(57)【要約】      （修正有）【課題】線画像におけるトナー飛散を抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像データに基づいて画像信号を生成し、ビデオクロックに従って画像信号を出力する画像信号生成部１０２と、画像信号に基づいて光ビームを出射する光源４０１と、光ビームが感光体５００の表面上を主走査方向に走査するように光ビームを偏向する偏向装置４０４と、光ビームを感光体の表面上へ光スポットとして結像させるレンズ４０７と、を備え、画像信号生成部１０２は、画像が形成される走査領域が主走査方向に分割された複数の領域に、画像データの画素の値が変換されないモードおよび画像データの画素の値が変換される１または２以上のラインが設定されたモードを含む複数のモードをそれぞれ設定するモード設定部と、画像データの主走査方向の画素の位置に従って複数のモードのそれぞれにおいて画像データの画素の値を変換する画素値変換部と、を備える。【選択図】図２
2018103484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
画像データに基づいて画像信号を生成し、ビデオクロックに従って前記画像信号を出力する画像信号生成部と、
前記画像信号に基づいて光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する偏向装置と、
前記偏向装置により偏向された光ビームを前記感光体の前記表面上へ光スポットとして結像させるレンズと、
を備え、
前記画像信号生成部は、
画像が形成される走査領域が前記主走査方向に分割された複数の領域に、前記画像データの画素の値が変換されないモードおよび前記画像データの画素の値が変換される１または２以上のラインが設定されたモードを含む複数のモードをそれぞれ設定するモード設定部と、
前記画像データの前記主走査方向の画素の位置に従って前記複数のモードのそれぞれにおいて前記画像データの画素の値を変換する画素値変換部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記モード設定部は、前記走査領域が分割される前記複数の領域の数を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。
【請求項３】
前記モード設定部は、前記複数の領域のそれぞれの前記主走査方向の長さを設定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。
【請求項４】
前記モード設定部は、画像の後端から所定の数のラインにおいては前記画像データの画素の値を変換しないように前記複数のモードを設定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像信号生成部は、前記ビデオクロックの周波数を前記主走査方向の画素の位置に従って変調させる周波数変調部をさらに備え、
前記画像信号生成部は、前記画素値変換部により画素の値が変換された画像データに基づいて生成された画像信号を前記周波数変調部により変調されたビデオクロックに従って出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像信号生成部は、
前記画素値変換部により画素の値が変換された画像データを画素ごとに所定の整数値で分割して画素ごとに複数のビットデータからなるビットデータ群とし、
前記主走査方向の画素の位置に従って前記ビットデータ群に追加または削除するビットデータの数を設定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記レンズにより結像される前記光スポットの前記主走査方向における移動距離は、前記光ビームを偏向させる前記偏向装置の偏向角度に対して比例しないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成方法であって、
画像が形成される走査領域が主走査方向に分割された複数の領域に、画像データの画素の値が変換されないモードおよび前記画像データの画素の値が変換される１または２以上のラインが設定されたモードを含む複数のモードをそれぞれ設定し、
前記画像データの前記主走査方向の画素の位置に従って前記複数のモードのそれぞれにおいて前記画像データの画素の値を変換し、
画素の値が変換された画像データに基づいて画像信号を生成し、
前記画像信号に基づいて光源から光ビームを出射させ、
前記光ビームを偏向して感光体の表面上へ光スポットと結像させる
ことを備える画像形成方法。
【請求項９】
前記走査領域が分割される前記複数の領域の数を設定することをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記複数の領域のそれぞれの前記主走査方向の長さを設定することをさらに備えることを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
画像の後端から所定の数のラインにおいては前記画像データの画素の値を変換しないように前記複数のモードを設定することを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記画像信号を前記光源へ出力するためのビデオクロックの周波数を前記主走査方向の画素の位置に従って変調させることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記画素の値が変換された画像データを画素ごとに所定の整数値で分割して画素ごとに複数のビットデータからなるビットデータ群とし、
前記主走査方向の画素の位置に従って前記ビットデータ群に追加または削除するビットデータの数を設定することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記光スポットの前記主走査方向における移動距離は、前記光ビームの偏向角度に対して比例しないことを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
請求項８ないし１４のいずれか一項に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射される光ビームが感光体の表面上を走査する画像形成装置、画像形成方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面上を光ビームで走査して静電潜像を形成する光走査装置を有する。光走査装置において、光ビームは、画像データに基づいて光源から出射される。光源から出射された光ビームは、回転多面鏡により偏向される。偏向された光ビームは、結像レンズを透過し、感光体の表面上に光スポットとして結像される。感光体の表面上に結像された光スポットは、回転多面鏡の回転に従って感光体の表面上を移動させられ、感光体の表面上に静電潜像を形成する。従来の結像レンズは、ｆθ特性を有する。ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に光スポットが感光体の表面上を等速で移動するように光ビームを感光体の表面上に結像させる光学的特性である。ｆθ特性を有する結像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。しかし、ｆθ特性を有する結像レンズは、比較的大きく、また、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、ｆθ特性を有する結像レンズを用いないこと、又は、ｆθ特性を有さない小型で低コストの結像レンズを用いることが考えられる。
【０００３】
