(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号から生成される記録用信号に基づいて走査を行うことにより記録画像を得る画像記録装置において、
前記記録画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される副走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の副走査方向の位置ずれを補正する処理を前記画像信号に対して施す副走査位置ずれ補正手段と、
前記画像信号の画素パターンに基づいて前記副走査位置ずれ補正手段による副走査方向の位置ずれ補正に伴う前記記録画像の副走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す副走査濃度ずれ補正手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される主走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の主走査方向の位置ずれを補正する処理、及び主走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記副走査濃度ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す主走査位置ずれ／濃度ずれ補正手段とを具備し、
前記副走査濃度ずれ補正手段は、前記副走査方向の位置ずれ量信号と該副走査方向の位置ずれ信号を１ライン分遅延した信号および１画素分遅延した信号のそれぞれとの差分信号を検出する第１の検出手段と、前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段と、これら第１および第２の検出手段からの出力信号を参照して前記副走査位置ずれ補正手段から出力される前記注目画素に相当する位置の画像信号の濃度を補正することにより、前記副走査方向の濃度ずれが補正された画像信号を出力する濃度補正手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
画像信号から生成されるパルス幅変調信号からなる記録用信号に基づいて主走査および副走査を行うことにより記録画像を得る画像記録装置において、
前記記録画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される副走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の副走査方向の位置ずれを補正する処理を前記画像信号に対して施す副走査位置ずれ補正手段と、
前記画像信号の画素パターンに基づいて前記副走査位置ずれ補正手段による副走査方向の位置ずれ補正に伴う前記記録画像の副走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す副走査濃度ずれ補正手段と、
前記副走査濃度ずれ補正手段から出力される画像信号をパルス幅変調信号に変換する信号変換手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される主走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の主走査方向の位置ずれを補正する処理、及び主走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記信号変換手段から出力されるパルス幅変調信号に対して施すことにより前記記録用信号を得るパルス幅変調信号補正手段とを具備し、
前記副走査濃度ずれ補正手段は、前記副走査方向の位置ずれ量信号と該副走査方向の位置ずれ信号を１ライン分遅延した信号および１画素分遅延した信号のそれぞれとの差分信号を検出する第１の検出手段と、前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段と、これら第１および第２の検出手段からの出力信号を参照して前記副走査位置ずれ補正手段から出力される前記注目画素に相当する位置の画像信号の濃度を補正することにより、前記副走査方向の濃度ずれが補正された画像信号を出力する濃度補正手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
入力されるパルス幅変調信号を第１の画像信号に変換する第１の信号変換手段と、
記録画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される副走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の副走査方向の位置ずれを補正する処理を前記第１の画像信号に対して施して第２の画像信号を得る副走査位置ずれ補正手段と、
前記画像信号の画素パターンに基づいて前記副走査位置ずれ補正手段による副走査方向の位置ずれ補正に伴う前記記録画像の副走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記副走査位置ずれ補正手段から出力される第２の画像信号に対して施して第３の画像信号を得る副走査濃度ずれ補正手段と、
前記第３の画像信号をパルス幅変調信号に変換する第２の信号変換手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される主走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の主走査方向の位置ずれを補正する処理、及び主走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記信号変換手段から出力されるパルス幅変調信号に対して施すことにより記録用信号を得るパルス幅変調信号補正手段とを具備し、
前記副走査濃度ずれ補正手段は、前記副走査方向の位置ずれ量信号と該副走査方向の位置ずれ信号を１ライン分遅延した信号および１画素分遅延した信号のそれぞれとの差分信号を検出する第１の検出手段と、前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段と、これら第１および第２の検出手段からの出力信号を参照して前記副走査位置ずれ補正手段から出力される前記注目画素に相当する位置の画像信号の濃度を補正することにより、前記副走査方向の濃度ずれが補正された画像信号を出力する濃度補正手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
カラー画像信号に基づいて生成される黒および３原色の記録用信号に基づいて黒および３原色について個別に走査を行うことによりカラー記録画像を得る画像記録装置において、
前記カラー記録画像の少なくとも３原色の画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される副走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記カラー画像信号の少なくとも前記３原色の画像を構成する走査線の副走査方向の位置ずれをそれぞれ補正する副走査位置ずれ補正手段と、
前記カラー画像信号の画素パターンに基づいて前記副走査位置ずれ補正手段による副走査方向の位置ずれ補正に伴う前記カラー記録画像の少なくとも３原色の画像の副走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す副走査濃度ずれ補正手段と、
前記位置ずれ量信号発生手段により発生される主走査方向の位置ずれ量信号に基づいて前記走査線の主走査方向の位置ずれを補正する処理、及び主走査方向の濃度ずれを補正する処理を前記副走査濃度ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す主走査位置ずれ／濃度ずれ補正手段とを具備し、
前記副走査濃度ずれ補正手段は、前記副走査方向の位置ずれ量信号と該副走査方向の位置ずれ信号を１ライン分遅延した信号および１画素分遅延した信号のそれぞれとの差分信号を検出する第１の検出手段と、前記副走査位置ずれ補正手段から出力される画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段と、これら第１および第２の検出手段からの出力信号を参照して前記副走査位置ずれ補正手段から出力される前記注目画素に相当する位置の画像信号の濃度を補正することにより、前記副走査方向の濃度ずれが補正された画像信号を出力する濃度補正手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてカラー画像の記録を行う画像記録装置に係り、特に記録画像を構成する走査線の位置ずれを補正すると共に、この位置ずれ補正に伴う記録画像の濃度ずれを補正する画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計算機などで作成したカラー画像信号をハードコピーとして出力する画像記録装置、いわゆるカラープリンタは、画像形成プロセスにより電子写真方式、インクジェット方式および熱転写方式などが実用化されている。これらのうち、特に電子写真方式は高速に高画質の画像を記録できるという利点から、現状では高画質用途のプリンタに最も適している。電子写真方式は、周知のように画像信号に応じて強度変調したレーザ光により感光体ドラム上を走査して画像信号に応じた静電潜像を形成し、これを帯電したトナーで現像することにより可視画像を形成するものである。
