(57)【要約】【課題】データ転送量を増加させることなく所定属性の領域のエッジ部分を高い解像度で処理する。【解決手段】光源から発光された光に応じた画像を形成する画像形成装置であって、第１解像度の画像データおよび画素毎に属性を表すタグ情報を生成する画像処理部と、変調部と、光源駆動部とを備え、変調部は、第１解像度の画像データおよびタグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定属性のエッジ部分である対象領域を検出するパターンマッチング部と、マッチングしたパターンに対応して定められた対象領域の第２解像度の画像データを発生する画像パターン発生部と、マッチングしたパターンに対応して定められた対象領域の第２解像度の光量パターンデータを発生する光量パターン発生部とを有し、光源駆動部は、第２解像度の画像データに応じた変調信号により光源を点灯させるとともに、光量パターンデータに従って光源の光量を制御する。【選択図】図１２
2016064653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発光された光に応じた画像を形成する画像形成装置であって、
入力画像データに基づき、第１解像度の画像データ、および、前記第１解像度の画像データの画素毎に属性を表すタグ情報を生成する画像処理部と、
前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換して、前記第２解像度の画像データに応じた変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号により前記光源を駆動する光源駆動部と、
を備え、
前記変調部は、
前記第１解像度の画像データおよび前記タグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定属性のエッジ部分である対象領域を検出するパターンマッチング部と、
マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第２解像度の画像データを発生する画像パターン発生部と、
マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第２解像度の光量パターンデータを発生する光量パターン発生部と、
を有し、
前記光源駆動部は、前記第２解像度の画像データに応じた前記変調信号により前記光源を点灯させるとともに、前記光量パターンデータに従って前記光源の光量を制御する
画像形成装置。
【請求項２】
前記変調部は、
前記第１解像度の画素毎に、前記第１解像度の画像データを前記第２解像度の画像データに変換する画素変換部と、
前記第２解像度の画素毎に、前記画像パターン発生部により発生された前記第２解像度の画像データ、または、前記画素変換部により変換された前記第２解像度の画像データを切り替えて出力する第１切替部と、
前記第１切替部から出力された前記第２解像度の画像データによりクロック信号を変調して前記変調信号を出力するパルス生成部と、
をさらに有し、
前記第１切替部は、
前記対象領域において、前記画像パターン発生部により発生された前記第２解像度の画像データを出力し、
前記対象領域ではない領域において、前記画素変換部により変換された前記第２解像度の画像データを出力する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
基準光量を示す前記光量パターンデータを出力する基準光量パターン出力部と、
前記第２解像度の画素毎に、前記光量パターン発生部により発生された前記光量パターンデータ、または、前記基準光量パターン出力部により出力された前記光量パターンデータを切り替えて出力する第２切替部と、
をさらに有し、
前記第２切替部は、
前記対象領域において、前記光量パターン発生部により発生された前記光量パターンデータを出力し、
前記対象領域ではない領域において、前記基準光量パターン出力部により出力された前記光量パターンデータを出力する
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光量パターンデータは、前記光源を前記基準光量で発光させるか、前記光源を前記基準光量より大きい高光量で発光させるかを、前記第２解像度の画素毎に示すデータである
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記変調部は、
前記基準光量を表す光量データを保持する光量データ保持部と、
前記基準光量を表す光量データに対して予め定められた倍率を乗じて前記高光量を表す光量データを生成する乗算部と、
前記光量データ保持部により保持された光量データ、または、前記乗算部により生成された光量データを、前記光量パターンデータに従って選択するセレクタと、
をさらに有し、
前記セレクタは、
前記光量パターンデータに前記基準光量が示されたタイミングにおいては、前記光量データ保持部により保持された光量データを選択して出力し、
前記光量パターンデータに前記高光量が示されたタイミングにおいては、前記乗算部が出力した光量データを選択して出力し、
前記光源駆動部は、前記セレクタから出力された前記光量データに従って前記光源の光量を制御する
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像パターン発生部は、露光部分を前記第１解像度の画像データより細くした前記第２解像度の画像データを発生し、
前記光量パターン発生部は、前記露光部分を前記高光量とする前記光量パターンデータを発生する
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像パターン発生部は、露光部分を細くせずに前記基準光量で前記光源を発光させた場合の前記対象領域の積分光量と、露光部分を細くして前記高光量で前記光源を発光させた場合の積分光量とが同一となるような、前記対象領域における第２解像度の画像データを発生する
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、前記第１解像度の画像データの画素毎に、文字または線を構成する属性の画素であるか否かを示す前記タグ情報を生成する
請求項１から７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像パターン発生部は、文字または線のエッジを細線化した前記第２解像度の画像データを発生する
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像パターン発生部は、白抜き文字または線の白部分を太線化した前記第２解像度の画像データを発生する
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記変調部および前記光源駆動部は、単一の集積デバイスに集積されている
請求項１から１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記光源は、垂直共振器面発光レーザである
請求項１から１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機が、プロダクションプリンティング分野で盛んに用いられるようになってきている。このため、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、高画質化、高信頼化が要求されている。特に、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、細線の再現性の向上、文字再現性の向上（例えば２から３ポイントに相当する微小サイズの文字の再現性向上）、電子写真プロセス由来の文字太りの抑制、および、色ずれ精度の向上等が要求されている。
【０００３】
高画質化を実現することを目的として、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、画像データを画像処理により補正する画像処理部を備える。この画像処理部は、例えば、１２００ｄｐｉ（dots  per  inch）または２４００ｄｐｉの高解像度かつ多ビットデータで画像処理を実行する。
【０００４】
また、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、感光性を有する被走査面として表面が機能する感光体ドラム、レーザ光を射出する光源、光源からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー、および、ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を感光体ドラムの表面（被走査面）に導く走査光学系等を備える。電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、光源からの出射される光束を画像データに応じて変調し、光源からの光束を被走査面に照射するとともに、被走査面を光束で走査することによって、感光体ドラム上に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【０００５】
このような構成の電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、光源として、ＬＤＡ（Laser  Diode  Array）またはＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ）等の複数の発光点を有する素子を用いる。これにより、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、１２００ｄｐｉの画像データよりも解像度が高い、例えば２４００ｄｐｉまたは４８００ｄｐｉの静電潜像を形成することができる。
