(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録することにより、中間調の濃度制御をするレーザ記録装置において、
前記半導体レーザ光源の駆動時のパルス信号に顕在化する自己発熱による光量変化を示す特性をドループ特性とし、前記半導体レーザ光源のドループ特性を事前に修復する補正をドループ補正とし、前記画像データの１ラインの画像有効領域において、前記ドループ補正をする範囲をドループ補正範囲としたとき、
前記半導体レーザ光源のドループ特性に応じた前記ドループ補正範囲を設定して中間調の濃度制御を実行する制御手段と、
前記制御手段により設定される前記ドループ補正範囲を基準に前記画像の記録に先行して前記画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出すると共に、検出された前記連続性に対するドループ補正量のレベル調整をし、レベル調整されたドループ補正量に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正するドループ補正手段と、
前記ドループ補正手段によりドループ補正された画像データをパルス幅変調する変調手段と、
前記変調手段によりパルス幅変調されたパルス信号に基づいて前記半導体レーザ光源を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とするレーザ記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記半導体レーザ光源のドループ補正情報を入力し、予めテーブル化された複数の設定値の中から前記ドループ補正情報に基づいて当該半導体レーザ光源のドループ特性に対応した、ドループ補正用の第１及び第２基準値、カウンタ選択信号及び加算ビット選択信号を選択して出力し、
前記ドループ補正手段は、
前記制御手段から出力された前記第１及び第２基準値と前記画像データの階調値とを比較して前記画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出し、前記カウンタ選択信号に基づいてドループ補正範囲を設定し、前記加算ビット選択信号に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正を実行することを特徴とする請求項１に記載のレーザ記録装置。
【請求項３】
前記画像データを所定の同期信号、画像領域信号、画像クロック信号、カウンタ選択信号及び加算ビット選択信号に基づいて１ライン走査分毎にドループ補正する場合であって、
前記ドループ補正手段は、
前記画像データの階調値と前記第１及び第２基準値とを比較する比較器と、
前記同期信号、画像領域信号、画像クロック信号、カウンタ選択信号及び前記比較器による比較結果値に基づいてカウントアップ又はカウントダウンするカウンタと、
前記カウンタの出力値を加算ビット選択信号に基づいて選択するビット選択部と、
前記ビット選択部により選択された補正値を画像データに加算する加算器とを備え、
前記カウンタは、
前記画像データの階調値が第２の基準値を越える場合はカウントアップし、前記画像データの階調値が第１の基準値以下になる場合はカウントダウンし、当該１ライン走査分のドループ補正を終了したときにリセットするようになされることを特徴とする請求項１及び２に記載のレーザ記録装置。
【請求項４】
前記ドループ補正手段は、
前記第１の基準値未満の画像データを入力したときに、当該画像データへの補正値の加算を中止することを特徴とする請求項１乃至３に記載のレーザ記録装置。
【請求項５】
前記半導体レーザ光源のドループ特性に対応付けられたドループ補正用の第１及び第２基準値、カウンタ選択信号及び加算ビット選択信号となる各々のデータを格納する記憶手段を備え、
前記制御手段は、
前記ドループ補正範囲を前記ドループ補正手段に設定する際に、
前記半導体レーザ光源のドループ補正情報に基づいて前記記憶手段から、ドループ補正用の第１及び第２の基準値、カウンタ選択信号及び加算ビット選択信号を読み出し、
前記半導体レーザ光源がドループ回復状態にあるのか、又は、ドループ発生状態にあるかを判別するための閾値として前記記憶手段から読み出した前記第１及び第２基準値を前記比較器に設定し、
前記記憶手段から読み出された前記カウンタ選択信号に基づく加減値を前記カウンタに設定し、
前記記憶手段から読み出された前記加算ビット選択信号に基づく加算ビットを前記ビット選択部に設定することを特徴とする請求項１乃至４に記載のレーザ記録装置。
【請求項６】
前記ドループ補正手段は、
前記画像データの１レベルの増加領域内で前記ドループ特性に応じた傾向の特性を有する乱数値を発生させ、当該乱数値と予め設定された乱数基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カウンタの出力値を任意のカウンタビットに変換する加算変換部を備えることを特徴とする請求項１乃至５に記載のレーザ記録装置。
【請求項７】
前記半導体レーザ光源のドループ特性に対応付けられたドループ補正用の変換ビット設定信号に基づいて乱数基準値を選択して出力するセレクタを備え、
前記記憶手段には、
前記変換ビット設定信号となるデータが格納され、
前記制御手段は、
前記ドループ補正範囲を前記ドループ補正手段に設定する際に、
前記半導体レーザ光源のドループ補正情報に基づいて前記記憶手段から、ドループ補正用の変換ビット設定信号を前記セレクタに設定することを特徴とする請求項１乃至６に記載のレーザ記録装置。
【請求項８】
Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録するレーザ記録方法において、
前記半導体レーザ光源の駆動時のパルス信号に顕在化する自己発熱による光量変化を示す特性をドループ特性とし、前記半導体レーザ光源のドループ特性を事前に修復する補正をドループ補正とし、前記画像データの１ラインの画像有効領域において、前記ドループ補正をする範囲をドループ補正範囲としたとき、
前記半導体レーザ光源のドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定し、
設定された前記ドループ補正範囲を基準に前記画像の記録に先行して前記画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出すると共に、検出された前記連続性に対するドループ補正量のレベル調整をし、レベル調整されたドループ補正量に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正し、
前記ドループ補正された画像データをパルス幅変調し、
前記パルス幅変調によって得られたパルス信号に基づいて前記半導体レーザ光源を駆動することを特徴とするレーザ記録方法。
【請求項９】
前記画像データを１ライン走査分毎にドループ補正する場合であって、
前記半導体レーザ光源のドループ補正情報を入力し、
予めテーブル化された複数の設定値の中から前記ドループ補正情報に基づいて当該半導体レーザ光源のドループ特性に対応した、ドループ補正用の第１及び第２の基準値、カウンタ選択信号及び加算ビット選択信号を選択し、
選択された前記第１及び第２基準値と前記画像データの階調値とを比較して前記画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出し、
選択された前記カウンタ選択信号に基づいてドループ補正範囲を設定し、
選択された前記加算ビット選択信号に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正することを特徴とする請求項８に記載のレーザ記録方法。
【請求項１０】
前記画像データを１ライン走査分毎にドループ補正する際に、
前記画像データの階調値と前記第１及び第２の基準値とを比較する共に、所定の同期信号、画像領域信号、画像クロック信号、カウンタ選択信号及び前記画像データの階調値と前記第１及び第２の基準値との比較結果値に基づいてカウンタを動作させ、
前記画像データの階調値が第２の基準値を越える場合は前記カウンタをカウントアップし、前記画像データの階調値が第１の基準値以下になる場合は前記カウンタをカウントダウンし、当該１ライン走査分のドループ補正を終了したときにリセットして、前記カウンタの出力値を補正値として加算ビット選択信号に基づいて選択し、選択された前記補正値を画像データに加算する処理において、
前記ドループ補正範囲を設定する際に、
前記半導体レーザ光源のドループ補正情報に基づいて記憶手段から、ドループ補正用の第１及び第２の基準値、カウンタ選択信号及び加算ビット選択信号を読み出し、
前記半導体レーザ光源がドループ回復状態にあるのか、又は、ドループ発生状態にあるかを判別するための閾値として前記記憶手段から読み出した前記第１及び第２基準値を比較処理時に設定し、
読み出された前記カウンタ選択信号に基づく加減値を前記カウンタに設定し、
読み出された前記加算ビット選択信号に基づく加算ビットをビット選択時に設定することを特徴とする請求項８及び９に記載のレーザ記録方法。
【請求項１１】
前記第１の基準値未満の画像データを入力したときは、当該画像データへの補正値の加算を中止することを特徴とする請求項８乃至１０に記載のレーザ記録方法。
【請求項１２】
前記半導体レーザ光源のドループ特性と対応付けられたドループ補正用の閾値を予め準備し、
前記ドループ補正時、
前記半導体レーザ光源のドループ特性に基づいてドループ補正用の閾値を選択して設定することを特徴とする請求項８乃至１１に記載のレーザ記録方法。
【請求項１３】
前記半導体レーザ光源のドループ特性を検出する際に、単一の中間調パターンからなる画像を出力し、前記画像からドループ顕在化領域を判断し、前記ドループ補正用の閾値を設定することを特徴とする請求項８乃至１２に記載のレーザ記録方法。
【請求項１４】
前記半導体レーザ光源によるレーザ発光量を設定するための設定光量情報を入力することを特徴とする請求項８乃至１３に記載のレーザ記録方法。
【請求項１５】
前記画像データの１レベルの増加領域内で前記ドループ特性に応じた傾向の特性を有する乱数値を発生させ、当該乱数値と予め設定された乱数基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記カウンタの出力値を任意のカウンタビットに変換することを特徴とする請求項８乃至１４に記載のレーザ記録方法。
【請求項１６】
前記ドループ補正範囲を設定する際に、
前記半導体レーザ光源のドループ補正情報に基づいて前記記憶手段から、当該半導体レーザ光源のドループ特性に対応付けられたドループ補正用の変換ビット設定信号を読み出し、
前記変換ビット設定信号に基づいて乱数基準値を選択することを特徴とする請求項８乃至１５に記載のレーザ記録方法。
【請求項１７】
Ｎ階調の画像データに基づいて画像を形成する装置であって、
像形成体と、
半導体レーザ光源を有して当該半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を前記像形成体上に露光走査して画像を多値記録するレーザ記録手段と、
前記レーザ記録手段により記録された画像を現像する現像手段とを備え、
前記レーザ記録手段には、請求項１乃至１６に記載のレーザ記録装置及びレーザ記録方法が応用されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を備えた白黒又はカラー用のデジタル複合機や複写機に適用して好適なレーザ記録装置、レーザ記録方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、色付きの原稿画像から取得した赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色に係るカラー画像データに基づいてカラー画像形成を行うデジタルカラー複写機が使用されるに至っている。この種の複写機では原稿の画像情報がスキャナ等により読み込まれ、その原稿の画像情報に係るカラー画像データが取得される。
【０００３】
また、複写機にはレーザ記録装置が実装されており、Ｎ階調のカラー画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を所定の電位の感光体ドラム上に露光走査して画像を記録するようになされる。感光体ドラム上に記録された画像は各色のトナーにより現像され、例えば、中間転写体上で色が重ね合わされ、この中間転写体から所定の用紙へ色画像が転写され定着される。この結果、カラー原稿画像を複写（コピー）することができる。
【０００４】
ところで、レーザ記録装置に実装される半導体レーザ光源（以下でレーザダイオードという）によれば、光交換効率が温度に敏感であり、レーザ発光量を安定させるためには、画像領域外で自動光量制御を実施するようになされる。その際に、レーザ駆動電流やバイアス電流等が制御される。
【０００５】
しかし、レーザダイオードには、オン時間に応じたレーザ特有の波形歪み特性（以下でドループ特性という）が存在する。このドループ特性によれば、感光体ドラム上を１ライン（主走査）走査する際に、レーザ駆動電流を一定にする制御をしても、そのレーザ発光量が一定にならずに垂下し、例えば、レーザ発光量が数％程度低くなってしまう。これにより、ドループ特性を原因とした濃度むらが生じ、画像形成品質が低下してしまうおそれがある。
【０００６】
この種のドループ特性の補正方法としては、特許文献１に「半導体発光素子の光量制御方法及び装置」が開示されている。この装置によれば、画像の一定範囲についてレーザ光の点灯及び消灯の平均値を求め、その結果からバイアス電流をレーザ駆動電流に付加するような制御がなされる。こうすることで、半導体発光素子の自己発熱により変化する光量を補正することができ、高精度にレーザダイオードを自動光量制御できるようにしたものである。自動光量制御には高価なＬＤ駆動専用アナログＩＣが使用される。
【０００７】
