(57)【要約】【課題】画像の幾何変換による画素シフトを行う際に発生する段差及びスジを軽減させるため、ＰＷＭを用いた補間処理を実施する場合に、その補間処理が画像劣化を引き起こす。【解決手段】複数の光源からの光の走査により画像を形成する画像形成装置であって、各光の走査方向の傾き量を取得し、その取得した傾き量に応じて、形成する画像データを前記光の走査方向に直交する方向に画素単位でシフトする。また用紙の斜行量に応じて、前記形成する画像データを前記走査方向、及び或いは前記走査方向に直交する方向に、画素単位でシフトする。そして、光の走査方向に直交する方向に画素単位でシフトされた画像データに対して１画素未満の単位で補間処理を行う。【選択図】図８
2020199745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源からの光の走査により画像を形成する画像形成装置であって、
各光の走査方向の傾き量を取得する取得手段と、
前記傾き量に応じて、形成する画像データを前記光の走査方向に直交する方向に画素単位でシフトする第１シフト手段と、
用紙の斜行量に応じて、前記形成する画像データを前記走査方向、及び或いは前記走査方向に直交する方向に、画素単位でシフトする第２シフト手段と、
前記第１シフト手段によりシフトされた画像データに対して１画素未満の単位で補間処理を行う補間手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記各光の走査方向の傾き量を記憶する記憶手段を、更に有し、
前記取得手段は、前記記憶手段から前記各光の走査方向の傾き量を取得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】
前記補間手段は、前記画像データに基づいてＰＷＭ（パルス幅変調）した信号により前記複数の光源を駆動することにより、前記１画素未満の単位で補間処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙の斜行量を取得する手段を、更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の光源は、前記画像データの複数色に対応しており、
前記第１シフト手段によるシフトは、前記複数色の画像データごとに異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２シフト手段によるシフトは、前記複数色の画像データで同じであ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】
前記補間手段は、前記第１シフト手段によるシフトを行った位置の主走査方向の前後の画素に対して１画素未満の補正を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
多階調の画像データを２値化する２値化手段を、更に有し、
前記第１シフト手段及び前記第２シフト手段は、前記２値化手段により２値化された画像データに対して前記シフトを行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の光源からの光はレーザ光であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数の光源からの光の走査により画像を形成する画像形成装置を制御する制御方法であって、
各光の走査方向の傾き量を取得する取得工程と、
前記傾き量に応じて、形成する画像データを前記光の走査方向に直交する方向に画素単位でシフトする第１シフト工程と、
用紙の斜行量に応じて、前記形成する画像データを前記走査方向、及び或いは前記走査方向に直交する方向に、画素単位でシフトする第２シフト工程と、
前記第１シフト工程によりシフトされた画像データに対して１画素未満の単位で補間処理を行う補間工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置とその制御方法、及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラープリンタ或いはカラー複写機等のカラー画像形成装置に用いられる画像記録方式として電子写真方式が知られている。この電子写真方式は、レーザビームを利用して感光ドラム上に潜像を形成し、その潜像を帯電した色材（以下、トナーと称する）により現像する。そして、その現像されたトナーによる画像を転写紙に転写して定着させることにより画像の形成（印刷）を行う。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置において、トナーの色数と同数の現像器と感光ドラムを備え、搬送ベルト上や、記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式を取るのが一般的である。このタンデム方式のカラー画像形成装置では、色間のレジストレーションずれを生じさせる複数の要因が存在することが知られており、各要因に対して様々な対処方法が提案されている。
【０００４】
その要因の一つが、偏向走査装置のレンズの不均一性や取り付け位置ずれ、及び偏光走査装置のカラー画像形成装置本体への組み付け位置ずれである。この位置ずれにより、走査線に傾きや曲がりが生じ、その曲がりの度合い（以下、プロファイル）が色毎に異なってレジストレーションずれとなる。また、このプロファイルは、各画像形成装置、即ち、プリンタエンジン毎、更には各色で特性が異なる。
【０００５】
一方、画像形成装置では、画像形成される用紙が斜行して搬送されることがある。このように斜行して搬送された用紙に転写ベルトから画像を転写すると、用紙上に画像が傾いて形成される。これは用紙の斜行に起因しているので、前述のレジストレーションずれとは異なり、各色で同じ特性（斜行の具合）になる。
【０００６】
走査線の曲がりに起因するレジストレーションずれへの対処方法として、光学センサを用いて走査線の傾きと曲がりの大きさを測定し、それらを相殺するようにビットマップ画像データを補正し、その補正した画像データに従って画像を形成する方法がある。
