JP6714823B2 - 画像形成装置および光源駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および光源駆動方法に関する。

近年、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、プロダクションプリンティング分野へと参入している。このようなプロダクションプリンティング分野においては、電子写真の高画質化および高信頼化に対する要求が高まっている。電子写真の高画質化においては、細線や文字の再現性が求められている。特に、２〜３ポイントに相当する微小サイズの文字の再現性向上や電子写真プロセス由来の文字太りの抑制等が求められている。

さらに、現像プロセス由来の微小サイズの文字や図形における画像縦横比の乱れの発生が確認されている。そのため、このような画像縦横比の乱れの抑制についての要求も高くなっている。

このような流れを受け、プロダクションプリンティング分野のデジタル印刷機には、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉの高解像度かつ多ビットデータである入力画像データに対して画像処理を行う画像処理部を備え、高画質化を図るようにしたものがある。画像処理部で扱うデータ解像度を例えば２４００ｄｐｉや４８００ｄｐｉの多ビットデータとすると、画像処理の自由度が高まる。また、１２００ｄｐｉの１画素を多用する微小な文字やラインに対しても細線化やスムージング等に対応できるようになる。

また、プロダクションプリンティング分野のデジタル印刷機には、ＬＤＡ（半導体レーザアレイ：Laser Diode Array）やＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を感光体ドラムの表面に照射する光源に適用し、マルチビーム化を図るようにした光走査装置がある。これにより、光走査装置は、１２００ｄｐｉ以上の入力画像データよりも解像度が高い２４００ｄｐｉや４８００ｄｐｉで静電潜像を形成可能となり、高画質で高速なプリンティング品質を実現することができる。

プロダクションプリンティング分野のデジタル印刷機において、上述したような高解像度の入力画像データを用いた画像処理やマルチビーム化を図った光走査装置は、微小文字の再現性向上や細線の再現性向上等の達成に有力な手段となっている。

しかしながら、画像処理部側で高解像度の入力画像データを用いた画像処理を行う場合、光源変調データ生成部や光源駆動部へのデータ転送量が膨大になり、生産性やデータ転送を高速にするためのインターフェースの導入によるコストＵＰ等の問題がある。より詳細には、画像処理部で扱う入力画像データの解像度を例えば２４００ｄｐｉや４８００ｄｐｉの多ビットデータとすると、その分だけ下流側の光源変調データ生成部や光源駆動部へ転送しなければならないデータが膨大となってしまい、生産性に対して律速になってしまう。

一方、画像処理部の下流に設けられていて光走査装置の光源を駆動するためのデータを生成する光源変調データ生成部では、より高い解像度での処理が高速に実施できる。しかしながら、光源変調データ生成部に転送される画像データは印刷用に変換されたものであり、画像の属性情報もないことから、光源変調データ生成部が全ての画像処理を実施することは困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像処理部から下流側へのデータ転送の問題を解決しつつ、画像処理を簡易かつ高解像度で実施して微細な文字、線画を含む画像の高画質化を達成することができる画像形成装置および光源駆動方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成装置であって、第１解像度の画像データに対して第１の画像処理を行うとともに、第２の画像処理の対象画素にタグデータを付加する画像処理部と、前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換し、前記画像処理部からの前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、第２の画像処理を行う解像度変換部と、前記第２の画像処理後の画像データに応じてオンオフ用変調信号と印加電流切換信号とを生成するパルス生成部と、光源に流す電流設定値を出力する印加電流設定部と、前記印加電流切換信号に応じて出力された電流設定値と、前記オンオフ用変調信号とに応じて前記光源を駆動する光源駆動部と、を備え、前記解像度変換部は、前記対象画素および前記対象画素の周囲の画素を含む領域における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータであるイメージマトリクス内における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であるか否かを判断するパターンマッチング部と、前記パターンマッチング部で検出された画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の画像データに変換する高解像度画像変換部と、を備え、前記解像度変換部は、前記第２の画像処理に際し、前記画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の単位で削除して細線化するとともに、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報を生成し、前記画像の左右方向における左右エッジと前記画像の上下方向における上下エッジとについて、前記画素の削除量である細線化の度合と前記高光量画素領域と前記露光強度との少なくとも何れか一つを個別に設定可能とし、前記パルス生成部は、前記第２解像度の画像データおよび前記パワー変調情報に応じて前記オンオフ用変調信号と前記印加電流切換信号とを生成する。

本発明によれば、光走査装置の光源を駆動するためのデータを生成する光源変調データ生成部へのデータ転送レートが低いままでデータ解像度よりも高い解像度で画像処理を実施することが可能になり、データ転送高速化に関するコストＵＰを抑えることができる。また、光源変調データ生成部の画像処理を、画像処理部でのタグデータをもとに実行し、且つ露光パワー制御も同時に実施するため、光源変調データ生成部での画像処理を、簡易で高密度な画像処理を実施でき、細線化と露光パワー変調処理を同時に実施することで微細な領域にも作像に必要な露光エネルギーを確保しながら処理でき、高画質を達成することができる。

また、本発明によれば、画像の左右方向における左右エッジと画像の上下方向における上下エッジとについて、細線化の度合と高光量画素領域と露光強度との少なくとも何れか一つを個別に設定可能とすることで、画像の縦横比を微調整することができる。

