JP2017191208A - 画像形成装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】適切なビデオカウント値を取得可能とすることを目的とする。【解決手段】入力画像に変倍処理を施す変倍手段と、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率を示す部分倍率情報を取得する第１の取得手段と、前記部分倍率情報に基づいて、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率の逆倍率を示す逆倍率情報を取得する第２の取得手段と、前記変倍処理を施された前記入力画像からビデオカウント値を取得する第３の取得手段と、前記逆倍率情報に基づいて、前記ビデオカウント値を補正する補正手段と、を有する。【選択図】図１０
Description
本発明は、画像形成装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
電子写真方式の画像形成装置には、感光体を露光するための光学走査ユニットを有するものがある。光学走査ユニットは、画像データに基づいてレーザ光を出射し、そのレーザ光を回転多面鏡で反射し、走査レンズを透過させることで感光体へ照射し露光する。光学走査ユニットは、回転多面鏡を回転させることにより感光体の表面に形成したレーザ光のスポットを移動させる走査を行い、感光体上に潜像を形成する。
走査レンズは、所謂ｆθ特性を有するレンズである。ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している場合に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。このようにｆθ特性を有する走査レンズを用いることで、適切な露光を行う技術には、特許文献１がある。
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、画像形成にて消費されるトナーを現像装置へ適切に供給する必要がある。そのため、ビデオカウンタ等の画像データ処理部がトナーの消費量を算出している。具体的には、画像データ処理部が、画像データに基づいて、デジタル画像信号の画素毎の信号レベルを積算したビデオカウント数を取得し、一義的にトナー補給量に換算し、ビデオカウントＡＴＲ方式によりトナーの予測補給を行っている。このようなトナーの補給を行う技術には、特許文献２がある。
走査レンズは、所謂ｆθ特性を有するレンズである。ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している場合に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。このようにｆθ特性を有する走査レンズを用いることで、適切な露光を行う技術には、特許文献１がある。
ところで、電子写真方式の画像形成装置では、画像形成にて消費されるトナーを現像装置へ適切に供給する必要がある。そのため、ビデオカウンタ等の画像データ処理部がトナーの消費量を算出している。具体的には、画像データ処理部が、画像データに基づいて、デジタル画像信号の画素毎の信号レベルを積算したビデオカウント数を取得し、一義的にトナー補給量に換算し、ビデオカウントＡＴＲ方式によりトナーの予測補給を行っている。このようなトナーの補給を行う技術には、特許文献２がある。
ｆθ特性を有する走査レンズは、比較的大きく、レンズの製造において高度な精度を要求されるため、近年の製品の低コスト化に対応できず、コストアップの要因となっていた。そのため、画像形成装置の小型化やコストダウンを目的として、走査レンズ自体を使用しない、又はｆθ特性を有していない走査レンズを使用することが考えられている。
しかしながら、ｆθ特性を有さないレンズを用いた電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しないため、画像端部と中央で１ドットの幅が異なる。
これに対し、ｆθ特性を有さないレンズを用いた電子写真方式の画像形成装置において、感光体の表面上に形成するドットを一定の幅とする方法がある。例えば、ｆθ特性を有さないレンズを用いた場合の感光体表面上のレーザの走査速度特性に応じて、画像データに対して部分的な拡大縮小画像処理を行う方法である。しかしながら、このような方法を多値の画像データに対して行う場合、画像データのサイズと感光体の表面上に形成される画像のサイズとが同一でなくなる。即ち、ビデオカウンタがビデオカウント数を取得する画像データのサイズと、実際に感光体の表面上に形成される画像のサイズと、が異なる為に、所望のビデオカウント値を適切に取得することができないという問題があった。
そこで本発明は、適切なビデオカウント値を取得可能とすることを目的とする。
しかしながら、ｆθ特性を有さないレンズを用いた電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しないため、画像端部と中央で１ドットの幅が異なる。
これに対し、ｆθ特性を有さないレンズを用いた電子写真方式の画像形成装置において、感光体の表面上に形成するドットを一定の幅とする方法がある。例えば、ｆθ特性を有さないレンズを用いた場合の感光体表面上のレーザの走査速度特性に応じて、画像データに対して部分的な拡大縮小画像処理を行う方法である。しかしながら、このような方法を多値の画像データに対して行う場合、画像データのサイズと感光体の表面上に形成される画像のサイズとが同一でなくなる。即ち、ビデオカウンタがビデオカウント数を取得する画像データのサイズと、実際に感光体の表面上に形成される画像のサイズと、が異なる為に、所望のビデオカウント値を適切に取得することができないという問題があった。
そこで本発明は、適切なビデオカウント値を取得可能とすることを目的とする。
本発明の画像形成装置は、入力画像に変倍処理を施す変倍手段と、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率を示す部分倍率情報を取得する第１の取得手段と、前記部分倍率情報に基づいて、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率の逆倍率を示す逆倍率情報を取得する第２の取得手段と、前記変倍処理を施された前記入力画像からビデオカウント値を取得する第３の取得手段と、前記逆倍率情報に基づいて、前記ビデオカウント値を補正する補正手段と、を有する。
本発明によれば、適切なビデオカウント値を取得可能とすることができる。
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
＜実施形態１＞
（画像形成装置）
図１は、画像形成装置９のハードウェア構成等の一例を示す図である。画像形成装置９は、制御部１、画像信号生成部１００、光学走査装置４００、感光ドラム４、ローラ５、定着器６、排紙ローラ７、給紙ユニット８を含む。光学走査装置４００は、光走査手段の一例である。感光ドラム４は、感光体の一例である。
光学走査装置４００に含まれるレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力された画像信号、及び制御部１から出力される制御信号に基づき、レーザ光（走査光）２０８を発する。光学走査装置４００は、帯電手段により帯電された感光ドラム４をレーザ光２０８で走査し、感光ドラム４の表面に潜像を形成する。そして、画像形成装置９の現像手段は、形成された潜像にトナーを付着させ、潜像に対応したトナー像を形成する。形成されたトナー像は、給紙ユニット８から給送されローラ５で感光ドラム４と接触する位置に搬送された紙等の記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着器６で記録媒体に熱定着され、排紙ローラ７を経て、画像形成装置９の外に排出される。
（画像形成装置）
図１は、画像形成装置９のハードウェア構成等の一例を示す図である。画像形成装置９は、制御部１、画像信号生成部１００、光学走査装置４００、感光ドラム４、ローラ５、定着器６、排紙ローラ７、給紙ユニット８を含む。光学走査装置４００は、光走査手段の一例である。感光ドラム４は、感光体の一例である。
光学走査装置４００に含まれるレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力された画像信号、及び制御部１から出力される制御信号に基づき、レーザ光（走査光）２０８を発する。光学走査装置４００は、帯電手段により帯電された感光ドラム４をレーザ光２０８で走査し、感光ドラム４の表面に潜像を形成する。そして、画像形成装置９の現像手段は、形成された潜像にトナーを付着させ、潜像に対応したトナー像を形成する。形成されたトナー像は、給紙ユニット８から給送されローラ５で感光ドラム４と接触する位置に搬送された紙等の記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着器６で記録媒体に熱定着され、排紙ローラ７を経て、画像形成装置９の外に排出される。
（光学走査装置）
図２は、本実施形態の光学走査装置４００の断面の一例を示す図である。図２（ａ）は、光学走査装置４００の主走査方向の断面の一例を示す図である。図２（ｂ）は、光学走査装置４００の副走査方向の断面の一例を示す図である。図２を用いて、光学走査装置４００による走査処理を説明する。
光学走査装置４００は、光源４０１、開口絞り４０２、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、偏向器４０５、結像レンズ４０６、ビームディテクト（以下、ＢＤとする）レンズ４０８、ＢＤセンサ４０９を含む。偏向器４０５は、例えば、ポリゴンミラー等で構成される。
光源４０１は、レーザ光（光束）２０８を出射する。開口絞り４０２は、光源４０１から出射されたレーザ光２０８を楕円形状に整形し、カップリングレンズ４０３に入射する。カップリングレンズ４０３は、レーザ光２０８を、略平行光に変換し、アナモフィックレンズ４０４に入射する。略平行光は、弱収束光及び弱発散光を含む。アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射されるレーザ光２０８を主走査断面内においては収束光に変換する。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査方向の断面内において偏向器４０５の偏向面４０５ａの近傍にレーザ光２０８を集光しており、主走査方向に線像を形成する。
図２は、本実施形態の光学走査装置４００の断面の一例を示す図である。図２（ａ）は、光学走査装置４００の主走査方向の断面の一例を示す図である。図２（ｂ）は、光学走査装置４００の副走査方向の断面の一例を示す図である。図２を用いて、光学走査装置４００による走査処理を説明する。
光学走査装置４００は、光源４０１、開口絞り４０２、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、偏向器４０５、結像レンズ４０６、ビームディテクト（以下、ＢＤとする）レンズ４０８、ＢＤセンサ４０９を含む。偏向器４０５は、例えば、ポリゴンミラー等で構成される。
光源４０１は、レーザ光（光束）２０８を出射する。開口絞り４０２は、光源４０１から出射されたレーザ光２０８を楕円形状に整形し、カップリングレンズ４０３に入射する。カップリングレンズ４０３は、レーザ光２０８を、略平行光に変換し、アナモフィックレンズ４０４に入射する。略平行光は、弱収束光及び弱発散光を含む。アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射されるレーザ光２０８を主走査断面内においては収束光に変換する。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査方向の断面内において偏向器４０５の偏向面４０５ａの近傍にレーザ光２０８を集光しており、主走査方向に線像を形成する。
偏向器４０５は、偏向面（反射面）４０５ａにて、アナモフィックレンズ４０４を通過したレーザ光２０８を反射する。偏向面４０５ａで反射されたレーザ光２０８は、走査光として、結像レンズ４０６を透過し、感光ドラム４の表面に入射する。結像レンズ４０６は、結像光学素子である。本実施形態においては、結像レンズ４０６は、単一の結像光学素子のみで構成されているとする。結像レンズ４０６を通過（透過）したレーザ光２０８が入射する感光ドラム４の表面は、レーザ光２０８によって走査される被走査面４０７である。結像レンズ４０６によって被走査面４０７上でレーザ光２０８が結像し、所定のスポット状の像（スポット）が形成される。光学走査装置４００の駆動部は、偏向器４０５を矢印Ａ方向に一定の角速度で回転させることにより、被走査面４０７上でのスポットを主走査方向に移動させ、被走査面４０７上に静電潜像を形成させる。主走査方向とは、感光ドラム４の表面に平行で、かつ感光ドラム４の表面の移動方向に直交する方向である。副走査方向とは、主走査方向及び光束の光軸に直交する方向である。