【０００７】
また、レジストレーションずれと用紙斜行を同時に補正する技術として、例えば特許文献１では、ベルト上の傾き検出用のセンサと、用紙の通過タイミングを検出するセンサとを使用して、両者の補正を行っている。
【０００８】
画像データを補正して上述のずれを補正する場合、機械的な調整部材や組立時の調整工程が不要になる。従って、カラー画像形成装置の大きさを小型化することが可能となり、安価にレジストレーションずれに対処することができる。このような画像データによるレジストレーションずれ補正は、１画素単位の補正と１画素未満の補正とに分かれる。
【０００９】
１画素単位の補正は、走査線の傾きと曲がりの補正量とに応じて、画素を１画素単位で副走査方向へシフトさせる。この方法を用いる場合、走査線の曲がりや傾きは数１００〜５００μm程度であり、解像度１２００ｄｐｉの画像形成装置において、このような補正を行うためには数１０ライン分の画像メモリが必要となる。尚、以後、シフトさせる位置を乗り換えポイントと称する。
【００１０】
これに対して１画素未満の補正では、画像データの階調値を副走査方向の前後の画素で調整する。つまり、プロファイルにより上方向に曲がっている場合は、補正前の画像データを、プロファイルの示す方向と逆方向の副走査側に扱う。このような手法によって、１画素未満の補正を行うことにより、１画素単位の補正により生じる乗り換えポイントの境界における不自然な段差を解消し、画像の平滑化を図ることができる。
【００１１】
上述のような平滑化処理をプリント直前のスクリーン処理まで行った画像データに対して行う場合、その平滑化は、レーザビームに対してパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）を用い、レーザ露光時間を副走査方向に徐々に切り替えることで行う。例えば１画素未満の０．５画素単位で補正の場合は、副走査方向上下に半分の露光を２度行うことになる。
【００１２】
また同様に、用紙上に画像が傾いて形成される場合の対処方法として、用紙の斜行量に応じてそれらを相殺するようにビットマップ画像データを傾けて用紙に形成するといった対策が取られる。この場合は、先のレジストレーションずれの際行った副走査方向へのオフセットに加え、主走査方向にも画素をシフトすることで画像を擬似的に傾ける。厳密なアフィン変換による座標計算とは誤差はあるものの、微少角度の斜行であれば画素シフトの処理で十分近似することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１４００１９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述のようにＰＷＭを用いたレーザ露光時間の変調で平滑化処理を行うと、エッジ部がぼけるため、このぼけを利用して平滑化を行っている。これを副走査方向の１画素未満の補正だけでなく、主走査方向の２軸に対して行うことで、ぼけ量は倍増し、小ドットの再現特性や細線の再現特性が低下する。特に網点を構成するような小ドットや細線で再現性が安定せず、乗り換えポイントを境に濃度が変わり、ムラとなって見えてしまう。そのため主走査方向と副走査方向の２軸のシフト後のＰＷＭを用いた平滑化による補間処理には、この細線や小ドットのムラを発生させないような対策が必要になる。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点の少なくとも一つを解決することにある。
【００１６】
本発明の目的は、各光の走査方向の傾きや用紙の斜行に伴う画像不良を画像データを補正することで抑制する際、形成される画像の劣化を防止しつつ、且つ補正箇所で発生する画素の段差を目立たなくする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
複数の光源からの光の走査により画像を形成する画像形成装置であって、
各光の走査方向の傾き量を取得する取得手段と、
前記傾き量に応じて、形成する画像データを前記光の走査方向に直交する方向に画素単位でシフトする第１シフト手段と、
用紙の斜行量に応じて、前記形成する画像データを前記走査方向、及び或いは前記走査方向に直交する方向に、画素単位でシフトする第２シフト手段と、
前記第１シフト手段によりシフトされた画像データに対して１画素未満の単位で補間処理を行う補間手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、各光の走査方向の傾きや用紙の斜行に伴う画像不良を画像データを補正することで抑制する際、形成される画像の劣化を防止しつつ、且つ補正箇所で発生する画素の段差を目立たなくすることができる。
【００１９】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。尚、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】本発明の実施形態１に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の静電潜像の作成に関係する各部の構成を説明するブロック図。
【図２】実施形態１に係るカラー画像形成装置の画像形成部を説明する概略断面図。
【図３】実施形態１に係る画像形成装置のプロファイル特性の一例を示す図。
【図４】プロファイル定義に基づく、画像処理部で補正がなされるべき方向と、画像形成部のずれ方向を示との相関を示す図。
【図５】プロファイル特性のデータの保持の仕方の一例を説明する図。
【図６】画像形成装置における用紙の斜行とその測定位置を示す図。
【図７】ディザ法による２値化の手法を説明する図。
【図８】実施形態１に係る画像シフト部による処理を説明するフローチャート。
【図９】シフト処理前後の画像の一例を模式的に示す図。
【図１０】図８のＳ８０４における１画素未満の補間を説明する図。