ｆθ特性を有さない結像レンズを用いた画像形成装置においては、感光体の表面上に結像される光スポットの主走査方向の移動速度が変化する。感光体の表面上の走査領域の両端部における光スポットの移動速度は、走査領域の中央における移動速度より大きい。例えば、両端部での移動速度は、中央での移動速度より３５％以上速いことがある。その結果、感光体の表面上の走査領域の両端部での一画素当たりの幅は、中央での一画素当たりの幅より長くなる。さらに、走査領域の両端部での単位長さ当たりの光量は、中央での単位長さ当たりの光量より小さくなる。例えば、走査領域の中央での単位長さ当たりの光量を基準として光ビームの光量を設定すると、走査領域の中央での単位長さ当たりの光量が適切な光量よりも高くなってしまう。光量が変化すると、画像濃度が変化し画像不良を生じさせる。そこで、特許文献１は、主走査方向において走査領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに異なるディザマトリクスを用いて画像濃度を制御する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐１９９５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、複数の線画像を形成する場合、定着処理時にトナーが飛散し、白地部分にトナーの飛び散りが発生するトナー飛散と呼ばれる現象が生じることがある。感光体の表面上に光ビームにより複数の線画像のための静電潜像を形成すると、その部分の電荷量が多くなる。その電荷量により複数の線画像のための静電潜像にトナーが集まりやすい。その部分に集まったトナーの一部は、定着処理時に飛散し、また、熱により膨張したトナーが画像領域をはみ出して非画像領域へ拡がることがある。特許文献１の方法では、線画像におけるトナー飛散を防止することが困難である。
そこで、本発明は、線画像におけるトナー飛散を抑制する画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施例による画像形成装置は、
画像データに基づいて画像信号を生成し、ビデオクロックに従って前記画像信号を出力する画像信号生成部と、
前記画像信号に基づいて光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する偏向装置と、
前記偏向装置により偏向された光ビームを前記感光体の前記表面上へ光スポットとして結像させるレンズと、
を備え、
前記画像信号生成部は、
画像が形成される走査領域が前記主走査方向に分割された複数の領域に、前記画像データの画素の値が変換されないモードおよび前記画像データの画素の値が変換される１または２以上のラインが設定されたモードを含む複数のモードをそれぞれ設定するモード設定部と、
前記画像データの前記主走査方向の画素の位置に従って前記複数のモードのそれぞれにおいて前記画像データの画素の値を変換する画素値変換部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、線画像におけるトナー飛散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の概略図。
【図２】光走査装置の説明図。
【図３】画像形成装置の制御システムのブロック図。
【図４】ＳｏＣのブロック図。
【図５】光走査装置の像高に対する部分倍率を示す図。
【図６】主走査位置に従って変化する光量を示す図。
【図７】画像信号出力部のブロック図。
【図８】判定モード設定部のレジスタに記憶される値の説明図。
【図９】画素値変換処理を実行するモードの説明図。
【図１０】分割領域とモードの関係を示す説明図。
【図１１】判定パターンのタイプを示す図。
【図１２】ＶＣＬＫの周波数変調の説明図。
【図１３】数ライン分のＶＣＬＫの周波数変調の推移を示す図。
【図１４】ＶＤＯ信号生成の制御動作を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本発明を実施する形態について説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１０】
＜画像形成装置＞
図１は、画像形成装置１００の概略図である。本実施例においては、電子写真方式のシングルファンクションプリンタを例に画像形成装置１００および画像形成方法を説明する。画像形成装置１００は、感光体としての感光ドラム５００の表面上をレーザ光（以下、光ビームという）４１０で走査する光走査手段としての光走査装置４００が設けられている。画像形成装置１００のレーザ走査光学系は、ｆθ特性を有する結像レンズ（ｆθレンズ）を用いていないので、感光体の表面上に結像される光ビームの光スポットは、主走査方向において走査速度（移動速度）が一定ではない。光走査装置４００は、レーザ駆動部３００を有する。レーザ駆動部３００は、制御部２００から出力される画像信号としてのＶＤＯ信号１２２に基づき、光ビーム４１０を出射する。光ビーム４１０は、帯電手段としての帯電器５１により均一に帯電された感光ドラム５００の表面上を走査し、感光ドラム５００の表面上に静電潜像（以下、潜像という）を形成する。現像手段としての現像器５２は、現像剤としてのトナーを潜像に付着させ、トナー像を形成する。紙（シート）などの記録媒体Ｓは、給紙ユニット９００に収納されている。給紙ユニット９００からピックアップローラ９１により給送された記録媒体Ｓは、給送ローラ６００により感光ドラム５００と転写ローラ５３が接触する転写位置へ搬送される。感光ドラム５００上のトナー像は、転写位置で転写ローラ５３により記録媒体Ｓへ転写される。記録媒体Ｓに転写されたトナー像は、定着器７００により加熱および加圧され、記録媒体Ｓに定着される。画像が形成された記録媒体Ｓは、排出ローラ８００により、排出トレイ５４へ排出される。
【００１１】
＜光走査装置＞
図２は、光走査装置４００の説明図である。光走査装置４００は、光源（半導体レーザ）４０１、コリメータレンズ４０２、円柱レンズ４０３、モータ４０６、回転多面鏡４０４、結像レンズ４０７、受光部としてのビーム検出器（以下、ＢＤという）４０５及び記憶部３０２を備える。光走査装置４００は、さらに駆動系として、レーザ駆動部３００とモータ駆動部４１５を備える。レーザ駆動部３００は、制御部２００のＶＤＯ信号１２２に基づいて電流を光源４０１へ供給し、光源４０１から光ビーム４１０を出射させる。光源４０１は、複数の発光点（レーザ素子）を有する。光ビーム４１０は、光源４０１の複数の発光点から出射された複数の光ビーム（マルチビーム）からなる。コリメータレンズ４０２は、光ビーム４１０を平行光にする。コリメータレンズ４０２を通過した光ビーム４１０は、円柱レンズ４０３によって副走査方向（感光ドラム５００の回転方向Ｒに対応する方向）へ集光される。偏向装置としての回転多面鏡４０４は、複数の反射面を有する。本実施例の回転多面鏡４０４は、５個の反射面を有するが、反射面の数はこれに限定されるものではない。回転多面鏡４０４は、モータ４０６の回転軸に取り付けられ、モータ４０６と一体的に回転する。回転多面鏡４０４は、光源４０１から出射された光ビーム４１０が感光ドラム５００の表面上を走査するように光ビーム４１０を偏向する。偏向された光ビーム４１０は、結像レンズ４０７により感光ドラム５００の表面上に光スポットとして結像される。光ビーム４１０が感光ドラム５００の回転軸に平行な主走査方向Ｘに走査するように、光走査装置４００と感光ドラム５００の位置決めがなされている。回転多面鏡４０４の一つの反射面により偏向された光ビーム４１０が感光ドラム５００の表面上を一回走査する度に、光源４０１の発光点の数分の走査ラインが感光ドラム５００の表面上に同時に形成される。回転多面鏡４０４により偏向された光ビーム４１０は、感光ドラム５００の画像形成領域に静電潜像を形成する。
【００１２】
