JP6769297B2 - Ｐｗｍ処理回路及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、台形補正を伴う画像形成に適切な周期のＰＷＭ信号を生成し、良好な画像を形成可能なＰＷＭ処理回路及び画像形成装置の技術に関する。

画像形成装置として、画像データに応じてＰＷＭ信号を作像信号として生成し、この作像信号を用いて主走査方向の１ライン又は数ラインの画像形成を行うと共に、この主走査方向のライン毎の画像形成を副走査方向に繰り返して１頁分の画像形成を行うものが知られている。

その一例として、電子写真方式の画像形成装置では、画像データから作像信号（ＰＷＭ回路によるＰＷＭ信号）を生成し、ＰＷＭ信号に応じて変調したレーザビームを主走査方向に走査し、これと並行して、副走査方向に回転する像担持体上に、前記レーザビームによって画像を形成している。

この種のレーザビームによる露光装置を備える静電方式の画像形成装置においては、感光体上に形成される静電潜像の画像は、レーザビームによる主走査（第１方向の走査）と感光体の移動（回転）に伴う副走査（第２方向の走査）との合成によって形成される。すなわち、図３に示すように、レーザダイオード１５１からのレーザビームはポリゴンミラー１５２で主走査方向（第１方向）にスキャンされ、副走査方向（第２方向）に回転する感光体１５３上に静電潜像が形成される。

このような画像形成装置におけるクロック信号やＰＷＭ信号を生成する技術としては、たとえば、以下の特許文献などに記載されている。

特許第３４０１６８３公報 特許第３８１２００３公報 特許第３７６７２７４公報

以上の先行技術では、基準となるクロック（以下、「基準クロック」）を元にして、補正係数に応じてパルスの周期を変更したクロック（以下、「補正クロック」）を生成することができる。
なお、以上の先行技術を用いた画像形成装置では、基準クロックの周期を測定し、測定した周期を基準にして、画像データに応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路を有している。

このＰＷＭ処理回路において、従来は、副走査画像有効領域外で基準クロックを測定した周期を基準として、副走査画像有効領域内でＰＷＭ信号を生成するようにしていた。
一方、各種の要因によって、最終的に得られる画像において、副走査方向位置によって主走査方向長が変化する歪が発生することがある。この歪は、台形や樽型や各種の形状のものを含めて、台形歪と呼ばれている。

そして、この台形歪（図４（ａ）参照）を解消すべく、予め台形歪と逆方向に変形（図４（ｂ））させた画像形成を形成することで、最終的に台形歪が解消された画像（図４（ｃ））を得ることが可能になる。ここで、台形歪を解消するために、ＰＷＭ信号を生成する際のクロックの周期や周波数を変更することにより実現することができ、このような処理を「台形補正」と呼ぶ。

なお、この台形補正を実行するには、主走査１ライン毎に主走査幅を拡大もしくは縮小するように補正する必要がある。上記先行技術を用いた構成の場合は、クロック周波数を低くすることで拡大、高くすることで縮小することができる。例えば、図４（ｂ）の場合であれば、下側の主走査幅を広げるように、図４（ｂ）の下側に向かってクロック周波数を徐々に低くするように補正クロックを生成すれば良い。

しかし、基準クロックを主走査１ライン毎に変調させる台形補正を行った場合、副走査画像有効領域外で測定した基準クロックの周期と、副走査画像有効領域の台形補正された補正クロックの周期とがずれてしまい、ＰＷＭ信号のパルス幅が画像有効領域間で変調されたクロックと連動せず、理想値とは異なるＰＷＭ信号のパルス幅となってしまうことがある。

例えば、副走査画像有効領域外で測定した基準クロックの周期（基準周期）が１００であったとする。なお、補正しない場合は、周期１００のクロックをページ内で使用する。また、補正する場合、補正クロックの主走査１ライン目では周期１００とする。
ここで、図５のように、基準クロックを主走査１ライン毎に変調させる台形補正を行って、副走査画像有効領域内において、補正クロックの周期が１００から徐々に広げて、ページ内で最終的に１０６に補正される場合を具体例にする。