ＢＤレンズ４０８とＢＤセンサ４０９とは、被走査面４０７上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９は、ＢＤレンズ４０８を通過したレーザ光２０８の入射を検知する。ＢＤセンサ４０９は、レーザ光２０８を検知したタイミングに基づいて、静電潜像を書き込みタイミングの制御を行う。
ＢＤレンズ４０８とＢＤセンサ４０９とは、被走査面４０７上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９は、ＢＤレンズ４０８を通過したレーザ光２０８の入射を検知する。ＢＤセンサ４０９は、レーザ光２０８を検知したタイミングに基づいて、静電潜像を書き込みタイミングの制御を行う。
本実施形態の光源４０１は、半導体レーザチップである。本実施形態の光源４０１は、図４で後述する１つの発光部１１を含む。しかしながら、光源４０１は、独立して発光制御可能な複数の発光部を備えていてもよい。光源４０１が複数の発光部を備える場合も、複数の発光部のそれぞれから発生される複数のレーザ光は、それぞれカップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、偏向器４０５、結像レンズ４０６を経由して被走査面４０７へ到達する。被走査面４０７上では、副走査方向にずれた位置に各レーザ光に対応するスポットがそれぞれ形成されることになる。
光源４０１、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、結像レンズ４０６、偏向器４０５等の各種光学部材は、光学走査装置４００の筐体（光学箱）４００ａに収納される。
光源４０１、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、結像レンズ４０６、偏向器４０５等の各種光学部材は、光学走査装置４００の筐体（光学箱）４００ａに収納される。
（結像レンズ）
図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面（第１面）４０６ａ及び出射面（第２面）４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、光学走査装置４００の主走査方向の断面内において、偏向面４０５ａにて偏向されたレーザ光を被走査面４０７上で設定された走査特性で走査させる構成となっている。また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上でのレーザ光２０８のスポットを設定された形状にする構成となっている。また、結像レンズ４０６は、光学走査装置４００の副走査方向の断面内において、偏向面４０５ａの近傍と被走査面４０７の近傍とを共役の関係としている。これにより、光学走査装置４００は、面倒れを補償（偏向面４０５ａが倒れた際の被走査面４０７上での副走査方向の走査位置ずれを低減すること）する構成となっている。
なお、本実施形態の結像レンズ４０６は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、ガラスモールドレンズをであってもよい。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適している。そのため、結像レンズ４０６は、モールドレンズで構成されることで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。
図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面（第１面）４０６ａ及び出射面（第２面）４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、光学走査装置４００の主走査方向の断面内において、偏向面４０５ａにて偏向されたレーザ光を被走査面４０７上で設定された走査特性で走査させる構成となっている。また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上でのレーザ光２０８のスポットを設定された形状にする構成となっている。また、結像レンズ４０６は、光学走査装置４００の副走査方向の断面内において、偏向面４０５ａの近傍と被走査面４０７の近傍とを共役の関係としている。これにより、光学走査装置４００は、面倒れを補償（偏向面４０５ａが倒れた際の被走査面４０７上での副走査方向の走査位置ずれを低減すること）する構成となっている。
なお、本実施形態の結像レンズ４０６は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、ガラスモールドレンズをであってもよい。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適している。そのため、結像レンズ４０６は、モールドレンズで構成されることで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。
本実施形態の結像レンズ４０６は、所謂ｆθ特性を有していないレンズである。つまり、結像レンズ４０６は、偏向器４０５が等角速度で回転している際に、結像レンズ４０６を通過する光束のスポットを被走査面４０７上で等速に移動させるような走査特性を有していない。ｆθ特性を有していない結像レンズ４０６を用いることにより、ｆθ特性を有している結像レンズを用いる場合よりも、結像レンズ４０６を偏向器４０５に近接して（距離Ｄ１が小さい位置に）配置することが可能となる。また、ｆθ特性を有していない結像レンズ４０６は、ｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向（幅ＬＷ）及び光軸方向（厚みＬＴ）を小さくできる。よって、光学走査装置４００の筐体４００ａは、ｆθ特性を有する結像レンズを利用する光学走査装置の筐体よりも、小型化できる。また、ｆθ特性を有する結像レンズは、主走査方向の断面で見た場合のレンズの入射面、出射面の形状の違いが、ｆθ特性を有さない結像レンズに比べて、急峻である場合があり、そのような形状の制約があると、適切な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、結像レンズ４０６は、ｆθ特性を有していないため、ｆθ特性を有する撮像レンズに比べて、主走査方向の断面で見た場合のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少なく、適切な結像性能を得ることができる。
このような本実施形態の結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。
Ｙ＝（Ｋ／Ｂ）×ｔａｎ（Ｂθ）・・・（１）
式（１）では、偏向器４０５による走査角度（走査画角）をθ、光束の被走査面４０７上での主走査方向の集光位置（像高）をＹ［ｍｍ］、軸上像高における結像係数をＫ［ｍｍ］、結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（走査特性係数）をＢとしている。本実施形態において、軸上像高は、光軸上の像高（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）を指し、走査角度θ＝０に対応する。また、軸外像高は、中心光軸（走査角度θ＝０の場合）よりも外側の像高（Ｙ≠０）を指し、走査角度θ≠０に対応している。更に、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる場合の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、−Ｙｍａｘ）を指す。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な設定された領域（走査領域）の主走査方向の幅である走査幅ＷはＷ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜−Ｙｍａｘ｜で表される。設定された領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。図２のＤ２は、偏向器４０５にレーザ光２０８が入射する点から被走査面４０７までの距離であり、以下では、光路長とする。
このような本実施形態の結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。
Ｙ＝（Ｋ／Ｂ）×ｔａｎ（Ｂθ）・・・（１）
式（１）では、偏向器４０５による走査角度（走査画角）をθ、光束の被走査面４０７上での主走査方向の集光位置（像高）をＹ［ｍｍ］、軸上像高における結像係数をＫ［ｍｍ］、結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（走査特性係数）をＢとしている。本実施形態において、軸上像高は、光軸上の像高（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）を指し、走査角度θ＝０に対応する。また、軸外像高は、中心光軸（走査角度θ＝０の場合）よりも外側の像高（Ｙ≠０）を指し、走査角度θ≠０に対応している。更に、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる場合の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、−Ｙｍａｘ）を指す。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な設定された領域（走査領域）の主走査方向の幅である走査幅ＷはＷ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜−Ｙｍａｘ｜で表される。設定された領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。図２のＤ２は、偏向器４０５にレーザ光２０８が入射する点から被走査面４０７までの距離であり、以下では、光路長とする。
結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光が入射する場合の走査特性（ｆθ特性）Ｙ＝ｆθにおけるｆに相当する係数である。即ち、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光以外の光束が入射する場合に、ｆθ特性と同様に集光位置Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。
走査特性係数について補足すると、Ｂ＝０の場合の式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光学走査装置に用いられる結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の場合の式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθとなるため、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθに相当する。即ち、式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲で設定することで、結像レンズ４０６は、射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθとｆθ特性Ｙ＝ｆθとの間の走査特性を得ることができる。
式（１）を走査角度θで微分すると、次式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上での光束の走査速度が得られる。
ｄＹ／ｄθ＝Ｋ／ｃｏｓ2（Ｂθ）・・・（２）
更に、式（２）の両辺から軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋを引き、Ｋで除すると、次式（３）に示すようになる。
（（ｄＹ／ｄθ）−Ｋ）／Ｋ＝１／ｃｏｓ2（Ｂθ）−１＝ｔａｎ2（Ｂθ）・・・（３）
式（３）は、軸上像高の走査速度Ｋに対する各軸外像高の走査速度のずれ量（部分倍率）を表現したものである。本実施形態の光学走査装置４００は、Ｂ＝０の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とでレーザ光の走査速度が異なっていることになる。
走査特性係数について補足すると、Ｂ＝０の場合の式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光学走査装置に用いられる結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の場合の式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθとなるため、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθに相当する。即ち、式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲で設定することで、結像レンズ４０６は、射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθとｆθ特性Ｙ＝ｆθとの間の走査特性を得ることができる。