回転多面鏡４０４により偏向された光ビーム４１０は、感光ドラム５００の画像形成領域の外側の非画像形成領域においてＢＤ４０５へ入射する。ＢＤ４０５は、光ビーム４１０を検出すると、主走査方向Ｘの静電潜像の書き出し位置を一定にするための主走査同期信号としてのビーム検出信号（以下、ＢＤ信号という）１２３を出力する。制御部２００は、ＢＤ４０５から出力されるＢＤ信号１２３に基づいて走査ライン毎に光ビーム４１０の書き出しタイミングを決定する。また、制御部２００は、ＢＤ信号１２３の時間間隔をカウント（計測）して回転多面鏡４０４の回転速度を計測する。制御部２００は、回転多面鏡４０４が所定の速度で回転するようにモータ駆動部４１５へ加速および減速を指示する加速減速信号１２９を出力する。モータ駆動部４１５は、入力された加速減速信号１２９に従って、回転多面鏡４０４のモータ４０６へ駆動電流を供給し、モータ４０６の回転速度を制御する。なお、制御部２００はＣＰＵやＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭ４１１またはＨＤＤ４１２に格納されたプログラムを読み込んでＲＡＭに展開しＣＰＵがこれを実行することで、光ビームの走査制御処理を含む各種の制御処理を実現する。
【００１３】
＜制御システム＞
図３は、画像形成装置１００の制御システム１０１のブロック図である。制御システム１０１は、制御部２００、画像信号生成部１０２、ユーザインターフェース（以下、ＵＩという）１１４および光走査装置４００を含む。制御部２００は、画像形成装置１００の全体を制御する。画像信号生成部１０２は、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）１１５からの画像データ（印刷要求データ）をビデオ信号（以下、ＶＤＯ信号という）１２２へ変換する。画像信号生成部１０２は、ＢＤ信号１２３に基づいて、ＶＤＯ信号１２２を光走査装置４００へ送信する。画像信号生成部１０２は、システム・オン・チップ（以下、ＳｏＣという）１０３、フラッシュＲＯＭ１０４、ＳＤＲＡＭ１０５、ＰＨＹ（ファイ）１０７、ＳＣＬＫ１１および水晶発振器１１１を含む。
【００１４】
ＳｏＣ１０３は、一つの半導体チップに必要な制御機能を集積した集積回路である。ＳｏＣ１０３は、ＣＰＵ１１０１（図４）を内蔵している。ＳｏＣ１０３は、フラッシュＲＯＭ１０４やＳＤＲＡＭ１０５などのメモリ（記憶部）の制御および制御部２００との通信を行う。また、ＳｏＣ１０３は、ＬＡＮコネクタ１０８に接続されるＬＡＮ（地域ネットワーク）を介してＰＣ１１５から画像データを受け取り、ＵＳＢコネクタ１０９に接続される周辺機器（以下、ＵＳＢデバイスという）から画像データを受け取る。ＳｏＣ１０３は、後述する定着処理時のトナー飛散抑制用アルゴリズムを実施する回路および部分倍率補正用アルゴリズムを実施する回路を含んでいる。記憶部としてのフラッシュＲＯＭ１０４は、ＳｏＣ１０３に内蔵されているＣＰＵ１１０１（図４）を動作させるためのプログラムコードを格納し、またデータ等を格納する。フラッシュＲＯＭ１０４は、プログラムコードを必要に応じて変更することができる。ＳＤＲＡＭ１０５は、ＳＤＲ‐ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ（１，２，３，４，５）‐ＳＤＲＡＭなどであってもよい。ＳＤＲＡＭ１０５は、フラッシュＲＯＭ１０４に格納されているプログラムコードを展開したり、画像データを格納したり、プログラム用の一時データを格納したりする。
【００１５】
ＰＨＹ１０７は、ＬＡＮコネクタ１０８に接続されるＬＡＮのデータ通信用ドライバ／レシーバーＩＣである。ＰＨＹ１０７は、１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１０００Ｍ（１Ｇ）ｂｐｓ等の転送速度をサポートする。本実施例において、ＬＡＮコネクタ１０８としてＲＪ４５が用いられている。ＬＡＮコネクタ１０８にＬＡＮケーブル（有線）を接続することにより、地域ネットワーク経由で画像形成装置１００に画像形成をさせることができる。画像信号生成部１０２は、リモートＵＩを使用するためのソフトウェアを内蔵している。リモートＵＩにより、ＬＡＮコネクタ１０８を経由してＰＣ１１５上に画像形成装置１００の状態を表示することができる。また、リモートＵＩによりＰＣ１１５から画像形成装置１００の設定も可能である。ＵＳＢコネクタ１０９は、ＵＳＢデバイス・インターフェースである。ＵＳＢコネクタ１０９は、ＵＳＢ１．１、ＵＳＢ２．０等のＵＳＢ規格に従って転送スピードが決められている。システムクロック発振器（以下、ＳＣＬＫ発振器という）１１０は、ＳｏＣ１０３の処理を動作させるための基本クロック信号としてのシステムクロック（以下、ＳＣＬＫという）１３０をＳｏＣ１０３へ出力する。水晶発振器１１１は、ＶＤＯ信号１２２を出力するためのビデオクロック（以下、ＶＣＬＫという）１１２５（図４）を生成するための基本クロック信号（以下、ＲＥＦＣＬＫという）１１１１をＳｏＣ１０３へ出力する。
【００１６】
図４は、ＳｏＣ１０３のブロック図である。ＳｏＣ１０３は、スペクトラム拡散クロック発振器（以下、ＳＳＣＧという）１１３２、ＲＯＭインターフェース１１０４、ＳＤＲＡＭインターフェース１１０５、ＰＨＹインターフェース１１０７およびパネルインターフェース１１１４を有する。ＳｏＣ１０３は、さらに、ＣＰＵ１１０１、プリンタインターフェース１１１３および画像信号出力部１１３１を有する。ＳＣＬＫ発振器１１０から出力されるＳＣＬＫ１３０は、ＳｏＣ１０３の内部に設けられたＳＳＣＧ１１３２へ入力される。ＳＳＣＧ１１３２は、スペクトラム拡散クロック１１３４を出力する。ＲＯＭインターフェース１１０４、ＳＤＲＡＭインターフェース１１０５、プリンタインターフェース１１１３、パネルインターフェース１１１４および画像信号出力部１１３１は、スペクトラム拡散クロック１１３４に基づいて制御される。
【００１７】
ＣＰＵ１１０１は、画像信号生成部１０２の全体を制御する。ＲＯＭインターフェース１１０４は、フラッシュＲＯＭ１０４を制御する。ＳＤＲＡＭインターフェース１１０５は、ＳＤＲＡＭ１０５を制御する。ＰＨＹインターフェース１１０７は、ＭＩＩ等の汎用インターフェースであり、ＰＨＹ１０７を制御する。ＵＳＢインターフェース１１０９は、ＵＳＢコネクタ１０９を制御する。プリンタインターフェース１１１３は、プリンタインターフェース信号１１２１で制御部２００を制御する。パネルインターフェース１１１４は、ＵＩ１１４を制御する。
【００１８】
ＣＰＵ１１０１は、ＵＳＢコネクタ１０９に接続されたＵＳＢデバイスまたはＬＡＮコネクタ１０８に接続されたＬＡＮから受信したページ記述言語（ＰＤＬ）をビットマップ形式の２値（白黒）画像データへ変換する。ＣＰＵ１１０１は、ビットマップ形式の２値画像データを、ＳＤＲＡＭインターフェース１１０５を介してＳＤＲＡＭ１０５に保存する。画像信号出力部１１３１は、ＳＤＲＡＭ１０５に保存されたビットマップ形式の２値画像データを、ＳＤＲＡＭインターフェース１１０５を介して直接記憶アクセス（ＤＭＡ：Direct Memory Access）で取得する。画像信号出力部１１３１は、２値画像データに基づいてＶＤＯ信号１２２を生成する。
【００１９】
水晶発振器１１１から出力されるＲＥＦＣＬＫ１１１１は、ＳｏＣ１０３に設けられたスペクトラム拡散クロック発振器（以下、ＳＳＣＧという）１１３３へ入力される。周波数変調器としてのＳＳＣＧ１１３３には、位相同期回路（以下、ＰＬＬという）が設けられている。ＳＳＣＧ１１３３のＰＬＬは、源振としてのＲＥＦＣＬＫ１１１１の周波数を変調してビデオクロック（以下、ＶＣＬＫという）１１２５を生成する。ＳＳＣＧ１１３３は、ＶＣＬＫ１１２５を画像信号出力部１１３１へ出力する。画像信号出力部１１３１は、ＶＣＬＫ１１２５に基づいて、光走査装置４００のレーザ駆動部３００へ複数のビームのそれぞれのＶＤＯ信号１２２を出力する。
【００２０】
本実施例の光走査装置４００の光学系は、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性の弱い結像レンズ４０７を使用している。すなわち、結像レンズ４０７により感光ドラム５００の表面上に結像される光スポットの主走査方向の移動距離は、光ビームを偏向する回転多面鏡４０４の回転角度（偏向角度）に対して比例しない。そのため、主走査方向Ｘにおける部分倍率が主走査方向Ｘの位置に従って変化する。主走査方向Ｘにおける部分倍率が変化するので、主走査方向Ｘの位置に従って画素幅が変化し、また、単位長さ当たりの光量が変化する。以下、主走査方向Ｘの位置に従って画素幅が変化する部分倍率変化と、主走査方向Ｘの位置に従って単位長さ当たりの光量が変化する部分光量変化を説明する。