【図１１】シフト処理に起因する白抜けを模式的に示した図。
【図１２】実施形態２におけるレーザ走査に並行する線と、そのシフトの様子を模式的に示した図る。
【図１３】レーザ走査に直交する線と、そのシフトの様子を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これら複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００２２】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の静電潜像の作成に関係する各部の構成を説明するブロック図である。
【００２３】
このカラー画像形成装置は、画像形成部１０１と画像処理部１０２とを有し、画像処理部１０２でビットマップ画像情報を生成し、それに基づいて画像形成部１０１が記録媒体（シート）上への画像形成を行う。図１の各部の説明は後述する。
【００２４】
図２は、実施形態１に係るカラー画像形成装置の画像形成部１０１を説明する概略断面図である。ここでは、中間転写体２８を採用した複数色、即ち、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色（以降、ＣＭＹＫ）のタンデム方式の電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の断面図で示している。
【００２５】
画像形成部１０１は、画像処理部１０２が処理したデータに基づく露光時間に応じてレーザによる露光を制御し、そのレーザ光により静電潜像を形成して、更にこの静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。そして、これら単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を、図２の記録媒体１１へ転写してその記録媒体に多色トナー像を定着させる。
【００２６】
図２の２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは注入帯電器であり、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ順に色毎に感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを帯電させるために４個を備える構成である。尚、ここでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ前述の４色に対応しており、各色に対応する画像形成を行う部分は、参照番号の後に付したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで示し、これら各部を総称して説明するときは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを含まない参照番号で説明する。各注入帯電器は、スリーブ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳを備えている。
【００２７】
感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計回り方向に回転させる。露光部は、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへスキャン部（光源）２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋよりレーザ光を照射し、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成されている。
【００２８】
図２の現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、静電潜像を可視化するために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に現像を行う４個の現像器を備えている。各現像器には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。尚、各々の現像器２６は脱着が可能である。
【００２９】
図２の中間転写体２８は、感光体２２から単色トナー像を受け取るために時計回り方向に回転する。感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと、それぞれに対向して配置された一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの回転に伴って、各感光体２２から中間転写体２８に、各色に対応する単色トナー像が転写される。このとき一次転写ローラ２７に適当なバイアス電圧を印加すると共に、感光体２２の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差をつけることにより、単色トナー像が効率良く中間転写体２８上に転写される。これを一次転写という。
【００３０】
更に、ＣＭＹＫ色毎の単色トナー像は、中間転写体２８上で重ね合わされる。重ね合わされた多色トナー像は、中間転写体２８の回転に伴って二次転写ローラ２９の位置まで搬送される。同時に、記録媒体１１が給紙トレイ２１（２１ａ，２１ｂ）から二次転写ローラ２９の位置へ搬送され、用紙等の記録媒体１１に中間転写体２８上の多色トナー像が転写される。このとき、二次転写ローラ２９に適当なバイアス電圧を印加することで、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ２９は、記録媒体１１上に多色トナー像を転写している間、２９ａで示す位置で記録媒体１１に当接し、転写処理後は２９ｂで示す位置に離間する。尚、以後の説明では、この記録媒体１１を総称して用紙と称する。
【００３１】