式（１）を走査角度θで微分すると、次式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上での光束の走査速度が得られる。
ｄＹ／ｄθ＝Ｋ／ｃｏｓ2（Ｂθ）・・・（２）
更に、式（２）の両辺から軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋを引き、Ｋで除すると、次式（３）に示すようになる。
（（ｄＹ／ｄθ）−Ｋ）／Ｋ＝１／ｃｏｓ2（Ｂθ）−１＝ｔａｎ2（Ｂθ）・・・（３）
式（３）は、軸上像高の走査速度Ｋに対する各軸外像高の走査速度のずれ量（部分倍率）を表現したものである。本実施形態の光学走査装置４００は、Ｂ＝０の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とでレーザ光の走査速度が異なっていることになる。
図３は、光学走査装置４００の像高に対する部分倍率の特性の一例を示す図である。図３のグラフは、本実施形態の被走査面４０７上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示している。本実施形態では、結像レンズ４０６が式（１）に示した走査特性有することで、図３に示すように、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるため部分倍率が大きくなっている。部分倍率が３０％であることは、単位時間だけ光照射した場合、被照射面である被走査面４０７での主走査方向の照射長が、１．３倍となることを意味している。したがって、画像クロックの周期によって決めた一定の時間間隔で主走査方向の画素幅が決定されると、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまう。
また、像高Ｙが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて（像高Ｙの絶対値が大きくなる程）、徐々に走査速度が速くなる。これにより、被走査面４０７上の像高が軸上像高付近の場合に単位長さ走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の場合に単位長さ走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の場合の単位長さ辺りの総露光量よりも、像高が最軸外像高付近の場合の単位長さ辺りの総露光量の方が少なくなることを意味する。そのため、光学走査装置４００は、像高が最軸外像高に近づくにつれて、光源４０１の発光輝度を大きくする制御を行う必要がある。
このように、結像レンズ４０６が式（１）に示した走査特性有する場合、主走査方向に関する部分倍率のばらつきが、画像全体で一定の画質を維持する為に適切でない可能性がある。そこで本実施形態では、画像形成装置９は、画像全体で一定の画質を得る為に、部分倍率の補正を行う処理を説明する。
また、像高Ｙが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて（像高Ｙの絶対値が大きくなる程）、徐々に走査速度が速くなる。これにより、被走査面４０７上の像高が軸上像高付近の場合に単位長さ走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の場合に単位長さ走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の場合の単位長さ辺りの総露光量よりも、像高が最軸外像高付近の場合の単位長さ辺りの総露光量の方が少なくなることを意味する。そのため、光学走査装置４００は、像高が最軸外像高に近づくにつれて、光源４０１の発光輝度を大きくする制御を行う必要がある。
このように、結像レンズ４０６が式（１）に示した走査特性有する場合、主走査方向に関する部分倍率のばらつきが、画像全体で一定の画質を維持する為に適切でない可能性がある。そこで本実施形態では、画像形成装置９は、画像全体で一定の画質を得る為に、部分倍率の補正を行う処理を説明する。
特に、偏向器４０５から感光ドラム４までの光路長が短くなる程、画角が大きくなるため、被走査面４０７上の軸上像高と最軸外像高とで走査速度の差が大きくなる。例えば、最軸外像高における走査速度が軸上像高における走査速度の１２０％以上であるような走査速度の変化率が２０％以上の光学構成となる。このような光学構成の場合、主走査方向に関する部分倍率、及び単位長さ辺りの総露光量のばらつきの影響を受け、画像全体で一定の画質とすることが難しくなる。
走査速度の変化率Ｃ（％）は、最も遅い走査速度をＶｍｉｎ、最も速い走査速度をＶｍａｘとすると、Ｃ＝（（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ）＊１００で表される値である。本実施形態の光学走査装置４００の光学構成では、軸上像高（走査領域の中央部）で最も遅い走査速度となり、最軸外像高（走査領域の端部）で最も速い走査速度となる。
画角が５２°以上の光学構成の場合、走査速度の変化率が３５％以上となることがわかっている。画角が５２°以上となる条件としては以下に示す通りである。例えば、主走査方向に関してＡ４シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝２１４ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２＝１２５ｍｍ以下である。また、主走査方向に関してＡ３シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝３００ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２＝２４７ｍｍ以下である。
走査速度の変化率Ｃ（％）は、最も遅い走査速度をＶｍｉｎ、最も速い走査速度をＶｍａｘとすると、Ｃ＝（（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｉｎ）＊１００で表される値である。本実施形態の光学走査装置４００の光学構成では、軸上像高（走査領域の中央部）で最も遅い走査速度となり、最軸外像高（走査領域の端部）で最も速い走査速度となる。
画角が５２°以上の光学構成の場合、走査速度の変化率が３５％以上となることがわかっている。画角が５２°以上となる条件としては以下に示す通りである。例えば、主走査方向に関してＡ４シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝２１４ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２＝１２５ｍｍ以下である。また、主走査方向に関してＡ３シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅Ｗ＝３００ｍｍ、走査画角が０°の時の偏向面４０５ａから被走査面４０７までの光路長Ｄ２＝２４７ｍｍ以下である。
次に、図３のグラフに示される部分倍率の特性を有する光学構成を有する画像形成装置９における、画像データを生成するための主走査位置に応じた変倍処理の部分倍率補正情報について説明する。変倍処理とは、縦横の比率を変えて画像のサイズを補正する処理である。本実施形態では、画像形成装置９は、画像を、主走査方向についてのサイズを変更する変倍処理を行う。
部分倍率が０％となる紙中央の部分倍率補正情報は１．００となり、この主走査位置における変倍処理の変倍率が１００％（等倍）となる。また、部分倍率が３５％となる紙端部の部分倍率補正情報は、
１００［％］／（１００［％］＋３５［％］）＝０．７４
となり、変倍率７４％（入力画像を７４％に縮小）となる。
本実施形態では、画像形成装置９は、予め、画像データを走査速度の変化率に基づく走査方向の位置に応じた異なる変倍率で変倍処理した画像データを生成する。そして、画像形成装置９は、その変倍処理後の画像データが走査方向に異なる走査速度で走査されることにより、ｆθ特性を有していない結像レンズを使用した画像形成において、画像全体で一定の画質を得ることが可能となる。
部分倍率が０％となる紙中央の部分倍率補正情報は１．００となり、この主走査位置における変倍処理の変倍率が１００％（等倍）となる。また、部分倍率が３５％となる紙端部の部分倍率補正情報は、
１００［％］／（１００［％］＋３５［％］）＝０．７４
となり、変倍率７４％（入力画像を７４％に縮小）となる。
本実施形態では、画像形成装置９は、予め、画像データを走査速度の変化率に基づく走査方向の位置に応じた異なる変倍率で変倍処理した画像データを生成する。そして、画像形成装置９は、その変倍処理後の画像データが走査方向に異なる走査速度で走査されることにより、ｆθ特性を有していない結像レンズを使用した画像形成において、画像全体で一定の画質を得ることが可能となる。
（露光制御構成）
図４は、画像形成装置９のハードウェア構成等の一例を示す図である。図４を用いて、画像形成装置９による露光制御処理を説明する。画像信号生成部１００は、画像変調部１０１、ＣＰＵ１０２、記憶装置を含む。画像変調部１０１は、画像データを種々の信号に変換する処理を行うユニットである。ＣＰＵ１０２は、画像信号生成部１００の処理を制御する中央処理装置である。画像信号生成部１００の記憶装置は、各種プログラム、設定情報等の各種データを記憶するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置である。
ＣＰＵ１０２が、画像信号生成部１００の記憶装置や制御部１の記憶装置等に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することによって、画像信号生成部１００の機能及び図１０、図１２で後述するフローチャートの処理が実現される。
画像信号生成部１００は、画像変調部１０１を介して、ホストコンピュータ等から印字情報を受け取り、画像データ（画像信号）に対応するＶＤＯ信号１１０を生成し、生成したＶＤＯ信号をレーザ駆動部３００に送信する。また、画像信号生成部１００は、画素幅を補正する機能も有する。
制御部１は、画像形成装置９の制御と、輝度補正手段として光源４０１の光量制御を行う。制御部１は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置を含む。制御部１のＣＰＵが、制御部１の記憶装置等に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することによって、制御部１の機能及び制御部１の処理が実現される。制御部１は、レーザ駆動部３００に対して、種々の信号３１２を送信することができる。また、制御部１は、レーザ駆動部３００と、シリアル通信３０７で、通信することもできる。
レーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から送信されたＶＤＯ信号１１０に基づいて、電流を光源４０１に供給することにより、光源４０１を発光させる。
図４は、画像形成装置９のハードウェア構成等の一例を示す図である。図４を用いて、画像形成装置９による露光制御処理を説明する。画像信号生成部１００は、画像変調部１０１、ＣＰＵ１０２、記憶装置を含む。画像変調部１０１は、画像データを種々の信号に変換する処理を行うユニットである。ＣＰＵ１０２は、画像信号生成部１００の処理を制御する中央処理装置である。画像信号生成部１００の記憶装置は、各種プログラム、設定情報等の各種データを記憶するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置である。
ＣＰＵ１０２が、画像信号生成部１００の記憶装置や制御部１の記憶装置等に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することによって、画像信号生成部１００の機能及び図１０、図１２で後述するフローチャートの処理が実現される。
画像信号生成部１００は、画像変調部１０１を介して、ホストコンピュータ等から印字情報を受け取り、画像データ（画像信号）に対応するＶＤＯ信号１１０を生成し、生成したＶＤＯ信号をレーザ駆動部３００に送信する。また、画像信号生成部１００は、画素幅を補正する機能も有する。
制御部１は、画像形成装置９の制御と、輝度補正手段として光源４０１の光量制御を行う。制御部１は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置を含む。制御部１のＣＰＵが、制御部１の記憶装置等に記憶されたプログラムに基づき処理を実行することによって、制御部１の機能及び制御部１の処理が実現される。制御部１は、レーザ駆動部３００に対して、種々の信号３１２を送信することができる。また、制御部１は、レーザ駆動部３００と、シリアル通信３０７で、通信することもできる。
レーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から送信されたＶＤＯ信号１１０に基づいて、電流を光源４０１に供給することにより、光源４０１を発光させる。
ＣＰＵ１０２は、画像形成のための画像信号の出力の準備が整ったら、シリアル通信１１３で、制御部１に印字開始の指示をする。制御部１は、印字の準備が整ったら、副走査同期信号であるＴＯＰ信号１１２と主走査同期信号であるＢＤ信号１１１とを画像信号生成部１００の画像変調部１０１に送信する。画像変調部１０１は、ＴＯＰ信号１１２とＢＤ信号１１１とを受信したら、設定されたタイミングで、画像信号であるＶＤＯ信号１１０をレーザ駆動部３００に出力する。
画像信号生成部１００と制御部１とレーザ駆動部３００とのそれぞれの詳細については、図６で後述する。
図５（ａ）は、記録媒体１ページ分に相当する画像形成処理が行われた際の各種同期信号と画像信号のタイミングチャートの一例を示す図である。図５（ａ）のチャート中で、左から右に向かって時間が経過する。ＴＯＰ信号１１２には、「ＨＩＧＨ」信号等がある。「ＨＩＧＨ」信号は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことを表す信号である。画像変調部１０１は、ＴＯＰ信号１１２である「ＨＩＧＨ」を受信したら、ＢＤ信号１１１に同期して、ＶＤＯ信号１１０を送信する。レーザ駆動部３００は、送信されたＶＤＯ信号１１０に基づいて、光源４０１を発光させ感光ドラム４に潜像を形成させる。
ＶＤＯ信号１１０は、ＢＤ信号１１１が出力されてから次のＢＤ信号１１１が出力されるまでの期間のうちの設定された期間に出力される。
画像信号生成部１００と制御部１とレーザ駆動部３００とのそれぞれの詳細については、図６で後述する。
図５（ａ）は、記録媒体１ページ分に相当する画像形成処理が行われた際の各種同期信号と画像信号のタイミングチャートの一例を示す図である。図５（ａ）のチャート中で、左から右に向かって時間が経過する。ＴＯＰ信号１１２には、「ＨＩＧＨ」信号等がある。「ＨＩＧＨ」信号は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことを表す信号である。画像変調部１０１は、ＴＯＰ信号１１２である「ＨＩＧＨ」を受信したら、ＢＤ信号１１１に同期して、ＶＤＯ信号１１０を送信する。レーザ駆動部３００は、送信されたＶＤＯ信号１１０に基づいて、光源４０１を発光させ感光ドラム４に潜像を形成させる。
ＶＤＯ信号１１０は、ＢＤ信号１１１が出力されてから次のＢＤ信号１１１が出力されるまでの期間のうちの設定された期間に出力される。
（部分倍率補正方法）
次に、部分倍率の影響を補正するための部分倍率補正方法について説明する。まず、部分倍率の要因及び補正原理について図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、ＢＤ信号１１１、ＶＤＯ信号１１０のタイミング、被走査面４０７上の潜像により形成したドットイメージの一例を示す図である。図５（ｂ）のチャート中、左から右に向かって時間が経過する。
画像信号生成部１００は、ＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを受信したら、感光ドラム４の左端から所望の距離だけ離れた位置に潜像を形成できるよう、設定されたタイミングで、ＶＤＯ信号１１０を送信する。そして、レーザ駆動部３００は、送信されたＶＤＯ信号１１０に基づき光源４０１を発光させ、被走査面４０７上にＶＤＯ信号１１０に応じた潜像を形成させる。
レーザ駆動部３００がＶＤＯ信号１１０に基づき軸上像高及び最軸外像高において同じ期間だけ光源４０１を発光させて、ドット形状の潜像を形成する場合について説明する。本実施形態では、形成される潜像のドットのサイズは、６００ｄｐｉの１ドット（主走査方向４２．３ｕｍの幅）である。光学走査装置４００は、被走査面４０７上の中央部（軸上像高）に比べて、端部（最軸外像高）の走査速度は速くなる光学構成を有する。図５（ｂ）の潜像（トナー像）Ａに示すように、軸上像高の潜像ｄｏｔ２に比べて、最軸外像高の潜像ｄｏｔ１が主走査方向に肥大する。そのため、本実施形態では、画像形成装置９は、部分倍率の補正処理として、主走査方向の位置に応じてＶＤＯ信号１１０の周期や時間幅を補正する。即ち、制御部１や画像信号生成部１００は、部分倍率補正により、最軸外像高の発光時間間隔を軸上像高の発光時間間隔と比べて短くし、潜像Ｂに示すように最軸外像高の潜像ｄｏｔ３と軸上像高の潜像ｄｏｔ４とを同等のサイズにするように制御する。このような補正によって、画像形成装置９は、主走査方向に関して、実質的に等間隔に各画素に対応するドット形状の潜像を形成できる。
次に、部分倍率の影響を補正するための部分倍率補正方法について説明する。まず、部分倍率の要因及び補正原理について図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は、ＢＤ信号１１１、ＶＤＯ信号１１０のタイミング、被走査面４０７上の潜像により形成したドットイメージの一例を示す図である。図５（ｂ）のチャート中、左から右に向かって時間が経過する。
画像信号生成部１００は、ＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを受信したら、感光ドラム４の左端から所望の距離だけ離れた位置に潜像を形成できるよう、設定されたタイミングで、ＶＤＯ信号１１０を送信する。そして、レーザ駆動部３００は、送信されたＶＤＯ信号１１０に基づき光源４０１を発光させ、被走査面４０７上にＶＤＯ信号１１０に応じた潜像を形成させる。
レーザ駆動部３００がＶＤＯ信号１１０に基づき軸上像高及び最軸外像高において同じ期間だけ光源４０１を発光させて、ドット形状の潜像を形成する場合について説明する。本実施形態では、形成される潜像のドットのサイズは、６００ｄｐｉの１ドット（主走査方向４２．３ｕｍの幅）である。光学走査装置４００は、被走査面４０７上の中央部（軸上像高）に比べて、端部（最軸外像高）の走査速度は速くなる光学構成を有する。図５（ｂ）の潜像（トナー像）Ａに示すように、軸上像高の潜像ｄｏｔ２に比べて、最軸外像高の潜像ｄｏｔ１が主走査方向に肥大する。そのため、本実施形態では、画像形成装置９は、部分倍率の補正処理として、主走査方向の位置に応じてＶＤＯ信号１１０の周期や時間幅を補正する。即ち、制御部１や画像信号生成部１００は、部分倍率補正により、最軸外像高の発光時間間隔を軸上像高の発光時間間隔と比べて短くし、潜像Ｂに示すように最軸外像高の潜像ｄｏｔ３と軸上像高の潜像ｄｏｔ４とを同等のサイズにするように制御する。このような補正によって、画像形成装置９は、主走査方向に関して、実質的に等間隔に各画素に対応するドット形状の潜像を形成できる。
次に、図６から図１０を用いて、本実施形態における軸上像高から軸外像高に移るに従って、部分倍率の増加分に応じた変倍率での変倍処理による部分倍率補正のより具体的な処理を説明する。部分倍率補正処理とは、画像の部分毎に異なる倍率でサイズを補正する処理である。
図６は、画像変調部１０１のハードウェア構成の一例を説明する図である。本実施形態の部分倍率補正処理は、入力画像データに対し、部分倍率特性情報に応じた主走査方向に設定された区間毎に異なる倍率のサイズの補正処理を行う処理である。画像変調部１０１は、部分変倍処理が施された画像データに対し、ビデオカウント処理、濃度変換処理、ハーフトーン処理、ＰＷＭ変換処理の一連の画像処理を行う。そして、画像変調部１０１は、一連の画像処理が施された画像データのパラレル−シリアル変換データを、ＶＤＯ信号１１０としてレーザ駆動部３００へ送信する。このように、画像変調部１０１は、予め部分倍率特性に応じて変倍処理された画像データによる画像形成を行うため、ｆθ特性を有していない結像レンズ４０６を用いることで生じる主走査方向の走査速度の変化の影響を補正し、一定幅のドットで画像を形成できる。
図６の画像変調部１０１の各処理部の説明をする。画像変調部１０１は、変倍処理部１２０、濃度補正処理部１２１、ハーフトーン処理部１２２、ＰＷＭ変換処理部１２３、ＰＳ変換処理部１２４、ＰＬＬ部１２７、ビデオカウント処理部１３３等のハードウェア構成要素を含む。
変倍処理部１２０は、外部のホストコンピュータ等から受信した多値パラレル８ビットの画像信号１２８に対し、以下の処理を行う。即ち、変倍処理部１２０は、ＣＰＵ１０２からＣＰＵバス１０３を介して送信される部分倍率特性情報に基づく、主走査方向の位置によって異なる倍率を用いたサイズの補正処理を行う。変倍処理部１２０は、画像信号１２８に変倍処理を行い、部分変倍画像信号１２９を、濃度補正処理部１２１、ビデオカウント処理部１３３に対して出力する。
図６は、画像変調部１０１のハードウェア構成の一例を説明する図である。本実施形態の部分倍率補正処理は、入力画像データに対し、部分倍率特性情報に応じた主走査方向に設定された区間毎に異なる倍率のサイズの補正処理を行う処理である。画像変調部１０１は、部分変倍処理が施された画像データに対し、ビデオカウント処理、濃度変換処理、ハーフトーン処理、ＰＷＭ変換処理の一連の画像処理を行う。そして、画像変調部１０１は、一連の画像処理が施された画像データのパラレル−シリアル変換データを、ＶＤＯ信号１１０としてレーザ駆動部３００へ送信する。このように、画像変調部１０１は、予め部分倍率特性に応じて変倍処理された画像データによる画像形成を行うため、ｆθ特性を有していない結像レンズ４０６を用いることで生じる主走査方向の走査速度の変化の影響を補正し、一定幅のドットで画像を形成できる。
図６の画像変調部１０１の各処理部の説明をする。画像変調部１０１は、変倍処理部１２０、濃度補正処理部１２１、ハーフトーン処理部１２２、ＰＷＭ変換処理部１２３、ＰＳ変換処理部１２４、ＰＬＬ部１２７、ビデオカウント処理部１３３等のハードウェア構成要素を含む。
変倍処理部１２０は、外部のホストコンピュータ等から受信した多値パラレル８ビットの画像信号１２８に対し、以下の処理を行う。即ち、変倍処理部１２０は、ＣＰＵ１０２からＣＰＵバス１０３を介して送信される部分倍率特性情報に基づく、主走査方向の位置によって異なる倍率を用いたサイズの補正処理を行う。変倍処理部１２０は、画像信号１２８に変倍処理を行い、部分変倍画像信号１２９を、濃度補正処理部１２１、ビデオカウント処理部１３３に対して出力する。
濃度補正処理部１２１は、変倍処理部１２０により出力された部分変倍画像信号１２９に対し、適正な濃度で印字するための濃度の情報を示す濃度補正テーブルを用いて、濃度変換処理を行う。例えば、濃度補正処理部１２１は、予め濃度補正テーブルを記憶するＲＯＭやＨＤＤ等の画像信号生成部１００の記憶装置から濃度補正テーブルを取得する。
ハーフトーン処理部１２２は、濃度補正処理部１２１により濃度変換された部分変倍画像信号１３０に対し、スクリーン（ディザ）処理を行い、画像形成装置９で濃度表現するためのハーフトーニング処理を行い、処理を行った画像データを出力する。本実施形態では、ハーフトーン処理部１２２は、多値パラレル４ビットのハーフトーン画像信号１３１を出力する。
ＰＷＭ変換処理部１２３は、ハーフトーン処理部１２２から入力されるハーフトーン処理後の多値パラレル４ビットのハーフトーン画像信号１３１をＰＷＭ変換するためのテーブルを格納している。ＰＷＭ変換処理部１２３は、ハーフトーン画像信号１３１に対して、ＰＷＭ変換処理を行うことにより、ハーフトーン画像信号１３１を画像形成装置９で印字するためのレーザのＯＮ／ＯＦＦに相当する情報に変換する。ＰＷＭ変換処理部１２３は、ハーフトーン画像信号１３１をＰＷＭ変換し、１６ビットの画像信号１３２を、ＰＳ変換処理部１２４に対して、出力する。
本実施形態のＰＷＭ変換処理部１２３が行うＰＷＭ変換処理は、１画素を１６分割する処理、即ち１画素を１６ビットのデータに変換する処理であるとする。しかし、ＰＷＭ変換処理部１２３は、ＰＷＭ変換処理として、１画素を３２分割する処理や１画素をその他の分割数に分割する処理を行ってもよい。
ＰＳ変換処理部１２４は、データのパラレル−シリアル変換を行う変換部であり、ＰＷＭ変換処理部１２３から入力されたパラレル１６ビットの画像信号１３２をシリアル信号に変換し、レーザ駆動部３００にＶＤＯ信号１１０として出力する。
ビデオカウント処理部１３３は、変倍処理部１２０から出力された部分変倍画像信号１２９と部分倍率補正率信号１３４とに基づいて、ビデオカウント値を取得する処理を行う。本実施形態のビデオカウント処理部１３３は、変倍処理部１２０による部分変倍画像信号１２９の生成過程で用いられた部分倍率特性情報を加味したビデオカウント値を取得する。ビデオカウント処理部１３３の処理の詳細な説明は、図９で後述する。
ＰＬＬ部１２７は、１画素に相当するクロック（ＶＣＬＫ）１２５の周波数を１６倍に逓倍したクロック（ＶＣＬＫｘ１６）１２６をＰＳ変換処理部１２４に供給する。
