JP6594142B2

JP6594142B2 - 画像形成装置、画像形成方法、およびプログラム

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Publication number: JP6594142B2
Application number: JP2015185084A
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Inventors: 淳一合田
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Publication date: 2019-10-23
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Description

本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置におけるレーザ光の書き込み位置を調整する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための光学走査ユニットを有している。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、出射されたレーザ光を回転多面鏡で反射させ、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。そして、感光体の表面に形成したレーザ光のスポットを、回転多面鏡を回転させて移動させる走査を行うことで、感光体に潜像が形成される。

通常、走査レンズには所謂ｆθ特性を有するレンズが用いられている。ここで、ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時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。このようなｆθ特性を有する走査レンズを用いることにより、適切な露光を行うことができる。ただし、ｆθ特性を有する走査レンズは、比較的大きくコストも高い。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、もしくはｆθ特性を有さない走査レンズを使用することが検討されている。

ｆθ特性を有する走査レンズを使用した場合であっても、主走査方向に対し濃度ムラが発生することが知られている。特許文献１では、主走査方向の濃度ムラ特性をエンジン制御部から読み取り、パルス幅変調手段を用いて濃度ムラ特性に応じたパルス幅変調を行うことで、濃度ムラを抑制する技術が開示されている。

特開２０１３−４５０５１号公報

特許文献１では、ｆθ特性を有する走査レンズを使用するが、ｆθ特性を有する走査レンズは、比較的大きくコストも高い。サイズの小型化やコスト低減のためにｆθ特性を有さない走査レンズを使用した場合、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できないため、走査速度に応じ露光できる時間が異なってしまう。そのため、ドットを形成するために同じ濃度の画像を形成しようとしても、主走査方向の中央部（軸上像高）から端部（軸外像高）にかけて、同じ濃度の画像を形成する事ができない。

そこで本発明では、ｆθ特性を有する走査レンズを用いることなく、主走査方向の走査位置（像高）に応じた適切な濃度補正を行う事により画像不良を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、感光ドラムを有し、当該感光ドラムの表面におけるレーザ光の走査速度が主走査方向における前記感光ドラムの中央部よりも端部の方が速い画像形成装置であって、前記主走査方向における前記感光ドラム上の走査位置ごとの濃度を補正する割合に基づき、複数のスクリーンを作成するスクリーン作成手段と、各走査位置において、前記作成した複数のスクリーンのうち何れのスクリーンを用いるかを示す情報を作成する情報作成手段と、前記主走査方向における走査位置に応じて濃度補正を行うために、前記情報作成手段によって作成された情報に基づいて、各走査位置において前記複数のスクリーンのうちの何れかのスクリーンを用いたハーフトーン処理を行うハーフトーン処理手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、主走査方向の走査速度が一定でない場合に、主走査方向の走査位置に応じた濃度補正を行うことにより画像不良を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置の構成概略図光走査装置の断面図被走査面上での走査位置を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すグラフ実施例１に係る、ｆθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成を有する画像形成装置における、露光制御を担う部分の詳細を示すブロック図記録媒体１ページ分に相当する画像形成動作を行った際の同期信号と画像信号とのタイミングチャートＢＤ信号とＶＤＯ信号のタイミング、及び、被走査面上の潜像により形成したドットイメージを示す図実施例１における画像変調部の内部構成を示すブロック図ＰＳ変換部から出力されるシリアル信号に対して画素片が挿抜される様子を説明する図ハーフトーン処理、及び、ＰＷＭ変換処理を説明する図実施例１におけるハーフトーン処理、及び、ＰＷＭ変換処理を説明する図像高に応じた出力濃度の違い、及び、像高に応じた濃度補正値の導出方法を説明する図実施例１における濃度調整処理のフローチャート実施例１における濃度調整を説明するタイムチャート実施例２における画像変調部の内部構成を示すブロック図実施例２におけるハーフトーン処理、及び、ＰＷＭ変換処理を説明する図実施例２における濃度調整処理のフローチャート実施例２における濃度調整を説明するタイムチャート実施例３における画像変調部の内部構成を示すブロック図実施例３における濃度調整処理のフローチャート実施例３における濃度調整を説明するタイムチャート

［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は、本実施例に係る画像形成装置の構成概略図である。光走査手段である光走査装置４００内のレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力された画像信号および制御部２００から出力される制御信号に基づき、破線の矢印４１０で示す走査光（レーザ光）を感光ドラム５００に向けて発する。そして、不図示の帯電手段により帯電された感光ドラム（感光体）５００をレーザ光４１０で走査し、感光ドラム５００の表面に潜像を形成する。そうして形成された潜像に不図示の現像手段によってトナーを付着させ、潜像に対応したトナー像を形成する。トナー像は、給紙ユニット９００から給送されローラ６００で感光ドラム５００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７００で記録媒体に熱定着され、排紙ローラ８００を経て、機外に排出される。

＜光走査装置＞
図２は、本実施例に係る光走査装置４００の断面図であり、図２（ａ）は主走査断面を、図２（ｂ）は副走査断面を示している。

本実施例において、光源４０１から出射したレーザ光（光束）４１０は、開口絞り４０２によって楕円形状に整形されて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を通過した光束は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ４０４に入射する。なお、略平行光とは、弱収束光及び弱発散光を含むものである。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、入射する光束を主走査断面内においては収束光に変換している。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査断面内において偏向器４０５の偏向面４０５ａの近傍に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成している。

そして、アナモフィックレンズ４０４を通過した光束は、偏向器（ポリゴンミラー）４０５の偏向面（反射面）４０５ａにて反射される。反射面４０５ａで反射した光束は、走査光として、結像レンズ４０６を透過し、感光ドラム５００の表面に入射する。結像レンズ４０６は結像光学素子である。本実施例においては、単一の結像光学素子（結像レンズ４０６）のみで結像光学系が構成されている。結像レンズ４０６を通過（透過）した光束が入射する感光ドラム５００の表面は、光束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上で光束が結像し、所定のスポット状の像（スポット）を形成する。偏向器４０５を不図示の駆動部により矢印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上でスポットが主走査方向に移動し、被走査面４０７上に静電潜像を形成する。なお、主走査方向とは、感光ドラム５００の表面に平行で且つ感光ドラム５００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。

ビームディテクト（以下、ＢＤと称す）センサ４０９とＢＤレンズ４０８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。ＢＤレンズ４０８を通過した光束は、フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９に入射し検知される。ＢＤセンサ４０９により光束を検知したタイミングに基づいて、書き込みタイミングの制御を行う。

