成する画素、即ち、半導体レーザ２をオンする画素である。楕円７０６は感光ドラム１１７ａ上のレーザスポットを模式的に示したものである。本実施の形態では、半導体レーザ２は、波長６５０n〜６８０nmの赤色レーザを用いている。この場合のスポットサイズは約５０×６０μｍであり、１画素のサイズよりも少し大きいスポットサイズとなる。尚図では、説明の便宜上、白画素７０４に近接した一部のレーザスポットのみ示しているが、実際は、レーザオンの画素の部分は連続的に半導体レーザ２がオンされることになる。

図１１において、線同士が交差している交点に隣接した画素７０４は、その画素データが白であるにも拘わらず、その画素７０４に隣接した線を構成している黒画素（モノクロの場合で、カラーの場合は各色の画素）７０１，７０２，７０３を照射した半導体レーザ２のスポットの影響を受けて、その画素７０４内に一部トナー像が形成されている（７０５）。これは黒画素７０１，７０２，７０３のスポットのテール部分の一部が画素７０４の領域内で重なり合い、その部分におけるドラム電位が現像バイアスの閾値を超えてしまうためである。こうしてこの部分７０５にトナーが付着し、トナー画像が形成されてしまう。

従って、本実施の形態では、このような交点に隣接する白画素にトナー画像を形成しないように、この白画素７０４に隣接する黒画素７０１，７０２，７０３を照射する半導体レーザ２の光量を、通常のレーザ光量より小さくしている。これにより、白画素７０４の領域内のスポットのテール部分の重なり部分の露光レベルが、現像バイアスの閾値を超えないようにできる。

同様に、白画素７２０，７２１，７２２に隣接する黒画素７２３〜７２５，７２６〜７２８，７２９〜７３１を照射する際のレーザの光量も同様に、通常の光量よりも小さい光量に制御される。

前述したレーザ光量補正ユニット６３０では、交点に隣接する白画素に影響するパターンを検出するため、２本以上の細い直線が交わる交点を形成するパターンを比較パターンとして予めプログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）に記憶している。

また本実施の形態では、交点に隣接する白画素領域の多重露光レベルが、現像バイアスの閾値以下になるように、補正時のレーザ光量を、通常時の「２／３」にしている。

図１２は、本実施の形態１に係るレーザ光量の補正を説明するタイミングチャートで、前述の図４に示す信号と共通する信号は同じ符号で示している。

主走査同期検出ユニット（ＢＤセンサ）６０４から出力される主走査同期信号Ｓ６０１に同期して主走査同期クロック生成ユニット６０７から画素クロックＳ６０５が出力される。ＰＷＭ生成ユニット６０８から出力されるＤＡＴＡ信号が、図中（ｂ）で示す画素（修正画素）のタイミングで、比較部６２５で所定の比較パターンと一致していると判定されると、そのタイミングでレーザ光量補正部６２３から光量補正信号Ｓ６１０がハイレベルで出力される。これによりアナログスイッチ９が開放状態となり、トランジスタ１３のエミッタ電位が上昇し、半導体レーザ２を流れる電流値が低く抑えられることになる。図１２では、レーザオン時の電流値は、Ｉ1からＩ2（Ｉ1＞Ｉ2）に減少している。

図１３は、図１１と同じ画素位置で本実施の形態に係るレーザ駆動電流制御を行った結果、各画素のレーザ光量の変化を説明する図である。

図において、各画素中に示す数字は、その画素に対して照射されたレーザ光量のレベルを表している。例えばデータ「０」は、レーザオフを示し、データ「２」はレーザオンで通常の光量を示し、データ「１」はレーザオンで、データ「２」におけるレーザ光量の２／３のレーザ光量であることを示している。

ここで前述の図１１と比較すると明らかなように、注目画素７０４に隣接するレーザオン（黒）画素７０１，７０２，７０３の光量は、通常のレーザ光量の２／３となっている。これにより感光ドラム１１７ａ上での注目画素７０４の領域の電位を現像バイアスの閾値以下にすることができる。こうして、意図しない位置にトナーが付着することがなくなり、特に小ポイント文字の交点部分での太りが低減される。