【０００６】
特許文献１および特許文献２には、画像処理部での処理によって、画像中の白抜き部分を検知し、白抜きラインを拡張したり、白抜き文字周辺の画素を補正したりすることで、反転文字の潰れを防ぎ、文字再現性向上を図る技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高密度な画像処理を実行した場合、画像処理部から下流の光源駆動回路へのデータ転送に問題が生じる。画像処理部で扱う解像度を例えば２４００ｄｐｉまたは４８００ｄｐｉの多ビットデータとすると、画像処理の自由度が高まり、また、１２００ｄｐｉの微小な文字およびラインに対して再現性を向上させることができる。しかし、高密度な画像処理を実行した場合、画像処理部から下流側の光源駆動回路へ転送しなければならないデータ量が膨大となってしまい、生産性に対して律速になってしまう。
【０００８】
また、微小の文字等の再現性の向上を図るための処理を全て上流の画像処理部により実行すると、処理が複雑となり画像処理部の負担が大きくなってしまう。また、さらに、白抜き部分を補正する以外に、文字の細線化およびスムージング処理等の様々な処理を上流の画像処理部により実行しなければならなく、画像処理部の処理負担がさらに大きくなる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像データのデータ転送量を増加させることなく、所定属性の領域のエッジ部分を高い解像度で処理し、高画質化を実現する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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光源から発光された光に応じた画像を形成する画像形成装置であって、入力画像データに基づき、第１解像度の画像データ、および、前記第１解像度の画像データの画素毎に属性を表すタグ情報を生成する画像処理部と、前記第１解像度の画像データを前記第１解像度より高い第２解像度の画像データに変換して、前記第２解像度の画像データに応じた変調信号を生成する変調部と、前記変調信号により前記光源を駆動する光源駆動部と、を備え、前記変調部は、前記第１解像度の画像データおよび前記タグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定属性のエッジ部分である対象領域を検出するパターンマッチング部と、マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第２解像度の画像データを発生する画像パターン発生部と、マッチングしたパターンに対応して定められた、前記対象領域の前記第２解像度の光量パターンデータを発生する光量パターン発生部と、を有し、前記光源駆動部は、前記第２解像度の画像データに応じた前記変調信号により前記光源を点灯させるとともに、前記光量パターンデータに従って前記光源の光量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像データのデータ転送量を増加させることなく、所定属性の領域のエッジ部分を高い解像度で処理し、高画質化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態のカラープリンタ２０００の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃの配置の一例を示す図である。
【図３】図３は、光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃの構成を示す図である。
【図４】図４は、光走査装置２０１０の光学系の構成を示す図である。
【図５】図５は、光源２２００ａからポリゴンミラー２１０４までの光路、および、光源２２００ｂからポリゴンミラー２１０４までの光路の一例を示す図である。
【図６】図６は、光源２２００ｃからポリゴンミラー２１０４までの光路、および、光源２２００ｄからポリゴンミラー２１０４までの光路の一例を示す図である。
【図７】図７は、ポリゴンミラー２１０４からそれぞれの感光体ドラム２０３０への光路の一例を示す図である。
【図８】図８は、光走査装置２０１０の電気系の構成を示す図である。
【図９】図９は、インターフェイスユニット３１０１の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、画像処理ユニット３１０２の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、駆動制御ユニット３１０３の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、変調部３２３３の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、光源駆動部３２３４の構成を光源２２００とともに示す図である。
【図１４】図１４は、パターンマッチングにより検出される対象領域の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、画素変換部３２５４による画素毎の解像度の変換処理の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、対象領域の第２解像度の画像データおよび光量パターンデータの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第２解像度の画像データの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、第２解像度の光量パターンデータの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、矩形状の黒領域を表す２４００ｄｐｉの画像データを、４８００ｄｐｉの画像データに高解像度化した場合の変換例を示す図である。
【図２０】図２０の（ａ）は、基準光量に設定した波形の一例を示す図である。図２０の（ｂ）は、図２０の（ａ）の光量の波形で形成された現像電界の一例を示す図である。
【図２１】図２１の（ａ）は、エッジ部分を高光量に設定し、他の部分を基準光量に設定した波形の一例を示す図である。図２１の（ｂ）は、図２１の（ａ）の光量の波形で形成された現像電界の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、露光する領域を細くする前の波形と、細くしてさらにエッジ部分の光量を大きくした後の波形とを比較する図である。
【図２３】図２３は、１２００ｄｐｉで検知することができるエッジ領域を示す図である。
【図２４】図２４は、４８００ｄｐｉで検知することができるエッジ領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態である、画像形成装置の一例としてカラープリンタ２０００を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、実施形態のカラープリンタ２０００の概略構成を示す図である。カラープリンタ２０００は、記録紙（対象物）にトナーを転写して印刷物を製造する。カラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。
【００１５】
カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０と、４つの感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ（４つを総称する場合には感光体ドラム２０３０と称する。）と、４つのクリーニングユニット２０３１ａ，２０３１ｂ，２０３１ｃ，２０３１ｄ（４つを総称する場合にはクリーニングユニット２０３１と称する。）と、４つの帯電装置２０３２ａ，２０３２ｂ，２０３２ｃ，２０３２ｄ（４つを総称する場合には帯電装置２０３２と称する。）とを備える。さらに、カラープリンタ２０００は、４つの現像ローラ２０３３ａ，２０３３ｂ，２０３３ｃ，２０３３ｄ（４つを総称する場合には現像ローラ２０３３と称する。）と、４つのトナーカートリッジ２０３４ａ，２０３４ｂ，２０３４ｃ，２０３４ｄ（４つを総称する場合にはトナーカートリッジ２０３４と称する。）とを備える。さらに、カラープリンタ２０００は、転写ベルト２０４０と、転写ローラ２０４２と、定着ローラ２０５０と、給紙コロ２０５４と、レジストローラ対２０５６と、排紙ローラ２０５８と、給紙トレイ２０６０と、排紙トレイ２０７０と、通信制御装置２０８０と、濃度検出器２２４５と、４つのホームポジションセンサ２２４６ａ，２２４６ｂ，２２４６ｃ，２２４６ｄ（４つを総称する場合にはホームポジションセンサ２２４６と称する。）と、プリンタ制御装置２０９０とを備える。
【００１６】
通信制御装置２０８０は、ネットワーク等を介した上位装置（例えばコンピュータ）との双方向の通信を制御する。
【００１７】
