(57)【要約】  【課題】  露光量値若しくは階調値等の指標値を出力時間（光源にビーム光の出力制御を行う）に換算する前記換算規則として，露光量と出力時間との間の特性が十分に近似されるような換算規則を用いることにより，形成される画像の低露光量値（低階調値）部分に対しても適切なトナー濃度を得ることが可能な画像形成装置を提供すること。  【解決手段】  前記換算規則を，露光量と出力時間との間の特性が十分に近似されるように非線形とする。【選択図】  図８
2006235494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の発光指令信号に従って発光する光源の光により像担持体を露光して静電潜像を書き込む画像形成装置であって，
画素毎の露光量を表す指標値を，前記光源の露光量と前記発光指令信号の出力時間との間の非線形な特性を近似する非線形の換算規則に従って前記発光指令信号の出力時間に換算する非線形換算手段と，
前記非線形換算手段により得られる前記出力時間に従って前記発光指令信号を前記光源に出力する指令出力手段と，
を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記非線形出力手段が，前記指標値の全範囲が複数に分割された分割範囲毎に異なる線形換算規則に従って前記指標値を前記発光指令時間に換算してなる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記分割範囲が，前記指標値の全範囲の低階調側と高階調側との２つに分割された各範囲である請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記線形換算規則が前記指標値の全範囲に渡って単調増加であり，かつ前記線形換算規則における増加率が高露光量側の前記分割範囲ほど大きいものである請求項２又は３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成用の解像度より高い解像度の画像データに基づいてその画像を中間濃度階調の画素階調値を用いて擬似的に前記画像形成用の解像度で表す画像データを生成する擬似高解像度画像処理手段を具備し，
前記指標値が，前記擬似高解像度画像処理手段により生成される画像データにおける画素階調値若しくはその相当値である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体の帯電分布及び／又は露光感度分布に応じて前記指標値を補正する第１の指標値補正手段を更に具備してなる請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体の位置毎の露光強度分布に応じて前記指標値を補正する第２の指標値補正手段を更に具備してなる請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置に関するものであり，特に低い濃度レベルの階調（露光量）を用いて画像を形成する場合に好適な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ，ファクシミリ装置，複写機等の画像形成装置では，入力された画像情報に対して様々な処理を施し，画素毎に対して付着される現像剤（以下，トナー）の濃度レベルを表す階調値，若しくはその階調値に比例した露光用ビーム光の光量（以下，露光量）を表す露光量値等の指標値を割り当てることにより，画像として形成すべき画像データが生成される。
また，生成された画像データに相当するような（即ち，上記の濃度レベルの分布を実現するような）静電潜像（電位の像）を感光体ドラム上に形成するべく，前記感光体ドラムに対して静電潜像書き込み用のビーム光を出力する光源の発光制御が行われる。即ち，例えば特許文献１，特許文献２等に記載のように，各画素に対して割り当てられた前記階調値に対応するような前記光源の発光制御時間（後述の出力時間）が定められ，これに基づいて前記光源に対する前記ビーム光の出力制御（露光量制御）が行われ，前記感光体ドラム上に静電潜像が形成される。