図１は、第１の実施の形態にかかるカラープリンタの概略構成を示す縦断側面図である。 図２は、濃度検出器と転写ベルトとの位置関係を示す平面図である。 図３は、光学センサの構成を例示的に示す図である。 図４は、光走査装置の構成を概略的に示す平面図である。 図５は、光走査装置のレーザ出射系の構成を部分的に示す側面図である。 図６は、光走査装置のレーザ出射系の構成を部分的に示す側面図である。 図７は、光走査装置の走査光学系の構成を部分的に示す側面図である。 図８は、光走査装置を制御する制御系を例示的に示すブロック図である。 図９は、光源変調データ生成部の構成を概略的に示すブロック図である。 図１０は、光源駆動部の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１１は、光源駆動部の別の構成例を概略的に示すブロック図である。 図１２は、図１１に示す構成の光源駆動部における順電流−光出力特性を示すグラフである。 図１３は、光源駆動部における発光制御例の光波形を示すグラフである。 図１４は、図１３に示す光波形に応じた現像電界を示すグラフである。 図１５は、画像処理例を示す図である。 図１６は、細線化による積分光量の損失量とパワー変調による積分光量の増加分とをほぼ同等にする例を示す図である。 図１７は、第２の実施の形態にかかる光源変調データ生成部の構成を概略的に示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、画像形成装置および光源駆動方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかるカラープリンタ２０００の概略構成を示す縦断側面図である。図１に示すように、画像形成装置としてのカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。

カラープリンタ２０００は、表面が感光性を有する被走査面としての４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）を備えている。４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）にそれぞれ対応している。

カラープリンタ２０００は、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）に対応して、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）と、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）と、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）と、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）とを備えている。

また、カラープリンタ２０００は、転写ベルト２０４０と、転写ローラ２０４２と、定着ローラ２０５０とを備えている。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）は、対応する感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面を、電子写真プロセスに先立って、それぞれ均一に帯電させる。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、一つの組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、一つの組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、一つの組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、一つの組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）はいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）は、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

また、カラープリンタ２０００は、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）上に静電潜像を形成する光走査装置２０１０を備えている。概略的には、光走査装置２０１０は、レーザ光を射出する光源、該光源からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー、該ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面に導く走査光学系等から構成されている。なお、この光走査装置２０１０の詳細な構成については、後述する。

光走査装置２０１０は、後述する通信制御装置２０８０およびネットワークなどを介した上位装置（例えば、パーソナルコンピュータなど）からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、色毎に変調された光束を対応する帯電された４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像がそれぞれ形成される。

なお、各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）において、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。

感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面に形成された潜像は、感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の回転に伴って対応する現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）の方向に移動する。

各現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）は、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）内のトナーをその表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）の表面のトナーは、対応する感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面に接すると、該表面における潜像部分にだけ移行して付着する。すなわち、各現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）は、対応する感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。

トナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

また、カラープリンタ２０００は、給紙コロ２０５４と、レジストローラ対２０５６と、排紙ローラ２０５８と、給紙トレイ２０６０と、排紙トレイ２０７０とを備えている。

給紙トレイ２０６０は、記録紙を格納する。給紙トレイ２０６０の近傍に配置された給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。

このようにして転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出された記録紙には、転写ベルト２０４０上に順次転写されて重ね合わされたカラー画像が転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられることによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

その後、各クリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）は、対応する感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の表面は、再度対応する帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）に対向する位置に戻り、それぞれ均一に帯電される。

さらに、カラープリンタ２０００は、通信制御装置２０８０と、濃度検出器２２４５と、４つのホームポジションセンサ（２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ、２２４６ｄ）及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置との双方向の通信を制御する。プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ（Read Only Memory）、作業用のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換（アナログ−デジタル変換）回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。

濃度検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。ここで、図２は濃度検出器２２４５と転写ベルト２０４０との位置関係を示す平面図である。図２に例示されるように、濃度検出器２２４５は、３つの光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。

光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の−Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置されている。光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の＋Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置されている。光学センサ２２４５ｂは、主走査方向に関して、光学センサ２２４５ａと光学センサ２２４５ｃのほぼ中央位置に配置されている。ここでは、主走査方向（Ｙ軸方向）に関して、光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。

ここで、図３は各光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）の構成を例示的に示す図である。図３に例示されるように、各光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）は、転写ベルト２０４０に向けて光（以下、「検出用光」ともいう）を射出するＬＥＤ（Light Emitting Diode）１１、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子１２、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子１３を有している。各受光素子１２、１３は、いずれも受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

ホームポジションセンサ２２４６ａは、感光体ドラム２０３０ａにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ２２４６ｂは、感光体ドラム２０３０ｂにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ２２４６ｃは、感光体ドラム２０３０ｃにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ２２４６ｄは、感光体ドラム２０３０ｄにおける回転のホームポジションを検出する。

次に、光走査装置２０１０の構成について説明する。

ここで、図４は光走査装置２０１０の構成を概略的に示す平面図、図５は光走査装置２０１０のレーザ出射系の構成を部分的に示す側面図、図６は光走査装置２０１０のレーザ出射系の構成を部分的に示す側面図、図７は光走査装置２０１０の走査光学系の構成を部分的に示す側面図である。

光走査装置２０１０は、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）に対応して、一例として図４〜図７に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）を備えている。

各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）は、複数の発光部が２次元配列されている面発光型半導体レーザアレイ素子（VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を含み、マルチビーム化を図っている。ＶＣＳＥＬの複数の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。なお、ここでは、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

カップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０２ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａとからなる光学系は、Ｋステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０２ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂとからなる光学系は、Ｃステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０２ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃとからなる光学系は、Ｍステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０２ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄとからなる光学系は、Ｙステーションの偏向器前光学系である。

ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。

また、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの各光束はポリゴンミラー２１０４Ａの−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの各光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