ここで、ＰＷＭ処理回路において、５０％のデューティーのＰＷＭ信号を生成する場合を想定する。ＰＷＭ処理回路では、上述したように、副走査画像有効領域外で測定した基準周期：１００を前提にしてＰＷＭ処理を行う。
この場合、台形補正された補正クロックの周期が１０６になっている主走査ラインでは、５０％のデューティーのＰＷＭ信号を生成したはずが、５０／１０６≒０．４７、すなわち、実際には４７％のデューティーのＰＷＭ信号になってしまう。電子写真方式の画像形成装置では、トナーの付着面積で濃度を表現しているため、この場合には、濃度変化など画質に悪影響を及ぼすことになる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された補正クロックを画像形成に使用する場合に、補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能なＰＷＭ処理回路及び画像形成装置を実現することにある。

上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路と画像形成装置は、以下のように構成される。
（１）本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路は、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成装置に使用され、第２方向の位置において第１方向の走査長が変化するように各パルスの周期が調整された台形補正クロックが入力され、前記台形補正クロックと前記画像データとに応じて前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路であって、前記台形補正クロックから所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する遅延部と、前記複数の遅延信号の何段分が前記台形補正クロックの１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める状態検出部と、前記状態検出結果と前記画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択する選択部と、前記選択部で選択された前記遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成するパルス発生部と、を備え、第２方向の画像有効領域内であって第１方向の画像有効領域外において第１方向の各走査毎に前記台形補正クロックのパルスの周期を測定して状態検出結果を求め、第１方向及び第２方向の画像有効領域内において前記状態検出結果と前記画像データとに応じてパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する。なお、画像形成装置において第１方向の画像有効領域外であってレーザ光の走査の先端側において、レーザ光の走査に応じて第１方向走査先端位置信号が生成され、前記状態検出部は、前記第１方向走査先端位置信号が入力された後であって、第１方向の画像有効領域の開始前に状態検出結果を求める。

（２）本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路は、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成装置に使用され、第２方向の位置において第１方向の走査長が変化するように各パルスの周期が調整された台形補正クロックが入力され、前記台形補正クロックと前記画像データとに応じて前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路であって、前記台形補正クロックから所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する遅延部と、前記複数の遅延信号の何段分が前記台形補正クロックの１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める状態検出部と、前記状態検出結果を記憶する記憶部と、記憶された前記状態検出結果と前記画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択する選択部と、前記選択部で選択された前記遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成するパルス発生部と、を備え、第２方向の画像有効領域外において１ページ分の画像に相当する第１方向の各走査毎に前記台形補正クロックのパルスの周期の測定を複数回実行して状態検出結果を求め、当該状態検出結果を記憶し、記憶された前記状態検出結果と前記画像データとに応じて、第２方向の画像有効領域内において、パルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する。

（３）本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路は、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成装置に使用され、第２方向の位置において第１方向の走査長を変化させる台形補正指示が入力され、前記台形補正指示と前記画像データとに応じて、第２方向の位置において第１方向の走査長が変化するように各パルスの周期が調整されたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路であって、基準クロック信号から所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する遅延部と、前記複数の遅延信号の何段分が前記基準クロック信号の１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める状態検出部と、前記状態検出結果を前記台形補正指示に基づいて補正する状態検出結果補正部と、前記台形補正指示で補正された状態検出結果と前記画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択する選択部と、前記選択部で選択された前記遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成するパルス発生部と、を備え、前記基準クロック信号のパルスの周期を測定して状態検出結果を求めておき、第２方向の画像有効領域内における第１方向の各走査毎に、前記状態検出結果を前記台形補正指示に基づいて補正して補正状態検出結果を求め、前記補正状態検出結果と前記画像データとに応じて、第２方向の画像有効領域内において、パルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する。なお、前記状態検出部は、第２方向の画像有効領域外で、前記基準クロック信号のパルスの周期を測定して状態検出結果を求める。

（４）本発明の一側面が反映された画像形成装置は、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部における第２方向の位置の違いに基づく第１方向の走査長の変化を相殺する台形補正指示を生成する台形補正指示部と、前記台形補正指示に基づいて各パルスの周期が調整された台形補正クロック又は前記台形補正指示が入力され、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号を生成する、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載に記載されたＰＷＭ処理回路と、を備えたことを特徴とする。

本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路と画像形成装置では、以下のような効果が
得られる。
（１）本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路では、第２方向の画像有効領域内であって第１方向の画像有効領域外において第１方向の各走査毎に台形補正クロック信号のパルスの周期を測定して状態検出結果を求め、第１方向及び第２方向の画像有効領域内において状態検出結果と画像データとに応じてパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する。これにより、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能になる。