【０００３】
図１は，従来例における複写機の概略構成図である。以下，図１を参照しつつ，従来例における複写機について説明する。
図１に示される複写機Ｂの構成は大別して，原稿読み取り部Ｘ１，給紙部Ｘ２，印字部Ｘ３，排紙部Ｘ４に分類される。前記原稿読み取り部Ｘ１は，前記給紙部Ｘ２の上方に配設され，前記印字部Ｘ３は前記原稿読み取り部Ｘ１と前記給紙部Ｘ２の中間部位に配設されている。
前記原稿読み取り部Ｘ１は，原稿セット部１，自動原稿送り装置（以下，ＡＤＦ）２，原稿載置台３，原稿排出部４，露光装置５，導光ミラー６ａ〜６ｃ，光学レンズ７，ＣＣＤ８，制御部９等から構成される。
前記ＡＤＦ２は，前記複写機Ｂの外装前面部等に配置された，不図示の操作パネルからなされた印字要求に従って，原稿セット部１にセットされた原稿Ｓを，複数の搬送ローラＲを介して１枚ずつ順次搬送するものである。前記ＡＤＦ２によって搬送された原稿Ｓは，例えばプラテンガラス等からなる前記原稿載置台３上の所定の読取位置を通って副走査方向に搬送され，その後，前記原稿排出部４へ排出される。
【０００４】
また，前記露光装置５により，前記原稿載置台３の所定の読取位置を副走査方向（図中，左側から右側へ向かう方向）に移動する原稿Ｓに光が照射される。上記原稿Ｓからの反射光は前記導光ミラー６ａ，６ｂ，６ｃにより導光され，前記光学レンズ７により集光される。また，前記ＣＣＤ８により，反射光に含まれる画像情報が電気信号（以下，画像情報信号）に変換され，前記制御部９に読み込まれる。
前記制御部９は，ＭＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭ等の周辺装置を備え，そのＲＯＭに予め記憶された制御プログラムを実行することにより，前記画像情報の画像処理などを含めた，当該複写機Ｂの統括的な制御を行うものである。
前記画像情報信号に対して前記制御部９により様々な処理が施され，これにより各画素に対してトナー濃度を表す階調値に基づく露光量値（指標値の一例）が割り当てられた，形成すべき画像の画像データが生成される。また，前記画素各々に対する露光量値は，前記制御部９の有する前記ＲＯＭに記憶された後述の換算規則に従って，光源１５に出力する発光指令信号の出力時間に換算される。
尚，前記階調値とは，画素毎に付着されるべきトナーの濃度を直接的に表しており，これは通常読取られた原稿の画像情報の画像処理に基づいて決定される。また，前記露光量値は，文字通り前記画素各々に対して照射されるべき光量（露光量）を表す。
後述のように，画素各々に付着されるトナーの濃度はその画素の電位に依存する。また，前記電位はその画素に対して照射された前記露光量に対して変化する。従って，前記露光量値と前記階調値とは既知の対応関係を有するものであり，各種のノイズを除いて等価と考えることができる。本明細書では，これらのトナー濃度の指標となる前記階調値，前記露光量値等を指標値と呼ぶ。
【０００５】
前記給紙部Ｘ２は，給紙カセット１０，給紙ローラ１１，用紙残量計１２等から概略構成される。前記給紙カセット１０には，予め印刷用紙Ｓ’が載置されている。上述の印字要求により，前記制御部９により前記給紙ローラ１１が回転駆動され，前記給紙カセット１０に載置されている前記印刷用紙Ｓ’を，前記印字部Ｘ３に搬送する。前記給紙カセット１０に載置されている前記印刷用紙Ｓ’の残量は前記用紙残量計１２により検出されており，残量が少ない状態では，当該複写機Ｂの外装に設けられた表示パネルから，ユーザに用紙の補給を促す所定の表示を行う。
前記印字部Ｘ３は，搬送ローラ１３，感光体ドラム１４，光源１５，レンズ１６，ポリゴンミラー１７，帯電ユニット１８，現像装置１９，定着装置２０等により概略構成される。
前記印刷用紙Ｓ’は，前記搬送ローラ１３により搬送される。前記感光体ドラム１４は帯電ユニット１８により，表面が一様に帯電される。
