(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に静電潜像を形成するための光を出射する光源と、
前記光が前記感光体上を所定の方向に移動するように偏向する偏向手段と、
１画素の濃度を示す画素データに基づく幅のパルスを含むＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号に基づいて光源から前記光を出射させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記所定の方向において隣接する２つの画素の濃度の和が所定の値未満の場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の１つのパルスを生成し、
前記２つの画素の濃度の和が所定の値以上の場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の２つのパルスを独立して生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体上に静電潜像を形成するための光を出射する光源と、
前記光が前記感光体上を所定の方向に移動するように偏向する偏向手段と、
１画素の濃度を示す画素データに基づく幅のパルスを含むＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号に基づいて光源から前記光を出射させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記所定の方向において隣接する２つの画素の濃度の和が第１の値未満の場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の１つのパルスを生成し、
前記２つの画素の濃度の和が前記第１の値よりも大きい第２の値以上の場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の２つのパルスを独立して生成し、
前記２つの画素の濃度の和が前記第１の値以上かつ前記第２の値未満である場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の１つのパルス又は２つのパルスを独立して生成し、かつ前記２つの画素の濃度の和が前記第１の値以上かつ前記第２の値未満である２つの画素が前記所定の方向に連続する場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の前記１つのパルスと前記２つのパルスとを交互に生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記２つの画素の画素データに基づく幅の１つのパルスを生成する場合、前記１つのパルスを前記２つの画素の境界に跨るように生成し、前記２つの画素の画素データに基づく幅の２つのパルスを独立して生成する場合、当該２つのパルスを前記２つの画素の両端に位置するように生成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】
前記制御手段は、前記２つの画素の画素データに基づく幅の１つのパルスを生成する場合、パルス成長の起点を中央とする中央成長させて前記パルスを生成し、前記２つの画素の画素データに基づく幅の２つのパルスを独立して生成する場合、前記２つの画素の両端をパルス成長の起点とする両端成長させて前記パルスを生成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電された感光体の表面にレーザ光を照射し静電潜像を形成して画像を形成する画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法により画像を形成する画像形成装置は、感光ドラム（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｄｒｕｍ）の感光面を一様に帯電する（ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ  ｃｈａｒｇｅ）帯電装置（ｃｈａｒｇｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を備える。また、その帯電された感光面に画像情報に応じた静電潜像を形成する潜像形成装置（ｌａｔｅｎｔ−ｉｍａｇｅ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、その静電潜像を現像する現像装置（ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、及び、その現像された潜像を記録紙に転写する転写装置（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｕｎｉｔ）を備える。画像形成装置は、感光ドラムの感光面を回転させながら逐次的に画像形成処理を行っている。
【０００３】
この潜像形成装置は、入力される画像情報をレーザ駆動制御部（ｌａｓｅｒ  ｄｒｉｖｉｎｇ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）によって光変調されたレーザ光を出力する半導体レーザを備える。潜像形成装置は、そのレーザ光を回転多面鏡（ポリゴンミラー）で反射させて、感光ドラム上を走査して静電潜像を形成する。
【０００４】
このような半導体レーザは、図１４に示すような電流−光出力特性を有している。半導体レーザは、しきい値電流Ｉｔｈ以下の電流Ｉｂで駆動されるときにはＬＥＤ光を発光し、Ｉｔｈ以上の電流Ｉｏで駆動されるときには光出力がＰｏとなるレーザ光を発光する。この電流−光出力特性は、半導体レーザの個々のばらつき及び温度変化等の影響を受けて変化する。
【０００５】
このため一般的に潜像形成装置は、半導体レーザが感光ドラムに静電潜像を形成するときに、温度変化の影響を受けずに安定したレーザ光を発光することができるようオートパワーコントロール（以下「ＡＰＣ」という）を行うＡＰＣ回路を備えている。