【０００３】
電子写真方式のカラープリンタを実現する場合、上述した一連の画像形成プロセスをイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナーまたはこれに黒を加えた４色のトナーを用いて行うことでカラー画像を形成する。ここで、これら複数色の画像形成系の間で記録画像を形成する走査線の位置が相対的にずれると、いわゆる色ずれとなり、画質を著しく損なうという問題がある。色ずれは、具体的には記録画像において赤や緑などの線ににじみが生じるという形で現れる。走査線の相対的な位置ずれは１５０μｍ程度でも目に見えるので、高画質の記録画像を得るには、この位置ずれをこれより小さい値に抑える必要がある。
【０００４】
このような複数色の画像形成系での走査線の相対的な位置のずれの要因としては、各色の画像走査系の走査線自体の歪みや走査開始位置の相対的なずれなどが挙げられる。前者は光走査系の歪みや感光ドラムの偏心などに起因するものであり、色毎に歪みの特性が異なると色ずれが生じる。また、後者は各現像器の取り付け位置などのずれに起因する。走査線自体の歪みも、局所的に見れば走査線の位置が本来の位置から部分的にずれていることに相当するので、本発明では走査線自体の歪みや走査開始位置の相対的な位置ずれを総称して走査線の位置ずれと称する。
【０００５】
このような走査線の位置ずれを防ぐ方法として、まず走査精度や各種構成部品の取り付け精度を十分上げることが考えられるが、これは高精度な部品加工を必要としたり組立て工数が増えるために、コストが増大するという問題がある。
【０００６】
一方、低いコストで色ずれの問題を解決する方式として、信号処理により走査線の位置ずれ補正を行う技術が知られている（特開平４−３１７２４７号、特開平４−３２６３８０号）。この方式では予め走査線の位置ずれを記憶しておき、ずれた位置の画像情報を出力することにより補正を行う。この方式は、予測できないランダムな色ずれについては効果はないが、走査線の歪みは予測できる成分が支配的である場合が多いことから、走査線の位置ずれによる色ずれの補正については有効な方法である。また、同様の方式をレーザ光走査系でなくＬＥＤアレイなどの固体発光素子を用いたプリンタにおける色ずれ補正に適用した例も知られている（特開平４−２９１３７２号、特開平４−２８１４７６号）。
【０００７】
上述した従来の信号処理による走査線の位置ずれ補正の原理について、さらに詳細に説明する。この方式では走査線の理想的な位置からのずれ量を予測し、そのずれた位置の画像情報を出力することにより補正を行う。例えば、走査線が図７の実線に示すように歪んでいる場合、□の記号で示される画素の画像情報を走査線上に出力する。これにより、走査線の歪みにかかわらず本来記録しようとした位置に画像が記録される。なお、走査線の位置ずれ量の予測は、予めずれ量を測定しておくか、画像記録前に測定することにより行う。
【０００８】
しかし、この方式では走査線の位置ずれ補正に際して画素の位置をずらすために、記録画点のパターンが変化する。特に、副走査方向での走査線の位置ずれ補正の場合、最小で１画素の単位でしか補正を行えないため、隣接画素間での走査線の位置ずれ量が１画素より十分小さい位置でも、１画素の位置ずれ補正を施してしまう場合が生じる。このため、補正により画点情報の消失や画点の隣接関係の変化が起こる。画点情報が消失すると、本来あるべき画点が消失するために記録画像の濃度変動（濃度ずれという）ずれが生じ、また画点の隣接関係が変化すると、画素パターンの変化によりやはり記録画像の濃度ずれが生じる。特に、電子写真記録では通常、レーザ光のビームが画素サイズより大きく広がっているため、隣接する画点の状況が変化して画点パターンの変化が生じ、結果としてトナー量が変動して、記録画像の濃度が変動する。
【０００９】
具体例を図８により説明する。ここでは、副走査方向の位置ずれ補正について述べる。図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、副走査方向の位置ずれ量信号、位置ずれ補正前の原画像信号、位置ずれ補正後の画像信号をそれぞれ示す。位置ずれ量信号の“０”は位置ずれがないことを表わし、数字ｉ（１，２，…）は走査線の位置が図で下側にｉ画素分ずれていることを表わす。この位置ずれ量信号に基づく走査線の位置ずれ補正処理により、図８（ｂ）の原画像信号は図８（ｃ）のように補正される。
【００１０】
ここで、図８（ｂ）（ｃ）を比較して分かるように、図中Ｐ０に示す領域では原画像信号の画点が２倍に増え、Ｐ１に示す領域では画点の消失が起こり、Ｐ２に示す領域では画点パターンが変化することにより、濃度ずれが生じる。これらの濃度ずれは線で描かれた２値画像の場合にも観測されるが、誤差拡散法やディザ法などの疑似階調処理により表現された画像で特に顕著となる。
【００１１】
このように、従来の信号処理による走査線の位置ずれ補正によると、位置ずれ自体は小さくなるが、線の滑らかさや疑似階調画像での濃度ずれ、すじ状ノイズの発生といった問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、カラープリンタにおいて信号処理により走査線の位置ずれ補正を行う従来の技術では、記録画像において線が滑らかに連続しないといった問題や、ディザ法や誤差拡散法などの疑似階調で表現された画像の濃度が正しく再現されなかったり、すじ状のノイズが生じるという問題があった。
【００１３】
本発明は、線の滑らかさ損なったり、疑似階調画像ですじ状ノイズを発生させるといった弊害を起こすことなく、走査線の位置ずれを補正できる画像記録装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するため、記録画像を構成する走査線の位置ずれ補正を行うに際し、画像信号の画素パターンを参照して記録画像の濃度ずれの補正を併せて行うことを骨子としている。
【００１５】
すなわち、本発明は画像信号に基づいて生成される記録用信号に基づいて走査を行うことにより記録画像を得る画像記録装置において、記録画像を構成する走査線の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、この位置ずれ量信号に基づいて走査線の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、画像信号の画素パターンに基づいて位置ずれ補正手段による位置ずれの補正に伴う記録画像の濃度ずれを補正する濃度ずれ補正手段とを有することを基本的な特徴とする。
【００１６】
このように記録画像を構成する走査線の位置ずれ補正とともに、画像信号の画素パターンを参照して濃度ずれの補正を行うことによって、線の滑らかさを保持し、かつ疑似階調画像での濃度ずれを防ぐことができる。
【００１７】
ここで、濃度ずれ補正手段は、例えば位置ずれ量信号の空間変化を生じる画素を検出する第１の検出手段と、画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段と、これら第１および第２の検出手段からの出力信号に基づいて注目画素に相当する位置の画像信号の濃度を補正する濃度補正手段とにより構成される。
【００１８】
より具体的には、第１の検出手段は注目画素周辺での位置ずれ量信号の副走査方向成分の変化を検出することによって、画像信号の空間変化を生じる画素を検出する。また、濃度補正手段は第１の検出手段で空間変化を生じる画素が検出され、かつ第２の検出手段で検出された注目画素周辺での画像信号の画素パターンが予め定められた１または複数の所定のパターンと一致した場合に、一致した画素パターンと第１の検出手段で検出された空間変化を生じる画素の位置との組に対応した濃度補正を注目画素の画像信号に施すことにより、濃度ずれの補正を行う。
【００１９】
