(57)【要約】【課題】微小画素の追加または削除によりレーザ光の走査長を補正することができるとともに、微小画素を削除する場合に生じる画像の消失をなくすことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】微少画素の削除を行う場合（ステップＳ５０１）は、微少画素を削除する画素の濃度が濃いか薄いかを判定する（ステップＳ５０２）。この画素の濃淡の判定は、予め設定された濃度基準より濃いか薄いかに応じて行われる。画素の濃度が薄い場合は、「０」の微小画素を削除する（ステップＳ５０３）。濃度が濃い場合は、「１」の微小画素を削除する（ステップＳ５０４）。【選択図】　　　図８
2004098595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画素単位の画像信号を、基本クロックの整数倍の周期を有する高周波クロックに同期した所定数の微少画素に分解された周波数変調データに変換する変調手段と、前記変調手段から出力された周波数変調データに基づきレーザ光源を変調駆動し、該変調駆動されたレーザ光源から発光されたレーザ光で潜像担持体上を走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、
前記変調手段は、前記レーザ光の走査ライン上における任意の画素の周波数変調データに対して微少画素の追加または削除を行うことにより、前記レーザ光による走査長を補正する補正手段を有し、
前記補正手段は、前記周波数変調データに対して微小画素の削除を行う際には、該周波数変調データが示す画素濃度に応じて前記周波数変調データから削除する微少画素を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記削除手段は、前記周波数変調データが示す画素濃度が濃い場合、該周波数変調データの微小画素のうち、前記レーザ光出力対応の微小画素を削除する画素として決定し、前記周波数変調データが示す画素濃度が薄い場合、該周波数変調データの微小画素のうち、前記レーザ光無出力対応の微小画素を削除する画素として決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
入力される画素単位の画像信号を、基本クロックの整数倍の周期を有する高周波クロックに同期した所定数の微少画素に分解された周波数変調データに変換する変調手段と、前記変調手段から出力された周波数変調データに基づきレーザ光源を変調駆動し、該変調駆動されたレーザ光源から発光されたレーザ光で潜像担持体上を走査する走査手段とを備える画像形成装置のレーザ走査制御方法であって、
前記レーザ光の走査ライン上における任意の画素の周波数変調データに対して微少画素の追加または削除を行うことにより、前記レーザ光による走査長を補正する補正工程を有し、
前記補正工程では、前記周波数変調データに対して微小画素の削除を行う際には、該周波数変調データが示す画素濃度に応じて前記周波数変調データから削除する微少画素を決定することを特徴とする画像形成装置のレーザ走査制御方法。
【請求項４】
前記周波数変調データが示す画素濃度が濃い場合、該周波数変調データの微小画素のうち、前記レーザ光出力対応の微小画素を削除する画素として決定し、前記周波数変調データが示す画素濃度が薄い場合、該周波数変調データの微小画素のうち、前記レーザ光無出力対応の微小画素を削除する画素として決定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置のレーザ走査制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光により像担持体上を露光走査する画像形成装置およびそのレーザ走査制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ光により画像露光を行う画像形成装置では、レーザ光を回転多面鏡（ポリゴンミラー）に照射し、その反射光を感光体に露光させ、感光体上に静電潜像を得るように構成されている。
【０００３】
近年、高速画像形成を実現するために、複数のレーザを副走査方向に並べて配置し、例えば２ラインを同時に露光する技術が用いている。また、カラープリンタとしては、４個の感光体を一列に配置し、それぞれの感光体を独立したレーザによって露光するいわゆるタンデム形式のプリンタがある。複数のレーザを副走査方向に並べて複数のラインを同時に露光する場合、レーザ光源から感光体表面までの光路長を等しくしないと、走査長が等しくならない。同様に、タンデム形式のプリンタにおいても、４つのレーザの光路長を等しくしないと、走査長が等しくならない。
【０００４】
ここで、２ライン同時に露光するレーザ露光装置について図１１を参照しながら説明する。図１１は従来の２ライン同時に露光するレーザ露光装置の主要部構成を模式的に示す図である。
【０００５】