前記光源１５は，前記制御部９から前記発光指令信号が入力されている間のみ発光し，静電潜像書き込み用のビーム光を出力して前記感光体ドラム１４（像担持体の一例）を露光する。前記制御部９により，上述のように換算された出力時間に従って，前記発光指令信号が前記光源１５に入力される。前記発光指令信号の入力に従って出力される前記ビーム光は，前記レンズ１６，前記ポリゴンミラー１７等の光学機器を介して感光体ドラム１４へ照射される。
尚，前記感光体ドラム１４上の各画素には，照射された前記ビーム光の光量に応じた電位が生成される。具体的には，前記帯電ユニット１８による帯電が，照射された前記ビーム光の露光量（ビーム光の強度の時間積分により得られ，エネルギーの次元を持つ量）に応じてキャンセルされ，これにより電位が変化する。以上のように，前記感光体ドラム１４上の各画素には，付着されるべきトナー濃度に応じた電位の像，即ち静電潜像が形成される。
【０００６】
前記現像装置１９に設けられた現像ローラ上のトナーが，前記感光体ドラム１４面上に引き寄せられ，前記静電潜像は前記トナーにより，前記感光体ドラム１４と前記現像ローラの電位ギャップ（現像バイアス）に応じてトナー像として顕像化される。前記現像バイアスの調節は，前記現像装置１９に設けられ前記感光体ドラム１４に対向配置された現像ローラに対し，付与する電位を前記制御部９により調節することで行われる。
前記感光体ドラム１４上で形成された前記トナー像は，前記搬送ローラ１３により搬送された前記印刷用紙Ｓ’に転写される。そして，前記トナー像が転写された前記印刷用紙Ｓ’は前記定着装置２０に搬送され，例えば熱ローラ等により前記印刷用紙Ｓ’に定着される。前記トナー像が定着された前記印刷用紙Ｓ’は，前記排紙部Ｘ４に搬送され，排紙される。
【０００７】
尚，前記ＲＯＭに記憶されている，前記画像データにおいて各画素毎に割り当てられる前記露光量値（指標値）を前記発光指令信号の出力時間に換算する換算規則は，図２に示されるように線形である。
このような換算規則が用いられているのは，以下の理由による。即ち，前記露光量は前記光源によるビーム光の強度の時間積分であり，前記ビーム光の強度が一定の条件下では発光指令信号の入力時間（つまり，前記出力時間）に比例する。従って，線形の換算規則は，前記露光量と前記出力時間との間の特性を精度良く近似すると期待されるからである。
また，トナー濃度に直結する前記電位は上述のように露光量に応じて形成され，その関係は図３のように，頭打ちになるまでは線形（いわゆる，Ｅ−Ｖ特性）である。従って，前記露光量値（指標値）に応じて前記出力時間を図２のように線形に変化させ，前記出力時間に従って前記発光指令信号を前記光源１５に入力させることによって，前記露光量値に対して適切な電位が前記感光体ドラム１４上に生成されるものと期待される。
【０００８】
ところが，前記感光体ドラム１４の表面は均一に帯電しているとは限らず（即ち，帯電量ムラがある），また，単位露光量（エネルギー）当たりの帯電のキャンセル量（電位の変位幅）もバラツキがある（即ち，感度ムラがある）。更に，一様に前記ビーム光を出力している場合でも，図４に示されるように，前記感光体ドラム１４の主走査方向の位置によって前記ビーム光の照射強度（露光強度）が異なる（即ち，周辺光量比の相違が生じる。例えば，主走査方向における端部付近のβ地点は，中央付近のα地点に比べて前記照射強度が小さくなり，帯電のキャンセルが小さくなる）。
これらの帯電量ムラ，感度ムラ，周辺光量比の相違に応じて，前記感光体ドラム１４各々の位置によって生成される電位は，所望の（露光量値，階調値に対して適切な）電位とは異なったものになる。つまり，同一の露光量によっても，生成される各画素の電位にバラツキが生じ，付着されるトナー濃度が変化する。
このような電位のバラツキを補正する技術として，例えば特許文献１，特許文献２等に記載の技術が知られている。
特許文献１には，上述の感度ムラを補正するべく，感光体ドラムにおける前記感度ムラの分布を予め記憶しておき，その記憶内容に基づいて各画素に対する前記発光指令信号の出力時間を補正する技術が記載されている。
また，特許文献２には，感光体ドラムの表面電位の分布を測定するセンサを用い，該センサの検出結果に基づいて前記出力時間，若しくは光源に対する電流を調節する技術が記載されている。