【０００６】
また、階調性を有した画像を転写紙に形成するために半導体レーザに入力するパルス幅変調（以下「ＰＷＭ」という）信号を生成するＰＷＭ回路を備えている。
【０００７】
図１５は、半導体レーザのＰＷＭ駆動時におけるＰＷＭ信号のパルス幅及び光出力の積分値の関係を示すグラフである。線１は、Ｉｂ＝０としてＬＥＤ光の発光を制御するバイアスＡＰＣを行わないとき、線２は、０＜Ｉｂ＜Ｉｔｈとしたとき、及び線３は、Ｉｂ＝ＩｔｈとしたときのＰＷＭパルス幅及び光量の関係を示す。
【０００８】
Ｉｂ＝０の場合（線（１））、ＰＷＭパルス幅が１０％以下のときは、半導体レーザは応答せず光量は０であり、１０％のときに点灯を開始し、ＰＷＭパルス幅が１０％以上９０％以下のときはＰＷＭパルス幅の増大と共に光量はリニアに上昇し、ＰＷＭパルス幅が９０％以上のときは急激に光量が上昇し、光量が１００％に飽和する。
【０００９】
また、０＜Ｉｂ＜Ｉｔｈの場合（線（２））、ＰＷＭパルス幅が５％以下のときは、半導体レーザは応答せず光量は０であり、５％のときに点灯を開始し、ＰＷＭパルス幅が５％以上９０％以下のときはＰＷＭパルス幅の増大と共に光量はリニアに上昇し、ＰＷＭパルス幅が９０％以上のときは急激に光量が上昇し、光量が１００％に飽和する。
【００１０】
さらに、Ｉｂ＝Ｉｔｈの場合（線（３））、ＰＷＭパルス幅が５％以下のときは、半導体レーザは応答せず光量は０であり、５％のときは点灯を開始し、ＰＷＭパルス幅の増大と共に光量は急激に上昇し、１０％以上９５％以下のときは、ＰＷＭパルス幅の増大と共に光量はリニアに上昇し、９５％以上のときは急激に光量が上昇して１００％に飽和する。
【００１１】
特開平７−２９４８３７号公報に開示されているように、バイアス電流Ｉｂを決めるバイアスＡＰＣを行うことにより、ＰＷＭ特性のリニア領域の割合が増大させて出力画像の画質を向上させることができる。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１４６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながらこのような従来のＰＷＭ回路でも、ＰＷＭパルス幅及び光量の関係をＰＷＭパルス幅が０％から１００％の間で完全にリニアにすることは不可能であり、前述のようにＰＷＭパルス幅が０％及び１００％近傍では不感帯を有する。この不感帯を避けるべく、ＰＷＭパルス幅の分解能を高くして光量が急激に増大する１０％近傍及び急激に飽和する９０％近傍を細かく制御するようにすると、ＰＷＭ回路の入力ｂｉｔ数が増大するので、ＰＷＭ回路が複雑化する。例えば、６００ＤＰＩの解像度の画像において、人間の目で識別可能な濃度の階調は１０レベル程度と言われているので、画像の濃度データは４ｂｉｔあれば十分である。しかし、ＰＷＭパルス幅の分解能を高くして半導体レーザの制御を細かく行行おうとすると８ｂｉｔ必要となる。これにより、画像データの処理を行う画像コントローラのｂｉｔ数が不必要に増大するため、高コスト化を招くという問題がある。
【００１３】
一方、半導体レーザの不感帯は、半導体レーザの特性及び駆動回路の特性によって決定される。同一の半導体レーザ及び駆動回路を使用するときは、駆動周波数の増大に伴い不感帯の割合が増し、これによりリニアな領域が減少するので、制御性が低下する。例えば、駆動周波数が１０ＭＨｚのときにＰＷＭパルス幅が５％まで不感帯となる半導体レーザは、駆動周波数が２０ＭＨｚのときにはＰＷＭパルス幅が１０％まで不感帯となる。
【００１４】
このため、近年の高速化及び出力画像の高画質化に伴う半導体レーザの駆動周波数の増大と共に、ＰＷＭパルス幅が０％及び１００％近傍となる低濃度部及び高濃度部の階調の再現性が低下し、出力画像の高画質化が妨げられている。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本願発明の特徴は、上記従来例の欠点を解決することにある。
【００１６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、従来例の欠点を解消し、コストの上昇を抑えて、画質の劣化を防止し、高画質の画像を形成できる画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、感光体上に静電潜像を形成するための光を出射する光源と、前記光が前記感光体上を所定の方向に移動するように偏向する偏向手段と、１画素の濃度を示す画素データに基づく幅のパルスを含むＰＷＭ信号を生成し、当該ＰＷＭ信号に基づいて光源から前記光を出射させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記所定の方向において隣接する２つの画素の濃度の和が所定の値未満の場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の１つのパルスを生成し、前記２つの画素の濃度の和が所定の値以上の場合、前記２つの画素の画素データに基づく幅の２つのパルスを独立して生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
ＰＷＭ信の高周波化を防止し、必要最低限の分解能を維持することができる。これにより画質の向上のために分解能が高くなったときでも、印字画像の階調の再現性をそれほど低下させず且つ画質の劣化を防止することができる。所定のパルス成長方式が、中央成長方式及び両端成長方式を含むので、印字画像の階調の再現性の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳しく説明する。尚、以下の実施例は、クレームに係る発明を限定するものでなく、また実施例の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。また、この実施例では、１つの感光ドラムを有する画像形成装置の場合で説明するが、本発明はこのような１ドラム形態の装置に限定されるものでなく、例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用の各画像形成ユニットを記録シートの搬送方向に沿って複数配置した構成でもよい。