各走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）は、それぞれ光束を対応する感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）近傍に集光する光学的パワー、及びポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）の面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。

走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。そして、走査レンズ２１０５ａと走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｂは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ａは２段目の４面鏡に対向している。また、走査レンズ２１０５ｃと走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｃは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ｄは２段目の４面鏡に対向している。

ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

なお、各折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）は、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）に至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）における光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。

ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ２１０５ｃと２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。なお、各走査光学系において、走査レンズが複数のレンズから構成されていても良い。

次に、光走査装置２０１０を制御する制御系について説明する。

ここで、図８は光走査装置２０１０を制御する制御系を例示的に示すブロック図である。図８に示すように、光走査装置２０１０は、インターフェース用ユニット３０２２と、画像処理ユニット（ＩＰＵ：Image Processing unit）３０２３と、光源駆動制御装置３０２４とを備えている。これらは、光学ハウジング（図示省略）の所定位置に組み付けられている。画像処理ユニット３０２３は、例えば２４００ｄｐｉの高解像度かつ多ビットデータである入力画像データに対して各種の画像処理（第１の画像処理）を行う画像処理部として機能する。

インターフェース用ユニット３０２２は、図８に例示されるように、ＣＰＵ３２１０と、フラッシュメモリ３２１１と、ＲＡＭ３２１２と、ＩＦ（インターフェース）３２１４とを有している。なお、図８における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

ＩＦ（インターフェース）３２１４は、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）３２１４を介して供給される。

フラッシュメモリ３２１１は、ＣＰＵ３２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データを格納する。ＲＡＭ３２１２は、作業用のメモリである。

ＣＰＵ３２１０は、フラッシュメモリ３２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０の全体を制御する。

画像処理ユニット３０２３は、属性分離部３２１５と、色変換部３２１６と、墨生成部３２１７と、γ補正部３２１８と、擬似中間調処理部３２１９と、タグ生成付加部３２２０とを備えている。

属性分離部３２１５は、例えば文字部を構成する画素のtextや、線画を構成する画素のline、ビットマップデータのimage等、属性毎に設定された適切な処理を実行できるように、画像データを属性毎に分離する。

色変換部３２１６は、ＲＧＢの画像データを、プリンタでの色再現色であるＣＭＹに変換する。墨生成部３２１７は、ＣＭＹに変換された画像データに対して、墨成分を抽出し、その後のＣＭＹ色を決定し、最終的にＣＭＹＫデータに変換する。

γ補正部３２１８は、ＣＭＹＫ毎にプリンタの出力特性に応じた階調補正を実施する。擬似中間調処理部３２１９は、ＣＭＹＫ毎に２値または多値のディザマトリックスを用いて、ある領域内の画素数や値を、網点や万線の構造の連続的な階調になるように変化させる。

タグ生成付加部３２２０では、前述した画像データの属性情報（text，image，line等）を用いて、後述する光源変調データ生成部３２２２にて処理を実施する領域を設定し、対象領域の画素にタグデータ（前述の属性情報とは異なる）を付加する。

光源駆動制御装置３０２４は、光源変調データ生成部３２２２と、画素クロック生成部３２２３と、光源駆動部３２２４とを備えている。

画素クロック生成部３２２３は、画素クロック信号を生成する。

光源変調データ生成部３２２２は、光走査装置２０１０の光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）を駆動するためのデータを生成する。より詳細には、光源変調データ生成部３２２２は、Ｎの解像度で転送されたデータを、主走査方向と副走査方向に分割し、Ｍに高解像度化する。また、光源変調データ生成部３２２２は、画像形成ステーション毎に、不図示の同期検知センサの出力信号に基づいて書込開始のタイミングを求める。

そして、光源変調データ生成部３２２２は、書込開始のタイミングに合わせて、各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）の各発光部のドットデータを画素クロック生成部３２２３からの画素クロック信号に重畳させるとともに、画像処理ユニット３０２３などからの情報に基づき、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。より詳細には、光源変調データ生成部３２２２は、後述するように、タグデータを参照し、細線に対して高解像度でエッジ部を削る細線化処理を行う。また、光源変調データ生成部３２２２は、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報を生成する処理を行う。

光源駆動部３２２４は、光源変調データ生成部３２２２からの各変調データに応じて、各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）に各発光部の駆動信号を出力する。

次いで、光源変調データ生成部３２２２について詳細に説明する。

ここで、図９は光源変調データ生成部３２２２の構成を概略的に示すブロック図である。図９に示すように、光源変調データ生成部３２２２は、解像度変換部１０１と、パルス生成部１０２と、印加電流設定部１０３と、を備えている。すなわち、光源変調データ生成部３２２２（解像度変換部１０１、パルス生成部１０２、印加電流設定部１０３）と光源駆動部３２２４とは、光源駆動制御装置３０２４として単一の集積デバイスに集積されている。

解像度変換部１０１は、画像処理ユニット３０２３から出力された画像データ（第１解像度の画像データ）およびタグデータの配置に基づき、画像データ（第１解像度の画像データ）から対象画素を順次に選択し、順次選択した対象画素が細線などの画像のエッジ（端、輪郭）を構成する画素である場合に、第１解像度の画像データを高い解像度の画像データ（第２解像度の画像データ）に変換して細線化処理（第２の画像処理）を行う。また、解像度変換部１０１は、細線化処理に際して、画像のエッジを構成する画素を第２解像度の単位で削除して細線化する。パルス生成部１０２は、画像データに応じたオンオフ用変調信号である光源変調パルス信号と印加電流切換信号であるパワー変調制御パルス信号とを生成する。印加電流設定部１０３は、各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）に流す電流量を設定する。