具体的には，特許文献１，特許文献２に示される技術では，画素毎の感度ムラ，帯電ムラ等に応じて，前記露光量値を前記出力時間に換算する線形の換算規則（図２のグラフ）を画素毎に上下にシフトされる。これにより，前記出力時間が前記画素毎の感度ムラ，帯電ムラに応じて補正されるので，所望のトナー濃度（階調値）に対する適切な露光量を得ることが可能である。
【特許文献１】特開昭６３−４９７７９号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら，帯電量ムラ，感度ムラ，周辺光量比の相違以外の原因によっても，感光体ドラム１４上の画素各々に，それらに割り当てられた露光量値（階調値）に対応するような所望の電位が生成されない場合がある。その原因は，以下のようなものである。
図５は，一般的なレーザー光源によるビーム光の強度の時間変化を示すグラフである。図５に示されるように，上述の発光指令信号の前記光源への入力が開始された直後に前記ビーム光の強度が一定の定格強度になるわけではなく，徐々に強度が増加する立ち上がり期間（及び，前記発光指令信号を遮断した後の立ち下がり期間）が存在する。従って，上述の線形の換算規則を用いて換算された出力時間は，一定の定格強度が得られない前記立ち上がり期間，前記立ち下がり期間を含むものであるため，前記露光量は一定の定格強度と出力時間との積にはならない（言い換えると，前記露光量は単純には出力時間に比例しない）。
図６は，実際の露光量と前記出力時間との関係をプロットしたものである（白三角がプロットである）。図６に示されるように，高露光量（高階調）側の第１領域のみでは，前記露光量と前記出力時間との間の特性はほぼ線形であり，図２に示されるような線形の前記換算規則は，前記特性を精度良く近似している。一方，低露光量（低階調）側の第２領域を含めると，前記露光量と前記出力時間との間の特性は非線形となり，線形の前記換算規則による前記特性の近似精度は悪化する。つまり，線形の前記換算規則によって得られた前記出力時間では，前記低露光量側の領域において所望の露光量を得ることができない。（尚，前記第２領域は，出力時間において前記立ち上がり期間が占める割合が大きくなる露光量の領域であると考えられる。一方，前記第１領域は，出力時間の大部分において一定の定格強度が得られており，該定格強度と出力時間の積で露光量が精度良く近似できる領域であると考えられる。）
【００１０】
尚，従来例において，前記第２領域に相当するような低露光量値（低階調値）は画像形成に用いられることが少なく，従って上述のような線形の前記換算規則を用いても，実際には形成される画像に対する影響は少ないものであった。
しかし，近年注目を集めている，擬似高解像度方式と呼ばれる画像の形成方式では，前記第２領域に相当する低露光量値（低階調値）がしばしば用いられる。
従って，このような場合にも線形の前記換算法則を用いた場合，所望の階調値（露光量値）に応じた露光量を得ることが出来ず，形成される画像の低露光量値（低階調値）部分に深刻なトナー濃度の誤差が生じ，画質が低下するという問題点がある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，前記露光量と前記出力時間との間の特性が十分に考慮された前記換算規則を用いることにより，形成される画像の低露光量値（低階調値）部分に対しても適切なトナー濃度を得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は，所定の発光指令信号の入力中に発光する光源が用いられ，画素毎の露光量を表す指標値（露光量値，階調値等）を前記発光指令信号の出力時間に換算するための換算規則を，前記光源による露光量と前記出力時間との間の非線形な特性を近似するように非線形に定めておき，換算された前記出力時間に従って前記発光指令信号を前記光源に対して出力する画像形成装置として構成される。