ハーフトーン処理部１２２は、濃度補正処理部１２１により濃度変換された部分変倍画像信号１３０に対し、スクリーン（ディザ）処理を行い、画像形成装置９で濃度表現するためのハーフトーニング処理を行い、処理を行った画像データを出力する。本実施形態では、ハーフトーン処理部１２２は、多値パラレル４ビットのハーフトーン画像信号１３１を出力する。
ＰＷＭ変換処理部１２３は、ハーフトーン処理部１２２から入力されるハーフトーン処理後の多値パラレル４ビットのハーフトーン画像信号１３１をＰＷＭ変換するためのテーブルを格納している。ＰＷＭ変換処理部１２３は、ハーフトーン画像信号１３１に対して、ＰＷＭ変換処理を行うことにより、ハーフトーン画像信号１３１を画像形成装置９で印字するためのレーザのＯＮ／ＯＦＦに相当する情報に変換する。ＰＷＭ変換処理部１２３は、ハーフトーン画像信号１３１をＰＷＭ変換し、１６ビットの画像信号１３２を、ＰＳ変換処理部１２４に対して、出力する。
本実施形態のＰＷＭ変換処理部１２３が行うＰＷＭ変換処理は、１画素を１６分割する処理、即ち１画素を１６ビットのデータに変換する処理であるとする。しかし、ＰＷＭ変換処理部１２３は、ＰＷＭ変換処理として、１画素を３２分割する処理や１画素をその他の分割数に分割する処理を行ってもよい。
ＰＳ変換処理部１２４は、データのパラレル−シリアル変換を行う変換部であり、ＰＷＭ変換処理部１２３から入力されたパラレル１６ビットの画像信号１３２をシリアル信号に変換し、レーザ駆動部３００にＶＤＯ信号１１０として出力する。
ビデオカウント処理部１３３は、変倍処理部１２０から出力された部分変倍画像信号１２９と部分倍率補正率信号１３４とに基づいて、ビデオカウント値を取得する処理を行う。本実施形態のビデオカウント処理部１３３は、変倍処理部１２０による部分変倍画像信号１２９の生成過程で用いられた部分倍率特性情報を加味したビデオカウント値を取得する。ビデオカウント処理部１３３の処理の詳細な説明は、図９で後述する。
ＰＬＬ部１２７は、１画素に相当するクロック（ＶＣＬＫ）１２５の周波数を１６倍に逓倍したクロック（ＶＣＬＫｘ１６）１２６をＰＳ変換処理部１２４に供給する。
図７は、画像の変換処理の一例を説明する図である。図７を用いて、ハーフトーン処理からＰＷ変換までの画素と画素片の状態を説明する。
図７（ａ）は、ハーフトーン処理及び、ＰＷＭ変換処理後の画像データの一例を示す図である。図７（ａ）のマトリクス１５３は、主走査３画素、副走査３画素の２００線のマトリクスで濃度表現を行なうものである。マトリクス１５３内の白い部分が光源４０１を発光させないことを示す（オフ）部分で、黒い部分が光源４０１を発光させることを示す（オン）部分である。マトリクス１５３は、階調毎に設けられており、黒い部分と白い部分の面積の比率で階調を表現する。つまり、マトリクス１５３の黒い部分の面積が増えるほど、画像形成の出力として濃度が濃くなる。本実施形態において１つの画素１５７は、被走査面４０７で６００ｄｐｉの１ドットを形成するために画像データを区切る単位である。
図７（ｂ）は、ＰＳ変換の処理に利用される画素片の一例を示す図である。部分倍率補正する前の状態において、１画素は、１画素の１／１６の幅の画素片１６個で構成され、画素片毎に光源４０１を発光のオン・オフを切り替えられるようにすることができる。つまり、１画素で１６ステップの階調を表現可能である。
図７（ａ）は、ハーフトーン処理及び、ＰＷＭ変換処理後の画像データの一例を示す図である。図７（ａ）のマトリクス１５３は、主走査３画素、副走査３画素の２００線のマトリクスで濃度表現を行なうものである。マトリクス１５３内の白い部分が光源４０１を発光させないことを示す（オフ）部分で、黒い部分が光源４０１を発光させることを示す（オン）部分である。マトリクス１５３は、階調毎に設けられており、黒い部分と白い部分の面積の比率で階調を表現する。つまり、マトリクス１５３の黒い部分の面積が増えるほど、画像形成の出力として濃度が濃くなる。本実施形態において１つの画素１５７は、被走査面４０７で６００ｄｐｉの１ドットを形成するために画像データを区切る単位である。
図７（ｂ）は、ＰＳ変換の処理に利用される画素片の一例を示す図である。部分倍率補正する前の状態において、１画素は、１画素の１／１６の幅の画素片１６個で構成され、画素片毎に光源４０１を発光のオン・オフを切り替えられるようにすることができる。つまり、１画素で１６ステップの階調を表現可能である。
（変倍処理）
図８は、変倍処理の一例を説明するための図である。図６の変倍処理部１２０の処理の詳細等について、図８を用いて説明する。
変倍処理部１２０は、主走査の位置により異なる変倍率での画像の変倍が可能である。例えば、図８（ａ）は、主走査の位置により異なる変倍率が設定されている一例を示す図である。
図８（ａ）の部分倍率の特性情報８００は、図３の部分倍率の特性グラフより得られる主走査方向の区間毎の部分倍率を示す情報である。本実施形態では、制御部１の記憶装置又は画像信号生成部１００の記憶装置は、予め、部分倍率特性情報を記憶している。ＣＰＵ１０２は、例えば、操作部を介したユーザの操作に基づいて、制御部１の記憶装置又は画像信号生成部１００の記憶装置に記憶された部分倍率特性情報の内容を更新することができる。
ＣＰＵ１０２は、例えば、画像信号生成部１００の記憶装置から部分倍率特性情報を取得し、取得した部分倍率特性情報を、ＣＰＵバス１０３を介して変倍処理部１２０に送信する。変倍処理部１２０は、ＣＰＵバス１０３を介して、部分倍率特性情報を受信する。図８（ａ）の部分倍率の特性情報８００は、主走査方向を２５区間に分割された各区間における部分倍率の特性情報を表している。同一の区間内では、同一の部分倍率が用いられることになる。画像信号生成部１００は、変倍処理のための部分倍率の生成処理において、主走査方向の区間の分割数や区間の幅を主走査の位置により任意に設定することができる。画像信号生成部１００は、より細かい区間で部分倍率補正情報を生成することで、より高精度の部分倍率補正のための変倍処理が可能となる。部分倍率や部分倍率補正率は、部分倍率補正処理を施された入力画像における補正の度合いを示す部分倍率情報の一例である。
図８は、変倍処理の一例を説明するための図である。図６の変倍処理部１２０の処理の詳細等について、図８を用いて説明する。
変倍処理部１２０は、主走査の位置により異なる変倍率での画像の変倍が可能である。例えば、図８（ａ）は、主走査の位置により異なる変倍率が設定されている一例を示す図である。
図８（ａ）の部分倍率の特性情報８００は、図３の部分倍率の特性グラフより得られる主走査方向の区間毎の部分倍率を示す情報である。本実施形態では、制御部１の記憶装置又は画像信号生成部１００の記憶装置は、予め、部分倍率特性情報を記憶している。ＣＰＵ１０２は、例えば、操作部を介したユーザの操作に基づいて、制御部１の記憶装置又は画像信号生成部１００の記憶装置に記憶された部分倍率特性情報の内容を更新することができる。
ＣＰＵ１０２は、例えば、画像信号生成部１００の記憶装置から部分倍率特性情報を取得し、取得した部分倍率特性情報を、ＣＰＵバス１０３を介して変倍処理部１２０に送信する。変倍処理部１２０は、ＣＰＵバス１０３を介して、部分倍率特性情報を受信する。図８（ａ）の部分倍率の特性情報８００は、主走査方向を２５区間に分割された各区間における部分倍率の特性情報を表している。同一の区間内では、同一の部分倍率が用いられることになる。画像信号生成部１００は、変倍処理のための部分倍率の生成処理において、主走査方向の区間の分割数や区間の幅を主走査の位置により任意に設定することができる。画像信号生成部１００は、より細かい区間で部分倍率補正情報を生成することで、より高精度の部分倍率補正のための変倍処理が可能となる。部分倍率や部分倍率補正率は、部分倍率補正処理を施された入力画像における補正の度合いを示す部分倍率情報の一例である。
一方、部分倍率補正率８０１は、変倍処理部１２０が部分倍率の特性情報から算出する主走査方向の区間ごとの部分倍率補正率である。変倍処理部１２０は、部分倍率補正率８０１に応じた変倍結果を部分変倍画像信号１２９として濃度補正処理部１２１及びビデオカウント処理部１３３に対して出力する。更に、変倍処理部１２０は、変倍処理に用いた部分倍率補正率８０１を部分倍率補正率信号１３４として、ビデオカウント処理部１３３に対して出力する。また、変倍処理部１２０は、部分変倍画像信号１２９に、変倍処理に用いた部分倍率補正率８０１の情報を付加してビデオカウント処理部１３３に対して出力することとしてもよい。その場合、変倍処理部１２０は、部分変倍画像信号１２９の画素データ毎の部分倍率補正率の情報を、部分変倍画像信号１２９に付加してビデオカウント処理部１３３に対して出力することとしてもよい。
図８（ｂ）は、変倍処理による部分倍率補正を適用した場合の画像イメージを説明する図である。変倍処理部１２０は、部分倍率補正率８０１に応じて、入力画像データ８０２を、部分倍率変倍画像データ８０３のように紙端部に行くほど画像が縮小するように変倍することとなる。これに対し、ｆθ特性を有する結像レンズを用いない画像形成装置９において部分倍率変倍画像データ８０３の走査が行われると、出力画像データ（走査イメージ）８０４で示すように端部に行くほど走査スピードが増すために画像が拡大されることとなる。このように変倍処理部１２０が走査スピードに合わせた変倍を行うことで、主走査方向に１画素のドット幅を一定にした画像の形成が可能となる。
図８（ｂ）は、変倍処理による部分倍率補正を適用した場合の画像イメージを説明する図である。変倍処理部１２０は、部分倍率補正率８０１に応じて、入力画像データ８０２を、部分倍率変倍画像データ８０３のように紙端部に行くほど画像が縮小するように変倍することとなる。これに対し、ｆθ特性を有する結像レンズを用いない画像形成装置９において部分倍率変倍画像データ８０３の走査が行われると、出力画像データ（走査イメージ）８０４で示すように端部に行くほど走査スピードが増すために画像が拡大されることとなる。このように変倍処理部１２０が走査スピードに合わせた変倍を行うことで、主走査方向に１画素のドット幅を一定にした画像の形成が可能となる。
（ビデオカウント処理）
本実施形態における部分倍率の特性情報８００を加味したビデオカウント処理の詳細について説明する。
ｆθ特性を有する結像レンズを用いない画像形成装置において、デジタル画像データと比較してレーザ光２０８の走査により感光体上に形成された潜像は端部に行くにしたがって主走査方向に拡大される。したがって、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置において、デジタル画像における主走査内の任意の１画素の情報から感光体上に形成される１画素分の像の面積比は、主走査内の位置によって変化する為一定ではなくなる。紙中央部に形成される１画素の面積と比較した主走査内のある地点における画素の面積を求める倍率は以下の式で求まる。
１÷任意位置の部分倍率補正率
ここで、任意位置の部分倍率補正率とは、紙中央の画素との比較対象となる画素が位置する区間に対応して決定される補正率である。
本実施形態における部分倍率の特性情報８００を加味したビデオカウント処理の詳細について説明する。
ｆθ特性を有する結像レンズを用いない画像形成装置において、デジタル画像データと比較してレーザ光２０８の走査により感光体上に形成された潜像は端部に行くにしたがって主走査方向に拡大される。したがって、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置において、デジタル画像における主走査内の任意の１画素の情報から感光体上に形成される１画素分の像の面積比は、主走査内の位置によって変化する為一定ではなくなる。紙中央部に形成される１画素の面積と比較した主走査内のある地点における画素の面積を求める倍率は以下の式で求まる。
１÷任意位置の部分倍率補正率
ここで、任意位置の部分倍率補正率とは、紙中央の画素との比較対象となる画素が位置する区間に対応して決定される補正率である。
例えば、図８（ａ）の部分倍率補正率８０１の紙端部における部分倍率補正率は０．７４であり、１画素のデータを該当部分に形成すると、その面積は中央の画素と比較すると上式により１÷０．７４≒１．３５倍となる。図８（ｃ）の面積倍率８０５は、部分倍率補正率８０１に示す各補正率に対する面積倍率を示す。面積倍率は、部分倍率補正処理が施された画像を元のサイズに戻すために必要な補正の度合いを示す逆倍率情報の一例である。仮に、全てが同じ濃度の画像信号レベルを持つ画素で入力されたデジタル画像が構成されている場合でも、紙中央部付近に画素の像を形成する場合と紙端部付近に画素の像を形成する場合とでは、紙端部付近に形成する画素の像の面積が大きくなる。つまり消費されるトナー量は、端部に行くにしたがい多くなる。