２ライン同時に露光するレーザ露光装置においては、図１１（ａ）に示すように、２つのレーザ光が一定速度で回転するポリゴンミラー８３３で偏向されて感光ドラム８１１上に向けて照射される。すなわち、２つのレーザ光で感光ドラム８１１を主走査方向に走査することにより、感光ドラム８１１上に静電潜像が形成される。ここで、２つのレーザ光は、副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム８１１に照射される。このような構成により、１つのレーザで感光ドラム８１１上を走査した場合に比して、１／２の走査回数で、画像形成を行うことができる。また、ポリゴンミラー８３３と感光ドラム８１１との間には、図１１（ｃ）に示すように、ｆ−θレンズ８３４が設けられており、このｆ−θレンズ２３４は、偏向ビームとなって反射されたレーザ光を集光すると同時に、走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う。よって、ｆ−θレンズ８３４を通過したレーザ光は、感光ドラム８１１上に等速で結合走査される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２つのレーザ光が副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム８１１に照射されるので、図１１（ｂ）に示すように、各レーザ光のポリゴンミラー８３３から感光ドラム８１１までの光路長をそれぞれＬａ、Ｌｂとすると、各光路長Ｌａ、Ｌｂが異なる。ここでは、Ｌａ＜Ｌｂの関係式が成立し、その差分はΔＬであるとする。
【０００７】
各レーザ光のポリゴンミラー８３３から感光ドラム８１１までの光路長Ｌａ，Ｌｂがそれぞれ異なるということは、図１１（ｃ）に示すように、感光ドラム８１１上の主走査方向の１ラインの有効画素範囲に対するレーザ光の走査長がレーザ光毎に異なることになる。ここでは、光路長Ｌａの場合のレーザ光の走査長をＸａ、光路長Ｌｂの場合のレーザ光の走査長をＸｂとすると、Ｘａ＜Ｘｂの関係式が成立する。
【０００８】
このような状態で画像を形成すると、１ラインおきに画像端部がギザギザになる画像が得られる。画像に対する高解像度の要求がますます高くなる昨今の状況において、その端部のギザギザが高解像度要求を満たさないものとなる。
【０００９】
このように、走査長が異なると、色ずれ等の画像不良となるので、従来では、光学的、機械的な精度を高めることにより、各レーザ光に対する光路長すなわち各レーザ光の走査長を等しくする措置が講じられている。しかしながら、光学的、機械的な精度を高めることには、限界があり、高解像度化の要求を満足させることはできなくなりつつある。
【００１０】
本発明の目的は、微小画素の追加または削除によりレーザ光の走査長を補正することができるとともに、微小画素を削除する場合に生じる画像の消失をなくすことができる画像形成装置およびそのレーザ走査制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、入力される画素単位の画像信号を、基本クロックの整数倍の周期を有する高周波クロックに同期した所定数の微少画素に分解された周波数変調データに変換する変調手段と、前記変調手段から出力された周波数変調データに基づきレーザ光源を変調駆動し、該変調駆動されたレーザ光源から発光されたレーザ光で潜像担持体上を走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、前記変調手段は、前記レーザ光の走査ライン上における任意の画素の周波数変調データに対して微少画素の追加または削除を行うことにより、前記レーザ光による走査長を補正する補正手段を有し、前記補正手段は、前記周波数変調データに対して微小画素の削除を行う際には、該周波数変調データが示す画素濃度に応じて前記周波数変調データから削除する微少画素を決定することを特徴とする。
【００１２】
また、上記画像形成装置において、前記削除手段は、前記周波数変調データが示す画素濃度が濃い場合、該周波数変調データの微小画素のうち、前記レーザ光出力対応の微小画素を削除する画素として決定し、前記周波数変調データが示す画素濃度が薄い場合、該周波数変調データの微小画素のうち、前記レーザ光無出力対応の微小画素を削除する画素として決定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記目的を達成するため、入力される画素単位の画像信号を、基本クロックの整数倍の周期を有する高周波クロックに同期した所定数の微少画素に分解された周波数変調データに変換する変調手段と、前記変調手段から出力された周波数変調データに基づきレーザ光源を変調駆動し、該変調駆動されたレーザ光源から発光されたレーザ光で潜像担持体上を走査する走査手段とを備える画像形成装置のレーザ走査制御方法であって、前記レーザ光の走査ライン上における任意の画素の周波数変調データに対して微少画素の追加または削除を行うことにより、前記レーザ光による走査長を補正する補正工程を有し、前記補正工程では、前記周波数変調データに対して微小画素の削除を行う際には、該周波数変調データが示す画素濃度に応じて前記周波数変調データから削除する微少画素を決定することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す縦断面図である。
【００１６】
画像形成装置１は、図１に示すように、電子写真方式を採用するタンデム方式のカラー画像形成装置であって、画像形成部、給紙部、中間転写部、搬送部、定着ユニット、操作部、および制御ユニット（図示せず）から構成される。
【００１７】