【００２１】
図１は、本発明の実施例に係る電子写真式の画像形成装置の構成を説明する概略平面図である。図２は、その側面図である。
【００２２】
潜像形成装置である書き込み光学ユニット（ｌａｓｅｒ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）１００は、半導体レーザ１７を備える。半導体レーザ１７は、入力される画像情報を後述する図３のレーザ駆動制御部３００によって光変調されたレーザ光を出力する。また光学ユニット（ｌａｓｅｒ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）１００は、半導体レーザ１７から出力されたレーザ光を平行光にするコリメータレンズ２０と、コリメータレンズ２０により平行光にされたレーザ光を連続的に角度を変える偏向ビームとして反射する回転多面鏡１５を備える。また、回転多面鏡１５を図中矢印方向に回転駆動するレーザスキャナモータ１６と、回転多面鏡１５で反射されたレーザ光の歪曲収差の補正等を行うｆ−θレンズ２１と、ｆ−θレンズ２１を介して入射されたレーザ光を感光ドラム１０上を走査するように反射させる反射鏡１８と、感光ドラム１０の側部におけるレーザ光の走査開始位置近傍に配置されているＢＤセンサ１９を備える。このような構成で光学ユニット（ｌａｓｅｒ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）１００は、レーザ光を回転多面鏡（ポリゴンミラー）で反射させて感光ドラム上を走査して静電潜像を形成する。
【００２３】
画像形成装置は、静電潜像を可視像として現像する現像器１２と、現像された可視像を不図示の転写材に転写する転写帯電器１３と、転写された可視像を定着させる定着器１４を備える。
【００２４】
回転多面鏡１５の各反射面での反射による１ラインの走査は、感光ドラム１０の主走査方向の１ラインの走査に対応する。
【００２５】
ＢＤセンサ１９は、主走査方向の走査に先立って回転多面鏡１５の各反射面で反射されたレーザ光を検出すると共にＢＤ信号を出力する。出力されたＢＤ信号は、主走査方向の走査開始基準信号として不図示のタイミングコントローラに入力される。このタイミングコントローラは、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書き出し開始位置の同期をとる。
【００２６】
図３は、図１及び図２における半導体レーザ１７を駆動するレーザ駆動制御部３００の構成を概略的に示すブロック図である。
【００２７】
レーザ駆動制御部３００は、読み出しクロックを生成する発振回路７と、書き込みクロックを生成する発振回路８を備える。生成手段である画像処理コントローラ１は、発振回路７から入力される読み出しクロックに同期した４ｂｉｔの画素データから成る画像データ５１（図５（ａ））を出力する。データ分離回路２は、ＦＩＦＯメモリを内蔵し、発振回路８によって生成される書き込みクロックに同期して、画像処理コントローラ１から入力される画像データ５１を順に蓄積すると共に、奇数番目の画素データである奇数番データ及び偶数番目の画素データである偶数番データに分離して後述するパルス幅テーブル３に出力する。データ出力手段であるパルス幅テーブル３は、８ｂｉｔのアドレスと８ｂｉｔのデータとを有するテーブルを備え、データ分離回路２から入力された奇数番データ及び偶数番データに対応するパルス幅を示すパルス幅データを後述するＰＷＭ回路６に送出する。発振回路８によって生成される書き込みクロックをカウントし、書き込みクロックの奇数番目及び偶数番目を示す１ｂｉｔの信号を後述するＰＷＭ回路６に入力するカウンタ５と、半導体レーザ１７に入力するＰＷＭ信号を生成する変換手段としてのＰＷＭ回路６（図４）と発振回路８によって生成される書き込みクロックを分周したモード切替信号をＰＷＭ回路６に供給するカウンタ５を備える。
【００２８】
また、発振回路７が生成する読み出しクロック及び発振回路８が生成する書き込みクロックの周波数は、データ分離回路２が内蔵するＦＩＦＯメモリのデータが１走査中にオーバーフロー又はアンダーフローを起こさないように設定されている。
【００２９】
図４は、図３におけるＰＷＭ回路６の回路図である。
【００３０】
図４において、ＰＷＭ回路６は、パルス幅テーブル３から供給される８ｂｉｔのパラレル信号であるパルス幅データを発振回路８で生成された書き込みクロックに同期して出力するレジスタ６０１を備える。デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路６０２は、レジスタ６０１からの出力信号をアナログ電圧に変換し、三角波発生回路６０４は、発振回路８で生成された書き込みクロックを受けてその周波数の三角波を生成する。ＥＸ−ＯＲゲート６０５は、三角波発生回路６０４により生成された三角波とカウンタ５により生成されたモード切替信号が入力される。コンパレータ６０３は、デジタルアナログ変換回路６０２からの出力信号とＥＸ−ＯＲゲート６０５の出力信号とを比較して後述する図５のＰＷＭ信号５２（図５（ｂ））を出力する。コンパレータ６０３から出力されたＰＷＭ信号５２を不図示の駆動手段であるレーザダイオード駆動回路を介して半導体レーザ１７に供給するバッファ６０５とを備える。
【００３１】
図１６は、同実施例の動作を説明するタイミングチャートである。１６−ａは、発振回路７の読み出しクロックの出力波形である。１６−ｂは、画像処理コントローラ１から出力される４ｂｉｔの画素データである。この４ｂｉｔの画素データは、発振回路７の読み出しクロックに同期してデータ分離回路２に入力される。１６−ｃは、発振回路８の書き込みクロックの出力波形である。１６−ｄおよび１６−ｅは、画素データの奇数番データ及び偶数番データで、発振回路８の書き込みクロックに同期してパルス幅テーブル３に入力される。
【００３２】