ビデオカウント処理とは、印刷対象となるデジタル画像データの色濃度と、レーザ光２０８の走査により感光ドラム４上に形成された潜像に現像手段によって付着されるトナー量とを結び付ける処理である。ｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置のような、主走査位置に応じて画素値と消費トナー量の関係が変化する場合においては、面積比を考慮したカウント値の補正が有効となる。即ち、部分倍率補正後のデジタル画像データから得られるビデオカウント値に対して、図８（ｃ）に示すような部分倍率補正率に応じた面積倍率を乗じることで、以下のようになる。即ち、ｆθ特性を有しない撮像レンズを用いる場合でも、実際使用されるトナー量に応じたビデオカウント値を得ることができるようになる。
ビデオカウント処理とは、印刷対象となるデジタル画像データの色濃度と、レーザ光２０８の走査により感光ドラム４上に形成された潜像に現像手段によって付着されるトナー量とを結び付ける処理である。ｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置のような、主走査位置に応じて画素値と消費トナー量の関係が変化する場合においては、面積比を考慮したカウント値の補正が有効となる。即ち、部分倍率補正後のデジタル画像データから得られるビデオカウント値に対して、図８（ｃ）に示すような部分倍率補正率に応じた面積倍率を乗じることで、以下のようになる。即ち、ｆθ特性を有しない撮像レンズを用いる場合でも、実際使用されるトナー量に応じたビデオカウント値を得ることができるようになる。
図９は、ビデオカウント処理部１３３の機能構成の一例を示す図である。ビデオカウント処理部１３３は、ビデオカウント取得部９０１、カウント保持部９０２、補正情報保持部９０３を含む。
ビデオカウント取得部９０１は、部分倍率補正率信号１３４として受信する部分倍率補正率８０１に基づき、面積倍率８０５を算出し、入力されてくる画像信号に対する補正情報を生成する機能を有する。また、ビデオカウント取得部９０１は、受信した部分変倍画像信号１２９に付加されている部分倍率補正率８０１に基づき、面積倍率８０５を算出し、入力されてくる画像信号に対する補正情報を生成することとしてもよい。また、ビデオカウント取得部９０１は、入力されてくる部分変倍画像信号１２９の信号レベルから、面積倍率８０５用いて補正したビデオカウント値を取得する機能を有する。ビデオカウント値の取得方法としては、ルックアップテーブルを用いて、信号レベルに対応するビデオカウント値を取得する方法がある。ビデオカウント値の取得方法は、ルックアップテーブルを用いる方法に限られず、演算によって取得する方法であってもよい。また、補正情報保持部９０３は、部分倍率特性情報に対応する面積倍率の情報をテーブルとして記憶することとしてもよい。
ビデオカウント取得部９０１は、部分倍率補正率信号１３４として受信する部分倍率補正率８０１に基づき、面積倍率８０５を算出し、入力されてくる画像信号に対する補正情報を生成する機能を有する。また、ビデオカウント取得部９０１は、受信した部分変倍画像信号１２９に付加されている部分倍率補正率８０１に基づき、面積倍率８０５を算出し、入力されてくる画像信号に対する補正情報を生成することとしてもよい。また、ビデオカウント取得部９０１は、入力されてくる部分変倍画像信号１２９の信号レベルから、面積倍率８０５用いて補正したビデオカウント値を取得する機能を有する。ビデオカウント値の取得方法としては、ルックアップテーブルを用いて、信号レベルに対応するビデオカウント値を取得する方法がある。ビデオカウント値の取得方法は、ルックアップテーブルを用いる方法に限られず、演算によって取得する方法であってもよい。また、補正情報保持部９０３は、部分倍率特性情報に対応する面積倍率の情報をテーブルとして記憶することとしてもよい。
ビデオカウント取得部９０１は、部分変倍画像信号１２９の主走査位置に対応する部分倍率補正率８０１に応じた面積倍率８０５を、ビデオカウント値に乗ずることで補正ビデオカウント値９０４を算出する処理を行う。そして、ビデオカウント取得部９０１は、算出した補正ビデオカウント値９０４をカウント保持部９０２に送信する。ここで、ビデオカウント取得部９０１は、部分倍率補正率８０１を、部分倍率補正率信号１３４として受信する。また、ビデオカウント取得部９０１は、部分倍率補正率８０１が部分変倍画像信号１２９に付加されている場合、部分変倍画像信号１２９から部分倍率補正率８０１を取得してもよい。しかし、例えば、ＣＰＵ１０２が予め部分倍率特性情報を元にした区間毎の部分倍率補正率８０１を求めておき、ビデオカウント取得部９０１は、ＣＰＵバス１０３を通じて、求められた部分倍率補正率８０１を取得することとしてもよい。そして、ビデオカウント取得部９０１は、入力されてくる部分変倍画像信号１２９の該当する区間の部分倍率補正率８０１に応じた面積倍率８０５でビデオカウント値を補正するようにしてもよい。
カウント保持部９０２は、入力される補正ビデオカウント値９０４の積算と保持とを行う。例えば、カウント保持部９０２は、積算された補正ビデオカウント値９０４を、画像信号生成部１００内の記憶装置内の設定された記憶領域に記憶する。このようにすることで、ＣＰＵ１０２は、取得された１ページ分の画像データのビデオカウント値を、カウント保持部９０２から読み取ることが可能となり、トナー補給等の各種制御に活用できる。
補正情報保持部９０３は、ビデオカウント取得部９０１によるビデオカウント補正処理に用いられる部分倍率特性情報に対応する面積倍率を、部分倍率特性情報に対応するテーブルとして保持している。ビデオカウント取得部９０１は、部分倍率補正率信号１３４として部分倍率補正率８０１が入力されると、入力された部分倍率補正率８０１に対応する面積倍率８０５を補正情報保持部９０３から取得する。例えば、ビデオカウント取得部９０１は、補正情報保持部９０３から面積倍率８０５を面積倍率信号９０５として受信することで、面積倍率８０５を取得する。ＣＰＵ１０２は、補正情報保持部９０３に保持されている情報に、ＣＰＵバス１０３をアクセスし、保持されている情報の内容を更新することができる。補正情報保持部９０３は、面積倍率の情報を、テーブル形式でなく、テキスト形式やＣＳＶ形式やバイナリ形式で保持することとしてもよい。
カウント保持部９０２は、入力される補正ビデオカウント値９０４の積算と保持とを行う。例えば、カウント保持部９０２は、積算された補正ビデオカウント値９０４を、画像信号生成部１００内の記憶装置内の設定された記憶領域に記憶する。このようにすることで、ＣＰＵ１０２は、取得された１ページ分の画像データのビデオカウント値を、カウント保持部９０２から読み取ることが可能となり、トナー補給等の各種制御に活用できる。
補正情報保持部９０３は、ビデオカウント取得部９０１によるビデオカウント補正処理に用いられる部分倍率特性情報に対応する面積倍率を、部分倍率特性情報に対応するテーブルとして保持している。ビデオカウント取得部９０１は、部分倍率補正率信号１３４として部分倍率補正率８０１が入力されると、入力された部分倍率補正率８０１に対応する面積倍率８０５を補正情報保持部９０３から取得する。例えば、ビデオカウント取得部９０１は、補正情報保持部９０３から面積倍率８０５を面積倍率信号９０５として受信することで、面積倍率８０５を取得する。ＣＰＵ１０２は、補正情報保持部９０３に保持されている情報に、ＣＰＵバス１０３をアクセスし、保持されている情報の内容を更新することができる。補正情報保持部９０３は、面積倍率の情報を、テーブル形式でなく、テキスト形式やＣＳＶ形式やバイナリ形式で保持することとしてもよい。
図１０は、画像信号生成部１００の処理の一例を示すフローチャートである。図１０を用いて、本実施形態のビデオカウント値の補正処理を説明する。図１０の処理は、ＣＰＵ１０２によって実行される。
Ｓ１０００において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を取得する。より具体的には、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を、ＣＰＵバス１０３を介して、画像信号生成部１００の記憶装置から取得する。画像信号生成部１００に含まれる記憶装置は、予め、部分倍率特性情報を記憶している。
Ｓ１００１において、ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵバス１０３を通じて、変倍処理部１２０に対して、Ｓ１０００で取得した部分倍率特性情報を通知し、多値画像信号である画像データの変倍処理を指示する。変倍処理部１２０は、通知された部分倍率特性情報から部分倍率補正率を算出し、算出した部分倍率補正率に基づいて、主走査位置によって異なる変倍率で多値画像信号に変倍処理を行う。
Ｓ１００２において、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１を含む画像形成装置９の各機能構成要素に対して、ページ処理開始を指示して画像形成処理を開始する。画像変調部１０１は、この指示を受け、変倍処理部１２０を介した部分倍率補正処理を開始し、更に、部分変倍画像信号１２９からビデオカウント値を取得し、取得したビデオカウント値を補正する処理を開始する。本実施形態では、画像変調部１０１は、画像変調部１０１の機能がハードウェアとして実装されているものとする。画像変調部１０１は、Ｓ１００２で、図６、図９で説明した処理を行う。画像変調部１０１は、画像１ページ分について図６、図９の処理を行う度に、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号をＣＰＵ１０２に送信することとしてもよい。
Ｓ１００３において、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号を受信したか否かを判定することで、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号を受信したと判定した場合、１ページ分の画像形成が終了したと判定し、Ｓ１００４の処理に進む。また、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号を受信していないと判定した場合、Ｓ１００３の処理を繰り返す。
Ｓ１００４において、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを受けて、ビデオカウント処理部１３３からＣＰＵバス１０３を介して、補正されたビデオカウント値を取得する。本実施形態では、ビデオカウント値の補正処理までを全てハードウェアで実装された画像変調部１０１が行う構成であるので、ＣＰＵ１０２は、ビデオカウント処理部１３３から取得したビデオカウント値をただちにトナー補給等の各種制御に活用可能となる。
Ｓ１０００において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を取得する。より具体的には、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を、ＣＰＵバス１０３を介して、画像信号生成部１００の記憶装置から取得する。画像信号生成部１００に含まれる記憶装置は、予め、部分倍率特性情報を記憶している。
Ｓ１００１において、ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵバス１０３を通じて、変倍処理部１２０に対して、Ｓ１０００で取得した部分倍率特性情報を通知し、多値画像信号である画像データの変倍処理を指示する。変倍処理部１２０は、通知された部分倍率特性情報から部分倍率補正率を算出し、算出した部分倍率補正率に基づいて、主走査位置によって異なる変倍率で多値画像信号に変倍処理を行う。
Ｓ１００２において、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１を含む画像形成装置９の各機能構成要素に対して、ページ処理開始を指示して画像形成処理を開始する。画像変調部１０１は、この指示を受け、変倍処理部１２０を介した部分倍率補正処理を開始し、更に、部分変倍画像信号１２９からビデオカウント値を取得し、取得したビデオカウント値を補正する処理を開始する。本実施形態では、画像変調部１０１は、画像変調部１０１の機能がハードウェアとして実装されているものとする。画像変調部１０１は、Ｓ１００２で、図６、図９で説明した処理を行う。画像変調部１０１は、画像１ページ分について図６、図９の処理を行う度に、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号をＣＰＵ１０２に送信することとしてもよい。
Ｓ１００３において、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号を受信したか否かを判定することで、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号を受信したと判定した場合、１ページ分の画像形成が終了したと判定し、Ｓ１００４の処理に進む。また、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを示す割り込み信号を受信していないと判定した場合、Ｓ１００３の処理を繰り返す。