また、レーザ駆動電流の制御方法については、特許文献２に「画像形成装置」が開示されている。この画像形成装置によれば、１走査中の光量差を画素毎に検出し、差分データを使用してパルス補正電流を制御するようになされる。画像データに近接する一定範囲の画像データのオン・オフ時間比に基づきバイアス電流を制御してドループ補正し、１走査期間中のドループ量をフォトダイオード検出電圧の差分として記憶し、レーザＯＮ時間に応じてメモリから差分データを駆動電流に換算して補正する。こうすることで、ドループ特性を伴うレーザダイオードであっても、より安定した自動光量制御することができ、高品質の画像を形成できるようにしたものである。
【０００８】
いずれの特許文献１及び２においても、レーザ光量の制御はアナログレベルでのバイアス電流や駆動電流等を制御する方法である。半導体レーザは駆動電流に対する交換効率が高く、数％の変動を補正するためには数ｍＡの制御が必要である。特に、高速化された変調クロック信号に対して１ラインでアナログ電流を制御実現するためには、専用駆動回路が必要となる。
【０００９】
このようなレーザダイオードのドループ特性を補正する場合、特許文献３に「レーザ記録装置、レーザ記録方法及び画像形成装置」が記載されており、ドループ特性をデジタル補正するようになされる。
【００１０】
図１３Ａ〜Ｅは、従来例に係るドループ補正例を示す波形図である。特許文献３に見られるようなレーザダイオードから出射されるレーザ光を画像データＤinに基づいて感光体（記録媒体）上に露光走査して画像を多値記録する場合、図１３Ａに示す同期信号Ｓ１は、感光体を１ライン走査（主走査）する毎に立ち上がるパルス信号である。２つのパルス信号の間が主走査期間である。
【００１１】
図１３Ｂに示す画像領域信号Ｓ２は、図１３Ｃに示す画像データＤinの有効領域（画像有効範囲）を示すパルス信号である。パルス信号のハイレベルの期間が画像有効範囲を示している。この画像有効範囲をカウンタで管理する場合にドループ補正範囲が最大カウント値で与えられる。従来方式では、例えば、１３ビット／１ステップのアップダウンカウンタが使用され、当該カウンタは、最大カウント値＝画像有効領域となるように動作する。
【００１２】
なお、図１３Ｃに示す画像データＤinは、画像有効範囲において、（ｉ）〜（iii）の階調レベルを有している。（ｉ）及び（iii）の階調レベルは、下限閾値ＴＨ１よりも低い。(ii)の階調レベルは、上限閾値ＴＨ２よりも高く、しかも、１ライン走査期間中も連続している。
【００１３】
図１３Ｄに示すレーザダイオードのドループ特性によれば、感光体ドラム上を１ライン（主走査）走査する際に、レーザ駆動電流を調整してレーザ出力を一定にする制御をしても、そのレーザ発光量が一定にならずに垂下し、レーザ発光量が数％程度低くなってしまう。このような垂下現象に対して、データ有効領域の１走査内でドループ補正ができるような構成をとっている。例えば、図１３Ｃに示すように画像データＤinがドループ補正用の閾値ＴＨ２以上を連続して検出されるときのドループ出力に対して、図中、波線に示すようにレーザダイオードの出力を補正している。
【００１４】
図１３Ｅに示すレーザダイオードのドループ特性によれば、図１３Ｄに示したレーザダイオードのドループ特性よりも、出力の急激な低下を有している。このようなレーザダイオードのドループ特性が大きいものは、一定の出力から低減した以後は比較的、出力変動が少ない特性を有している場合が多い。
【００１５】
また、特許文献３のドループ特性を改良したドループ補正方法としては、特許文献４に「レーザ記録装置、レーザ記録方法及び画像形成装置」が開示されている。このレーザ記録装置によれば、画像の記録に先行して画像データの１ラインの連続性を検出すると共に、画像データの１レベルの増加領域内でドループ特性に応じた傾向の特性を有する乱数値を用いて画像データを１ライン走査毎にドループ補正するようになされる。このように装置を構成すると、既存のレーザ駆動回路をそのまま使用して、補正レベルの１段階的な差を顕在化せずに、残存する補正値の加算処理の影響を分散できるというものである。
【００１６】
【特許文献１】特開平  １０−１３５５５８号公報
【特許文献２】特開平  １１−２９１５４７号公報
【特許文献３】特開２００４−０９８５１７号公報（第６頁  図１）
【特許文献４】特開２００４−２９９０６８号公報（第５頁  図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来方式のレーザ記録装置を採用したカラー複写機によれば、次のような問題がある。
【００１８】
ｉ．特許文献１や２を改良した特許文献３に見られるようなレーザ記録装置によれば、レーザダイオードのドループ特性をデジタル・ドループ補正する場合に、画像データの１ラインにおける画像有効範囲（画像領域）とカウンタの最大カウント値とがほぼ等しく設定されている。従って、図１３Ｄに示したドループ特性のレーザダイオードに代わって、図１３Ｅに示したような急激な光量出力低下（垂下特性）を有するドループ特性のレーザダイオードが適用された場合に、１ラインレベルでのドループ補正処理となるため、応答性良いドループ補正をすることが困難となる。
【００１９】
ii．また、特許文献３のレーザ記録装置のように、ドループ補正変化率が少ないレーザダイオードを使用する場合であって、広いデータ有効領域でドループ補正するものにおいては、特許文献４に見られるようなレーザ記録装置の乱数値による補正機能を使用して、画像データＤinの階調値が上限閾値ＴＨ２を越え、その後、階調値が連続し、それ以後の階調値が下限閾値ＴＨ１以下となった場合に、乱数回路を動作させることで、残存する補正値の加算処理の影響を分散するようになされる。この補正の結果で、画像データの変化による境界値を顕在化させないことができる。
【００２０】
しかし、図１３Ｅに示したような出力が急激に低下するドループ特性を有したレーザダイオードに乱数値による補正機能をそのまま適用した場合であって、ドループ補正範囲を狭く設定した場合に、残存する補正値の加算処理の分散領域が狭くなることから、そのレーザダイオードのドループ特性が顕在化するおそれがある。
【００２１】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、レーザダイオードのドループ特性の急激な変化に対して中間調画像データによりドループ補正できるようにすると共に、半導体レーザ光源固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようにしたレーザ記録装置、レーザ記録方法及び画像形成装置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】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るレーザ記録装置は、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録することにより、中間調の濃度制御をするレーザ記録装置において、半導体レーザ光源の駆動時のパルス信号に顕在化する自己発熱による光量変化を示す特性をドループ特性とし、半導体レーザ光源のドループ特性を事前に修復する補正をドループ補正とし、画像データの１ラインの画像有効領域において、ドループ補正をする範囲をドループ補正範囲としたとき、半導体レーザ光源のドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定して中間調の濃度制御を実行する制御手段と、この制御手段により設定されるドループ補正範囲を基準に画像の記録に先行して画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出すると共に、検出された連続性に対するドループ補正量のレベル調整をし、レベル調整されたドループ補正量に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正するドループ補正手段と、このドループ補正手段によりドループ補正された画像データをパルス幅変調する変調手段と、この変調手段によりパルス幅変調されたパルス信号に基づいて半導体レーザ光源を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明に係るレーザ記録装置によれば、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録する場合に、制御手段はドループ補正手段に対して半導体レーザ光源のドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定して中間調の濃度制御を実行する。これを前提にして、ドループ補正手段は、制御手段により設定されるドループ補正範囲を基準に画像の記録に先行して画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出すると共に、検出された連続性に対するドループ補正量のレベル調整をし、レベル調整されたドループ補正量に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正する。変調手段は、補正手段によりドループ補正された画像データをパルス幅変調する。駆動手段は、変調手段によりパルス幅変調されたパルス信号に基づいて半導体レーザ光源を駆動するようになされる。
【００２４】
従って、半導体レーザ光源のドループ特性の急激な変化に対して中間調画像データでドループ補正できるようになるので、半導体レーザ光源固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようになる。
【００２５】
本発明の請求項８に係るレーザ記録方法は、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録するレーザ記録方法において、半導体レーザ光源の駆動時のパルス信号に顕在化する自己発熱による光量変化を示す特性をドループ特性とし、半導体レーザ光源のドループ特性を事前に修復する補正をドループ補正とし、画像データの１ラインの画像有効領域において、ドループ補正をする範囲をドループ補正範囲としたとき、半導体レーザ光源のドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定し、ここに設定されたドループ補正範囲を基準に画像の記録に先行して画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出すると共に、検出された連続性に対するドループ補正量のレベル調整をし、レベル調整されたドループ補正量に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正し、ドループ補正された画像データをパルス幅変調し、パルス幅変調によって得られたパルス信号に基づいて半導体レーザ光源を駆動することを特徴とするものである。
【００２６】
本発明に係るレーザ記録方法によれば、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録する場合に、予め半導体レーザ光源のドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定するようになされる。
【００２７】
従って、半導体レーザ光源のドループ特性の急激な変化に対して中間調画像データでドループ補正できるようになるので、半導体レーザ光源固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようになる。
【００２８】
本発明の請求項１７に係る画像形成装置は、Ｎ階調の画像データに基づいて画像を形成する装置であって、像形成体と、半導体レーザ光源を有して当該半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を像形成体上に露光走査して画像を多値記録するレーザ記録手段と、レーザ記録手段により記録された画像を現像する現像手段とを備え、レーザ記録手段には、請求項１乃至１６に記載のレーザ記録装置及びレーザ記録方法が応用されることを特徴とするものである。
【００２９】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るレーザ記録装置及びレーザ記録方法が応用されるので、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録する場合に、半導体レーザ光源のドループ特性の急激な変化に対して中間調画像データでドループ補正できるようになる。従って、半導体レーザ光源固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようになる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るレーザ記録装置及びレーザ記録方法によれば、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録する場合に、ドループ補正手段に対して半導体レーザ光源のドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定して中間調の濃度制御を実行する制御手段を備え、このドループ補正範囲を基準に画像の記録に先行して画像データの１ラインの階調レベルの変化から当該階調レベルの連続性を検出すると共に、検出された連続性に対するドループ補正量のレベル調整をし、レベル調整されたドループ補正量に基づいて当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正するように制御するものである。
【００３１】
この構成によって、半導体レーザ光源のドループ特性の急激な変化に対して中間調画像データによりドループ補正できるようになるので、半導体レーザ光源固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようになる。従って、当該半導体レーザ光源に代えて、ドループ特性の異なる半導体レーザ光源を実装した場合にも、半導体レーザ光源の駆動時のパルス信号によって顕在化する自己発熱による光量変化を画像データの段階で事前に修復する等、ドループ補正に関して柔軟に対処できるようになる。
