(57)【要約】【課題】孤立画素の再現性を高める画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体と、１画素を複数の画素片に分割し、画素片を単位として露光することで前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、画像データに基づき前記静電潜像の空白画素に囲まれた孤立画素を判定する判定手段と、前記孤立画素の周囲の空白画素から補正対象画素を選択する選択手段と、前記補正対象画素の画素片を露光する様に前記画像データを補正する補正手段と、を備えている。【選択図】図１５
2017200750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
１画素を複数の画素片に分割し、画素片を単位として露光することで前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
画像データに基づき前記静電潜像の空白画素に囲まれた孤立画素を判定する判定手段と、
前記孤立画素の周囲の空白画素から補正対象画素を選択する選択手段と、
前記補正対象画素の画素片を露光する様に前記画像データを補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判定手段は、１つの露光される画素の周囲が空白画素であると、当該１つの露光される画素を前記孤立画素と判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判定手段は、所定領域内に複数の露光される画素があり、かつ、当該複数の露光される画素の周囲が空白画素であると、当該複数の露光される画素を前記孤立画素と判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記孤立画素と主走査方向及び副走査方向において隣接する空白画素から補正対象画素を選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画素の主走査方向の位置と画素のサイズの補正量との関係を示す情報を保持する記憶手段をさらに備えており、
前記選択手段は、前記孤立画素の主走査方向の位置と、前記記憶手段が保持する前記情報に基づき、前記孤立画素がサイズの補正対象であるか否かを判定し、前記孤立画素がサイズの補正対象であると前記補正対象画素を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記記憶手段が保持する前記情報に基づき、前記補正対象画素の露光する画素片を決定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記補正対象画素の露光する画素片が、前記補正対象画素に隣接する前記孤立画素とは異なる画素の露光する画素片と隣接しない様に、前記補正対象画素の露光する画素片を決定することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記補正対象画素が、前記孤立画素と主走査方向において隣接する画素であると、前記補正対象画素の露光する画素片を前記孤立画素に隣接する画素片から順に選択することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記孤立画素に隣接する画素片から順に露光する、前記補正対象画素の画素片の数を、前記記憶手段が記憶する前記情報に基づき決定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記補正対象画素が、前記孤立画素と副走査方向において隣接する画素であると、前記補正対象画素の露光する画素片を中央部の画素片から選択することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記補正対象画素の露光する画素片の数は、前記孤立画素の主走査方向の位置に応じて決定されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、所定の順位に従い前記孤立画素の周囲の空白画素から前記補正対象画素を選択することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記選択手段は、前記孤立画素と副走査方向において隣接する空白画素の内、露光する画素片を有する他の画素と副走査方向において隣接する空白画素については前記補正対象画素として選択しないことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、濃度補正処理後の画像データに基づき前記静電潜像の孤立画素を判定し、
前記補正手段は、前記濃度補正処理後の画像データを補正することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記補正手段による補正後の画像データに対してハーフトーン処理を行う処理手段をさらに備えており、
前記処理手段は、前記孤立画素及び前記補正対象画素を前記ハーフトーン処理の対象とはしないことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記露光手段は、前記処理手段によるハーフトーン処理後の画像データに基づき前記感光体を光で主走査方向に走査することで前記感光体に前記静電潜像を形成し、
前記光の走査速度は一定ではなく、
前記露光手段は、主走査方向における前記光の走査位置に応じて前記光の輝度を調整し、かつ、画素片の挿抜を行うことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記判定手段は、濃度補正処理後及びハーフトーン処理後の画像データに基づき前記静電潜像の孤立画素を判定し、
前記補正手段は、前記濃度補正処理後及び前記ハーフトーン処理後の画像データを補正することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記露光手段は、前記補正手段による補正後の画像データに基づき前記感光体を光で主走査方向に走査することで前記感光体に前記静電潜像を形成し、
前記光の走査速度は一定ではなく、
前記露光手段は、主走査方向における前記光の走査位置に応じて前記光の輝度を調整し、かつ、画素片の挿抜を行うことを特徴とする請求項１７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、例えば、レーザビームプリンタ、デジタル複写機、デジタルＦＡＸ等の画像形成装置に関し、特に、光ビームにより画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための光走査装置を有している。光走査装置は、回転多面鏡で光ビームを反射して感光体の表面を走査し、これにより感光体に静電潜像を形成する。なお、回転多面鏡で反射した光ビームは、通常、ｆθ特性を有する走査レンズを介して感光体を走査する。ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転しているときに感光体の表面を光ビームのスポットが等速で移動する様に、光ビームを感光体の表面に結像させる光学的特性を意味する。ｆθ特性を有する走査レンズを用いることにより、一定周期の画像クロックを用いて適切な露光を行うことができる。しかしながら、ｆθ特性を有する走査レンズは、比較的大きくコストも高い。そのため、画像形成装置の小型化やコストダウンを目的として、走査レンズ自体を使用しない、或いは、ｆθ特性を有さない走査レンズを使用することが考えられている。
【０００３】
特許文献１は、光ビームのスポットが感光体の表面上を等速で移動しない場合でも、感光体の表面上に形成する画像の再現性が一定となるよう、電気的な補正を行う構成を開示している。特許文献１は、さらに、光強度が走査線においてほぼ等しくなるように制御することも開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３１２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置においては、形成する画像の品質を所定品質以上に維持することが要求される。ここで、孤立画素の再現性を高くすることが画像の品質を維持するための条件の１つとなる。これは、例えば、特許文献１に記載されたｆθ特性を有さない走査レンズを使用する場合においても同様である。
【０００６】