ここで、解像度変換部１０１について詳述する。

解像度変換部１０１は、バッファメモリ部１０１１と、パターンマッチング部１０１２と、高解像度画像変換部１０１３とを備える。バッファメモリ部１０１１は、対象画素および対象画素の周囲の画素を含む領域における画像データおよびタグデータであるイメージマトリクスを取得する。パターンマッチング部１０１２は、イメージマトリクス内における画像データ（第１解像度の画像データ）およびタグデータの配置に基づき、対象画素が細線などの画像のエッジ（端、輪郭）を構成する画素であるか否かを判断する。高解像度画像変換部１０１３は、パターンマッチング部１０１２の出力に対応して定められるパターンの高解像度の画像データ（第２解像度の画像データ）に変換する。

バッファメモリ部１０１１は、画像処理ユニット３０２３から送られてくる２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔのデータを受領して、複数の主走査ライン分だけ蓄積する。バッファメモリ部１０１１は、より下流側のデータ処理部（ここでは、パターンマッチング部１０１２）からの読み出しに応じて、蓄積したデータを下流側に渡している。この段階では、画像データは２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔ信号で記述されている。バッファメモリ部１０１１からの出力は、パターンマッチング部１０１２に入力される。

パターンマッチング部１０１２は、２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔの画像ドットに対応する信号を、後述するイメージマトリクスを用いて画像処理対象の画素をパターン検出する。このとき画像データの属性を示すタグデータがある場合は、パターンマッチング部１０１２は、画像の属性から必要な画像領域にパターンマッチングを実施し、検出を行う。ここで、画像の属性とは、例えば文字・写真・図形などである。その後、パターンマッチング部１０１２は、パターン情報を示す信号を高解像度画像変換部１０１３へ出力する。

高解像度画像変換部１０１３は、パターンマッチング部１０１２で検出された画素を高解像度化（例えば４８００ｄｐｉ化）することで、２×２の領域に分割する。高解像度画像変換部１０１３は、画素を分割した各画像区画に対して一致したパターン情報に基づいて画像ドットを設定することで、細線化処理を行った画像情報を生成する。より詳細には、高解像度画像変換部１０１３は、画像のエッジを構成する画素を第２解像度（例えば４８００ｄｐｉ）の単位で削除して細線化する細線化処理を実行する。さらに、高解像度画像変換部１０１３は、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報も生成する。高解像度画像変換部１０１３は、画像情報とパワー変調情報とをパルス生成部１０２へ出力する。

パルス生成部１０２は、画像情報及びパワー変調情報を高周波クロック（パルス信号をつくる基本クロック）に基づいてシリアル変換し、光源変調パルス信号（オンオフ用変調信号）とパワー変調制御信号（印加電流切換信号）として出力する。ここで、パルス信号はシリアル信号であり、Ｈ期間とＬ期間がそのままオンオフおよび切換タイミングを示す。パルス生成部１０２は、光源変調パルス信号を光源駆動部３２２４へ出力する。また、パルス生成部１０２は、パワー変調制御信号を電流データセレクタ１０４へ出力する。パワー変調制御信号は、電流データセレクタ１０４において後述する通常光量データと高光量データとを選択する切換信号の役割をする。ここでは、パルス信号のＨ期間は高光量の期間、パルス信号のＬ期間は通常光量の期間を示す。

次に、印加電流設定部１０３について詳述する。

印加電流設定部１０３は、通常電流設定部１０３１と、パワー変調電流設定部１０３２と、パワー変調値保持部１０３３と、を備えている。印加電流設定部１０３は、パルス生成部１０２で生成されたパワー変調制御信号（印加電流切換信号）に応じて切り換えられるものであって光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）に流す複数の電流設定値を出力する。

通常電流設定部１０３１は、通常光量データを生成する。パワー変調電流設定部１０３２は、通常電流設定部１０３１で生成される通常光量データを変倍した高光量データを生成する。パワー変調値保持部１０３３は、パワー変調電流設定部１０３２での変倍率を保持している。通常電流設定部１０３１で生成された通常光量データとパワー変調電流設定部１０３２で生成された高光量データとは、電流データセレクタ１０４へと出力される。

電流データセレクタ１０４は、印加電流設定部１０３から出力される複数の電流設定値（通常光量データおよび高光量データ）から、パルス生成部１０２からのパワー変調制御信号に基づいて何れか一つを選択する。電流データセレクタ１０４は、選択した何れかの光量データを光源印加電流データとして光源駆動部３２２４に出力する。

光源駆動部３２２４は、電流データセレクタ１０４からの光源印加電流データ（電流設定値）と、パルス生成部１０２からの光源変調パルス信号（オンオフ用変調信号）とに応じて各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）を駆動する。

ここで、光源変調パルス信号と光源印加電流データとを受け取って光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）を駆動する光源駆動部３２２４について詳述する。

図１０は、光源駆動部３２２４の構成例を概略的に示すブロック図である。なお、図１０では、説明を簡略化するため、光源を単体レーザ（ＬＤ：（Laser Diode））としているが、実際の光源はＬＤＡ（Laser Diode Array）であってもＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）であっても同様である。

図１０に示すように、光源駆動部３２２４は、光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）のＬＤを、光源変調パルス信号と光源印加電流データとに基づいて光源の順方向に電流を流す電流源で構成されている。ここで、光源印加電流データは、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）コードによりデジタル的に設定可能な構成であるとする。また、光源変調パルス信号に基づいて電流源のオン／オフがなされることにより、所望の点灯パターンでの発光制御が可能となる。