【００３２】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るレーザ記録装置及びレーザ記録方法が応用されるので、Ｎ階調の画像データに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録する場合に、半導体レーザ光源のドループ特性の急激な変化に対して中間調画像データでドループ補正できるようになる。
【００３３】
また、半導体レーザ光源固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるので、当該半導体レーザ光源に代えて、ドループ特性の異なる半導体レーザ光源を実装した場合にも、半導体レーザ光源の駆動時のパルス信号によって顕在化する自己発熱による光量変化を画像データの段階で事前に修復する等、ドループ補正に関して柔軟に対処できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施例に係るレーザ記録装置、レーザ記録方法及び画像形成装置について説明をする。
【実施例１】
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施例としてのレーザ記録装置４０の構成例を示すブロック図である。図２はそのドループ補正手段５４の内部構成例を示すブロック図である。
【００３６】
図１に示す第１のレーザ記録装置４０は、Ｎ階調の画像データＤinに基づいて半導体レーザ光源から出射されるレーザ光Ｌを記録媒体上に露光走査して画像を多値記録することにより、中間調の濃度制御をする装置である。この装置は複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を備えた白黒又はカラー用のデジタル複合機や複写機に適用して好適である。
【００３７】
このレーザ記録装置４０は、半導体レーザ光源（以下単にレーザダイオードＬＤという）、変調手段４３、駆動手段４４、制御手段５１及びドループ補正手段５４を備えて構成される。
【００３８】
制御手段５１は、レーザダイオードＬＤのドループ補正情報に基づいて、当該レーザダイオードＬＤの光量変化（以下ドループという）特性に応じたドループ補正範囲（期間又は周期）を制御するようになされる。ここに、ドループ補正範囲とは、１ラインの画像有効領域において、ドループ補正をする範囲（期間）をいう。このドループ補正範囲には、１ライン幅、１／２ライン幅、１／４ライン幅、１／８ライン幅、１／１６ライン幅を含んでいる。
【００３９】
また、ドループ補正とはレーザダイオードＬＤの駆動時のパルス信号Ｓoutによって顕在化する自己発熱によるドループを事前に修復する補正をいう。上述のドループ補正範囲は、ドループ補正手段５４内にカウンタが設けられる場合であって、制御手段５１が、ＬＤ選択データＤ１に基づいて当該カウンタのビット数を変更し、及び、当該カウンタに加減値を設定することにより制御される。
【００４０】
この例では、ドループ補正情報には、レーザダイオードを選択するＬＤ選択データＤ１の他に、レーザ発光量を設定する設定光量データＤ２が含まれ、これらデータＤ１，Ｄ２を制御手段５１に入力するようにされる。ＬＤ選択データＤ１は、制御手段５１に対して、図示しない操作パネルやメンテナンススイッチ等によって任意に設定される。また、設定光量データＤ２は、図示しない温度センサや湿度センサ等から得られる機内温度情報や機内湿度情報、現像条件により設定する。
【００４１】
制御手段５１では、ＬＤ選択データＤ１と設定光量データＤ２とを入力し、予めテーブル化された複数の設定値の中から当該レーザダイオードＬＤのドループ特性に対応した、ドループ補正用の２つの基準値（第１及び第２の基準値）、加算ビット選択信号Ｓ３、カウンタ選択信号Ｓ４及び変換ビット設定信号Ｓ５を選択して出力する。
【００４２】
このような機能を備えた制御手段５１は、例えば、ＲＯＭ５３及びＣＰＵ５５を有して構成される。ＣＰＵ５５には記憶手段の一例となるＲＯＭ５３が接続される。ＣＰＵ５５は、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２を入力してデータ読出制御を実行する。ＣＰＵ５５は、例えば、ＬＤ選択データＤ１や設定光量データＤ２を入力して、テーブル選択信号Ｓｍを発生し、このテーブル選択信号ＳｍをＲＯＭ５３に出力してドループ補正範囲を制御する。また、ＣＰＵ５５は、ドループ補正用の制御情報として、例えば、加算ビット選択信号Ｓ３、カウンタ選択信号Ｓ４及び変換ビット設定信号Ｓ５等を出力するようにＲＯＭ５３を制御する。
【００４３】
ＲＯＭ５３は、レーザダイオードＬＤのドループ特性に対応付けられたドループ補正用の第１及び第２の基準値、加算ビット選択信号Ｓ３、カウンタ選択信号Ｓ４及び変換ビット設定信号Ｓ５となる各々のデータを格納するようになされる。ＲＯＭ５３内の変換テーブルは予めシミュレーション等により校正値を求めてＲＯＭ５３に格納されている。
【００４４】
この例で、画像データＤinの中間調を検出（判別）するために、画像データ判別用の第１及び第２の基準値Ａ，Ｂ（Ａ＜Ｂ）が設定される。例えば、第１の基準値Ａとして８ビットの閾値ＴＨ１が、第２の基準値Ｂとして８ビットの閾値ＴＨ２が準備される。閾値ＴＨ１は下限階調値を設定する基準値（下限閾値）である。画像データＤinの階調値が閾値ＴＨ１を下回っている場合は、レーザダイオードＬＤが回復状態にあると判断される。
【００４５】
閾値ＴＨ２は上限階調値を設定する基準値（上限閾値）である。画像データＤinの階調値が閾値ＴＨ２を上回っている場合は、レーザダイオードＬＤがドループ発生状態にあると判断される。この閾値ＴＨ１，ＴＨ２は予めドループ量測定と画像パターンの出力により、補正量を確認することで決定される。この閾値ＴＨ１，ＴＨ２によって演算対象となる中間調領域を決めることができると共に、その領域での加算ビット選択を流動的に設定することができる。
【００４６】
ここで閾値ＴＨ１，ＴＨ２の２つを設けたのは、１ラインの画像データＤinの連続性に対するドループ補正量のレベル調整をする際に、レーザダイオードＬＤがドループ回復状態にあるのか、又は、ドループ発生状態にあるかを判別するためである。因みに、画像をＯＮ／ＯＦＦの２値で記録する場合は、１つの基準値で１ラインでのＬＤ発光時間の検出が可能となる。画像を多値で記録する場合は、画像データＤinの階調値によりＬＤ発光時間が異なり、発光しても、ドループ補正データとして加算するには、大きいデータ値となる場合もある。
【００４７】
上述の制御手段５１にはドループ補正手段５４が接続され、ＲＯＭ５３から読み出された補正値に基づいて、ドループ補正範囲を基準に画像の記録に先行して画像データＤinの１ラインの連続性を検出すると共に、当該画像データＤinを１ライン走査分毎にドループ補正するようになされる。例えば、ドループ補正手段５４は、画像データＤin、主走査（水平）方向有効信号（以下単に同期信号Ｓ１という）、画像領域信号Ｓ２及び画像クロック信号ＣLKを入力すると共に、この制御手段５１から閾値ＴＨ１，ＴＨ２及び加算ビット選択信号Ｓ３、カウンタ選択信号Ｓ４、変換ビット設定信号Ｓ５を入力して、画像の記録に先行して画像データＤinの１ラインの連続性を検出すると共に、当該画像データＤinを１ライン走査分毎にドループ補正を実行する。このようにドループ補正手段５４を構成すると、ドループ補正範囲をレーザダイオードＬＤのドループ特性に応じて制御できるようになる。
【００４８】
ドループ補正手段５４には、変調手段４３が接続されており、ドループ補正された画像データＤinをパルス幅変調（ＰＷＭ変調）するようになされる。この変調手段４３には駆動手段４４が接続されており、パルス幅変調されたパルス信号Ｓoutに基づいてレーザダイオードＬＤを駆動するようになされる。駆動手段４４にはレーザダイオードＬＤが接続されており、駆動手段４４から出力されるレーザ駆動電流Ｉｄに基づいて所定エネルギーのレーザ光Ｌを発生するようになされる。レーザ光Ｌは図示しない光学走査系によって記録媒体（感光体）上に露光走査するようになされる。
【００４９】
図２は、ドループ補正手段５４の内部構成例を示すブロック図である。図２に示すドループ補正手段５４は、比較器６１，６２、カウンタ６３、ビット選択部６４、加算変換部６５及び加算器６６を有しており、２つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２、所定の同期信号Ｓ１、画像領域信号Ｓ２、画像クロック信号ＣLK、加算ビット選択信号Ｓ３、カウンタ選択信号Ｓ４及び変換ビット設定信号Ｓ５に基づいて画像データＤinを１ライン走査分毎にドループ補正するようになされる。
【００５０】
この例では、制御手段５１は、ドループ補正範囲を制御する際に、テーブル選択信号Ｓｍに基づいてＲＯＭ５３からドループ補正用の閾値ＴＨ１，ＴＨ２，を読み出し、この閾値ＴＨ１，ＴＨ２を比較器に６１，６２に出力して設定する。この設定によって、比較器６１には画像データＤinと閾値ＴＨ１とが入力され、画像データＤinの階調値（＝Ａ１）と閾値ＴＨ１（＝Ｂ１）とを比較して２ビットの比較結果値ＳＥＬ［１：０］を出力するようになされる。比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」はカウンタ６３をダウンカウントさせるための情報である。比較器６２には画像データＤinと閾値ＴＨ２とが入力され、画像データＤinの階調値（＝Ａ１）と閾値ＴＨ２（＝Ｂ２）とを比較して２ビットの比較結果値ＳＥＬ［１：０］を出力するようになされる。比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」はカウンタ６３をアップカウントさせるための情報である。
【００５１】
この例で、画像データＤinが０〜ＴＨ１の階調範囲にある場合に、比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」をカウンタ６３に出力し、画像データＤinがＴＨ２〜ＭＡＸ＝２５５の階調範囲にある場合には、比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」をカウンタ６３に出力し、カウンタ６３のアップダウンを制御するようになされる。なお、画像データＤinがＴＨ１〜ＴＨ２の階調範囲にある場合は、比較器６１，６２は共に、比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０１」をカウンタ６３に出力するようになされる。また、比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」及び比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」は、マスク処理のために加算器６６に出力される。
【００５２】
このような比較器６１，６２に接続されたカウンタ６３には、１ライン以上の画像データＤinの階調値をカウントできるアップダウンカウンタ（加減算カウンタ）が使用される。例えば、カウンタ６３には、画像の１ライン相当の１３ビットカウンタが使用され、レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じてドループ補正範囲を設定可能となされている。
【００５３】
カウンタ６３では比較器６１により出力される比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」、比較器６２により出力される比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」、同期信号Ｓ１、画像領域信号Ｓ２及び画像クロック信号ＣLKに基づいてカウントアップ又はカウントダウンするようになされる。この例でカウンタ６３には、レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定するためのカウンタ選択信号Ｓ４が入力される。カウンタ選択信号Ｓ４は、ドループ補正範囲を制御する際に、テーブル選択信号Ｓｍに基づいてＲＯＭ５３から読み出される。
【００５４】
カウンタ選択信号Ｓ４は、カウンタ６３の内部を９，１０，１１，１２，１３ビットカウンタへ切換えてドループ補正範囲を設定するための３ビットの制御信号であり、当該レーザ記録装置４０で使用されるレーザダイオードＬＤのドループ特性によって流動的に設定される。カウンタ選択信号Ｓ４は、制御手段５１からカウンタ６３へ出力され、上述のカウンタ６３の切換えは、加減値を±１，±２，±４，±８，±１６ビットに設定することで行われる。このような加減値を設定すると、カウンタ６３を１３ビットカウンタ／１ステップ、９ビットカウンタ／２ステップ、１０ビットカウンタ／４ステップ、１１ビットカウンタ／８ステップ、１２ビットカウンタ／８ステップ、１３ビットカウンタ／１６ステップというように動作させることができる。
【００５５】
カウンタ６３は、画像データＤinの階調値が閾値ＴＨ１よりも低い場合はカウントダウンし、画像データＤinの階調値が閾値ＴＨ２よりも高い場合はカウントアップし、画像データＤinの階調値が閾値ＴＨ１よりも高く閾値ＴＨ２より低い場合（ＴＨ１＜画像データＤin＜ＴＨ２）は、カウンタ出力値Ｃoutを変化させないようになされる。当該１ライン走査分のドループ補正を終了したときは、カウンタ６３をリセットするようになされる。この構成により、レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じたドループ補正範囲を設定して、デジタル・ドループ補正制御を実行することができる。カウンタ６３はゼロ以下でオーバーフローしないものを使用する。
【００５６】
カウンタ６３にはビット選択部６４が接続されており、加算ビット選択信号Ｓ３に基づいてカウンタ出力値Ｃoutの上位ｎビットから加算ビットＣＶを選択するようになされる。例えば、上位４［１２：９］ビットから１，２，３又は４ビットを選択する。加算ビット選択信号Ｓ３は、ドループ補正値としてカウンタ６３の上位何ビットを加算するかを選択するための２ビットの制御信号であり、レーザダイオードＬＤのドループ特性によって異なるものである。加算ビット選択信号Ｓ３は、ドループ補正範囲を制御する際に、テーブル選択信号Ｓｍに基づいてＲＯＭ５３から読み出され、制御手段５１からビット選択部６４へ出力される。加算ビットは加算ビット選択信号Ｓ３に基づいて設定される。