（２）本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路では、第２方向の画像有効領域外において１ページ分の画像に相当する第１方向の各走査毎に台形補正クロック信号のパルスの周期の測定を複数回実行して状態検出結果を求め、当該状態検出結果を記憶部が記憶し、記憶された状態検出結果と画像データとに応じて、第２方向の画像有効領域内において、パルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する。これにより、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能になる。なお、この場合、副走査方向画像有効領域外の期間において１ページ分の状態検出を複数回実行して状態検出結果を生成し平均して記憶しているため、ジッタ等の影響を受けない適切な状態のパルス幅のＰＷＭ信号を生成可能になる。

（３）本発明の一側面が反映されたＰＷＭ処理回路では、基準クロック信号のパルスの周期を測定して状態検出結果を求めておき、第２方向の画像有効領域内における第１方向の各走査毎に、状態検出結果を台形補正指示に基づいて補正して補正状態検出結果を求め、補正状態検出結果と画像データとに応じて、第２方向の画像有効領域内において、パルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する。これにより、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能になる。

（４）本発明の一側面が反映された画像形成装置は、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成部と、画像形成部における第２方向の位置の違いに基づく第１方向の走査長の変化を相殺する台形補正指示を生成する台形補正指示部と、台形補正指示に基づいて各パルスの周期が調整された台形補正クロック又は台形補正指示が入力され、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号を生成する、上記のいずれかに記載に記載されたＰＷＭ処理回路と、を備えたことを特徴とする。これにより、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成し、良好な画像を形成することが可能になる。

本発明の実施形態のＰＷＭ処理回路の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態のＰＷＭ処理回路の構成を示す構成図である。 画像形成の基本的原理を示す説明図である。 台形補正の基本的原理を示す説明図である。 台形補正の基本的原理を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明のＰＷＭ処理回路及び画像形成装置を実施するための形態（実施形態）を詳細に説明する。
〔ＰＷＭ処理回路、画像形成装置の構成〕
ここで、図１に基づいて、画像形成用に副走査方向位置において主走査方向走査長が変化するように各パルスの周期が調整された台形補正クロックを用いる場合に、適切な周期のＰＷＭ信号を生成し、良好な画像を形成可能なＰＷＭ処理回路及び画像形成装置の構成を詳細に説明する。

なお、本実施形態において、副走査方向位置によって主走査方向長が変化する歪が画像に発生することがあり、歪の形状が台形や樽型や糸巻き型や各種の形状のものを含めて、「台形歪」と呼ぶことにする。
そして、この台形歪を解消すべく、予め台形歪と逆方向に変形させた画像形成を形成するため、ＰＷＭ信号を生成する際のクロックの周期や周波数を変更する処理を「台形補正」と呼ぶ。

なお、この台形補正を実行するには、主走査１ライン毎に主走査幅を拡大もしくは縮小するように補正する必要があり、周波数を徐々に変化させた状態のクロックを、「補正クロック」と呼ぶことにする。
ここで、画像形成装置１００は、制御部１０１と、基準クロック生成部１０５と、補正クロック生成部１１０と、画像データ記憶部１２０と、画像処理部１３０と、ＰＷＭ処理部１４０と、プリントエンジン１５０と、を有して構成されている。

ここで、制御部１０１は、画像形成装置１００の各部を制御しており、補正クロック生成部１１０に対して補正データを供給する。基準クロック生成部１０５は、画像形成装置１００が動作するのに必要な各部の基準クロックを生成している。補正クロック生成部１１０は、補正データに応じて、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように、副走査方向位置によって異なる周期を有する補正クロックを生成する。画像データ記憶部１２０は、画像データを記憶する。画像処理部１３０は、画像データに対して画像形成に必要な各種の画像処理を施して、画像形成用画像データを生成する。なお、本願明細書における以下の説明では、画像形成用画像データを単に画像データと記載する。

この補正クロック生成部１１０については、先行技術として例示した特許第３８１２００３公報に詳細に記載されているが、後述するＰＷＭ処理回路１４０と同様の遅延素子列部と状態検出部と選択部とパルス発生部とを有する回路を採用することで、基準クロックと補正データとから補正クロックを生成することができる。

ＰＷＭ処理部１４０は、補正クロックが入力され、補正クロックと画像データとに応じてＰＷＭ信号を生成する際に、補正クロック信号から所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成し、複数の遅延信号の何段分が補正クロック信号の１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求め、状態検出結果と画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択し、選択部で選択された遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成する。