これにより，低露光量（低階調）側の領域に対しても適切な前記出力時間が求められ，前記出力時間に従って前記光源に対して前記発光指令信号が出力されるため，所望のトナー濃度を実現するような電位の静電潜像が感光体ドラム（像担持体）上に形成される。
【００１２】
ここで，前記指標値が複数の範囲に分割されており，このような分割範囲毎に異なる線形の換算規則が割り当てられる場合が一例として考えられる。このように，光量と前記出力時間との間の特性が図５に示されるようなものである場合には，前記分割領域毎に異なる線形の換算規則を割り当てることで，簡単に前記特性を近似することができる。一方，高次関数等の複雑な関数によって前記特性を近似することも考えられる。
また，図５のような露光量と前記出力時間との間の特性が得られる場合，前記出力時間のうちの定格強度が得られない期間の割合が大きい場合に相当する低指標値の前記分割領域と，該期間の割合が小さくほぼ前記露光量が出力時間と光源の定格強度の積になる場合に相当する高指標値の前記分割領域とで，異なる線形の換算規則を用いることにより，十分に前記特性が近似される。
尚，低露光量（低階調）側の領域において，前記出力時間は前記ビーム光の立ち上がり期間を大きく含むため，所望の露光量よりも低い露光量しか得られない。従って，複数の前記分割領域を単調増加とし，且つ線形の前記換算規則における高露光量側の領域の増加率（係数）ほど，大きく定められることが望ましい。
【００１３】
ここで，画像形成用の解像度よりも高解像度の画像データに基づいて，その画像を中間濃度階調の階調値を用いて擬似的に前記画像形成用の解像度で表す画像データを生成する機能（いわゆる，擬似高解像度画像処理機能）を有する場合には，各画素に中間濃度階調の階調値として低階調値（低露光量値）が割り当てられる頻度が高く，本発明による効果が特に顕著となる。
また，前記感光体ドラムの帯電分布特性（帯電ムラ），露光感度分布特性（感度ムラ），光学系の特性により生じる前記感光体ドラム上の位置毎の露光強度のバラツキ（周辺光量比の相違）等が考えられる場合には，非線形の前記換算規則により前記出力時間に変換する前の前記指標値を補正する，若しくは非線形の前記換算規則を補正する等の機能を有するものがより望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，画素毎の露光量を表す指標値（露光量値，階調値等）を前記発光指令信号の出力時間に換算するための換算規則として，前記光源による露光量と前記出力時間との間の非線形な特性を近似するように非線形に定められたものが用いられる。従って，任意の領域において前記指標値が適切な前記出力時間に換算され，所望のトナー濃度を実現するような電位の静電潜像が感光体ドラム（像担持体）上に形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る複写機の概略構成図，図２は従来例における複写機で採用されている，指標値を発光指令信号の出力時間に換算するための換算規則を表すグラフ，図３は感光体上の電位と露光量との関係（E−V特性）を表すグラフ，図４は感光体ドラムの主走査方向の位置とビーム光の照射強度との対応関係を表すグラフ，図５は光源によるビーム光の強度の時間変化を表すグラフ，図６は露光量と出力時間との対応関係を表すグラフ，図７は擬似高解像度の画像データの生成方法を説明する概念図，図８は本発明の実施形態に係る複写機で採用されている，指標値を発光指令信号の出力時間に換算するための換算規則を表すグラフ，図９は換算規則の補正の一例を説明するグラフである。
【００１６】
（１）本発明の実施形態に係る複写機の特徴について。
図１には，本発明の実施形態に係る複写機Ａの概略構成図が示されている。当該複写機Ａ（画像形成装置の一例）は，図１に示される光源１５に対して出力され，ビーム光の照射を指令する発光指令信号の出力時間を決定する規則（換算規則）において従来例に係る複写機Ｂとは異なるものである。