【００５７】
ビット選択部６４には加算変換部６５が接続され、変換ビット設定信号Ｓ５に基づいてカウンタ６３の出力値Ｃoutを任意のカウンタビット（補正値ＲＮ）に変換するようになされる。例えば、加算変換部６５では、画像データＤinの１レベルの増加領域内でドループ特性に応じた傾向の特性を有する乱数値を発生させ、当該乱数値と予め設定された乱数基準値ＴＨ３とを比較し、その比較結果に基づいてカウンタ６３の出力値を任意のカウンタビットに変換するようになされる。このようにすると、画像のライン走査方向で同じ加算値の画像データＤinのビットが連続しないようになる。従って、中間調でのレーザダイオードＬＤのドループ補正の際の画像データ値の１レベル増加による画像濃度差の顕在化を防止できるようになる。
【００５８】
加算変換部６５は、例えば、乱数発生器７１、セレクタ７２，７４及び比較器７３を有して構成される。乱数発生器７１は画像領域信号Ｓ２に基づいて、例えば、８ビットの乱数値を発生するようになされる。これは出力増加分を不規則に発生させ、それを分散させるためである。
【００５９】
セレクタ７２は、上述のカウンタ６３に接続され、レーザダイオードＬＤのドループ特性に対応付けられたドループ補正用の変換ビット設定信号Ｓ５に基づいて乱数基準値ＴＨ３（変動基準閾値）を選択して出力する。変換ビット設定信号Ｓ５は、乱数基準値ＴＨ３を選択するために、セレクタ７２に設定される信号であり、レーザダイオードＬＤのドループ特性によって異なるものである。
【００６０】
例えば、セレクタ７２は、カウンタ出力値の上位［１１：１］ビットの中間の８ビットを変換ビット設定信号Ｓ５によって選択して、乱数基準値ＴＨ３として比較器７３に出力する。この変換ビット設定信号Ｓ５は、ドループ補正範囲を制御する際に、テーブル選択信号ＳｍによりＲＯＭ５３からセレクタ７２に供給（設定）される。
【００６１】
乱数発生器７１及びセレクタ７２には比較器７３が接続され、セレクタ７２によって選択される乱数基準値ＴＨ３（＝ａ）と、乱数発生器７１により発生された乱数値（＝ｂ）とを比較してセレクタ制御信号Ｓ６を出力するようになされる。ここでセレクタ制御信号Ｓ６の出力論理をＲＮＳＥＬ［０］で示す。比較器７３はａ＞ｂでＲＮＳＥＬ［０］＝「１」を出力し、ａ≦ｂでＲＮＳＥＬ［０］＝「０」を出力する。このように乱数基準値ＴＨ３と乱数発生器７１の出力値に基づいて分散幅を変動させることで、補正タイミングをグラデーション的に分散させることができる。
【００６２】
比較器７３にはセレクタ７４が接続され、比較器７３から出力されたセレクタ制御信号Ｓ６に基づいてビット選択回路６４の出力値ＣＶをカウンタビット（補正値ＲＮ）として選択するようになされる。表１は比較器７３の出力論理と補正値ＲＮの出力例とをまとめたものである。
【００６３】
【表１】
0004569402.tif 000002
この例では、カウンタ出力値Ｃoutの上位２ビット又は３ビットがＣＶ≦０の場合であって、ＲＮＳＥＬ［０］が不定（×）の場合は、セレクタ動作がスルーとなり、補正値ＲＮ＝ＣＶが出力される。また、上位２ビット又は３ビットがＣＶ＞０の場合であって、ＲＮＳＥＬ［０］＝「０」の場合は、補正値ＲＮ＝ＣＶ−１（１つ前の値）が出力される（セレクタ動作＝−１）。同様にしてＣＶ＞０の場合であって、ＲＮＳＥＬ［０］＝「１」の場合は、補正値ＲＮ＝ＣＶが出力される（セレクタ動作＝スルー）。このようにすると、画像データＤinへのカウンタ出力値Ｃoutを加算する前段で、カウンタ出力値Ｃoutの出力変換を実施することができる。
【００６４】
このセレクタ７４には加算器６６が接続され、加算変換部６５によって、出力変換された補正値ＲＮが画像データＤinに加算され、補正値ＲＮ加算（ＲＮ＋Ｄin）後、ドループ補正後の画像データＤoutが出力される。この例では加算器６６において、第１の基準値未満の画像データＤinを入力したときは、当該画像データＤinへの補正値ＲＮの加算をマスク処理（中止）するようになされる。例えば、加算器６６は、比較器６１から比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」を入力すると共に比較器６２から比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」を入力して、ドループ補正期間を越えて残留する画像データＤinへの補正値ＲＮの加算を中止するようになされる。このマスク処理によって、レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じた中間調補正をできるようになる。なお、加算器６６にはオーバーフローしないものが使用される。
【００６５】
表２は、画像領域信号Ｓ２、画像データＤinの階調範囲、比較器６１，６２の比較結果値ＳＥＬ［１：０］、及び、カウンタ動作のアップダウンの関係及び加算器６６の動作を表にまとめたものである。
【００６６】
【表２】
0004569402.tif 000003
この例では、画像領域信号Ｓ２が「０」のとき、画像データＤin及び比較結果値ＳＥＬ［１：０］は不定、カウンタ動作はリセット、加算器動作は出力＝「００」である。また、画像領域信号Ｓ２が「１」であって、画像データＤinが閾値０〜ＴＨ１の範囲にある場合は、ＳＥＬ［１：０］＝「０」及びＳＥＬ［１：０］＝「０」は共に「０」である。カウンタ動作は「−カウンタ幅」である。加算器動作は出力＝「スルー」である。
【００６７】
更に、画像領域信号Ｓ２が「１」であって、画像データＤinが閾値ＴＨ１〜ＴＨ２の範囲にある場合は、ＳＥＬ［１：０］＝「１」及びＳＥＬ［１：０］＝「０」は共に「０１」である。カウンタ動作は「０」である。加算器動作は出力＝「スルー」である。また、画像領域信号Ｓ２が「１」であって、画像データＤinが閾値ＴＨ２〜ＭＡＸの範囲にある場合は、ＳＥＬ［１：０］＝「１」及びＳＥＬ［１：０］＝「０」は共に「１１」である。カウンタ動作は「＋カウンタ幅」である。加算器動作は出力＝「Ｄin＋ＲＮ」である。
【００６８】
図３はＬＤ発光量対ＰＷＭ値の関係例を示すＬＤ光変調出力特性図である。図３に示す縦軸はレーザダイオードＬＤの発光量（以下ＬＤ発光量という）であり、横軸はパルス幅変調回路におけるＰＷＭ値（例えば、８ビット画像データの場合に、０〜２５５）である。図３に示す第１の実線Ｉは、高パワー（最大出力）ときのレーザ光変調出力特性であり、第２の実線IIは、低パワー（最小出力）ときのレーザ光変調出力特性である。この２つの特性（設定光量）Ｉ及びIIはパルス幅変調の最大・最小出力により、レーザ光変調出力特性に差が生じた場合を示している。これはレーザダイオードＬＤの光変調出力特性が完全な直線ではなく、かつ、最大出力光（全点灯時）が変化すると正規化特性が一致しないことによる。
【００６９】
このため、このドループ補正手段５４では最大光量でのレーザダイオードＬＤのドループ特性に対応してドループ補正範囲を設定し、変調出力特性差を補正するようにしたものである。図３において、一点鎖線は中間調での出力増加分αを求めるための基準線である。ここで、基準線と高パワー時のＬＤ光出力変調特性曲線とが交差する点のＰＷＭ値をＸ１とし、この基準線と低パワー時のＬＤ光出力特性曲線とが交差する点のＰＷＭ値をＸ２とする。このＸ１点とＸ２点とはＰＷＭ値が異なるものの、高パワー時のＬＤ光変調出力特性及び低パワー時のＬＤ光変調出力特性においてＬＤ発光量が等しい関係にある。
【００７０】
ここで中間調でのレーザ光の出力増加分をα（ＰＷＭ値）としたとき、高パワー時のレーザ出力特性曲線において、Ｘ１＋αはＬＤ発光量で示すと、ＬＤ発光量増加分はＰ１となる。また、低パワー時のレーザ出力特性曲線において、Ｘ２＋αはＬＤ発光量で示すと、その発光量増加分はＰ２となる。
【００７１】
図４は感光体電位対露光エネルギーの関係例を示す電位変化特性図である。図４に示す縦軸は感光体に帯電される電位（以下感光体電位Ｖという）であり、横軸はレーザダイオードＬＤによる露光エネルギーＥである。図４に示す実線Ｔ２は、ある高電位状態の感光体にレーザ光を照射するとき、そのＬＤ発光量を徐々に多くして露光エネルギーＥを増加した場合に、感光体電位が高電位状態から低電位状態に遷移した電位変化特性である。
【００７２】
図４に示した感光体電位Ｖ対露光エネルギーＥとの電位変化特性によれば、電位変化はＥ１点を基準としたとき、高パワー時のレーザ出力特性曲線におけるＬＤ発光量増加分Ｐ１と、低パワー時のレーザ出力特性曲線における発光量増加分Ｐ２との露光エネルギーＥの差は、感光体の電位Ｖ１と電位Ｖ２の差になって現れる。この電位差Ｖ２−Ｖ１は濃度差になる。従って、この例では最大光量に応じて加算量を決めるようになされる。
【００７３】
図５は、ＲＯＭ５３における変換テーブルの内容例を示す概念図である。
この例では、５種類のレーザダイオードＬＤのドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５に関して、１ライン幅、１／２ライン幅、１／４ライン幅、１／８ライン幅又は１／１６ライン幅でのドループ補正範囲を設定して、ドループ補正をする場合を前提とする。レーザダイオードＬＤの発光量の設定は、その説明を簡単化するために図３に示した設定光量Ｉ及びIIの場合のみとする。
【００７４】
この例で、ドループ補正範囲については、画像データ１ＣＬＫに対するカウンタビット数を変更し、加減算幅を変更する場合を例に挙げる。例えば、カウンタ６３には、画像の１ライン相当の１３ビットカウンタが使用される場合であって、レーザダイオードＬＤのドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５に応じてドループ補正範囲を設定可能となされている。カウンタ６３では、１３ビットカウンタ／１ステップを９ビットカウンタ／２ステップ、１０ビットカウンタ／４ステップ、１１ビットカウンタ／８ステップ、１２ビットカウンタ／８ステップ、１３ビットカウンタ／１６ステップというように加減値±１，±２，±４，±８，±１６ビットを設定して使用する。
【００７５】
これを前提にして、ＲＯＭ５３には、ドループ補正用の読出データとして２つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２や、加算ビット選択信号Ｓ３、カウンタ選択信号Ｓ４、変換ビット設定信号Ｓ５等を発生するための制御情報が格納される。例えば、ＲＯＭ５３には、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量ＩのレーザダイオードＬＤに関して、閾値ＴＨ１＝４０、閾値ＴＨ２＝８０が記述され、更に、加算ビット選択信号Ｓ３（ＢＩＴＳＥＬ）には、上位２ビットが記述され、変換ビット設定信号Ｓ５には８ビットのＣＮＴ１０：３が記述され、カウンタ選択信号Ｓ４には加減値±１ビットが各々記述される。
【００７６】
また、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量IIのレーザダイオードＬＤに関しては、閾値ＴＨ１＝１００、閾値ＴＨ２＝１２０が記述され、更に、加算ビット選択信号Ｓ３には、上位３ビットが記述され、変換ビット設定信号Ｓ５には８ビットのＣＮＴ９：１が記述され、カウンタ選択信号Ｓ４には加減値±１ビットが各々記述される。
【００７７】
ドループ特性ＬＤ＃２についても、設定光量Ｉ，IIに関して、図に示すような内容で、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，加算ビット選択信号Ｓ３，変換ビット設定信号Ｓ５及びカウンタ選択信号Ｓ４（加減値±２ビット）が記述される。同様にして、ドループ特性ＬＤ＃３で設定光量ＩのレーザダイオードＬＤに関して、閾値ＴＨ１＝４０，閾値ＴＨ２＝８０が記述され、更に、加算ビット選択信号Ｓ３には、上位３ビットが記述され、変換ビット設定信号Ｓ５には８ビットのＣＮＴ９：２が記述され、カウンタ選択信号Ｓ４には加減値±４ビットが各々記述される。
【００７８】
また、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量IIのレーザダイオードＬＤに関しては、閾値ＴＨ１＝１００，閾値ＴＨ２＝１２０が記述され、更に、加算ビット選択信号Ｓ３には、上位４ビットが記述され、変換ビット設定信号Ｓ５には８ビットのＣＮＴ８：１が記述され、カウンタ選択信号Ｓ４には加減値±４ビットが各々記述される。
【００７９】
ドループ特性ＬＤ＃４についても、設定光量Ｉ，IIに関して、その内容は示さないが、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，加算ビット選択信号Ｓ３，変換ビット設定信号Ｓ５及びカウンタ選択信号Ｓ４（加減値±８ビット）が記述される。ドループ特性ＬＤ＃５についても、設定光量Ｉ，IIに関して、その内容は示さないが、閾値ＴＨ１，ＴＨ２，加算ビット選択信号Ｓ３，変換ビット設定信号Ｓ５及びカウンタ選択信号Ｓ４（加減値±１６ビット）が記述される。
【００８０】
この例では、５種類のレーザダイオードの読み出しデータをＲＯＭ５３に格納する場合について説明したが、もちろん、これに限られることはなく、もっと多くの読み出しデータを格納し、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２の組み合わせによってドループ補正用の読出データを読み出せるようにしてもよい。変換テーブルは予めシミュレーション等により校正値を求めてＲＯＭ５３に格納して置く。
【００８１】
図６Ａ〜Ｅは、１ラインの画像有効領域におけるドループ補正範囲とＬＤドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５の関係例を示す図である。
【００８２】
図６Ａに示すドループ補正範囲とＬＤドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５の関係例によれば、ドループ特性ＬＤ＃１のレーザダイオードに対しては、カウンタ６３に加減値±１ビットが設定されると、ドループ補正範囲（最大カウント値）ＤＨ１＝８１９２ＣＬＫ画素幅でドループ補正が実行される。同様にして、ドループ特性ＬＤ＃２のレーザダイオードに対しては、カウンタ６３に加減値±２ビットが設定されると、ドループ補正範囲ＨＤ３＝４０９６ＣＬＫ画素幅でドループ補正が実行される。ドループ特性ＬＤ＃３のレーザダイオードに対しては、カウンタ６３に加減値±４ビットが設定されると、ドループ補正範囲ＨＤ３＝２０４８ＣＬＫ画素幅でドループ補正が実行される。