また、本発明は特に記録用信号としてパルス幅変調信号を用いて走査を行うことにより記録画像を得る画像記録装置において、記録画像を構成する走査線の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、この位置ずれ量信号発生手段により発生される位置ずれ量信号に基づいて走査線の位置ずれを補正する処理を画像信号に対して施す位置ずれ補正手段と、画像信号の画素パターンに基づいて位置ずれ補正手段による位置ずれの補正に伴う記録画像の濃度ずれを補正する処理を位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す濃度ずれ補正手段と、この濃度ずれ補正手段から出力される画像信号をパルス幅変調信号に変換して記録用信号を得る信号変換手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る画像制御装置は、記録画像を構成する走査線の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、位置ずれ量信号発生手段により発生される位置ずれ量信号に基づいて走査線の位置ずれを補正する処理を画像信号に対して施す位置ずれ補正手段と、画像信号の画素パターンに基づいて前記位置ずれ補正手段による位置ずれの補正に伴う記録画像の濃度ずれを補正する処理を前記位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す濃度ずれ補正手段と、この濃度ずれ補正手段から出力される画像信号をパルス幅変調信号に変換して記録用信号を得る信号変換手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
このように画像信号をパルス幅変調信号に変換する前のディジタル信号の段階で位置ずれ／濃度ずれ補正を行うことにより、位置ずれ／濃度ずれ補正のための信号処理系の構成が簡単となる。
【００２２】
また、本発明は特に画像信号から生成されるパルス幅変調信号からなる記録用信号に基づいて主走査および副走査を行うことにより記録画像を得る画像記録装置において、記録画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、この位置ずれ量信号発生手段により発生される副走査方向の位置ずれ量信号に基づいて走査線の副走査方向の位置ずれを補正する処理を画像信号に対して施す位置ずれ補正手段と、画像信号の画素パターンに基づいて位置ずれ補正手段による位置ずれの補正に伴う記録画像の副走査方向の濃度ずれを補正する処理を位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施す濃度ずれ補正手段と、この濃度補正手段から出力される画像信号をパルス幅変調信号に変換する信号変換手段と、この信号変換手段から出力されるパルス幅変調信号を位置ずれ量信号発生手段により発生される主走査方向の位置ずれ量信号に応じて補正することにより記録用信号を得るパルス幅変調信号補正手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
ここで、パルス幅変調信号補正手段は、例えば主走査方向の位置ずれ量信号に基づいて走査線の主走査方向の位置ずれを補正する処理をパルス幅変調信号に対して施す主走査方向の位置ずれ補正手段と、主走査方向の位置ずれ量信号の空間変化を生じる画素を検出する第１の検出手段と、画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段と、これら第１および第２の検出手段からの出力信号に基づいて注目画素に相当する位置のパルス幅変調信号を変更することにより濃度補正を行う濃度補正手段により構成される。
【００２４】
このようにパルス幅変調信号を主走査方向の位置ずれ量信号に応じて補正し、さらに濃度補正も行うことによって、副走査方向の位置ずれおよび濃度ずれの補正のみでなく、主走査方向の位置ずれおよび濃度ずれの補正も行うことが可能である。
【００２５】
さらに、本発明は特に画像信号から生成されるパルス幅変調信号からなる記録用信号に基づいて走査を行うことにより記録画像を得る画像記録装置において、入力されるパルス幅変調信号を第１の画像信号に変換する第１の信号変換手段と、記録画像を構成する走査線の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、この位置ずれ量信号発生手段により発生される位置ずれ量信号に基づいて走査線の位置ずれを補正する処理を第１の画像信号に対し施して第２の画像信号を得る位置ずれ補正手段と、第１の画像信号または第２の画像信号の画素パターンに基づいて位置ずれ補正手段による位置ずれの補正に伴う記録画像の濃度ずれを補正する処理を位置ずれ補正手段から出力される画像信号に対して施して第３の画像信号を得る濃度ずれ補正手段と、第３の画像信号をパルス幅変調信号に変換して記録用信号を得る第２の信号変換手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
このように入力されるパルス幅変調信号を画像信号に変換した後、位置ずれ／濃度ずれ補正を行い、その後再びパルス幅変調信号に変換して記録用画像信号とすることにより、位置ずれ／濃度ずれ補正のための信号処理系の構成が簡単となることに加えて、画像信号をパルス幅変調信号に変換する第１の信号変換手段を位置ずれ／濃度ずれ補正のための信号処理系と独立させることができるため、第１の信号変換手段に階調処理、スムージング処理などの信号処理機能を持たせる場合、その設計が容易となる。
【００２７】
また、本発明はカラー画像信号に基づいて生成される黒および３原色の記録用信号に基づいて黒および３原色について個別に走査を行うことによりカラー記録画像を得る画像記録装置において、カラー記録画像の少なくとも３原色の画像を構成する走査線の位置ずれを示す位置ずれ量信号を発生する位置ずれ量信号発生手段と、この位置ずれ量信号に基づいて少なくとも３原色の記録画像を構成する走査線の位置ずれをそれぞれ補正する位置ずれ補正手段と、カラー画像信号の画素パターンに基づいて位置ずれ補正手段による位置ずれの補正に伴うカラー記録画像のうちの少なくとも３原色の画像の濃度ずれを補正する濃度ずれ補正手段とを有することを特徴とする。
【００２８】
このようにカラー画像信号に対して走査線の位置ずれ／濃度ずれ補正を行うことにより、各色の記録画像間の走査線の相対的な位置ずれに起因する色ずれを防止する共に、カラー記録画像の濃度変動やすじ状ノイズの発生を抑えることが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、図１を用いて本実施形態に係るカラー画像記録装置の構成および動作の概要を説明する。図１において、画像メモリ１０はカラー画像情報として例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の４色に対応した画像情報を記憶している。画像メモリ１０から読み出されるカラー画像信号、つまりイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像信号２１〜２４は、位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４に入力される。
【００３０】
位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４は、位置ずれ量信号発生部１５〜１８により発生されるカラー記録画像のイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像の位置ずれ量を示す位置ずれ量信号に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像を構成する走査線の位置ずれを補正する処理と、画像信号２１〜２４の画素パターンに応じてイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像の濃度を補正する処理を画像信号２１〜２４に対してそれぞれ施すことにより、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の記録用信号２５〜２８を生成する。画像記録部１９は、電子写真記録方式のカラープリンタの場合、記録用信号２５〜２８に従ってイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の４色のトナーによるカラー画像を記録する。なお、カラープリンタとしてはインクジェットプリンタや熱転写プリンタも使用できる。
【００３１】
次に、図１の各部の構成と動作について詳細に説明する。
画像メモリ１０には、４色（イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒）の画像情報がビットマップの濃度情報として格納されている。ここで、ビットマップとは画像を矩形の升目に細かく分割したものであり、画像メモリ１０は各升目単位にイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像情報（濃度情報）を記憶している。この升目を以下、画素と呼ぶ。本実施形態では、各色の濃度情報を１画素当たり４ビット、１６レベルのディジタルデータとして表すものとする。このビットマップの濃度情報は、図示しないホスト計算機から信号線を介して画像メモリ１０にカラー画像情報として書き込まれる。また、画像記録装置内にＣＰＵを持ち、ホスト計算機から書き込まれるページ記述言語で表わされたイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の濃度情報をビットマップに展開してカラー画像情報としてもよい。