この用紙は、二次転写ローラ２９の位置に搬送される際に微小な斜行が起こる。この斜行によって、転写された像が用紙上斜めになってしまう場合がある。通常、この斜行は気づきにくいほど小さいが、両面印刷されたものを裁断するような場合は、表裏での画像の位置ずれとして認識できてしまう。
【００３２】
定着装置３１は、記録媒体１１に転写された多色トナー像を記録媒体１１に溶融定着させるために、記録媒体１１を加熱する定着ローラ３２と、記録媒体１１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３４、３５が内蔵されている。定着装置３１は、多色トナー像を保持した記録媒体１１を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送するとともに、熱及び圧力を加えることにより、トナー像を記録媒体１１に定着させる。
【００３３】
こうしてトナー像が定着された後の記録媒体１１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出されて画像形成動作を終了する。クリーニング部３０は、中間転写体２８上に残ったトナーを除去してクリーニングするものであり、中間転写体２８上に形成された４色の多色トナー像を記録媒体１１に転写した後に残った廃トナーはクリーナ容器に蓄えられる。
【００３４】
次に、図３、図４、図５を参照して、実施形態１に係るカラー画像形成装置の色毎の走査線のプロファイル特性に関して説明する。
【００３５】
図３は、画像形成装置のプロファイル特性の一例を示す図である。
【００３６】
図３（Ａ）は、レーザの走査方向に対して上方にずれている領域を示し、図３（Ｂ）は、レーザの走査方向に対して下方にずれている領域を示す図である。
【００３７】
図３において、３０１は理想的な走査線を示し、感光体２２の回転方向に対して垂直に走査が行われる場合の特性を示す。
【００３８】
尚、以下の説明におけるプロファイル特性は、画像処理部１０２で補正すべき方向、即ちプロファイルに対して順方向への補正を前提として行うが、プロファイル特性としての定義は、これに限定されるものではない。つまり、画像形成部１０１のずれ方向として定義しておき、画像処理部１０２では、その逆方向の補正を行うように構成しても良い。
【００３９】
図４は、プロファイル定義に基づく、画像処理部１０２で補正がなされるべき方向と、画像形成部１０１のずれ方向を示との相関を示す図である。
【００４０】
例えば、図４（Ａ）で示すような曲がり特性の場合は、画像形成部１０１のプロファイル特性は、その逆方向である図４（Ｂ）のようなものとなる。逆に、図４（Ｃ）のような曲がり特性の場合は、画像形成部１０１のプロファイル特性は、その逆方向である図４（Ｄ）のようなものとなる。
【００４１】
図５は、プロファイル特性のデータの保持の仕方の一例を説明する図である。
【００４２】
例えば図５に示すように、乗り換えポイントの主走査方向の画素位置と、次の乗り換えポイントまでの変化の方向性を保持するようにする。具体的には、図５を例にとれば、（Ａ）のプロファイル特性に対し、乗り換えポイントがＰ1，Ｐ2，Ｐ3，…，Ｐmが定義される。各乗り換えポイントの定義は、副走査方向に１画素ずれが発生するポイントであり、方向としては、次の乗り換えポイントまで上方向に変化する場合と下方向に変化する場合がある。
【００４３】
例えば、乗り換えポイントＰ2は、次の乗り換えポイントＰ3まで、上方向に乗り換えを行うべきポイントとなる。従って、Ｐ2における乗り換え方向は、図５（Ｂ）に示すように上方向（↑）となる。同様に、Ｐ3においても、次の乗り換えポイントＰ4までは上方向（↑）となる。乗り換えポイントＰ4における乗り換え方向は、これまでの方向とは異なり下方向（↓）となる。この方向のデータの保持の仕方としては、例えば、上方向を示すデータとして「１」、下方向を示すデータとして「０」とすれば、図５（Ｃ）のようになる。この場合、保持するデータ数は乗り換えポイント数と同じだけとなり、乗り換えポイント数がｍ個であるならば、保持するビット数もｍビットとなる。
【００４４】
図３（Ａ）の３０２は、感光体２２の位置精度や径のずれ、及び図２に示す各色のスキャン部２４（２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋ）における光学系の位置精度に起因した、傾き及び曲がりの発生した実際の走査線を示す。画像形成装置は、記録デバイス（プリンタエンジン）毎にこのプロファイル特性が異なり、更に、カラー画像形成装置の場合は、色毎にその特性が異なる。
【００４５】
次に、図３（Ａ）を参照して、レーザ走査方向が上方にずれている領域の乗り換えポイントに関して説明する。
【００４６】
実施形態１における乗り換えポイントとは、副走査方向に１画素分のずれが蓄積し、ビットマップ画像データを１画素ずらす（シフトさせる）必要があるポイントのことを示す。つまり、図３（Ａ）においては、上方への曲がり特性３０２上で副走査方向に１画素ずれているポイントであるＰ1、Ｐ2、Ｐ3が乗り換えポイントに相当する。尚、図３（Ａ）では、Ｐ0を基準としたものとして記載している。図３（Ａ）からもわかるように、乗り換えポイント間の距離（Ｌ1，Ｌ2）は、曲がり特性３０２が急激に変化している領域においては短くなり、緩やかに変化している領域においては長くなる。
【００４７】
次に、図３（Ｂ）を参照して、レーザ走査方向に下方にずれている領域の乗り換えポイントに関して説明する。下方にずれている特性を示す領域においても、乗り換えポイントの定義は、副走査方向に１画素ずれているポイントのことを示す。つまり、図３（Ｂ）では、下方への湾曲特性３０２上で副走査方向に１画素ずれているポイントであるＰn、Ｐn+１が乗り換えポイントに相当する。図３（Ｂ）においても、図３（Ａ）と同様に、乗り換えポイント間の距離（Ｌn，Ｌn+１）は、曲がり特性３０２が急激に変化している領域においては短くなり、緩やかに変化している領域においては長くなる。
【００４８】