【００８３】
ドループ特性ＬＤ＃４のレーザダイオードに対しては、カウンタ６３に加減値±８ビットが設定されると、ドループ補正範囲ＨＤ４＝１０２４ＣＬＫ画素幅でドループ補正が実行される。ドループ特性ＬＤ＃５のレーザダイオードに対しては、カウンタ６３に加減値±１６ビットが設定されると、ドループ補正範囲ＨＤ５＝５１２ＣＬＫ画素幅でドループ補正が実行される。これらの関係を有したレーザダイオードＬＤのドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５に対応してドループ補正範囲ＨＤ１〜ＨＤ５を設定し、画像の記録に先行して画像データの１ラインの連続性を検出すると共に、当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正することができる。
【００８４】
図７Ａ及びＢは、ドループ特性ＬＤ＃１を有する設定光量Ｉ及びIIのレーザダイオードＬＤのドループ補正例（１ライン幅）を示す図である。この実施例では、１３ビットのカウンタ６３を加減値で制御する場合であって、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２に基づくテーブル選択信号Ｓｍをアドレスにして、図５に示した変換テーブルを有するＲＯＭ５３をアクセスするようになされる。
【００８５】
図７Ａに示すドループ補正例によれば、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量ＩのレーザダイオードＬＤを実装した場合に、ＣＰＵ５５は、図示しない操作パネル等から入力した、例えば、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量Ｉに係るＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２を内容とするテーブル選択信号Ｓｍを変換テーブルに指定する。ＲＯＭ５３では、１ライン幅でドループ補正をするためのテーブル選択信号Ｓｍに基づいて、閾値ＴＨ１＝４０，ＴＨ２＝８０と共に、カウンタ上位２ビットを選択する加算ビット選択信号Ｓ３，乱数基準値ＴＨ３を設定する８ビットの変換ビット設定信号Ｓ５，ドループ補正範囲（加減値±１）を設定するカウンタ選択信号Ｓ４が各々読み出される。
【００８６】
閾値ＴＨ１＝４０は比較器６１に設定され、閾値ＴＨ２＝８０は比較器６２に設定される。加算ビット選択信号Ｓ３はビット選択部６４に設定され、変換ビット設定信号Ｓ５は、セレクタ７２に設定され、カウンタ選択信号Ｓ４はカウンタ６３に各々設定される。これらの設定の結果、カウンタ６３では、画像有効範囲０〜８１９２ＣＩＫに対して、最大カウント値である８１９２ＣＬＫ画素幅をドループ補正範囲となされる。ビット選択部６４では、２５５階調の画像データＤinのドループ補正値に関して、最大（ＭＡＸ）で３ビットが加算される。
【００８７】
加算変換部６５では、セレクタ７２が、変換ビット設定信号Ｓ５に基づいて２０４８ステップ毎に、カウンタ出力［１１：１］から中間の８ビットの乱数基準値ＴＨ３を選択し、セレクタ７４では比較器７３の比較結果であるセレクタ制御信号Ｓ６に基づいて加算拡散２０４８（ＦＦ）を実行する。これにより、データ値（階調値）１２８に対して、１２８〜１３１階調までの４階調についてドループ補正値が１ビットずつ加算されるようになる。
【００８８】
図７Ｂに示すドループ補正例によれば、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量IIのレーザダイオードＬＤを実装した場合に、ＣＰＵ５５は、図示しない操作パネル等から入力した、例えば、ドループ特性ＬＤ＃１で設定光量IIに係るＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２を内容とするテーブル選択信号Ｓｍを変換テーブルに指定する。ＲＯＭ５３は、テーブル選択信号Ｓｍに基づいて、閾値ＴＨ１＝１００、ＴＨ２＝１２０と共に、カウンタ上位３ビットを選択する加算ビット選択信号Ｓ３，乱数基準値ＴＨ３を設定する変換ビット設定信号Ｓ５，ドループ補正範囲（加減値±１）を設定するカウンタ選択信号Ｓ４が各々読み出される。
【００８９】
閾値ＴＨ１＝１００は比較器６１に設定され、閾値ＴＨ２＝１２０は比較器６２に設定される。加算ビット選択信号Ｓ３はビット選択部６４に設定され、変換ビット設定信号Ｓ５は、セレクタ７２に設定され、カウンタ選択信号Ｓ４はカウンタ６３に各々設定される。これらの設定の結果、カウンタ６３では、画像有効範囲０〜８１９２ＣＩＫに対して、最大カウント値である８１９２ＣＬＫ画素幅をドループ補正範囲となされる。ビット選択部６４では、２５５階調の画像データＤinのドループ補正値に関して、最大（ＭＡＸ）で７ビットが加算される。
【００９０】
加算変換部６５では、セレクタ７２が、変換ビット設定信号Ｓ５に基づいて１０２４ステップ毎に、カウンタ出力［１１：１］から中間の８ビットの乱数基準値ＴＨ３を選択し、セレクタ７４では比較器７３の比較結果であるセレクタ制御信号Ｓ６に基づいて１０４８（ＦＦ）毎に加算拡散を実行する。これにより、データ値（階調値）１２８に対して、１２８〜１３５階調までの８階調についてドループ補正値が１ビットずつ加算されるようになる。
【００９１】
図８Ａ〜Ｄは、ドループ特性ＬＤ＃３を有する設定光量Ｉ及びIIのレーザダイオードＬＤのドループ補正例（１／４ライン幅）を示す図である。
【００９２】
この実施例では、ドループ特性ＬＤ＃３で設定光量ＩのレーザダイオードＬＤを実装した場合に、ＣＰＵ５５は、図示しない操作パネル等から入力した、例えば、ドループ特性ＬＤ＃３で設定光量Ｉに係るＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２を内容とするテーブル選択信号Ｓｍを変換テーブルに指定する。
【００９３】
ＲＯＭ５３では、１／４ライン幅（２０４８ＣＬＫ）でドループ補正をするためのテーブル選択信号Ｓｍに基づいて、図５に示したような閾値ＴＨ１＝４０、ＴＨ２＝８０と共に、カウンタ上位３ビットを選択する加算ビット選択信号Ｓ３、乱数基準値ＴＨ３を設定する８ビットの変換ビット設定信号Ｓ５、ドループ補正範囲（加減値±４）を設定するカウンタ選択信号Ｓ４が各々読み出される。閾値ＴＨ１＝４０は比較器６１に設定され、閾値ＴＨ２＝８０は比較器６２に設定される。加算ビット選択信号Ｓ３はビット選択部６４に設定され、変換ビット設定信号Ｓ５は、セレクタ７２に設定され、カウンタ選択信号Ｓ４はカウンタ６３に各々設定される。
【００９４】
これらの設定結果、図８Ａに示すドループ補正例によれば、カウンタ６３では、画像有効範囲０〜８１９２ＣＩＫに対して、最大カウント値である２０４８ＣＬＫ画素幅をドループ補正範囲となされる。つまり、図８Ａに示したドループ補正範囲を拡大した図８Ｂに示すドループ補正例によれば、ビット選択部６４では、２５５階調の画像データＤinのドループ補正値に関して、最大（ＭＡＸ）で７ビットが加算される。
【００９５】
加算変換部６５では、セレクタ７２が、８ビットの変換ビット設定信号Ｓ５に基づいて２５６ステップ毎に、カウンタ出力［１１：１］から中間の８ビットの乱数基準値ＴＨ３を選択し、セレクタ７４では比較器７３の比較結果であるセレクタ制御信号Ｓ６に基づいて２５６（ＦＦ）毎に加算拡散を実行する。これにより、データ値（階調値）１２８に対して、１２８〜１３５階調までの８階調についてドループ補正値が１ビットずつ加算されるようになる。        
また、ドループ特性ＬＤ＃３で設定光量IIのレーザダイオードＬＤを実装した場合に、ＣＰＵ５５は、図示しない操作パネル等から入力した、例えば、ドループ特性ＬＤ＃３で設定光量IIに係るＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２を内容とするテーブル選択信号Ｓｍを変換テーブルに指定する。ＲＯＭ５３は、テーブル選択信号Ｓｍに基づいて、図５に示した閾値ＴＨ１＝１００、ＴＨ２＝１２０と共に、カウンタ上位４ビットを選択する加算ビット選択信号Ｓ３，乱数基準値ＴＨ３を設定する変換ビット設定信号Ｓ５，ドループ補正範囲（加減値±４）を設定するカウンタ選択信号Ｓ４を各々読み出すようになされる。閾値ＴＨ１＝１００は比較器６１に設定され、閾値ＴＨ２＝１２０は比較器６２に設定される。加算ビット選択信号Ｓ３はビット選択部６４に設定され、変換ビット設定信号Ｓ５は、セレクタ７２に設定され、カウンタ選択信号Ｓ４はカウンタ６３に各々設定される。
【００９６】
これらの設定の結果、図８Ｃに示すドループ補正例によれば、カウンタ６３では、画像有効範囲０〜８１９２ＣＩＫに対して、最大カウント値である２０４８ＣＬＫ画素幅をドループ補正範囲となされる。この例で、図８Ｃに示したドループ補正範囲を拡大した図８Ｄに示すドループ補正例によれば、ビット選択部６４では、２５５階調の画像データＤinのドループ補正値に関して、最大（ＭＡＸ）で１５ビットが加算される。
【００９７】
加算変換部６５では、セレクタ７２が、変換ビット設定信号Ｓ５に基づいて１２８ステップ毎に、カウンタ出力［１１：１］から中間の８ビットの乱数基準値ＴＨ３を選択し、セレクタ７４では比較器７３の比較結果であるセレクタ制御信号Ｓ６に基づいて１２８（ＦＣ）毎に加算拡散を実行する。これにより、データ値（階調値）１２８に対して、１２８〜１４３階調までの１６階調についてドループ補正値が１ビットずつ加算されるようになる。
【００９８】
次に、本発明に係るレーザ記録方法について、当該レーザ記録装置４０の動作例について説明をする。図９Ａ〜Ｉはドループ補正手段５４におけるカウンタ出力動作例を示す波形図である。
【００９９】
この実施例では８ビットの２５５階調の画像データＤinに基づいてレーザダイオードＬＤから出射されるレーザ光Ｌを感光体（記録媒体）上に露光走査して画像を多値記録する場合を想定する。
【０１００】
この例で制御手段５１には、図５に示したような変換テーブルが設けられ、予めレーザ光Ｌの点灯時間に応じたドループ顕在化の出力光量とドループ量との関係から検出された、ドループ補正量に関してＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２に基づいて加算ビット選択信号Ｓ３と、カウンタ選択信号Ｓ４と、変換ビット設定信号Ｓ５と、２つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２とが読み出し可能なようになされる（図５参照）。ドループ補正用の閾値ＴＨ１，ＴＨ２は、レーザダイオードＬＤのドループ特性を検出する際に、単一の中間調パターンからなる画像を出力し、その画像からドループ顕在化領域を判断して設定するようになされる。
【０１０１】
この例では、５種類のレーザダイオードＬＤのドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５に対応してドループ補正範囲ＨＤ１〜ＨＤ５を設定し、画像の記録に先行して画像データＤinの１ラインの連続性を検出すると共に、当該画像データＤinを１ライン走査分毎にドループ補正できるようにしたものである。
【０１０２】
例えば、図９Ｄに示す画像データＤinは、画像有効範囲において、（ｉ）〜（iii）の階調レベルを有している。（ｉ）及び（iii）の階調レベルは、閾値ＴＨ１よりも低い。(ii)の階調レベルは、閾値ＴＨ２よりも高く、しかも、１ライン走査期間中も連続している。このような画像データＤinに対して、図９Ｅに示すようなドループ特性（大）を有するレーザダイオードＬＤを当該レーザ記録装置４０に実装した場合、図６Ｃに示したようなドループ特性ＬＤ＃３に対応したカウンタ選択信号Ｓ４をカウンタ６３に設定するようになされる。このとき、図示しない操作パネル等からＬＤ選択データＤ１及び中間調での設定光量データＤ２を入力したＣＰＵ５５は、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２に基づくテーブル選択信号ＳｍをＲＯＭ５３に出力してドループ補正範囲を制御する。
【０１０３】
この例では、レーザダイオードＬＤのドループ特性ＬＤ＃３を内容とするテーブル選択信号Ｓｍを変換テーブルに指定すると、そのドループ特性ＬＤ＃３に対応する加減値±４及びドループ補正範囲ＨＤｘ＝ＨＤ３として２０４８画素幅を設定するためのカウンタ選択信号Ｓ４を出力するようになされる。また、制御手段５１は、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２に基づいて、ドループ補正手段５４に閾値ＴＨ１，ＴＨ２及び加算ビット選択信号Ｓ３及び変換ビット設定信号Ｓ５を設定する。
【０１０４】
これを動作条件にして、図９Ｆに示すような画像データＤin’がドループ補正手段５４に入力された場合である。画像データＤin’は、１ラインの画像有効範囲において、図９Ｄに示した画像データＤinのような連続性を有しておらず、この例では、階調変化が激しく、画像有効範囲を３つに区分されてその連続性が検出されるような場合である。画像データＤin’は、画像有効範囲において、（ｉ）〜（vii）の階調レベルを有している。（ｉ），（iii），（ｖ）及び（vii）の階調レベルは、閾値ＴＨ１よりも低い。
【０１０５】
また、(ii)，（iv），（vi）の階調レベルは、閾値ＴＨ２よりも高く、しかも、１ライン走査期間中、３つの階調レベルとも連続性を有している。このような場合であって、レーザダイオードＬＤが図９Ｅに示したようなドループ特性を有する場合であって、当該ダイオード実装時に、ドループ補正範囲ＨＤｘが例えば、ＨＤ３に設定されている。もちろん、ドループ補正範囲ＨＤｘは固定値ではなく、ＬＤ選択データＤ１に基づいて流動的に設定してもよい。このドループ補正範囲ＨＤ３を基準にして画像データＤinのドループ補正をするようになされる。
【０１０６】
