JP2017071157A - 画像信号処理装置及びその制御方法、画像形成装置、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、スペクトラム拡散されたクロック信号の使用によるＥＭＩの低減効果を維持しつつ、クロック信号のスペクトラム拡散に伴う主走査ライン内の画像の位置ずれを精度良く補正するための技術を提供する。【解決手段】ＣＰＵは、基準クロック信号及び拡散クロック信号をそれぞれカウントして得られるカウント値を取得する（Ｓ７０７）。ＣＰＵは、基準クロック信号のカウント値に対する拡散クロック信号のカウント値の誤差に従って、拡散クロック信号に同期して生成された画像データに基づく画素の形成位置を補正するための、補正データを生成する（Ｓ７０８）。ＣＰＵは、生成した補正データに従って画像データに対する補正処理を行うよう、データ補正部を制御し、レーザスキャナユニットは、補正後の画像データに応じたレーザ光によって感光ドラム上を走査することで、当該感光ドラムに静電潜像を形成する（Ｓ７０９）。【選択図】図７

Description

本発明は、画像信号処理装置及びその制御方法、画像形成装置、並びにプログラムに関するものである。

複写機及びレーザプリンタ等の画像形成装置において、光ビーム（レーザ光）を偏向して走査することで感光体上に静電潜像を形成する方式が一般的に知られている。このような画像形成装置では、ＰＣ等の外部機器、または読取装置から入力された画像データに画像処理コントローラが画像処理を行い、得られた画像データをレーザスキャナへ転送する。レーザスキャナは、受信した画像データに従って半導体レーザを発光させ、回転するポリゴンミラー回転多面鏡）で反射したレーザ光によって感光体を走査することで、感光体上に静電潜像を形成する。画像処理コントローラとレーザスキャナとの間では、画像データをシリアルデータとして伝送する場合が多い。その場合、高周波のクロック信号が使用されるため、ＥＭＩ（電磁妨害）が問題となる。

このようなＥＭＩに対する対策として、スペクトラム拡散クロックジェネレータ（ＳＳＣＧ：Spread Spectrum Clock Generator）によってクロック信号の周波数スペクトラムを拡散することで、不要輻射の電界強度ピーク値を低減する技術が知られている。ＳＳＣＧは、基準クロック信号を周波数変調することで、基準クロック信号から、スペクトラム拡散されたクロック信号を生成する。画像形成装置において、スペクトラム拡散されたクロック信号に同期して画像データを転送する場合、周波数変調によるクロック信号の周期の変動に起因して、感光体上に形成される静電潜像に位置ずれが生じうる。例えば、特許文献１及び２には、ＳＳＣＧを用いる画像形成装置において、このような位置ずれの補正とＥＭＩの抑制とを行うための技術が開示されている。

特許文献１には、ＳＳＣＧによって生成される拡散クロック信号の、基準発振回路によって生成される基準クロック信号に対する周波数ずれを補正することによって、画像形成装置の駆動部に供給する制御クロック信号を生成する技術が開示されている。この周波数ずれの補正は、基準発振回路によって生成される基準クロック信号の周期を、拡散クロック信号によって計測した結果を示すカウント値に基づいて行われている。

特許文献２には、スペクトラム拡散されたクロック信号に同期して画像データを光学ユニットへ出力する画像形成装置において、スペクトラム拡散の設定条件を変更することによって、レーザ光の主走査幅を調整する技術が開示されている。変更される設定条件には、変動周期、変動振幅、及び変動位相の少なくとも１つが含まれる。

特開２０１０−５４７０７号公報 特開２０１３−１２３８６０号公報

しかし、上述の従来技術には以下のような問題がある。例えば特許文献１では、ＳＳＣＧによって生成される拡散クロック信号の周波数ずれを補正することによって、画像形成装置の駆動部へ供給するクロック信号を生成する。この場合、実際には周波数変調が行われていないクロック信号が画像形成に用いられることになるため、形成される画像（静電潜像）の位置ずれを補正できてもＥＭＩの低減効果が少なくなる。

また、特許文献２では、形成される画像の主走査方向の倍率を調整できても、主走査ライン内の部分的な画像の位置ずれを補正することはできない。このため、クロック信号の周波数の、スペクトラム拡散による拡散範囲をある程度限定する必要があり、スペクトラム拡散によって得られるＥＭＩの低減効果も限定される。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、画像形成装置において、スペクトラム拡散されたクロック信号の使用によるＥＭＩの低減効果を維持しつつ、クロック信号のスペクトラム拡散に伴う主走査ライン内の画像の位置ずれを精度良く補正するための技術を提供することを目的とする。