本発明は、孤立画素の再現性を高める画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によると、画像形成装置は、感光体と、１画素を複数の画素片に分割し、画素片を単位として露光することで前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、画像データに基づき前記静電潜像の空白画素に囲まれた孤立画素を判定する判定手段と、前記孤立画素の周囲の空白画素から補正対象画素を選択する選択手段と、前記補正対象画素の画素片を露光する様に前記画像データを補正する補正手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、孤立画素の再現性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による画像形成装置の構成図。
【図２】一実施形態による光走査装置の構成図。
【図３】一実施形態による像高と部分倍率の関係を示す図。
【図４】一実施形態によるＬＳＦプロファイルを示す図。
【図５】一実施形態による露光制御構成を示す図。
【図６】一実施形態による同期信号と画像信号のタイムチャートと、軸上像高及び最軸外像高のドットイメージを示す図。
【図７】一実施形態による画像変調部のブロック図。
【図８】一実施形態によるスクリーンの説明図。
【図９】一実施形態による画像変調部の動作に関するタイムチャート。
【図１０】一実施形態によるハーフトーン処理の説明図。
【図１１】一実施形態による画素片の挿抜の説明図。
【図１２】一実施形態による発光部の電流と輝度の関係を示す図。
【図１３】一実施形態による部分倍率補正と輝度補正を説明するタイムチャート。
【図１４】一実施形態による軸上像高と最軸外像高における露光エネルギー分布を示す図。
【図１５】一実施形態による孤立画素制御部のブロック図。
【図１６】一実施形態による孤立画素を含む画像を示す図。
【図１７】一実施形態による像高と画素のサイズとの関係を示す図。
【図１８】一実施形態による孤立画素の補正のイメージ図。
【図１９】一実施形態による孤立画素の判定方法と、補正対象画素を示す図。
【図２０】一実施形態による孤立画素制御部のブロック図。
【図２１】一実施形態による補正対象画素の選択順位を示す図。
【図２２】一実施形態による孤立画素を含む画像を示す図。
【図２３】一実施形態による孤立画素の補正のイメージ図。
【図２４】一実施形態による孤立画素の説明図。
【図２５】一実施形態による孤立画素を判定するための領域と解像度との関係の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１１】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置９の概略的な構成図である。光走査装置４００のレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力される画像データと、制御部１から出力される制御データに基づき、光ビーム２０８を射出する。この光ビーム２０８は、図示しない帯電部により帯電された感光体４を走査し、感光体４の表面に潜像を形成する。不図示の現像部は、この潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。このトナー像は、給紙ユニット８から給紙され、ローラ５により感光体４と接触する位置に搬送された紙等の記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着部６で記録媒体に熱定着される。トナー像が定着された記録媒体は、排紙ローラ７により画像形成装置９の外部に排出される。
【００１２】
図２は、本実施形態による光走査装置４００の構成図であり、図２（Ａ）は、主走査方向の断面図を、図２（Ｂ）は、副走査方向の断面図を示している。光源４０１から出射した光ビーム（光束）２０８は、開口絞り４０２によって楕円形状に整形されてカップリングレンズ４０３に入射する。カップリングレンズ４０３を通過した光ビーム２０８は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ４０４に入射する。なお、略平行光とは、弱収束光及び弱発散光を含む。アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射する光束を主走査断面内においては収束光に変換する。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査断面内において偏向器４０５の反射面４０５ａの近傍に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成する。
【００１３】
そして、アナモフィックレンズ４０４を通過した光束は、偏向器（ポリゴンミラー）４０５の反射面４０５ａにて反射される。反射面４０５ａで反射した光ビーム２０８は、結像レンズ４０６を透過し、感光体４の表面で結像し、所定のスポット状の像（以降、スポットと記述する）を形成する。偏向器４０５を不図示の駆動部により矢印Ａ方向に一定の角速度で回転させることにより、感光体４の被走査面４０７上でスポットが主走査方向に移動し、被走査面４０７上に静電潜像を形成する。なお、主走査方向とは、感光体４の表面に平行で且つ感光体４の表面の移動方向に直交する方向である。また、副走査方向とは、主走査方向及び光束の光軸に直交する方向である。
【００１４】
ビームディテクト（以降、ＢＤと記述する）センサ４０９とＢＤレンズ４０８は、被走査面４０７上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。ＢＤレンズ４０８を通過した光ビーム２０８は、フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９に入射し検知される。ＢＤセンサ４０９により光ビーム２０８を検知したタイミングに基づいて、書き込みタイミングの制御が行われる。本実施形態の光源４０１は１つの発光部を有するものであるが、光源４０１として、独立して発光制御可能な複数の発光部を備えるものであっても良い。
【００１５】
図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面４０６ａ及び出射面４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、主走査断面内において、反射面４０５ａにて偏向された光束が被走査面４０７上を所望の走査特性で走査させる構成となっている。また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上でのレーザ光２０８のスポットを所望の形状にする構成となっている。なお、結像レンズ４０６は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズとすることができる。或いは、結像レンズ４０６は、ガラスモールドレンズとすることができる。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適しているため、結像レンズ４０６としてモールドレンズを採用することで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。
【００１６】
結像レンズ４０６は、所謂ｆθ特性を有していない。つまり、偏向器４０５が等角速度で回転しているときに、スポットは、被走査面４０７上を等速に移動しない。ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、結像レンズ４０６を偏向器４０５に近接して（距離Ｄ１が小さい位置に）配置することが可能となる。また、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６はｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向（幅ＬＷ）及び光軸方向（厚みＬＴ）の長さを小さくできる。よって、光走査装置４００の小型化が実現される。また、ｆθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約がある場合、良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、結像レンズ４０６はｆθ特性を有していないため、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少ない為、良好な結像性能を得ることができる。