【００３２】
このように画像メモリ１０にビットマップの濃度情報として格納されたカラー画像情報は、ラスタ走査のイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像信号２１〜２４として時系列で読み出される。これらのイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像信号２１〜２４は、位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４を経てイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の記録用信号２５〜２８に変換された後、画像記録部１９に供給される。画像記録部１９では、これらの記録用信号２５〜２８に基づいて記録紙上をラスタ走査し、画像メモリ１０内のカラー画像情報に応じたカラー画像を記録紙上に記録する。
【００３３】
図２に、画像メモリ１０と記録画像のラスタ走査の対応関係を示す。ここで、矢印で示すラスタの方向を主走査方向と呼び、１ラスタ毎に進んでいく方向を副走査方向と呼ぶ。記録用信号２５〜２８は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒毎に独立にパルス幅変調された１ビットの信号、すなわち２値の信号である。
【００３４】
位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４については、後に詳細に説明する。
次に、画像記録部１９の構成を図３により説明する。この画像記録部１９は、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒４色の独立した現像ユニット３１〜３４、給紙部３５、搬送ベルト３６、定着部３７、排紙部３８およびセンサ３９よりなる。画像記録部１９に入力される４系列の記録用信号２５〜２８は、現像ユニット３１〜３４の露光部にそれぞれ与えられる。現像ユニット３１〜３４は使用するトナーの色が異なるだけで、その構成は共通であるため、ここでは黒の現像ユニット３４について説明する。
【００３５】
図４に、現像ユニットの構成を示す。図４において、入力される記録用信号は半導体レーザ４１に与えられる。記録用信号は時間的に変化する強度が０または１の２値信号であり、この記録用信号により半導体レーザ４１から出射されるレーザ光がオン・オフ制御される。半導体レーザ４１から出射されたレーザ光は、第１の結像光学系４２を経てポリゴン鏡４３で反射された後、第２の結像光学系４４を介して感光ドラム４５上に集束される。ポリゴン鏡４３は回転しており、この回転と共に集束点は感光ドラム４５の軸上を平行に移動する。この際、感光ドラム４５の軸方向上のどの位置でも光が集束するように、第２の結像光学系４４にはｆ−θレンズを用いている。記録用信号に基づくレーザ光による走査はポリゴン鏡４３の一面によるスキャンに同期しており、この走査によって感光ドラム４５上は記録用信号に対応して１ライン分が露光される。
【００３６】
感光ドラム４５は、帯電器４６により予め一様な電位に帯電されており、レーザ光によって露光されると、露光点に逆極性の電荷が発生し、帯電電位が打消される。これにより感光ドラム４５上に、露光量に応じた電位分布が形成される。感光ドラム４５を回転させながら露光走査を繰りかえすことにより、感光ドラム４５上に図２に示す画像メモリ１０内の情報に対応した電位パターンが形成されることになる。
【００３７】
こうして露光により感光ドラム４５上に形成された電位パターンに応じて、現像器４７で帯電した黒のトナーが感光ドラム４５に付着することにより現像がなされ、感光ドラム４５上に黒のトナー像が形成される。ここでは黒の現像ユニットについて説明したが、イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれの現像ユニットの場合は、現像器で感光ドラム４５上に付着させるトナーがイエロー、マゼンタ、シアンとなる。
【００３８】
このようにして感光ドラム４５上に付着したトナー像は、次に説明するように記録紙面上に順次転写されることにより、記録紙上にカラー画像を形成する。すなわち、給紙部３５から供給された記録紙は搬送ベルト３６により搬送される。４つの現像ユニット４１〜４４は、搬送ベルト３６の経路上にそれぞれの感光ドラム４５が記録紙と接触するように配置されている。各現像ユニット４１〜４４の感光ドラム４５上に形成された各色のトナー像は、搬送ベルト３６上の記録紙の上に順次転写される。イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒４色全てのトナー像が転写された後、定着部３７で転写した各色トナーが加熱・融解されることにより、記録紙の上に定着する。最後に排紙部３８から記録紙を排出する。これによって、画像メモリ１０内のカラー画像情報が記録紙上の対応した位置に記録される。
【００３９】
また、定着部３７の前に配置されたセンサ３９は、記録紙または搬送ベルト３６上に記録された基準画像の位置を測定し、この位置からイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色のトナー画像の濃度や位置ずれ量を測定するためのものである。位置ずれ量の情報についての詳細は後述する。
【００４０】
以上述べた一連のプロセスにより、記録紙上にカラー画像が形成される。ここで、４色のトナー像の位置が相対的にずれると、色ずれノイズとなって画質劣化の一因となる。例えば、赤色の線は黄とマゼンタの２色の線を重ね合わせることで表現されるが、この場合に黄とマゼンタのトナー像の位置がずれると、赤色となるべき線が黄色とマゼンタの２本の離れた線で表現されてしまう。これらのずれの許容値は画像の種類にもよるが、５０〜２００μｍ程度であり、相対的なずれがこの許容値を越えると著しく画質が劣化する。
【００４１】
このような各色のトナー像の相対的な位置ずれの要因としては、現像ユニットの感光ドラム４５と搬送ベルト３６との相対的な位置のずれ、感光ドラム４５の回転軸方向のずれ、感光ドラム４５の偏心、走査光学系の歪みに起因する走査線の歪みや走査速度変動などによる走査線の位置ずれが挙げられる。
【００４２】
図５（ａ）（ｂ）に、感光ドラム４５の軸が斜めに取り付けられた場合と感光ドラム４５が偏心している場合の走査線の位置ずれの例をそれぞれ示す。図５（ａ）では、破線で示される理想的な走査線に対し、実際の走査線は実線で示すようにスキューしている。図５（ｂ）では、副走査方向の位置により走査線の長さおよび走査速度が変動している。ここでは、これらを総称して走査線の位置ずれと称する。
【００４３】
このように走査線の位置ずれの要因は多く存在するので、これらを全て機構的な精度により抑えることは技術的に困難であり、また可能であっても製作コストや調整コストの上昇につながる。そこで、本発明では位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４によって、このような走査線の位置ずれを補正して各色のトナー像間の相対的な位置ずれの補正を行うとともに、この位置ずれ補正に伴う走査線の濃度ずれを補正することによって、従来の信号処理による位置ずれ補正の前述した問題点を解決している。
【００４４】
まず、位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４を構成を説明する前に、本実施形態における走査線の位置ずれ補正の原理について説明する。
図６は、記録紙上での走査線の走査位置を模式的に示した図であり、実線は実際の走査位置、破線は理想的な走査位置を表わす。実際の走査位置に記録すべき画像情報を記録用信号として出力すれば、走査線の位置ずれの影響を補正することができる。
【００４５】
説明の便宜上、図６に示すように主走査方向、副走査方向をそれぞれｘ軸の正方向、ｙ軸の正方向となるように座標系をとり、１画素を単位長さとする。ここで、理想的な走査点をＰとし、実際の走査点をＱとする。Ｐの座標を（ｘ，ｙ）とし、Ｑの座標を（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）とすると、Δｘ，Δｙは走査位置のずれ量、すなわち局所的な走査線の位置ずれ量を表わす。このとき、全ての画素の座標（ｘ，ｙ）について（Δｘ，Δｙ）が得られれば、記録時に座標（ｘ，ｙ）を走査するとき、すなわちｙ番目のラスタのｘ番目の画素に相当する画素を記録するときに、画像メモリ１０上で座標（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）に対応する画素の情報を記録用信号として出力すれば、（Δｘ，Δｙ）の位置ずれを補正することができる。