プリンタ制御装置２０９０は、カラープリンタ２０００に備えられるそれぞれの部を統括的に制御する。プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＣＰＵで実行されるコードで記述されたプログラムおよびプログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路等を有する。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じてそれぞれの部を制御するとともに、上位装置からの画像データを光走査装置２０１０に送る。
【００１８】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、およびクリーニングユニット２０３１ａは、一組で使用される。これらは、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（Ｋステーションという場合もある）を構成する。
【００１９】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、およびクリーニングユニット２０３１ｂは、一組で使用される。これらは、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（Ｃステーションという場合もある）を構成する。
【００２０】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、およびクリーニングユニット２０３１ｃは、一組で使用される。これらは、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（Ｍステーションという場合もある）を構成する。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、およびクリーニングユニット２０３１ｄは、一組で使用される。これらは、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（Ｙステーションという場合もある）を構成する。
【００２２】
それぞれの感光体ドラム２０３０は、潜像担持体の一例であり、何れも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、それぞれの感光体ドラム２０３０の表面は、被走査面となる。なお、感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄは、回転軸が平行に並んで配置され、例えば全て同一の方向（例えば図１における面内で矢印方向）に回転する。
【００２３】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、それぞれの感光体ドラム２０３０の中心軸に平行な方向をＹ軸方向、それぞれの感光体ドラム２０３０の配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２４】
それぞれの帯電装置２０３２は、対応する感光体ドラム２０３０の表面をそれぞれ均一に帯電させる。光走査装置２０１０は、画像データ（ブラック画像データ、シアン画像データ、マゼンタ画像データ、イエロー画像データ）に基づいて、色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラム２０３０の表面にそれぞれ照射する。これにより、それぞれの感光体ドラム２０３０の表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像データに対応した潜像がそれぞれの感光体ドラム２０３０の表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム２０３０の回転に伴って対応する現像ローラ２０３３の方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については詳細を後述する。
【００２５】
ところで、それぞれの感光体ドラム２０３０において、画像データが書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。
【００２６】
トナーカートリッジ２０３４ａには、ブラックトナーが格納されている。ブラックトナーは、現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂには、シアントナーが格納されている。シアントナーは、現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃには、マゼンタトナーが格納されている。マゼンタトナーは、現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄには、イエロートナーが格納されている。イエロートナーは、現像ローラ２０３３ｄに供給される。
【００２７】
それぞれの現像ローラ２０３３は、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ２０３４からのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、それぞれの現像ローラ２０３３の表面のトナーは、対応する感光体ドラム２０３０の表面に接すると、この表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、それぞれの現像ローラ２０３３は、対応する感光体ドラム２０３０の表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。
【００２８】
転写ベルト２０４０は、ベルト回転機構に掛け渡されて、一定方向に回転する。転写ベルト２０４０は、外側の面が、それぞれの感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄの表面に、光走査装置２０１０とは反対側の位置で接触する。また、転写ベルト２０４０は、外側の面が、転写ローラ２０４２と接触する。
【００２９】
ここで、それぞれの感光体ドラム２０３０の表面上におけるトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラム２０３０の回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。転写ベルト２０４０上に形成されたカラー画像は、転写ベルト２０４０の移動に伴い、転写ローラ２０４２の方向に移動する。
【００３０】
給紙トレイ２０６０には、記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には、給紙コロ２０５４が配置されている。給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。
【００３１】
レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像は、記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００３２】
定着ローラ２０５０は、熱と圧力とを記録紙に加える。これにより、定着ローラ２０５０は、トナーを記録紙上に定着させることができる。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
【００３３】
それぞれのクリーニングユニット２０３１は、対応する感光体ドラム２０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラム２０３０の表面は、再度対応する帯電装置２０３２に対向する位置に戻る。
【００３４】
濃度検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側（定着ローラ２０５０よりも転写ベルト２０４０の進行方向における上流側であって、４つの感光体ドラム２０３０よりも下流側の位置）に配置されている。濃度検出器２２４５は、一例として、図２に示されるように、３つの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃを有する。
【００３５】
光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の−Ｙ側端部近傍（転写ベルト２０４０の幅方向の一方の端側）に対向する位置に配置される。光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の＋Ｙ側端部近傍（転写ベルト２０４０の幅方向の他方の端側）に対向する位置に配置される。光学センサ２２４５ｂは、主走査方向に関して、光学センサ２２４５ａと光学センサ２２４５ｃのほぼ中央位置（転写ベルト２０４０の幅方向の中央位置）に配置されている。ここでは、主走査方向（Ｙ軸方向）に関して、光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。
【００３６】
それぞれの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃは、何れも一例として、図３に示されるように、転写ベルト２０４０に向けて光（以下、検出用光ともいう）を射出するＬＥＤ１１、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子１２、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子１３を有している。それぞれの受光素子は、何れも受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００３７】