本発明は、例えば、画像信号処理装置として実現できる。本発明の一態様に係る画像信号処理装置は、基準クロック信号を生成する第１のクロック生成手段と、前記基準クロック信号を周波数変調することで、スペクトラム拡散された拡散クロック信号を生成する第２のクロック生成手段と、前記拡散クロック信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記基準クロック信号のクロックパルスをカウントして得られる第１のカウント値と、前記拡散クロック信号のクロックパルスをカウントして得られる第２のカウント値との差分に基づいて、前記画像データ生成手段によって生成された画像データに基づく画素の形成位置を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において、スペクトラム拡散されたクロック信号の使用によるＥＭＩの低減効果を維持しつつ、クロック信号のスペクトラム拡散に伴う主走査ライン内の画像の位置ずれを精度良く補正することが可能になる。

ＭＦＰのハードウェア構成例を示す断面図。 レーザスキャナユニットのハードウェア構成例を示す図。 ＭＦＰの制御構成例を示すブロック図。 基準クロック信号と拡散クロック信号との関係の例を示す図。 補正データの例を示す図。 補正データに基づく感光ドラム上の画素位置の補正例を示す図。 ＭＦＰにおける画像形成制御の手順を示すフローチャート。

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詳細に説明する。

本実施形態の画像形成装置は、例えば、印刷装置（プリンタ）、複写機、複合機、及びファクシミリ装置等の、モノカラー（単色）またはマルチカラー（多色）の画像を記録媒体に形成する装置である。なお、複合機とは、例えば、複写機能、印刷機能、スキャナ機能、及びファクシミリ機能を含む複数種類の機能のうち、少なくとも２つ以上の複数の機能を有する装置である。以下では、一例として、画像形成装置が、複写機能、印刷機能及びスキャナ機能を有するマルチファインクションプリンタ（ＭＦＰ）である場合について説明する。

＜ＭＦＰのハードウェア構成＞
図１は、本実施形態に係るＭＦＰ１００のハードウェア構成例を示す断面図である。ＭＦＰ１００は、記録媒体（記録紙）への画像形成を行うプリンタユニット１０１と、原稿の画像の読み取りを行うリーダユニット１０２と、読み取り対象となる原稿の搬送を行うＡＤＦユニット１０３とで構成される。

プリンタユニット１０１では、給紙カセット１１０に収納された記録紙Ｐが、ピックアップローラ１１１、給紙ローラ１１２及びリタードローラ１１３によって、１枚ずつ搬送路に給紙される。給紙カセット１１０から給紙された記録紙Ｐは、搬送ローラ１１４によって搬送される。記録紙Ｐは、レジストローラ対１１５の位置に達すると、停止しているレジストローラ対１１５によって斜行補正が行われる。その後、レジストローラ対１１５の回転が開始されることで、記録紙Ｐは、感光ドラム１３１と転写ローラ１３３との間の転写ニップ部へ搬送される。

プリンタユニット１０１において、レーザスキャナユニット１２０、感光ドラム１３１、帯電ローラ１３２、転写ローラ１３３、及び現像ローラ１４１を含む現像器１４０は、記録紙Ｐへ画像を形成する画像形成部を構成する。画像形成部では、回転駆動される感光ドラム１３１の外周面が、帯電ローラ１３２の作用によって、所定の極性の電位に一様に帯電する。レーザスキャナユニット１２０は、帯電した感光ドラム１３１を光ビーム（レーザ光）によって露光する。具体的には、レーザスキャナユニット１２０は、時系列のデジタル画素信号に応じて変調されたレーザ光Ｌを出力し、帯電した感光ドラム１３１をレーザ光Ｌで走査することで、感光ドラム１３１上に静電潜像を形成する。

その後、現像器１４０から供給される現像剤（トナー）によって、感光ドラム１３１上の静電潜像が、トナー像として現像される。感光ドラム１３１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１３１の回転に伴って、転写ニップ部へ移動する。感光ドラム１３１上のトナー像は、感光ドラム１３１と逆極性の転写バイアスが転写ローラ１３３に印加されることで、転写ニップ部において記録紙Ｐの表面に転写される。

画像形成部においてトナー像が転写された記録紙Ｐは、定着器１５０内へ搬送される。定着器１５０は、定着ヒータ及び加圧ローラによって熱及び圧力を記録紙Ｐに加えることで、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。このようにして画像が形成された記録紙Ｐは、定着器１５０の通過後、排紙ローラ１６０によって装置外部の排紙トレイへ排紙（排出）される。

また、記録紙Ｐへ両面印刷が行われる場合には、第１面に対する画像形成が終了した記録紙Ｐは、反転フラッパ１７１の位置を通過後、排紙ローラ１６０によって逆方向に搬送され、反転フラッパ１７１によって反転搬送路１７０へ導かれる。反転搬送路１７０に導かれた記録紙Ｐは、搬送ローラ１７２，１７３によって、再びレジストローラ対１１５の位置へ搬送される。その際、記録紙Ｐは、第１面に対する画像形成の際と比較して、第１面及び第２面が反転した状態となっている。その後、記録紙Ｐは、第１面に対する上述の画像形成と同様に、第２面に対する画像形成が行われた後、排紙トレイへ排出される。