【００４６】
しかし、このような位置ずれ補正処理を行うと、画像信号の画素パターンが変化してしまい、局所的な濃度ずれが起こるという問題がある。この現象は原画像信号が２値信号である場合に顕著であり、誤差拡散やディザ法により疑似中間調表現された画像にすじ状のノイズが生じたり、細い線の上に濃度の不連続な点などが現われる。これは電子写真をはじめとするハードコピーの記録では一般に相加則が成り立たず、記録画像の黒画素の比率と濃度は比例しないばかりか、黒画素のパターンによってもマクロな濃度は変化するためである。例えば、後で詳しく説明するように、図９（ａ）に示すような黒画素の隣接が少ない画素パターンと図９（ｂ）に示すような黒画素の隣接が多い画素パターンとでは、通常、図９（ａ）の方が濃度が高くなる。これは黒画素の隣接が多いと１つの画素に対応する記録画点が画素サイズより広がり、縦横の隣接画素の画点と重なりやすいためである。
【００４７】
このように走査線の位置ずれの補正を行うことにより、局所的に画素パターンの変化する点で濃度ずれが生じると、例えば疑似階調画像では同じような画素パターンが連続し、画素パターンの変化する点は通常、連続した線上に乗るので、この線の上に沿って濃度の高いすじ、または濃度の低いすじがノイズとして見えてしまう。さらに、線などの画像では線がずれたり、線の上に濃度の高い点や低い点が生じ、この点がノイズとして見えてしまう。
【００４８】
本発明では、このようにして走査線の位置ずれ補正に伴って生じる濃度ずれによるノイズを防ぐために、注目画素周辺の画像信号の画素パターンを参照して濃度ずれの補正を行う。具体的には、例えば注目画素の周辺の画素パターンと位置ずれの補正量から位置ずれ補正後の画素パターンを求め、これらの両方の画素パターンから記録画像の濃度ずれを計算で求める。本実施形態では、この濃度ずれを補正するように注目画素の画像信号に補正を施す。
【００４９】
次に、図１中の位置ずれ／濃度補正部１１〜１４と位置ずれ量信号発生部１５〜１８について具体的に説明する。なお、本実施形態では位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４および位置ずれ量信号発生部１５〜１８は、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色毎に独立に構成されており、その構成は各色において同一であるため、ここでは一つの位置ずれ／濃度補正部および位置ずれ量信号発生部について説明する。
【００５０】
図１１に、一つの位置ずれ／濃度ずれ補正部および位置ずれ量信号発生部の構成を示す。位置ずれ量信号発生部１０１は、画像記録部１９において現在記録しようとしている走査線上の記録しようとする画素位置での走査線の位置ずれ量Δｘ，Δｙを表わす時系列の位置ずれ量信号１５９，１６０を発生する。位置ずれ／濃度ずれ補正部は、副走査位置ずれ補正部１０２と副走査濃度ずれ補正部１０３および主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４からなる。
【００５１】
副走査位置ずれ補正部１０２は、位置ずれ量信号発生部１０１からの位置ずれ量信号１６０を用いて、画像メモリ１０より読み出される画像信号を入力しながら、この画像信号に対して記録画像を構成する走査線の副走査方向の位置ずれを補正する処理を施す。
【００５２】
副走査濃度ずれ補正部１０３は、副走査位置ずれ補正部１０２から出力される画像信号に対して、副走査方向の位置ずれ補正に伴う記録画像の副走査方向の濃度ずれを補正する処理を施す。
【００５３】
主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４は、副走査濃度ずれ補正部１０３から出力される信号に対して、記録画像を構成する走査線の主走査方向の位置ずれおよび濃度ずれを補正する処理を施すと共に、画像信号をパルス幅変調信号に変換することによって、画像記録部１９への記録用信号を生成する。
【００５４】
次に、図１１の各部の詳細を説明する。
まず、位置ずれ量信号発生部１０１について説明する。位置ずれ量信号発生部１０１は、位置ずれ検出データレジスタ１１１と位置ずれ量メモリ１１２より構成される。
【００５５】
位置ずれ検出データレジスタ１１１には、記録画像を構成する走査線の主走査方向や副走査方向での平行移動などの単純なマクロ的な位置ずれ情報が記憶されている。これらの位置ずれ情報は、例えば画像記録装置の電源起動時に図３中の搬送ベルト３６上に所定の位置ずれ検出用パターン、例えば黒のパターンおよびこれと同一の有彩色（イエロー、マゼンタ、シアンのいずれか）のパターンとの重ね合わせパターンを記録しておき、この重ね合わせパターンを図３中のセンサ３９で検出することにより得られる主走査方向および副走査方向の位置ずれ情報を信号線１５１を介して位置ずれ検出用データレジスタ１１１に書き込んだものである。このようにして得られる位置ずれ情報は、経時変化のある位置ずれも正しく反映している。
【００５６】
なお、位置ずれ検出のタイミングは画像記録装置の電源起動時に限られるものではなく、例えば１枚の記録紙の記録動作を行う直前毎でもよいし、所定の時間が経過する毎でもよく、その方が経時変動の時定数が短い位置ずれ成分も検出することができる。また、位置ずれ検出用パターンは搬送ベルト３６上でなく、記録紙上の特定位置に記録して構わない。位置ずれ検出データレジスタ１１１は、こうして書き込まれた位置ずれ情報を主走査方向位置ずれ信号１５５および副走査方向位置ずれ信号１５６として常時出力する。
【００５７】
一方、位置ずれ量メモリ１１２は不揮発性メモリにより構成されており、この位置ずれ量メモリ１１２には予め測定された記録画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の画素対応のミクロ的な位置ずれ量Δｘ，Δｙの情報が信号線１５２を介して書き込まれている。ただし、この位置ずれ量Δｘ，Δｙは全画素に対応する位置ずれ量である必要はなく、例えば主走査方向および副走査方向共に１２８画素毎に間引いた画素の位置ずれ量を表わす。すなわち、記録画像の座標を（ｘ，ｙ）としたとき、ｘ，ｙが共に１２８の倍数である座標の画素の位置ずれ量である。
【００５８】
また、位置ずれ量メモリ１１２には現在記録しようとしている画素の座標（ｘ，ｙ）を表わす主走査アドレス信号１５３および副走査アドレス信号１５４が入力される。そして、位置ずれ量メモリ１１２から、主走査アドレス信号１５３および副走査アドレス信号１５４のそれぞれ下位７ビットを切り捨てた信号により指定されたアドレスの内容が読み出され、主走査方向および副走査方向の位置ずれ量信号１５７，１５８として出力される。従って、これらの位置ずれ量信号１５７，１５８は、座標（ｘ，ｙ）の画素の左上にあり、かつこれに最も近い画素の位置ずれ量を示す。
【００５９】
そして、位置ずれ検出データレジスタ１１１から出力された走査線のマクロ的な位置ずれ量を表わす位置ずれ量信号１５５，１５６と位置ずれ量メモリ１１２から出力されたミクロ的な位置ずれ量を表わす位置ずれ量信号１５７，１５８とが加算器１１３でそれぞれ加算されることにより、最終的な主走査方向および副走査方向の位置ずれ量信号１５９，１６０が出力される。
【００６０】
なお、上記説明では位置ずれ量メモリ１１２の現在記録しよう画素の左上で、かつこれに最も近い画素の位置ずれ量の記憶値を位置ずれ量信号１５７，１５８として用いているが、例えば、左上、右上、左下、右下の４つの画素での記憶値から線形補間により位置ずれ量信号１５７，１５８を計算して求めてもよい。例えば、座標（ｘ，ｙ）がそれぞれ
ｘ＝ｘ０＋ｘ１（ｘ０は１２８の倍数、０≦ｘ１＜１２８）
ｙ＝ｙ０＋ｙ１（ｙ０は１２８の倍数、０≦ｙ１＜１２８）
と表わされるとき、
座標（ｘ，ｙ）の位置ずれ量Δｘ（ｘ，ｙ），Δｙ（ｘ，ｙ）として、下式の量を計算して位置ずれ量信号１５７，１５８として出力する。
【００６１】
Δｘ（ｘ，ｙ）＝（（１２８−ｙ１）・（１２８・１２８））・Δｘ（ｘ０，ｙ０）＋（ｘ１・（１２８−ｙ１）／（１２８・１２８））・Δｘ（ｘ０＋１，ｙ０）＋（（１２８−ｘ１）・ｙ１／（１２８・１２８））・Δｘ（ｘ０，ｙ０＋１）＋（ｘ１・ｙ１／（１２８・１２８））・Δｘ（ｘ０＋１，ｙ０＋１）
Δｙ（ｘ，ｙ）＝（（１２８−ｘ１）・（１２８−ｙ１）／（１２８・１２８））・Δｙ（ｘ０，ｙ０）＋（ｘ１・（１２８−ｙ１）／（１２８・１２８））・Δｙ（ｘ０＋１，ｙ０）＋（（１２８−ｘ１）・ｙ１／（１２８・１２８））・Δｙ（ｘ０，ｙ０＋１）＋（ｘ１・ｙ１／（１２８・１２８））・Δｙ（ｘ０＋１，ｙ０＋１）
ただし、位置ずれ量の空間変化はあまり大きくないので、通常の系では上述したように記録しようとしている画素の左上で、かつこれに最も近い画素の位置ずれ量の記憶値を位置ずれ量信号１５７，１５８として用いても大きな問題は生じない。
【００６２】
次に、副走査位置ずれ補正部１０２について説明する。