【００２１】
（部分倍率変化）
図５は、光走査装置４００の像高Ｙ［ｍｍ］に対する部分倍率［％］を示す図である。図５は、感光ドラム５００の表面上での像高ＹがＹ＝Ｋθの走査特性で示される場合の像高Ｙと部分倍率との関係を示している。結像レンズ４０７がＹ＝Ｋθの走査特性を有する場合、図５に示すように、軸上像高（Ｙ＝０）からそれぞれの最軸外像高（Ｙ＝＋ＹｍａｘおよびＹ＝−Ｙｍａｘ）へ向かって部分倍率が大きくなる。これは、軸上像高から最軸外像高へ行くにつれて徐々に走査速度が速くなるためである。ここで、軸上像高は、結像レンズ４０７の光軸上の像高である。軸上像高は、走査角度θが０のとき（θ＝０）の像高Ｙ（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）である。また、本実施例において、結像レンズ４０７の光軸（θ＝０）からずれた位置（θ≠０）における像高（Ｙ≠０）を軸外像高という。図５から、両端部における走査速度は、中央における走査速度より３５％程度速いことがわかる。この結果、記録媒体の両端部では中央に比べて画像倍率が引き伸ばされる。部分倍率による画像の伸びは、各画素の部分倍率の逆数を補正倍率としてＶＤＯ信号１２２を補正することにより元の寸法の画像へ補正することができる。
【００２２】
例えば、部分倍率３０％は、主走査方向Ｘに単位時間だけ光ビームが走査された場合、光ビームにより走査される感光ドラム５００の表面（被走査面）上の長さ（以下、走査長という）が、軸上像高における走査長の１．３倍になることを意味する。従って、ＶＣＬＫ１１２５の周期が一定の場合、ＶＣＬＫ１１２５の周期により決定される一定の時間間隔に基づいて主走査方向Ｘの画素幅を決定すると、一画素あたりの走査長が軸上像高（Ｙ＝０）と軸外像高（Ｙ≠０）とで異なってしまう。そのため、軸外像高（Ｙ≠０）での主走査方向Ｘにおける一画素あたりの走査長は、軸上像高（Ｙ＝０）での主走査方向Ｘにおける一画素あたりの走査長より長くなり、像高（主走査方向Ｘの位置）に従って画素密度が変化する。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。従って、最軸外像高付近の光スポットが被走査面の単位長さを走査するのにかかる時間は、軸上像高付近の光スポットが被走査面の単位長さを走査するのにかかる時間より短い。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が最軸外像高付近の単位長さ当たりの露光量が軸上像高付近の単位長さ当たりの露光量より少なくなることを意味する。
【００２３】
（部分光量変化）
図６を用いて、主走査方向Ｘの位置（以下、主走査位置という）に従って変化する感光ドラム５００の表面（被走査面）上の単位長さ当たりの光量（部分光量）を説明する。図６は、主走査位置に従って変化する光量を示す図である。図６（ａ）は、ｆθ特性を有する結像レンズを用いた場合の主走査位置と光量の関係を模式的に示す図である。図６（ｂ）は、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズ４０７を用いた場合の主走査位置と光量の関係を模式的に示す図である。ｆθ特性を有する結像レンズを用いた場合、図６（ａ）に示すように、主走査位置に対して被走査面上の単位長さ当たりの光量は、一定である。しかし、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性の弱い結像レンズ４０７を用いた場合に光源４０１へ供給される電流が一定であると、図６（ｂ）に示すように、主走査位置に対して被走査面上の単位長さ当たりの光量は、変化する。軸上像高（用紙中央）の一画素の走査速度に対して最軸外像高（用紙両端）の一画素の走査速度が速くなるので、最軸外像高（用紙両端）で光量が少なく、軸上像高（用紙中央）で光量が多い。このように、用紙の両端では光量が少なくなり、逆に用紙の中央では光量が多くなる。その場合、用紙の中央ではトナー載り量が多くなるので、定着処理時にトナー飛散が発生することがある。ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性の弱い結像レンズ４０７を用いた場合、主走査位置に従って定着処理時のトナー飛散の量が変化する。
【００２４】
上述のような走査特性を有する結像レンズ４０７の場合、主走査位置に従う部分倍率のばらつき及び主走査位置に従う単位長さ当たりの露光量のばらつきが、良好な画質を維持するため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、良好な画質を得るために、単位長さ当たりの光量を補正するための画素値変換処理と主走査位置に従う部分倍率のばらつきを補正する部分倍率補正とを行う。
【００２５】
（画素値変換処理）
主走査方向における部分光量の変化により生ずるトナー飛散を低減するための画素値変換処理を説明する。画素値変換処理は、単位長さ当たりの光量が多い主走査位置の画素値を黒（１）から白（０）へ変換することにより単位長さ当たりの光量を低減させる。画素値変換処理は、画像信号出力部１１３１により行われる。図７は、画像信号出力部１１３１のブロック図である。画像信号出力部１１３１は、カウンタ１２０１、判定モード設定部１２０２、ラインメモリ１２０４、パターンマッチング部１２０５、画素値変換部１２０６および判定パターン選択部１２０７を有する。画像信号出力部１１３１は、直接記憶アクセスで、ＳＤＲＡＭ１０５からＳＤＲＡＭインターフェース１１０５を介してビットマップ形式の２値の画像データを取得する。画像データは、ラインメモリ１２０４へ入力される。画像信号出力部１１３１は、主走査方向の画素位置に従って判定パターンを変えてパターンマッチングを行い、画素値を黒（１）から白（０）へ変換する画素値変換処理を実行する。画素値変換処理は、ＳＳＣＧ１１３２のスペクトラム拡散クロック１１３４に基づいて制御される。
【００２６】
カウンタ１２０１は、ＳＳＣＧ１１３２から出力されるスペクトラム拡散クロック１１３４をカウントする。スペクトラム拡散クロック１１３４のカウント値１２５は、主走査方向における画素の数に相当する。カウンタ１２０１のカウント値１２５は、ＢＤ信号１２３の入力によりリセットされる。カウンタ１２０１のカウント値１２５は、一走査（一ライン）単位でリセットおよびインクリメントされる。画像形成装置１００の解像度が、例えば、６００ｄｐｉでありＡ４サイズの用紙に画像を形成する場合、カウンタ１２０１は、約６０００までカウントアップする。カウンタ１２０１のカウント値１２５は、ＢＤ信号１２３が入力されるたびに０にクリアされ、再度カウントアップされる。なお、カウンタ１２０１は、画像が黒であるか白であるかにかかわらず画素をカウントアップし、主走査方向において現在のドット（画像）が出力されている印字位置（画素位置）を示すカウント値１２５を出力する。
【００２７】
判定モード設定部１２０２は、ＣＰＵ１１０１を介してソフトウェアで書き込まれるレジスタ３０を有する。図８は、判定モード設定部１２０２のレジスタ３０に記憶される値の説明図である。レジスタ３０は、判定モードと画素位置を記憶している。判定モード設定部１２０２は、画像が形成される走査領域が分割された複数の分割領域に複数のモードをそれぞれ設定する。複数のモードは、画像データの画素の値が変更される０、１または２以上のラインが設定されている。判定モード設定部１２０２は、カウンタ１２０１から出力されるカウント値１２５を予め記録されているレジスタ３０の画素位置と比較し、比較結果１２６を判定パターン選択部１２０７へ出力する。判定パターン選択部１２０７は、判定モード設定部１２０２から出力される比較結果１２６に基づいて、複数のタイプの判定パターンの中から使用すべき一又は二以上のタイプの判定パターンを選択する。
【００２８】