【００１７】
本実施形態による結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。
Ｙ＝（Ｋ／Ｂ）×ｔａｎ（Ｂθ)      （１）
なお、式（１）においてθは、偏向器４０５による走査角度（走査画角）であり、Ｙは、被走査面４０７のスポットの集光位置（像高）であり、Ｋは、軸上像高における結像係数であり、Ｂは、結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（走査特性係数）である。なお、本実施形態において、軸上像高とは、光軸上の像高（Ｙ＝０）であり、走査角度θ＝０に対応する。また、軸外像高は、軸上像高以外の像高、つまり、走査角度θ≠０に対応している。さらに、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる時の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、−Ｙｍａｘ）に対応している。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な所定の領域（走査領域）の主走査方向の幅である走査幅ＷはＷ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜−Ｙｍａｘ｜で表される。所定の領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。
【００１８】
ここで、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光が入射する場合の走査特性（ｆθ特性）Ｙ＝ｆθにおけるｆに相当する係数である。すなわち、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光以外の光束が入射する場合に、ｆθ特性と同様に集光位置Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。走査特性係数について補足すると、Ｂ＝０の時の式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光走査装置に用いられる結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の時の式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθとなるため、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθに相当する。すなわち、式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲で設定することで、射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθとｆθ特性Ｙ＝ｆθとの間の走査特性を得ることができる。
【００１９】
ここで、式（１）を走査角度θで微分すると、次式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上での光束の走査速度が得られる。
ｄＹ／ｄθ＝Ｋ／（ｃｏｓ２（Ｂθ））      （２）
【００２０】
さらに、式（２）を軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋで除して１を減ずると、次式（３）が得られる。
（１／（ｃｏｓ２（Ｂθ）））−１＝ｔａｎ２（Ｂθ）      （３）
式（３）は、軸上像高の走査速度に対する各軸外像高の走査速度のずれ量(部分倍率)を表現したものである。本実施形態による光走査装置４００は、Ｂ＝０の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とで光束の走査速度が異なっていることになる。
【００２１】
図３は、被走査面４０７上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示している。本実施形態においては、式（１）に示した走査特性を結像レンズ４０６に与えたことで、図３に示す様に、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるため部分倍率が大きくなっている。部分倍率３０％は、単位時間だけ光照射した場合、被走査面４０７での主走査方向の照射長が１．３倍となることを意味している。従って、画像クロックの周期によって決めた一定の時間間隔で主走査方向の画素幅を決めてしまうと、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまう。
【００２２】
また、像高Ｙが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて（像高Ｙの絶対値が大きくなる程）、徐々に走査速度が速くなる。これにより、被走査面４０７上の像高が軸上像高付近のときに単位長さ走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の時に単位長さ走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量よりも、像高が最軸外像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量の方が少なくなることを意味する。
【００２３】
つまり、上述したような光学構成を有する場合、主走査方向に関する部分倍率、及び、単位長さ辺りの総露光量のばらつきが、良好な画質を維持する為に適切でない可能性がある。そこで本実施形態では、良好な画質を得る為に、上述した部分倍率の補正と、単位長さ辺りの総露光量を補正する為の輝度補正を行う。
【００２４】
図５は、画像形成装置９における露光制御構成を示すブロック図である。画像信号生成部１００は、不図示のホストコンピュータより画像データを受け取り、画像データに対応するＶＤＯ信号１１０を生成する。また、画像信号生成部１００は画素幅を補正する機能も有する。制御部１は、画像形成装置９の制御と、光源４０１の輝度制御をおこなう。レーザ駆動部３００は、ＶＤＯ信号１１０に基づいて電流を光源４０１の発光部１１に供給することにより、光源４０１を発光させる。
【００２５】
画像信号生成部１００は画像データ出力の準備が整ったら、シリアル通信１１３を通じて、制御部１に画像形成開始を指示する。制御部１は、画像形成の準備が整ったら、副走査同期信号であるＴＯＰ信号１１２と、主走査同期信号であるＢＤ信号１１１を画像信号生成部１００に送信する。画像信号生成部１００は、同期信号を受信したら所定タイミングで画像信号であるＶＤＯ信号１１０をレーザ駆動部３００に出力する。なお、画像信号生成部１００と制御部１とレーザ駆動部３００の各々の主な構成ブロックについては後述する。
【００２６】
図６（Ａ）は、記録媒体１ページ分に相当する画像形成動作を行った際の各種同期信号と画像信号のタイミングチャートである。図中左から右に向かって時間が経過する。ＴＯＰ信号１１２の「ＨＩＧＨ」は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことをあらわす。画像信号生成部１００はＴＯＰ信号１１２の「ＨＩＧＨ」を受信したら、ＢＤ信号１１１に同期して、ＶＤＯ信号１１０を送信する。このＶＤＯ信号１１０に基づいて光源４０１が発光し感光体４に潜像を形成する。なお、図６（Ａ）では図の簡略化の為、ＶＤＯ信号１１０が複数のＢＤ信号１１１を跨いで連続的に出力されているように記載している。しかしながら、実際には、ＶＤＯ信号１１０はＢＤ信号１１１が出力されてから次のＢＤ信号１１１が出力されるまでの間のうちの所定の期間に出力される。
【００２７】
画像信号生成部１００による部分倍率補正方法について説明する。その説明に先立って部分倍率の要因及び補正原理について図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ｂ）は、ＢＤ信号１１１、ＶＤＯ信号１１０のタイミング、被走査面４０７上における潜像のドットイメージを示す図である。図中左から右に向かって時間が経過する。画像信号生成部１００は、ＢＤ信号１１１の立ち上がりエッジを受信したら、感光体４の左端から所望の距離だけ離れた位置に潜像を形成できるよう、所定タイミング後にＶＤＯ信号１１０を送信する。そしてＶＤＯ信号１１０に基づき光源４０１が発光し、被走査面４０７上にＶＤＯ信号１１０に応じた潜像を形成する。