副走査位置ずれ補正部１０２は、ラインメモリ列１２１とセレクタ１２２からなり、図１中の画像記録部１９が座標（ｘ，ｙ）を走査する時に画像メモリ１０から読み出される座標（ｘ，ｙ＋Δｙ）の画像信号を信号線１６１を介してラインメモリ列１２１に１ラスタ分ずつ書き込む。すなわち、ラインメモリ列１２１は１１ライン分のメモリを有し、ｙ番目のラインの走査時に画像メモリ１０のｙ＋５番目のラスタの内容を書き込む。書き込み先のラインメモリをラスタ毎に順次切り替えて最も古いラスタを格納しているラインメモリに書き込むことにより、常にｙ−５番目のラスタからｙ＋５番目のラスタまでの１１ラスタの画像信号をラインメモリ列１１は格納していることになる。
【００６３】
そして、副走査方向の位置ずれ量Δｙを示す副走査位置ずれ補正信号１６０によって切り替わるセレクタ１２２により、ラインメモリ列１２１の出力をｙ＋Δｙ番目のラスタの画像信号を格納しているラインメモリの出力に切り替えて、副走査位置ずれ補正後の画像信号１６３を出力する。同様に、ラインメモリ列１２１のｙ＋Δｙ−１番目のラスタおよびｙ＋Δｙ＋１番目のラスタの画像信号をセレクタ１２２で選択して、それぞれ副走査位置ずれ補正後の画像信号１６２，１６４として出力する。
【００６４】
ラインメモリ列１２１の各ラインメモリは、主走査アドレス信号１５３によりアドレス指定されており、これによって副走査位置ずれ補正部１０２の出力信号１６２，１６３，１６４としては、それぞれ画像メモリ１０内の座標（ｘ，ｙ＋Δｙ−１），（ｘ，ｙ＋Δｙ），（ｘ，ｙ＋Δｙ＋１）の画素の画像信号が出力される。
【００６５】
このような副走査位置ずれ補正処理により、例えば画像記録部１９による記録紙上の走査線が図７に示されるように歪んでいる場合でも、画像メモリ１０内の□の記号で示される画素の画像情報が順次読み取られることによって、画像記録部１９では走査線の歪みによらず各画素の情報が本来記録されるべき位置に記録されることになる。なお、図７では便宜上、記録紙上の走査線と画像メモリ１０内の画素を同じ位置に描いている。
【００６６】
次に、副走査濃度ずれ補正部１０３について説明する。
副走査位置ずれ補正部１０２により、上述したように走査線の副走査方向の位置ずれの補正が行われるが、この副走査方向の位置ずれ補正は１画素単位でしか行われない。このため、走査線の位置ずれは滑らかなのに対し、実際の記録画像では画点が１画素分ずれる点が生じる。すなわち、走査線の副走査方向の位置ずれ量Δｙが変化する領域では、その変化点に沿って原画像がシフトした画像パターンが記録される。
【００６７】
例えば、各画素の副走査方向の位置ずれ量信号を図８（ａ）とし、原画像信号を図８（ｂ）とすると、副走査位置ずれ補正部１０２による位置ずれ補正処理により図８（ｃ）に示す画像信号が出力される。図８（ｂ）（ｃ）で破線の画素は黒画素、それ以外の画素は白画素を表わす。同図に示されるように、副走査方向に位置ずれ量Δｙが減少している領域（Ｐ０）では、原画像信号の１つの黒画素が副走査位置ずれ補正後の画像信号では二つの黒画素に変換されるため、濃度が上がる。また、副走査方向に位置ずれ量Δｙが増加している領域（Ｐ１）では、原画像信号の黒画素の情報が副走査位置ずれ補正後の画像信号では失われるため、逆に濃度が下がる。ここでは変化点での画素が黒画素の場合を示しているが、白画素の場合でも濃度の増減は逆であるが、やはり濃度変化が起こる。さらに、主走査方向にΔｙが変化している領域（Ｐ２）付近では、副走査位置ずれ補正後の画像信号の画素パターンが変化している。これらにより、副走査位置ずれ補正後の画像信号をそのまま記録用信号として記録を行うと、記録画像の濃度ずれが生じる。特に、誤差拡散法やディザ法といった手法によって記録画像中の黒画素の比率で階調を表現する疑似階調画像や、細い線画などの２値画像では、この濃度変化の画質への影響は大きい。
【００６８】
さらに、図８の領域Ｐ２では副走査位置ずれ補正部１０２による位置ずれ補正処理によって、白黒パターンが図９（ａ）から図９（ｂ）のように変化する。ここで、一般の画像記録方式では図９（ａ）のパターンと図９（ｂ）のパターンとで濃度が異なり、例えば電子写真方式では図９（ａ）の方が濃度が高くなる。
【００６９】
一方、誤差拡散画像では図９（ａ）のように画素の隣接が少ないパターンが多く発生し、また集中型ディザ画像では図９（ｂ）のように画素の隣接が多いパターンが多く発生する。このため、副走査方向の位置ずれ量Δｙの主走査方向での変化点において、誤差拡散画像の場合は濃度の低いパターンへの変化の発生頻度が高くなり、ディザ画像の場合は逆に濃度の高いパターンへの変化の発生頻度が高くなる。このため、Δｙの主走査方向の変化点に沿って濃度の異なるすじ状のノイズが発生する。
【００７０】
この例では、原画像信号が白・黒の２値信号である場合を例にとって説明したが、多値信号の場合でも２値信号の場合ほどではないが、副走査方向の位置ずれ補正に伴って同様の濃度変動の現象が生じる。
【００７１】
副走査濃度ずれ補正部１０３は、上述した副走査位置ずれ補正処理に伴って発生する濃度ずれを補正するためのものであり、具体的には注目画素周辺の副走査方向の位置ずれ量Δｙの値が変動する領域で、画像信号の画素パターンと位置ずれ量Δｙを参照して濃度ずれを予測し、それに基づいて濃度ずれの補正を行う。この副走査濃度ずれ補正部１０３は、ラインディレイ１３１と、画素ディレイ１３２と、比較器１３３と、画素ディレイ群１３４および濃度補正回路１３５からなる。
【００７２】
位置ずれ量信号発生部１０１からの副走査位置ずれ量信号１６０は、ラインディレイ１３１および画素ディレイ１３２に入力され、それぞれ１ライン分および１画素分ずつ遅延される。比較器１３３は、ラインディレイ１３１および画素ディレイ１３２による遅延後の信号と遅延前の信号との差分信号Δｙ１およびΔｙ２を出力する。これらの差分信号Δｙ１およびΔｙ２は、位置ずれ量信号１６０の空間変化を生じる画素の有無とその変化分を表わす。すなわち、ラインディレイ１３１、画素ディレイ１３２および比較器１３３は、位置ずれ量信号１６０の空間変化を生じる画素を検出する第１の検出手段を構成している。
【００７３】
一方、副走査位置ずれ補正部１０２からの副走査方向の位置ずれ補正後の画像信号１６２〜１６４が画素ディレイ群１３４によりそれぞれ遅延されることによって、座標（ｘ，ｙ＋Δｙ）の注目画素を中心とする３×３画素の画素パターンが検出される。すなわち、画素ディレイ群１３４は画像信号の注目画素周辺の画素パターンを検出する第２の検出手段を構成している。
【００７４】
濃度補正回路１３５では、画素ディレイ１３４により検出された３×３画素の画素パターンの信号と比較器１３３から出力される差分信号Δｙ１およびΔｙ２を入力して注目画素に相当する位置の画像信号の濃度補正を行い、副走査位置ずれ補正部１０２で発生した副走査方向の濃度ずれが補正された画像信号１６５を出力する。すなわち、濃度補正回路１３５は例えばＲＯＭまたはプログラマブルロジックアレイにより構成され、入力された差分信号Δｙ１およびΔｙ２および３×３画素の画素パターンの画像信号を参照して、副走査方向の濃度ずれが補正された画像信号を出力する。これらの関係を表１に示す。ただし、表１でＱ０〜Ｑ８はそれぞれ座標（ｘ−１，ｙ＋Δｙ−１），（ｘ，ｙ＋Δｙ−１），（ｘ＋１，ｙ＋Δｙ−１），（ｘ−１，ｙ＋Δｙ），（ｘ，ｙ＋Δｙ），（ｘ＋１，ｙ＋Δｙ），（ｘ−１，ｙ＋Δｙ＋１），（ｘ，ｙ＋Δｙ＋１），（ｘ＋１，ｙ＋Δｙ＋１）の画像信号値、すなわち画像信号の注目画素周辺の９画素の画素パターンを表わしている。
【００７５】
【表１】
0003715349.tif 000002
【００７６】
ここで、条件＃２は図８の領域Ｐ０に相当し、条件＃３は図８の領域Ｐ１に対応し、条件＃４，＃５，＃７，＃８は図８の領域Ｐ２に対応している。これらの条件で表１に示す補正を行うことにより、画素パターンの変動による副走査方向の濃度ずれが補正される。すなわち、ラインディレイ１３１と画素ディレイ１３２および比較器１３３からなる第１の検出手段により位置ずれ量信号１６０の空間変化を生じる画素が検出され、かつ画素ディレイ群１３４からなる第２の検出手段により検出された注目画素周辺の画素パターンが表１中に示す予め設定された所定の画素パターンと一致した場合に、一致した画素パターンと空間変化を生じた画素との組に対応した濃度補正を注目画素の画像信号Ｑ４に施すことにより、濃度補正を行う。
【００７７】
なお、条件＃１，＃６，＃９では画素パターンの変動がないか、または画素パターンの変動があっても濃度変動が小さいので、濃度補正は行わないようにしている。また、条件＃１０〜＃１３は副走査方向の位置ずれ量Δｙの値が隣接画素で２画素分以上変化する場合であるが、通常Δｙの空間変動は小さいので、この条件に当てはまることはほとんどなく、このような処理の割り当てでも大きな問題はない。さらに、２画素以上の画素パターンの変動を考慮した処理を条件＃６に割り当てることにより、そのような場合の問題はなくなる。
【００７８】
このような副走査濃度ずれ補正部１０３での処理により、副走査位置ずれ補正部１０２による位置ずれ補正に伴う画素パターンの変化による濃度ずれが補正された４値の画像信号１６５が出力される。