光源４０１は、半導体レーザチップである。本実施例に係る光源４０１は１つの発光部を備えている構成である。しかしながら、光源４０１として、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。複数の発光部を備える場合も、そこから発生する複数の光束は、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光束に対応するスポットがそれぞれ形成される。

なお、上述した光源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、筐体（光学箱）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、主走査断面内において、偏向面４０５ａにて偏向された光束を、被走査面４０７上を所望の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４１０のスポットを所望の形状にする構成となっている。また、結像レンズ４０６により、副走査断面内においては、偏向面４０５ａの近傍と被走査面４０７の近傍とが共役の関係となっている。これにより、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、本実施例に係る結像レンズ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、結像レンズ４０６としてガラスモールドレンズを採用してもよい。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ため、結像レンズ４０６としてモールドレンズを採用することで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。

結像レンズ４０６は、所謂ｆθ特性を有していない。つまり、偏向器４０５が等角速度で回転している時に、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。このように、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、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特性を有さない結像レンズ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）に関して小さくできる。これにより、光走査装置４００の筐体の小型化が可能になる。また、ｆθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約によって良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６では、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少ない為、良好な結像性能を得ることができる。

このような、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。

上記式（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。なお、本実施例において、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の時）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。さらに、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる時の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、−Ｙｍａｘ）を指す。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な所定の領域（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。所定の領域の中央部が軸上像高で端部が最軸外像高となる。

ここで、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。すなわち、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の時の上記式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光走査装置に用いられるｆθ特性を有する結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の時の上記式（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。すなわち、上記式（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、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。

ここで、上記式（１）を走査角度θで微分すると、次の式（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。

さらに、上記式（２）を軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋで除すると、次の式（３）のようになる。

上記式（３）は、軸上像高の走査速度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。本実施例に係る光走査装置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光束の走査速度が異なっていることになる。

図３は、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。本実施例においては、上記式（１）に示した走査特性を結像レンズ４０６に与えたことで、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部分倍率が大きくなっている。これは、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である。例えば部分倍率３０％は、単位時間だけ光照射した場合、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。従って、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を決めると、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまうことになる。

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時に単位長さ分を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時に単位長さ分を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時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時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。つまり、１ｄｏｔあたり同じ濃度の画像を印字しようとした場合、軸上像高付近の画像に対し、最軸外像高付近の画像の濃度は落ちることになる。

このように、上述のような光学構成を有する場合、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が、良好な画質を維持する為に望ましくない影響を及ぼす可能性がある。そこで本実施例では、良好な画質を得る為に、上述した部分倍率の補正と、単位長さ当たりの画像濃度を補正するための濃度補正とを行う。

特に、偏向器４０５から感光ドラム５００までの光路長が短くなる程、画角が大きくなるため、上述した軸上像高と最軸外像高との間における走査速度の差が大きくなる。一般的に、最軸外像高における走査速度が軸上像高におけるそれの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良好な画質の維持が難しくなる。

なお、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。本実施例の光学構成では、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。

なお、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（図２参照）＝１２５ｍｍ以下である。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（図２参照）＝２４７ｍｍ以下である。このような光学構成を有する画像形成装置では、以下に説明する本実施例の構成を採用することで、ｆθ特性を有さない結像レンズを使用した場合であっても、良好な画質を得ることが可能となる。

＜露光制御＞
図４は、上述のｆθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成を有する画像形成装置における、露光制御を担う部分の詳細を示すブロック図である。画像信号生成部１００は、画像変調部１０１、ＣＰＵ１０２、及びＣＰＵバス１０３で構成され、不図示のホストコンピュータより印字情報を受け取り、画像データ（画像信号）に対応するＶＤＯ信号を生成する。また、画像信号生成部１００は、ドットサイズ補正手段としての機能も有する。画像信号生成部１００が有する機能は、ＣＰＵ１０２が、ＲＯＭ等（不図示）に格納されたプログラムに従って画像変調部１０１を制御することで実現される。制御部２００は、画像形成装置全体の制御を司るほか、濃度を補正するために光源４０１の光量調整を行う。レーザ駆動部３００は、上述のＶＤＯ信号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。

画像信号生成部１００は、画像形成のための画像信号の出力の準備が整った段階で、シリアル通信１１０を通じて、制御部２００に印字開始の指示を送る。当該指示を受けて制御部２００は、印字準備が整い次第、副走査同期信号であるＴＯＰ信号と、主走査同期信号であるＢＤ信号とを画像信号生成部１００に送る。上記２種類の同期信号を受け取った画像信号生成部１００は、所定タイミングで上述のＶＤＯ信号をレーザ駆動部３００に出力する。

制御部２００のＣＰＵ２０１は、メモリ３０１を読み出し可能であり、メモリ３０１は、図３に示した像高における変倍率を示す部分倍率特性情報を格納している。

図５は、記録媒体１ページ分に相当する画像形成動作を行った際の上記２種類の同期信号と、画像信号とのタイミングチャートである。図５において、左から右に向かって時間が経過する。ＴＯＰ信号の「ＨＩＧＨ」は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことを表す。画像信号生成部１００は、ＴＯＰ信号の「ＨＩＧＨ」を受信すると、ＢＤ信号に同期して、ＶＤＯ信号を出力する。このＶＤＯ信号に基づいて、光源４０１が発光し感光ドラム５００に潜像が形成される。

なお、図５では、簡略化の為、ＶＤＯ信号が複数のＢＤ信号を跨いで連続的に出力されているように図示している。しかしながら、実際には、ＶＤＯ信号はＢＤ信号が出力されてから次のＢＤ信号が出力されるまでの間のうちの所定の期間に出力されるものである。

＜部分倍率の補正＞
次に、部分倍率の補正方法について説明する。その説明に先立ち、部分倍率の要因及び補正原理について説明する。図６は、ＢＤ信号とＶＤＯ信号とのタイミング、及び、被走査面４０７上の潜像により形成したドットイメージを示す図である。

画像信号生成部１００は、受信したＢＤ信号の立ち上がりエッジで、感光ドラム５００の左端から所定の距離だけ離れた指定位置に潜像を形成できるよう、所定タイミング後にＶＤＯ信号を送信する。そして、ＶＤＯ信号に基づき光源４０１が発光し、被走査面４０７上にＶＤＯ信号に応じた潜像が形成される。