このように、乗り換えポイントは、画像形成装置がもつ曲がり特性３０２の変化度合いに密接に関係する。よって、急激な曲がり特性をもつ画像形成装置においては、乗り換えポイント数は多くなり、逆に緩やかな曲がり特性をもつ画像形成装置においては、乗り換えポイント数が少なくなる。
【００４９】
既に説明している通り、画像形成装置がもつ曲がり特性は、色毎にも異なるため、乗り換えポイントの数及び位置はそれぞれ異なる。この色間の相違が、中間転写体２８上に全色のトナー像を転写した画像においてレジストレーションずれとなって現れることとなる。
【００５０】
次に、図６を参照して、実施形態１に係る画像形成装置の用紙斜行の補正に関して説明する。
【００５１】
図６は、画像形成装置における用紙の斜行とその測定位置を示す図である。
【００５２】
二次転写の際、用紙が斜行したまま搬送されると、その用紙上の正しい位置にトナー像が転写されない。そのために、画像処理部１０２では、トナー像を用紙の斜行量に整合するように傾けて形成するように画像データを補正することで斜行補正を行う。実施形態１では、用紙の斜行量をユーザが測定して画像形成装置に指示するものとする。ここで「整合」とは、二次転写される用紙の斜行量と、中間転写体２８に転写されたトナー像の斜行量とが一致する状態である。このようにして、斜行量が一致した状態で用紙に転写されたトナー像は、斜行量が一致しない（補正しない）場合に比べて、用紙に対して斜行量が抑制されることになる。
【００５３】
図６（Ａ）は、斜行していない用紙に対して主走査方向（搬送方向に直交する方向）に伸びる直線Ｌ3、Ｌ4及び副走査方向に伸びる直線Ｌ1、Ｌ2を形成した図である。図６（Ｂ）は、斜行する用紙に対して主走査方向に伸びる直線Ｌ3、Ｌ4、及び副走査方向（搬送方向）に伸びる直線Ｌ1、Ｌ2を形成した図である。尚、ここで直線Ｌ1〜Ｌ4は、用紙の斜行量を測定するためのテストパターンである。
【００５４】
図６（Ｂ）では、直線Ｌ1〜Ｌ4が用紙の辺に対して斜めに形成されるために、ユーザは、用紙が斜行していることを確認することができる。ユーザは、直線Ｌ2と用紙の辺との距離ｉ，ｊを測定し、その値が画像処理部１０２に入力される。画像処理部１０２は、入力された距離ｉ，ｊの値を用紙の斜行量に関するデータとして記憶し、用紙の斜行補正に用いる。尚、画像形成装置の用紙の排出口近傍にセンサを設け、このセンサにより距離ｉ，ｊを測定するようにしてもよい。
【００５５】
既に説明している通り、画像形成装置がもつ用紙の斜行量は、中間転写体２８に対する用紙の斜行量であるため、先のレジストレーションずれとは異なり、全色のトナー像が同じように斜行することになる。
【００５６】
次に、図１を参照して、実施形態１に係るカラー画像形成装置における画像処理部１０２の処理について説明する。
【００５７】
画像生成部１０４は、不図示のコンピュータ装置等から受信した印刷データから、印刷処理が可能なラスタイメージデータを生成し、ＲＧＢデータとして画素毎に出力する。尚、画像生成部１０４は、コンピュータ装置等から受信した画像データではなく、カラー画像形成装置の内部に読取部（スキャナ）を有し、その読取部からの画像データを扱う構成としても良い。ここでいう読取部とは、ＣＣＤ（Chaerged Couple Device）或いはＣＩＳ（Contact Image sencor）を含むものであり、読み取った画像データに対して、所定の画像処理を行う処理部を併せて持つように構成されていても良い。また、カラー画像形成装置内部ではなく、図示しないインターフェースを介して、読取装置からデータを受け取るようにしても良い。この画像データは露光部の露光分解能に応じた解像度で生成されており、例えば走査線間隔が１２００ｄｐｉであれば１２００ｄｐｉの解像力を持った画像データとして生成されている。
【００５８】
色変換部１０５は、ＲＧＢデータを画像形成部１０２のトナー色にあわせてＣＭＹＫデータに変換し、このＣＭＫＹデータをビットマップメモリを有する記憶部１０６へ格納する。記憶部１０６は、画像処理部１０２が有する第１の記憶部であり、印刷処理を行うラスタイメージデータを一旦格納するものである。尚、記憶部１０６は、１ページ分のイメージデータを格納するページメモリで構成しても良いし、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリとして構成しても良い。
【００５９】
ＨＴ処理部１０７Ｃ，１０７Ｍ，１０７Ｙ，１０７Ｋは、記憶部１０６から出力される各色のデータ（例えば、８ビット／２５６階調の画像データ）に、ハーフトーニング処理を実行する。こうして、入力された多階調の画像データを、ディザ法に代表されるような疑似中間調（例えば、２階調）表現に変換する。ここでもＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋは、各色に対応する画像データに対してハーフトーニング処理を行うＨＴ処理部を示している。
【００６０】
図７は、ディザ法による２値化の手法を説明する図である。
【００６１】
入力された連続階調の画像データ７００（例えば、８ビット／２５６階調画像）をＮ×Ｍ（図では８×８）のブロックに分割する。その後、ブロック内の画素の階調値を、画素ごとに、同サイズのＮ×Ｍの閾値が配列されたディザマトリクス７０１における閾値と大小比較する。そして、例えば閾値より画素値が大きければ「１」を出力し、閾値以下であれば「０」を出力する。これをマトリクスのサイズ毎に全画素に対して行うことで、画像全体を２値化できる。この２値化した例を７０２で示す。
【００６２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、用紙上に安定したドット再現性を実現するために、ドットが複数画素集中するようなディザマトリックスが周期的に用いられる。逆にドットが拡散してしまったり、周囲にドットの存在しない孤立ドットが多くなると安定したドット再現性が得られない。各ドットサイズが小さく、そのドット間隔が狭く、同一濃度を表現するためのドット数が多いものを高線数スクリーンと呼び、これは解像感を高める場合に用いられる。逆に低線数スクリーンの場合は、それぞれのドットサイズが大きく、ドット間隔が広く、同一濃度を表現するためのドット数は少なく、滑らかな階調表現が可能になる。