ラインメモリ１２０４は、画像データを記憶する記憶部である。画素値変換処理は、１０×１０画素のマトリクスで実行される。よって、ラインメモリ１２０４は、最低１０ライン分の画像データを記憶する記憶容量を有する。ラインメモリ１２０４は、１０×１０画素のデータ１２７をパターンマッチング部１２０５へ出力する。パターンマッチング部１２０５は、判定パターン選択部１２０７により選択されたタイプの判定パターンをラインメモリ１２０４から入力される１０×１０画素のデータ１２７と比較する。選択されたタイプの判定パターンが１０×１０画素のデータ１２７と一致する場合、パターンマッチング部１２０５は、後述する図１１の注目画素の値を１（黒）から０（白）へ変換するというツルー信号１２８を画素値変換部１２０６へ出力する。なお、パターンマッチング部１２０５の動作については、図１１を用いて後述する。ラインメモリ１２０４は、注目画素のビットデータと主走査方向において隣の画素のビットデータを画素値変換部１２０６へ出力する。つまり、１０×１０画素のデータ１２７は、主走査方向に２画素ずつずらして出力される。画素値変換部１２０６は、パターンマッチング部１２０５からツルー信号１２８が入力されると、注目画素の値を１（黒）から０（白）へ変換する。画素値変換部１２０６は、画素値変換処理（ドット抜き処理）がなされたＶＤＯ信号１２２を生成する。
【００２９】
（モード）
図９は、画素値変換処理を実行するモードの説明図である。ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズを用いた場合の定着処理時のトナー飛散を抑制するための画素値変換処理は、主走査位置に従って異なる複数のモードで実行される。図９（ａ）は、モードＡにおける画素値変換処理を示す説明図である。モードＡにおいては、１ラインにおいて画素値を１（黒）から０（白）へ変換する（以下、ドットを抜くともいう）。モードＡにおいては、画像の後端から３ラインのドットを抜かずに後端から第４ライン目のドットを１画素おきに抜く。図９（ｂ）は、モードＢにおける画素値変換処理を示す説明図である。モードＢにおいては、２ラインにおいて画素値を１（黒）から０（白）へ変換する。モードＢにおいては、画像の後端から３ラインのドットを抜かずに後端から第４ライン目と第５ライン目のドットを交互に抜く。図９（ｃ）は、モードＣにおける画素値変換処理を示す説明図である。モードＣにおいては、３ラインにおいて画素値を１（黒）から０（白）へ変換する。モードＣにおいては、画像の後端から３ラインのドットを抜かずに後端から第４ライン目、第５ライン目および第６ライン目のドットを交互に抜く。いずれのモードにおいても、画像の後端から３ラインの画像の画素値は変換しない。なぜなら、画像の後端から３ライン（所定の数のライン）の画像の画素値を変換すると、文字等の細線がかすれてしまうことがあるからである。なお、画素値の変換を行わない画像の後端のライン数は、３に限らず、２、４などの所定の数へ適宜に変更してもよい。本実施例では、また、画素値の変換を行わない画像の後端のライン数はすべてのモードで一定であるが、モードごとに切り替えてもよい。本実施例においては、定着処理時のトナー飛散を低減させるために画素値変換処理を行うが、文字の細線がかすれてしまう場合には、画素値変換処理の程度を低減してもよい。
【００３０】
（走査領域）
本実施例においては、主走査方向において画像が形成される走査領域を複数の領域に分割し、分割領域に従ってモードを切り換える。図１０は、分割領域とモードの関係を示す説明図である。ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズ４０７を使用する場合、図６を用いて説明したように、用紙の中央では光量が多く、用紙の両端では光量が少なくなる。定着処理時のトナー飛散は、光量が多い（電荷量が多い）場合に発生することがある。従って、用紙の中央はトナー飛散が発生しやすく、用紙の端へ向かって徐々にトナー飛散が発生しにくくなる。図１０に示すように、本実施例においては、主走査方向において画像が形成される走査領域は、７個の領域に分割されている。分割領域ごとに最適なモードで画素値変換処理を行う。分割領域の数は、７個に限定されるものではない。分割領域の数は、５個、６個、８個、９個などの任意の数であってもよい。画像信号出力部１１３１は、走査領域を分割する数および主走査方向における分割領域の幅（長さ）を適宜設定することができる。分割領域の数に従ってレジスタ３０の数を変更することができる。判定モード設定部１２０２は、分割領域の数および分割領域の幅を変更する手段として機能する。
【００３１】
本実施例においては、用紙の両端の第一領域および第七領域においては、画素値変換処理を行わない。第二領域および第六領域においては、図９（ａ）に示すモードＡで１ラインにおいて画素値変換処理を行う。第三領域および第五領域においては、図９（ｂ）に示すモードＢで２ラインにおいて画素値変換処理を行う。用紙の中央の第四領域においては、図９（ｃ）に示すモードＣで３ラインにおいて画素値変換処理を行う。このように、主走査位置に従って画素値変換処理のモードを変えることにより、文字等の細線がかすれてしまうことを防止しつつ定着処理時のトナー飛散を抑制することができる。
【００３２】
（画素値変換処理の制御動作）
次に、図１１を用いて、定着処理時のトナー飛散を抑制するための画素値変換処理の制御動作を説明する。図１１は、判定パターンのタイプを示す図である。図１１（ａ）は、タイプＩの判定パターン４１を示す。タイプＩの判定パターン４１は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）を含む３×６画素の窓を有する。３×６画素の窓は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の上１行、下４行、左１列、右１列における（３から８行）×（ＤからＦ列）の１８画素を含む。タイプＩの判定パターン４１の場合、注目画素Ｐ（４，Ｅ）およびその周辺の画素の合計１８画素の判定を行う。タイプＩの判定パターン４１において、（３から７行）×（ＤからＦ列）の１５画素の値は、１であり、画素Ｐ（８，Ｄ）、画素Ｐ（８，Ｅ）および画素Ｐ（８，Ｆ）の値は、０である。注目画素Ｐ（４，Ｅ）から下へ第１から第３行目の値が１であり、第４行目の値が０であることにより、画像の後端部の３ラインにおいてドットが抜かれることを防いでいる。これにより、細線の画像の劣化を防止することができる。３×６画素の窓のすべての画素の値がタイプＩの判定パターン４１と一致した場合、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換する。
【００３３】
図１１（ｂ）は、タイプIIの判定パターン４２を示す。タイプIIの判定パターン４２は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）を含む３×７画素の窓を有する。３×７画素の窓は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の上１行、下５行、左１列、右１列における（３から９行）×（ＤからＦ列）の２１画素を含む。タイプIIの判定パターン４２の場合、注目画素Ｐ（４，Ｅ）およびその周辺の画素の合計２１画素の判定を行う。タイプIIの判定パターン４２において、（３から８行）×（ＤからＦ列）の１８画素は、１であり、画素Ｐ（９，Ｄ）、画素Ｐ（９，Ｅ）および画素Ｐ（９，Ｆ）は、０である。注目画素Ｐ（４，Ｅ）から下へ第１から第４行目の値が１であり、第５行目の値が０であることにより、画像の後端部の３ラインにおいてドットが抜かれることを防いでいる。これにより、細線の画像の劣化を防止することができる。３×７画素の窓のすべての画素の値がタイプIIの判定パターン４２と一致した場合、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換する。
【００３４】