【００７９】
次に、主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４について説明する。主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４は、副走査濃度ずれ補正部１０３から出力された４値の画像信号１６５に対し、主走査位置ずれ量信号１５９を用いて主走査方向の位置ずれの補正を行うと共に、その画像信号をパルス幅変調信号に変換し、さらに主走査方向の濃度ずれの補正を行って、記録用画像信号１７０を出力する。主走査方向は副走査方向と異なり、１画素を任意に分割できるので、１画素より小さな大きさ単位で補正を行うことができる。本実施形態では、この補正を１／３画素単位に行う。従って、主走査位置ずれ量信号１５９も１／３画素を量子化単位とする信号とする。
【００８０】
この主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４は、減算器１４１とラインメモリ対１４２と、画素ディレイ１４３と、比較器１４４と、画素ディレイ１４５と、濃度補正回路１４６および切り替えスイッチ１４７からなる。減算器１４１は、主走査アドレス信号１５３から主走査位置ずれ量信号１５９を減算することによってラインメモリアドレス信号１６６を出力する。ここで、主走査アドレス信号１５３は１画素を単位とする信号であるが、主走査位置ずれ量信号１５９は１／３画素を単位とする信号であるため、減算器１４１は具体的には主走査アドレス信号１５３の値を３倍した値から主走査位置ずれ量信号１５９を減算する。従って、減算器１４１から出力されるラインメモリアドレス信号１６６も、１／３画素を単位とする信号となる。
【００８１】
ラインメモリアドレス信号１６６は、ラインメモリ対１４２にアドレス入力として与えられる。ラインメモリ対１４２は、副走査濃度ずれ補正部１０３からの画像信号１６５をパルス幅変調信号に変換するためのもので、主走査方向の画素数の３倍の容量で、かつ１ビット幅のラインメモリを２本用いて構成される。副走査濃度ずれ補正部１０３から出力される画像信号１６５は、ラインメモリ列１４２のラインメモリアドレス信号１６６で示されるアドレス以降の４画素に、パルス幅変調信号に展開されて書き込まれる。すなわち、記録用信号１７０の値（パルス幅）をｄ（０≦ｄ＜４）としたとき、ラインメモリアドレス信号１６６で示されるアドレスＡＤからＡＤ＋ｄ−１までに“１”が書き込まれ、アドレスＡＤ＋ｄからＡＤ＋３までに“０”が書き込まれる。
【００８２】
これにより主走査アドレス信号１５３の値をｘ、副走査アドレス信号１５４の値をｙとしたとき、画像メモリ１０内の座標（ｘ，ｙ＋Δｙ）の画像信号が記録画像の歪んだ走査線上の座標（ｘ−Δｘ，ｙ）の記録用信号として出力される。ここで、記録画像を構成する走査線の主走査方向の位置ずれΔｘの値は小さく、また空間変化も小さいので、歪んだ走査線上の座標（ｘ，ｙ）に対応する記録用信号として、画像メモリ１０内の座標（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）の画像信号が出力されたとみなせることになる。このような操作を主走査方向の各画素について繰り返すことにより、主走査方向の位置ずれを補正したパルス幅変調信号がラインメモリ列１４２上に形成されることになる。
【００８３】
ラインメモリ列１４２においては、記録画像の１ラスタの走査毎に交互に書き込み、読み出しが行われ、記録用信号１７０が間断なく出力される。すなわち、ラインメモリ列１４２のうち一方のラインメモリに書き込みを行い、その間、他方のラインメモリから主走査アドレス信号１５３によって示される画素の信号を読み出すことによって、画像記録部１９への記録用信号１７０が形成される。切り替えスイッチ１４７は、ラインメモリ列１４２のうち読み出しモードにある方のラインメモリの出力信号を記録用信号１７０として取り出すために設けられている。
【００８４】
このようにラインメモリ対１４２において画像信号１６５をパルス幅変調信号に変換すると共に、主走査位置ずれ信号１５９に基づいて減算器１４１で生成されるラインメモリアドレス信号１６６によってパルス幅変調信号を補正することによって、主走査方向の位置ずれ補正を行う。
【００８５】
ところで、単純にこのような主走査方向の位置ずれ補正を行うと、副走査位置ずれ補正部１０２で副走査方向の位置ずれ補正を行った場合と同様に、主走査位置ずれ量Δｘの変化する画素で濃度の変動が生じる。この点を図を用いて具体的に説明する。
【００８６】
図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）に、主走査位置ずれ信号１５９、主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４に入力される画像信号１６５、主走査位置ずれ補正後の画像信号の例を示す。この例では、主走査位置ずれ量Δｘが主走査方向に増加している点（Ｑ０）では１つの空白の画素が生じ、またΔｘが主走査方向に減少している点（Ｑ１）では２つの画素の情報が重複している。前者の場合は空白の画素に記録用信号の値を定義する必要があり、また後者の場合は重複している情報のうち、いずれを記録用信号として出力するか決定する必要がある。
【００８７】
ここで、主走査方向の位置ずれ補正においては、主走査方向の補正単位が細かいので、副走査方向の位置ずれ量の変化は画質に大きく影響しない。そこで、本実施形態では主走査方向の位置ずれ量Δｘが主走査方向において変化する点でのみ、位置ずれの補正を行っている。すなわち、本実施形態では主走査位置ずれ信号１５９が画素ディレイ１４３に入力され、比較器１４４で１画素前の信号との差分が計算されることにより、位置ずれ量差分信号１６７が求められる。画像信号１６５も同様に、画素ディレイ１４５に入力される。画素ディレイ１４５から出力される現在の画像信号１６８と１画素前の画像信号１６５および位置ずれ量差分信号１６７は、濃度補正回路１４６に入力される。
【００８８】
濃度補正回路１４６では、位置ずれ量差分信号１６７が０でない場合、つまり主走査位置ずれ量信号１５９が変化している点で以下の処理を行う。すなわち、位置ずれ量差分信号１６７が“１”または“−１”の場合は、その極性に応じて２つの処理を切り替える。位置ずれ量差分信号１６７が“１”の場合は、重複する画素の前後の画素の信号のパターンを参照して、これらの信号の和が４より大きければ“１”、４より小さければ“０”をラインメモリ列１４２のアドレスＡＤ＋４に書き込む。また、位置ずれ量信号１６７が“−１”の場合は、空白の画素の前後の画素の信号のパターンを参照して、これらの信号の和が４より大きければ“１”、４より小さければ“０”をラインメモリ列１４２のアドレスＡＤ＋３に書き込む。このような処理により、主走査方向の濃度ずれは効果的に軽減される。
【００８９】
このようにして位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４で処理して得られた記録用信号１７０を画像記録部１９に出力することにより、色ずれノイズがなく、かつ濃度変動のないカラー画像を記録することができる。
【００９０】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係るカラー画像記録装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態である図１と比較して明らかなように、本実施形態では画像メモリ１０から出力されるイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像信号２１〜２４のうちイエロー、マゼンタおよびシアンの画像信号２１〜２３に対してのみ位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１３が設けられており、黒の画像信号２４は信号変換部２０によりそのままパルス幅変調信号に変換された後、記録用信号２８として画像記録部１９に入力される点が第１の実施形態と異なっている。
【００９１】
カラー画像記録装置の中でも、イエロー、マゼンタおよびシアンに黒を加えた４色のトナーまたはインクでカラー画像を記録するカラー画像記録装置では、黒は主として文字の記録に用いられる。通常の中間調などの画像部分より高精細であることが要求される文字部分では、第１の実施形態のように黒の画像についても走査線の位置ずれ補正を行う場合、その位置ずれ補正に伴ってジャギが発生すると、記録画像の品質を損なう。本実施形態によれば、黒に対しては走査線の位置ずれ補正を行わないことにより、文字部分の記録品質を高めることができる。また、このように黒について走査線の位置ずれ補正を行わなくとも、文字などは画像部分から独立して存在することが多く、またカラー画像の色再現性には影響を与えないので、イエロー、マゼンタおよびシアンについて走査線の位置ずれ補正を行うのみで色ずれの問題は解消する。