＜レーザスキャナユニットのハードウェア構成＞
図２は、本実施形態に係るレーザスキャナユニット１２０及び感光ドラム１３１のハードウェア構成例を示す図である。レーザスキャナユニット１２０は、レーザ制御基板１２１と、当該基板に搭載された、レーザドライバ１２２、半導体レーザ１２３、及び光学センサであるビーム検出（ＢＤ）センサ１２４とを備える。レーザドライバ１２２は、レーザ光を出力する光源として用いられる半導体レーザ１２３を駆動する。レーザスキャナユニット１２０は、更に、レンズ１２５、回転多面鏡であるポリゴンミラー１２７、及びポリゴンミラー１２７を回転させるポリゴンモータ１２６を備える。

レーザドライバ１２２は、入力される画像データに従って半導体レーザ１２３を発光させることで、画像データに応じて変調されたレーザ光Ｌを半導体レーザ１２３から出力させる。半導体レーザ１２３から出力されたレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー１２７が備える複数の反射面のうちのいずれかの反射面に入射する。ポリゴンミラー１２７は、各反射面に入射したレーザ光Ｌが連続的な角度で偏向されるように、等角速度で回転しながら各反射面でレーザ光Ｌを反射させる。ポリゴンモータ１２６の反射面ごとに、各反射面によって偏向されたレーザ光Ｌは、ＢＤセンサ１２４及びレンズ１２５に順に入射する。

ＢＤセンサ１２４にレーザ光Ｌが入射すると、ＢＤセンサ１２４は、レーザ光Ｌを検出したことを示す検出信号（ＢＤ信号）を同期信号として生成し、生成したＢＤ信号をＣＰＵ３０１（図３）へ送信（出力）する。ＣＰＵ３０１は、ＢＤセンサ１２４から出力されるＢＤ信号に基づいて、レーザドライバ１２２及びポリゴンモータ１２６を制御することで、レーザ光Ｌの出力タイミングの制御及びポリゴンモータ１２６の回転制御を行う。一方、レンズ１２５を通過したレーザ光Ｌは、感光ドラム１３１上を等速で走査するレーザ光となる。

＜ＭＦＰの制御構成＞
図３は、本実施形態に係るＭＦＰ１００の制御構成例を示すブロック図であり、特に、レーザスキャナユニット１２０の制御に関連する構成を示している。図３に示すように、ＭＦＰ１００は、レーザスキャナユニット１２０を制御するコントローラ３００を備える。コントローラ３００は、ＣＰＵ３０１、基準クロック生成部３０２、スペクトラム拡散（ＳＳ）クロック生成部（ＳＳＣＧ回路）３０３、メモリ３０４、ＲＯＭ３０５、画像データ生成部３１０、及びデータ補正部３１１を備える。なお、本実施形態の基準クロック生成部３０２、拡散クロック生成部３０３、画像データ生成部、及びデータ補正部３１１は、それぞれ、第１のクロック生成手段、第２のクロック生成手段、画像データ生成手段、及び補正手段の一例である。また、コントローラ３００は、画像信号処理装置の一例である。

ＣＰＵ３０１は、基準クロック生成部３０２によって生成される基準クロック信号に従って動作する。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０５に格納された制御プログラムを読み出して実行することによって、レーザスキャナユニット１２０を制御する。なお、ＣＰＵ３０１は、レーザスキャナユニット１２０だけでなく、ＭＦＰ１００全体の動作を制御しうる。

基準クロック生成部３０２は、所定の周波数（図４（Ａ）に示す周波数Ｆｒ）のクロック信号を、ＳＳクロック生成部３０３によるスペクトラム拡散のための基準となる基準クロック信号として生成する。基準クロック信号は、クロックパルスの周期が一定のパルス信号である。基準クロック生成部３０２は、生成したクロック信号をＣＰＵ３０１及びＳＳクロック生成部３０３へ出力する。

ＳＳクロック生成部３０３は、ＣＰＵ３０１からの指示に従って、基準クロック生成部３０２から出力されたクロック信号を基準クロック信号として用いて、画像データ生成部３１０及びデータ補正部３１１の動作に用いられるクロック信号を生成する。具体的には、ＳＳクロック生成部３０３は、ＣＰＵ３０１によって設定される、スペクトラム拡散に関連するパラメータに従って、基準クロック信号を周波数変調することで、基準クロック信号のスペクトラム拡散を行う。スペクトラム拡散に関連するパラメータには、拡散周期（変調周期）及び周波数拡散範囲が含まれる。ＳＳクロック生成部３０３は、基準クロック信号のスペクトラム拡散を行うことで、基準クロック信号から、スペクトラム拡散されたクロック信号（拡散クロック信号）を生成する。ＳＳクロック生成部３０３は、生成した拡散クロック信号を、ＣＰＵ３０１、画像データ生成部３１０及びデータ補正部３１１へ出力する。画像データ生成部３１０及びデータ補正部３１１は、拡散クロック信号に同期して動作する。