画像形成部は、並設された４つのステーションａ，ｂ，ｃ，ｄを有し、それらの基本構成は同一である。具体的には、画像形成部においては、像担持体としての感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に駆動モータ（図示せず）によって回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの周囲には、その回転方向に順に、ローラ帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、スキャナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されている。ローラ帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。スキャナ１３ａ〜１３ｄは、記録画像信号に応じて変調したレーザービームを感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光走査する。これにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上には静電潜像が形成される。現像装置１４ａ〜１４ｄは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納し、現像剤を感光ドラム１１ａ〜１１ｄに供給することによって感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像をトナー像として可視像化する。可視像化されたトナー像は中間転写ベルト３０に転写される。以上のプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われることになる。
【００１８】
給紙部は、転写材Ｐを収納する部分と、転写材Ｐを搬送するためのローラ、転写材Ｐの通過を検知するためのセンサ、転写材Ｐの有無を検知するためのセンサ、転写材Ｐを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（図示せず）から構成される。転写材Ｐは、各カセット２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、手差しトレイ２７、またはデッキ２８に収納可能であり、カセット２１ａ〜２１ｄ内の転写材Ｐは、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより一枚ずつ送り出される。ピックアップローラ２２ａ〜２２ｄでは、複数枚の転写材Ｐが送り出されることがあるが、ＢＣローラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ、２３ｄによって確実に一枚だけ分離される。
【００１９】
ＢＣローラ２３ａ〜２３ｄによって一枚だけ分離された転写材Ｐは、さらに引き抜きローラ２４ａ〜２４ｄ、レジ前ローラ２６によって搬送され、レジストローラ２５まで搬送される。また、手差しトレイ２７に収納された転写材Ｐは、ＢＣローラ２９によって一枚分離され、レジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。また、デッキ２８に収納された転写材Ｐは、ピックアップローラ６０によって給紙ローラ６１まで複数枚搬送され、給紙ローラ６１によって一枚だけ確実に分離され、引き抜きローラ６２まで搬送される。さらに転写材Ｐはレジ前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。
【００２０】
中間転写ユニットについて詳細に説明する。中間転写ベルト３０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などの材質からなるベルトである。中間転写ベルト３０は、それに駆動力を伝達する駆動ローラ３２、テンションローラ３３および従動ローラ３４に巻回されている。駆動ローラ３２は、表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）がコーティングされている金属ローラからなり、このコーティングにより中間転写ベルトとのスリップが防止されている。駆動ローラ３２は、ステッピングモータ（図示せず）によって回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０が対向する位置の中間転写ベルト３０の裏には、トナー像を中間転写ベルト３０に転写するための高圧が印可される一次転写ローラ３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００２１】
テンションローラ３３は、ばね（図示せず）により付勢されており、中間転写ベルト３０に適度な張力を与える。従動ローラ３４は、中間転写ベルト３０を挟んで二次転写領域を形成するように二次転写ローラ３６に対向して配置されている。この二次転写領域は、二次転写ローラ３６と中間転写ベルト３０とのニップによって形成される。二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３０に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３０上において、その二次転写領域の下流には、中間転写ベルト３０の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配置され、このクリーニング装置５０は、クリーナーブレード５１（材質としては、ポリウレタンゴムなどが用いられる）および廃トナーを収納する廃トナーボックス５２を有する。