【００６３】
次に再び図１に戻る。画像シフト部１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８Ｙ，１０８Ｋは、前述のハーフトーニング処理にて２値化された画像に対して、前述したプロファイル特性及び斜行量により求まる座標位置にて、シフト処理（オフセット）を行い画像の幾何補正を行う。この画像シフト部１０８での処理の流れを図８を参照して説明する。
【００６４】
図８は、実施形態１に係る画像シフト部１０８による処理を説明するフローチャートである。
【００６５】
まずＳ８０１で画像シフト部１０８は、画素をシフトすべき座標と、そのシフト方向（向き）を取得する。用紙の斜行によって求まるシフトは、主走査方向及び副走査方向の両方の向きに補正する必要があるため、副走査方向の座標と主走査方向の座標の２つが必要になる。それに対して、レーザ走査の曲がりに起因する補正は、副走査方向にのみ補正すればよいので、その座標は主走査方向の座標とそのシフト方向としてプロファイルに記憶している。こうして、プロファイルからレーザ走査の曲がりに起因する補正座標及び補正の向きを取得する。また用紙の斜行は、図６で説明した斜行検出により検出し、それによって求まるシフトする座標は、ＣＭＹＫ４色の全てに対して同一になる。これに対してレーザ走査の曲がりによって求まるシフトする座標は、ＣＭＹＫ４色の全てで独立した座標になる。そのためシフトする座標情報は、ＣＭＹＫ４色に対して、それぞれ独立して計算する必要がある。
【００６６】
次にＳ８０２に進み画像シフト部１０８は、Ｓ８０１で求めた副走査方向の座標に基づいて、主走査方向へのシフト処理を行う。同様にしてＳ８０３で画像シフト部１０８は、主走査方向の座標に基づいて、副走査方向へのシフト処理を行う。この様子を図９に示す。
【００６７】
図９は、シフト処理前後の画像の一例を模式的に示す図である。
【００６８】
図９（Ａ）は、シフト処理前の画像を示している。図９（Ｂ）は、図８のＳ８０２における主走査方向にシフトを行った結果を示し、図９（Ｃ）は、図８のＳ８０３において、副走査方向にシフトを行った結果を示す。この図９では、主走査方向、副走査方向にそれぞれ３回のシフトを行った例で示している。通常、このようなシフト処理で発生するシフト座標（シフト位置）における段差は、画像データが１２００ｄｐｉ等の高い解像度であれば、高々２０μm程度の段差であり、視認することは難しく、問題にはなりにくい。
【００６９】
次にＳ８０４に進み画像シフト部１０８は、副走査方向へシフトされた画像データに対して１画素未満の補間処理を行う。
【００７０】
図１０は、図８のＳ８０４における１画素未満の補間を説明する図である。
【００７１】
図１０（Ａ）は、主走査方向のレーザ走査の曲がりに起因する傾きのずれ量を示し、ここでは主走査方向の５画素ごとに１画素分上方向にずれが生じている。図１０（Ｂ）は、これを補正したビットマップイメージを示し、上述の上方向のずれを補正するために、イメージデータを主走査方向の５画素ごとに、上方向のずれを相殺するように、その反対方向（下方向）に１画素分ずらしている。そして図１０（Ｃ）は、その補正したビットマップイメージを示している。更に図１０（Ｄ）は、画像データの階調値を、副走査方向の前後の画素で調整することにより、そのシフト位置の主走査方向の前後で、画素に対して１画素未満の補正を行っている。その結果得られる発光時間のイメージを図１０（Ｄ）で示す。そして、これにより露光されるイメージは、図１０（Ｅ）のようになる。
【００７２】
このような手法により、１画素未満の補正を実施することにより、１画素単位のシフトにより生じる乗り換えポイント境界における不自然な段差を解消し、画像の平滑化を図ることができる。この平滑化には、２値で表現される画素に対して、その中間のレベル（白と黒の間の濃度を表す画素）が必要となる。この中間のレベルは、後述するＰＷＭによる発光時間の調整により生成される。
【００７３】
この補間処理では、レーザ走査の曲がりに起因するシフトに対してのみ補間処理を行っているため、副走査方向にのみ補正処理を行っている。レーザ走査の曲がりに起因する、色毎に異なる座標でのシフトでは、例えば２０μm程度の段差でも視認されることがあり問題となりやすい。
【００７４】
図１１は、シフト処理に起因する白抜けを模式的に示した図である。
【００７５】
例えば図１１（Ａ）に示すように、異なる２色が隣接している箇所において、例えばシアンと黒の内の１色だけがシフトした場合を図１１（Ｂ）に示す。ここでは黒だけがシフトした場合を示している。このような場合は、理想的な位置に印刷できた場合でも、用紙上で最低２０μmの半分の１０μmの隙間ができてしまう。このような隙間が、ある座標を境に発生すると、例え、その幅が１０μmとはいえ視認できてしまう場合がある。
【００７６】
そのためこのシフト処理において、色毎異なる座標でのシフトに対してのみ、その隙間が出なくなるように補間処理を行う。図１１（Ｃ）は、そのような補間処理を行った結果を示す。更に、隣接２色が重なった時の様子を図１１（Ｄ）に示す。
【００７７】
このように、平滑化による補間処理で画像をぼかすことにより、色毎に、異なる座標でのシフトに起因する白抜け等の不具合を防ぐ事が可能になる。
【００７８】
記憶部１０９は、画像形成装置の内部に含まれる記憶部であり、シフト処理が行われた画像データを記憶する。
【００７９】
パルス幅変調部１１３Ｃ，１１３Ｍ，１１３Ｙ，１１３Ｋは、記憶部１０９から読み出された色毎の画像データを、スキャン部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋの露光時間へ変換される。そして、変換後の画像データは、画像形成部１０１の感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋにより像形成される。このパルス幅変調により、１画素の露光時間の制御が可能になり、先に述べた中間信号を生成することが可能になる。即ち、例えば、１画素の露光時間の半分の時間を露光時間に割り当てることで、５０％濃度の画素を形成することが可能になる。