図１１（ｃ）は、タイプIII の判定パターン４３を示す。タイプIII の判定パターン４３は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）を含む３×８画素の窓を有する。３×８画素の窓は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の上１行、下６行、左１列、右１列における（３から１０行）×（ＤからＦ列）の２４画素を含む。タイプIII の判定パターン４３の場合、注目画素Ｐ（４，Ｅ）およびその周辺の画素の合計２４画素の判定を行う。タイプIII の判定パターン４３において、（３から９行）×（ＤからＦ列）の２１画素は、１であり、画素Ｐ（１０，Ｄ）、画素Ｐ（１０，Ｅ）および画素Ｐ（１０，Ｆ）は、０である。注目画素Ｐ（４，Ｅ）から下へ第１から第５行目の値が１であり、第６行目の値が０であることにより、画像の後端部の３ラインにおいてドットが抜かれることを防いでいる。これにより、細線の画像の劣化を防止することができる。３×８画素の窓のすべての画素の値がタイプIII の判定パターン４３と一致した場合、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換する。
【００３５】
定着処理時のトナー飛散抑制のモードを説明する。モードＡにおいては、図９（ａ）に示すように、画像の後端から３ラインのドットを抜かずに後端から第４ライン目のドットを１画素おきに抜く。モードＡにおいては、図１１（ａ）に示すタイプＩの判定パターン４１のみを使用する。図７に示すように、ラインメモリ１２０４は、Ｐ（４，Ｅ）およびＰ（４，Ｆ）の２画素を同時に画素値変換部１２０６へ入力する。パターンマッチング部１２０５は、１０×１０画素のマトリクスにおいて２画素のうちの最初の画素を注目画素Ｐ（４，Ｅ）として注目画素Ｐ（４，Ｅ）の周辺の１８画素がタイプＩの判定パターン４１に一致しているか否かを判断する。１８画素がタイプＩの判定パターン４１に一致している場合、パターンマッチング部１２０５は、ツルー信号１２８を画素値変換部１２０６へ出力する。画素値変換部１２０６は、最初の画素Ｐ（４，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換するが、後の画素Ｐ（４，Ｆ）の値は変換しない。続く２画素Ｐ（４，Ｇ）およびＰ（４，Ｈ）を同時に画素値変換部１２０６へ入力して、同様の画素値変換処理を実行する。このようにして、１ラインにおいて１画素おきに画素値を１（黒）から０（白）へ変換する。すなわち、１ラインにおける画素を変換するモードＡは、タイプＩの判定パターン４１のみを使用する。
【００３６】
モードＢにおいては、図９（ｂ）に示すように、画像の後端から３ラインのドットを抜かずに後端から第４ライン目と第５ライン目のドットを交互に抜く。モードＢにおいては、図１１（ａ）に示すタイプＩの判定パターン４１と図１１（ｂ）に示すタイプIIの判定パターン４２を使用する。タイプＩの判定パターン４１が一致（マッチング）しない場合、タイプIIの判定パターン４２を使用してパターンマッチングを実行する。パターンマッチング部１２０５は、１０×１０画素のマトリクスにおいてＰ（４，Ｅ）およびＰ（４，Ｆ）の２画素のうちの最初の画素を注目画素Ｐ（４，Ｅ）とする。パターンマッチング部１２０５は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の周辺の２１画素がタイプIIの判定パターン４２に一致しているか否かを判断する。２１画素がタイプIIの判定パターン４２に一致している場合、画素値変換部１２０６は、最初の画素Ｐ（４，Ｅ）の値を変換せずに、後の画素Ｐ（４，Ｆ）の値を１（黒）から０（白）へ変換する。１行だけ下のラインにおいて、Ｐ（５，Ｅ）およびＰ（５，Ｆ）の２画素のうちの最初の画素を注目画素Ｐ（５，Ｅ）とする。１８画素がタイプＩの判定パターン４１に一致している場合、最初の画素Ｐ（５，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換し、後の画素Ｐ（５，Ｆ）の値は変換しない。このようにして、２ラインにおける画素値の変換において、最初のラインの画素の値の変換と次のラインの画素値の変換が交互になり、図９（ｂ）に示すモードＢのように、ドットを抜くことができる。すなわち、２ラインにおける画素値を変換するモードＢは、タイプＩの判定パターン４１及びタイプIIの判定パターン４２を使用する。
【００３７】
モードＣにおいては、図９（ｃ）に示すように、画像の後端から３ラインのドットを抜かずに後端から第４ライン目、第５ライン目および第６ライン目のドットを交互に抜く。モードＣにおいては、図１１（ａ）に示すタイプＩの判定パターン４１、図１１（ｂ）に示すタイプIIの判定パターン４２および図１１（ｃ）に示すタイプIII の判定パターン４３を使用する。タイプＩの判定パターン４１およびタイプIIの判定パターン４２が一致（マッチング）しない場合、タイプIII の判定パターン４３を使用してパターンマッチングを実行する。パターンマッチング部１２０５は、１０×１０画素のマトリクスにおいてＰ（４，Ｅ）およびＰ（４，Ｆ）の２画素のうちの最初の画素を注目画素Ｐ（４，Ｅ）とする。パターンマッチング部１２０５は、注目画素Ｐ（４，Ｅ）の周辺の２４画素がタイプIII の判定パターン４３に一致しているか否かを判断する。２４画素がタイプIII の判定パターン４３に一致している場合、画素値変換部１２０６は、最初の画素Ｐ（４，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換し、後の画素Ｐ（４，Ｆ）の値を変換しない。１行だけ下のラインにおいて、Ｐ（５，Ｅ）およびＰ（５，Ｆ）の２画素のうちの最初の画素を注目画素Ｐ（５，Ｅ）とする。２１画素がタイプIIの判定パターン４２に一致している場合、最初の画素Ｐ（５，Ｅ）の値を変換せずに、後の画素Ｐ（５，Ｆ）の値を１（黒）から０（白）へ変換する。さらに１行だけ下のラインにおいて、Ｐ（６，Ｅ）およびＰ（６，Ｆ）の２画素のうちの最初の画素を注目画素Ｐ（６，Ｅ）とする。１８画素がタイプＩの判定パターン４１に一致している場合、最初の画素Ｐ（６，Ｅ）の値を１（黒）から０（白）へ変換し、後の画素Ｐ（６，Ｆ）の値は変換しない。このようにして、３ラインにおける画素値の変換において、ラインごとに画素値の変換が交互に行われ、図９（ｃ）に示すモードＣのように、市松模様にドットを抜くことができる。すなわち、３ラインにおける画素値を変換するモードＣは、タイプＩの判定パターン４１、タイプIIの判定パターン４２及びタイプIII の判定パターン４３を使用する。このようにして、定着処理時のトナー飛散抑制の複数の制御が可能になる。
【００３８】
（レジスタ）
図８は、判定モード設定部１２０２のレジスタ３０に記憶される値の説明図である。図１０に示すように、走査領域は、７個の領域に分割されている。判定モード設定部１２０２は、７個の領域のそれぞれに対応する７個のレジスタ３１〜３７が設けられている。レジスタ３０は、第一レジスタ３１、第二レジスタ３２、第三レジスタ３３、第四レジスタ３４、第五レジスタ３５、第六レジスタ３６および第七レジスタ３７からなる。レジスタ３１〜３７は、それぞれ対応する領域で実行されるモードおよび対応するモードにおける主走査方向の最終画素位置（最終ドット数）すなわち最終のカウント値１２５を記憶している。図８（ａ）は、複数のレジスタ３１〜３７に記憶される情報の種類を示す説明図である。第一レジスタ３１は、第一モードおよび第一モードの最終画素位置を記憶している。第二レジスタ３２は、第二モードおよび第二モードの最終画素位置を記憶している。同様に、第三レジスタ３３、第四レジスタ３４、第五レジスタ３５、第六レジスタ３６および第七レジスタ３７もそれぞれのモードおよびそれぞれのモードの最終画素位置を記憶している。
【００３９】