【００２２】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、この定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）と、定着ローラ４１ａおよび加圧ローラ４１ｂから排出された転写材Ｐを搬送する内排紙ローラ４４とを有する。
【００２３】
一方、レジストローラ２５まで搬送された転写材Ｐは、レジストローラ２５より上流に位置するローラ２６の回転駆動を止めることによって一旦停止された後に、画像形成部の画像形成タイミングに合わせてレジストローラ２５を含む上流のローラ２６の回転駆動を再開することによって、上記二次転写領域へ送り出される。上記二次転写領域においては転写材Ｐに画像が転写され、定着ユニット４０において転写材Ｐに転写された画像が転写材Ｐに定着される。この定着後の転写材Ｐが内排紙ローラ４４を通過した後、その搬送先は切替フラッパ７３によって切り替えられる。切替フラッパ７３がフェイスアップ排紙側にある場合、転写材Ｐは外排紙ローラ４５によってフェイスアップ排紙トレイ２に排出される。一方、切替フラッパ７３がフェイスダウン排紙側にある場合、転写材Ｐは反転ローラ７２ａ，７２ｂ，７２ｃの方向へ搬送され、フェイスダウン排紙トレイ３へ排出される。
【００２４】
なお、転写材Ｐの搬送路には、転写材Ｐの通過を検知するために複数のセンサが配置されている。これらのセンサとしては、給紙リトライセンサ６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ、デッキ給紙センサ６５、デッキ引き抜きセンサ６６、レジストセンサ６７、内排紙センサ６８、フェイスダウン排紙センサ６９、両面プレレジセンサ７０、両面再給紙センサ７１などがある。また、転写材Ｐを収納するカセット２１ａ〜２１ｄには、転写材Ｐの有無を検知するカセット紙ありなしセンサ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが配置され、手差しトレイ２７には手差しトレイ２７上の転写材Ｐの有無を検知する手差しトレイ紙ありなしセンサ７４が配置され、デッキ２８にはデッキ２８内の転写材Ｐの有無を検知するデッキ紙ありなしセンサ７５が配置されている。
【００２５】
制御ユニットは、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板（図示せず）や、モータドライブ基板（図示せず）などからなる。
【００２６】
操作部４は、画像形成装置１の上面に配置されており、転写材Ｐの収納された給紙部（給紙カセット２１ａ〜２１ｄ、手差しトレイ２７、デッキ２８）の選択、排紙トレイ（フェイスアップトレイ２、フェイスダウントレイ３）の選択、タブ紙束の指定などが可能である。
【００２７】
次に、装置の動作について説明する。ここでは、一例として、カセット２１ａから転写材Ｐを搬送する場合を説明する。
【００２８】
画像形成動作開始信号が発せられてから所定時間経過後、まずピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ２３によって転写材Ｐが引き抜きローラ２４ａ、レジ前ローラ２６を経由して、レジストローラ２５まで搬送される。そのとき、レジストローラ２５は停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５は回転を始める。この回転開始タイミングとしては、転写材Ｐと画像形成部より中間転写ベルト３０上に一次転写されたトナー像とが二次転写領域においてちょうど一致するタイミングに設定されている。
【００２９】
一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、上述したプロセスにより中間転写ベルト３０の回転方向において最上流側にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された転写ローラ３５ｄによって一次転写領域において中間転写ベルト３０に一次転写される。一次転写されたトナー像は、次の一次転写領域まで搬送される。そこでは、画像形成部の各ステーション間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に画像先端を合わせて次のトナー像が転写されることになる。以降、同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー像が中間転写ベルト３０上において一次転写される。
【００３０】
その後転写材Ｐが二次転写領域に進入、中間転写ベルト３０に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧が印加される。そして、上述したプロセスにより中間転写ベルト３０上に形成された４色のトナー像が転写材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは定着ローラ４１ａおよび加圧ローラ４１ｂ間のニップ部まで案内され、該ニップ部を通過する際に、熱および圧力を受ける。これにより、トナー像が転写材Ｐ表面に定着される。そして、転写材Ｐは、切替フラッパ７３の切替え方向に応じて、フェイスアップ排紙トレイ２またはフェイスダウントレイ３に排出される。なお、本画像形成装置１には、原稿の画像を読み込んで画像データに変換する、原稿読取装置（図示せず）が接続されている。