画像データ生成部３１０は、ＢＤセンサ１２４からＢＤ信号が出力されるタイミングを基準として、ＳＳクロック生成部３０３によって生成される拡散クロック信号に基づいて画像データを生成する。具体的には、画像データ生成部３１０は、ＣＰＵ３０１からの指示に従って、リーダユニット１０２または外部装置から入力された画像データに基づいて、レーザ光Ｌによる感光ドラム１３１の走査における走査ライン（主走査ライン）ごとの画像データを生成する。即ち、画像データ生成部３１０は、拡散クロック信号に同期して、感光ドラム１３１上の主走査ラインごとに画像を形成するための画像データ（時系列のデジタル画素信号）を生成する。更に、画像データ生成部３１０は、生成した画像データを、ＣＰＵ３０１から指示されたタイミングに、レーザドライバ１２２へ出力する。

画像形成処理の実行時には、ＣＰＵ３０１は、ポリゴンモータ１２６へ出力する駆動信号を用いて、ポリゴンモータ１２６（ポリゴンミラー１２７）が所定の回転数（回転速度）で回転するよう、ポリゴンモータ１２６を制御する。ポリゴンモータ１２６の回転速度が所定の回転速度に達すると、ＣＰＵ３０１は、レーザドライバ１２２へ出力するレーザ制御信号を用いて、半導体レーザ１２３を発光させるよう、レーザドライバ１２２を制御する。ＢＤセンサ１２４は、半導体レーザ１２３から出力されたレーザ光を受光すると、ＢＤ信号を生成してＣＰＵ３０１へ送信する。ＣＰＵ３０１は、ＢＤ信号の受信タイミングを基準として、当該受信タイミングから一定時間の経過後に画像データをレーザドライバ１２２へ出力するよう、画像データ生成部３１０を制御する。

本実施形態では、画像データ生成部３１０とレーザドライバ１２２との間に、データ補正部３１１が配置されている。画像データ生成部３１０によって生成された画像データに基づいて形成される画像（静電潜像）には、拡散クロック信号に同期して画像データが生成されることに起因して、上述のように、走査ライン内で部分的な位置ずれが生じうる。データ補正部３１１は、形成される画像に生じるこのような位置ずれを補正するために、画像データ生成部３１０から出力される画像データに対して、後述する補正処理を行い、補正後の画像データをレーザドライバ１２２へ出力する。

＜画像データの補正処理＞
次に、図４乃至図６を参照して、データ補正部３１１によって実行される画像データの補正処理について説明する。

（基準クロック信号と拡散クロック信号との関係）
図４は、基準クロック信号と拡散クロック信号との関係の例を示す図であり、図４（Ａ）は、基準クロック信号及び拡散クロック信号の周波数の時間変化の例を示している。図４（Ａ）に示すように、基準クロック信号の周波数（４０１）は、周波数Ｆｒで一定である。一方、拡散クロック信号の周波数（４０２）は、基準クロック信号の周波数Ｆｒを中心周波数とした所定の周波数範囲（周波数拡散範囲）内で、周期的に変動する。このように本実施形態では、基準クロック信号の周波数Ｆｒを中心周波数とした所定の周波数拡散範囲にわたって、クロック信号のスペクトラム拡散を行うセンタースプレッド方式を想定している。

ＳＳクロック生成部３０３は、基準クロック信号を周波数変調することにより、図４（Ａ）に示すように、周波数拡散範囲の上限と下限との間で周期的に、周波数が線形に上昇及び低下を繰り返すクロック信号を拡散クロック信号として生成する。なお、拡散クロック信号の周波数の時間変化の１周期は、拡散周期（変調周期）に相当する。

図４（Ｂ）は、基準クロック信号及び拡散クロック信号のパルス（クロックパルス）をそれぞれカウントしてカウント値を取得した場合の、基準クロック信号及び拡散クロック信号のカウント値の時間変化の例をそれぞれ示している。図４（Ｂ）に示すように、基準クロック信号のカウント値（４１１）は線形に増加する。これは、基準クロック信号のクロックパルスの周期が一定であり、即ち、クロックパルスの時間間隔が一定であることに起因する。