すなわち、画像の記録に先行して画像データＤinの１ラインの連続性を検出する。この検出制御に関しては、比較器６１によって画像データＤinの階調値が閾値ＴＨ１よりも低いことが検出された場合は、レーザダイオードＬＤがドループ回復状態にあると判別され、カウンタ６３がダウンカウントされる。その階調値が閾値ＴＨ２よりも高い場合は、レーザダイオードＬＤがドループ発生状態にあると判別され、カウンタ６３がアップカウントされる。その階調値が閾値ＴＨ１よりも高く閾値ＴＨ２より低い場合は、カウンタ出力値Ｃoutを変化させないようになされる。
【０１０７】
この例では、図９Ａに示す画像クロックCLKを基準にして、図９Ｂに示す同期信号Ｓ１がカウンタ６３に入力される。同期信号Ｓ１は感光体を１ライン走査（主走査）する毎にパルス信号が立ち上がるようになされる。２つのパルス信号の間が主走査期間である。図９Ｃに示す画像領域信号Ｓ２がカウンタ６３に入力される。画像領域信号Ｓ２は副走査期間に入力される画像データＤinの領域（画像有効範囲）を示すパルス信号である。パルス信号のハイレベルの期間が画像（データ）有効範囲を示している。
【０１０８】
図９Ｆに示すような（ｉ）〜（vii）の階調レベルを有した画像データＤin’が比較器６１，６２に入力されると、比較器６１では閾値ＴＨ１よりも低い（ｉ），（iii），（ｖ）及び（vii）の階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」がカウンタ６３に出力される。比較器６２では閾値ＴＨ２よりも高い(ii)，（iv），（vi）の階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」がカウンタ６３に出力される。カウンタ６３では比較器６１からの比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」及び比較器６２からの比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」，同期信号Ｓ１，画像領域信号Ｓ２，カウンタ選択信号Ｓ４及び画像クロック信号ＣLKに基づいてカウントアップ又はカウントダウンするようになされる。
【０１０９】
この例では、（ｉ）の階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」に基づいてカウンタ動作が−カウンタ幅で加算器動作は「スルー」である。続く、図９Ｅに示すドループ補正範囲ＨＤ３で、(ii)階調レベルの画像データＤin’に対して、カウンタ６３は、比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」に基づいて＋カウンタ幅でＮ＋１，Ｎ＋２ビットというように加算レベルを増加するようにアップカウントし、その後、加算レベルを減少するようにＮ＋１ビットダウンカウントされる。なお、中間調における発光増加分の加算例を示す加算レベルを図９Ｇに示している。Ｎ＋１ビットダウンカウントによる補正値ＲＮの加算はマスク（中止）される。図中、補正値加算のマスクを波線楕円で表示している。
【０１１０】
続く、（iii）の階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」に基づいてカウンタ動作が−カウンタ幅で加算器動作は「スルー」である。そして、(iv）階調レベルの画像データＤin’に対して、カウンタ６３は、比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」に基づいて＋カウンタ幅でＮ＋１，Ｎ＋２ビットというように加算レベルを増加するようにアップカウントし、その後、加算レベルを減少するようにＮ＋１ビットダウンカウントされる。このＮ＋１ビットダウンカウントによる補正値ＲＮの加算はマスク（中止）される。図中、補正値加算のマスクを波線楕円で表示している。
【０１１１】
更に続く、（ｖ）の階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［０］＝「００」に基づいてカウンタ動作が−カウンタ幅で加算器動作は「スルー」である。そして、(vi）階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「１」に基づいて＋カウンタ幅でＮ＋１，Ｎ＋２ビットというようにアップカウントする。
【０１１２】
続く、（vii）の階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝「０」に基づいてカウンタ動作が−カウンタ幅で加算器動作は「スルー」である。なお、中間階調レベルの画像データＤin’に対して比較結果値ＳＥＬ［１：０］＝ＳＥＬ［１：０］＝「０１」に基づいてカウンタ出力値Ｃoutを変化させないようになされる。当該１ライン走査分のドループ補正を終了したときにカウンタ６３はリセットするようになされる。
【０１１３】
この例では、図９Ｉに示すように、ドループ補正時に、画像データＤin’の１レベルの変化を顕在化せずにドループ補正できるようになされる。この例で、図９Ｈに示す改良前のレベルは、図９Ｇに示したＮ＋１加算レベルの拡大図である。改良前のレベルによれば、ドループ補正後の１ライン中で階調レベルがＮ＋１Ｎ＋２・・・と連続すると、画像形成時の現像条件によって画像データＤin’の１レベルの変化が画像の濃度差として顕在化してしまう場合が考えられる。
【０１１４】
そこで、図９Ｉに示す改良後のレベルによれば、ドループ補正時に、１ライン中で階調レベルをＮ＋１，Ｎ＋２・・・と分散させることで、画像データＤin’の１レベルの変化を顕在化せずにドループ補正できるようになる。階調レベルをＮ＋１，Ｎ＋２・・・と分散させるためには、上述した加算変換部６５の乱数発生器７１で不規則に出力増加分を発生させることで対処している。
【０１１５】
例えば、乱数発生器７１は、出力増加分を不規則に発生させるために、画像領域信号Ｓ２に基づいて、８ビットの乱数値を発生するようになされる。カウンタ６３からセレクタ７２には、カウンタ出力値Ｃoutである上位［１１：１］ビットが出力され、セレクタ７２では、その中間の８ビットを、変換ビット設定信号Ｓ５によって選択され、乱数基準値ＴＨ３として出力される。
【０１１６】
比較器７３では、セレクタ７２によって選択される乱数基準値ＴＨ３（＝ａ）と、乱数発生器７１より発生された乱数値（＝ｂ）とが比較される。そして、比較器７３はセレクタ７４へセレクタ制御信号Ｓ６を出力するようになされる。比較器７３はａ＞ｂでＲＮＳＥＬ［０］＝「１」を出力し、ａ≦ｂでＲＮＳＥＬ［０］＝「０」をセレクタ７４へ出力する。セレクタ７４では、比較器７３から出力されたセレクタ制御信号Ｓ６に基づいてビット選択回路６４の出力値ＣＶをカウンタビット（補正値ＲＮ）として選択し、加算器６６へ出力するようになされる。加算器６６では、加算変換部６５によって、出力変換された補正値ＲＮが画像データＤinに加算され、補正値ＲＮ加算（ＲＮ＋Ｄin）後、ドループ補正後の画像データＤoutが出力される。
【０１１７】
そして、変調手段４３ではドループ補正後の画像データＤoutがパルス幅変調される。駆動手段４４では変調手段４３によりパルス幅変調されたパルス信号Ｓoutに基づいてレーザダイオードＬＤを駆動するようになされる。レーザダイオードＬＤは駆動手段４４から出力されるレーザ駆動電流Ｉｄに基づいて所定エネルギーのレーザ光Ｌを発生するようになされる。レーザ光Ｌは図示しない光学走査系によって記録媒体（感光体）上に露光走査するようになされる。
【０１１８】
このように、第１の実施例に係るレーザ記録装置及びレーザ記録方法によれば、Ｎ階調の画像データＤinに基づいてレーザダイオードＬＤから出射されるレーザ光を記録媒体上に露光走査して画像を多値記録する場合に、制御手段５１はドループ補正手段５４に対してレーザダイオードＬＤのドループ特性に応じたドループ補正範囲ＨＤ１，ＨＤ２，ＨＤ３，ＨＤ４又はＨＤ５を流動的に設定する。これを前提にして、ドループ補正手段５４は、制御手段５１により設定されたドループ補正範囲ＨＤ１，ＨＤ２，ＨＤ３，ＨＤ４又はＨＤ５を基準に画像の記録に先行して画像データの１ラインの連続性を検出すると共に、当該画像データを１ライン走査分毎にドループ補正する。変調手段４３は、ドループ補正手段５４によりドループ補正された画像データをパルス幅変調する。駆動手段４４は、変調手段４３によりパルス幅変調されたパルス信号に基づいてレーザダイオードＬＤを駆動するようになされる。
【０１１９】
従って、レーザダイオードＬＤのドループ特性をその急激な変化に対して中間調画像データでドループ補正できるようになるので、レーザダイオード固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようになる。これにより、当該レーザダイオードＬＤに代えて、ドループ特性の異なるレーザダイオードＬＤを実装した場合にも、レーザダイオードＬＤの駆動時のパルス信号によって顕在化する自己発熱による光量変化を画像データの段階で事前に修復する等、ドループ補正に関して柔軟に対処できるようになる。レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じたドループ補正を実行することができ、ＲＯＭ等の汎用性を向上できる。
【０１２０】
この実施例では、加算器６６において、第１の基準値未満の画像データＤinを入力したときは、当該画像データＤinへの補正値ＲＮの加算をマスク処理（中止）するようになされる。従って、レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じた中間調補正を効率良く実行できるようになる。
【実施例２】
【０１２１】
図１０は本発明に係る第２の実施例としてのカラー画像形成装置の構成例を示す断面の概念図である。この実施例では画像形成装置の一例となるカラー画像形成装置１００を構成し、この画像形成装置１００には先に説明したレーザ記録装置４０が応用されるものである。
【０１２２】
図１０に示すカラー画像形成装置は、Ｎ階調の画像データＤinに基づいて画像を形成する装置である。このカラー画像形成装置１００は、装置本体１０１と画像読取装置１０２から構成される。装置本体１０１の上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査読取装置２０２からなる画像読取装置１０２が設置され、任意のカラー原稿を読み取って赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色のアナログカラー画像信号（以下単にアナログ信号Ｓinともいう）を出力するようになされる。例えば、自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された色付きの原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査読取装置２０２の光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が走査され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【０１２３】
この装置本体１０１には制御基板１０３が設けられ、この制御基板１０３には制御装置１５や、画像メモリ３３，画像処理装置５０等が設けられ、カラー画像データＤinを画像処理するようになされる。例えば、上述のラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号Ｓinは制御装置１５でアナログ信号処理され、その後、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換される。Ａ／Ｄ変換後の画像データＤinは制御装置１５でシェーディング補正や、タイミング制御、ライン間補正等がなされる。これらの補正処理後のＲＧＢ色に係るデータがカラー画像データＤinとなる。
【０１２４】
この例では、制御装置１５から画像処理装置５０へカラー画像データＤinが入力されると、画像処理装置５０ではγ補正、変倍処理、空間フィルタ及び画像圧縮処理等がなされる。画像圧縮処理後のカラー画像データＤinは画像メモリ３３に一旦格納される。
【０１２５】
その後、画像メモリ３３から読み出されたカラー画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢは三次元色変換テーブルに基づいてイエロー（以下単にＹという）色、マゼンタ（以下単にＭという）色、シアン（以下単にＣという）色、黒（以下単にＫ又はＢＫという）色に係るカラー画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫに変換され、変換後のカラー画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫは画像形成手段の一例となる画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの画像書込み部（露光手段）３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋへ送られる。所定の動作モードに基づいてカラー画像を形成するためである。
【０１２６】
また、自動原稿送り装置２０１は自動両面原稿搬送手段を備えている。この自動原稿送り装置２０１は原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を連続して一挙に読み取り、原稿内容を記憶手段に蓄積するようになされる（電子ＲＤＨ機能）。この電子ＲＤＨ機能は、複写機能により多数枚の原稿内容を複写する場合、あるいはファクシミリ機能により多数枚の原稿ｄを送信する場合等に便利に使用される。
【０１２７】
装置本体１０１はタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無終端状の中間転写ベルト６と、再給紙機構（ＡＤＵ機構）を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置１７からなる。
【０１２８】