【００８０】
スキャン部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋは、パルス幅変調された露光時間の信号をレーザとして発光させ、像感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを露光する。
【００８１】
尚、図５を参照して前述したプロファイル特性データは、画像形成部１０１内部に、画像形成装置がもつ特性として保持されており、画像処理部１０２は、画像形成部１０１が保持しているプロファイル特性に応じて画像データに対する処理を実行する（プロファイル１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙ，１１６Ｋ）。
【００８２】
上述の実施形態１では、副走査方向にのみ、シフト処理を行う際、ＰＷＭを用いて平滑化による補間処理を実施するものとして説明した。このＰＷＭを用いた平滑化処理には白抜けを防止する効果もあるが、同時にドットの再現性を損なう場合がある。これはＰＷＭにより生成された１００％未満の中間信号によりドットが不安定になり、この中間信号を多用すると、再現性を損なうという課題が生じる。これは特に細かな、例えば細線や小ドットの領域でムラとして顕在化する場合があり、ＰＷＭを用いた中間濃度の制御を難しくしている。これは微少な露光時間と濃度の間に線形性が無いことを意味しており、このようにドットの再現性を損ない得るＰＷＭを用いた平滑化は必要最小限に留めるのが望ましい。
【００８３】
また実施形態１では、ＰＷＭによる中間濃度の発生を最小限にするために、色毎に異なる座標でのシフトが発生する向きに対してのみＰＷＭを用いた補間処理を行う。これにより、シフト処理に起因する画質劣化を最小限に抑えることができる。
【００８４】
尚、実施形態１では、副走査方向にのみシフト処理と補間処理を行う例を説明したが、色毎に独立なシフトを要する方向に対してのみという意味で、副走査方向に限るものではない。
【００８５】
またレーザ走査による露光を例に示したが、ＬＥＤなどのレーザ走査を行わない露光部に対しても同様の効果が望める。この露光では、ＬＥＤが感光体に対して１列に接する形で画像の１辺の画素数分配置され、回転する感光体に露光する。この場合は、レーザ走査の曲がりではなく、ＬＥＤ列の組付け精度に起因して発生する色毎のズレの補正等がそれに該当することになる。
【００８６】
また主走査方向と副走査方向に同一の解像度の画像を例に説明したが、必ずしもそれに限らない。例えば副走査方向の解像度が主走査方向に対して高い場合には、補間処理は副走査方向に対しては行わない等、解像度を、補正処理の切り替えにしてもよい。また逆に、低い解像度の方向に対しては補間処理を行うようにしても良い。この場合もやはり、ＰＷＭを用いた画像の平滑化を最小限に留めることが可能になる。
【００８７】
また実施形態１では、用紙の斜行とレーザの曲がりを近似したシフト処理に関して説明したが、色毎に異なる向きと、色毎に同じ向きに座標変換する際、それぞれの向きに応じて補間の有無を切り替えるものであればこれに限らない。例えば拡大や縮小、回転等を含めたアフィン変換からの画素内挿において、色毎に同じ向きへの内挿では補間を行わず（最近隣内挿）、色毎に異なる向きへの内挿では補間を行ってもよい（バイリニア等）。
【００８８】
［実施形態２］
上述の実施形態１では、色毎に異なる向きと、色毎に同じ向きへのシフトに着目し、補間処理を行うか、行わないかを切り替える実施形態を例に説明した。これはぼかしを片側に止め、中間信号の数を最小限に抑えることで、白抜けとドット再現性の両立を図ったものである。
【００８９】
これに対して実施形態２では、レーザの走査方向に対して、並行する向きと、直交する向きとで、ドット再現性が異なる場合を例に説明する。ＰＷＭの発光時間と濃度のリニアリティが有利な向きを選択するものになる。
【００９０】
実施形態２では、実施形態１と同様である画像形成装置の構成に関しての記載及び重複する各部の説明を割愛し、ポイントとなる走査方向とドット再現性の関係に関して説明する。この実施形態２では、上述の実施形態１とは異なり、レーザは色毎に傾きや曲がりを持たないようにメカ的な調整ができているものとして説明する。即ち、色毎に同じ位置でシフトを行う必要がある用紙の斜行の補正のみ行った場合を例に説明する。
【００９１】
先ず画像シフト部１０８Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋによるシフト処理の詳細に関して説明する。但し、それ以外の各部に関しては、前述の実施形態１で説明した内容と差がないため、その説明を割愛する。また処理フローに関しても、実施形態１の図８と同様であるため、その説明を割愛する。
【００９２】
実施形態１で説明したように、色毎に同じ位置でシフトするため、補間処理は必ずしも必要な処理ではないが、入力される画像の種類によってはそのシフトによる段差が目につく場合がある。例えば高密度な繰り返しパターンを描画している場合など、段差というよりは、スジとしてシフト位置が視認できる場合もある。そのため、色毎に同じ位置でのシフトであっても補間の処理を実施した方がよい場合がある。しかしながら、ＰＷＭを用いた中間信号による補間には、前述したようにドットの再現性の劣化という問題が起こり得るため、画質劣化を最小限に抑えるためにも補間の向きは片側にする方が好ましい。そこで補間の向きとして最適な向きを選択し、その向きにのみ補間を行う。
【００９３】
図１２は、実施形態２におけるレーザ走査に並行する線と、そのシフトの様子を模式的に示した図である。図１３は、レーザ走査に直交する線と、そのシフトの様子を模式的に示した図である。
【００９４】