一方、拡散クロック信号のカウント値（４１２）には、基準クロック信号のカウント値（４１１）に対して、スペクトラム拡散に起因した誤差（差分）が生じる。拡散クロック信号は、周波数Ｆｒからの周波数の上昇に伴ってクロックパルスの周期が短くなる。その結果、拡散クロック信号では、基準クロック信号よりもクロックパルスのカウントが先行する。具体的には、基準クロック信号のカウント値（４１１）と拡散クロック信号のカウント値（４１２）との差分は、基準クロック信号のカウント値（４１１）がＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４となる時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において、段階的に増加する。

拡散クロック信号の周波数は、周波数拡散範囲の上限に達した後、下限に向かって低下し始める。拡散クロック信号は、周波数の低下に伴ってクロックパルスの周期が長くなる。これにより、基準クロック信号のカウント値（４１１）と拡散クロック信号のカウント値（４１２）との差分は、基準クロック信号のカウント値（４１１）がＣ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８となる時間Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８において、段階的に減少する。

このように、上述のスペクトラム拡散に起因した、基準クロック信号の周波数に対する拡散クロック信号の周波数のずれは、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値とのとして表れる。そこで、本実施形態では、拡散クロック信号に同期した画像データの生成に起因して生じる、主走査ライン内の部分的な画像の位置ずれを補正するための補正処理を、基準クロック信号及び拡散クロック信号のカウント値の差分に基づいて、画像データに対して行う。

具体的には、ＣＰＵ３０１は、基準クロック生成部３０２及びＳＳクロック生成部３０３によってそれぞれ生成された基準クロック信号及び拡散クロック信号との両方について、クロックパルスのカウントを行う。これにより、ＣＰＵ３０１は、図４（Ｂ）に示すようなカウント値（４１１，４１２）を取得する。更に、ＣＰＵ３０１は、基準クロック信号のクロック値と拡散クロック信号のクロック値との差分に従って、画像データ生成部３１０によって生成される画像データを補正するための補正データを生成する。

（補正データの生成）
図５は、基準クロック信号及び拡散クロック信号の、図４（Ｂ）に示すカウント値に基づいて生成される補正データ（補正テーブル）の例を示す図である。図４（Ｂ）に示すように、基準クロック信号のカウント値（４１１）がＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４となるタイミングにおいて、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値との差分が１ずつ増加する。これは、拡散クロック信号に同期して画像データを生成した場合、基準クロック信号に同期して画像データを生成した場合と比べて、カウント値の差分に相当する画素数分、主走査ライン内で画像の形成位置がずれる（形成タイミングが早まる）ことを意味する。本実施形態では、ＣＰＵ３０１は、このようなカウント値の差分の増加を補償するように、画像データに適用する補正値として、基準クロック信号のカウント値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４にそれぞれ対応付けて「＋１」を補正値として設定する（図５）。

一方、図４（Ｂ）に示すように、基準クロック信号のカウント値（４１１）がＣ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８となるタイミングにおいて、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値との差分が１ずつ減少する。本実施形態では、ＣＰＵ３０１は、このような差分の減少に合わせて、画像データに適用する補正値として、基準クロック信号のカウント値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４にそれぞれ対応付けて「−１」を補正値として設定する（図５）。

ＣＰＵ３０１は、このようにして生成した、図５に示すような補正データを、メモリ３０４に格納する。この補正データは、画像データの補正を行うタイミング（基準クロック信号のカウント値）、及び補正値を示すデータである。画像形成処理の実行時には、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０４から補正データを読み出して、当該補正データに基づいてデータ補正部３１１による補正処理を制御する。

（補正データに基づく補正処理）
データ補正部３１１は、ＣＰＵ３０１からの指示に従って、画像データ生成部３１０によって生成される画像データ（時系列のデジタル画素信号）に対する補正処理を行う。ＣＰＵ３０１は、ＢＤセンサ１２４からＢＤ信号を受信するごとにカウンタを０に初期化し、主走査ラインごとに、画像データ生成部３１０からの画像データの出力タイミングに合わせて、基準クロック信号のクロックパルスのカウントを行う。更に、ＣＰＵ３０１は、基準クロック信号のカウント値が、メモリ３０４から読み出した補正データが示す各カウント値Ｃ１〜Ｃ８に等しくなるタイミングに、各カウント値に対応する補正値に従った補正処理を、データ補正部３１１に実行させる。

本実施形態では、データ補正部３１１は、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値との差分に従って、主走査ライン内において画素を追加（挿入）または削除（間引き）するための補正処理を、画像データに対して行う。

具体的には、データ補正部３１１は、カウント値Ｃ１〜Ｃ８に対応するタイミングに、補正値に従って画素の追加（挿入）または削除（間引き）を行うための補正処理を、画像データ生成部３１０から出力される画像データに対して行う。データ補正部３１１は、補正値が「＋１」である場合には、画素を追加（挿入）し、補正値が「−１」である場合には、画素を削除（間引き）するように、画像データを補正する。画素の追加は、例えば、１クロック分前の画素データのコピーを補正対象の画素に対応する位置に追加（挿入）することによって行われうる。