図１７は、パルス幅テーブルの構成を示す。パルス幅テーブルは、それぞれ４ｂｉｔの偶数番データと奇数番データがアドレスとなり、そこに保持されている８ｂｉｔのデータが出力される。これを図１６では、１６−ｆで表す。１６−ｇは、カウンタ５で発振回路８によって生成される書き込みクロックを分周したモード切替信号を示す。１６−ｉは、三角波発生回路６０４により生成される三角波を示す。６−ｊは、パルス幅テーブル３の８ｂｉｔの出力を受けてアナログ電圧に変換するデジタルアナログ変換回路６０２の出力波形を示す。１６−ｋは、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力を示す。ＥＸ−ＯＲ６０５は、モード切替信号１６−ｇがＬｏの時は、三角波発生回路６０４により生成される三角波を反転した波形を出力し、Ｈｉの時は、三角波発生回路６０４により生成される三角波を正転した波形を出力する。コンパレータ６０３は、デジタルアナログ変換回路６０２の出力１６−ｊとＥＸ−ＯＲ６０５の出力１６−ｋを比較する。デジタルアナログ変換回路６０２の出力が大きいときは、Ｈｉを出力し、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力が大きいときは、Ｌｏを出力する。このときの波形を１６−ｈに示す。
【００３３】
図５は、図４のＰＷＭ回路６によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。図５において、ＰＷＭ信号５２（図５（ｂ））は、画像処理コントローラ１によって出力される画像データ５１（図５（ａ））と対応しており、ＰＷＭ回路６によって出力される。画像データ５１は、第１の画素データである連続する４ｂｉｔの画素データ、０Ｈ，２Ｈ，８Ｈ，ＡＨ，ＦＨ，３Ｈ，ＢＨ，７Ｈ，３Ｈ，０Ｈ，２Ｈ，１Ｈから成る。この画素データは、データ分離回路２によって奇数番データ及び偶数番データとに分離される。そして、発振回路８から入力される書き込みクロックに同期されて、夫々を対にすることによって生成された８ｂｉｔのアドレスデータがパルス幅テーブル３に格納される。
【００３４】
次いで、当該アドレスデータに対応する８ｂｉｔのパルス幅データが、ＰＷＭ回路６に出力され、カウンタ５からＰＷＭ回路に入力される１ｂｉｔの信号に基づき、奇数番目のパルスは画素の中央をパルス成長の起点とする中央成長方式、及び偶数番目のパルスは画素の両端をパルス成長の起点とする両端成長方式によって、パルス幅テーブル３から入力された第２の画素データとしてのパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データ、１１Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，１９Ｈ，１９Ｈから成るＰＷＭ信号５２が出力される。
【００３５】
このとき、画像データ５１及びＰＷＭ信号５２は、夫々ｎ個の画素データ及びｍ個の画素データから成るとすると（ｎ，ｍは自然数）、画像データ５１及びＰＷＭ信号５２の解像度の比はｎ：ｍとなり、且つｎ＞ｍとなる。
【００３６】
図３のレーザ駆動部３００によれば、ＰＷＭ回路６は、奇数番目のパルスは中央成長方式、及び偶数番目のパルスは両端成長方式によって、パルス幅テーブル３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データから成るＰＷＭ信号５２を出力する。このとき、画像データ５１及びＰＷＭ信号５２の解像度の比はｎ：ｍ、且つｎ＞ｍとなるので、ＰＷＭ信号５２の周波数が下がることによってＰＷＭ信号５２の高周波化を防止する。また、奇数番目と偶数番目の画像データをたし合せたものを中央成長方式のみ、左成長方式のみ、または右成長方式のみだけでパルス幅の画素データを表現した場合には、分解能が半分に低下してしまう。しかし、本発明では、奇数番目のパルスは中央成長方式、及び偶数番目のパルスは両端成長方式によって表現するので必要最低限の分解能を維持することができる。これにより画質の向上のために分解能が高くなったときでも、印字画像の階調の再現性をそれほど低下させず且つ画質の劣化を防止することができる。所定のパルス成長方式が、中央成長方式及び両端成長方式を含むので、印字画像の階調の再現性の低下を防止することができる。
【００３７】
尚、奇数番目のパルスは中央成長方式、及び偶数番目のパルスは両端成長方式としたが、この逆でも良い。
【００３８】
図６は、図３のレーザ駆動部３００の第１の変形例の構成を概略的に示すブロック図である。図６のレーザ駆動部６００は、構成が図３の装置と基本的に同じであり、図３のものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複した説明を省略し、図３のものと異なる構成要素についてのみ以下に説明する。
【００３９】
図６において、レーザ駆動部６００は、図３におけるカウンタ５に代えて、パルス成長テーブル９を備える。このパルス成長テーブル９は、８ｂｉｔのアドレスと１ｂｉｔのデータとを有するテーブルを備え、入力された奇数番データ及び偶数番データを夫々対になるように格納すると共に、対になったデータを８ｂｉｔのアドレスと見なして、上記テーブルにおいて当該アドレスに対応する１ｂｉｔのデータをＰＷＭ回路６に送出する。
【００４０】
図１８は、同実施例の動作を説明するタイミングチャートである。１８−ａは、発振回路７の読み出しクロックの出力波形である。１８−ｂは、画像処理コントローラ１から出力される４ｂｉｔの画素データである。この４ｂｉｔの画素データは、発振回路７の読み出しクロックに同期してデータ分離回路２に入力される。１８−ｃは、発振回路８の書き込みクロックの出力波形である。１８−ｄおよび１８−ｅは、画素データの奇数番データ及び偶数番データで、発振回路８の書き込みクロックに同期してパルス幅テーブル３に入力される。
【００４１】
図１７は、パルス幅テーブルの構成を示す。パルス幅テーブルは、それぞれ４ｂｉｔの偶数番データと奇数番データがアドレスとなり、そこに保持されている８ｂｉｔのデータが出力される。これを図１８では１８−ｆで表す。１８−ｇは、パルス成長テーブル９の出力信号を示す。