【００３１】
次に、上記スキャナ部１３ａ〜１３ｄの構成について図２を参照しながら説明する。図２は図１の画像形成装置のスキャナ部１３ａ〜１３ｄの構成を模式的に示す平面図である。
【００３２】
スキャナ部１３ａ〜１３ｄは、図２に示すように、半導体レーザ２４３を駆動するレーザ駆動装置２３１を有する。半導体レーザ２４３の内部には、レーザ光の一部を検出するＰＤセンサ（図示せず）が設けられ、レーザ駆動装置２３１は、フォトダイオードセンサ（ＰＤセンサ；図示せず）の検出信号を用いて半導体レーザ２４３のＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行う。半導体レーザ２４３から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ２３５および絞り２３２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴンミラー（回転多面鏡）２３３に入射する。ポリゴンミラー２３３は、図中の矢印が示す方向に等角速度で回転しており、この回転に伴い、ポリゴンミラー２３３に入射したレーザ光は、連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなって反射されたレーザ光は、ｆ−θレンズ２３４により集光作用を受ける。同時に、ｆ−θレンズ２３４は走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うので、ｆ−θレンズ２３４を通過したレーザ光は、感光ドラム１１（感光ドラム１１ａ〜１１ｄに相当）上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。感光ドラム１１の一方の端部近傍には、ポリゴンミラー２３３から反射されたレーザ光を検出するビームディテクト（以下、ＢＤという）センサ２３６が設けられており、ＢＤセンサ２３６の検出信号はポリゴンミラー２３３の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【００３３】
このようなレーザ駆動装置２３１においては、１走査中のレーザ光の光量を一定に保持するために、１走査中の光検出区間でレーザ光の出力を検出して半導体レーザ２４３の駆動電流を１走査の間保持するという駆動方式を採用している。
【００３４】
次に、上記レーザ駆動装置２３１による半導体レーザ２４３に対する具体的な制御方法について図３を参照しながら説明する。図３は図２のレーザ駆動装置２３１の半導体レーザ２４３に対する具体的な制御構成を示す回路図である。
【００３５】
レーザ駆動装置２３１においては、図３に示すように、半導体レーザ２４３として、１つのレーザ３４３Ａと１つのフォトダイオード（以下、ＰＤという）センサ３４３Ｂから構成されるレーザチップが用いられている。半導体レーザ２４３の駆動電源には、バイアス電流源３４１とパルス電流源３４２の２つの電流源が用いられ、これにより、レーザ３４３Ａの発光特性の改善が図られている。また、レーザ３４３Ａの発光を安定化させるために、ＰＤセンサ３４３Ｂからの出力信号を用いてバイアス電流源３４１に帰還をかけることにより、バイアス電流量の自動制御が行われている。すなわち、シーケンスコントローラ３４７からのフル点灯信号ＦＵＬＬにより論理素子３４０がオン信号をスイッチ３４９へ出力することにより、バイアス電流源３４１とパルス電流源３４２からの電流の和が半導体レーザ２４３へ流れ、そのときのＰＤセンサ３４３Ｂからの出力信号は、電流電圧変換器（Ｉ／Ｖ）３４４に入力されて電圧信号に変換される。この電圧信号は、増幅器（Ｇａｉｎ）３４５で増幅された後に、電圧信号ＶＰＤとしてＡＰＣ回路３４６に入力される。ＡＰＣ回路３４６は、入力された電圧信号ＶＰＤに応じた制御信号ＶＡＰＣをバイアス電流源３４１に供給する。この回路方式はＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路方式といわれ、現在、レーザを駆動する回路方式として一般的に用いられているものである。レーザ３４３Ａは温度特性を有し、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザ３４３Ａは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。このことを解決する方法として、１走査毎に前述したＡＰＣ回路方式を用いて、走査毎の発光特性が一定になるように、走査毎に流す電流量を制御する方法が採用されている。
【００３６】
このようにして一定光量に制御されたレーザ光は、変調部３４８で変調されたデータによりスイッチ３４９をオン／オフすることによって、オン／オフされ、レーザ光に応じた潜像が感光ドラム１１（感光ドラム１１ａ〜１１ｄ）上に形成される。
【００３７】