以下では、ＶＤＯ信号に基づき、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の潜像を形成した場合について説明する。ここで、ドットのサイズは６００ｄｐｉの１ドット（主走査方向４２．３ｕｍ）に相当する。光走査装置４００は、上述したように、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）の走査速度は速いという特性の光学構成を有する。図６において、補正前では、軸上像高の潜像（ドット１）に比べて、最軸外像高の潜像（ドット２）が主走査方向に肥大している。そこで本実施例では、部分倍率補正として、主走査方向の位置に応じてＶＤＯ信号の周期や時間幅を補正する。即ち、最軸外像高における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、最軸外像高におけるドットサイズを小さくして潜像（ドット２’）のようにし、軸上像高の潜像（ドット１）と同等のサイズに補正している。このような部分倍率補正によって、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することができる。

＜画像変調部の構成＞
図７は、本実施例に係る画像変調部１０１の内部構成を示すブロック図である。

ハーフトーン処理部１２２は、ホストコンピュータ（不図示）から受信した多値パラレル８ビットの画像信号に対しスクリーンを用いたディザ法などによるハーフトーン処理を行う。これにより、ホストコンピュータから受信した画像信号は、画像形成装置で濃度表現可能な画像信号（ここでは、多値パラレル４ビットの画像信号）に変換される。ハーフトーン処理部１２２には、各像高に応じた濃度補正値に対応する複数のスクリーンが格納されている。ハーフトーン処理部１２２は、スクリーン切替処理部１２１から出力される制御信号１４３に基づき、複数のスクリーンの中から、１走査内の画像出力位置（像高）に応じたスクリーンを選択し、当該選択したスクリーンを用いてハーフトーン処理を行う。

ＰＷＭ変換処理部１２３は、入力されるハーフトーン処理後の多値パラレル４ビットの画像信号に対するパルス幅変調処理（以下、ＰＷＭ変換処理）を行い、また、そのためのＰＷＭ変換テーブルを格納している。ＰＷＭ変換処理部１２３において、ＰＷＭ変換処理を行うことにより、画像信号を画像形成装置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。ここではＰＷＭ変換処理として、１画素を１６分割する構成、すなわち１画素を１６ビットに変換する処理を行うことを想定して説明する。もちろん１画素を３２分割やその他の分割数にする構成としても良い。

ＰＳ変換部１２４は、パラレル−シリアル変換部であり、ＰＷＭ変換処理部１２３から入力したパラレル１６ビットの信号１２９をシリアル信号に変換する。

画素片挿抜制御部１２５は、入力されたシリアル信号１３０に対する、１／１６画素単位での画素の挿入または抜去の制御処理を行う。画素片挿抜処理については、図８を用いて後述する。

ＰＬＬ部１２７は、１画素に相当するクロック（ＶＣＬＫ）の周波数を１６倍に逓倍したクロック（ＶＣＬＫ×１６）を生成し、ＰＳ変換部１２４および画素片挿抜制御部１２５に供給する。

＜画素片挿抜処理＞
図８は、ＰＳ変換部１２４から出力されるシリアル信号に対して、画素片が挿抜される様子を説明する図であり、図８（ａ）は画素片を挿入して画像を伸ばす例を、図８（ｂ）は画素片を抜去して画像を短くする例を示している。

図８（ａ）は、部分倍率を８％増やす例を示している。１００個の連続する画素片群に対し、均等又は略均等な間隔で、計８個の画素片を挿入することで、部分倍率を８％増やすように画素幅を変更して潜像を主走査方向に伸ばすことができる。図８（ｂ）は、部分倍率を７％減らす例を示している。１００個の連続する画素片群に対し、均等又は略均等な間隔で、計７個の画素片を抜去することで、部分倍率を７％減らすように画素幅を変更して潜像を主走査方向に短くすることができる。このように部分倍率補正では、主走査方向の長さが１画素未満の画素片の挿抜によって画素幅を変更することにより、画像データの各画素に対応するドットの潜像を主走査方向に関して実質的に等間隔に形成できるようにする。なお、主走査方向に関して実質的に等間隔とは、部分倍率補正を行った結果、画素間隔に多少のバラつきがあってもよく、各画素が完全に等間隔に配置されている必要がないことを意味している。要は、所定の像高範囲の中で平均的に画素間隔が等間隔となっていればよい。

上述したように、均等又は略均等な間隔で画素片を挿入又は抜去する場合、隣り合う２つの画素同士で画素を構成する画素片の数を比較すると、画素を構成する画素片数の差は０又は１となる。このため、元の画像データと比較した時の主走査方向の画像濃度のバラつきを抑えられるので、良好な画質を得ることができる。また、画素片を挿入、又は、抜去する位置は、主走査方向に関して、全ての走査線（ライン）において同じ位置としてもよいし、走査線毎に位置をずらしてもよい。

また既に述べたように、走査速度は像高Ｙの絶対値が大きくなるほど速くなる。このため部分倍率補正では、像高Ｙの絶対値が大きくなるほど画像が短くなるよう（１画素の長さが短くなるよう）画素片の挿入及び／又は抜去を行う。このようにして、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潜像を形成し、適切に部分倍率を補正することができる。

＜ハーフトーン処理及びＰＷＭ変換処理＞
図９は、本実施例におけるハーフトーン処理、及び、ＰＷＭ変換処理について説明する図である。

図９（ａ）はハーフトーン処理を行った場合の出力結果の例を示す図である。本実施例では、主走査３画素、副走査３画素の２００線のマトリクス１５３で濃度表現を行うものとする。図９（ａ）中の白い部分が光源４０１を発光させない（オフ）部分で、黒い部分が光源４０１を発光させる（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、矢印で示す順に階調が上がっていく（濃度が濃くなる）。

また、図９（ｂ）は、図９（ａ）に比べて、出力する画像の濃度が薄くなるスクリーンを使用してハーフトーン処理を行った場合の出力結果の例を示す。

また、図９（ｃ）は、図９（ｂ）に比べて、出力する画像の濃度が薄くなるスクリーンを使用してハーフトーン処理を行った場合の出力結果の例を示す。

ハーフトーン処理部１２２は、入力される８ビットの画像データに対し、図９（ａ）から図９（ｃ）に示すように複数の濃度に変換可能なスクリーンを用いてハーフトーン処理を行い、４ビットの画像データを出力する。また、図９（ａ）から図９（ｃ）のハーフトーン処理は、スクリーン切替処理部１２１の制御により１走査内で像高に応じて切り替え可能である。