他の白画素７２０，７２１，７２２に関しても同様に、その周辺のレーザオン画素のレーザ光量が「１」、即ち、通常のレーザ光量の２／３に抑えられている。

本実施の形態１では、注目画素７０４の領域内の積算した電位が現像バイアスの閾値以下になるように、その隣接画素７０１，７０２，７０３のレーザ光量を、通常時の２／３に設定している。これは感光ドラム１１７ａ上でのレーザスポットの大きさや、レーザ光量、閾値を決定する現像バイアスの値に応じて決定される値であるため、レーザプリンタに応じて補正時のレーザ光量を適切に設定する必要がある。

また、レーザ光量補正ユニット６３０で比較する画素パターンに応じて、補正対象の画素ごとに、そのレーザ光量を変更しても良いことはいうまでもない。

［実施の形態２］
前述の実施の形態１では、１画素単位でレーザ光量を調整したが、１画素内を更にｎ等分し、そのｎ等分した（１／ｎ）画素単位でレーザ光量を調整してもよい。その場合の動作を本発明の実施の形態２として、図を参照して説明する。尚、この実施の形態２に係るレーザプリンタの構成は前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図１４は、本発明の実施の形態２に係るレーザプリンタ１１０において画像形成を制御する制御部の主要構成を説明するブロック図で、前述の図４に示す構成と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。

周波数逓倍ユニット６５１は、主走査同期クロック生成ユニット６０７からの信号Ｓ６０５を入力してｎ逓倍する。本実施の形態２では、説明の便宜上２逓倍としているが、より詳細にレーザの光量を制御する場合には、ｎを大きくすればよい。２逓倍されたクロックＳ６１２は、レーザ光量補正ユニット６３０に入力される。

この場合、この実施の形態２に係るレーザ光量補正ユニット６３０は、前述の図９に示す構成とは少し異なり、レーザ光量補正部６２３は、この２逓倍されたクロックＳ６１２に同期して光量補正信号Ｓ６１０を出力する。こうして、（１／ｎ）画素単位でレーザ光量補正信号Ｓ６１０が出力される。

図１５は、本実施の形態２に係る（１／ｎ）画素単位でのレーザ光量の補正を説明するタイミングチャートで、前述の図１４に示す信号と共通する信号は同じ符号で示している。

主走査同期検出ユニット（ＢＤセンサ）６０４から出力される主走査同期信号Ｓ６０１に同期して主走査同期クロック生成ユニット６０７から画素クロックＳ６０５が出力される。ＰＷＭ生成ユニット６０８から出力されるＤＡＴＡ信号が、図中（ｂ）で示す画素（修正画素）のタイミングで、比較部６２５で所定の比較パターンと一致していると判定されると、そのタイミングでレーザ光量補正部６２３から光量補正信号Ｓ６１０がハイレベルで出力される。但し、この実施の形態２では、光量補正信号Ｓ６１０は、２逓倍されたクロックＳ６１２に同期して出力される。従って、この光量補正信号Ｓ６１０がハイレベルの期間、アナログスイッチ９が開放状態となり、トランジスタ１３のエミッタ電位が上昇し、半導体レーザ２を流れる電流値が低く抑えられることになる。図では、レーザオン時の電流値は、Ｉ1からＩ2（Ｉ1＞Ｉ2）に減少している。

尚、図１５では、１画素の周期の前半で光量補正信号Ｓ６１０をハイレベル（制御状態）にしているが、１画素の周期の後半で光量補正信号Ｓ６１０をハイレベルにしても良い。また或は、一致するパターンに応じて、光量補正信号Ｓ６１０をハイレベルにするタイミングを１画素の周期の前半或は後半に、適宜切り換えられるようにしても良い。

図１６は、前述の図１７で示した小ポイント文字「電」の交点部分７１１を拡大した図で、各画素内で（１／２）画素単位でレーザ光量を制御している状態を示している。

前述の図１３と同様に、各画素内の各数値はレーザ光量の強さを表しており、数値「０」はレーザオフ、数値「２」は通常のレーザ光量、数値「１」は、通常のレーザ光量の２／３の光量をそれぞれ示している。ここで前述の図１３と比較すると明らかなように、各画素の領域は、その半分領域単位で制御されている。尚、この例では、前述の図１３の場合とは比較するパターンが異なっているため、実施の形態１でレーザ光量が制御された画素７０３，７２５，７２６，７３１（図１１参照）のレーザ光量が制御されていない。