次に、変調部３４８の構成について図４ないし図７を参照しながら説明する。図４は図３の変調部３４８の構成を示すブロック図、図５は図４の変調部３４８の分周回路４６１の入出力信号のタイミングチャート、図６は図４の変調部３４８の変調回路４６２の入出力信号のタイミングチャート、図７は図４の変調部３４８のカウンタ回路４６４および出力回路４６３の入出力信号のタイミングチャートである。
【００３８】
変調部３４８は、図４に示すように、ＰＬＬ回路４６０と、分周回路４６１と、変調回路４６２と、出力回路４６３と、カウンタ回路４６４とを有する。
【００３９】
ＰＬＬ回路４６０は、基本クロック（基本ＣＬＫ）を入力とし、この基本クロックのｎ倍の高周波クロックを出力する。この高周波クロックは、分周回路４６１、出力回路４６３にそれぞれ入力される。分周回路４６１は、入力された高周波クロックをｘ回に一度カウントすることにより、入力された高周波クロックを１／ｘ分周したクロック（メインクロック）を出力する（図５を参照）。ｘは正の整数であればいくつでもかまわない。ここでは、説明の便宜のため、１／ｎ分周しＰＬＬ回路４６０に入力される基本クロックと同じ周期のメインクロックを出力すると仮定する。分周回路４６１から出力されるクロックは、カウンタ回路４６４に入力される。
【００４０】
変調回路４６２は、後述するクロック信号に同期して、入力データを変調する。通常、レーザの階調性を表すために、単位時間内での点灯時間をＰＷＭ変調で制御することが行われているので、本実施形態では、ＰＷＭ変調（特にデジタルＰＷＭ変調）を行うものとして説明する。例えば、Ａビットの入力データをＰＷＭ変調する場合、この入力データは２Ａのパルス幅データに変換される。ここで、
２Ａ＝ｎ
となるように定数が決められている。この変調回路４６２は、入力データからパルス幅データを生成し、このパルス幅データを出力回路４６３に出力する（図６を参照）。出力回路４６３は、変調回路４６２から出力されたパルス幅データに応じて、ＰＬＬ回路４６０から出力された高周波クロックに同期したＰＷＭ信号、高周波クロックに同期したクロック信号を出力し、ＰＷＭ信号は論理素子３４０（図３）に、クロック信号は画像処理部（図示せず）および変調回路４６２にそれぞれ出力される（図７（ａ），（ｅ）および（ｆ）を参照）。
【００４１】
カウンタ回路４６４は、分周回路４６１から出力されたクロック（高周波クロックを１／ｎ分周したクロック）をカウントする（図７（ｂ）を参照）。カウンタ回路４６４は、そのカウント値が所定値に達すると、カウントＡ信号を出力回路６３に出力する（図７（ｃ）を参照）。また、カウンタ回路４６４は、カウント値が所定値に達すると、カウントＢ信号を変調回路４６２に出力する（図７（ｄ）を参照）。ここで、上記カウントＢ信号と上記カウントＡ信号とは１クロック分の差をつけて出力される。
【００４２】
カウンタ回路４６４が上記カウントＡ信号を出力回路４６３に出力すると、出力回路４６３は、通常と異なる動作を行う。通常動作においては、ｎ個の高周波クロックで（ＰＷＭ信号、クロック信号の）１つの周期を生成していたのに対し、上記カウントＡ信号を入力した際には、上記周期と異なる周期のＰＷＭ信号データ、クロック信号を出力する（図７を参照）。
【００４３】
本実施形態では、画像形成の高速化を実現するため、副走査方向に間隔を置いて設けられた２つの半導体レーザ４３から発生されたレーザ光で感光ドラム１１を露光する技術が用いられている。この技術は周知のものである。
【００４４】
次に、変調回路４６２がカウンタ回路４６４からのカウントＢ信号を入力した際の動作について図８および図９を参照しながら説明する。図８は変調回路４６２がカウンタ回路４６４からのカウントＢ信号を入力した際の動作を示すフローチャート、図９は変調回路４６２の出力波形を示す図である。
【００４５】
変調回路４６２は、カウントＢ信号を受信すると、受け取った入力データを図８に示すフローチャートに従い変換し、変換したデータを次のクロックで出力回路４６３に出力する。変調回路４６２では、入力データを高周波クロックに同期してパルス幅データに変換するが、本実施形態では入力画像データの１画素を、分解能８ビットのパルス幅データに変換するものとして説明する。例えば、濃度３の入力データは図９（ａ）のように表すことができる。また、濃度６の入力データは図９（ｄ）のように表すことができる。すなわち、各画素は、高周波クロックに同期した微小画素に分解することが可能である。そこで、走査長を短くすることを、所定数の微小画素を任意の画素から削除することによって実現することが可能になる。
【００４６】
図８のフローチャートは、任意の画素から微少画素を削除する場合の手順を示す。まずステップＳ５０１において、走査長を調整する（走査長を短くする）ために、微小画素を削除するか否かを判定する。ここで、微少画素の削除を行う場合は、ステップＳ５０２において、微少画素を削除する画素の濃度が濃いか薄いかを判定する。この画素の濃淡の判定は、予め設定された濃度基準より濃いか薄いかに応じて行われる。画素の濃度が薄い場合は、ステップＳ５０３において、「０」の微小画素を削除する。濃度が濃い場合は、ステップＳ５０４において、「１」の微小画素を削除する。
【００４７】