ホームポジションセンサ２２４６ａは、感光体ドラム２０３０ａにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ２２４６ｂは、感光体ドラム２０３０ｂにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ２２４６ｃは、感光体ドラム２０３０ｃにおける回転のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ２２４６ｄは、感光体ドラム２０３０ｄにおける回転のホームポジションを検出する。
【００３８】
図４は、光走査装置２０１０の光学系の構成を示す図である。図５は、光源２２００ａからポリゴンミラー２１０４までの光路、および、光源２２００ｂからポリゴンミラー２１０４までの光路の一例を示す図である。図６は、光源２２００ｃからポリゴンミラー２１０４までの光路、および、光源２２００ｄからポリゴンミラー２１０４までの光路の一例を示す図である。図７は、ポリゴンミラー２１０４からそれぞれの感光体ドラム２０３０への光路の一例を示す図である。
【００３９】
つぎに、光走査装置２０１０の光学系の構成について説明する。光走査装置２０１０は、光学系として、４つの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ（４つを総称する場合には光源２２００と称する。）と、４つのカップリングレンズ２２０１ａ，２２０１ｂ，２２０１ｃ，２２０１ｄと、４つの開口板２２０２ａ，２２０２ｂ，２２０２ｃ，２２０２ｄと、４つのシリンドリカルレンズ２２０４ａ，２２０４ｂ，２２０４ｃ，２２０４ｄとを有する。さらに、光走査装置２０１０は、光学系として、ポリゴンミラー２１０４と、４つの走査レンズ２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄと、６枚の折り返しミラー２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ｂ，２１０８ｃとを有する。これらは、光学ハウジングの所定位置に組み付けられている。
【００４０】
なお、光走査装置２０１０は、電気系の回路も有するが、電気系の回路については図８以降において説明する。
【００４１】
それぞれの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄは、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザアレイを含んでいる。面発光レーザアレイの複数の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。それぞれの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄは、一例として、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。
【００４２】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、通過する光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、通過する光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、通過する光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、通過光束を略平行光束とする。
【００４３】
開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。
【００４４】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００４５】
カップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０２ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａとからなる光学系は、Ｋステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０２ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂとからなる光学系は、Ｃステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０２ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃとからなる光学系は、Ｍステーションの偏向器前光学系である。カップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０２ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄとからなる光学系は、Ｙステーションの偏向器前光学系である。
【００４６】
ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する２段構造の４面鏡を有し、それぞれの鏡が偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡では、シリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束およびシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束およびシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。
【００４７】
また、シリンドリカルレンズ２２０４ａおよびシリンドリカルレンズ２２０４ｂからのそれぞれの光束は、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃおよびシリンドリカルレンズ２２０４ｄからのそれぞれの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
【００４８】
それぞれの走査レンズ２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄは、光束を対応する感光体ドラム２０３０近傍に集光する光学的パワー、およびポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム２０３０の面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。
【００４９】
走査レンズ２１０５ａおよび走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置されている。走査レンズ２１０５ｃおよび走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００５０】
そして、走査レンズ２１０５ａおよび走査レンズ２１０５ｂは、Ｚ軸方向に積層されている。走査レンズ２１０５ｂは、１段目の４面鏡に対向している。走査レンズ２１０５ａは、２段目の４面鏡に対向している。
【００５１】
また、走査レンズ２１０５ｃおよび走査レンズ２１０５ｄは、Ｚ軸方向に積層されている。走査レンズ２１０５ｃは、１段目の４面鏡に対向している。走査レンズ２１０５ｄは、２段目の４面鏡に対向している。
【００５２】
ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
【００５３】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂおよび折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
【００５４】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃおよび折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
【００５５】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、この光スポットは、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
【００５６】
なお、それぞれの折り返しミラー２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ｂ，２１０８ｃは、ポリゴンミラー２１０４から対応する感光体ドラム２０３０に至る光路長が互いに一致するとともに、対応する感光体ドラム２０３０における光束の入射位置および入射角が何れも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。
【００５７】
ポリゴンミラー２１０４とそれぞれの感光体ドラム２０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと２枚の折り返しミラー２１０６ｂ，２１０８ｂとからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ２１０５ｃと２枚の折り返しミラー２１０６ｃ，２１０８ｃとからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。なお、それぞれの走査光学系において、走査レンズ２１０５が複数のレンズから構成されていてもよい。
【００５８】