図９（ｄ）は、ＰＷＭ変換処理部１２３がＰＷＭ変換処理を行う際に用いるルックアップテーブル（以下、ＰＷＭ＿ＬＵＴ）の一例を示す図である。本実施例における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。

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による発光のオン・オフを切り替えられる。つまり、１画素で１６ステップの階調を表現可能である。図９（ｄ）において、縦軸の値はハーフトーン処理部１２２から入力される４ビットの画像データ、つまり０から１５のいずれかの値を表している。ＰＷＭ変換処理部１２３は、この４ビットの画像データを、図９（ｄ）に示すＰＷＭ＿ＬＵＴを用いて１６ビットの画像データに変換し出力する。例えば入力画像データが“１”の場合には、”０００００００１１０００００００”が出力される。入力画像データが“１３”の場合には、“０１１１１１１１１１１１１１１０”が出力される。

本実施例では、図９（ａ）から図９（ｃ）に示すように、３つのスクリーンを使用する場合について説明するが、スクリーンの数は３つに限らない。スクリーンの数が多ければ多いほど、より細かな濃度の調整が可能となる。

＜入力から出力までのイメージ図＞
図１０は、画像変調部１０１に入力される８ビットの画像データに対して実行される処理の様子を示す図である。具体的には、ハーフトーン処理部１２２及びＰＷＭ変換処理部１２３における処理後、ＰＳ変換部１２４から出力した画像データの例について説明している。

図１０（ａ）はハーフトーン処理部１２２に入力される多値パラレル８ビットの画像信号の一例を示す図である。各画素は８ビットの濃度情報を有し、画素１５０の濃度情報はＦ０ｈ、画素１５１の濃度情報は８０ｈ、画素１５２の濃度情報は６０ｈ、白地部の濃度情報は００ｈとなっている。

図１０（ｂ）はスクリーンの一例を示す。このスクリーンは図９の説明で上述した通り、２００線で中央から成長するスクリーンである。

図１０（ｃ）は、図９（ａ）で示すように成長するスクリーンを使用した処理後のパラレル４ビットの画像データに対して、ＰＷＭ変換処理を施した後の画像信号（パラレル１６ビットの信号１２９）のイメージ図である。上述したように各画素１５７は、１６個の画素片で構成されている。

図１０（ｄ）は、図９（ｃ）で示すように成長するスクリーンを使用した処理後のパラレル４ビットの画像データに対して、ＰＷＭ変換処理を施した後の画像信号（パラレル１６ビットの信号１２９）のイメージ図である。図１０（ｄ）を図１０（ｃ）と比較すると、図１０（ｄ）に示す画像データは濃度が薄くなっている事が分かる。

＜像高に応じて異なる出力濃度、及び、像高に応じた濃度補正値の導出＞
以下、像高に応じて異なる出力濃度、及び、像高に応じた濃度補正値の導出方法について、図１１を用いて説明する。

図１１（ａ）は、上述した部分倍率補正を行い、かつ、像高に応じた濃度補正を行わない場合の例を示す。ここでいう部分倍率補正とは、軸上像高において１画素（４２．３μｍ）分主走査するのに必要な期間Ｔ３を基準に、軸上像高から軸外像高にかけて、部分倍率の増加分だけ１画素分に対応する期間を短くする補正である。このとき、輝度（光源４０１から出力されるレーザ光量）はＰ３で一定であり、軸上像高から、軸外像高に移るに従って、１画素に対する照射時間が短くなる。具体的に、図３に示す像高に応じた部分倍率を例に挙げて説明すると、１画素に対し同じ値を画像変調部１０１が出力しても、軸上像高に対し中間像高で０．８７倍、最軸外像高で０．７４倍と照射時間が短くなる。従って、最終的に画像形成装置によって出力される画像の出力濃度は、軸上像高から離れるほど薄くなってしまう。

本実施例では、上述の像高に応じて出力濃度が異なってくる問題に対処するために、ハーフトーン処理部１２２及びスクリーン切替処理部１２１によって像高に応じた濃度補正を行う。

図１１（ｂ）は、像高に応じた部分倍率毎の濃度補正をどのようにするかを規定するテーブルである。このテーブルは、部分変倍率１１０１と、濃度減少率１１０２と、濃度補正値１１０３という３つの項目を有する。

部分変倍率１１０１は、像高に応じた部分変倍率を示す。図１１（ｂ）の例では、軸上像高の部分変倍率を０パーセントとした場合に、最軸外像高の部分変倍率が３５％である。つまり、軸上像高での走査速度に対し、最軸外像高では走査速度が３５％速いことを意味する。

濃度減少率１１０２は、１画素あたり同じ値で画像出力した場合の濃度比率を示し、部分変倍率１１０１の各値に対応付けられる値である。濃度減少率１１０２は、以下の式（４）により算出可能である。
濃度減少率＝１００／（１００＋部分変倍率）・・・式（４）
濃度補正値１１０３は、濃度をどの程度補正して出力すれば良いかを示す比率（割合）であり、部分変倍率１１０１の各値に対応付けられる値である。図１１（ｂ）の例では、最軸外像高の部分変倍率は３５％であり、この場合、軸上像高に対し１３５％の濃度に補正する必要がある。従って、濃度補正値１１０３は、以下の式（５）により算出可能である。
濃度補正値＝（１／濃度減少率）／１３５・・・式（５）
最軸外像高の濃度補正値を１００％にする理由は、最も画像が薄くなってしまう最軸外像高においても濃度が高い画像を出力可能とする必要があるためである。このようにすることで、例えば画像変調部１０１からの１画素の出力値が“１１１１１１１１１１１１１１１１”（１６ビットは全て１）の場合に、最軸外像高でも十分な濃度で印字できるようになる。

制御部２００は、画像変調部１０１から出力される１画素の出力値が“１１１１１１１１１１１１１１１１”（１６ビットは全て１）等の場合に、最軸外像高でも十分な濃度で印字できるよう光量を濃度補正値に基づき調整する。

＜処理フロー＞
以下、本実施例に係る画像形成装置、即ちｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置が実行する濃度補正処理について、図１２及び図１３を用いて説明する。

図１２は、本実施例に係る画像形成装置が実行する濃度補正処理のフローチャートである。なお、図１２に示す各手順は、画像形成装置のＣＰＵ１０２及びＣＰＵ２０１がＲＯＭ等の記憶装置に格納されている制御プログラムを実行することにより実行される。