図１１は、光源駆動部３２２４の別の構成例を概略的に示すブロック図である。図１１に示す構成例は、光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）の閾値分の電流を印加する電流源がある場合の回路を示したものである。図１１に示す構成によれば、閾値電流を別電流で印加することにより、光源変調データ生成部３２２２におけるパワー変調電流の設定を変倍で正確に行うことができる。

図１２は、図１１に示す構成の光源駆動部３２２４における順電流−光出力特性（Ｉ−Ｌ特性：Injection current-Light output特性）を示すグラフである。図１２に示すように、閾値電流を別電流で印加することにより、印加電流の増加量に応じた光強度の増加量を一定にすることができるので、光源変調データ生成部３２２２におけるパワー変調電流の設定を変倍で正確に行うことができる。

ここで、図１３は光源駆動部３２２４における発光制御例の光波形を示すグラフ、図１４は図１３に示す光波形に応じた現像電界を示すグラフである。図１３に示す光源駆動部３２２４による光波形は、画像処理ユニット３０２３のタグ生成付加部３２２０にてタグデータが付加されている場合に、当該タグデータの対象領域の画素（ここでは、エッジ部とする）に対して光源変調データ生成部３２２２での高解像度変換処理およびパワー変調処理を実行したものである。すなわち、図１３に示す光波形は、画像のエッジを構成する画素を第２解像度の単位で削除して細線化するとともに、細線化された新たなエッジにおける所定の高光量画素領域の光量を所定光量より大きくしている。なお、図１３において点線で示す光波形は、通常の手法の光波形を示している。また、図１４において点線で示す現像電界は、通常の手法の光波形に応じた現像電界を示している。

図１３に示すような細線化された新たなエッジにおける所定の高光量画素領域の光量を所定光量より大きくする光波形とすることにより、図１４に示すように現像電界の変化を急峻にすることができる。より詳細には、図１４に示すように、トナー付着が不安定な弱電界の領域（Ｅ１とＥ２の間の領域）がΔｌ’（＜Δｌ）になるので、従来に比べてトナー付着が不安定となる領域を減らすことができる。

この結果として、トナー付着のムラを低減できるため、印刷物の濃度安定性向上、また線画のエッジの鮮鋭性を向上する効果がある。さらに、パルス幅を細らせているために、露光エネルギー総量が著しく増大することもなく、適正な露光エネルギーを保つことができる。

ここで、図１５は画像処理例を示す図である。図１５（ａ）は、解像度変換部１０１による第２の画像処理前の画像データの一例を示すものである。なお、図１５に示す画像データ例では、実線の枠を１２００ｄｐｉとし、点線の枠を４８００ｄｐｉとする。

図１５（ｂ）は、解像度変換部１０１による第２の画像処理後の画像データの一例を示すものである。図１５（ｂ）に示す画像データ例においては、画像のエッジ部が、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について細線化（削除）されている。さらに、図１５（ｂ）に示す画像データ例においては、画像のエッジ部の内側が、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。

図１５（ｃ）は、解像度変換部１０１による第２の画像処理後の画像データの別の一例を示すものである。図１５（ｃ）に示す画像データ例においては、図１５（ｂ）に示す画像データと比べて、上下と左右とで細線化の度合いを変えている。具体的には、図１５（ｃ）に示す画像データ例においては、画像の左右エッジ部が、４８００ｄｐｉ単位で５ｄｏｔ分について細線化（削除）されている。また、図１５（ｃ）に示す画像データ例においては、画像の上下エッジ部が、４８００ｄｐｉ単位で２ｄｏｔ分について細線化（削除）されている。さらに、図１５（ｃ）に示す画像データ例においては、画像のエッジ部の内側が、上下左右共通に４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。

図１５（ｄ）は、解像度変換部１０１による第２の画像処理後の画像データの別の一例を示すものである。図１５（ｄ）に示す画像データ例においては、図１５（ｂ）に示す画像データと比べて、上下と左右とで高光量画素の領域を変えている。具体的には、図１５（ｄ）に示す画像データ例においては、細線化箇所については上下左右共通であって、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分である。また、図１５（ｄ）に示す画像データ例においては、画像の左右エッジ部の内側が、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。さらに、図１５（ｄ）に示す画像データ例においては、画像の上下エッジ部の内側が、４８００ｄｐｉ単位で２ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。

図１５（ｅ）は、解像度変換部１０１による第２の画像処理後の画像データの別の一例を示すものである。図１５（ｅ）に示す画像データ例においては、図１５（ｂ）に示す画像データと比べて、上下のエッジと左右のエッジとで細線化度合を変えるとともに、上下と左右とで高光量画素の領域を変えている。具体的には、図１５（ｅ）に示す画像データ例においては、画像の左右エッジ部が、４８００ｄｐｉ単位で５ｄｏｔ分について細線化（削除）されている。また、図１５（ｅ）に示す画像データ例においては、画像の上下エッジ部が、４８００ｄｐｉ単位で２ｄｏｔ分について細線化（削除）されている。さらに、図１５（ｅ）に示す画像データ例においては、画像の左右エッジ部の内側が、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。さらに、図１５（ｄ）に示す画像データ例においては、画像の上下エッジ部の内側が、４８００ｄｐｉ単位で２ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。