例えば図９（ａ）に示す画素（８クロックの構成）から微小画素を削除する場合、図９（ｂ）に示す結果が得られる。この場合、微少画素を削除する画素の濃度が薄いため、「０」の微小画素が削除され、この画素を構成する高周波クロックの数は７個になる。図９（ｃ）に示す画素（８クロックの構成）から微小画素を削除する場合、図９（ｄ）に示す結果が得られる。この場合、微少画素を削除する画素の濃度が濃いため、「１」の微小画素が削除され、この画素を構成する高周波クロックの数は７個になる。
【００４８】
次に、出力回路４６３がカウンタ回路４６４からのカウントＡ信号を入力した際の具体的な動作について図１０を参照しながら説明する。図１０は図４の変調部３４８における出力回路４６３の構成を示すブロック図である。
【００４９】
出力回路４６３は、図１０に示すように、変調制御部７７０と、９つのＤタイプのフリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉと、９つの２入力ＡＮＤ回路７７２ａ〜７７２ｉと、３入力セレクタ回路７７３と、２つの２入力セレクタ回路７７４，７７５と、９入力ＯＲ回路７７６と、２入力ＯＲ回路７７７とを含む。
【００５０】
変調回路４６２は、入力された画像データを８ビットのパルス幅データに変調する。このパルス幅データの各ビットは２入力ＡＮＤ回路７７２ａ〜７７２ｉの入力の一方に入力される。ここで、２入力ＡＮＤ回路７７２ｈおよび７７２ｉには、同じデータが入力される。
【００５１】
フリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉは、ＰＬＬ回路４６０からの高周波クロックの立ち上がりでＤ端子の入力をＱ端子に出力する。Ｑ端子の出力は、各２入力ＡＮＤ回路７７２ａ〜７７２ｉの入力の他方に接続される。それと同時に各フリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉは、フリップフロップ７７１ａの出力がフリップフロップ７７１ｂの入力に、フリップフロップ７７１ｂの出力がフリップフロップ７７１ｃの入力にというような縦続に接続されている。また、フリップフロップ７７１ｇの出力は、３入力セレクタ回路７７３および２入力セレクタ回路７７４にも接続される。２入力ＡＮＤ回路７７２ｈの出力は、３入力セレクタ回路７７３および２入力セレクタ回路７７５にも接続される。フリップフロップ７７１ｉの出力は、３入力セレクタ回路７７３にも接続される。
【００５２】
２入力ＡＮＤ回路７７２ａ〜７７２ｉの出力は、９入力ＯＲ回路７７６に入力され、９入力ＯＲ回路７７６はその出力をＰＷＭ信号として出力する。
【００５３】
３入力セレクタ回路７７３は、変調制御部７７０の出力によって、フリップフロップ７７１ｇ，７７１ｈ，７７１ｉの出力を選択し、選択された出力は、２入力ＯＲ回路７７７の入力の一方に入力される。２入力セレクタ回路７７４，７７４の他方の入力は、ＧＮＤに接続されている。
【００５４】
変調制御部７７０は、カウンタ回路４６４の出力に基づいてセレクタ回路７７３〜７７５のスイッチ動作を切り換える。すなわち、変調制御部７７０の出力は、２入力セレクタ回路７７４の場合、フリップフロップ７７１ｇの出力をフリップフロップ７７１ｈに入力させる否か、２入力セレクタ回路７７５の場合、フリップフロップ７７１ｇの出力をフリップフロップ７７１ｈに入力させるか否かを制御する。
【００５５】
２入力ＯＲ回路７７７の入力の他方には、高周波クロック１クロック分の幅のタイミング信号が入力され、その出力はフリップフロップ７７１ａに入力される。
【００５６】
次に、出力回路４６３の動作について説明する。
【００５７】
出力回路４６３においては、フリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉに入力される高周波クロックに同期して高周波クロック１クロック分の幅の信号がタイミング信号として２入力ＯＲ回路７７７に入力される。これにより、フリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉで構成されるリング状のシフトレジスタの出力の１つが常に“１”となる。変調制御部７７０では、カウンタ回路４６３の出力を受け、上記リング状のシフトレジスタの大きさを制御するように各セレクタ回路７７３〜７７５の切換動作を制御する。１画素を７個の高周波クロック（ＰＬＬ回路４６０から出力されたクロック）で構成する場合は、３入力セレクタ回路７７３で、フリップフロップ７７１ｇの出力を選択し、２入力セレクタ回路７７４，７７５で、ＧＮＤを選択する。これにより、７つのフリップフロップ７７１ａ〜７７１ｇによるリング状のシフトレジスタが構成される。１画素を８個の高周波クロックで構成する場合は、３入力セレクタ回路７７３で、フリップフロップ７７１ｈの出力を選択し、２入力セレクタ回路７７４で、フリップフロップ７７１ｇの出力を選択し、２入力セレクタ回路７７５で、ＧＮＤを選択する。これにより、８つのフリップフロップ７７１ａ〜７７１ｈによるリング状のシフトレジスタが構成される。１画素を９個の高周波クロックで構成する場合は、３入力セレクタ回路７７３で、フリップフロップ７７１ｉの出力を選択し、２入力セレクタ回路７７４で、フリップフロップ７７１ｇの出力を選択し、２入力セレクタ回路７７５で、フリップフロップ７７１ｈの出力を選択する。これにより、９個のフリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉによるリング状のシフトレジスタが構成される。これらの切換えで、フリップフロップ７７１ａ〜７７１ｉの出力が７／８／９クロック信号に１回“１”が出力されるようになる。