ステップＳ１２０１において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を取得する。部分倍率特性情報について、詳細は後述する（図１３参照）。この部分倍率特性情報を取得する処理は、レーザ駆動部３００のメモリ３０１（図４参照）に記憶されている光走査装置４００に対する部分倍率特性情報を読み出すことにより行われる。具体的には、制御部２００のＣＰＵ２０１がシリアル通信１１１を介してメモリ３０１から部分倍率特性情報を読み出し、当該読み出した部分倍率特性情報を画像信号生成部１００のＣＰＵ１０２に送ることにより行われる。

ステップＳ１２０２において、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１２０１で取得した部分倍率特性情報に基づき濃度補正値を導出する。濃度補正値の導出方法は、上述したように式（５）により算出しても良いし、或いは、図１１（ｂ）に示したようなテーブルを用いても良い。

ステップＳ１２０３において、ＣＰＵ１０２は、ハーフトーン処理部１２２に、濃度補正値に応じたスクリーンを設定する。詳細には、ＣＰＵ１０２は、濃度補正用データとして、ステップＳ１２０２で導出した濃度補正値に応じたスクリーンを作成し、ハーフトーン処理部１２２に渡す。例えば、最軸外像高に対する、図９（ａ）に示すように濃く出力するためのスクリーンが作成され、軸上像高に対する、図９（ｃ）に示すように図９（ａ）よりも薄く出力するためのスクリーンが作成される。

ステップＳ１２０４において、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１２０１で取得した部分倍率特性情報に基づき、ステップＳ１２０３で作成した複数のスクリーンのうち、像高に応じてどのスクリーンを使用するかを切り替えるための情報を作成する。当該情報をスクリーン切替情報と呼ぶ。そして、ＣＰＵ１０２は、当該作成したスクリーン切替情報に従ってスクリーン切替処理部１２１を設定する。

尚、メモリ３０１に記憶される部分倍率特性情報は光走査装置４００を組み立て後に、当該組み立てた光走査装置毎に測定することで取得しても良いし、或いは、光走査装置間のバラツキが少ない場合は個別に測定せずに代表的な特性情報として取得しても良い。また、経年変化により光走査装置４００に対する部分倍率特性情報が変化することを考え、装置内において部分倍率特性情報を定期的に測定し直しても良い。また、さらに精度を重視する場合は、部分倍率特性情報をジョブ毎に測定し直してもよい。つまり、図１２に示す一連の処理を実行する前に、部分倍率特性情報を再測定により更新する。

＜スクリーンの切り替え＞
図１３は、図３に示す特性に基づき作成された部分倍率特性情報を用いて、図１２の処理を行った場合に、スクリーンがどのように切り替えられるのかを示す図である。

図中の部分倍率特性情報１３００は、図１２のステップＳ１２０１で取得した部分倍率特性情報の具体例である。本例では最大３５％の部分変倍が発生するため、軸上像高で部分変倍率が０％、最軸外像高に近づくにつれて部分変倍率が大きくなり、最軸外像高で部分変倍率が３５％となっている。

符号１３０１は、部分倍率特性情報１３００に応じて導出される理想的な濃度補正値である。濃度補正値は上述した通り、ステップＳ１２０２において導出される。

符号１３０２は、ハーフトーン処理部１２２が十分な数のスクリーンを持つことが可能な場合に、部分倍率特性情報１３００に応じてどのスクリーンが使用されるのかを示す。この場合、印字領域内で、像高毎の部分倍率特性情報１３００に対応する十分な数のスクリーンを用意できる。従って、スクリーン切替処理部１２１は、像高に応じた理想的な濃度補正値に対応する好適なスクリーンを使用するよう、スクリーンの切り替え指示をハーフトーン処理部１２２に送ることとなる。このようなスクリーンの切り替え処理が行われるよう、ＣＰＵ１０２は、十分な数（本例では２３個）のスクリーンと、スクリーン切替情報とを作成する。当該作成されたスクリーンはハーフトーン処理部１２２に渡され、また、当該作成されたスクリーン切替情報に従って、スクリーン切替処理部１２１は設定される。

また、符号１３０３は、符号１３０２と違い、ハーフトーン処理部１２２が十分な数のスクリーンを持つことができない場合に、部分倍率特性情報１３００に応じてどのスクリーンが使用されるのかを示す。作成するスクリーンの数が増加すると、スクリーン作成に必要な回路規模も比例的に増大するため、ハーフトーン処理部１２２が十分な数のスクリーンを持つようにすることは、装置の大型化及びコストの増大を引き起こす。符号１３０３は、このようなことが原因で十分な数のスクリーンを用意できない場合の対処法を示している。

ここではハーフトーン処理部１２２がスクリーンを３つしか持てない場合を例に挙げて説明する。濃度補正値１３０１のうち最大値と最小値との差は２６（＝１００−７４）％である。本例では、使用可能なスクリーンの数を３つとしているため、約８．７（＝２６／３）％区切りの濃度補正値範囲内の像高を１つのスクリーンで処理するように、３つのスクリーンを作成する。

詳細に説明すると、像高１の領域に対する理想的な濃度補正値は１００％、像高２の領域に対する理想的な濃度補正値は９６％、像高３の領域に対する理想的な濃度補正値は９０％である。従って、濃度補正値が８．７％区切り内に収まる像高１の領域及び像高２の領域を１つのスクリーンで処理することとなる。またこのとき、像高１における濃度補正値は１００％、像高２における濃度補正値は９６％であるため、像高１と像高２とを合わせた領域における濃度補正値はこれらの値の平均を取って９８％と算出され、１つ目のスクリーンが作成される。そして、当該作成された１つ目のスクリーンは、ハーフトーン処理部１２２に渡される。

同様に、像高３から像高５に亘る領域における濃度補正値は８７％と算出され、２つ目のスクリーンが作成されて、ハーフトーン処理部１２２に渡される。同様に、像高６から像高１８に亘る領域における濃度補正値は７７％と算出され、３つ目のスクリーンが作成されて、ハーフトーン処理部１２２に渡される。像高１９から像高２３の領域においても同様、複数の像高に共通する濃度補正値が、各像高の濃度補正値の平均を取ることで算出される。