このように、データ補正部３１１は、基準クロック信号を基準として、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値との差分の大きさが変化したタイミングに、画像データに対して画素データの挿入または間引きを行う。特に、データ補正部３１１は、基準クロック信号のカウント値よりも拡散クロック信号のカウント値が大きい場合、クロック信号の差分が増加したタイミングに、画像データに対して画素データの挿入を行い、当該差分が減少したタイミングに、画像データから画素データの間引きを行う。

データ補正部３１１は、補正後の画像データをレーザドライバ１２２へ出力する。レーザドライバ１２２は、データ補正部３１１から入力される画像データに従って半導体レーザ１２３を発光させることで、半導体レーザ１２３から出力されたレーザ光によって感光ドラム１３１を露光する。このようにして、レーザスキャナユニット１２０は、データ補正部３１１による補正後の画像データに応じたレーザ光によって感光ドラム１３１上を走査することで、感光ドラム１３１に静電潜像を形成する。

図６は、補正データに基づく感光ドラム１３１上の画素位置の補正例を示す図である。図６では、感光ドラム１３１上の１主走査ラインの画像領域における、データ補正部３１１による補正前及び補正後の画像データに基づく画素の形成位置（画素位置）を示している。なお、図６では、比較のために、基準クロック信号に同期して画像データを生成した場合の、当該画像データに基づく本来の画素位置も示している。

図６に示すように、基準クロック信号に同期して生成した画像データに基づく本来の画素位置は、基準クロック信号のクロックパルスの周期が一定であることに起因して、主走査方向において等間隔となる。また、拡散クロック信号に同期して画像データ生成部３１０が生成（出力）した画像データに基づく（補正前）の画素位置には、拡散クロック信号の周波数の時間変化に起因して、主走査方向において本来の画素位置からずれが生じる。このように補正前の画像データに基づいて画像形成を行った場合、クロック信号のスペクトラム拡散に伴う主走査ライン内で画像の位置ずれが生じる。

これに対して、図６に示すように、補正後の画像データに基づく画素位置については、上述の補正処理の結果、本来の画素位置に対する誤差が、１画素未満の誤差に低減されている。このように、本実施形態の補正処理では、主走査ライン内の、拡散クロック信号に同期して生成した画像データに基づく各画素の形成位置と、基準クロック信号に同期して生成した画像データに基づく各画素の形成位置との誤差を可能な限り抑制（低減）する。これにより、主走査ライン全体で、スペクトラム拡散に伴う画像のずれを抑制（少なくとも低減）することができる。

なお、図６に示す例では、ＳＳクロック生成部３０３によるスペクトラム拡散の拡散周期を、ＢＤセンサ１２４からＢＤ信号が出力される時間間隔（周期）と同一となるように設定している。これにより、補正データによる画像データの補正の周期とＢＤ信号の周期とを同期させることができ、補正データに基づく補正処理の制御が容易になる。なお、スペクトラム拡散の拡散周期を、ＢＤ信号の周期の整数倍の周期に設定してもよく、その場合にも同様に、補正データに基づく補正処理の制御が容易になる。

＜画像形成制御＞
図７は、ＭＦＰ１００におけるプリントジョブの実行時の画像形成制御の手順を示すフローチャートである。図７に示す各ステップの処理は、ＣＰＵ３０１が、ＲＯＭ３０５に格納された制御プログラムを読み出して実行することによって、ＭＦＰ１００において実現される。

ＣＰＵ３０１は、プリントジョブの実行指示を受けると、プロントジョブの実行を開始する。まず、ＣＰＵ３０１は、Ｓ７０１で、プリントジョブに従って、ポリゴンモータ１２６の回転速度（回転数）の目標値を決定し、Ｓ７０２で、ポリゴンモータ１２６の回転駆動を開始させる。その後、Ｓ７０３で、ＣＰＵ３０１は、ポリゴンモータ１２６の回転速度が目標値に収束したか否かを判定する。ＣＰＵ３０１は、回転速度が目標値に収束したと判定すると、処理をＳ７０４に進める。