ここで、遅延素子列部１４１は、補正クロック信号から所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する。この遅延素子列部１４１は、補正クロックの１〜２周期分について、数百段程度に細かく遅延させるように、遅延素子が数百段接続されていて、遅延信号群を出力する。例えば、遅延素子列１４１は、補正クロックの１周期分について４００〜５００段程度に細かく遅延させるように、遅延素子が５１２段接続されている。状態検出部１４２は、複数の遅延信号の何段分が補正クロック信号の１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める。メモリ１４３は、状態検出結果を記憶し、記憶した状態検出結果を選択部１４４に供給する。選択部１４４は、状態検出結果と画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択しする。パルス発生部１４５は、選択部１４４で選択された遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成する。

プリントエンジン１５０は、感光体に画像を形成して用紙に転写する画像形成部であり、ＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に所定の角速度で回転するポリゴンミラーにより走査して画像を形成する。ここで、プリントエンジン１５０では、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向（＝主走査方向）に走査すると共に、感光体を第１方向と直交する第２方向（＝副走査方向）に駆動することで、感光体上に第１方向（＝主走査方向）と第２方向（＝副走査方向）との２次元の画像が形成される。

〔動作（１）〕
以下、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された補正クロックを画像形成に使用する場合に、補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能なＰＷＭ処理回路１４０及び画像形成装置１００の実施形態について、動作（１）の説明を行う。

補正クロック生成部１１０では、制御部１０１からの補正データに基づいて、補正データに準拠した補正クロック（図１（ａ））が生成される。ここで、補正クロックとは、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように、副走査方向位置によって異なる周期を有する補正クロックである。

ＰＷＭ処理回路１４０には、補正クロック生成部１１０からの補正クロックと、制御部１０１からのＩＮＤＥＸ，ＨＶ，ＶＶが供給されている。ここで、ＩＮＤＥＸは、プリントエンジン１５０において主走査方向の画像有効領域外であってレーザ光の走査の先端側に設けられたセンサおいて、レーザ光の走査が検知された際に生成される、主走査先端位置信号である。また、ＨＶ（H_Valid）とは、主走査方向画像有効領域を示す信号である。また、ＶＶ（V_Valid）とは、副走査方向画像有効領域を示す信号である。

ＰＷＭ処理回路１４０において、遅延素子列部１４１は、補正クロック生成部１０５から供給される補正クロック（図１（ａ））の１〜２周期分について、数百段程度に細かく遅延させた遅延信号群を出力している（図１（ｂ））。
状態制御部１４２は、所定のタイミングにおいて、遅延素子列部１４１の状態検出結果として同期遅延段数を求める。すなわち、状態制御部１４２において遅延信号（図１（ｂ））と補正クロック信号（図１（ａ））とを比較し、丁度１クロック分の遅延が発生している遅延信号の段数（同期遅延段数）を状態検出結果として出力する（図１（ｃ））。遅延素子列部１４１では温度変化や電源電圧の変化などで遅延時間が変化する可能性があるので、画像形成装置１００の動作中に所定のタイミングにおいて定期的に状態検出を続ける。なお、状態検出部１４２は、状態検出結果をメモリ１４３に供給する。

ここで、状態検出部１４２が状態検出を行う所定のタイミングとしては、生成している補正クロックの画像形成におけるタイミングが、副走査方向画像有効領域内であって、主走査方向画像有効領域外のタイミングとする。また、更に望ましくは、状態検出部１４２が状態検出を行う所定のタイミングとしては、生成している補正クロックの画像形成におけるタイミングが、副走査方向画像有効領域内、かつ、ＩＮＤＥＸが入力された後の主走査方向画像有効領域外とする。これは、副走査方向画像有効領域内であって、各主走査ラインにおいて主走査方向画像有効領域になる前のタイミングである。

なお、メモリ１４３は、状態検出部１４２から得た状態検出結果を記憶し、次の主走査ラインにおいて新たな状態検出結果を記憶するまでの間は、記憶した状態検出結果（図１（ｃ’））を選択部１４４に出力し続ける。
選択部１４４は、メモリ１４３からの状態検出結果（図１（ｃ’））に対して、画像処理部１３０からの画像データ（図１（ｄ））を乗じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始タイミングと終了タイミングに相当する遅延信号を選択して出力する（図１（ｅ））。