このように、作成されたスクリーンは、ハーフトーン処理部１２２に設定される（図１２のステップＳ１２０３）。そして、像高に応じたスクリーンの切り替えを行うよう、スクリーン切替処理部１２１に対する設定が行われる（図１２のステップＳ１２０４）。

なお、上述の方法は、十分な数のスクリーンを用意できない場合の濃度補正値の算出方法の一例である。当然、他の方法を用いても良く、例えば像高及び像高毎の濃度補正値から重み付け演算を行うことで、作成すべきスクリーンに対する濃度補正値を算出しても良い。

以上説明したように、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合でも、像高に応じた部分倍率補正、及び、像高に応じた濃度補正を行うことにより、適切な画像を出力することが可能となる。

また、上述の説明では、部分倍率特性情報１３００を用いて理想的な濃度補正値１３０１を導出したが、部分倍率特性情報１３００に応じた理想的な濃度補正値を予めレーザ駆動部３００を用いて測定することで取得しても良い。レーザ駆動部３００での測定により濃度補正値が予め導出・格納されている場合は、ステップＳ１２０２における上述の処理の代わりに、ＣＰＵ１０２が濃度補正値情報をＲＯＭ等から読み出すことで、本実施例を実現することができる。

［実施例２］
実施例１では、ハーフトーン処理部１２２が複数のスクリーンを持ち、像高に応じて使用するスクリーンを切り替えることにより濃度補正を行った。本実施例では、ＰＷＭ変換処理部１２３が複数のＰＷＭ＿ＬＵＴを持ち、像高に応じて使用するＰＷＭ＿ＬＵＴを切り替えることにより濃度補正を行う。即ち、本実施例では、実施例１とは別の手段による像高に応じた濃度補正を行う。

特に、スクリーンを使用するハーフトーン処理においては、スクリーンの参照画素数が多くなるほど回路規模が大きくなり、持てるスクリーンの数に制約が出る可能性がある。本実施例に係る濃度補正手段を採用することにより、参照画素数が多いスクリーンを使用する場合と比較してより小さな回路で本発明の画像形成装置を実現する事が可能となる。

尚、以下の説明において、実施例１と共通する内容については、説明を簡略化または割愛する。

＜画像変調部の構成＞
図１４は、本実施例に係る画像変調部１０１の内部構成を示すブロック図である。実施例１（図７参照）と比較すると、本実施例では、スクリーン切替処理部１２１が無くなり、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２が追加されている。

ＰＷＭ変換処理部１２３には、各像高に応じた濃度補正値に対応する複数のＰＷＭ＿ＬＵＴが格納されている。また、ＰＷＭ変換処理部１２３は、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２から出力される制御信号１４４に基づき、複数のＰＷＭ＿ＬＵＴの中から１走査内の画像出力位置（像高）に応じたＰＷＭ＿ＬＵＴを選択し、当該選択したＰＷＭ＿ＬＵＴを用いた変換を行う。

＜ハーフトーン処理及びＰＷＭ変換処理＞
図１５は、本実施例におけるハーフトーン処理、及び、ＰＷＭ変換処理について説明する図である。

図１５（ａ）は、図９（ａ）と同様の、ハーフトーン処理を行った場合の出力結果の例を示す図である。

図１５（ｂ）は、図９（ｄ）に示したＰＷＭ＿ＬＵＴと同一である。

図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）と比較して、出力する画像の濃度が薄くなるＰＷＭ変換処理を行う際に用いるＰＷＭ＿ＬＵＴの一例を示す。

図１５（ｄ）は、図１５（ｃ）と比較して、出力する画像の濃度が薄くなるＰＷＭ変換処理を行う際に用いるＰＷＭ＿ＬＵＴの一例を示す。

＜処理フロー＞
以下、本実施例に係る画像形成装置、即ちｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置が実行する濃度補正処理について、図１６及び図１７を用いて説明する。

図１６は、本実施例に係る画像形成装置が実行する濃度補正処理のフローチャートである。なお、図１６に示す各手順は、画像形成装置のＣＰＵ１０２及びＣＰＵ２０１がＲＯＭ等の記憶装置に格納されている制御プログラムを実行することにより実行される。

ステップＳ１６０１において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を取得する。

ステップＳ１６０２において、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１６０１で取得した部分倍率特性情報に基づき濃度補正値を導出する。

ステップＳ１６０３において、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭ変換処理部１２３に、濃度補正値に応じたＰＷＭ＿ＬＵＴを設定する。詳細には、ＣＰＵ１０２は、濃度補正用データとして、ステップＳ１６０２で導出した濃度補正値に応じたＰＷＭ＿ＬＵＴを作成し、ＰＷＭ変換処理部１２３に渡す。例えば、最軸外像高に対する、図１５（ｂ）に示すような濃く出力するためのＰＷＭ＿ＬＵＴが作成され、軸上像高に対する、図１５（ｄ）に示すような図１５（ｂ）より薄く出力するためのＰＷＭ＿ＬＵＴが作成される。

ステップＳ１６０４において、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１６０１で取得した部分倍率特性情報に基づき、ステップＳ１６０３で作成した複数のＰＷＭ＿ＬＵＴのうち、像高に応じてどのＰＷＭ＿ＬＵＴを使用するかを切り替えるための情報を作成する。当該情報をＰＷＭ＿ＬＵＴ切替情報と呼ぶ。そして、ＣＰＵ１０２は、当該作成したＰＷＭ＿ＬＵＴ切替情報に従ってＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２を設定する。

＜ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替え＞
図１７は、図３に示す特性に基づき作成された部分倍率特性情報を用いて、図１６の処理を行った場合に、ＰＷＭ＿ＬＵＴがどのように切り替えられるのかを示す図である。

図中の部分倍率特性情報１３００は、図１６のステップＳ１６０１で取得した部分倍率特性情報の具体例であり、符号１３０１は、部分倍率特性情報１３００に応じて図１６のステップＳ１６０２で導出した理想的な濃度補正値である。

符号１７０２は、ＰＷＭ変換処理部１２３が十分な数のＰＷＭ＿ＬＵＴを持つことが可能な場合に、部分倍率特性情報１３００に応じてどのＰＷＭ＿ＬＵＴが使用されるのかを示す。この場合、印字領域内で、像高毎の部分倍率特性情報１３００に対応する十分な数のＰＷＭ＿ＬＵＴを用意できる。従って、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２は、像高に応じた理想的な濃度補正値に対応する好適なＰＷＭ＿ＬＵＴを使用するよう、ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替え指示をＰＷＭ変換処理部１２３に送ることとなる。このようなＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替え処理が行われるよう、ＣＰＵ１０２は、十分な数（本例では２３個）のＰＷＭ＿ＬＵＴと、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替情報とを作成する。当該作成されたＰＷＭ＿ＬＵＴはＰＷＭ変換処理部１２３に渡され、また、当該作成されたＰＷＭ＿ＬＵＴ切替情報に従ってＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２は設定される。