Ｓ７０４で、ＣＰＵ３０１は、レーザ発光シーケンスを開始して、半導体レーザ１２３を発光させるよう、レーザドライバ１２２を制御する。次にＳ７０５で、ＣＰＵ３０１は、ＢＤセンサ１２４によってレーザ光が検出されたか否か（ＢＤセンサ１２４によってＢＤ信号が生成及び出力されたか否か）を判定する。ＣＰＵ３０１は、一定期間（例えば、感光ドラム１３１上のレーザ光の１走査期間）内に、ＢＤセンサ１２４によってレーザ光が検出されなかった場合には、レーザスキャナユニット１２０が故障したと判断し、処理をＳ７１１へ進める。Ｓ７１１で、ＣＰＵ３０１は、レーザ発光シーケンス、及びポリゴンモータ１２６の制御シーケンスを終了するためのエラー停止処理を行った後、プリントジョブの実行を終了する。その際、ユーザへの通知のために、ＭＦＰ１００の表示部（図示せず）に、エラーの発生を示す情報を表示してもよい。

一方、ＣＰＵ３０１は、Ｓ７０５においてＢＤセンサ１２４によってレーザ光が検出された場合には、処理をＳ７０６へ進める。Ｓ７０６で、ＣＰＵ３０１は、ＢＤセンサ１２４から出力されるＢＤ信号の時間間隔（周期）に基づいて、ＳＳクロック生成部３０３によるスペクトラム拡散についての拡散周期を決定し、ＳＳクロック生成部３０３に、拡散クロック信号の生成を開始させる。

次にＳ７０７で、ＣＰＵ３０１は、基準クロック信号及び拡散クロック信号のクロックパルスのカウントを開始することで、それぞれのクロック信号についてのカウント値を取得する。更に、Ｓ７０８で、ＣＰＵ３０１は、基準クロック信号及び拡散クロック信号のカウント値に基づいて、上述のように、画像データ生成部３１０によって生成される画像データを補正するための補正データを生成する。なお、生成された補正データは、メモリ３０４に保存される。このようにＳ７０７及びＳ７０８において、ＣＰＵ３０１は、補正データ生成手段の一例として機能する。

補正データの生成後、Ｓ７０９で、ＣＰＵ３０１は、プリントジョブに従った画像形成処理を開始する。ＣＰＵ３０１は、画像形成処理の実行中に、メモリ３０４に保存されている補正データに従って、画像データ生成部３１０によって生成される画像データに対して補正処理を実行するよう、データ補正部３１１を制御する。その後Ｓ７１０で、ＣＰＵ３０１は、プリントジョブに従った画像形成処理が終了したか否かに基づいて、プリントジョブを終了するか否かを判定する。ＣＰＵ３０１は、Ｓ７１０における判定結果に従って、プリントジョブを終了する。

なお、本実施形態では、プリントジョブの実行指示が行われるごとに、画像形成処理の開始前に補正データを生成する例を示しているが、過去のプリントジョブの実行時に生成され、メモリ３０４に保存された補正データが再利用されてもよい。例えば、Ｓ７０６において設定した拡散周期が、過去のプリントジョブの実行時に設定した拡散周期と同一である場合には、同一の拡散周期に対応する補正データを使用して、Ｓ７０９における画像形成処理を行ってもよい。

また、本実施形態では、ＳＳクロック生成部３０３によるスペクトラム拡散にセンタースプレッド方式を適用しているが、センタースプレッド方式以外の方式も適用可能である。例えば、基準クロック信号の周波数Ｆｒを、図４（Ａ）に示す周波数拡散範囲の上限（最大周波数）または下限（最小周波数）として設定してもよい。

以上説明したように、本実施形態では、データ補正部１３１は、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値との差分に基づいて、拡散クロック信号に同期して生成された画像データに基づく画素の形成位置を補正する。レーザスキャナユニット１２０は、データ補正部３１１による補正後の画像データに応じたレーザ光によって感光ドラム１３１上を走査することで、感光ドラム１３１に静電潜像を形成する。

具体的には、ＣＰＵ３０１は、基準クロック信号及び拡散クロック信号をそれぞれカウントして得られるカウント値を取得する。更に、ＣＰＵ３０１は、基準クロック信号のカウント値と拡散クロック信号のカウント値との差分に基づいて、拡散クロック信号に同期して生成された画像データに基づく画素の形成位置を補正するための、補正データを生成する。ＣＰＵ３０１は、生成した補正データに従って画像データに対する補正処理を行うよう、データ補正部３１１を制御する。レーザスキャナユニット１２０は、データ補正部３１１から出力される、補正後の画像データに基づいて、感光ドラム１３１に静電潜像を形成する。なお、感光ドラム１３１に形成された静電潜像が、現像器１４０によってトナーで現像されることで、感光ドラム１３１にトナー像（画像）が形成される。感光ドラム１３１上に形成されたトナー像は、転写ローラ１３３によって記録紙へ転写される。

本実施形態によれば、スペクトラム拡散されたクロック信号の周波数の補正を行うことなくそのまま使用して生成された画像データに基づいて、画像形成を行うことができるため、拡散クロック信号の使用によるＥＭＩの低減効果を維持することが可能である。更に、クロック信号のスペクトラム拡散に伴う主走査ライン内の画像の位置ずれを精度良く補正することが可能になる。