なお、状態検出結果（図１（ｃ’））により、ＰＷＭ信号がデューティー１００％の状態で、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始タイミングと終了タイミングに相当する遅延信号が定まる。更に、画像データ（図１（ｄ））の濃度等の信号値に応じて、ＰＷＭ信号のデューティーに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始タイミングと終了タイミングに相当する遅延信号が定まる（図１（ｅ））。

パルス発生部１４５は、選択部１４４で選択された遅延信号（図１（ｅ））のタイミング（パルスの開始タイミングと終了タイミング）に応じた状態のＰＷＭ信号を生成する（図１（ｆ））。この結果、ＰＷＭ処理部１４０では、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロック信号に追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能になる。

この場合、副走査方向画像有効領域内であって、各主走査ラインにおいて主走査方向画像有効領域になる前のタイミングにおいて状態検出を行い、主走査方向画像有効領域の期間では状態検出結果に基づいてＰＷＭ信号を生成しているため、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックに追従した状態の適切なパルス幅のＰＷＭ信号を生成可能になる。

なお、図１の構成において、状態検出部１４２の状態検出結果をメモリ１４３に記憶させてから選択部に供給する（図１（ｃ’））ようにしていたが、これに限定されるものではない。すなわち、状態検出部１４２が新たな状態検出結果を生成するまでは、同じ状態検出結果を出力（図１（ｃ））しつづけるような構成であっても良い。

〔動作（２）〕
以下、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された補正クロックを画像形成に使用する場合に、補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能なＰＷＭ処理回路１４０及び画像形成装置１００の実施形態について、動作（２）の説明を行う。なお、この動作（２）の説明において、動作（１）の説明と重複する部分については説明を省略し、異なる部分を中心にして説明する。

ここで、上述した動作（１）の場合には、主走査ライン毎に補正クロックを遅延素子列部１４１と状態検出部１４２とで測定するようにしており、ジッタ成分にも追従してしまうことがある。このようにジッタ成分の影響を受けた測定により、ＰＷＭ信号の周期にもジッタ成分による変動が現れることになる。そして、このようなジッタ成分による変動の影響を受けたＰＷＭ信号を生成することで、画像の濃度ムラが発生することになる。

そこで、この動作（２）では、生成している補正クロックの画像形成におけるタイミングが、副走査方向画像有効領域外であって主走査方向画像有効領域外のタイミング、更に望ましくは、副走査方向画像有効領域外であってＩＮＤＥＸが入力された後の主走査方向画像有効領域外のタイミングにおいて、状態制御部１４２は、１ページ分の画像に相当する主走査１ライン毎の台形補正クロック信号のパルスの周期の測定を複数回（複数ページ分）実行して、状態検出結果を求める。すなわち、２ページ分以上の測定を実行し、２ページ分以上の測定結果を平均して、１ページ分の状態検出結果を求める。なお、一度に連続して複数ページ分の測定を実行する必要は無く、副走査画像有効領域外の異なるタイミングを利用して複数ページ分の測定を繰り返すようにしても良い。

そして、以上のようにして複数ページ分の測定により得られた状態検出結果を記憶したメモリ１４３は、副走査画像有効領域内のタイミングにおいて、画像形成のタイミングに合致した主走査１ライン毎の状態検出結果（図１（ｃ’））を選択部１４４に出力する。
選択部１４４は、メモリ１４３からの状態検出結果（図１（ｃ’））に対して、画像処理部１３０からの画像データ（図１（ｄ））を乗じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始タイミングと終了タイミングに相当する遅延信号を選択して出力する（図１（ｅ））。パルス発生部１４５は、選択部１４４で選択された遅延信号（図１（ｅ））のタイミング（パルスの開始タイミングと終了タイミング）に応じた状態のＰＷＭ信号を生成する（図１（ｆ））。

この結果、ＰＷＭ処理部１４０では、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロック信号に追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能になる。
この場合、副走査方向画像有効領域外の期間において１ページ分の状態検出を複数回実行して状態検出結果を生成し平均して記憶しているため、１ライン毎のジッタ成分の影響が低減された状態になっている。従って、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックに追従し、かつ、ジッタ等の影響を受けない適切な状態のパルス幅のＰＷＭ信号を生成可能になる。

〔動作（３）〕
以下、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された補正クロックを画像形成に使用する場合に、補正クロックに追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能なＰＷＭ処理回路１４０及び画像形成装置１００の実施形態について、図２に基づいて動作（３）の説明を行う。なお、この動作（３）の説明において、動作（１）の説明や動作（２）の説明と重複する部分については説明を省略し、異なる部分を中心にして説明する。