Ｙ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置されたＹ色用の帯電手段２Ｙ，露光手段３Ｙ，現像装置４Ｙ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｙを有する。Ｍ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは感光体ドラム１Ｍと、Ｍ色用の帯電手段２Ｍ，露光手段３Ｍ，現像装置４Ｍ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｍを有する。
【０１２９】
Ｃ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは感光体ドラム１Ｃと、Ｃ色用の帯電手段２Ｃ，露光手段３Ｃ，現像装置４Ｃ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｃを有する。ＢＫ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは感光体ドラム１Ｋと、ＢＫ色用の帯電手段２Ｋ，露光手段３Ｋ，現像装置４Ｋ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｋを有する。
【０１３０】
上述した感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは像形成体の一例であり、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋには本発明に係るレーザ記録装置４０が応用される。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ，帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ，帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは潜像形成手段を構成する。現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性（本実施例においては負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト６は複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【０１３１】
ここで画像形成プロセスの概要について以下に説明する。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性（本実施例においては正極性）の１次転写バイアス（不図示）が印加される１次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ及び７Ｋにより、回動する中間転写ベルト６上に逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像（色画像：カラートナー像）が形成される。カラー画像は中間転写ベルト６から用紙Ｐへ転写される。
【０１３２】
装置本体１０１の下方には給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが設けられ、各々の給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内に収容された用紙Ｐは、給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにそれぞれ設けられる送り出しローラ２１及び給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送ローラ２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，レジストローラ２３等を経て、２次転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐ上の一方の面（表面）にカラー画像が一括して転写される（２次転写）。
【０１３３】
カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。転写後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
【０１３４】
両面画像形成時には、一方の面（表面）に画像形成され、定着装置１７から排出された用紙Ｐは、分岐手段２６によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路２７Ａを経て、再給紙機構（ＡＤＵ機構）である反転搬送路２７Ｂにより表裏を反転され、再給紙搬送部２７Ｃを通過して、給紙ローラ２２Ｄにおいて合流する。
【０１３５】
反転搬送された用紙Ｐは、レジストローラ２３を経て、再度２次転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐの他方の面（裏面）上にカラー画像（カラートナー像）が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７（あるいは定着装置１７Ａ）により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【０１３６】
一方、２次転写ローラ７Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、中間転写ベルト用のクリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。これらの画像形成の際には、用紙Ｐとして５２．３〜６３．９ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の薄紙や６４．０〜８１．４ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の普通紙や８３．０〜１３０．０ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の厚紙や１５０．０ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の超厚紙を用い、線速度を８０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃ程度とし、環境条件として温度が５〜３５℃程度、湿度が１５〜８５％程度の設定条件とすることが好ましい。用紙Ｐの厚み（紙厚）としては０．０５〜０．１５ｍｍ程度の厚さのものが用いられる。
【０１３７】
図１１は、Ｙ色書込み系の露光手段３Ｙの構成例を示すブロック図である。図１１に示す露光手段３Ｙには本発明に係るレーザ記録装置４０が応用される。この例で、図１０で説明した制御基板１０３には、図１１に示すＲＯＭ７４が取り付けられ、３次元色変換用のルックアップテーブル（以下で３ＤＬＵＴという）が格納される。
【０１３８】
上述した画像処理装置５０で画像処理されたカラー画像データＤin，つまり、ＲＧＢ色に係るカラー画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢは、制御装置１５の制御を受けてＲＯＭ７４の３ＤＬＵＴが参照され、ＹＭＣＫ色に係るカラー画像データＤＹ，ＤＭ、ＤＣ，ＤＫに色変換するようになされる。３ＤＬＵＴによる色変換後のＹＭＣＫ色に係るカラー画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫは、制御装置１５の制御を受けて各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋへ出力するようになされる。
【０１３９】
このＲＯＭ７４には、例えば、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢＫ色の各々の書込み系の露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが接続されている。この例で露光手段３ＹはレーザダイオードＬＤを有しており、当該レーザダイオードＬＤから出射されるレーザ光ＬをＹ色用の感光体ドラム１Ｙ上に露光走査してＹ色用の画像を多値記録するようになされる。
【０１４０】
露光手段３Ｙには、図１〜図９に示した本発明に係るレーザ記録装置４０が応用される。露光手段３Ｙは、レーザダイオードＬＤの他に、Ｙ色書込み処理ブロック４５，ドループ補正手段５４，Ｙ色レーザ変調ブロック４６及びＬＤ駆動ＩＣ４７を有している。Ｙ色書込み処理ブロック４５ではＹ色画像データＤＹが所定の動作モードに基づいてタイミング制御され、ＰＷＭγ補正や周波数変換処理等がなされる。
【０１４１】
Ｙ色書込み処理ブロック４５にはドループ補正手段５４が接続されており、Ｙ色用のレーザダイオードＬＤの駆動時のパルス信号Ｓｙに顕在化するドループを事前に修復する補正をドループ補正としたとき、ドループ補正範囲を基準に画像の記録に先行して画像データＤＹ（＝Ｄin）の１ラインの連続性を検出すると共に、当該画像データＤＹを１ライン走査分毎にドループ補正するようになされる。ドループ補正後の画像データはＤｙ（＝Ｄout）で示している。
【０１４２】
ドループ補正手段５４には、制御手段５１が接続され、レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じたドループ補正範囲を制御するようになされる。制御手段５１は、ドループ補正範囲を制御する際に、図２に示したカウンタ６３のビット数を変更し、又は、当該カウンタ６３の加減値を設定するようになされる。このように構成すると、ドループ補正範囲をレーザダイオードＬＤのドループ特性に応じて制御できるようになる。なお、制御手段５１及びドループ補正手段５４については、図１〜図９で説明しているので、これら内容の説明を省略する。
【０１４３】
ドループ補正手段５４には変調手段の一例となるＹ色レーザ変調ブロック４６が接続されており、ドループ補正処理のＹ色画像データＤｙに基づいて周波数変調や、Ｉｎｄｅｘ同期、パルス幅変調（ＰＷＭ）等するようになされる。パルス幅変調では１ドットのデータを書込むためのパルス幅が決定され、このパルス幅に基づいてレーザ光Ｌの強さを制御するようになされる。この例でパルス幅変調後の所定パルス幅／ドットを有するＹ色画像データＤｙはＹ色書込み用のＰＷＭ信号Ｓｙとなる。
【０１４４】
Ｙ色レーザ変調ブロック４６には駆動手段の一例となるＬＤ駆動ＩＣ４７が接続されており、先にパルス幅変調されたパルス信号Ｓｙに基づいてレーザダイオードＬＤを駆動するようになされる。ＬＤ駆動ＩＣ４７にはレーザダイオードＬＤが接続され、この駆動ＩＣ４７から供給されるレーザ駆動電流Ｉｄに基づいてレーザ光Ｌを発生し、Ｙ色用の感光体ドラム１Ｙ上に照射するようになされる。このレーザ駆動電流Ｉｄに基づいてレーザ光Ｌの発光強度が制御される。
【０１４５】
この露光手段３ＹにはレーザダイオードＬＤ，Ｙ色書込み処理ブロック４５，ドループ補正手段５４，Ｙ色レーザ変調ブロック４６及びＬＤ駆動ＩＣ４７といった制御系の他に、光学系８２，８３，ポリゴンミラー８４，ポリゴンモータ８５及びｆ（θ）レンズ８６を有している。ｆ（θ）レンズ８６を補正する機構もあるがその説明は省略する。
【０１４６】
レーザダイオードＬＤから出射されたレーザ光Ｌは光学系８２，８３によって所定ビーム状のレーザ光Ｌに整形される。このレーザ光Ｌはポリゴンミラー８４によって主走査方向に偏向される。ポリゴンミラー８４は制御装置１５からのＹポリゴンＣＬＫに基づき、ポリゴンモータ８５によって回転される。ポリゴンミラー８４によって偏向されるビーム光はｆ（θ）レンズ８６によって感光体ドラム１Ｙの方へ結像される。他のＭ色、Ｃ色及びＢＫ色の各々の書込み系の露光手段３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの構成については、Ｙ色書込み系の露光手段３Ｙと同じ構成をとるのでその説明を省略する。
【０１４７】
続いて、カラー画像形成装置１００における画像処理例について説明をする。図１２はカラー画像形成装置１００における画像処理例を示すフローチャートである。
【０１４８】
この実施例でＮ階調の画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫに基づいて各々の色用のレーザダイオードＬＤから出射されるレーザ光ＬをＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢＫ色の各々の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に露光走査してカラー画像を多値記録するために、各々色の書込み系の露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにはレーザ記録装置４０が応用されるものである。
【０１４９】
レーザダイオードＬＤのドループ特性に応じたドループ補正範囲（期間）は、機器組立調整時や通常使用時等において、予め温度や湿度等のパラメータを設定し、図示しない操作パネル等を使用して、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２を設定するようになされる。その際の設定処理では、ＬＤ選択データＤ１及び中間調での設定光量データＤ２を入力したＣＰＵ５５は、ＬＤ選択データＤ１及び設定光量データＤ２に基づくテーブル選択信号ＳｍをＲＯＭ５３に出力してドループ補正範囲を制御する。
【０１５０】
この例では、ＲＯＭ５３からドループ補正手段５４へドループ補正用の閾値ＴＨ１及びＴＨ２，加算ビット選択信号Ｓ３，カウンタ選択信号Ｓ４及び変換ビット設定信号Ｓ５が出力される。ドループ補正手段５４では、カウンタ６３のビット数を変更し、又は、当該カウンタ６３の加減値を設定してドループ補正範囲を設定するようになされる。この例で、カウンタ選択信号Ｓ４は、当該レーザ記録装置４０で使用されるレーザダイオードのドループ特性によって可変的に設定される。
【０１５１】