また、符号１７０３は、符号１７０２と違い、ＰＷＭ変換処理部１２３が十分な数のＰＷＭ＿ＬＵＴを持つことができない場合に、部分倍率特性情報１３００に応じてどのＰＷＭ＿ＬＵＴが使用されるのかを示す。作成するＰＷＭ＿ＬＵＴの数が増加すると、ＰＷＭ＿ＬＵＴ作成に必要な回路規模も比例的に増大するため、ＰＷＭ変換処理部１２３が十分な数のＰＷＭ＿ＬＵＴを持つようにすることは、装置の大型化及びコストの増大を引き起こす。符号１７０３は、このようなことが原因で十分な数のＰＷＭ＿ＬＵＴを用意できない場合の対処法を示している。

ここではＰＷＭ変換処理部１２３がＰＷＭ＿ＬＵＴを３つしか持てない場合を例に挙げて説明する。濃度補正値１３０１のうち最大値と最小値との差は２６（＝１００−７４）％である。本例では、使用可能なＰＷＭ＿ＬＵＴの数を３つとしているため、約８．７（＝２６／３）％区切りの濃度補正値範囲内の像高を１つのＰＷＭ＿ＬＵＴで処理するように、３つのＰＷＭ＿ＬＵＴを作成する。

詳細には、像高１の領域に対する理想的な濃度補正値は１００％、像高２の領域に対する理想的な濃度補正値は９６％、像高３の領域に対する理想的な濃度補正値は９０％である。従って、濃度補正値が８．７％区切り内に収まる像高１の領域及び像高２の領域を１つのＰＷＭ＿ＬＵＴで処理する事となる。またこのとき、像高１における濃度補正値は１００％、像高２における濃度補正値は９６％であるため、像高１と像高２とを合わせた領域における濃度補正値はこれらの値の平均を取って９８％と算出され、１つ目のＰＷＭ＿ＬＵＴが作成される。そして、当該作成された１つ目のＰＷＭ＿ＬＵＴは、ＰＷＭ変換処理部１２３に渡される。

同様に、像高３から像高５に亘る領域における濃度補正値は８７％と算出され、２つ目のＰＷＭ＿ＬＵＴが作成されて、ＰＷＭ変換処理部１２３に渡される。同様に、像高６から像高１８に亘る領域における濃度補正値は７７％と算出され、３つ目のＰＷＭ＿ＬＵＴが作成されて、ＰＷＭ変換処理部１２３に渡される。像高１９から像高２３の領域においても同様、複数の像高に共通する濃度補正値が、各像高の濃度補正値の平均を取ることで算出される。

このように、作成されたＰＷＭ＿ＬＵＴは、ＰＷＭ変換処理部１２３に設定される（図１６のステップＳ１６０３）。そして、像高に応じたＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替えを行うよう、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２に対する設定が行われる（図１６のステップＳ１６０４）。

以上説明したように、ｆθ特性を有する走査レンズを用いない場合でも、像高に応じた部分倍率補正、及び、本実施例に特徴的な像高に応じた濃度補正を行う事により、適切な画像を出力する事が可能となる。

［実施例３］
実施例１ではスクリーンの切り替えによる濃度調整について、実施例２ではＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替えによる濃度調整について説明している。スクリーンの切り替えによる濃度調整と、ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替えによる濃度調整とでは、処理方法が異なるため、理想的な濃度に調整する場合にも最終的な画質に若干の差が出る。また、スクリーンの切り替えによる濃度調整と、ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替えによる濃度調整とのどちらを使用した方が良い画質になるかは、画像形成装置のエンジンによっても変わってしまう。そこで本実施例では、スクリーンの切り替えによる濃度調整と、ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替えによる濃度調整との両方を使用した濃度補正方法について説明する。

＜画像変調部の構成＞
図１８は、本実施例に係る画像変調部１０１の内部構成を示すブロック図である。図１８から分かるように、画像変調部１０１は、スクリーン切替処理部１２１、及び、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２を備える。

＜スクリーンの切り替え、及び、ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替え＞
以下、本実施例に係る画像形成装置、即ちｆθ特性を有する走査レンズを用いない画像形成装置が実行する濃度補正処理について、図１９及び図２０を用いて説明する。

図１９は、本実施例に係る画像形成装置が実行する濃度補正処理のフローチャートである。なお、図１９に示す各手順は、画像形成装置のＣＰＵ１０２及びＣＰＵ２０１がＲＯＭ等の記憶装置に格納されている制御プログラムを実行することにより実行される。

処理フローとしては、以下のような、図１２の処理と、図１６の処理とを組み合わせたものとなる。

ステップＳ１９０１において、ＣＰＵ１０２は、部分倍率特性情報を取得する。

ステップＳ１９０２において、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１９０１で取得した部分倍率特性情報に基づき濃度補正値を導出する。

ステップＳ１９０３において、ＣＰＵ１０２は、ハーフトーン処理部１２２に、濃度補正値に応じたスクリーンを設定する。

ステップＳ１９０４において、ＣＰＵ１０２は、スクリーン切替処理部１２１にスクリーン切替情報を設定する。

ステップＳ１９０５において、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭ変換処理部１２３に、濃度補正値に応じたＰＷＭ＿ＬＵＴを設定する。

ステップＳ１９０６において、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭ＿ＬＵＴ切替処理部１４２にＰＷＭ＿ＬＵＴ切替情報を設定する。

ここで、ステップＳ１９０３で作成されるスクリーン、及び、ステップＳ１９０５で作成されるＰＷＭ＿ＬＵＴについて、図２０を用いて一例を説明する。ただし以下に示す例では、ハーフトーン処理部１２２はスクリーンを３つしか持てないが、ＰＷＭ変換処理部１２３はＰＷＭ＿ＬＵＴを十分に持てることを前提としている。