即ち，従来例と同様に，原稿読み取り部Ｘ１によって複写対象の原稿の画像情報が読み取られる。その画像情報に対して前記制御部９により様々な画像処理が施され，各画素に対して付着されるべきトナー濃度を表す階調値（上述のように露光量とほぼ等価であり，指標値の一例である。）が対応付けられた画像データが生成される。尚，前記画像データの生成の際には，後の（２）で説明するように，擬似高解像度方式が用いられる。
また，前記制御部９の有するＲＯＭには，詳しくは（３）で説明する非線形の前記換算規則を特定する換算規則情報が予め記憶されている。各画素の前記階調値は，前記制御部９により，前記換算規則情報により特定される非線形の前記換算規則により所定の発光指令信号の出力時間に換算され，前記発光指令信号がその出力時間分だけ前記光源１５に対して出力される。これに対し，前記光源１５は，前記発光指令信号が前記制御部９から入力されている期間中のみ静電潜像書き込み用のビーム光を出力し，これにより感光体ドラム１４が露光されて静電潜像が書き込まれる。前記出力時間の制御によって前記画素毎の露光後電位，即ちトナーの濃度が制御される。
尚，当該複写機Ａは，前記制御部９の処理内容を除く各部の構成については前記複写機Ｂと同様であり，その説明を省略する。
【００１７】
（２）擬似高解像度方式について。
当該複写機Ａでは，読取られた原稿の画像情報から前記画像データを得る際に，擬似高解像度方式が用いられる。以下，擬似高解像度方式について説明する。
例えば，形成される画像の画像データが６００ｄｐｉの解像度であるとする。一方，読取られる前記原稿の画像情報は，前記画像データの倍の（前記画像データの解像度よりも高い）１２００ｄｐｉの解像度であるとする。この場合，６００ｄｐｉの解像度で１２００ｄｐｉの解像度の画像を擬似的に表現するような前記画像データ（以下，擬似高解像度の画像データ）が前記制御部９（擬似高解像度画像処理手段の一例）により生成される。
図７は擬似高解像度の画像データの生成方法を説明する概念図である。以下，図７を参照しつつ，前記擬似高解像度画像データの生成方法を説明する。
図７（ａ）に示されるように，読取られた前記画像情報では，１２００ｄｐｉの画素ラインと各々上の所定間隔毎の各箇所に階調値が割り当てられている。一方，画像形成時には，図７（ａ）に示される（１２００ｄｐｉの）前記画像情報は，図７（ｂ）に示される（６００ｄｐｉの）前記画像データに変換される。
具体的には，１２００ｄｐｉの画素ライン上に割り当てられた階調値のうち，６００ｄｐｉ画像の場合には存在しない画素ラインに割り当てられた階調値（例えば，図７（ａ）に示される１２００ａ）は，該１２００ｄｐｉの画素ラインに隣接する２つの６００ｄｐｉの画素ライン上の各階調値（例えば，図７（ｂ）に示される２つの６００ａ）として割り振られる。尚，このような割り振り後の階調値は，例えば元の（１２００ｄｐｉの）階調値の半分の階調値等であり，低階調値を含む中間濃度の階調値となる。
以上のように，当該複写機Ａにより生成される画像データでは，中間濃度の階調値（低階調値を含む）がしばしば用いられる。
【００１８】
（３）非線形換算規則について。
上述のような擬似高解像度方式により生成された前記画像データにおいて，各画素に割り当てられている階調値は，当該複写機Ａの特徴である非線形の前記換算規則により，前記光源１５に対して前記発光指令信号が出力される出力時間に換算される。以下，当該複写機Ａで採用されている前記非線形の換算規則について説明する。
図８は，本発明の実施形態に係る複写機で採用される，前記階調値（指標値の一例）を前記発光指令信号の出力時間に換算する換算規則を表すグラフである。尚，図８には，図６と同様に，前記階調値に相当するトナー濃度を得るための露光量と前記出力時間と間の非線形な特性が，白三角形によりプロットされ，前記換算規則は実線で，従来例における前記第２領域の換算規則は破線で各々示されている。前記制御部９（非線形換算手段の一例）は，図８に示されるような非線形の換算規則（実線）を用いて，前記階調値（指標値の一例）を前記出力時間に換算する。
【００１９】