図８は、光走査装置２０１０の電気系の構成を示す図である。光走査装置２０１０は、電気系の構成として、インターフェイスユニット３１０１と、画像処理ユニット３１０２と、駆動制御ユニット３１０３とを備える。
【００５９】
インターフェイスユニット３１０１は、上位装置（例えばコンピュータ）から転送された画像データをプリンタ制御装置２０９０から取得する。そして、インターフェイスユニット３１０１は、取得した画像データを、後段の画像処理ユニット３１０２に渡す。
【００６０】
本例においては、インターフェイスユニット３１０１は、ＲＧＢ形式、解像度が１２００ｄｐｉ、ビット数が８ビットの画像データを取得して、画像処理ユニット３１０２に渡す。
【００６１】
画像処理ユニット３１０２は、画像処理部として機能する。画像処理ユニット３１０２は、インターフェイスユニット３１０１から画像データを取得して、印刷方式に対応したカラーの画像データに変換する。一例として、画像処理ユニット３１０２は、ＲＧＢ形式の画像データを、タンデム形式（ＣＭＹＫ形式）の画像データに変換する。また、画像処理ユニット３１０２は、データ形式の変換に加えて、各種の画像処理も実行する。
【００６２】
本例においては、画像処理ユニット３１０２は、ＣＭＹＫ形式、解像度が２４００ｄｐｉ、ビット数が１ビットの画像データを出力する。なお、画像処理ユニット３１０２から出力される画像データの解像度は、２４００ｄｐｉに限られない。また、画像処理ユニット３１０２から出力される画像データの解像度を、第１解像度という。
【００６３】
さらに、画像処理ユニット３１０２は、第１解像度（２４００ｄｐｉ）の画像データのそれぞれの画素が、文字または線を構成する画素であるか否かを示すタグ情報を生成する。そして、画像処理ユニット３１０２は、生成した第１解像度の画像データおよびタグ情報を駆動制御ユニット３１０３へと渡す。
【００６４】
駆動制御ユニット３１０３は、画像処理ユニット３１０２から第１解像度の画像データおよびタグ情報を取得して、光源駆動に対応した第２解像度のカラーの画像データに変換する。なお、第２解像度は、第１解像度より高い。本例においては、駆動制御ユニット３１０３は、ＣＭＹＫ形式、解像度が４８００ｄｐｉ、ビット数が１ビットの画像データに変換する。
【００６５】
駆動制御ユニット３１０３は、第２解像度の画像データを画素の発光タイミングを示すクロック信号に変調して、色毎の独立した変調信号を生成する。そして、駆動制御ユニット３１０３は、光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを、それぞれの色に対応した変調信号に応じて駆動して発光させる。なお、駆動制御ユニット３１０３は、解像度変換処理と変調処理とを一体的に行ってもよい。
【００６６】
また、駆動制御ユニット３１０３は、一例として、光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄの近傍に設けられたワンチップ化された単一の集積デバイスである。画像処理ユニット３１０２およびインターフェイスユニット３１０１は、駆動制御ユニット３１０３と比較して、光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄよりも遠くに配置される。そして、画像処理ユニット３１０２と駆動制御ユニット３１０３との間は、ケーブル３１０４により接続される。
【００６７】
このような構成の光走査装置２０１０は、画像データに応じた光を光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄから発光させて潜像を形成することができる。
【００６８】
図９は、インターフェイスユニット３１０１の構成を示す図である。インターフェイスユニット３１０１は、一例として、フラッシュメモリ３２１１と、ＲＡＭ３２１２と、ＩＦ回路３２１３と、ＣＰＵ３２１４とを有する。フラッシュメモリ３２１１、ＲＡＭ３２１２、ＩＦ回路３２１３およびＣＰＵ３２１４は、それぞれバスで接続される。
【００６９】
フラッシュメモリ３２１１は、ＣＰＵ３２１４で実行されるプログラム、および、ＣＰＵ３２１４でのプログラムの実行に必要な各種データを格納する。ＲＡＭ３２１２は、ＣＰＵ３２１４がプログラムを実行する場合の作業用の記憶領域である。ＩＦ回路３２１３は、プリンタ制御装置２０９０と双方向の通信をする。
【００７０】
ＣＰＵ３２１４は、フラッシュメモリ３２１１に格納されたプログラムに従って動作して、光走査装置２０１０の全体を制御する。そして、このような構成のインターフェイスユニット３１０１は、プリンタ制御装置２０９０から送信された入力画像データ（ＲＧＢ形式、１２００ｄｐｉ、８ビット）を、画像処理ユニット３１０２へと渡す。
【００７１】
図１０は、画像処理ユニット３１０２の構成を示す図である。画像処理ユニット３１０２は、属性分離部３２２０と、色変換部３２２１と、墨生成部３２２２と、ガンマ補正部３２２３と、位置補正部３２２４と、階調処理部３２２５と、タグ生成部３２２６とを有する。
【００７２】
属性分離部３２２０は、インターフェイスユニット３１０１から、入力画像データ（ＲＧＢ形式、１２００ｄｐｉ、８ビット）を受け取る。ここで、入力画像データのそれぞれの画素には、属性情報が付加されている。属性情報は、その領域（画素）のソースとなるオブジェクトの種類を示す。例えば、画素が文字の一部であれば、属性情報には、「文字」を示す属性が示される。例えば、画素が線の一部であれば、属性情報には、「線」を示す属性が示される。また、画素が図形の一部であれば、属性情報には、「図形」を示す属性が示される。また、画素が写真の一部であれば、属性情報には、「写真」を示す属性が示される。
【００７３】
属性分離部３２２０は、入力画像データから属性情報および画像データを分離する。属性分離部３２２０は、分離した属性情報および画像データをタグ生成部３２２６に渡す。また、属性分離部３２２０は、画像データを色変換部３２２１に渡す。属性分離部３２２０から出力される画像データは、一例として、ＲＧＢ、１２００ｄｐｉ／８ビットである。また、属性分離部３２２０から出力される属性情報は、一例として、画像データと同一の解像度（１２００ｄｐｉ）で、ビット数が２ビットのデータである。
【００７４】
色変換部３２２１は、８ビットのＲＧＢ形式の画像データを、８ビットのＣＭＹ形式の画像データに変換する。墨生成部３２２２は、色変換部３２２１により生成されたＣＭＹ形式の画像データから、黒成分を生成してＣＭＹＫ形式の画像データを生成する。ガンマ補正部３２２３は、墨生成部３２２２により生成されたＣＭＹＫ形式の画像データを、テーブル等を用いて各色のレベルを線形変換する。
【００７５】
位置補正部３２２４は、ガンマ補正部３２２３から画像データを受け取り、ノイズまたは歪みを除去する。さらに、位置補正部３２２４は、変倍またはシフト等をして、画像の位置補正を行う。また、この際、位置補正部３２２４は、１２００ｄｐｉの解像度を、２４００ｄｐｉに変換する。そして、位置補正部３２２４は、１画素が複数ビット（本例においては８ビット）で表された２４００ｄｐｉ（第１解像度）のＣＭＹＫ形式の画像データを出力する。
【００７６】
階調処理部３２２５は、位置補正部３２２４から、２４００ｄｐｉ、８ビットのＣＭＹＫ形式の画像データを受け取る。階調処理部３２２５は、例えば、ディザ処理または誤差拡散処理等により疑似中間調処理をすることにより、８ビットの画像データから、１ビットの面積階調データを生成する。
【００７７】
タグ生成部３２２６は、１２００ｄｐｉの画像データのそれぞれの画素毎に、画素の属性を表すタグ情報を生成する。本例においては、タグ生成部３２２６は、文字または線を構成する画素であるか否かを示すタグ情報を生成する。
【００７８】
タグ生成部３２２６は、一例として、属性情報に基づき、タグ情報を生成する。本例においては、タグ生成部３２２６は、文字または線を示す属性情報が付加されていた画素に、文字または線を示すタグ情報を割り当てる。
【００７９】
タグ生成部３２２６により生成されたタグ情報は、位置補正部３２２４および階調処理部３２２５を介して、駆動制御ユニット３１０３へと渡される。ここで、位置補正部３２２４は、画像データを１２００ｄｐｉから２４００ｄｐｉに高解像度化する処理および画像データの位置補正をする処理と同一の処理を、タグ情報に施す。これにより、位置補正部３２２４は、タグ情報も１２００ｄｐｉから２４００ｄｐｉに高解像度化し、高解像度化した後のそれぞれの画素にタグ情報を割り当てることができる。
【００８０】
そして、階調処理部３２２５は、第１解像度（２４００ｄｐｉ）の１ビットの画像データ、および、第１解像度（２４００ｄｐｉ）の１ビットのタグ情報のそれぞれを、駆動制御ユニット３１０３へと送信する。なお、階調処理部３２２５は、上位ビットが画像データ（ＣＭＹＫ）、下位ビットがタグ情報を表す、第１解像度（２４００ｄｐｉ）の２ビットのデータを駆動制御ユニット３１０３へと送信してもよい。
【００８１】
このように、画像処理ユニット３１０２は、第１解像度（２４００ｄｐｉ）の画像データの画素のそれぞれに対応付けられたタグ情報を生成して、駆動制御ユニット３１０３へと送信することができる。また、画像処理ユニット３１０２は、一部または全部がハードウェアにより実現されていてもよいし、ＣＰＵがソフトウェアプログラムを実行することにより実現されてもよい。
【００８２】
図１１は、駆動制御ユニット３１０３の構成を示す図である。駆動制御ユニット３１０３は、クロック生成部３２３２と、変調部３２３３と、光源駆動部３２３４とを有する。
【００８３】