【００４２】
図１９は、パルス成長テーブルの構成を示す。パルス成長テーブルは、それぞれ４ｂｉｔの偶数番データと奇数番データがアドレスとなり、そこに保持されている１ｂｉｔのモード切替データが出力される。１６−ｉは、三角波発生回路６０４により生成される三角波を示す。１６−ｊは、パルス幅テーブル３の８ｂｉｔの出力を受けてアナログ電圧に変換するデジタルアナログ変換回路６０２の出力波形を示す。１６−ｋは、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力を示す。ＥＸ−ＯＲ６０５は、モード切替信号２０−ｇがＬｏの時は、三角波発生回路６０４により生成される三角波を反転した波形を出力し、Ｈｉの時は、三角波発生回路６０４により生成される三角波を正転した波形を出力する。コンパレータ６０３は、デジタルアナログ変換回路６０２の出力１６−ｊとＥＸ−ＯＲ６０５の出力１６−ｋを比較する。デジタルアナログ変換回路６０２の出力が大きいときは、Ｈｉを出力し、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力が大きいときはＬｏを出力する。このときの波形を１６−ｈに示す。
【００４３】
図７は、図６のＰＷＭ回路６によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。図７において、ＰＷＭ信号７２（図７（ｂ））は、画像処理コントローラ１によって出力される画像データ７１（図７（ａ））と対応しており、ＰＷＭ回路６によって出力される。画像データ７１は、連続する４ｂｉｔの画素データ０Ｈ，２Ｈ，８Ｈ，ＡＨ，ＦＨ，３Ｈ，ＢＨ，７Ｈ，３Ｈ，０Ｈ，２Ｈ，１Ｈから成る。この画素データは、データ分離回路２によって、奇数番データ及び偶数番データとに分離されると共に、発振回路８から入力される書き込みクロックに同期されて、夫々を対にすることによって生成された８ｂｉｔのアドレスデータがパルス幅テーブル３に格納される。
【００４４】
次いで、当該アドレスデータに対応する８ｂｉｔのパルス幅データがＰＷＭ回路６に出力され、パルス成長テーブル９から入力される１ｂｉｔの信号に基づき、パルス幅が８０Ｈ未満のパルスは中央成長方式、及び８０Ｈ以上のパルスは両端成長方式によって、パルス幅テーブル３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データ１１Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，１９Ｈ，１９Ｈから成るＰＷＭ信号７２が出力される。
【００４５】
図６のレーザ駆動部６００によれば、ＰＷＭ回路６は、パルス幅が８０Ｈ以下のパルスは中央成長方式、及び８０Ｈ以上のパルスは両端成長方式によってパルス幅テーブル３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データから成るＰＷＭ信号７２を生成する。これにより画像データ７１の奇数番データ、偶数番データ、各々ではＰＷＭパルス幅として不感帯となるような場合でも、奇数番データと偶数番データに基づいて一つの画素を中央成長方式のパルス幅の画素データで表現する。このため低濃度部における印字画像の階調の再現性を向上させることで低濃度部の画質を向上させることができる。またパルス成長の起点を画素データに応じて決定する方式なので、印字画像の階調の再現性の低下を防ぐことができる。本来の濃度データを保持した印字画像を形成することができる。
【００４６】
図８は、図３のレーザ駆動部３００の第２の変形例の構成を概略的に示すブロック図である。図８のレーザ駆動部８００は、構成が図３の装置と基本的に同じであり、同じ構成要素には同一の符号を付して重複した説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００４７】
図８において、レーザ駆動部８００は、図３のレーザ駆動部３００に加えて、パルス成長テーブル９をさらに備える。このパルス成長テーブル９は、パルス幅テーブル３と並列に配されると共にカウンタ５に接続される。そして８ｂｉｔのアドレスと１ｂｉｔのデータとを有するテーブルを備え、入力された奇数番データ及び偶数番データを夫々対になるように格納すると共に、対になったデータを８ｂｉｔのアドレスと見なして、上記テーブルにおいて当該アドレスに対応する１ｂｉｔのデータをＰＷＭ回路６に送出する。
【００４８】
図２０は、同実施例の動作を説明するタイミングチャートである。２０−ａは、発振回路７の読み出しクロックの出力波形である。２０−ｂは、画像処理コントローラ１から出力される４ｂｉｔの画素データである。この４ｂｉｔの画素データは、発振回路７の読み出しクロックに同期してデータ分離回路２に入力される。２０−ｃは、発振回路８の書き込みクロックの出力波形である。２０−ｄおよび２０−ｅは、画素データの奇数番データ及び偶数番データで、発振回路８の書き込みクロックに同期してパルス幅テーブル３に入力される。
【００４９】
図１７は、パルス幅テーブルの構成を示す。パルス幅テーブルは、それぞれ４ｂｉｔの偶数番データと奇数番データがアドレスとなり、そこに保持されている８ｂｉｔのデータが出力される。これを図２０では２０−ｆで表す。２０−ｇは、パルス成長テーブル９の出力信号を示す。これを２０−ｆで表す。２０―ｇはパルス成長テーブルの出力信号を示す。パルス成長テーブルの構成を図２１に示す。パルス成長テーブルは、それぞれ４ｂｉｔの偶数番データと奇数番データおよびカウンタ５の出力である偶数番奇数番分離データがアドレスとなりそこに保持されている１ｂｉｔのモード切替データが出力される。１６−ｉは、三角波発生回路６０４により生成される三角波を示す。１６−ｊは、パルス幅テーブル３の８ｂｉｔの出力を受けてアナログ電圧に変換するデジタルアナログ変換回路６０２の出力波形を示す。１６−ｋ、はＥＸ−ＯＲ６０５の出力を示す。ＥＸ−ＯＲ６０５はモード切替信号２０―ｇがＬｏの時は三角波発生回路６０４により生成される三角波を反転した波形を出力し、Ｈｉの時は三角波発生回路６０４により生成される三角波を正転した波形を出力する。コンパレータ６０３は、デジタルアナログ変換回路６０２の出力１６−ｊをＥＸ−ＯＲ６０５の出力１６−ｋと比較し、デジタルアナログ変換回路６０２の出力が大きいときはＨｉを出力し、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力が大きいときはＬｏを出力する。このときの波形を１６−ｈに示す。