符号２００１は、ハーフトーン処理部１２２が十分な数のスクリーンを持つことができない場合に、各像高においてどのスクリーンが使用されるのかを示す。濃度補正値１３０１のうち最大値と最小値との差は２６（＝１００−７４）％である。本例では、使用可能なスクリーンの数を３つとしているため、約８．７（＝２６／３）％区切りの濃度補正値範囲内の像高を１つのスクリーンで処理するように、３つのスクリーンを作成する。この点は実施例１と同様である。しかし、本実施例では実施例１と異なり、像高１と像高２とを合わせた領域における濃度補正値は１００％と導出されて、１つ目のスクリーンが作成される。また、像高３から像高５に亘る領域における濃度補正値は９０％と導出されて、２つ目のスクリーンが作成される。さらに、像高６から像高１８に亘る領域における濃度補正値は８１％と導出されて、３つ目のスクリーンが作成される。このように、スクリーンを作成する際、同一のスクリーンを適用する複数の像高に亘る一領域に対する濃度補正値は、当該一領域の範囲内の像高が有する濃度補正値のうち最も大きい濃度補正値が用いられる。

符号２００２は、符号２００１に示すようなスクリーンによる濃度調整を加味して、各像高においてどのＰＷＭ＿ＬＵＴが使用されるのかを示す。ここで、理想的な濃度補正値をＸ、スクリーンによる濃度補正値をＹとすると、スクリーンで処理する各像高の領域に対するＰＷＭ＿ＬＵＴで調整する濃度は、以下の式（６）で算出できる。
各像高の領域に対するＰＷＭ＿ＬＵＴによる濃度補正値＝（Ｘ＊１００）／Ｙ・・・式（６）

上記式（６）により、例えば、２つ目のスクリーンを使用する像高３、像高４、像高５の領域に対するＰＷＭ＿ＬＵＴによる濃度補正値はそれぞれ、以下のように計算できる。

即ち、像高３の領域に対するＰＷＭ＿ＬＵＴによる濃度補正値は、１００（＝（９０＊１００）／９０）［％］である。また、像高４の領域に対するＰＷＭ＿ＬＵＴによる濃度補正値は、約９７（＝（８７＊１００）／９０）［％］である。さらに、像高５の領域に対するＰＷＭ＿ＬＵＴによる濃度補正値は、約９３（＝（８４＊１００）／９０）［％］である。

このように、各像高において使用するスクリーンに応じて、ＰＷＭ＿ＬＵＴによる濃度補正値を算出する。

特に、スクリーンの切り替えによる濃度調整と、ＰＷＭ＿ＬＵＴの切り替えによる濃度調整とを組み合わせる事で、適切な画質で出力できる可能性が高まる。

なお、端部付近において主走査方向の走査速度が速過ぎることや、プリンタエンジンにて設定されている光量が少ないことが理由で、所望の画質を得られない場合がある。このような場合、主走査方向に関する端部でも十分な濃度で印字できるよう、プリンタエンジンの光量制御部にて光源のパワーを調整して光量を上げた状態にし、その上で上述のスクリーンやＰＷＭ＿ＬＵＴを作成すれば良い。

［その他の実施例］
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ーがプログラムを読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。

Claims

感光ドラムを有し、当該感光ドラムの表面におけるレーザ光の走査速度が主走査方向における前記感光ドラムの中央部よりも端部の方が速い画像形成装置であって、
前記主走査方向における前記感光ドラム上の走査位置ごとの濃度を補正する割合に基づき、複数のスクリーンを作成するスクリーン作成手段と、
各走査位置において、前記作成した複数のスクリーンのうち何れのスクリーンを用いるかを示す情報を作成する情報作成手段と、
前記主走査方向における走査位置に応じて濃度補正を行うために、前記情報作成手段によって作成された情報に基づいて、各走査位置において前記複数のスクリーンのうちの何れかのスクリーンを用いたハーフトーン処理を行うハーフトーン処理手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
感光ドラムを有し、当該感光ドラムの表面におけるレーザ光の走査速度が主走査方向における前記感光ドラムの中央部よりも端部の方が速い画像形成装置であって、
前記主走査方向における前記感光ドラム上の走査位置ごとの濃度を補正する割合に基づき、複数のスクリーンを作成するスクリーン作成手段と、
前記主走査方向における前記感光ドラム上の走査位置ごとの濃度を補正する割合に基づき、複数のルックアップテーブルを作成するテーブル作成手段と、
各走査位置において、前記作成した複数のスクリーンのうち何れのスクリーンを用いるかを示す情報と、前記作成した複数のルックアップテーブルのうち何れのルックアップテーブルを用いるかを示す情報とを作成する情報作成手段と、
前記情報作成手段によって作成された情報に基づいて、各走査位置において前記複数のスクリーンのうちの何れかのスクリーンを用いたハーフトーン処理を行うハーフトーン処理手段と、
前記情報作成手段によって作成された情報に基づいて、各走査位置において前記複数のルックアップテーブルのうちの何れかのルックアップテーブルを用いたパルス幅変調を行うパルス幅変調手段と、
を備え、
前記ハーフトーン処理手段が各走査位置に対応するスクリーンを用いてハーフトーン処理を行うこと、および、前記パルス幅変調手段が各走査位置に対応するルックアップテーブルを用いてパルス幅変調を行うこと、の両方により前記主走査方向の走査位置に応じた濃度補正が行われることを特徴とする画像形成装置。
前記濃度補正とは、前記主走査方向における前記感光ドラムの端部より中央部に対応する画像の濃度を薄くする補正であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記走査位置ごとの濃度を補正する割合は、前記主走査方向に関し中央部を基準としたときの各走査位置における走査速度のずれ量である部分倍率特性情報に基づいて導出される、あるいは、前記画像形成装置の記憶手段に予め格納されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像形成装置。
感光ドラムを有し、当該感光ドラムの表面におけるレーザ光の走査速度が主走査方向における前記感光ドラムの中央部よりも端部の方が速い画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
前記主走査方向における前記感光ドラム上の走査位置ごとの濃度を補正する割合に基づき、複数のスクリーンを作成するスクリーン作成ステップと、
各走査位置において、前記作成した複数のスクリーンのうち何れのスクリーンを用いるかを示す情報を作成する情報作成ステップと、
を有し、
前記主走査方向における走査位置に応じて濃度補正を行うために、前記情報作成ステップにおいて作成された情報に基づいて、各走査位置において前記複数のスクリーンのうちの何れかのスクリーンを用いたハーフトーン処理が行われることを特徴とする画像形成方法。
請求項５に記載の画像形成方法を画像形成装置に実行させるためのプログラム。