図１５（ｆ）は、解像度変換部１０１による第２の画像処理後の画像データの別の一例を示すものである。図１５（ｆ）に示す画像データ例においては、図１５（ｂ）に示す画像データと比べて、画像の上下エッジ部の内側と画像の左右エッジ部の内側とにおける高光量画素領域に対するパワー変調情報（高光量の度合）を変えている。具体的には、図１５（ｆ）に示す画像データ例においては、画像のエッジ部が、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について細線化（削除）されている。さらに、図１５（ｆ）に示す画像データ例においては、画像のエッジ部の内側が、４８００ｄｐｉ単位で３ｄｏｔ分について高光量画素領域となっている。加えて、図１５（ｆ）に示す画像データ例においては、画像の左右エッジ部の内側の高光量画素領域に対するパワー変調情報がパワー１（例えば２００％）となっており、画像の上下エッジ部の内側の高光量画素領域に対するパワー変調情報がパワー２（例えば１５０％）となっている。なお、図１５（ｆ）に示すように、画像の左右エッジ部の内側と画像の上下エッジ部の内側とが重なる部分については、画像の左右エッジ部の内側の高光量画素領域に対するパワー変調情報であるパワー１（例えば２００％）を優先している。

以上説明したように、画像の左右エッジ部と画像の上下エッジ部とに対する画像処理のパラメータ（細線化の度合、高光量画素の領域、高光量の度合）を変えることで、画像の縦横比を調整することが可能となっている。すなわち、本実施形態によれば、現像プロセス由来の微小サイズの文字や図形における画像縦横比の乱れの発生を抑制することができる。

なお、画像の左右エッジ部と画像の上下エッジ部とに対する画像処理のパラメータ（細線化の度合、高光量画素の領域、高光量の度合）については、転写ベルト２０４０上に形成したトナー像について濃度検出器２２４５で検出した濃度値に基づいて調整するようにしてもよい。例えば、転写ベルト２０４０上に縦万線と横万線のトナー像を形成し、当該トナー像の濃度差から画像の左右エッジ部と画像の上下エッジ部とに対する画像処理のパラメータ（細線化の度合、高光量画素の領域、高光量の度合）を設定する。

このように本実施形態によれば、光源変調データ生成部３２２２へのデータ転送レートが低いままでデータ解像度よりも高い解像度で画像処理を実施することが可能になり、転送データを増やすことなく高解像度の画像処理を実行可能となるので、データ転送高速化に関するコストの増加を抑えることができる。また、画像処理ユニット３０２３のタグ生成付加部３２２０側で画像処理を実施すべき画素にタグデータを生成し、転送して光源変調データ生成部３２２２で細線化することでコストの増加を抑えながら高解像度処理が実行でき、さらに露光パワー制御も同時に実施することで、微細領域での処理によるエネルギー不足を防ぐことができる。すなわち、光源変調データ生成部３２２２の画像処理を、画像処理ユニット３０２３のタグ生成付加部３２２０で付加されたタグデータをもとに実行し、且つ露光パワー制御も同時に実施するため、光源変調データ生成部３２２２での画像処理を簡易で高密度な画像処理として実施でき、細線化と露光パワー変調処理を同時に実施することで微細な領域にも作像に必要な露光エネルギーを確保しながら処理でき、高画質を達成することができる。

なお、図１６に示すように、解像度変換部１０１は、第２の画像処理に際して細線化された新たなエッジにおける高光量画素領域に対する露光強度を変える場合、細線化による積分光量の損失量とパワー変調による積分光量の増加分とをほぼ同等にするようにしても良い。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態を図１７に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。本実施の形態は、第１の実施の形態とは、光源変調データ生成部３２２２の解像度変換部１０５の構成が異なるものである。

ここで、図１７は第２の実施の形態にかかる光源変調データ生成部３２２２の構成を概略的に示すブロック図である。図１７に示すように、光源変調データ生成部３２２２は、図９に示す解像度変換部１０１およびパルス生成部１０２に代えて、解像度変換部１０５およびパルス生成部１０６を備えている。

解像度変換部１０５は、バッファメモリ部１０５１と、第１の高解像度画像変換部である高解像度画像変換部１０５２と、パターンマッチング部１０５３と、第２の高解像度画像変換部である画像変換＋光量パターン生成部１０５４と、セレクタ１０５５と、を備える。

バッファメモリ部１０５１は、画像処理ユニット３０２３から送られてくる２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔのデータを受領して、複数の主走査ライン分だけ蓄積する。バッファメモリ部１０５１は、より下流側のデータ処理部（ここでは、高解像度画像変換部１０５２およびパターンマッチング部１０５３）からの読み出しに応じて、蓄積したデータを下流側に渡している。この段階では、画像データは２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔ信号で記述されている。バッファメモリ部１０５１からの出力は、高解像度画像変換部１０５２およびパターンマッチング部１０１２に入力される。

高解像度画像変換部１０５２は、第１の実施形態の高解像度画像変換部１０１３とは異なり、バッファメモリ部１０５１から出力された画素を単純に高解像度化（例えば４８００ｄｐｉ化）することで、２×２の領域に分割する。高解像度画像変換部１０１３は、高解像度化した高解像度画像データをセレクタ１０５５へ出力する。

パターンマッチング部１０５３は、２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔの画像ドットに対応する信号を、イメージマトリクスを用いて画像処理対象の画素をパターン検出する。このとき画像データの属性を示すタグデータがある場合は、パターンマッチング部１０１２は、画像の属性から必要な画像領域にパターンマッチングを実施し、検出を行う。ここで、画像の属性とは、例えば文字・写真・図形などである。その後、パターンマッチング部１０１２は、どのパターンと一致したかを示すマッチング信号を画像変換＋光量パターン生成部１０５４へ出力する。また、パターンマッチング部１０１２は、いずれかのパターンと一致した際にアサートされるイネーブル信号をセレクタ１０５５へ出力する。