Ｓ１００４において、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したことを受けて、ビデオカウント処理部１３３からＣＰＵバス１０３を介して、補正されたビデオカウント値を取得する。本実施形態では、ビデオカウント値の補正処理までを全てハードウェアで実装された画像変調部１０１が行う構成であるので、ＣＰＵ１０２は、ビデオカウント処理部１３３から取得したビデオカウント値をただちにトナー補給等の各種制御に活用可能となる。
（効果の説明）
以上、本実施形態の処理により、画像変調部１０１は、部分倍率補正処理が施された画像データからビデオカウントを取得する。そして、画像変調部１０１は、部分倍率補正処理で用いられた部分倍率の特性情報から、面積倍率を求め、求めた面積倍率に基づいて、取得したビデオカウント値を補正する。これにより、画像形成装置９は、ｆθ特性を有さない撮像レンズにより潜像が形成された場合でも、適切なビデオカウント値を取得できる。画像形成装置９は、取得した適切なビデオカウント値に基づいて、トナー量の調整等を行うことができる。
本実施形態では、変倍処理が施される画像データは、パラレル多値８ビットの画像信号であるとした。このパラレル多値８ビットの画像信号のカラーモードは、ＲＧＢでもよいし、ＣＭＹＫでもよく、特定のカラーモードに限定されない。
以上、本実施形態の処理により、画像変調部１０１は、部分倍率補正処理が施された画像データからビデオカウントを取得する。そして、画像変調部１０１は、部分倍率補正処理で用いられた部分倍率の特性情報から、面積倍率を求め、求めた面積倍率に基づいて、取得したビデオカウント値を補正する。これにより、画像形成装置９は、ｆθ特性を有さない撮像レンズにより潜像が形成された場合でも、適切なビデオカウント値を取得できる。画像形成装置９は、取得した適切なビデオカウント値に基づいて、トナー量の調整等を行うことができる。
本実施形態では、変倍処理が施される画像データは、パラレル多値８ビットの画像信号であるとした。このパラレル多値８ビットの画像信号のカラーモードは、ＲＧＢでもよいし、ＣＭＹＫでもよく、特定のカラーモードに限定されない。
＜実施形態２＞
実施形態１では、変倍処理による部分倍率補正を実行する画像形成装置９における、部分倍率補正の影響を加味したビデオカウント値を取得する構成及び方法について説明した。
本実施形態では、ビデオカウントの補正処理をソフトウェアにより処理することで、より簡易的なハードウェア構成で適切なビデオカウント値を取得する処理を説明する。本実施形態の画像形成装置９は、実施形態１と比べるとビデオカウント処理部１３３のハードウェア構成及び機能構成が異なり、他のハードウェア構成及び機能構成については、同様である。
図１１は、ビデオカウント処理部１３３の機能構成等の一例を示す図である。図１１を用いて、本実施形態のビデオカウント処理部１３３の詳細を説明する。本実施形態のビデオカウント処理部１３３は、ビデオカウント取得部１１００、カウント保持部１１０１を含む。
ビデオカウント取得部１１００は、変倍処理部１２０からの部分変倍画像信号１２９の信号レベルからビデオカウント値を取得し、取得したビデオカウント値をビデオカウント値１１０２として、カウント保持部１１０１に出力する。また、ビデオカウント取得部１１００は、変倍処理部１２０からの部分倍率補正率信号１３４として入力される部分倍率補正率８０１に基づいて、以下の処理を行う。即ち、ビデオカウント取得部１１００は、し、部分変倍画像信号１２９の主走査方向に設定された各区間と、各区間の補正に用いられた部分倍率補正率と、を特定し、紐づけ、紐付けた情報を区間情報１１０３としてカウント保持部１１０１に出力する。
実施形態１では、変倍処理による部分倍率補正を実行する画像形成装置９における、部分倍率補正の影響を加味したビデオカウント値を取得する構成及び方法について説明した。
本実施形態では、ビデオカウントの補正処理をソフトウェアにより処理することで、より簡易的なハードウェア構成で適切なビデオカウント値を取得する処理を説明する。本実施形態の画像形成装置９は、実施形態１と比べるとビデオカウント処理部１３３のハードウェア構成及び機能構成が異なり、他のハードウェア構成及び機能構成については、同様である。
図１１は、ビデオカウント処理部１３３の機能構成等の一例を示す図である。図１１を用いて、本実施形態のビデオカウント処理部１３３の詳細を説明する。本実施形態のビデオカウント処理部１３３は、ビデオカウント取得部１１００、カウント保持部１１０１を含む。
ビデオカウント取得部１１００は、変倍処理部１２０からの部分変倍画像信号１２９の信号レベルからビデオカウント値を取得し、取得したビデオカウント値をビデオカウント値１１０２として、カウント保持部１１０１に出力する。また、ビデオカウント取得部１１００は、変倍処理部１２０からの部分倍率補正率信号１３４として入力される部分倍率補正率８０１に基づいて、以下の処理を行う。即ち、ビデオカウント取得部１１００は、し、部分変倍画像信号１２９の主走査方向に設定された各区間と、各区間の補正に用いられた部分倍率補正率と、を特定し、紐づけ、紐付けた情報を区間情報１１０３としてカウント保持部１１０１に出力する。
カウント保持部１１０１は、ビデオカウント取得部１１００から入力されたビデオカウント値１１０２を設定された区間毎に独立して保持できる。例えば、カウント保持部１１０１は、主走査方向の最端部に用いられる部分倍率補正率によって補正された画像信号から得られるカウント値を、図中のａ区間のカウント値として保持できる。
カウント保持部１１０１は、カウント値を保存する場合に、区間情報１１０３から積算すべき区間を判別し、判別した区間について、ビデオカウント値１１０２を積算し、積算した値をその区間のビデオカウント値として保持する。ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵバス１０３を介して、カウント保持部１１０１から区間毎に積算されたカウント値を取得することができる。
ＣＰＵ１０２は、カウント保持部１１０１から区間毎のビデオカウント値を取得し、面積倍率に基づいて、取得したビデオカウント値を補正する。ＣＰＵ１０２は、面積倍率に基づいて、カウント保持部１１０１から取得したビデオカウント値に対応する区間に該当する区間の面積倍率を取得する。ＣＰＵ１０２は、予め面積倍率を記憶しているＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置から面積倍率を取得することとしてもよい。また、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報に基づいて、面積倍率を算出して求めてもよい。
カウント保持部１１０１は、カウント値を保存する場合に、区間情報１１０３から積算すべき区間を判別し、判別した区間について、ビデオカウント値１１０２を積算し、積算した値をその区間のビデオカウント値として保持する。ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵバス１０３を介して、カウント保持部１１０１から区間毎に積算されたカウント値を取得することができる。
ＣＰＵ１０２は、カウント保持部１１０１から区間毎のビデオカウント値を取得し、面積倍率に基づいて、取得したビデオカウント値を補正する。ＣＰＵ１０２は、面積倍率に基づいて、カウント保持部１１０１から取得したビデオカウント値に対応する区間に該当する区間の面積倍率を取得する。ＣＰＵ１０２は、予め面積倍率を記憶しているＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置から面積倍率を取得することとしてもよい。また、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報に基づいて、面積倍率を算出して求めてもよい。
図１２は、本実施形態の画像信号生成部１００の処理の一例を示すフローチャートである。図１２の処理は、ＣＰＵ１０２によって実行される。
Ｓ１２００において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率の特性情報を取得する。部分倍率の特性情報は、変倍処理部１２０が画像データを変倍する際に利用する部分倍率の情報である。例えば、ＣＰＵ１０２は、予め部分倍率の特性情報を記憶するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置から、部分倍率特性情報を取得する。部分倍率の特性情報は、画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を含むこととしてもよい。
Ｓ１２０１において、ＣＰＵ１０２は、入力される画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を取得する。画像信号生成部１００の記憶装置は、画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を予め記憶している。ＣＰＵ１０２は、例えば、画像信号生成部１００の記憶装置から画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を取得する。また、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２００で取得した部分倍率の特性情報に含まれる画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を取得してもよい。
Ｓ１２０２において、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２００で取得した部分倍率の特性情報と、Ｓ１２０１で取得した画像データの主走査方向に設定された区間の情報と、から区間毎の面積倍率を取得する。ＣＰＵ１０２は、例えば、実施形態１の（ビデオカウント処理）で説明した方法と同様の方法で、区間毎の面積倍率を取得する。
Ｓ１２００において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率の特性情報を取得する。部分倍率の特性情報は、変倍処理部１２０が画像データを変倍する際に利用する部分倍率の情報である。例えば、ＣＰＵ１０２は、予め部分倍率の特性情報を記憶するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置から、部分倍率特性情報を取得する。部分倍率の特性情報は、画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を含むこととしてもよい。
Ｓ１２０１において、ＣＰＵ１０２は、入力される画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を取得する。画像信号生成部１００の記憶装置は、画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を予め記憶している。ＣＰＵ１０２は、例えば、画像信号生成部１００の記憶装置から画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を取得する。また、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２００で取得した部分倍率の特性情報に含まれる画像データ内の主走査方向に設定された区間の情報を取得してもよい。
Ｓ１２０２において、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２００で取得した部分倍率の特性情報と、Ｓ１２０１で取得した画像データの主走査方向に設定された区間の情報と、から区間毎の面積倍率を取得する。ＣＰＵ１０２は、例えば、実施形態１の（ビデオカウント処理）で説明した方法と同様の方法で、区間毎の面積倍率を取得する。
Ｓ１２０３において、ＣＰＵ１０２は、変倍処理部１２０へＳ１２００で取得した部分倍率の特性情報を通知し、画像の変倍処理を指示する。変倍処理部１２０は、通知された部分倍率特性情報に基づいて、部分倍率補正率を算出し、主走査方向に設定された区間毎に異なる変倍率で多値画像信号に変倍処理を行う。
Ｓ１２０４において、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１を含む画像形成装置９の各機能構成要素に対して、ページ処理開始を指示して画像形成の処理を開始させる。画像変調部１０１は、この指示を受け、変倍処理部１２０を介した部分倍率補正処理と、部分変倍画像信号１２９からのビデオカウント値の取得処理と、画像形成処理として開始する。画像変調部１０１は、画像１ページ分について、部分倍率補正処理とビデオカウント値の取得処理とが終了した場合、画像１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号をＣＰＵ１０２に送信することとしてもよい。