図１２（Ａ）は、レーザ走査に対して並行な幅２画素の線と、その中央で副走査方向にシフトした画像の例を示す。図１３（Ａ）は、その逆でレーザ走査に対して垂直な２画素線と、その中央で主走査にシフトした画像の例を示している。
【００９５】
図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）は、それぞれ図１２（Ａ）図１３（Ａ）に対してＰＷＭを使って補間処理を行った結果を示している。それぞれ中間信号が発生しており、例えば、図１２（Ｂ）のライン１２０２では、発光時間を１画素に対して７５％に絞った信号が、ライン１２０３では、２５％に絞った信号が発生している。更にライン１２０４では、ライン１２０２と同様に７５％、ライン１２０５では、ライン１２０３と同様に２５％の発光時間となっている。ライン１２０１のような１００％発光のラインと合わせて、図１２（Ａ）で示したラインの２画素の幅を保存しながら段差を抑制している。
【００９６】
図１３（Ｂ）も同様にそれら中間信号が発生しているが、それらは縦向きになっている。
【００９７】
図１２の（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は、横軸を、レーザ走査方向に対するＰＷＭのパルス発光時間として各ラインの発光時間を示す図である。図１２（Ｃ）は、ライン１２０１の発光時間（１００％）、図１２（Ｄ）はライン１２０２の発光時間（７５％）、図１２（Ｅ）は、ライン１２０３の発光時間（２５％）を示している。図１２（Ｃ）の１２０６で示す幅が１画素の発光時間に相当している。そして図１２（Ｄ）では、１画素の７５％の発光時間、図１２（Ｅ）は、１画素の２５％の発光時間になっている。図１２（Ｂ）で示す線は、シフト位置１２１０を境に、ライン１２０１を中心に、図１２（Ｄ）と図１２（Ｅ）の発光時間で形成されるラインが上下で入れ替わる関係になっており、合計線幅を保存し滑らかな補間処理を行う事ができる。
【００９８】
同様に図１３（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）も、横軸をレーザ走査方向に対するＰＷＭの発光時間として、図１３（Ａ）（Ｂ）の区間１３０１，１３０２，１３０３，１３０４に対応する発光時間を示している。即ち、図１３（Ａ）の区間１３０１が図１３（Ｃ）に、図１３（Ｂ）の区間１３０２が図１３（Ｄ）に、、図１３（Ｂ）の区間１３０３が図１３（Ｅ）に、そして、図１３（Ｂ）の区間１３０４が図１３（Ｆ）に、それぞれ対応している。
【００９９】
図１３では、前述の図１２とは異なり、主走査中にパルスの幅が画素単位で変化している。そのため同じように中央に１００％の発光であっても、走査手前に２５％のパルスがある図１３（Ｄ）の場合と、走査手前に７５％のパルスがある図１３（Ｅ）の場合が、同一線上に発生している。
【０１００】
このように画素単位でのパルス幅の切り替えを正確に行うには、レーザの発光応答が即時追従する必要があり、現実的にはこの図１３で示すような理想的な幅で発光することはできない。即ち、２５％、１００％、７５％の順で発光した図１３（Ｄ）で示したパルスの発光と、２５％、１００％、７５％の順で発光した図１３（Ｅ）のパルスとではトータルで同一時間の発光ができず、線濃度が異なる。その結果、シフト座標を境に線濃度が濃淡繰り返すような画像になり、補間処理によって画質劣化を伴ってしまう。
【０１０１】
これに対して図１２（Ｄ），（Ｅ）では、応答の即時追従ができなかったとしても、その条件は上下のライン同じになるので、シフト位置１２１０を境とした線濃度の違いとしては出にくい。仮に、ライン１２０２が追従せず若干薄くても、同じようにライン１２０４も薄くなるため、線濃度としては同一になる。
【０１０２】
このようなレーザの発光応答の即時追従性を伴わないような状況において、その向きに補間処理を行う事は好ましくない。この画像シフト処理部１０８では、レーザ走査に対して直交する向きに対するシフトでは、シフトに加えＰＷＭを用いた補間処理を実施し、レーザ走査に対して並行する向きに対するシフトではシフトを行うのみで、ＰＷＭを用いた補間は行わない。つまりレーザの走査方向が横向きであるため、縦方向に対するシフトでは補間を行い、横方向に対するシフトでは補間を行わない。
【０１０３】
実施形態２によれば、ＰＷＭによる中間濃度の発生を最小限にするために、レーザの発光応答の即時追従性を伴わない場合に、そのレーザ走査と直交する向きに対してのみＰＷＭを用いた補間処理を行う。こうすることで、シフト処理に起因する画質劣化を最小限に抑えることが可能になっている。
【０１０４】
尚、実施形態２では、副走査方向にのみ、シフト処理と補間処理を行う例を説明したが、発光体の走査方向にＰＷＭを用いた時分割発光（露光）をする際、その向きは必ずしも横方向に限るものではない。また実施形態２では、レーザ走査による露光を例に示したが、ＬＥＤ露光などの走査を行わない露光部に対しては縦横の関係が逆になる。その場合も同様の効果が望める。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【符号の説明】
【０１０７】
２２Ｙ〜２２Ｋ…感光体、２４Ｙ〜２４Ｋ…スキャン部、１０１…画像形成部、１０２…画像処理部、１０８Ｙ〜１０８Ｋ…画像シフト部、１０９…記憶部、１１３Ｙ〜１１３Ｋ…パルス幅変調部、１１６Ｙ〜１１６Ｋ…プロファイル
【図１】
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【図２】
2020199745.tif 000004
【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】
2020199745.tif 000011
【図１０】
2020199745.tif 000012
【図１１】
2020199745.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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