より詳しく説明すると，前記階調値（指標値）の全範囲が２つ（複数の一例）の分割範囲（図８中，第１領域と第２領域）に分割されている。また，２つの分割範囲各々に異なる線形の換算規則が割り当てられている。この２つの分割範囲は，出力時間の大部分において前記光源１５が一定の定格強度で前記ビーム光を出力し，該定格強度と出力時間の積で露光量が精度良く近似できる高階調（高露光量）側の第１領域と，出力時間において前記光源１５の前記立ち上がり期間が占める割合が大きくなり，前記露光量が前記定格強度と前記出力時間の積では近似できない低階調（低露光量）側の第２領域とに分割された各範囲である。
また，前記非線形の換算規則は，前記階調値（指標値の一例）の全範囲に渡って単調増加であり，かつ各々の分割領域に割り当てられた線形の換算規則における増加率（係数）が，高露光量側の前記第１領域（高露光量側）の方が高く設定されている。このような前記換算規則により，前記階調値に相当するトナー濃度を得るための露光量と前記出力時間と間の非線形な特性が十分に近似できることが，図８より理解される。
尚，非線形の前記換算規則として，例えば高次関数，指数関数等による複雑な関数によるものを用い，これにより非線形の前記特性を近似しても良い。
【００２０】
このような非線形の換算規則に従って，前記制御部９は前記階調値（指標値の一例）を前記出力時間に換算する。例えば，図８に示されるように，（擬似高解像度画像処理手段により生成される画像データにおいて）ある画素に割り当てられる階調値（指標値の一例）が前記第１領域におけるｇ１である場合，前記出力時間はＴ１であると定められる。また，階調値が前記第２領域におけるｇ２である場合，前記出力時間はＴ２であると定められる（従来例の換算法則では，Ｔ２’であると定められるが，これでは前記階調値に応じた前記露光量は得られなかった）。
以上のように，前記第２領域に属するような低階調値であっても，その低階調値に応じた露光量が得られるような適切な出力時間に変換される。
【００２１】
（４）感光体ドラムに対する露光について。
前記制御部９（指令出力手段の一例）は，上述のように非線形換算規則により得られる各画素毎の前記出力時間に従って，前記発光指令信号を前記光源１５に出力する。また，前記光源１５は，前記発光指令信号の入力開始時点からビーム光の立ち上げを開始し，感光体ドラム１４に向けて前記ビーム光を照射するとともに，前記発光指令信号の入力停止時点でビーム光の出力停止動作を行う。これにより，前記感光体ドラム１４上の各画素には前記画像データにおいて割り当てられた前記階調値に応じた電位が生成され，静電潜像が生成される。
以上のように，画像データにおいて画素毎に割り当てられた階調値を前記発光指令信号の出力時間に換算する換算法則を非線形とすることで，擬似高解像度方式等により得られる低階調値に対しても適切な露光量を得ることが可能であり，形成される画像の低露光量値（低階調値）部分の画質の低下を防止することが可能である。
【実施例】
【００２２】
上述の実施形態では，画像形成装置の一例として複写機を例に挙げたが，本発明はこれに限られるものではなく，ファクシミリ装置，プリンタ，或いはこれらの機能を併せ持つ複合機等についても適用が可能である。
また，上述の実施形態では，擬似高解像度方式により画像形成用の画像データが得られるものであったが，これに限られるものではなく，他の方式により画像データが得られるものについても適用が可能である。つまり，擬似高解像度方式は低階調値が用いられやすい典型的な画像処理の一例を示したものにすぎない。
更に，上述の実施形態では，画像形成用の画像データとして各画素に階調値が割り当てられるものであったが，これに限られるものではなく，例えば必要な露光量を表す露光量値等が割り当てられるものであっても良い。
【００２３】
また，以下に説明する，本発明の実施例に係る複写機のように，前記階調値，前記露光量値等の指標値を補正する機能を有するものであっても良い。