【００２８】
ここでは、ＶＤＯ信号１１０に基づき軸上像高及び最軸外像高において同じ期間だけ光源４０１を発光させてドット形状の潜像を形成した場合について説明する。このドットのサイズは６００ｄｐｉの１ドット（主走査方向４２．３ｕｍの幅）に相当する。光走査装置４００は、上述したように、被走査面４０７上の中央部（軸上像高）に比べて、端部（最軸外像高）の走査速度は速い光学構成である。トナー像Ａとして示すように、軸上像高の潜像ｄｏｔ２に比べて、最軸外像高の潜像ｄｏｔ１が主走査方向に肥大する。そのため、本実施形態では部分倍率補正として、主走査方向の位置に応じてＶＤＯ信号１１０の周期や時間幅を補正する。即ち、部分倍率補正により、最軸外像高の発光時間間隔を軸上像高の発光時間間隔と比べて短くし、トナー像Ｂとして示すように最軸外像高の潜像ｄｏｔ３と軸上像高の潜像ｄｏｔ４とを同等のサイズにする。このような補正によって、主走査方向に関して、実質的に等間隔に各画素に対応するドット形状の潜像を形成できるようにする。
【００２９】
図７は、画像信号生成部１００の画像変調部１０１の一例を示すブロック図である。濃度補正処理部１２１は、濃度補正のための濃度補正テーブルを格納し、濃度補正テーブルに基づき入力される画像データの濃度補正を行う。ハーフトーン処理部１２２は、画像データをスクリーン（ディザ）処理して画像形成装置９で濃度表現するための変換処理を行う。孤立画素制御部１４０は、孤立画素に対する補正処理を行う。詳細は後述するが、孤立画素制御部１４０による孤立画素補正処理は、ハーフトーン処理部１２２によるハーフトーン処理前の画像データ１４１に対して行う構成であっても、ハーフトーン処理処後の画像データ１４３に対して行う構成であっても良い。ハーフトーン処理前に行う場合、濃度補正処理部１２１は、濃度補正後の画像データ１４１を孤立画素制御部１４０に出力する。孤立画素御部１４０は、処理後の画像データ１４２を、濃度補正処理部１２１を介して、或いは、直接、ハーフトーン処理部１２２に出力する。一方、ハーフトーン処理後に行う場合、濃度補正処理部１２１は、濃度補正後の画像データ１４１をハーフトーン処理部１２２に出力する。そして、ハーフトーン処理部１２２は、ハーフトーン処理後の画像データ１４３を孤立画素制御部１４０に出力する。孤立画素制御部１４０は、処理後の画像データ１４３を、ハーフトーン処理部１２２を介して、或いは、直接、ＰＳ変換部１２３に出力する。なお、以下の説明において、ＰＳ変換部１２３は、常に、ハーフトーン処理部１２２からデータを受信するものとし、この信号を信号１２９と呼ぶものとする。
【００３０】
図８（Ａ）は、ハーフトーン処理部１２２が使用するスクリーンの一例であり、主走査方向及び副走査方向それぞれ３画素の２００線のマトリクス１５３で濃度表現を行う。図中の白い部分が光源４０１を発光させない（オフ）部分で、黒い部分が光源４０１を発光させる（オン）部分である。マトリクス１５３は階調毎に設けられており、矢印で示す順に階調が上がっていく（濃度が濃くなる）。本実施形態において１つの画素１５７は、被走査面４０７で６００ｄｐｉの１ドットを形成するために画像データを区切る単位である。図８（Ｂ）に示すように、画素幅を補正する前の状態において、１画素は１６個の画素片に分割され、画素片を単位として光源４０１の発光のオン・オフが切り替えられる。つまり、１画素で１６ステップの階調を表現可能である。また、濃度に応じて１画素の複数の画素片をオンにする順序は自由に制御することができる。図８（Ｃ）から図８（Ｆ）は、画素片をオンとする順序について説明する図である。図８（Ｃ）は、画素片が中央から両端に成長するタイプ、図８（Ｄ）は、左から右方向に成長するタイプ、図８（Ｅ）は、右から左方向に成長するタイプ、図８（Ｆ）は、両端から中央に成長するタイプを示している。なお、図８（Ａ）では、図８（Ｃ）から図８（Ｅ）を使用したスクリーンの成長例を示している。
【００３１】
図７に戻り、ＰＳ変換部１２３は、入力されるパラレル１６ビットの信号１２９をシリアル信号１３０に変換する。ＦＩＦＯ１２４は、シリアル信号１３０を受信し、不図示のラインバッファに蓄積し、所定時間後に、同じくシリアル信号として、後段のレーザ駆動部３００にＶＤＯ信号１１０として出力する。ＦＩＦＯ１２４のライトおよびリードの制御は、周波数制御部１２８が、ライトイネーブル信号ＷＥ１３１、リードイネーブル信号ＲＥ１３２を制御することで行う。なお、周波数制御部１２８は、この制御を、ＣＰＵ１０２からＣＰＵバス１０３を介して受信する部分倍率情報に基づき行う。ＰＬＬ部１２７は、１画素に相当するクロック（ＶＣＬＫ）１２５の周波数を１６倍に逓倍したクロック（ＶＣＬＫｘ１６）１２６をＰＳ変換部１２３やＦＩＦＯ１２４に供給する。
【００３２】
次に、図７のブロック図のハーフトーン処理以降の動作を、図９に示す、画像変調部１０１の動作に関するタイムチャートを用いて説明する。前述した通り、ＰＳ変換部１２３は、ハーフトーン処理部１２２から多値１６ビットの信号１２９をクロック１２５に同期して取り込み、クロック１２６に同期してシリアル信号１３０をＦＩＦＯ１２４に信号を送る。ＦＩＦＯ１２４は、ＷＥ信号１３１が有効「ＨＩＧＨ」の場合のみ信号１３０を取り込む。部分倍率の補正のために主走査方向に画像を短くする場合は、周波数制御部１２８は、部分的にＷＥ信号を無効「ＬＯＷ」にすることで、ＦＩＦＯ１２４にシリアル信号１３０を取り込ませないように制御する。つまり、画素片を抜粋する。図９には、通常１画素を１６の画素片から構成する構成において、図中の１ｓｔ画素から画素片１つ分を抜粋し、１５個の画素片で構成した例を示す。
【００３３】
また、ＦＩＦＯ１２４は、ＲＥ信号１３２が有効「ＨＩＧＨ」の場合のみ蓄積されたデータをクロック１２６（ＶＣＬＫｘ１６）に同期して読み出し、ＶＤＯ信号１１０を出力する。部分倍率の補正のため主走査方向に画像を長くする場合は、周波数制御部１２８は、部分的にＲＥ信号１３２を無効「ＬＯＷ」にすることで、ＦＩＦＯ１２４は読み出しデータを更新せず、クロック１２６の１クロック前のデータを継続して出力させる。つまり、直前に処理した主走査方向に関して上流側で隣にある画素片のデータと同じデータの画素片を挿入する。図９には、通常１画素を１６の画素片から構成する構成において、図中の２ｎｄ画素に画素片２つ分を挿入し、１８個の画素片で構成した例を示す。なお、ＦＩＦＯ１２４は、ＲＥ信号を無効「ＬＯＷ」とした場合、出力がＨｉ-Ｚ状態となるのでは無く、前の出力を継続する構成の回路として説明した。
【００３４】
図１０及び図１１は、ハーフトーン処理部１２２の入力画像であるパラレル１６ビットの信号１２９からＦＩＦＯ１２４の出力であるＶＤＯ信号１１０まで、画像イメージを用いて説明した図である。図１０（Ａ）は、ハーフトーン処理部１２２に入力される多値パラレル８ビットの画像信号の一例である。各画素は８ビットの濃度情報を有している。画素１５０はＦ０ｈ、画素１５１は８０ｈ、画素１５２は６０ｈ、白地部は００ｈの濃度情報となっている。図１０（Ｂ）は、スクリーンであり、図８で説明した通り、２００線で中央から成長するスクリーンである。図１０（Ｃ）は、ハーフトーン処理後のパラレル１６ビットの信号１２９の画像信号の画像イメージであり、上述したように各画素１５７は１６個の画素片で構成されている。
【００３５】
図１１は、シリアル信号１３０に対して、図１０（Ｃ）の主走査方向の８画素のエリア１５８に着目して、画素片を挿入して画像を伸ばす例と、画像片を抜粋して画像を短くする例を示している。図１１（Ａ）は、部分倍率を８％増やす例である。１００個の連続する画素片群に対し、均等又は略均等な間隔で、計８個の画素片を挿入することで、部分倍率を８％増やすように画素幅を変更して潜像を主走査方向に伸ばすことができる。図１１（Ｂ）は、部分倍率を７％減らす例である。１００個の連続する画素片群に対し、均等又は略均等な間隔で、計７個の画素片を抜粋することで、部分倍率を７％減らすように画素幅を変更して潜像を主走査方向に短くすることができる。このように部分倍率補正では、主走査方向の長さが１画素未満の画素幅を変更することにより、画像データの各画素に対応するドット形状の潜像を主走査方向に関して実質的に等間隔に形成できるようにする。なお、主走査方向に関して実質的に等間隔とは、完全に各画素が等間隔に配置されていないものも含む。つまり、部分倍率補正を行った結果、画素間隔に多少のバラつきがあってもよく、所定の像高範囲の中で平均的に画素間隔が等間隔となっていれば良い。上述したように、均等又は略均等な間隔で画素片を挿入又は抜粋する場合、隣り合う２つの画素同士で画素を構成する画素片の数を比較すると、画素を構成する画素片数の差は０又は１となる。このため、元の画像データと比較した時の主走査方向の画像濃度のバラつきを抑えられるので、良好な画質を得ることができる。また、画素片を挿入、又は、抜粋する位置は、主走査方向に関して、各走査線（ライン）毎に同じ位置としても良いし、位置をずらしても良い。