＜その他の実施形態＞
以上の実施形態の機能は以下の構成によっても実現することができる。つまり、本実施形態の処理を行うためのプログラムコードをシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）がプログラムコードを実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することとなり、またそのプログラムコードを記憶した記憶媒体も本実施形態の機能を実現することになる。

また、本実施形態の機能を実現するためのプログラムコードを、１つのコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ）で実行する場合であってもよいし、複数のコンピュータが協働することによって実行する場合であってもよい。さらに、プログラムコードをコンピュータが実行する場合であってもよいし、プログラムコードの機能を実現するための回路等のハードウェアを設けてもよい。またはプログラムコードの一部をハードウェアで実現し、残りの部分をコンピュータが実行する場合であってもよい。また、ＣＰＵも１つのＣＰＵで全ての処理を行うものに限らず、複数のＣＰＵが適宜連携をしながら処理を行うものとしてもよい。

１００：ＭＦＰ、１０１：プリンタユニット、１０２：リーダユニット、１０３：ＡＤＦユニット、１２０：レーザスキャナユニット、３００：コントローラ、３０１：ＣＰＵ、３０２：基準クロック生成部、３０３：ＳＳクロック生成部、３０４：メモリ、３０５：ＲＯＭ、３１０：画像データ生成部、３１１：データ補正部

Claims (12)

1. 基準クロック信号を生成する第１のクロック生成手段と、
   前記基準クロック信号を周波数変調することで、スペクトラム拡散された拡散クロック信号を生成する第２のクロック生成手段と、
   前記拡散クロック信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記基準クロック信号のクロックパルスをカウントして得られる第１のカウント値と、前記拡散クロック信号のクロックパルスをカウントして得られる第２のカウント値との差分に基づいて、前記画像データ生成手段によって生成される画像データに基づく画素の形成位置を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする画像信号処理装置。
2. 前記画像データ生成手段は、前記拡散クロック信号に同期して、感光体上の走査ラインごとに画像を形成するための画像データを生成し、
   前記補正手段は、前記差分に従って、前記走査ラインにおいて画素を挿入または間引きするための補正処理を前記画像データに対して行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
3. 前記補正手段は、前記基準クロック信号を基準として、前記差分の大きさが変化した際に、前記画像データに対して画素データの挿入または間引きを行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像信号処理装置。
4. 前記補正手段は、前記第１のカウント値よりも前記第２のカウント値が大きい場合、前記差分が増加した際に、前記画像データに対して画素データの挿入を行い、前記差分が減少した際に、前記画像データから画素データの間引きを行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像信号処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の画像信号処理装置と、
   前記補正手段によって補正される画像データに応じた光ビームによって感光体上を走査することで、当該感光体に静電潜像を形成する画像形成手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記画像形成手段による画像データに基づく画像形成処理の開始前に、前記第１のカウント値及び前記第２のカウント値を取得することで、前記補正手段によって前記画像データの補正を行うタイミング及び補正値を示す補正データを生成する補正データ生成手段を更に備え、
   前記補正手段は、前記画像形成手段による前記画像形成処理の実行中に、前記補正データに従って前記画像データに対して補正処理を行う
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記感光体上を走査する光ビームが入射すると、当該光ビームを検出したことを示す検出信号を出力する光学センサを更に備え、
   前記画像データ生成手段は、前記光学センサから前記検出信号が出力されるタイミングを基準として、前記拡散クロック信号に同期して画像データを生成し、
   前記第２のクロック生成手段は、前記光学センサから前記検出信号が出力される周期の整数倍の周期で、前記周波数変調を行う
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記第２のクロック生成手段は、前記光学センサから前記検出信号が出力される周期と同一の周期で、前記周波数変調を行う
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記補正手段は、補正後の画像データを、前記拡散クロック信号に同期して前記画像形成手段へ出力する
   ことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成手段によって前記感光体に形成された静電潜像を、現像剤で現像する現像手段と、
    前記現像手段による現像によって前記感光体に形成された画像を、記録紙へ転写する転写手段と、
    を更に備えることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 基準クロック信号を生成する第１のクロック生成工程と、
    前記基準クロック信号を周波数変調することで、スペクトラム拡散された拡散クロック信号を生成する第２のクロック生成工程と、
    前記拡散クロック信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成工程と、
    前記基準クロック信号のクロックパルスをカウントして得られる第１のカウント値と、前記拡散クロック信号のクロックパルスをカウントして得られる第２のカウント値との差分に基づいて、前記画像データ生成工程で生成された画像データに基づく画素の形成位置を補正する補正工程と、
    を含むことを特徴とする画像信号処理装置の制御方法。
12. 請求項１１に記載の画像信号処理装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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