【００５０】
図９は、図８のＰＷＭ回路６によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。図９において、ＰＷＭ信号９２（図９（ｂ））は、画像処理コントローラ１によって出力される画像データ９１（図９（ａ））と対応しており、ＰＷＭ回路６によって出力される。
【００５１】
画像データ９１は、連続する４ｂｉｔの画素データ０Ｈ，２Ｈ，８Ｈ，ＡＨ，ＦＨ，３Ｈ，ＢＨ，７Ｈ，３Ｈ，０Ｈ，２Ｈ，１Ｈから成る。この画素データは、データ分離回路２によって、奇数番データ及び偶数番データとに分離されると共に、発振回路８から入力される書き込みクロックに同期されて、夫々を対にすることによって生成された８ｂｉｔのアドレスデータがパルス幅テーブル３に格納される。
【００５２】
次いで、当該アドレスデータに対応する連続した８ｂｉｔのパルス幅データが、ＰＷＭ回路６に出力される。パルス成長テーブル９から入力される１ｂｉｔの信号に基づき、パルス幅が５０Ｈ未満のパルスは中央成長方式、Ｂ０Ｈ以上のパルスは両端成長方式、並びに５０Ｈ以上Ｂ０Ｈ未満の奇数番目のパルスは中央成長方式、及び偶数番目のパルスは両端成長方式によってパルス幅テーブル３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データ１１Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，１９Ｈ，１９Ｈから成るＰＷＭ信号９２が出力される。
【００５３】
図８のレーザ駆動部８００によれば、ＰＷＭ回路６は、パルス幅が５０Ｈ未満のパルスは中央成長方式、Ｂ０Ｈ以上のパルスは両端成長方式、並びに５０Ｈ以上Ｂ０Ｈ未満の奇数番目のパルスは中央成長方式、及び偶数番目のパルスは両端成長方式によってパルス幅テーブル記憶装置３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データから成るＰＷＭ信号９２を生成する。これにより、奇数番データと偶数番データに基づいて一つの画素を中央成長方式のパルス幅の画素データで表現するので、低濃度部における印字画像の階調の再現性を向上させることで低濃度部の画質を向上させることができる。
【００５４】
さらに、中間濃度の画素データが連続するときに中央成長方式及び両端成長方式を交互に繰り返すことができるので分解能の低下を防ぐことができる。
【００５５】
図１０は、図３のレーザ駆動部３００の第３の変形例の構成を概略的に示すブロック図である。図１０のレーザ駆動部１１０は、構成が図３の装置と基本的に同じであり、同じ構成要素には同一の符号を付して重複した説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００５６】
図１０において、レーザ駆動部１１０は、図３のレーザ駆動部３００に加えて、パルス幅テーブル１０３及びパルス成長テーブル９を追加的に備える。
【００５７】
図２２は、図１０におけるＰＷＭ回路１０の回路図である。図２２において、ＰＷＭ回路１０は、パルス幅テーブル１０３から供給される８ｂｉｔのパラレル信号であるパルス幅データを、アナログ電圧に変換するデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路６０２を備える。また、発振回路８で生成された書き込みクロックを受けてその周波数の三角波を生成する三角波発生回路６０４と、三角波発生回路６０４により生成された三角波とカウンタ５により生成されたモード切替信号が入力されるＥＸ−ＯＲゲート６０５を備える。コンパレータ６０３は、デジタルアナログ変換回路６０２からの出力信号とＥＸ−ＯＲゲート６０５の出力信号とを比較して後述する図５のＰＷＭ信号１０２（図１１（ｂ））を出力する。コンパレータ６０３から出力されたＰＷＭ信号１０２を不図示のレーザダイオード駆動回路（駆動手段）を介して半導体レーザ１７に供給するバッファ６０５とを備える。
【００５８】
図２３は、同実施例の動作を説明するタイミングチャートである。２３−ａは、発振回路７の読み出しクロックの出力波形である。２３−ｂは、画像処理コントローラ１から出力される４ｂｉｔの画素データである。この４ｂｉｔの画素データは、発振回路７の読み出しクロックに同期してデータ分離回路２に入力される。２３−ｃは、発振回路８の書き込みクロックの出力波形である。２３−ｄおよび２３−ｅは、奇数番データ及び偶数番データで発振回路８の書き込みクロックに同期してパルス幅テーブル３に入力される。
【００５９】
図２４は、パルス幅テーブル１０３の構成を示す。パルス幅テーブルは、１周期の前半は４ｂｉｔの奇数番データがアドレスとなりそこに保持されている８ｂｉｔのデータが出力され、１周期の後半は４ｂｉｔの偶数番データがアドレスとなりそこに保持されている８ｂｉｔのデータが出力される。これを２３−ｆで表す。２３―ｇは、カウンタ５が発振回路８によって生成される書き込みクロックを分周したモード切替信号を示す。１６−ｉは、三角波発生回路６０４により生成される三角波を示す。１６−ｊは、パルス幅テーブル記憶装置３の８ｂｉｔの出力を受けてアナログ電圧に変換するデジタルアナログ変換回路６０２の出力波形を示す。１６−ｋは、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力を示す。ＥＸ−ＯＲ６０５は、モード切替信号２３―ｇがＬｏの時は、三角波発生回路６０４により生成される三角波を反転した波形を出力し、Ｈｉの時は、三角波発生回路６０４により生成される三角波を正転した波形を出力する。コンパレータ６０３は、デジタルアナログ変換回路６０２の出力１６−ｊとＥＸ−ＯＲ６０５の出力１６−ｋを比較し、デジタルアナログ変換回路６０２の出力が大きいときはＨｉを出力し、ＥＸ−ＯＲ６０５の出力が大きいときはＬｏを出力する。このときの波形を１６−ｈに示す。