【００３６】
上述したように、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、走査速度が速くなる。このため部分倍率補正では、像高Ｙの絶対値が大きくなる程画像が短くなるよう（１画素の長さが短くなるよう）、上述した画素片の挿入及び又は抜粋を行う。このようにして、主走査方向に関して実質的に等間隔に各画素に対応する潜像を形成し、適切に部分倍率を補正することができる。
【００３７】
ここでは、図７に示した周波数制御１２８によって、走査位置毎に異なる画素片を挿抜することにより、主走査方向の部分倍率を補正する方法を説明した。また、周波数制御部１２８は画素片挿抜制御を用いずに、別途ＰＬＬなどを用いて、周波数を走査位置毎に制御することにより部分倍率を補正する方法であっても良い。なお、本実施形態において、結像レンズ４０６はｆθ特性を有さいないものであった。しかしながら、結像レンズ４０６もしくは不図示の他のレンズに、十分でないｆθ特性を持たせ、電気的に部分倍率補正を行うことでｆθ特性を補う構成であっても良い。
【００３８】
続いて、輝度補正について説明する。輝度補正を行う理由は、部分倍率補正により、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、１画素の長さが短くなるよう補正を行う為、光源４０１による１画素への総露光量（積分光量）が像高Ｙの絶対値が大きくなる程、低下するからである。輝度補正では、光源４０１の輝度を補正することで、１画素への総露光量（積分光量）が各像高で一定となるように補正する。
【００３９】
図５の制御部１は、ＣＰＵコア２と８ビットＤＡコンバータ２１とレギュレータ２２を内蔵したＩＣ３を有しており、レーザ駆動部３００と合わせて輝度補正部を構成する。レーザ駆動部３００は、メモリ３０４と、電圧を電流に変換するＶＩ変換回路３０６と、レーザドライバＩＣ９を有し、光源４０１の発光部１１へ駆動電流を供給する。メモリ３０４には、部分倍率情報が保存されているとともに、発光部１１に供給する補正電流の情報が保存されている。部分倍率情報は、主走査方向に対して複数の像高に対応する部分倍率情報である。なお、部分倍率情報に代えて、被走査面上での走査速度の特性情報であっても良い。
【００４０】
次に、レーザ駆動部３００の動作を説明する。メモリ３０４に格納された発光部１１に対する補正電流の情報をもとに、ＩＣ３はレギュレータ２２から出力される電圧２３を調整し出力する。電圧２３はＤＡコンバータ２１の基準電圧となる。次に、ＩＣ３は、ＤＡコンバータ２１の入力データを設定し、ＢＤ信号１１１に同期して、輝度補正アナログ電圧３１２を出力する。後段のＶＩ変換回路３０６は、輝度補正アナログ電圧３１２を電流３１３に変換し、レーザドライバＩＣ９に出力する。なお、本実施形態では、ＩＣ３が輝度補正アナログ電圧３１２を出力したが、レーザ駆動回路３００上にＤＡコンバータを実装し、レーザドライバＩＣ９の近傍で輝度補正アナログ電圧３１２を生成しても良い。
【００４１】
レーザドライバＩＣ９は、ＶＤＯ信号１１０に応じて、電流ＩＬを発光部１１に流すか、ダミー抵抗１０に流すかを切り換えることで、光源４０１の発光のＯＮ／ＯＦＦを制御する。発光部１１に供給する電流ＩＬは、定電流回路１５で設定した電流Ｉａから電流３１３を減じたものとなる。定電流回路１５に流す電流Ｉａは、フォトディテクタ１２が検知する輝度が所望の輝度Ｐａｐｃ１となるようにフィードバック制御により自動調整される。この自動調整は、所謂ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。可変抵抗１３は、工場組立て時に、発光部１１が所定輝度に発光している場合に、所望の電圧としてレーザドライバＩＣ９に入力されるよう値を調整しておく。
【００４２】
図１２は、発光部１１の電流と輝度の特性を示したグラフである。発光部１１を所定輝度で発光するために必要な電流Ｉａは、周囲温度によって変化する。図１１のグラフ５１は標準温度での電流と輝度の関係を示し、グラフ５２は高温環境下での電流と輝度の関係を示している。一般的に発光部１１として使用されるレーザダイオードは、環境温度により所定輝度を出力させるために必要な電流Ｉａは変化するが、効率（図の傾き）は、ほとんど変化しないことが知られている。つまり、所定輝度Ｐａｐｃ１で発光させるには、標準温度環境下では電流ＩａとしてＡ点で示した電流値が必要であるのに対し、高温環境下では電流ＩａとしてＣ点で示した電流値が必要となる。前述した通り、レーザドライバＩＣ９は、環境温度が変化しても、フォトディテクタ１２で輝度をモニタすることで所定輝度Ｐａｐｃ１となるように発光部１１へ供給する電流Ｉａを自動調整する。効率は環境温度が変化してもほぼ変化しないため、所定輝度Ｐａｐｃ１で発光させるための電流Ｉａから、所定電流△Ｉ（Ｎ）、△Ｉ（Ｈ）を差し引くことで、Ｐａｐｃ１の所定倍の輝度に低下させることが出来る。なお、図１２においては０．７４倍に変化させている。なお、△Ｉ（Ｎ）、△Ｉ（Ｈ）は、環境温度に拘らずほぼ同じ値である。本実施形態では、軸上像高から最軸外像に行くに従って、徐々に発光部１１の輝度をアップするので、中央部では図１２のＢ点やＤ点で示す輝度で発光し、端部ではＡ点やＣ点で示す輝度で発光することになる。
【００４３】
輝度補正は、所望の輝度で発光させるよう自動調整された電流Ｉａから所定電流△Ｉ（Ｎ）、△Ｉ（Ｈ）に対応する電流Ｉｄを差し引くことにより行う。上述したように、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、走査速度が速くなる。そして、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、１画素への総露光量（積分光量）が低下する。このため輝度補正では、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、輝度が大きくなるように補正を行う。具体的には、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、電流３１３が小さくなるように設定することで、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、電流ＩＬが大きくなるようにする。このようにして、適切に輝度を補正することができる。以上、１画素の総露光量が各像高で一致するように補正する方法を説明したが、例えばライン画像やパッチ画像の露光量が各像高で一致するように補正しても良い。また、本実施形態では、輝度補正を行う前提で説明を行っているが、輝度補正を行わない構成であっても良い。
【００４４】
図１３は、上記で説明した部分倍率補正および輝度補正を説明するタイミングチャートである。図５のメモリ３０４には、光走査装置４００の部分倍率情報３１７が記憶されている。この部分倍率情報３１７は、光走査装置４００を組み立て後に個々の装置において測定して記憶しても良いし、個々の装置間のバラツキが少ない場合は個別に測定せずに代表的な特性を記憶しても良い。ＣＰＵコア２は、シリアル通信３０７を介してメモリ３０４から部分倍率情報３１７を読み出し、画像信号生成部１００のＣＰＵ１０２に送出する。ＣＰＵ１０２は、部分倍率情報３１７に基づき部分倍率補正情報３１４を生成し、画像変調部１０１の周波数制御部１２８に送る。図１３では、軸上像高を基準としたとき最軸外像高で３５％の部分倍率が発生する場合を例にとって説明している。本例では、部分倍率補正情報３１４は、１７％のポイントを倍率補正ゼロとし、最軸外像高を−１８％とし、軸上像高を＋１７％としている。そのため、図のように、主走査方向に関して、像高の絶対値が大きい端部付近では画素片を抜粋して画像長を短くし、像高の絶対値が小さい中央付近では画素片を挿入し画像長を伸ばしている。図１１を用いて説明した通り、最軸外像高で−１８％の補正を行うには、画素片１００区画に対し画素片１８区画を抜粋し、軸上像高で＋１７％の補正を行うには、画素片１００区画に対し画素片１７区画を挿入する。これにより、軸上像高（中央）付近を基準に見た時、最軸外像高（端部）付近では画素片１００区画に対して画素片３５区画が抜粋されたのと実質的に同じ状態となり、３５％分の部分倍率を補正することができる。つまり、光ビーム２０８のスポットが走査面４０７上を１画素の幅（４２．３ｕｍ（６００ｄｐｉ））だけ移動させる期間を、最軸外像高を軸上像高の０．７４倍になる。このような１画素未満の幅の画素片の挿抜により、画素幅を補正し、主走査方向に関して実質的に等間隔に各画素に対応する潜像を形成できるようになる。