これらを画像処理条件にして、図１２に示すフローチャートのステップＳＴ１で初期設定処理をする。初期設定については、図示しない操作部等を操作して画像形成条件が制御装置１５に設定される。そして、ステップＳＴ２で画像データＤinを入力する。例えば、色付きの原稿ｄを画像読取装置１０２により読み取ってＲ色、Ｇ色、Ｂ色のカラー画像信号Ｓinを取得する。カラー画像信号ＳinはカラーＣＣＤ等により取得される。カラー画像信号ＳinはＲＧＢ色毎に信号処理される。
【０１５２】
この信号処理では、ＲＧＢの各々の色画像信号のアナログ信号処理及びアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換処理がなされる。Ａ／Ｄ変換後の各色の画像データは、シェーディング補正や、タイミング制御、ライン間補正等がなされる。これらの補正処理後のＲＧＢ色に係る画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢが画像メモリ３３に一旦格納される。画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢは圧縮符号化して画像メモリ等に格納するようになされる。そして、制御装置１５ではステップＳＴ４で画像形成指示を待機する。操作部等により予め画像形成条件等が設定されていて所定の動作モードに基づく画像形成指示があった場合は、ステップＳＴ５及びステップＳＴ６に移行する。
【０１５３】
ステップＳＴ５で給紙処理を開始する。このとき、動作モードに基づいて所定の用紙Ｐが収納されている給紙カセット２０Ａ等が選択される。これと共に、ステップＳＴ６で画像メモリから画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢを読み出して復号伸長した後に、ＲＯＭ７４に出力される。このとき、ＲＯＭ７４では３次元色変換用のルックアップテーブルを参照してＲＧＢ色に係るカラー画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢをＹＭＣＫ色に係るカラー画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫに色変換するようになされる。そして、ＲＯＭ７４における３ＤＬＵＴによる色変換後のＹＭＣＫ色に係るカラー画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫを制御装置１５から各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋへ出力するようになされる。
【０１５４】
その後、ステップＳＴ７に移行して画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでは３ＤＬＵＴ色変換後のＹＭＣＫ色に係るカラー画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ及びＤＫが所定の動作モードに基づいて書込み制御がなされる。この書込み制御では、図１１に示したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色の各々の帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋによって各々の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが帯電される。
【０１５５】
そして、図１１に示したＹ色書込み処理ブロック４５では、Ｙ色画像データＤＹが所定の動作モードに基づいてタイミング制御され、ＰＷＭγ補正や周波数変換処理等がなされる。これらの処理がなされたＹ色画像データＤＹは、第１の実施例で説明したようにドループ補正手段５４でドループ補正される。例えば、図１に示した制御手段５１では、ドループ補正範囲ＨＤ１，ＨＤ２，ＨＤ３，ＨＤ４又はＨＤ５を流動的に設定し、ドループ補正手段５４では、ここに設定されたドループ補正範囲ＨＤ１，ＨＤ２，ＨＤ３，ＨＤ４又はＨＤ５を基準に画像の記録に先行して画像データの１ラインの連続性を検出して画像データＤinをドループ補正するための補正値を演算する。ドループ補正手段５４では、演算された補正値に基づいて画像データＤinを１ライン走査分毎にドループ補正するようになされる。
【０１５６】
このドループ補正では、レーザダイオードＬＤのドループ特性に基づいてＲＯＭ５３からドループ補正用の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を読み出して設定する。例えば、ドループ補正手段５４は、画像データＤin，同期信号Ｓ１，画像領域信号Ｓ２及び画像クロック信号ＣLKを入力すると共に、この制御手段５１から閾値ＴＨ１，ＴＨ２及び加算ビット選択信号Ｓ３，カウンタ選択信号Ｓ４，変換ビット設定信号Ｓ５を入力して、画像の記録に先行して画像データＤinの１ラインの連続性を検出すると共に、制御手段５１から出力される閾値ＴＨ１，ＴＨ２に基づいて当該画像データＤinを１ライン走査分毎にドループ補正をするようになされる。
【０１５７】
ドループ補正後の画像データＤｙはドループ補正手段５４からＹ色レーザ変調ブロック４６へ出力される。Ｙ色レーザ変調ブロック４６ではＹ色画像データＤｙに基づいて周波数変調や、Ｉｎｄｅｘ同期、パルス幅変調（ＰＷＭ）等するようになされる。このとき、パルス幅変調では１ドットのデータを書込むためのパルス幅が決定され、このパルス幅に基づいてレーザ光Ｌの強さを制御するようになされる。このパルス幅変調後のＹ色画像データＤｙはＹ色書込み用のＰＷＭ信号Ｓｙとなる。
【０１５８】
このＰＷＭ信号ＳｙはＹ色レーザ変調ブロック４６からＬＤ駆動ＩＣ４７に出力される。ＬＤ駆動ＩＣ４７ではパルス信号Ｓｙに基づいてレーザダイオードＬＤを駆動するようになされる。この駆動ＩＣ４７から供給されるレーザ駆動電流Ｉｄに基づいてレーザダイオードＬＤは、レーザ光Ｌを発生し、光学系８２，８３，ポリゴンミラー８４，ポリゴンモータ８５及びｆ（θ）レンズ８６による光学系の走査を受けてＹ色用の感光体ドラム１Ｙ上にレーザ光Ｌを照射するようになされる。これにより、ドループ特性の影響を受けることなく、感光体ドラム１ＹにＹ色に係る画像を書込むことができる。他のＭ，Ｃ，Ｋ色の露光手段３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおいても同様な処理がなされる。
【０１５９】
その後、ステップＳＴ８で画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて各々現像処理をする。このとき、感光体ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像は現像装置４ＹからのＹ色のトナーにより現像される。現像後の感光体ドラム１Ｙ上にはＹ色のトナー像が形成される。これにより、感光体ドラム１Ｙに原稿ｄのＹ色に係るトナー像が形成される。
【０１６０】
このＹ色のトナー像は中間転写ベルト６に転写されるが、転写後のトナー像は像形成体用のクリーニング手段８Ｙにより除去される。他の画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいても、同様な処理がなされ、感光体ドラム１Ｍには原稿ｄのＭ色に係るトナー像が形成され、感光体ドラム１Ｃには原稿ｄのＣ色に係るトナー像が形成され、感光体ドラム１Ｋには原稿ｄのＢＫ色に係るトナー像が各々形成される。
【０１６１】
このように、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色のトナー像は、使用するトナーと反対極性（本実施例においては正極性）の１次転写バイアス（不図示）が印加される１次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ及び７Ｋにより、回動する中間転写ベルト６上に逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像（色画像：カラートナー像）が形成される。
【０１６２】
ここで用紙Ｐの一方の面のみに画像を形成する片面モードの場合を例にとると、この段階で給紙カセット２０Ａ等から繰り出された用紙Ｐが画像形成ユニット１０Ｋの方へ給送される。用紙Ｐは転写部の入り口付近に設けられた、レジストローラ２３で同期がとられた後に中間転写ベルト６に、より近接する。
【０１６３】
そして、ステップＳＴ９でカラー画像は中間転写ベルト６から用紙Ｐへ転写される。その後、ステップＳＴ１０で定着処理され、ステップＳＴ１１で排紙処理される。そして、ステップＳＴ１２に移行して予め設定された画像形成処理を終了するかがチェックされる。この際のチェックでは、初期設定時の画像形成条件を参照することにより制御装置１５によって判断される。
【０１６４】
この画像形成処理を終了しない場合はステップＳＴ４に戻って、画像形成指示を待つか、あるいは、残りの画像処理を継続するような制御がなされる。以後は、上述した処理を繰り返すようになされる。この処理を終了する場合は、図示しない操作スイッチ等によるオフ情報等を検出して当該画像形成処理を終了する。
【０１６５】
このように、第２の実施例に係るカラー画像形成装置１００によれば、本発明に係るレーザ記録装置４０が応用されるので、Ｎ階調の画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫに基づいて各々のレーザダイオードＬＤから出射されるレーザ光をＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色用の感光体ドラム１Ｙ上に露光走査してカラー画像を多値記録する場合に、各々の色用のレーザダイオードＬＤのドループ特性をその急激な変化に対して中間調画像データでドループ補正できるようになる。
【０１６６】
従って、レーザダイオード固有のドループ特性に応じたドループ補正を実行できるようになる。これにより、当該レーザダイオードＬＤに代えて、ドループ特性の異なるレーザダイオードＬＤを実装した場合にも、レーザダイオードＬＤの駆動時のパルス信号によって顕在化する自己発熱による光量変化を画像データＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫの段階で事前に修復する等、ドループ補正に関して柔軟に対処できるようになる。しかも、ドループ原因が除去されるので濃度むらがない高品質のカラー画像を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
この発明は、複写機能、ファクシミリ機能及びプリンタ機能を備えた白黒及びカラー用のデジタル複合機や複写機等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】本発明の第１の実施例としてのレーザ記録装置４０の構成例を示すブロック図である。
【図２】そのドループ補正手段５４の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】ＬＤ発光量対ＰＷＭ値の関係例を示すＬＤ光変調出力特性図である。
【図４】感光体電位対露光エネルギーの関係例を示す電位変化特性図である。
【図５】ＲＯＭ５３における変換テーブルの内容例を示す概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は、１ラインの画像有効領域におけるドループ補正範囲とＬＤドループ特性ＬＤ＃１〜ＬＤ＃５の関係例を示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、ドループ特性ＬＤ＃１を有する設定光量Ｉ及びIIのレーザダイオードＬＤのドループ補正例（１ライン幅）を示す図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、ドループ特性ＬＤ＃３を有する設定光量Ｉ及びIIのレーザダイオードＬＤのドループ補正例（１／４ライン幅）を示す図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｉ）は、ドループ補正手段５４におけるカウンタ出力動作例を示す波形図である。
【図１０】本発明に係る第２の実施例としてのカラー画像形成装置１００の構成例を示す断面の概念図である。
【図１１】Ｙ色書込み系の露光手段３Ｙの構成例を示すブロック図である。
【図１２】カラー画像形成装置１００における画像処理例を示すフローチャートである。
【図１３】（Ａ）〜（Ｅ）は、従来例に係るドループ補正例を示す波形図である。
【符号の説明】
【０１６９】
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ  露光手段（レーザ記録装置）
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ  画像形成ユニット（画像形成手段）
１５  制御装置
３３  画像メモリ
４０  レーザ記録装置
４３  変調手段
４４  駆動手段
４５  Ｙ色書込み処理ブロック
４６  Ｙ色レーザ変調ブロック（変調手段）
４７  ＬＤ駆動ＩＣ（駆動手段）
５０  画像処理装置
５１  制御手段
５３  ＲＯＭ（記憶手段）
５４  ドループ補正手段
５５  メモリ制御部
６３  カウンタ
１００  カラー画像形成装置（画像形成装置）
【図１】
0004569402.tif 000004
【図２】
0004569402.tif 000005
【図３】
0004569402.tif 000006
【図４】
0004569402.tif 000007
【図５】
0004569402.tif 000008
【図６】
0004569402.tif 000009
【図７】
0004569402.tif 000010
【図８】
0004569402.tif 000011
【図９】
0004569402.tif 000012
【図１０】
0004569402.tif 000013
【図１１】
0004569402.tif 000014
【図１２】
0004569402.tif 000015
【図１３】
0004569402.tif 000016