クロック生成部３２３２は、画素の発光タイミングを示すクロック信号を発生する。クロック信号は、第２解像度（４８００ｄｐｉ）に対応する分解能で画像データが変調可能な信号である。
【００８４】
変調部３２３３は、画像処理ユニット３１０２から、第１解像度の画像データおよびタグ情報を取得する。そして、変調部３２３３は、第１解像度の画像データおよびタグ情報に基づき、第１解像度の画像データを、第１解像度よりも高い第２解像度の画像データに変換する。本例においては、変調部３２３３は、ＣＭＹＫ形式、２４００ｄｐｉ、１ビットの画像データおよびタグ情報に基づき、ＣＭＹＫ形式、４８００ｄｐｉ、１ビット相当の画像データを生成する。そして、変調部３２３３は、このような第２解像度の画像データをクロック信号に変調して、４８００ｄｐｉの画像を形成するための変調信号を生成する。さらに、変調部３２３３は、第１解像度の画像データおよびタグ情報に基づき、光源２２００から発光する光の光量を表す光量データを、第２解像度の画素毎に生成する。
【００８５】
光源駆動部３２３４は、第２解像度の画像データに応じた変調信号、および、光量データを受け取る。光源駆動部３２３４は、変調部３２３３から出力された色毎に独立した変調信号のそれぞれに応じて、対応する光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを駆動する。さらに、光源駆動部３２３４は、変調部３２３３から出力された色毎に独立した光量データのそれぞれに応じて、対応する光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを発光させるための電流量を変更する。これにより光源駆動部３２３４は、それぞれの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを変調信号に応じたタイミングにおいて、光量データに示された光量で発光させることができる。
【００８６】
図１２は、変調部３２３３の構成を示す図である。変調部３２３３は、解像度変換部３２４１と、パルス生成部３２４２と、印加電流設定部３２４３と、モード設定部３２４４とを含む。変調部３２３３（解像度変換部３２４１、パルス生成部３２４２、印加電流設定部３２４３およびモード設定部３２４４）と光源駆動部３２３４とは、単一の集積デバイスに集積されている。
【００８７】
解像度変換部３２４１は、画像処理ユニット３１０２から出力された第１解像度の画像データおよびタグ情報に基づき、第１解像度の画像データを第２解像度の画像データおよび光量パターンデータを生成する。パルス生成部３２４２は、解像度変換部３２４１により生成された第２解像度の画像データに基づき、画像データに応じたオンオフ用変調信号である変調信号を生成する。さらに、パルス生成部３２４２は、解像度変換部３２４１により生成された光量パターンデータに基づき、パワー変調制御信号を生成する。印加電流設定部３２４３は、パワー変調制御信号に基づき、各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）に流す電流量を表す光量データを生成する。
【００８８】
解像度変換部３２４１は、バッファメモリ部３２５１と、パターンマッチング部３２５２と、画像／光量パターン発生部３２５３と、画素変換部３２５４と、第１切替部３２５５と、を含む。
【００８９】
バッファメモリ部３２５１は、画像処理ユニット３１０２から送られてくる２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔの画像データおよびタグ情報を受け取って、複数の主走査ライン分の画像データおよびタグ情報を蓄積する。バッファメモリ部３２５１は、下流側のデータ処理部（ここでは、パターンマッチング部３２５２および画素変換部３２５４）からの読み出しに応じて、蓄積した画像データおよびタグ情報を下流側に渡す。この段階では、画像データは、第１解像度（２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔで）ある。バッファメモリ部３２５１から出力された画像データおよびタグ情報は、パターンマッチング部３２５２および画素変換部３２５４に入力される。
【００９０】
パターンマッチング部３２５２は、２４００ｄｐｉ／１ｂｉｔの画像ドットに対応する画像データおよびタグ情報を、イメージマトリクスを用いて画像処理対象の画素とパターンマッチングする。この場合において、パターンマッチング部３２５２は、タグ情報に示される画像の属性から必要な画像領域を特定してパターンマッチングを実施し、特性された画像領域が予め設定されたそれぞれのパターンに一致するかを検出する。ここで、画像の属性とは、例えば文字、写真または図形などである。その後、パターンマッチング部３２５２は、どのパターンと一致したかを示すマッチング信号を画像／光量パターン発生部３２５３へ出力する。また、パターンマッチング部３２５２は、いずれかのパターンと一致した際にアサートされるイネーブル信号を第１切替部３２５５へ出力する。
【００９１】
画像／光量パターン発生部３２５３は、パターンマッチング部３２５２からのマッチング信号に基づいて特定される第２解像度の画像データを、第１切替部３２５５へ出力する。また、画像／光量パターン発生部３２５３は、パターンマッチング部３２５２からのマッチング信号に基づいて特定される光量パターンデータをパルス生成部３２４２に出力する。光量パターンデータは、第２解像度で光量を変調させる画素を示すデータである。
【００９２】
画素変換部３２５４は、バッファメモリ部３２５１から出力された画像データの各画素を、例えば２×２の画素に分割して第２解像度に高解像度化（例えば４８００ｄｐｉ化）する。画素変換部３２５４は、第２解像度の画像データを第１切替部３２５５へ出力する。
【００９３】
第１切替部３２５５は、画素変換部３２５４から出力された第２解像度の画像データ、または、パターンマッチング部３２５２から出力された第２解像度の画像データの何れかを選択する。第１切替部３２５５は、いずれかのパターンと一致した際にアサートされるイネーブル信号の入力があった場合には、パターンマッチング部３２５２から出力された第２解像度の画像データを選択する。また、第１切替部３２５５は、イネーブル信号の入力が無かった場合には、画素変換部３２５４から出力された第２解像度の画像データを選択する。
【００９４】
パルス生成部３２４２は、第２解像度の画像データに応じてオンオフするための信号である変調信号と、印加電流を切り替えるための信号であるパワー変調制御信号とを生成する。
【００９５】
より詳細には、パルス生成部３２４２は、解像度変換部３２４１から出力された第２解像度の画像データをクロック信号に変調して、変調信号を生成する。変調信号は、例えばオン期間が光源２２００を発光させる期間を示し、オフ期間が光源２２００を消灯させる期間を示す。また、パルス生成部３２４２は、光量パターンデータをクロック信号に変調してパワー変調制御信号を生成する。パワー変調制御信号は、印加電流設定部３２４３により基準光量データと高光量データとを選択するために用いられる。パワー変調制御信号は、例えばオン期間が高光量で光源２２００を発光させる期間を示し、オフ期間が基準光量で光源２２００を発光させる期間を示す。
【００９６】
印加電流設定部３２４３は、基準光量設定部３２６１と、パワー変調電流設定部３２６２と、パワー変調値保持部３２６３と、第２切替部３２６４とを含む。印加電流設定部３２４３は、パルス生成部３２４２で生成されたパワー変調制御信号に応じて切り換えられる光量データを出力する。これにより、印加電流設定部３２４３は、露光強度を切り替えるための印加電流変調（パワー変調）を行うことができる。
【００９７】
基準光量設定部３２６１は、予め設定された基準光量データを生成する。パワー変調電流設定部３２６２は、基準光量設定部３２６１で生成される基準光量データを変倍した高光量データを生成する。パワー変調電流設定部３２６２は、パワー変調電流設定部３２６２での変倍率を保持している。基準光量設定部３２６１で生成された基準光量データとパワー変調電流設定部３２６２で生成された高光量データとは、第２切替部３２６４へと出力される。
【００９８】
第２切替部３２６４は、パルス生成部３２４２からのパワー変調制御信号に基づいて、基準光量データまたは高光量データのうちの一方を選択する。第２切替部３２６４は、基準光量データまたは高光量データのうちの選択した一方を、光量データとして光源駆動部３２３４に出力する。
【００９９】
そして、後段の光源駆動部３２３４は、第２切替部３２６４からの光量データ（電流設定値）と、パルス生成部３２４２からの変調信号（オンオフ用変調信号）とに応じて各光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）を駆動する。
【０１００】
モード設定部３２４４は、印刷動作に先だってインターフェイスユニット３１０１から通常モードまたは高品位モードの設定を受け付ける。モード設定部３２４４は、通常モードに設定された場合には、第２切替部３２６４に、基準光量設定部３２６１から出力された基準光量データを選択し続けるように切り替え動作を固定させる。これにより、通常モードにおいて、第２切替部３２６４は、基準光量を示す光量データを出力する。また、モード設定部３２４４は、高品位モードに設定された場合には、第２切替部３２６４に、パワー変調制御信号に応じた切り替え動作を実行させる。
【０１０１】