【００５８】
２入力ＡＮＤ回路７７２ａ〜７７２ｉには、パルス幅データが設定されており、２入力ＡＮＤ回路７７２ａ〜７７２ｉは、１画素（＝７／８／９ＣＬＫ）毎にデータを変化させ、その設定されたデータと７／８／９高周波クロック分の期間における１回の“１”をＡＮＤ演算し、各ＡＮＤ出力は９入力ＯＲ回路７７６により、ＯＲ演算される。これにより、７／８／９個の高周波クロックで構成されたＰＷＭ信号を出力することができる。
【００５９】
また、図示していないが、これと同じ構成を使用し、画像データに相当するところに画像クロックのパターンを入力することや、フリップフロップ７７１ａ〜７７１ｇの特定箇所（例えばフリップフロップ７７１ａと７７１ｅ）の出力をＪＫフリップフロップ回路に入力することで、ＰＷＭ信号と同様に７／８／９個の高周波クロックで構成されたクロック信号を出力することができる。デフォルトのクロック信号を８個の高周波クロックで構成するとすれば、所望の画素に対してカウンタ回路４６４から所定の信号（図７（ｃ）を参照）を出力することで、変調制御部７７０により、通常の８個の高周波クロックで構成される画素に対しては、３入力セレクタ回路７７３がフリップフロップ７７１ｈの出力を選択し、２入力セレクタ回路７７４では、フリップフロップ７７１ｇの出力、２入力セレクタ回路７７５ではＧＮＤを選択するように制御する。これにより、８個の高周波クロック分の幅で構成されるＰＷＭ信号が出力される。
【００６０】
基準のレーザ光の主走査長に対して、補正するレーザ光の主走査長が長い場合すなわち補正するレーザ光の主走査長を短くする場合には、補正するレーザ光による１走査ライン上の１画素区間を短くする補正を設定する。すなわち、この場合は、１ラインの走査区間で複数の画素に対して７個の高周波クロック分の幅のＰＷＭ信号を出力するように制御する。
【００６１】
また、基準のレーザの主走査長に対して、補正するレーザの主走査長が短い場合には、１画素区間を長くする補正を設定する。すなわち、この場合は、１ラインの走査区間で複数の画素に対して９個の高周波クロック分の幅のＰＷＭ信号を出力するように制御する。
【００６２】
このように、任意の画素から微小画素を削除または追加することによって、走査長を自在に可変させることが可能であるとともに、微小画素を削除する場合は、画素の濃度に応じて削除する位置を変更することによって、画像の消失、画像が形成されない部分の消失をなくすることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ光の走査ライン上における任意の画素の周波数変調データに対して微少画素の追加または削除を行うことにより、レーザ光による走査長を補正し、周波数変調データに対して微小画素の削除を行う際には、該周波数変調データが示す画素濃度に応じて周波数変調データから削除する微少画素を決定するので、微小画素の追加または削除によりレーザ光の走査長を補正することができるとともに、微小画素を削除する場合に生じる画像の消失をなくすことができる。その結果、画像劣化がない高解像度画像を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の画像形成装置のスキャナ部１３ａ〜１３ｄの構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のレーザ駆動装置２３１の半導体レーザ２４３に対する具体的な制御構成を示す回路図である。
【図４】図３の変調部３４８の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の変調部３４８の分周回路４６１の入出力信号のタイミングチャートである。
【図６】図４の変調部３４８の変調回路４６２の入出力信号のタイミングチャートである。
【図７】図４の変調部３４８のカウンタ回路４６４および出力回路４６３の入出力信号のタイミングチャートである。
【図８】変調回路４６２がカウンタ回路４６４からのカウントＢ信号を入力した際の動作を示すフローチャートである。
【図９】変調回路４６２の出力波形を示す図である。
【図１０】図４の変調部３４８における出力回路４６３の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の２ライン同時に露光するレーザ露光装置の主要部構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ　感光ドラム
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ　スキャナ部
２３１　レーザ駆動装置
２３３　ポリゴンミラー
２４３　半導体レーザ
３４８　変調部
４６０　ＰＬＬ回路
４６１　分周回路
４６２　変調回路
４６３　出力回路
４６４　カウンタ回路
７７０　変調制御部
７７１ａ〜７７１ｉ　フリップフロップ
７７２ａ〜７７２ｉ　２入力ＡＮＤ回路
７７６　９入力ＯＲ回路
【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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