【００４５】
なお、軸上像高を基準とし、軸上像高付近では画素片の挿入も抜粋も行わず、像高が最軸外像高に近づくにつれて画素片の抜粋割合を増加させても良い。またその逆に、最軸外像高を基準とし、最軸外像高付近では画素片の挿入も抜粋も行わず、像高が軸上像高に近づくにつれて画素片の挿入割合を増加させても良い。但し、上述したように軸上像高と最軸外像高の中間の像高の画素が基準の画素幅（画素片１６個の幅）となるように画素片の挿抜を行う方が画質は良くなる。つまり、基準の画素幅と画素片を挿抜した画素の画素幅との差の絶対値が小さい程、主走査方向の画像濃度に関してより元の画像データに忠実なものとなるので、良好な画質を得られる。
【００４６】
また、ここでは画素片の挿抜による画素幅を説明したが、先述したように各区画における周波数を変更することで画素幅を補正しても良い。周波数を変更する場合は、図８（Ｂ）に示すように１画素が１６の画素片全てを階調制御に使用することができる。
【００４７】
また、輝度補正のため、画像形成前にメモリ３０４の部分倍率情報３１３および補正電流情報を読み出す。そして、ＩＣ３の中のＣＰＵコア２が輝度補正値３１５を生成するとともに、一走査分の輝度補正値３１５をＩＣ３の中にある不図示レジスタに保管しておく。また、レギュレータ２２の出力電圧２３を決定しＤＡコンバータ２１に基準電圧として入力する。そして、ＢＤ信号１１１に同期して、不図示のレジスタに保管してある輝度補正値３１５を読みだすことにより、ＤＡコンバータ２１の出力ポートから輝度補正アナログ電圧３１２を、後段のＶＩ変換回路３０６に送り、電流３１３に変換する。図１３に示すように、輝度補正値３１５はレーザ光の被走査面での照射位置（像高）の変化に応じて異なっていくため、電流値３１３もレーザ光の照射位置に応じて変更される。これにより電流ＩＬを制御する。
【００４８】
部分倍率情報３１７および補正電流情報に基づいてＣＰＵコア２が生成する輝度補正値３１５は、像高Ｙの絶対値が大きくなる程、電流３１３が小さくなるように設定される。このため、図１３に示すように、電流ＩＬは像高Ｙの絶対値が大きくなる程大きくなる。換言すれば、一回走査する間に電流３１３が変化し、画像中央部にかけて（像高Ｙの絶対値が小さくなる程）電流ＩＬが小さくなる。その結果、発光部１１が出力するレーザ光量は、同図の通り、最軸外像高の輝度はＰａｐｃ１で発光し、軸上像高の輝度はＰａｐｃ１の０．７４倍の輝度で発光するよう補正される。
【００４９】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、光波形と主走査ＬＳＦ（Ｌｉｎｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プロファイルを示す図である。光波形と主走査ＬＳＦプロファイルは、光源４０１が、軸上像高、中間像高、最軸外像高のそれぞれにおいて、所定の輝度、期間で発光した場合のものをそれぞれ示している。なお、本実施形態の光学構成では、最軸外像高における走査速度は軸上像高におけるそれの１３５％となり、軸上像高に対する最軸外像高の部分倍率は３５％である。光波形は光源４０１の発光波形である。主走査ＬＳＦプロファイルとは、主走査方向にスポットを移動させながら、上述した光波形で発光することにより被走査面４０７上に形成されたスポットプロファイルを副走査方向に積分したものである。これは、上述した光波形で光源４０１を発光させた際の被走査面４０７上での総露光量（積分光量）を示すものである。
【００５０】
図４（Ａ）は、上述した部分倍率補正及び輝度補正を行わない状態を示している。図４（Ａ）では、像高に拘らず、光源４０１が輝度Ｐ３で期間Ｔ３だけ発光している。ここで、期間Ｔ３は、軸上像高における１画素（４２．３μｍ）分だけ主走査するのに必要な期間である。図４（Ａ）では、軸上像高から、軸外像高に移るに従って、主走査ＬＳＦプロファイルが肥大化して積算光量のピークが低下していることがわかる。図４（Ｂ）は、部分倍率補正のみを行った場合を示している。つまり、像高に拘らず輝度Ｐ３で発光するが、発光期間は、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて短くしている。図４（Ｂ）では、軸外像高に向かうにつれて生じる主走査ＬＳＦプロファイルの肥大化が抑制されている。しかしながら、軸外像高に向かうにつれて発光時間を短くしているため、積算光量のピークは図４（Ａ）に比べて更に低下していることが分かる。図４（Ｃ）は、部分倍率補正及び輝度補正を行った場合を示している。つまり、軸外像高に向かうにつれて発光時間を短くし、かつ、発光部１１の発光輝度を増加させている。図４（Ｃ）では、図４（Ｂ）に比べて、軸外像高に向かうにつれて生じる積算光量のピークの低下が抑制され、かつ、肥大化も抑制されている。なお、図４（Ｃ）の軸上像高、中間像高、最軸外像高のＬＳＦプロファイルは、完全に一致はしていないものの、各画素の総露光量は略同じである。
【００５１】
以上、部分倍率補正及び輝度補正を行うことにより、ｆθ特性を有する走査レンズを用いることなく画像劣化を防止する露光を行うことができる。しかしながら、上述した様に、部分倍率補正及び輝度補正を行う場合でも、軸上像高のＬＳＦプロファイルと最軸外像高のＬＳＦプロファイルは完全に一致しない。このＬＳＦプロファイル変動が原因で、主走査方向の位置毎に画素の再現性が異なる。この現象について、以下に説明する。
【００５２】
図１４は、部分倍率補正と輝度補正を行ったときの孤立画素の露光エネルギー分布を示している。なお、本実施形態において、孤立画素とは、露光することによって、トナーを付着させる画素であることを意味する。また、その周囲の画素の空白画素とは、露光しないことによって、トナーを付着させない画素である、又はトナーが付着しない露光量で露光することによって、トナーを付着させない画素であることを意味する。孤立画素の露光エネルギー分布は、ＬＳＦプロファイルと一致する。軸上像高と最軸外像高における孤立画素の露光エネルギーの総和（主走査方向の積分値）は同じであるが、画素の径（スポット径）は異なる。例えば、図１４に示す様に、主走査方向の１画素の幅が「露光エネルギーが０.３のときの幅」になるものとする。つまり、感光体４に照射された露光エネルギーが０．３以上の部分にトナーが付着するものとする。この場合、最軸外像高の画素幅Ｗ２１ａは、軸上像高の画素幅Ｗ２１ｂより広くなる。なお、主走査方向の１画素の幅が、「露光エネルギーが０．２である幅」であるとすると、最軸外像高と軸上像高における幅の大小関係は逆転する。
【００５３】
図１５は、本実施形態における孤立画素制御部１４０のブロック図である。孤立画素検知部２８１は、ＣＰＵ１０２や画像変調部１０１に設けられた不図示の記憶媒体から判定情報２８３を受け取り、画像データ１４１または画像データ１４３中の孤立画素の有無を検知し、検知結果を示す検知信号２８５を出力する。なお、画像データ１４１は、濃度補正処理部１２１が出力する濃度補正後の画像データである。また、画像データ１４３は、ハーフトーン処理部１２２が出力するハーフトーン処理後の画像データである。つまり、本実施形態において、孤立画素制御部１４０は、濃度補正処理後、又は、ハーフトーン処理後の画像データに対して処理を行う。そして、孤立画素補正部２８２は、検知信号２８５が示す孤立画素の周囲の空白画素から補正対象画素を選択する。そして、選択した補正対象画素の画素片を露光する様に画像データ１４１又は１４３を補正し、これにより孤立画素のサイズを調整する。そして、孤立画素補正処理後の画像データ１４２又は１４４を出力する。なお、画像データ１４２は、画像データ１４１に対して処理を行った場合の出力信号であり、画像データ１４４は、画像データ１４３に対して処理を行った場合の出力信号である。本実施形態においては、濃度補正処理後の画像データに対して孤立画素補正処理を行った場合、孤立画素及びその補正対象画素に関してはハーフトーン処理を禁止する。