即ち，前述のように，感光体ドラム１４（像担持体の一例，図１参照）の表面特性により帯電分布にバラツキが生じ（帯電ムラ），単位露光量（エネルギー）当たりの帯電のキャンセル量もバラツキがある（感度ムラ）。更に，一様に前記ビーム光を出力している場合でも，図４に示されるように，前記感光体ドラム１４の主走査方向の位置によって前記ビーム光の照射強度（露光強度）が変化する（周辺光量比の相違）。これらの帯電量ムラ，感度ムラ，周辺光量比の相違等の誤差要因に応じて，前記感光体ドラム１４各々の位置によって生成される電位は，所望の（階調値，露光量値に対して適切な）電位と異なる。
このような誤差要因（帯電ムラ，感度ムラ，周辺光量比の相違）のうちの一部又は全部に応じて，前記制御部９（第１の閾値補正手段，第２の閾値補正手段の一例）は，画像形成用の画像データにおける各画素に割り当てられた指標値（階調値，露光量値）を補正する機能を有する。
【００２４】
即ち，前記制御部９の有するＲＯＭには，前記感光体ドラム１４の各画素に対する前記指標値の補正規則を特定する情報が記憶されている。詳しくは，前記感光体ドラム１４における帯電ムラ，感度ムラ，周辺光量比の相違等の誤差要因の情報が予め実験等から判別されており，それらの情報に基づく前記指標値の補正規則の特定情報が各画素毎に決定されている。例えば，単位露光量当たりの帯電のキャンセル量が小さい特性を持つ画素に対しては，付着されるトナーの濃度は小さくなる傾向を有するため，前記指標値（階調値，露光量値）を増大補正する補正規則が決定される。また，前記ビーム光の照射強度が大きい主走査方向における中心方向の画素に対しては，付着されるトナーの濃度は大きくなる傾向を有し，前記指標値（階調値，露光量値）を縮小補正する補正規則が決定される。
以上のような機能を有することにより，非線形の換算規則により出力時間に換算される前の前記指標値（階調値，露光量値）が前記誤差要因（帯電ムラ，感度ムラ，周辺光量比の相違）に応じて補正され，前記誤差要因による画質の低下を防止することが可能である。
尚，前記指標値を補正する代わりに，図９に示されるように非線形の前記換算規則を補正するものとしても同様の効果を得る。例えば，図４に示されるような周辺光量比の相違を補正する場合，β地点の画素に対して用いられる非線形の前記換算規則（図９の破線に示されるグラフ）は，α地点の画素に対して用いられる非線形の前記換算規則（図９の実線に示されるグラフ）よりも長時間の前記出力時間を得るように前記換算規則を補正すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】従来例における複写機で採用されている，指標値を発光指令信号の出力時間に換算するための換算規則を表すグラフ。
【図３】感光体上の電位と露光量との関係（E−V特性）を表すグラフ。
【図４】感光体ドラムの主走査方向の位置とビーム光の照射強度との対応関係を表すグラフ。
【図５】光源によるビーム光の強度の時間変化を表すグラフ。
【図６】露光量と出力時間との対応関係を表すグラフ。
【図７】擬似高解像度の画像データの生成方法を説明する概念図。
【図８】本発明の実施形態に係る複写機で採用されている，指標値を発光指令信号の出力時間に換算するための換算規則を表すグラフ。
【図９】換算規則の補正の一例を説明するグラフ。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ…本発明の実施形態に係る複写機
Ｂ…本発明の実施例に係る複写機
１…原稿セット部
２…ＡＤＦ
３…原稿載置台
４…原稿排出部
５…露光装置
６ａ〜６ｃ…導光ミラー
７…光学レンズ
８…ＣＣＤ
９…制御部
１０…給紙カセット
１１…給紙ローラ
１２…用紙残量計
１３…搬送ローラ
１４…感光体ドラム
１５…光源
１６…レンズ
１７…ポリゴンミラー
１８…帯電ユニット
１９…現像装置
２０…定着装置
１２００ａ…１２００ｄｐｉライン上の画素に割り当てられた階調
６００ａ…１２００ａが６００ｄｐｉライン上の画素に割り振られた階調
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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