Ｓ１２０５において、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１から１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号を受信したか否かを判定することで、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１から１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号を受信した場合、１ページ分の画像形成が終了したと判定し、Ｓ１２０６の処理に進む。また、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１から１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号を受信していない場合、１ページ分の画像形成が終了していないと判定し、Ｓ１２０５の処理を繰り返す。
Ｓ１２０６において、ＣＰＵ１０２は、ビデオカウント処理部１３３からＣＰＵバス１０３を通じて、画像内の主走査方向に設定された区間のうちのある区間Ｘについてのビデオカウント値を取得する。
Ｓ１２０４において、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１を含む画像形成装置９の各機能構成要素に対して、ページ処理開始を指示して画像形成の処理を開始させる。画像変調部１０１は、この指示を受け、変倍処理部１２０を介した部分倍率補正処理と、部分変倍画像信号１２９からのビデオカウント値の取得処理と、画像形成処理として開始する。画像変調部１０１は、画像１ページ分について、部分倍率補正処理とビデオカウント値の取得処理とが終了した場合、画像１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号をＣＰＵ１０２に送信することとしてもよい。
Ｓ１２０５において、ＣＰＵ１０２は、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１から１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号を受信したか否かを判定することで、１ページ分の画像形成が終了したか否かを判定する。ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１から１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号を受信した場合、１ページ分の画像形成が終了したと判定し、Ｓ１２０６の処理に進む。また、ＣＰＵ１０２は、画像変調部１０１から１ページ分の画像形成処理が終了したことを示す割り込み信号を受信していない場合、１ページ分の画像形成が終了していないと判定し、Ｓ１２０５の処理を繰り返す。
Ｓ１２０６において、ＣＰＵ１０２は、ビデオカウント処理部１３３からＣＰＵバス１０３を通じて、画像内の主走査方向に設定された区間のうちのある区間Ｘについてのビデオカウント値を取得する。
Ｓ１２０７において、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２０６で取得したビデオカウント値に、Ｓ１２０２で取得した面積倍率のうち取得したビデオカウント値に対応する区間の面積倍率を、乗じてビデオカウント値を補正する。
Ｓ１２０８において、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２０７で取得した補正後のビデオカウント値を積算する。
Ｓ１２０９において、ＣＰＵ１０２は、画像の主走査方向に設定された区間の全てについて、ビデオカウント値を取得・積算したか否かを判断する。ＣＰＵ１０２は、全区間のビデオカウント値の取得・積算が完了していない場合、Ｓ１２１０の処理へ進み、完了している場合は、図１２の処理を終了する。
Ｓ１２１０において、ＣＰＵ１０２は、区間ＸをまだＳ１２０６〜Ｓ１２０９の処理が施されていない他の区間に変更する。ＣＰＵ１０２は、区間Ｘを、例えば図１１のカウント保持部１１０１における、ａ区間からｂ区間へ変更する。
Ｓ１２０８において、ＣＰＵ１０２は、Ｓ１２０７で取得した補正後のビデオカウント値を積算する。
Ｓ１２０９において、ＣＰＵ１０２は、画像の主走査方向に設定された区間の全てについて、ビデオカウント値を取得・積算したか否かを判断する。ＣＰＵ１０２は、全区間のビデオカウント値の取得・積算が完了していない場合、Ｓ１２１０の処理へ進み、完了している場合は、図１２の処理を終了する。
Ｓ１２１０において、ＣＰＵ１０２は、区間ＸをまだＳ１２０６〜Ｓ１２０９の処理が施されていない他の区間に変更する。ＣＰＵ１０２は、区間Ｘを、例えば図１１のカウント保持部１１０１における、ａ区間からｂ区間へ変更する。
以上、本実施形態の処理により、ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵバス１０３を介して、同一の変倍率が設定されている区間毎に積算したビデオカウント値をビデオカウント処理部１３３から取得する。そして、ＣＰＵ１０２は、取得した区間毎に積算されたビデオカウント値に各区間の倍率に対応する面積倍率を乗じることで、適切なトナー量に応じたビデオカウント値を取得することができる。また、本実施形態の画像形成装置９は、補正演算を行うハードウェアを実装しない為に、より簡易なハードウェアを用いることになり、ハードウェアにかかるコストの削減を図ることができる。
＜その他の実施形態＞
実施形態１、２では、変倍処理部１２０及びビデオカウント処理部１３３を有する画像形成装置９がビデオカウント値の補正処理を行うこととした。しかし、変倍処理部１２０及びビデオカウント処理部１３３を有さない画像形成装置９がビデオカウント値の補正処理を行うこととしてもよい。その場合、ＣＰＵ１０２が、画像形成装置９の記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、図６、９、１１の画像変調部１０１の機能と同様の機能、及び図１０、１２のフローチャートの処理が実現されることになる。また、パーソナルコンピュータやタブレット装置等の情報処理装置がビデオカウント値の補正処理を行い、画像形成装置９は、それらの情報処理装置から補正されたビデオカウント値を取得することとしてもよい。その場合、情報処理装置のＣＰＵが、情報処理装置の記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、情報処理装置の機能、図６、９、１１の画像変調部１０１の機能と同様の機能、及び図１０、１２のフローチャートの処理が実現されることになる。
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述した画像形成装置９の機能構成の一部又は全てをハードウェアとして画像形成装置９に実装してもよい。
実施形態１、２では、変倍処理部１２０及びビデオカウント処理部１３３を有する画像形成装置９がビデオカウント値の補正処理を行うこととした。しかし、変倍処理部１２０及びビデオカウント処理部１３３を有さない画像形成装置９がビデオカウント値の補正処理を行うこととしてもよい。その場合、ＣＰＵ１０２が、画像形成装置９の記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、図６、９、１１の画像変調部１０１の機能と同様の機能、及び図１０、１２のフローチャートの処理が実現されることになる。また、パーソナルコンピュータやタブレット装置等の情報処理装置がビデオカウント値の補正処理を行い、画像形成装置９は、それらの情報処理装置から補正されたビデオカウント値を取得することとしてもよい。その場合、情報処理装置のＣＰＵが、情報処理装置の記憶装置に記憶されているプログラムを実行することで、情報処理装置の機能、図６、９、１１の画像変調部１０１の機能と同様の機能、及び図１０、１２のフローチャートの処理が実現されることになる。
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述した画像形成装置９の機能構成の一部又は全てをハードウェアとして画像形成装置９に実装してもよい。
９ 画像形成装置、１０１ 画像変調部、１０２ ＣＰＵ
Claims (6)
- 入力画像に変倍処理を施す変倍手段と、
前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率を示す部分倍率情報を取得する第１の取得手段と、
前記部分倍率情報に基づいて、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率の逆倍率を示す逆倍率情報を取得する第２の取得手段と、
前記変倍処理を施された前記入力画像からビデオカウント値を取得する第３の取得手段と、
前記逆倍率情報に基づいて、前記ビデオカウント値を補正する補正手段と、
を有する画像形成装置。 - 前記変倍手段は、前記入力画像に、主走査方向に設定された区間毎に設定された倍率でサイズを補正する前記変倍処理を施し、
前記第１の取得手段は、前記変倍処理における前記設定された区間毎に設定された倍率を示す前記部分倍率情報を取得し、
前記第２の取得手段は、前記部分倍率情報に基づいて、前記変倍処理における前記設定された区間毎に設定された倍率の逆倍率を示す前記逆倍率情報を取得し
前記第３の取得手段は、前記変倍処理を施された前記入力画像から、前記設定された区間毎に、前記ビデオカウント値を取得し、
前記補正手段は、前記設定された区間毎に、前記逆倍率情報に基づいて、前記ビデオカウント値を補正する請求項１記載の画像形成装置。 - 前記変倍手段は、前記入力画像に、主走査方向の端部になる程にサイズが縮小する前記変倍処理を施す請求項１又は２記載の画像形成装置。
- 前記補正手段により補正された前記ビデオカウント値に基づいて、前記入力画像の潜像に付着させるトナー量を決定する決定手段を更に有する請求項１乃至３何れか１項記載の画像形成装置。
- 画像形成装置が実行する情報処理方法であって、
入力画像に変倍処理を施す変倍ステップと、
前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率を示す部分倍率情報を取得する第１の取得ステップと、
前記部分倍率情報に基づいて、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率の逆倍率を示す逆倍率情報を取得する第２の取得ステップと、
前記変倍処理を施された前記入力画像からビデオカウント値を取得する第３の取得ステップと、
前記逆倍率情報に基づいて、前記ビデオカウント値を補正する補正ステップと、
を含む情報処理方法。 - コンピュータに、
入力画像に変倍処理を施す変倍ステップと、
前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率を示す部分倍率情報を取得する第１の取得ステップと、
前記部分倍率情報に基づいて、前記変倍処理におけるサイズの補正の倍率の逆倍率を示す逆倍率情報を取得する第２の取得ステップと、
前記変倍処理を施された前記入力画像からビデオカウント値を取得する第３の取得ステップと、
前記逆倍率情報に基づいて、前記ビデオカウント値を補正する補正ステップと、
を実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016080514A JP2017191208A (ja) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | 画像形成装置、情報処理方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016080514A JP2017191208A (ja) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | 画像形成装置、情報処理方法及びプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017191208A true JP2017191208A (ja) | 2017-10-19 |
Family
ID=60084746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016080514A Pending JP2017191208A (ja) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | 画像形成装置、情報処理方法及びプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017191208A (ja) |
-
2016
- 2016-04-13 JP JP2016080514A patent/JP2017191208A/ja active Pending
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