このようなモード設定部３２４４は、通常モード時においては、光源２２００から発光される光量を基準光量に固定させることができる。一方、モード設定部３２４４は、高品位モード時においては、基準光量と高光量とを画素単位で切り替えて光源２２００から発光させることができる。
【０１０２】
また、モード設定部３２４４は、通常モードに設定された場合には、第１切替部３２５５に、画素変換部３２５４により変換された第２解像度の画像データを選択し続けるように切り替え動作を固定させる。また、モード設定部３２４４は、高品位モードに設定された場合には、第１切替部３２５５にイネーブル信号に応じた切り替え動作を実行させる。
【０１０３】
このようなモード設定部３２４４は、通常モード時においては、第１切替部３２５５に、画素単位で高解像度化した第２解像度の画像データを固定して出力させることができる。一方、モード設定部３２４４は、高品位モード時においては、第１切替部３２５５に、画素単位で高解像度化した第２解像度の画像データと、領域単位でパターンを置き換えて高解像度化した第２解像度の画像データとを切り替えて出力させることができる。
【０１０４】
このような構成の変調部３２３３は、第１解像度の画像データを第２解像度の画像データに変換できるとともに、文字または線のエッジに対して画像処理を施すことができる。例えば、変調部３２３３は、文字または線を細線化したり、または、白抜きの文字または線を太線化したりすることができる。
【０１０５】
さらに、変調部３２３３は、文字または線のエッジ部分の画素を形成するための光量を、第２解像度の画像データの画素単位で大きくすることができる。これにより、変調部３２３３は、文字または線のエッジ部分を高品位に印刷させることができる。
【０１０６】
図１３は、光源駆動部３２３４の構成を光源２２００とともに示す図である。光源駆動部３２３４は、電流源３２７１と、点灯スイッチ３２７２と、ＤＡコンバータ３２７３とを含む。
【０１０７】
電流源３２７１は、対応する光源２２００に、ＤＡコンバータ３２７３により設定された電流を流す。点灯スイッチ３２７２は、光源２２００に電流を流すか否かを、変調部３２３３から受け取った変調信号のタイミングで切り替える。具体的には、点灯スイッチ３２７２は、変調信号のパルスの発生タイミングにおいて光源２２００に電流源３２７１の電流を流す。これにより、点灯スイッチ３２７２は、変調信号のパルスのタイミング（黒画素を形成するタイミング）において、光源２２００を発光させることができる。
【０１０８】
ＤＡコンバータ３２７３は、変調部３２３３から光量データを受け取る。そして、ＤＡコンバータ３２７３は、受け取った光量データをＤＡ変換して、アナログの電流信号を電流源３２７１に与える。電流源３２７１は、ＤＡコンバータ３２７３から与えられた電流量に比例した電流を光源２２００に流す。従って、ＤＡコンバータ３２７３は、光源２２００の光量を、光量データに応じて制御することができる。
【０１０９】
このように光源駆動部３２３４は、変調部３２３３により生成された第２解像度の画像データに応じた変調信号により光源２２００を点灯させることができる。これとともに、光源駆動部３２３４は、変調部３２３３により生成された光量パターンデータに従って選択された光量データに応じて、光源２２００の光量を制御することができる。
【０１１０】
なお、光源駆動部３２３４は、変調部３２３３に含まれる第２切替部３２６４を、変調部３２３３に代わって有してもよい。この場合、変調部３２３３は、光量データに代えて、パワー変調制御信号、基準光量データおよび高光量データを変調部３２３３から受け取る。
【０１１１】
＜各部の処理内容の具体例＞
以下、各部の処理内容を具体的な画像データ等を参照して説明する。
【０１１２】
図１４は、パターンマッチングにより検出される対象領域の一例を示す図である。パターンマッチング部３２５２は、一例として、エッジを表す画素データおよびタグ情報のパターンを予め記憶している。そして、パターンマッチング部３２５２は、これらのパターンと、入力した第１解像度の画像データおよびタグ情報とをマッチングさせる。
【０１１３】
パターンマッチング部３２５２は、入力した第１解像度の画像データおよびタグ情報が、予め記憶している複数のパターンの何れかにマッチングしていれば、マッチングした領域に、所定属性（例えば文字または線）のエッジ部分が含まれていると判断する。そして、図１４に示すように、パターンマッチング部３２５２は、マッチングしたパターンに基づいて、入力した第１解像度の画像データにおける対象領域（所定属性（例えば文字または線）のエッジ部分）を検出する。
【０１１４】
図１５は、画素変換部３２５４による画素毎の解像度の変換処理の一例を示す図である。画素変換部３２５４は、入力した第１解像度の画像データを画素毎に高解像度化して、第２解像度の画像データを生成する。画素変換部３２５４は、一例として、２４００ｄｐｉの画像データの主走査方向および副走査方向のそれぞれに画素を２分割して、４８００ｄｐｉの画像データを生成する。
【０１１５】
より具体的には、画素変換部３２５４は、図１５の（ａ）に示すように、第１解像度の１つの黒画素を、主走査方向および副走査方向の２画素ずつで構成される４つの第２解像度の黒画素に変換する。なお、画素変換部３２５４は、第１解像度の１つの黒画素を、例えば３つの黒画素と１つの白画素から構成されるパターンのような、４つの第２解像度の画素から構成される他のパターンに変換してもよい。
【０１１６】
また、画素変換部３２５４は、図１５の（ｂ）に示すように、第１解像度の１つの白画素を、主走査方向および副走査方向の２画素ずつで構成される４つの第２解像度の白画素に変換する。なお、画素変換部３２５４は、第１解像度の１つの白画素を、４つの第２解像度の画素から構成される他のパターンに変換してもよい。
【０１１７】
図１６は、対象領域における画像データ、および、対象領域における光量パターンデータの一例を示す図である。
【０１１８】
画像／光量パターン発生部３２５３は、パターンマッチング部３２５２が検出した対象領域における、第２解像度の画像データを発生する。画像／光量パターン発生部３２５３は、一例として、それぞれのパターンに対応させて、対象領域の第２解像度の画像データを予め記憶している。そして、画像／光量パターン発生部３２５３は、マッチングしたパターンに対応した第２解像度の画像データを選択して出力する。
【０１１９】
画像／光量パターン発生部３２５３は、一例として、図１６の（ａ）に示すように、対象領域における黒部分を細くするような第２解像度の画像データを発生する。すなわち、画像／光量パターン発生部３２５３は、エッジにおける、白部分の領域を広げて、黒部分の領域を狭めるような画素配置の第２解像度の画像データを発生する。これにより、画像／光量パターン発生部３２５３は、文字または線等の所定の属性の領域におけるエッジ部分を、第２解像度の画素単位で細くすることができる。
【０１２０】
また、画像／光量パターン発生部３２５３は、パターンマッチング部３２５２が検出した対象領域における、第２解像度の光量パターンデータを発生する。画像／光量パターン発生部３２５３は、一例として、それぞれのパターンに対応させて、対象領域の第２解像度の光量パターンデータを予め記憶している。そして、画像／光量パターン発生部３２５３は、マッチングしたパターンに対応した第２解像度の光量パターンデータを選択して出力する。
【０１２１】
画像／光量パターン発生部３２５３は、一例として、図１６の（ｂ）に示すように、対象領域における黒部分（露光領域）を高光量とするような第２解像度の光量パターンデータを発生する。すなわち、画像／光量パターン発生部３２５３は、エッジを狭めた後におけるエッジに隣接する黒領域の光量を高くする第２解像度の光量パターンデータを発生する。これにより、画像／光量パターン発生部３２５３は、文字または線等の所定の属性の領域におけるエッジ部分を、第２解像度の画素単位で、大きな光量で露光することができる。
【０１２２】
図１７は、第２解像度の画像データの一例を示す図である。第１切替部３２５５は、対象領域において、画像／光量パターン発生部３２５３が発生した第２解像度の画像データを選択して出力し、対象領域以外の領域において、画素変換部３２５４が変換した第２解像度の画像データを選択して出力する。この結果、図１７に示すように、第１切替部３２５５は、対象領域の画像データと、対象領域以外の領域の画像データとを合成した第２解像度の画像データを生成することができる。そして、パルス生成部３２４２は、このように合成された第２解像度の画像データによりクロック信号を変調して変調信号を生成する。
【０１２３】
図１８は、第２解像度の光量パターンデータの一例を示す図である。第２切替部３２６４は、対象領域において、画像／光量パターン発生部３２５３が発生した第２解像度の光量パターンデータに応じたパワー変調制御信号に基づき、高光量データまたは基準光量データを切り替えて出力する。また、第２切替部３２６４は、対象領域以外の領域において、基準光量設定部３２６１が出力した基準光量データを選択して出力する。この結果、図１８に示すように、第２切替部３２６４は、対象領域については光量パターンデータに応じて高光量と基準光量とが切り替えられたパターンにより、対象領域以外の領域については基準光量に固定されたパターンにより、光量データを出力することができる。
【０１２４】
＜効果＞
図１９は、矩形状の黒領域を表す２４００ｄｐｉの画像データを、４８００ｄｐｉの画像データに高解像度化した場合の変換例を示す図である。
【０１２５】
本実施形態に係るカラープリンタ２０００では、画像処理ユニット３１０２において、第１解像度の画像データを生成して、ケーブル３１０４を介して駆動制御ユニット３１０３に送信する。これにより、カラープリンタ２０００によれば、画像処理ユニット３１０２から駆動制御ユニット３１０３へのデータ転送量を少なくすることができる。