【００５４】
図１６は、孤立画素の一例を示している。なお、図１６において黒塗りの画素が孤立画素であり、白塗りの画素が空白画素である。図１６（Ａ）は、主走査方向においては、孤立画素間に、空白画素が２画素あり、副走査方向においては、孤立画素間に、空白画素が３画素あるパターンである。図１６（Ｂ）は、主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて、孤立画素間に空白画素が１画素あるパターンである。図１７（Ｂ）は、"露光エネルギー＝０．３"以上の領域にトナーが付着する場合の像高位置と画素のサイズとの関係を示しいている。図１７（Ｃ）は、"露光エネルギー＝０．２"以上の領域にトナーが付着する場合の像高位置と画素のサイズとの関係を示しいている。図１７（Ｂ）及び（Ｃ）に示す様に像高位置により画素のサイズが変動している。本実施形態では、図１７（Ａ）に示す様に、像高位置に拘らずサイズが一定となる様に補正を行う。
【００５５】
孤立画素検知部２８１は、例えば、図１９（Ａ）に示す主走査・副走査各５画素のマトリクスである判定情報２８３に基づき孤立画素を検知する。具体的には、注目画素＃Ｍにはトナーが付着し、かつ、その周囲の画素３２１にはトナーが付着しないと注目画素＃Ｍを孤立画素と判定する。孤立画素検知部２８１は、この様にして検出した孤立画素を孤立画素補正部２８２に検知信号２８５で通知する。
【００５６】
孤立画素補正部２８２は、図１９（Ｂ）に示す、中央画素＃Ｍと副走査方向において隣接する２つの画素３２３と、中央画素＃Ｍと主走査方向において隣接する２つの画素３２４から補正対象画素を選択する。つまり、本例においては、孤立画素と主走査方向及び副走査方向において隣接する４つの空白画素から補正対象画素を選択する。しかしながら、孤立画素の周囲にある８つの空白画素から補正対象画素を選択する構成とすることもできる。なお、画素３２３を補正対象画素とする場合、画素３２３と副走査方向において隣接する２つの画素３２６については、他の孤立画素による補正対象画素とはしない。また、本例では、ある１つの画素にトナーを付着させ、その画素の周囲が空白画素であると、当該画素を孤立画素とした。しかしながら、２×２画素の周囲にトナーが付着しない場合に、これら２×２画素を纏めて孤立画素とすることもできる。
【００５７】
次に、孤立画素補正部２８２は、画像信号生成部１００の不図示の記憶部が保持する補正情報２８４に従って補正対象画素の処理を行う。補正情報２８４は、像高位置とサイズの補正量との関係を示す情報である。例えば、図１７（Ｂ）又は（Ｃ）に示す像高位置と画素のサイズを示す情報は、補正情報２８４の一例である。図１７（Ｂ）においては、軸上像高でのサイズが１．０であり、最軸外像高でのサイズは０．５となっている。この場合、孤立画素補正部２８２は、図１７（Ｂ）が示す関係に基づき、最軸外像高では、補正対象画素の画素片にトナーを付着させ、これにより、孤立画素のサイズを１．０、つまり、２倍にすると判定できる。なお、図１７（Ｂ）及び（Ｃ）は、主走査方向の幅に関する情報であるが、本例においては、これを副走査方向の幅にも適用する。しかしながら、像高位置と主走査方向のサイズの補正量とを示す補正情報２８４と、像高位置と副走査方向のサイズの補正量とを示す補正情報２８４を個別に設ける構成とすることもできる。さらに、例えば、像高位置と、画素のサイズの調整のために当該画素の周囲において露光する様に追加する画素片の数と、その方向を示す情報を補正情報２８４とすることもできる。ここで、追加する画素片の方向とは、孤立画素に対して主走査方向と、副走査方向であるが、孤立画素の周囲の８つの空白画素から補正対象画素を選択する場合、斜め方向も指定できる。なお、孤立画素であっても、その主走査方向の位置ではサイズが１．０である場合、孤立画素補正部２８２は、当該孤立画素については補正対象画素を選択せず、よって、孤立画素のサイズの変更も行わない。さらに、本実施形態では、像高位置と画素のサイズとの関係を示す情報を補正情報２８４とした。しかしながら、孤立画素のサイズの変動に関する他のパラメータ、例えば、偏向器４０５の回転角速度等を、像高に代えて使用して補正情報２８４とすることもできる。なお、図１７（Ｂ）及び（Ｃ）は例示であり、像高により画素サイズが最大や最小となる位置は、中間像高となることもある。
【００５８】
図１８（Ａ）は、図１６（Ａ）の孤立画素を補正したイメージであり、図１８（Ｂ）は、図１６（Ｂ）の孤立画素を補正したイメージである。図１８（Ａ）の例では、孤立画素の上下（副走査方向）及び左右（主走査方向）の空白画素を補正対象画素とし、これにより、孤立画素のサイズを補正している。一方、図１８（Ｂ）の例では、孤立画素の左右（主走査方向）の空白画素のみを補正対象画素とし、これにより、孤立画素のサイズを補正している。まず、補正対象画素の選択と、補正対象画素においてトナーを付着させる画素片について説明する。孤立画素と主走査方向において隣接する２つの空白画素については、常に補正対象画素として選択することができる。しかしながら、トナーを付着させる画素片は、主走査方向において他の画素のトナーを付着させる画素片とは連続させない様に選択する。例えば、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示す様に、孤立画素と連続する画素片から順次、トナーを付着させることでサイズを調整する構成とすることができる。しかしながら、他のトナーを付着させる画素片と連続しないのであれば、主走査方向において孤立画素と連続しない画素片にトナーを付着させる構成であっても良い。例えば、図１８（Ｂ）に示す様に、主走査方向においては、他の画素のトナーを付着させる画素片と連続しないのであれば、同じ空白画素を異なる孤立画素の補正対象画素とすることもできる。
【００５９】
一方、孤立画素と副走査方向において隣接する空白画素については、これら空白画素と副走査方向で隣接する他の画素がトナーを付着させる画素片を有さない場合に、補正対象画素として選択できる。図１８（Ａ）は、孤立画素と副走査方向において隣接する空白画素は、それぞれ、当該孤立画素とは反対方向において他の空白画素と隣接しているため、補正対象画素とできる。これに対して、図１８（Ｂ）では、孤立画素と副走査方向において隣接する空白画素は、当該孤立画素とは反対方向において他の孤立画素と隣接しているため補正対象画素とはしない。なお、図１８（Ａ）に示す様に、孤立画素と副走査方向において隣接する補正対象画素については、中央部からトナーを付着させる画素片を追加してサイズを調整する構成とすることができる。しかしながら、中央部以外の画素片からトナーを付着させてゆく構成であっても良い。
【００６０】
なお、トナーを付着させる画素片の数は、補正情報２８４に基づき決定する。また、サイズの補正量によっては、孤立画素の斜め上や斜め下にある空白画素を補正対象画素とすることもできる。また、上述した補正対象画素の選択の制限と、露光する画素片の制限の範囲内では、補正情報２８４が示す数の画素片を追加できない場合には、これら制限内で画素片を追加する。例えば、図１８（Ｂ）では、副走査方向において隣接する空白画素を補正対象画素とはできないため、補正情報２８４が副走査方向に画素片を追加することを示していても、補正対象画素の選択の制限により、副走査方向に画素片を追加しない。なお、いずれにしても、ある孤立画素の補正対象画素の画素片の内、トナーを付着させる画素片は、他の画素のトナーを付着させる画素片（他の孤立画素の補正のためにトナーを付着させる画素片を含む）とは隣接しない様にする。
【００６１】
以上の説明の様に、画素のサイズを補正することで、像高位置による画素の再現性のばらつきを抑制することができる。なお、本実施形態では、光走査装置４００の結像レンズ４０６がｆθ特性を有さないものであるとし、よって、部分倍率補正処理及び輝度補正処理を行うものとした。しかしながら、結像レンズ４０６の特性に拘らず、単独もしくは複数の画素から形成される所定サイズ以下の画素で形成される孤立画素のサイズが像高に応じて変化する光走査装置を有する画像形成装置に対して本発明を適用することができる。