図８（ｂ）は、複数のレジスタ３１〜３７に記憶される値の一例を示す図である。第一レジスタ３１は、第一モードが画素値変換処理を行わないモードであること、及び第一モードの最終画素位置が５００であることを記憶している。第一レジスタ３１は、図１０の第一領域に対応している。主走査方向における画素位置が０から５００までの第一領域において、画素値変換処理は行われない。第二レジスタ３２は、第二モードがモードＡであること、及び第二モードの最終画素位置が１２００であることを記憶している。第二レジスタ３２は、図１０の第二領域に対応している。主走査方向における画素位置が５０１から１２００までの第二領域において、モードＡが実行される。モードＡでは、１ラインで画素が抜かれる。モードＡでは、図１１（ａ）に示すタイプＩの判定パターン４１が使用される。第三レジスタ３３は、第三モードがモードＢでること、及び第三モードの最終画素位置が２０００であることを記憶している。第三レジスタ３３は、図１０の第三領域に対応している。主走査方向における画素位置が１２０１から２０００までの第三領域において、モードＢが実行される。モードＢでは、２ラインで画素が抜かれる。モードＢでは、図１１（ａ）に示すタイプＩの判定パターン４１及び図１１（ｂ）に示すタイプIIの判定パターン４２が使用される。
【００４０】
第四レジスタ３４は、第四モードがモードＣであること、及び第四モードの最終画素位置が４０００であることを記憶している。第四レジスタ３４は、図１０の第四領域に対応している。主走査方向における画素位置が２００１から４０００までの第四領域において、モードＣが実行される。モードＣでは、３ラインで画素が抜かれる。モードＣでは、図１１（ａ）に示すタイプＩの判定パターン４１、図１１（ｂ）に示すタイプIIの判定パターン４２及び図１１（ｃ）に示すタイプIII の判定パターン４３が使用される。タイプＩの判定パターン４１、タイプIIの判定パターン４２及びタイプIII の判定パターン４３は、設定された画素位置の境で判定パターン選択部１２０７の内部に設けられた選択装置（不図示）により切り替えられ、画素値変換処理のモードが変更される。
【００４１】
第五レジスタ３５は、第五モードがモードＢであること、及び第五モードの最終画素位置が４８００であることを記憶している。第五レジスタ３５は、図１０の第五領域に対応している。主走査方向における画素位置が４００１から４８００までの第五領域において、モードＢが実行される。第六レジスタ３６は、第六モードがモードＡであること、及び第六モードの最終画素位置が５５００であることを記憶している。第六レジスタ３６は、図１０の第六領域に対応している。主走査方向における画素位置が４８０１から５５００までの第六領域において、モードＡが実行される。第七レジスタ３７は、第七モードが画素値変換処理を行わないモードであること、及び第七モードの最終画素位置が６０００であることを記憶している。第七レジスタ３７は、図１０の第七領域に対応している。主走査方向における画素位置が５５０１から６０００までの第七領域において、画素値変換処理は行われない。
【００４２】
以下、レジスタ３１〜３７に記憶されているモードおよび最終画素位置をそれぞれ設定モードおよびレジスタ値ということがある。第一レジスタ３１から第七レジスタ３７がそれぞれの領域の設定モードおよびレジスタ値を記憶しているので、主走査方向の画素位置に応じて設定モードで画素値変換処理が実行される。なお、主走査方向における分割領域の数、レジスタの数、分割領域の設定モード、分割領域のレジスタ値は、本実施例に示されている値に限定されるものではなく、適宜任意の値に設定することができる。
【００４３】
主走査方向における部分光量の変化によるトナー飛散は、画素値変換処理により低減されるが、さらに、主走査方向における部分倍率の変化による画素幅の変化を防止する。ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズ４０７を用いて画像を正常に出力するための一つの方法は、ＶＤＯ信号１２２を出力するためのＶＣＬＫ１１２５の周波数を変調させる周波数変調である。別の方法は、１画素を所定の整数値で複数のビットデータに分割してビットデータ群とし、ビットデータ群に一又は二以上のビットデータを挿入（追加）若しくは抜去（削除）するビットデータ挿抜である。画素値変換部１２０６により画素値変換処理が施されたＶＤＯ信号１２２は、部分倍率補正処理のために、周波数変調またはビットデータ挿抜が施される。以下、部分倍率補正処理としての周波数変調およびビットデータ挿抜を説明する。
【００４４】
（周波数変調による画素幅の均一化）
部分倍率の変化により主走査位置に従って変化する画素幅を略均一（略一定）にする方法の一つとして、ＶＣＬＫ１１２５の周波数を変調する方法を説明する。図４に示す水晶発振器１１１は、ＳＳＣＧ１１３３へＲＥＦＣＬＫ１１１１を出力する。周波数変調部としてのＳＳＣＧ１１３３は、ＰＬＬが設けられているので、ＰＬＬによりＲＥＦＣＬＫ１１１１の周波数を変調して、画像信号出力部１１３１がＶＤＯ信号１２２を出力するためのＶＣＬＫ１１２５を生成する。画像信号出力部１１３１は、ＢＤ信号１２３を受信すると、ＳＳＣＧ１１３３からのＶＣＬＫ１１２５に基づいてＶＤＯ信号１２２を出力する。画像信号出力部１１３１は、次のＢＤ信号１２３を受信すると、リセット信号１１３５をＳＳＣＧ１１３３へ出力する。ＳＳＣＧ１１３３は、リセット信号１１３５を受信すると、最初に設定された周波数のＶＣＬＫ１１２５を画像信号出力部１１３１へ出力する。ＳＳＣＧ１１３３の詳細な説明は、ここでは割愛するが、ＳＳＣＧ１１３３は、後述する図１２（ｄ）の曲線Ｃ２で示す周波数を出力できるように構成されている。
【００４５】
図１２は、ＶＣＬＫ１１２５の周波数変調の説明図である。図１２（ａ）は、ＢＤ信号１２３の一周期を示す図である。図１２（ｂ）は、画像信号出力部１１３１がＢＤ信号１２３を受信したときにＳＳＣＧ１１３３へ出力するリセット信号１１３５を示す図である。図１２（ｃ）は、ＢＤ信号１２３から所定時間の経過後に画像信号出力部１１３１がＶＣＬＫ１１２５に基づいて光走査装置４００のレーザ駆動部３００へ出力するＶＤＯ信号１２２を示す図である。図１２（ｄ）は、従来のｆθ特性を有する結像レンズを用いた場合の一定の周波数のＶＣＬＫを表す曲線Ｃ１と、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズ４０７を用いた場合に周波数変調されたＶＣＬＫ１１２５を表す曲線Ｃ２とを示す図である。従来のｆθ特性を有する結像レンズを用いた場合のＶＣＬＫの周波数が常に一定に維持されている（曲線Ｃ１）。これに対して、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズ４０７を用いた場合、ＳＳＣＧ１１３３は、ＢＤ信号１２３を受信した後、ＶＣＬＫ１１２５の周波数を徐々に低下させ、用紙中央あたりで最も低くし、その後、徐々に上げていく（曲線Ｃ２）。
【００４６】
図１２（ｅ）は、一画素（１ドット）あたりの出力時間を模式的に示す図である。図１２（ｅ）の（１）は、従来のｆθ特性を有する結像レンズを用いた場合の主走査方向の位置にかかわらず常に一定に維持される一画素あたりの出力時間を模式的に示している。ｆθ特性を有する結像レンズの場合、単位時間当たりの回転多面鏡４０４の回転角度と感光ドラム５００の表面上を走査する光スポットの移動距離とが比例関係にあるので、一画素あたりの出力時間が一定に維持される。これによって、感光ドラム５００上に形成される画素の幅を均一にすることができる。図１２（ｅ）の（２）は、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性の弱い結像レンズ４０７を用いた場合にＶＣＬＫ１１２５の周波数に従って変化させた一画素あたりの出力時間を模式的に示している。ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性の弱い結像レンズ４０７の場合、主走査方向の位置に従って感光ドラム５００の表面上を走査する光スポットの移動速度が変化するので、主走査方向の位置に従って一画素当たりの出力時間を変化させる。これによって、感光ドラム５００上に形成される画素の幅を均一にすることができる。図１２（ｆ）は、図１２（ｅ）の（２）に示す一画素当たりの出力時間に対応するＶＣＬＫ１１２５の一周期を表している。ＶＣＬＫ１１２５は、主走査方向の位置に従って周波数変調される。
【００４７】