ここで、上述した動作（１）の場合には、主走査ライン毎に補正クロックを遅延素子列部１４１と状態検出部１４２とで測定するようにしており、ジッタ成分にも追従してしまう問題があった。また、動作（２）ではジッタの問題は解消されるものの、副走査方向画像有効領域外で１ページ分の状態検出を複数回繰り返し、１ページ分の状態検出結果をメモリ１４３に記憶させる必要があった。このため、測定時間が増大し、メモリ容量も大容量化するという課題が存在していた。

そこで、この動作（３）において、図２に示されるように、ＰＷＭ処理回路１４０は、基準クロックを遅延素子列部１４１と状態検出部１４２とで測定して状態検出結果を得て、メモリ１４３に状態検出結果を記憶する。
なお、生成している補正クロックの画像形成におけるタイミングが、副走査方向画像有効領域外であって主走査方向画像有効領域外のタイミング、更に望ましくは、副走査方向画像有効領域外であってＩＮＤＥＸが入力された後の主走査方向画像有効領域外のタイミングにおいて、状態制御部１４２は、基準クロックのパルスの周期の測定を実行して、状態検出結果を求める。

そして、演算部１４６が、補正クロックを生成するための制御部１０１からの補正データを用いて、メモリ１４３に記憶された状態検出結果（図２（ｃ’））に補正クロックの補正比率を乗じることで、補正クロックに対応した状態検出結果（補正状態演算結果、図２（ｃ”））を生成する。なお、補正クロックの補正比率は主走査１ライン毎に異なるものであるため、演算部１４６は、副走査方向画像有効領域内において主走査１ライン毎に演算を実行して、補正クロックの補正比率に対応した状態検出結果（補正状態演算結果、図２（ｃ”））を生成する。そして、演算部１４６は、以上のようにして補正クロックの補正比率に対応した状態検出結果（補正状態演算結果、図２（ｃ”））を生成して選択部１４４に出力する。

選択部１４４は、演算部１４６からの状態検出結果（補正状態演算結果、図２（ｃ”））に対して、画像処理部１３０からの画像データ（図２（ｄ））を乗じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始タイミングと終了タイミングに相当する遅延信号を選択して出力する（図２（ｅ））。パルス発生部１４５は、選択部１４４で選択された遅延信号（図２（ｅ））のタイミング（パルスの開始タイミングと終了タイミング）に応じた状態のＰＷＭ信号を生成する（図２（ｆ））。

この結果、ＰＷＭ処理部１４０では、副走査方向位置によって主走査方向長が変化するように補正された台形補正クロックを画像形成に使用する場合に、台形補正クロック信号に追従した状態のＰＷＭ信号を生成可能になる。
この場合、状態検出結果の測定は副走査方向画像有効領域外において少なくとも１度実行するだけで済み、メモリ１４３を大容量化する必要もなく、ジッタの影響を受けることなく、補正クロックの補正比率に対応した状態検出結果（補正状態演算結果、図２（ｃ”））を演算により生成することが可能になる。

〔その他の動作（１）〕
なお、以上の実施形態では、ＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向（＝主走査方向）に走査すると共に、感光体を第１方向と直交する第２方向（＝副走査方向）に駆動することで、感光体上に第１方向（＝主走査方向）と第２方向（＝副走査方向）との２次元の画像が形成されるものを具体例にしたが、これに限定されるものではない。例えば、第１方向／第２方向と主走査方向／副走査方向との関係については本実施形態に限定されるものではない。また、ＰＷＭ信号に基づいてレーザ光を発生させるプリントエンジン１５０を具体例にしたが、これに限定されず、ＰＷＭ信号を用いる各種の画像形成に適用することが可能である。

なお、以上のＰＷＭ処理回路１４０を用いることが可能な画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成装置を想定しているが、これに限定されるものではない。すなわち、各種方式の画像形成装置や印刷装置等、又は、画像形成装置等を内蔵している複合機等に対しても、以上の実施形態のＰＷＭ処理部１４０を用いることが可能である。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０５ 基準クロック生成部
１１０ 補正クロック生成部
１２０ 画像データ記憶部
１３０ 画像処理部
１４０ ＰＷＭ処理部
１４１ 遅延素子列部
１４２ 状態検出部
１４３ メモリ
１４４ 選択部
１４５ パルス発生部
１５０ プリントエンジン（画像形成部）