【００６２】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態では、露光される１つの画素の周囲が露光されない画素であると、当該露光される１つの画素を孤立画素としていた。本実施形態では、所定領域内に１つ又は複数の露光される画素が存在し、かつ、当該所定領域内の露光される画素の周囲の画素が露光されない画素、つまり、空白画素である場合、当該所定領域内の露光される画素を孤立画素とする。図２４は、本実施形態の孤立画素の説明図である。なお、本実施形態では、主走査方向及び副走査方向それぞれ２画素の範囲を所定領域とする。図２４に示す計２６個の画素パターンにおいて、黒色の画素は、露光される画素、つまり、トナーが付着される画素を示している。また、網掛け画素は、中央画素の周囲の８画素の内、トナーが付着されない画素を示している。白画素は、中央画素の周囲以外の画素であって、かつ、トナーが付着されない画素を示している。横線の画素は、中央画素の周囲以外の画素であって、トナーが付着されても、トナーが付着されなくても良い画素を示している。図２４の画素パターンにおける黒色の画素は、いずれも主走査方向及び副走査方向の２画素の範囲（計４画素）の領域内であり、かつ、その周囲の画素にはトナーが付着されない。したがって、本実施形態において、孤立画素検知部２８１は、図２４の黒色で示す画素それぞれを孤立画素と判定する。
【００６３】
なお、孤立画素を判定するための所定領域は画素数ではなく、例えば、実際の長さで定義することもできる。例えば、主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて約８４．７μｍの長さの方形領域を所定領域として孤立画素を判定するものとする。８４．７μｍは、６００ｄｐｉで２画素分の長さである。したがって、この場合、図２５（Ａ）に示す様に、２画素×２画素の領域が孤立画素を判定する領域になる。しかしながら、３００ｄｐｉの場合には、図２５（Ｂ）に示す様に、１画素の領域毎に孤立画素を判定することになる。さらに、１２００ｄｐｉの場合には、図２５（Ｃ）に示す様に、４画素×４画素の計１６画素を含む領域毎に孤立画素を判定することになる。なお、以下では、図２４に示す様に２画素×２画素の領域毎に孤立画素を判定する場合を例にして本実施形態の説明を行う。
【００６４】
本実施形態においても、孤立画素検知部２８１は、例えば、図１９（Ａ）に示す主走査・副走査各５画素のマトリクスである判定情報２８３に基づき孤立画素を検知することができる。具体的には、トナーが付着する注目画素＃Ｍを含む、主走査方向及び副走査方向それぞれ２画素の計４画素を含む領域からトナーが付着される画素を判定する。そして、トナーが付着される注目画素＃Ｍと、判定したトナーが付着される画素の周囲の画素が総て空白画素であると、注目画素＃Ｍと、判定したトナーが付着される画素を孤立画素と判定できる。なお、孤立画素の判定方法は図１９（Ａ）のマトリクスを使用した方法に限定されず、任意のアルゴリズムを使用できる。
【００６５】
本実施形態においても、孤立画素の周囲の空白画素から補正対象画素を選択する。しかしながら、周囲の空白画素の総てを補正対象画素とはできず、補正対象画素として選択できる空白画素には制限がある。図２４において、網掛けで示す空白画素は、補正対象画素として選択できる画素を示している。一方、図２４において、白色及び横線の画素は、補正対象画素として選択できない画素を示している。さらに、横線の画素は、他の孤立画素による補正対象画素としない画素を示している。この様に、本実施形態では、所定領域を単位として判定した孤立画素のパターンに応じて、周囲の空白画素の内、補正対象画素として選択できる画素が決定される。なお、周囲の空白画素の内、補正対象画素として選択できる画素は、補正情報２８４で示されている。また、補正対象画素の露光する画素片の数等についても、第一実施形態と同様に、補正情報２８４で示される。
【００６６】
以上、本実施形態では、空白画素に囲まれた所定領域内の露光される１つ以上の画素を、１つ以上の孤立画素を含む孤立画素群とする。そして、周囲の空白画素の内、孤立画素群のパターンで決まる所定の空白画素から補正対象画素を選択する。そして、選択した補正対象画素の画素片を露光することで孤立画素群のサイズを調整する。なお、どの空白画素から補正対象画素を選択するかと、補正対象画素のどの画素片を露光するかについては補正情報２８４で示されている。空白画素に囲まれた小さな領域内の画素を露光する場合には、第一実施形態の孤立画素と同様に、部分倍率補正と輝度補正を行ってもこれら露光する画素のスポット径はばらつく。したがって、これら孤立画素のサイズを補正することで、像高位置による画素の再現性のばらつきを抑制することができる。
【００６７】
＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態における部分倍率補正処理及び輝度補正処理は、第一実施形態と同様である。図２０は、本実施形態による孤立画素制御部１４０のブロック図である。図１５に示す第一実施形態の孤立画素制御部１４０と同じ部分については同じ参照符号を使用して説明を省略する。本実施形態において、孤立画素補正部２８２は、補正対象画素の選択に、画像信号生成部１００の不図示の記憶部に保存された順位情報３３０を使用する。図２１は、順位情報３３０の一例を示している。図２１に示す順位情報３３０は、図８（Ａ）に示すハーフトーン処理におけるスクリーンの成長順に対応する。つまり、濃度の増加に応じてトナーを付着させる画素片の追加順に対応している。図２２は、孤立画素を含む画像の一例である。なお、図２２において、黒塗りの画素が孤立画素であり、白塗りの画素が空白画素であり、各画素の数字は、順位情報３３０が示すスクリーンの成長順位である。
【００６８】
本実施形態では、孤立画素の周囲の空白画素から補正対象画素を決定するに当たり、順位情報３３０を使用する。図２３（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ、図２２（Ａ）〜（Ｃ）に対する孤立画素の補正のイメージを示している。なお、図２３（Ａ）は、図２２（Ａ）の補正イメージであり、図２３（Ｂ）及び（Ｃ）は、図２２（Ｂ）の補正イメージであり、図２３（Ｄ）及び（Ｅ）は、図２２（Ｃ）の補正イメージである。
【００６９】
図２３（Ａ）に示す様に、本実施形態では、基本的に孤立画素の左右の画素の内、その順番が若い方の画素と、孤立画素の上下の画素の内、その順番が若い方の画素を補正対象画素とする。例えば、図２３（Ａ）では、孤立画素の左側の画素と上側の画素を補正対象画素としている。図２３（Ｂ）も、図２２（Ａ）と同様な方法で補正対象画素を決定した場合を示している。
【００７０】
一方、図２３（Ｂ）において、主走査方向で左から２番目の孤立画素と３番目の孤立画素の間の空白画素は、２番目の孤立画素と３番目の孤立画素それぞれの補正対象画素となっている。この場合、例えば、図２３（Ｃ）に示す様に、１つの空白画素が異なる２つの補正対象画素とならない様にすることもできる。例えば、図２３（Ｃ）の順位が２である孤立画素に対しては、主走査方向においては順位が１の空白画素を補正対象画素としている。その結果、順位が３である孤立画素に対しては、主走査方向においては順位が１の空白画素ではなく、順位が２の空白画素を補正対象画素としている。
【００７１】
図２３（Ｄ）は、図２２（Ｃ）の画素パターンに対応する補正イメージである。上述した様に、上下方向の空白画素を補正対象画素とすると、他のトナーを付着させる画素とトナーを付着させる領域が連続するため、上下方向の空白画素については補正対象画素とはしない。その他は、図２３（Ａ）と同様である。一方、図２３（Ｅ）は、１つの空白画素が、２つの異なる孤立画素の補正対象画素にならない様に決定した場合を示している。
【００７２】
上述したように、本実施形態では、順位情報３３０が示す順位に基づき補正対象画素を選択している。順位情報３３０を、ハーフトーン処理におけるスクリーンの成長順に対応させることで、ハーフトーン処理を考慮した適切な位置の画素片により孤立画素のサイズが補正でき、よって、良好な画質が得られる。なお、本実施形態は、第二実施形態で説明した様に、空白画素で囲まれた所定領域内の１又は複数の露光する画素を孤立画素とする場合にも適用することができる。具体的には、ハーフトーン処理におけるスクリーン成長順が最も若い方の画素から順に補正対象画素とする。
【００７３】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７４】
４：感光体、４００：光走査装置、２８１：孤立画素検知部、２８２：孤立画素補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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