【００６０】
図１１は、図１０のＰＷＭ回路６によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。ＰＷＭ信号１０２（図１１（ｂ））は、画像処理コントローラ１によって出力される画像データ１０１（図１１（ａ））と対応しており、ＰＷＭ回路１０によって出力される。
【００６１】
画像データ１０１は、連続する４ｂｉｔの画素データ０Ｈ，２Ｈ，８Ｈ，ＡＨ，ＦＨ，３Ｈ，ＢＨ，７Ｈ，３Ｈ，０Ｈ，２Ｈ，１Ｈから成り、データ分離回路２によって、奇数番データ及び偶数番データとに分離される。そして発振回路８から入力される書き込みクロックに同期されて、夫々を対にすることによって生成された８ｂｉｔのアドレスデータがパルス幅テーブル記憶装置１０３に格納される。次いで、当該アドレスデータに対応する連続する８ｂｉｔのパルス幅データがＰＷＭ回路１０に出力される。このとき１周期の前半周期データと後半周期データの周期に分かれて出力される。また１ｂｉｔのパスル成長テーブルがＰＷＭ回路１０に出力される。奇数番データ０Ｈ及び偶数番データ２Ｈに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ１１Ｈのパルスは中央偶数番データ２Ｈ側、奇数番データ８Ｈ及び偶数番データＡＨに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ９９Ｈのパルスは両端、及び奇数番データＦＨ及び偶数番データ３Ｈに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ９９Ｈのパルスは中央奇数番データＦＨ側に、パルス幅テーブル記憶装置１０３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データ１１Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，１９Ｈ，１９Ｈから成りパスル成長テーブルにより中央または両端成長が決定されるＰＷＭ信号１０２が出力される。
【００６２】
図１０のレーザ駆動部１１０によれば、ＰＷＭ回路１０は、奇数番データ０Ｈ及び偶数番データ２Ｈに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ１１Ｈのパルスは中央偶数番データ２Ｈ側、奇数番データ８Ｈ及び偶数番データＡＨに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ９９Ｈのパルスは両端、及び奇数番データＦＨ及び偶数番データ３Ｈに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ９９Ｈのパルスは中央奇数番データＦＨ側に、パルス幅テーブル３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データから成るＰＷＭ信号１０２を生成する。これにより本来の濃度データを保持した印字画像を形成することができる。
【００６３】
また、先述と同様、奇数番データと偶数番データに基づいて一つの画素を中央成長方式のパルス幅の画素データで表現するので、低濃度部における印字画像の階調の再現性を向上させることで低濃度部の画質を向上させることができる。
【００６４】
図１２は、レーザ駆動部３００の第４の変形例のＰＷＭ回路６によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。本変形例におけるレーザ駆動部は、パルス幅テーブル１０３の構成が図２４で示される内容であり、他の構成が図１０の装置と同じである。
【００６５】
図１２において、ＰＷＭ信号１２２（図１２（ｂ））は、画像処理コントローラ１によって出力される画像データ１２１（図１２（ａ））と対応しており、ＰＷＭ回路１０によって出力される。
【００６６】
画像データ１２１は、連続する４ｂｉｔの画素データ０Ｈ，２Ｈ，８Ｈ，ＡＨ，ＦＨ，３Ｈ，ＢＨ，７Ｈ，３Ｈ，０Ｈ，２Ｈ，１Ｈから成り、データ分離回路２によって、奇数番データ及び偶数番データとに分離されると共に、発振回路８から入力される書き込みクロックに同期されて、夫々を対にすることによって生成された８ｂｉｔのアドレスデータがパルス幅テーブル１０３に格納される。次いで、当該アドレスデータに対応する連続する８ｂｉｔのパルス幅データがＰＷＭ回路１０に出力さる。このとき１周期の前半周期データと後半周期データの周期に分かれて出力される。また１ｂｉｔのパスル成長テーブルがＰＷＭ回路１０に出力される。奇数番データ０Ｈ及び偶数番データ２Ｈに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ１５Ｈのパルスは、中央偶数番データ２Ｈ側、奇数番データ８Ｈ及び偶数番データＡＨに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ９９Ｈのパルスは両端、及び奇数番データＦＨ及び偶数番データ３Ｈに対応する８ｂｉｔのパルス幅データ９９Ｈのパルスは中央奇数番データＦＨ側に、パルス幅テーブル記憶装置３から入力されたパルス幅データに準ずるパルス幅の画素データ１５Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，９９Ｈ，１ＡＨ，１ＡＨから成るＰＷＭ信号１２２が出力される。
【００６７】
ＰＷＭ信号１２２のパルス幅は、パルス幅が２０Ｈ以上Ｅ０Ｈ以下の範囲において、ＰＷＭ信号１２２が入力された半導体レーザ１７の光量と良好なリニアな関係にあり、図１３で示すように、例えば、ＰＷＭ信号１２２のパルス幅が２０Ｈのときは、半導体レーザ１７の光量は１２．５％であり、パルス幅がＥ０Ｈのときは、半導体レーザ１７の光量は８７．５％であり、ＰＷＭ信号１２２のパルス幅のデューティーと光量のデューティーが一致する。