図１３は、数ライン分のＶＣＬＫ１１２５の周波数変調の推移を示す図である。図１３（ａ）は、画像の先頭（１ライン目）を記録媒体の適切な位置に印刷するために使用される副走査方向の同期信号としてのＴＯＰ信号１２４を示す図である。画像信号出力部１１３１は、ＴＯＰ信号１２４を受信すると、印刷を開始する。図１３（ｂ）は、各ライン毎に出力されるＢＤ信号１２３を示す図である。図１３（ｃ）は、ＢＤ信号１２３に基づいて出力されるＶＤＯ信号１２２を示す図である。画像信号出力部１１３１は、ＴＯＰ信号１２４を受信して印刷を開始すると、ＢＤ信号１２３に基づいてＶＤＯ信号１２２を光走査装置４００のレーザ駆動部３００へ出力する。図１３（ｄ）は、ＶＣＬＫ１１２５の周波数を示す図である。ＶＤＯ信号１２２を出力するために使用されるＶＣＬＫ１１２５の周波数は、ライン毎に変調されるように、ＢＤ信号１２３毎に変調される。このように、ＢＤ信号１２３毎にＶＣＬＫ１１２５を変調することにより、主走査方向における画素幅を均一にして部分倍率を補正する。
【００４８】
（ビットデータ挿抜による画素幅の均一化）
次に、部分倍率の変化による主走査位置に従って変化する画素幅を略均一（略一定）にする別の方法として、ビットデータ挿抜を説明する。ＶＣＬＫ１１２５の周波数を変調する代わりに、デジタルパルス幅変調（ＰＷＭ）を前提としてビットデータ挿抜を行う。ビットデータ挿抜は、一画素のＶＤＯ信号１２２を複数のビットデータからなるビットデータ群のパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）にして、ビットデータ群に一又は二以上のビットデータを挿入（追加）または抜去（削除）する方法である。ＳＳＣＧ１１３３のＰＬＬは、ＶＣＬＫ１１２５の整数倍のビットデータ挿抜クロックを生成する。１画素は、所定の整数値で分割される。１画素は、所定の整数値の数のビットデータからなる。ビットデータ挿抜クロックは、ＶＣＬＫ１１２５の所定の整数値の倍数の周波数を有する。例えば、１画素を３２個のビットデータに分割する場合、ビットデータ挿抜クロックは、ＶＣＬＫ１１２５の３２倍の周波数を有する。所定の整数値は、３２に限定されるものではなく、８、１６、６４などの任意の整数値であってもよい。
【００４９】
一画素の分割数をＮとする。ビットデータ群に挿入（追加）または抜去（削除）するビットデータの数（以下、ビットデータ数という）をＤとする。倍率をＭとする。次の関係式が成り立つ。
Ｍ≒（Ｎ＋Ｄ）／Ｎ
例えば、一画素の分割数Ｎが３２であり、倍率Ｍが１．０〜１．３の範囲で変化する場合を考える。主走査位置に従って倍率Ｍが変化する。走査領域を複数の領域に分割する。複数の領域のそれぞれに倍率Ｍが設定される。倍率Ｍが１．３の領域において、Ｄ≒（Ｍ−１）×Ｎ＝（１．３−１）×３２＝９．６により、ビットデータ数Ｄを１０にする。１０個のビットデータをビットデータ群に挿入する。倍率Ｍが１．２の領域において、同様にして、Ｄ≒６．４により、ビットデータ数Ｄを６にする。６個のビットデータをビットデータ群に挿入する。倍率Ｍが１．１の領域において、Ｄ≒３．２により、ビットデータ数Ｄを３にする。３個のビットデータをビットデータ群に挿入する。倍率Ｍが１．０の領域においては、ビットデータ数Ｄは、０である。従って、倍率Ｍが１．０の領域においては、ビットデータ挿抜を行わない。この様にして、主走査方向における画素幅を均一にして部分倍率を補正する。
【００５０】
（ＶＤＯ信号生成）
図１４は、ＶＤＯ信号生成の制御動作を示す流れ図である。ＣＰＵ１１０１は、フラッシュＲＯＭ１０４に格納されているプログラムに基づいてＶＤＯ信号生成の制御動作を実行する。ＶＤＯ信号生成の制御動作は、画像形成動作中に実行される。ＶＤＯ信号生成の制御動作が開始されると、ＣＰＵ１１０１は、判定モード設定部１２０２のレジスタ３０に図８（ｂ）に示されるようにモードと最終画素位置を書き込み、レジスタ３０を設定する（Ｓ１）。ＢＤ信号１２３が画像信号出力部１１３１へ入力されると（Ｓ２）、ＣＰＵ１１０１は、定着処理時のトナー飛散抑制の初期モードとして第一レジスタ３１の第一モードを判定モード設定部１２０２に設定する（Ｓ３）。ＳＤＲＡＭ１０５から直接記憶アクセスで３２ビットの画像データが画像信号出力部１１３１へ入力されると（Ｓ４）、カウンタ１２０１は、スペクトラム拡散クロック１１３４をカウントしてカウント値１２５を出力する。スペクトラム拡散クロック１１３４は、画像データを画素単位で出力するための基準クロックであるので、カウント値１２５は、主走査方向における画素位置を示す値である。ＣＰＵ１１０１は、画像信号出力部１１３１に第一モードで画素値変換処理を実行させる（Ｓ５）。本実施例において、第一モードは、画素値変換処理をしないモードであるので、画素値変換処理は、実行されない。
【００５１】
ＣＰＵ１１０１は、判定モード設定部１２０２にカウント値１２５が第一レジスタのレジスト値に達したか否かを判断させる（Ｓ６）。カウント値１２５がレジスト値に達していない場合（Ｓ６でＮＯ）、処理は、Ｓ４へ戻る。カウント値１２５がレジスト値に達した場合（Ｓ６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０１は、判定モード設定部１２０２にカウント値１２５が主走査方向における最終レジスト値に達したか否かを判断させる（Ｓ７）。本実施例において、最終レジスト値は、第七モードのレジスト値（６０００）である。カウント値１２５が最終レジスト値に達していない場合（Ｓ７でＮＯ）、判定モード設定部１２０２は、設定モードを第一モードから第二モードへ変更する（Ｓ８）。処理は、Ｓ４へ戻る。ＣＰＵ１１０１は、画像信号出力部１１３１に第二モードで画素値変換処理を実行させる（Ｓ５）。本実施例においては、第七モードまで画素値変換処理が実行される。
【００５２】
一方、カウント値１２５が最終レジスト値に達した場合（Ｓ７でＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０１は、画素値変換処理が施されたＶＤＯ信号に対してさらに部分倍率補正処理を実行する（Ｓ９）。部分倍率補正処理は、前述したＶＣＬＫ１１２５の周波数変調またはビットデータ挿抜である。ＣＰＵ１１０１は、最終ラインの部分倍率補正処理が終了したか否かを判断する（Ｓ１０）。最終ラインの部分倍率補正処理が終了していない場合（Ｓ１０でＮＯ）、処理は、Ｓ２へ戻る。ＢＤ信号が画像信号出力部１１３１へ入力されると（Ｓ２）、ＣＰＵ１１０１は、画像信号出力部１１３１に次のラインの画素値変換処理および部分倍率補正処理を実行させる。最終ラインの部分倍率補正処理が終了した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０１は、ＶＤＯ信号生成の制御動作を終了する。
【００５３】
本実施例によれば、ｆθ特性を有さないまたはｆθ特性が弱い結像レンズを用いて光ビームの走査を行う安価な画像形成装置において、細線の再現性を損なうことなく定着処理時のトナー飛散を抑制できる。また、本実施例によれば、線画像におけるトナー飛散を抑制することができる。
【００５４】
なお、本実施例の画像形成装置１００は、白黒画像を形成するが、カラー画像を形成する画像形成装置においても本発明を適用することができる。
【００５５】
［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、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ））によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１００・・・画像形成装置
１０２・・・画像信号生成部
４０１・・・光源
４０４・・・回転多面鏡（偏向装置）
４０７・・・結像レンズ
５００・・・感光ドラム（感光体）
１２０２・・・判定モード設定部
１２０６・・・画素値変換部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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