このように本実施の形態２によれば、（１／ｎ）画素単位でレーザ光の強度制御を行うことにより、より細かく交点の太りを低減することができる。

また図１６のように、実施の形態２のレーザ光量補正ユニット６３０のレーザ光量補正部６２３により、画素位置に応じて、（１／２）画素単位でレーザ光量を制御する領域を変更することにより、例えばスポット７５１で示すように、全体としてバイアス量が低下している領域を設定し、他の画素はできる限り通常のレーザ光量で形成するようにして元の画像の品位を低下することなく、文字の太りを防止できる。

本発明の実施の形態に係るレーザプリンタのレーザ駆動回路の概略構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態に係るレーザプリンタの概略断面図である。 図１の抵抗７，８とレーザ駆動電流及びレーザ光量の関係を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係るレーザプリンタにおいて画像形成を制御する制御部の主要構成を説明するブロック図である。 本実施の形態に係るＮＩＣ部の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るレーザプリンタのプリンタＩＰ（画像処理）部の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るレーザプリンタがモノクロプリンタの場合のプリンタＩＰ部の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るＰＷＭ生成ユニットの構成を説明するブロック図である。 本実施の形態に係るレーザプリンタのレーザ光量補正ユニットの構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るサンプルウインドウを説明する図である。 図１７の文字「電」の線同士の交点部分に発生する太り部の一部を拡大した図である。 本実施の形態１に係るレーザ光量の補正を説明するタイミングチャートである。 図１１と同じ画素位置で本実施の形態に係るレーザ駆動電流制御を行った結果、各画素のレーザ光量の変化を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係るレーザプリンタにおいて画像形成を制御する制御部の主要構成を説明するブロック図である。 本実施の形態２に係る（１／ｎ）画素単位でのレーザ光量の補正を説明するタイミングチャートである。 実施の形態２において制御された、小ポイント文字「電」の交点部分を拡大した図である。 従来の問題点を説明する図である。

Claims (13)

1. 画像信号に応じて半導体レーザより発光されるレーザ光に基づいて像を形成する像形成手段と、
   前記半導体レーザに通電して駆動する駆動手段と、
   前記像形成手段により像形成される画像が所定の画素パターンを有しているかどうかを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記所定の画素パターンを有していると判定されると、前記画素パターンに含まれる制御対象画素のレーザ光を発生する際に前記半導体レーザを流れる電流を変更するように前記駆動手段を制御する制御手段と、
   とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御対象画素は、レーザ光がオフの画素の近傍に位置しているレーザ光がオンとなる画素であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定の画素パターンは、複数の直線の交点を表すパターン或は、当該交点の一部を表すパターンを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記判定手段は、前記画像に含まれるＭ×Ｎ画素パターンと前記所定の画素パターンとが一致するかどうかにより判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記半導体レーザを流れる電流が減少するように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、一画素周期を分割した期間内で、前記半導体レーザを流れる電流を変更するように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像信号に応じて半導体レーザより発光されるレーザ光に基づいて像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
   像形成対象の画像が所定の画素パターンを有しているかどうかを判定する判定工程と、
   前記判定工程で前記所定の画素パターンを有していると判定すると、前記画素パターンに含まれる制御対象画素のレーザ光を発生する際に前記半導体レーザを流れる電流を変更する制御工程と、
   とを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
8. 前記制御対象画素は、レーザ光がオフの画素の近傍に位置しているレーザ光がオンとなる画素であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の制御方法。
9. 前記所定の画素パターンは、複数の直線の交点を表すパターン或は、当該交点の一部を表すパターンを含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置の制御方法。
10. 前記判定工程は、前記画像に含まれるＭ×Ｎ画素パターンと前記所定の画素パターンとが一致するかどうかにより判定することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
11. 前記制御工程では、前記半導体レーザを流れる電流が減少するように制御することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
12. 前記制御工程では、一画素周期を分割した期間内で、前記半導体レーザを流れる電流を変更するように制御することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
13. 半導体レーザに流す電流を、入力される画像信号に応じてオン／オフするスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子を流れる電流を定電流制御する定電流回路と、
    制御信号に応じて前記スイッチング素子を流れる電流値を所定値に制限する電流制限回路と、
    を有することを特徴とするレーザ駆動回路。

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