【００６８】
しかしながら、ＰＷＭ信号１２２のパルス幅は、パルス幅が２０Ｈ以下及びＥ０Ｈ以上の範囲において、ＰＷＭ信号１２２が入力された半導体レーザ１７の光量と非線形な関係にあり、例えば、ＰＷＭ信号１２２のパルス幅が１５Ｈのときは、半導体レーザ１７の光量は６．２５％であり、ＰＷＭ信号１２２のパルス幅のデューティーと光量のデューティーが一致しない。
【００６９】
しかし、本変形例によれば、パルス幅テーブル３が備えているテーブルを変形することにより、例えば、画像データ１２１の画素データＯＨ，２Ｈに対応するＰＷＭ信号１２２の画素データは１５Ｈとなるので、実際の光量は６．２５％となることから、画像データのデューティー及び光量のデューティーが一致する。
【００７０】
以上の構成によれば、レーザダイオード１７の特性に合わせたパルス幅テーブル３を採用することによって、より良好なＰＷＭ特性を有する画像形成回路を提供することができる。
【００７１】
これは他の変形例にも適用できることは言うまでもない。
【００７２】
また、本発明の目的は、上記実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（又は記録媒体）を、システム又は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７４】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００７６】
また、上記プログラムは、上述した実施の形態の機能をコンピュータで実現することができればよく、その形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態を有するものでもよい。
【００７７】
プログラムを供給する記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例に係る電子写真式の画像形成装置の構成を説明する概略平面図である。
【図２】本発明の実施例に係る電子写真式の画像形成装置の構成を説明する概略側面図である。
【図３】本発明の実施例に係るレーザ駆動制御部の構成を説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施例に係るＰＷＭ回路の構成を説明するブロック図である。
【図５】第１実施例に係るＰＷＭ回路によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。
【図６】第１変形例に係るＰＷＭ回路の構成を説明するブロック図である。
【図７】第１変形例に係るＰＷＭ回路によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。
【図８】第２変形例に係るＰＷＭ回路の構成を説明するブロック図である。
【図９】第２変形例に係るＰＷＭ回路によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。
【図１０】第３変形例に係るＰＷＭ回路の構成を説明するブロック図である。
【図１１】第３変形例に係るＰＷＭ回路によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。
【図１２】第＊変形例に係るＰＷＭ回路によって出力されるＰＷＭ信号を説明する図である。
【図１３】第４変形例に係る半導体レーザの電流−光出力特性を示すグラフである。
【図１４】半導体レーザの電流−光出力特性を示すグラフである。
【図１５】半導体レーザのＰＷＭ駆動時におけるＰＷＭ信号のパルス幅及び光出力の積分値の関係を示すグラフである。
【図１６】第１実施例に係るタイミングチャートである。
【図１７】第１実施例に係るパルス幅テーブルの構成である。
【図１８】第１変形例に係るタイミングチャートである。
【図１９】第１変形例に係るパルス成長テーブルの構成である。
【図２０】第２変形例に係るタイミングチャートである。
【図２１】第２変形例に係るパルス成長テーブルの構成である。
【図２２】第３変形例に係るＰＷＭ回路の回路図である。
【図２３】第３変形例に係るタイミングチャートである。
【図２４】第３変形例に係るパルス幅テーブルの構成である。
【符号の説明】
【００７９】
１  画像処理コントローラ
２  データ分離回路
３  パルス幅テーブル記憶装置
５  カウンタ
６  ＰＷＭ回路
７  発振回路
８  発振回路
１０  感光ドラム
１７  レーザダイオード
【図１】
0004708908.tif 000002
【図２】
0004708908.tif 000003
【図３】
0004708908.tif 000004
【図４】
0004708908.tif 000005
【図５】
0004708908.tif 000006
【図６】
0004708908.tif 000007
【図７】
0004708908.tif 000008
【図８】
0004708908.tif 000009
【図９】
0004708908.tif 000010
【図１０】
0004708908.tif 000011
【図１１】
0004708908.tif 000012
【図１２】
0004708908.tif 000013
【図１３】
0004708908.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004708908.tif 000016
【図１６】
0004708908.tif 000017
【図１７】
0004708908.tif 000018
【図１８】
0004708908.tif 000019
【図１９】
0004708908.tif 000020
【図２０】
0004708908.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0004708908.tif 000023
【図２３】
0004708908.tif 000024
【図２４】
0004708908.tif 000025