画像変換＋光量パターン生成部１０５４は、パターンマッチング部１０１２からのマッチング信号に基づいて第２の解像度で高解像度化した高解像度画像データをセレクタ１０５５へ出力する。また、画像変換＋光量パターン生成部１０５４は、パターンマッチング部１０１２からのマッチング信号に基づく光量パターンデータをパルス生成部１０６に出力する。光量パターンデータは、第２の解像度で光量を変調させる画素を示すデータである。

セレクタ１０５５は、高解像度画像変換部１０５２から出力された高解像度画像データと、パターンマッチング部１０５３から出力された第２の解像度で高解像度化した高解像度画像データとの何れかを選択する。セレクタ１０５５は、いずれかのパターンと一致した際にアサートされるイネーブル信号の入力があった場合には、パターンマッチング部１０５３から出力された第２の解像度で高解像度化した高解像度画像データを選択する。

パルス生成部１０６は、第２の解像度で高解像度化した高解像度画像データに応じたオンオフ用変調信号である光源変調パルス信号と印加電流切換信号であるパワー変調制御パルス信号とを生成する。

より詳細には、パルス生成部１０６は、高解像度画像データ及び光量パターンデータを高周波クロック（パルス信号をつくる基本クロック）に基づいてシリアル変換し、光源変調パルス信号とパワー変調制御信号として出力する。ここで、パルス信号はシリアル信号であり、Ｈ期間とＬ期間がそのままオンオフおよび切換タイミングを示す。パルス生成部１０６は、光源変調パルス信号を光源駆動部３２２４へ出力する。また、パルス生成部１０６は、パワー変調制御信号を電流データセレクタ１０４へ出力する。パワー変調制御信号は、電流データセレクタ１０４において通常光量データと高光量データとを選択する切換信号の役割をする。ここでは、パルス信号のＨ期間は高光量の期間、パルス信号のＬ期間は通常光量の期間を示す。

このように第２の実施の形態の解像度変換部１０５は、画像データを単純に高解像度化（例えば４８００ｄｐｉ化）する。同時に、光源変調データ生成部３２２２は、画像データの属性を示すタグデータがある場合であってパターンマッチングにより一致するパターンがあった場合には、光量パターンデータを生成するとともに、第２の解像度で高解像度化した高解像度画像データを生成する。そして、いずれかのパターンと一致した場合には、第２の解像度で高解像度化した高解像度画像データを選択する。

これにより、第２の実施の形態によれば、タグデータがない場合には画像データを単純に高解像度化（例えば４８００ｄｐｉ化）するだけなので解像度変換部１０５における解像度変換処理の高速化を図ることができる。

１０１，１０５ 解像度変換部
１０２，１０６ パルス生成部
１０３ 印加電流設定部
１０１２，１０５３ パターンマッチング部
１０１３ 高解像度画像変換部
１０３１ 通常電流設定部
１０３２ パワー変調電流設定部
１０３３ パワー変調値保持部
１０５２ 第１の高解像度画像変換部
１０５４ 第２の高解像度画像変換部
１０５５ セレクタ
２０００ 画像形成装置
２０１０ 光走査装置
２２００ 光源
３０２３ 画像処理部
３２２４ 光源駆動部

特許第４９６８９０２号公報 特許第４６４０２５７号公報 特開２００４−３５４９８６号公報

Claims (7)