【００９２】
また、第１の実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色毎に走査線の位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）を理想的な走査線と実際の走査線との差より求めている。しかし、各色毎の走査線の位置ずれが画質に与える影響は小さく、異なる色間で走査線の位置ずれ量が同じならば、各色毎に走査線の位置ずれを補正する必要性は小さい。従って、例えば黒の記録画像の走査線の位置ずれ量を基準として、これに対するイエロー、マゼンタおよびシアンの記録画像の走査線の相対的な位置ずれ量を位置ずれ量（Δｘ，Δｙ）として用いてもよい。この場合、第２の実施形態のように黒の画像信号に対する位置ずれ補正を省略することができる。
【００９３】
（第３の実施形態）
図１３は、第３の実施形態に係るカラー画像記録装置の構成を示すブロック図である。第１および第２の実施形態では、画像メモリ１０から読み出されたディジタルの画像信号に対して記録画像を構成する走査線の位置ずれ／濃度ずれ補正を施す例について説明したが、パルス幅に階調情報を持たせたパルス幅変調信号からなるアナログ的な画像信号に対して走査線の位置ずれ／濃度ずれ補正を施すことも可能である。
【００９４】
本実施形態は、このようにパルス幅変調信号からなる画像信号に対して走査線の位置ずれ／濃度ずれ補正を施す例であり、画像メモリ１０から読み出されるイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像信号２１〜２４は、信号変換部２０１〜２０４によって、濃度を面積で表現するための階調処理のためにパルス幅変調信号２１１〜２１４にそれぞれ変換される。パルス幅変調信号は、一般にレーザビームで走査を行う電子写真方式のプリンタにおいてレーザビームのオン／オフを制御する記録用信号として用いられる。
【００９５】
パルス幅変調信号２１１〜２１４は、第１の信号変換手段である時間軸量子化部２０５〜２０８により一定間隔のサンプリングクロックでサンプリングされて時間軸方向に量子化され、ディジタル信号列（ディジタル画像信号）に変換された後、位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４に入力される。位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４および位置ずれ量信号発生部２１〜２４の構成は第１の実施形態の場合と同様であり、これらの位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４から画像記録部１９に記録画像の走査線の位置ずれおよび濃度ずれが補正された記録用信号２５〜２８が供給され、カラー画像の記録が行われる。
【００９６】
なお、この場合には、位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４の内部、例えば図１１中に示した主走査位置ずれ／濃度ずれ補正部１０４において、第２の信号変換手段に相当するラインメモリ列１４２によりディジタル画像信号をパルス幅変調に再び戻すための信号変換が行われることになる。
【００９７】
本実施形態によれば、画像記録部１９での走査線の位置ずれ特性に依存した処理を行う位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４および画像記録部１９と、走査線の位置ずれ特性に依存しない処理を行う信号変換部２０１〜２０４とを分離することができ、画像記録装置の設計が容易となる。また、特に信号変換部２０１〜２０４において文字などの高画質化を図るためのスムージング処理を位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４の処理と独立に行うことが可能となるため、信号変換部２０１〜２０４の設計が容易となるという利点がある。
【００９８】
（第４の実施形態）
図１４は、第４の実施形態に係るカラー画像記録装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、第３の実施形態における黒の画像信号に対応するパルス幅変調信号２１４に対する位置ずれ／濃度ずれ補正部１４を省略し、このパルス幅変調信号２１４をそのまま黒の記録用信号２８として画像記録部１９に供給するようにした例であり、その効果は第２の実施形態と同様である。
【００９９】
本発明は、種々変形して実施することが可能である。例えば、以上の実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像信号またはパルス幅変調信号に対して位置ずれ／濃度ずれ補正部１１〜１４で同じ補正パラメータを用いたが、補正パラメータは必ずしも同じでなくてもよい。特に、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒のトナーやインクの特性の違いにより記録パターンと濃度の関係が異なる場合は、色毎にこれらの特性に適した補正パラメータを用いることが望ましい。
【０１００】
また、本発明はモノクロの画像記録装置における走査線の位置ずれ補正およびそれに伴う濃度ずれの補正にも適用することができる。
また、以上の実施形態では記録画像を構成する走査線の主走査方向および副走査方向の位置ずれとそれに伴う濃度ずれの補正を行ったが、主走査方向の位置ずれが実用上問題とならない場合には、主走査方向の位置ずれ補正および濃度ずれ補正については省略することもできる。
【０１０１】
さらに、図１１では副走査濃度ずれ補正部１０３において副走査位置ずれ補正部１０２による位置ずれ補正後の画像信号の画素パターンを検出して該画像信号に対して濃度ずれを補正する処理を行ったが、画素パターンの検出は信号線１６１を介して入力される画像信号から行ってもよい。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による画像記録装置によれば線の滑らかさを損なったり、疑似階調画像での濃度変動やそれに起因するすじ状ノイズを発生させることなく走査線の位置ずれを補正することができ、高品質の記録画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るカラー画像記録装置の構成を示すブロック図
【図２】画像メモリと記録画像における走査方法の対応関係を示す図
【図３】画像記録部の構成を示す図
【図４】現像ユニットの構成を示す図
【図５】記録画像における走査線の位置ずれの例を表わす図
【図６】走査線の位置ずれ補正の原理を説明するための図
【図７】本発明における副走査位置ずれ補正部の補正動作を説明するための図
【図８】副走査位置ずれ補正による画素パターンのずれを示す図
【図９】記録画像における画素パターンの変化による濃度変動を説明するための図
【図１０】記録画像における主走査位置ずれ補正による濃度変動を説明するための図
【図１１】本発明における位置ずれ量信号発生部および位置ずれ／濃度ずれ補正部の構成を示す図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るカラー画像記録装置の構成を示す図
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るカラー画像記録装置の構成を示す図
【図１４】本発明の第４の実施形態に係るカラー画像記録装置の構成を示す図
【符号の説明】
１０…画像メモリ
１１〜１４…位置ずれ／濃度ずれ補正部
１５…画像記録部
２１〜２４…カラー画像信号
２５〜２８…記録用信号
１０１…位置ずれ量信号発生部
１０２…副走査方向位置ずれ補正部
１０３…副走査濃度ずれ補正部
１０４…主走査方向位置ずれ／濃度ずれ補正部
１１１…データレジスタ
１１２…位置ずれ量メモリ
１１３，１１４…加算器
１２１…ラインメモリ列
１２２…セレクタ
１３１…ラインディレイ
１３２…画素ディレイ
１３３…比較器
１３４…画素ディレイ
１３５…濃度補正回路
１４１…加算器
１４２…ラインメモリ
１４３…画素ディレイ
１４４…比較器
１４５…画素ディレイ
１４６…濃度補正回路
１５１…位置ずれ検出情報
１５２…位置ずれ検出情報
１５３…主走査アドレス信号
１５４…副走査アドレス信号
１５９…主走査位置ずれ信号
１６０…副走査位置ずれ信号
１６１…画像信号
１６２〜１６４…副走査位置ずれ補正後の画像信号
１６５…副走査濃度ずれ補正後の画像信号
１６７…位置ずれ量差分信号
１７０…記録用信号
２０１〜２０４…信号変換部（第１の信号変換手段）
２０５〜２０８…時間量子化部（第２の信号変換手段）
２１１〜２１４…パルス幅変調信号
【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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