Claims (6)

1. 画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成装置に使用され、
   第２方向の位置において第１方向の走査長が変化するように各パルスの周期が調整された台形補正クロックが入力され、
   前記台形補正クロックと前記画像データとに応じて前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路であって、
   前記台形補正クロックから所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する遅延部と、
   前記複数の遅延信号の何段分が前記台形補正クロックの１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める状態検出部と、
   前記状態検出結果と前記画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択する選択部と、
   前記選択部で選択された前記遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成するパルス発生部と、を備え、
   第２方向の画像有効領域内であって第１方向の画像有効領域外において第１方向の各走査毎に前記台形補正クロックのパルスの周期を測定して状態検出結果を求め、
   第１方向及び第２方向の画像有効領域内において前記状態検出結果と前記画像データとに応じてパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する、
   ことを特徴とするＰＷＭ処理回路。
2. 画像形成装置において第１方向の画像有効領域外であってレーザ光の走査の先端側において、レーザ光の走査に応じて第１方向走査先端位置信号が生成され、
   前記状態検出部は、前記第１方向走査先端位置信号が入力された後であって、第１方向の画像有効領域の開始前に状態検出結果を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＰＷＭ処理回路。
3. 画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成装置に使用され、
   第２方向の位置において第１方向の走査長が変化するように各パルスの周期が調整された台形補正クロックが入力され、
   前記台形補正クロックと前記画像データとに応じて前記ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路であって、
   前記台形補正クロックから所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する遅延部と、
   前記複数の遅延信号の何段分が前記台形補正クロックの１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める状態検出部と、
   前記状態検出結果を記憶する記憶部と、
   記憶された前記状態検出結果と前記画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択する選択部と、
   前記選択部で選択された前記遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成するパルス発生部と、を備え、
   第２方向の画像有効領域外において１ページ分の画像に相当する第１方向の各走査毎に前記台形補正クロックのパルスの周期の測定を複数回実行して状態検出結果を求め、当該状態検出結果を記憶し、
   記憶された前記状態検出結果と前記画像データとに応じて、第２方向の画像有効領域内において、パルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する、
   ことを特徴とするＰＷＭ処理回路。
4. 画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成装置に使用され、
   第２方向の位置において第１方向の走査長を変化させる台形補正指示が入力され、
   前記台形補正指示と前記画像データとに応じて、第２方向の位置において第１方向の走査長が変化するように各パルスの周期が調整されたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ処理回路であって、
   基準クロック信号から所定の間隔でタイミングの異なる複数の遅延信号を生成する遅延部と、
   前記複数の遅延信号の何段分が前記基準クロック信号の１パルスの周期に相当するかの状態検出結果を求める状態検出部と、
   前記状態検出結果を前記台形補正指示に基づいて補正する状態検出結果補正部と、
   前記台形補正指示で補正された状態検出結果と前記画像データとに応じて、出力すべきＰＷＭ信号のパルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択する選択部と、
   前記選択部で選択された前記遅延信号のタイミングに応じてＰＷＭ信号を生成するパルス発生部と、を備え、
   前記基準クロック信号のパルスの周期を測定して状態検出結果を求めておき、
   第２方向の画像有効領域内における第１方向の各走査毎に、前記状態検出結果を前記台形補正指示に基づいて補正して補正状態検出結果を求め、
   前記補正状態検出結果と前記画像データとに応じて、第２方向の画像有効領域内において、パルスの開始と終了のタイミングに相当する遅延信号を選択してＰＷＭ信号を生成する、
   ことを特徴とするＰＷＭ処理回路。
5. 前記状態検出部は、第２方向の画像有効領域外で、前記基準クロック信号のパルスの周期を測定して状態検出結果を求める、
   ことを特徴とする請求項４に記載のＰＷＭ処理回路。
6. 画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号により発光するレーザ光を感光体上に第１方向に走査すると共に、前記感光体を第１方向と直交する第２方向に駆動することで、前記感光体上に第１方向と第２方向との２次元の画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部における第２方向の位置の違いに基づく第１方向の走査長の変化を相殺する台形補正指示を生成する台形補正指示部と、
   前記台形補正指示に基づいて各パルスの周期が調整された台形補正クロック又は前記台形補正指示が入力され、画像データに応じて変調されたＰＷＭ信号を生成する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載に記載されたＰＷＭ処理回路と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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