1. 画像形成装置であって、
   第１解像度の画像データに対して第１の画像処理を行うとともに、第２の画像処理の対象画素にタグデータを付加する画像処理部と、
   前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換し、前記画像処理部からの前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、第２の画像処理を行う解像度変換部と、
   前記第２の画像処理後の画像データに応じてオンオフ用変調信号と印加電流切換信号とを生成するパルス生成部と、
   光源に流す電流設定値を出力する印加電流設定部と、
   前記印加電流切換信号に応じて出力された電流設定値と、前記オンオフ用変調信号とに応じて前記光源を駆動する光源駆動部と、
   を備え、
   前記解像度変換部は、
   前記対象画素および前記対象画素の周囲の画素を含む領域における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータであるイメージマトリクス内における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であるか否かを判断するパターンマッチング部と、
   前記パターンマッチング部で検出された画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の画像データに変換する高解像度画像変換部と、
   を備え、
   前記解像度変換部は、前記第２の画像処理に際し、前記画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の単位で削除して細線化するとともに、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報を生成し、前記画像の左右方向における左右エッジと前記画像の上下方向における上下エッジとについて、前記画素の削除量である細線化の度合と前記高光量画素領域と前記露光強度との少なくとも何れか一つを個別に設定可能とし、
   前記パルス生成部は、前記第２解像度の画像データおよび前記パワー変調情報に応じて前記オンオフ用変調信号と前記印加電流切換信号とを生成する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成装置であって、
   第１解像度の画像データに対して第１の画像処理を行うとともに、第２の画像処理の対象画素にタグデータを付加する画像処理部と、
   前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換し、前記画像処理部からの前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、第２の画像処理を行う解像度変換部と、
   前記第２の画像処理後の画像データに応じてオンオフ用変調信号と印加電流切換信号とを生成するパルス生成部と、
   光源に流す電流設定値を出力する印加電流設定部と、
   前記印加電流切換信号に応じて出力された電流設定値と、前記オンオフ用変調信号とに応じて前記光源を駆動する光源駆動部と、
   を備え、
   前記解像度変換部は、
   前記第１解像度の画像データから順次選択した前記対象画素を高解像度化する第１の高解像度画像変換部と、
   前記対象画素および前記対象画素の周囲の画素を含む領域における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータであるイメージマトリクス内における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であるか否かを判断するパターンマッチング部と、
   前記パターンマッチング部で検出された画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の画像データに変換する第２の高解像度画像変換部と、
   前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であると判断した場合には、前記第２の高解像度画像変換部からの前記第２解像度の画像データを選択して前記パルス生成部に出力し、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素でないと判断した場合には、前記第１の高解像度画像変換部からの前記第２解像度の画像データを選択して前記パルス生成部に出力するセレクタと、
   を備え、
   前記解像度変換部は、前記第２の画像処理に際し、前記画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の単位で削除して細線化するとともに、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報を生成し、前記画像の左右方向における左右エッジと前記画像の上下方向における上下エッジとについて、前記画素の削除量である細線化の度合と前記高光量画素領域と前記露光強度との少なくとも何れか一つを個別に設定可能とし、
   前記パルス生成部は、前記第２解像度の画像データおよび前記パワー変調情報に応じて前記オンオフ用変調信号と前記印加電流切換信号とを生成する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記印加電流設定部は、出力可能な電流設定値を複数有し、
   前記光源駆動部は、前記印加電流切換信号に応じて前記印加電流設定部から電流設定値を取得する、
   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。
4. 前記印加電流設定部は、通常光量データを生成する通常電流設定部と、前記通常電流設定部で生成される前記通常光量データを変倍した高光量データを生成するパワー変調電流設定部と、を有しており、前記パルス生成部で生成された前記印加電流切換信号に応じて前記通常光量データと前記高光量データとを切り換えて前記光源に出力する、
   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。
5. 前記解像度変換部は、前記第２の画像処理に際して細線化された新たなエッジにおける前記高光量画素領域に対する露光強度を変える場合、当該露光強度を前記第２の画像処理による積分光量の損失量と同等の積分光量を得るように設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 画像形成装置における光源駆動方法であって、
   第１解像度の画像データに対して第１の画像処理を行うとともに、第２の画像処理の対象画素にタグデータを付加する画像処理工程と、
   前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換し、前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、第２の画像処理を行う解像度変換工程と、
   前記第２の画像処理後の画像データに応じてオンオフ用変調信号と印加電流切換信号とを生成するパルス生成工程と、
   光源に流す電流設定値を出力する印加電流設定工程と、
   前記印加電流切換信号に応じて出力された電流設定値、前記オンオフ用変調信号とに応じて前記光源を駆動する光源駆動工程と、
   を含み、
   前記解像度変換工程は、
   前記対象画素および前記対象画素の周囲の画素を含む領域における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータであるイメージマトリクス内における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であるか否かを判断するパターンマッチング工程と、
   前記パターンマッチング工程で検出された画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の画像データに変換する高解像度画像変換工程と、
   を含み、
   前記解像度変換工程は、前記第２の画像処理に際し、前記画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の単位で削除して細線化するとともに、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報を生成し、前記画像の左右方向における左右エッジと前記画像の上下方向における上下エッジとについて、前記画素の削除量である細線化の度合と前記高光量画素領域と前記露光強度との少なくとも何れか一つを個別に設定可能とし、
   前記パルス生成工程は、前記第２解像度の画像データおよび前記パワー変調情報に応じて前記オンオフ用変調信号と前記印加電流切換信号とを生成する、
   ことを特徴とする光源駆動方法。
7. 画像形成装置における光源駆動方法であって、
   第１解像度の画像データに対して第１の画像処理を行うとともに、第２の画像処理の対象画素にタグデータを付加する画像処理工程と、
   前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換し、前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、第２の画像処理を行う解像度変換工程と、
   前記第２の画像処理後の画像データに応じてオンオフ用変調信号と印加電流切換信号とを生成するパルス生成工程と、
   光源に流す電流設定値を出力する印加電流設定工程と、
   前記印加電流切換信号に応じて出力された電流設定値、前記オンオフ用変調信号とに応じて前記光源を駆動する光源駆動工程と、
   を含み、
   前記解像度変換工程は、
   前記第１解像度の画像データから順次選択した前記対象画素を高解像度化する第１の高解像度画像変換工程と、
   前記対象画素および前記対象画素の周囲の画素を含む領域における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータであるイメージマトリクス内における前記第１解像度の画像データおよび前記タグデータの配置に基づき、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であるか否かを判断するパターンマッチング工程と、
   前記パターンマッチング工程で検出された画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の画像データに変換する第２の高解像度画像変換工程と、
   前記対象画素が画像のエッジを構成する画素であると判断した場合には、前記第２の高解像度画像変換工程からの前記第２解像度の画像データを選択して前記パルス生成工程に出力し、前記対象画素が画像のエッジを構成する画素でないと判断した場合には、前記第１の高解像度画像変換工程からの前記第２解像度の画像データを選択して前記パルス生成工程に出力する選択工程と、
   を含み、
   前記解像度変換工程は、前記第２の画像処理に際し、前記画像のエッジを構成する画素を前記第２解像度の単位で削除して細線化するとともに、細線化された新たなエッジにおける通常よりも高い光量で露光される高光量画素領域に対する露光強度を変えるパワー変調情報を生成し、前記画像の左右方向における左右エッジと前記画像の上下方向における上下エッジとについて、前記画素の削除量である細線化の度合と前記高光量画素領域と前記露光強度との少なくとも何れか一つを個別に設定可能とし、
   前記パルス生成工程は、前記第２解像度の画像データおよび前記パワー変調情報に応じて前記オンオフ用変調信号と前記印加電流切換信号とを生成する、
   ことを特徴とする光源駆動方法。