【０１２６】
さらに、駆動制御ユニット３１０３は、第１解像度（例えば２４００ｄｐｉ）の画像データを第２解像度（例えば４８００ｄｐｉ）の画像データに変換して印刷を行う。この場合において、駆動制御ユニット３１０３は、第１解像度の画像データおよびタグ情報を予め定められたパターンとマッチングさせて、所定の属性（例えば、文字または線）のエッジ領域である対象領域を検出する。そして、駆動制御ユニット３１０３は、この対象領域をマッチングしたパターンに対応して定められた第２解像度の画像データに置き換える。
【０１２７】
従って、駆動制御ユニット３１０３は、図１９の（ａ）に示されるような形状の第１解像度（２４００ｄｐｉ）の画像データを、例えば、図１９の（ｂ）に示すように、第２解像度（４８００ｄｐｉ）の画素単位でエッジ部分を狭めた第２解像度（４８００ｄｐｉ）の画像データに変換することができる。
【０１２８】
特に、駆動制御ユニット３１０３は、検出した対象領域の単位で画像データを発生するので、主走査方向および副走査方向に関わらずエッジを狭めることができ、さらに、第２解像度の任意の画素数の単位でエッジを狭めることができる。
【０１２９】
また、さらに、駆動制御ユニット３１０３は、検出した対象領域の単位で光源２２００の光量を変更する。例えば、駆動制御ユニット３１０３は、図１９の（ｂ）に示すように、所定の属性（文字または線）のエッジ部分の画素において、基準光量よりも大きい光量で光源２２００を発光させることができる。
【０１３０】
図２０は、基準光量の波形、および、この波形で形成された現像電界の一例を示す図である。通常モードにおいて、駆動制御ユニット３１０３に、２４００ｄｐｉで４画素幅の線の画像データが入力されたとする。この場合、光源駆動部３２３４は、図２０の（ａ）に示すような波形（基準光量、例えば２４００ｄｐｉの４画素分）で光源２２００を発光させて、感光体ドラム２０３０上に現像電界を形成する。
【０１３１】
図２０の（ａ）に示す波形で感光させた場合、感光体ドラム２０３０に形成された現像電界は、図２０の（ｂ）に示すように、エッジ部分では緩やかに変化する。このため、トナー付着が不安定な弱電界の領域（Ｅ１とＥ２との間の領域）の距離Δｌが長くなってしまう。従って、通常モードでは、カラープリンタ２０００は、トナー付着のムラが生じて、文字および線を鮮明に印刷することができない。
【０１３２】
図２１は、エッジ部分を高光量とし、他の部分を基準光量とした波形、および、この波形で形成された現像電界の一例を示す図である。高品位モードにおいて、駆動制御ユニット３１０３に、２４００ｄｐｉで４画素幅の線の画像データが入力されたとする。この場合、光源駆動部３２３４は、図２１の（ａ）に示すような、線幅を細くするとともに、エッジ部分が高光量であり他の部分を基準光量とした波形により光源２２００を発光させて、感光体ドラム２０３０上に現像電界を形成する。
【０１３３】
図２１の（ａ）に示す波形で感光させた場合、感光体ドラム２０３０に形成された現像電界は、図２１の（ｂ）に示すように、エッジ部分の傾きが急峻になる。このため、トナー付着が不安定な弱電界の領域（Ｅ１とＥ２との間の領域）の距離Δｌ´を短くすることができる。従って、高品位モードにおいて、カラープリンタ２０００は、トナー付着のムラを低減して、濃度の安定性が向上し、文字および線のエッジを鮮明に印刷することができる。
【０１３４】
図２２は、通常光量の波形と、エッジ部分を狭めて且つエッジ部分の光量を大きくした波形とを比較する図である。光源駆動部３２３４は、線幅を細くしつつ、光量を増大させているので、露光エネルギーの総量が著しく増大することもない。従って、高品位モードにおいて、カラープリンタ２０００は、適正な露光エネルギーで文字および線を印刷することができる。
【０１３５】
例えば、図２２に示すように、画像／光量パターン発生部３２５３は、露光部分を細くせずに基準光量で光源２２００を発光させた場合の対象領域の積分光量と、露光部分を細くして高光量で光源２２００を発光させた場合の積分光量とが同一となるような、対象領域における第２解像度の画像データを発生してもよい。これにより、光源駆動部３２３４は、露光エネルギーの総量を変化させずに文字および線を印刷することができる。
【０１３６】
図２３は、１２００ｄｐｉで細線化した場合のエッジ領域を示す図である。図２４は、４８００ｄｐｉで細線化した場合のエッジ領域を示す図である。
【０１３７】
１２００ｄｐｉで細線化した場合（図２３）と、４８００ｄｐｉで細線化した場合（図２４）とを比較すると、第２解像度で細線化した場合の方がより微細な形状で画像を印刷することができる。さらに、高光量とする領域も第２解像度の単位で設定することができるので、露光エネルギーも適切に調整することができ、文字および線をより鮮明に印刷することができる。
【０１３８】
以上、説明した本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、適宜、省略、置き換え、変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１３９】
２０００  カラープリンタ
２０１０  光走査装置
２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ  感光体ドラム
２０３１ａ，２０３１ｂ，２０３１ｃ，２０３１ｄ  クリーニングユニット
２０３２ａ，２０３２ｂ，２０３２ｃ，２０３２ｄ  帯電装置
２０３３ａ，２０３３ｂ，２０３３ｃ，２０３３ｄ  現像ローラ
２０３４ａ，２０３４ｂ，２０３４ｃ，２０３４ｄ  トナーカートリッジ
２０４０  転写ベルト
２０４２  転写ローラ
２０５０  定着ローラ
２０５４  給紙コロ
２０５６  レジストローラ対
２０５８  排紙ローラ
２０６０  給紙トレイ
２０７０  排紙トレイ
２０８０  通信制御装置
２０９０  プリンタ制御装置
２１０４  ポリゴンミラー
２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄ  走査レンズ
２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ｂ，２１０８ｃ  折り返しミラー
２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ  光源
２２０１ａ，２２０１ｂ，２２０１ｃ，２２０１ｄ  カップリングレンズ
２２０２ａ，２２０２ｂ，２２０２ｃ，２２０２ｄ  開口板
２２０４ａ，２２０４ｂ，２２０４ｃ，２２０４ｄ  シリンドリカルレンズ
２２４５  濃度検出器
２２４６ａ，２２４６ｂ，２２４６ｃ，２２４６ｄ  ホームポジションセンサ
３１０１  インターフェイスユニット
３１０２  画像処理ユニット
３１０３  駆動制御ユニット
３２１１  フラッシュメモリ
３２１２  ＲＡＭ
３２１３  ＩＦ回路
３２１４  ＣＰＵ
３２２０  属性分離部
３２２１  色変換部
３２２２  墨生成部
３２２３  ガンマ補正部
３２２４  位置補正部
３２２５  階調処理部
３２２６  タグ生成部
３２３２  クロック生成部
３２３３  変調部
３２３４  光源駆動部
３２４１  解像度変換部
３２４２  パルス生成部
３２４３  印加電流設定部
３２４４  モード設定部
３２５１  バッファメモリ
３２５２  パターンマッチング部
３２５３  画像／光量パターン発生部
３２５４  画素変換部
３２５５  第１切替部
３２６１  基準光量設定部
３２６２  パワー変調電流設定部
３２６３  パワー変調値保持部
３２６４  第２切替部
３２７１  電流源
３２７２  点灯スイッチ
３２７３  ＤＡコンバータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４０】
【特許文献１】特許第４９６８９０２号公報
【特許文献２】特許第４６４０２５７号公報
【図１】
2016064653.tif 000003
【図２】
2016064653.tif 000004
【図３】
2016064653.tif 000005
【図４】
2016064653.tif 000006
【図５】
2016064653.tif 000007
【図６】
2016064653.tif 000008
【図７】
2016064653.tif 000009
【図８】
2016064653.tif 000010
【図９】
2016064653.tif 000011
【図１０】
2016064653.tif 000012
【図１１】
2016064653.tif 000013
【図１２】
2016064653.tif 000014
【図１３】
2016064653.tif 000015
【図１４】
2016064653.tif 000016
【図１５】
2016064653.tif 000017
【図１６】
2016064653.tif 000018
【図１７】
2016064653.tif 000019
【図１８】
2016064653.tif 000020
【図１９】
2016064653.tif 000021
【図２０】
2016064653.tif 000022
【図２１】
2016064653.tif 000023
【図２２】
2016064653.tif 000024
【図２３】
2016064653.tif 000025
【図２４】
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