(57)【要約】【課題】  電子写真方式を用いた画像形成装置において、安定して所望の画像を出力できる画像データを提供する。【解決手段】  入力画像データに基づいて、電子写真方式を用いて露光部が画像を形成する画像形成装置を制御するための露光制御信号を生成する画像処理装置であって、前記入力画像データを構成する注目画素について、前記注目画素の画素値と前記注目画素の近傍画素群の画素の画素値とに基づいて目標濃度を算出する目標濃度算出手段と、前記注目画素に対して所定の露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した予測濃度を算出する算出手段と、前記予測濃度と前記目標濃度とに応じて、前記注目画素の露光制御信号を決定する決定手段とを有することを特徴とする。【選択図】  図１
2014183534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データに基づく電子写真方式を用いた露光により画像を形成する画像形成装置に対し、前記露光を制御するための露光制御信号を出力する画像処理装置であって、
前記入力画像データを構成する注目画素について、前記注目画素の画素値と前記注目画素の近傍画素群の画素の画素値とに基づいて目標濃度を算出する目標濃度算出手段と、
前記注目画素に対して所定の露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した予測濃度を算出する算出手段と、
前記予測濃度と前記目標濃度とに応じて、前記注目画素の露光制御信号を決定する決定手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記入力画像データにおけるエッジに応じて、前記予測濃度を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
入力画像データに基づいて、電子写真方式を用いて露光部が画像を形成する画像形成装置を制御するための露光制御信号を生成する画像処理装置であって、
前記入力画像データを構成する注目画素について、前記注目画素の画素値と前記注目画素の近傍画素群の画素の画素値とに基づいて目標濃度を算出する目標濃度算出手段と、
前記注目画素に対して所定の露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した第１の予測濃度を算出する第１の算出手段と、
前記注目画素に対して前記第１の算出手段とは異なる条件で露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した第２の予測濃度を算出する第２の算出手段と、
前記目標濃度と前記第１の予測濃度と前記第２の予測濃度とから前記注目画素の露光制御信号を決定する決定手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記第１の予測濃度と前記第２の予測濃度のうち、前記目標濃度に近い方の予測濃度を算出した算出手段において仮定した露光制御信号を、前記注目画素の露光制御信号として決定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の算出手段は、前記注目画素に対して最大のパルス幅をもつ露光制御信号を仮定することを特徴とする請求項２または４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の算出手段は、前記注目画素に対して０のパルス幅をもつ露光制御信号を仮定することを特徴とする請求項２、４または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記決定手段は、前記画像形成装置が形成できる最小パルス幅、および、パルス間隔を満たすように前記注目画素の露光制御信号を決定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項１乃至７の何れか一項に記載された画像処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
入力画像データに基づいて、電子写真方式を用いて露光部が画像を形成する画像形成装置を制御するための露光制御信号を生成する画像処理方法であって、
前記入力画像データを構成する注目画素について、前記注目画素の画素値と前記注目画素の近傍画素群の画素の画素値とに基づいて目標濃度を算出し、
前記注目画素に対して所定の露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した予測濃度を算出し、
前記予測濃度と前記目標濃度とに応じて、前記注目画素の露光制御信号を決定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
入力画像データに基づいて、電子写真方式を用いて露光部が画像を形成する画像形成装置を制御するための露光制御信号を生成する画像処理方法であって、
前記入力画像データを構成する注目画素について、前記注目画素の画素値と前記注目画素の近傍画素群の画素の画素値とに基づいて目標濃度を算出し、
前記注目画素に対して所定の露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した第１の予測濃度を算出し、
前記注目画素に対して前記第１の算出手段とは異なる条件で露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した第２の予測濃度を算出し、
前記第１の予測濃度と前記第２の予測濃度とから、前記目標濃度に近い濃度が予測される露光制御信号を、前記注目画素の露光制御信号として決定することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、露光制御信号を生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、露光手段が露光制御信号に応じて感光体ドラム上にレーザ照射することにより画像を形成する。このような電子写真方式においては、露光制御信号のパルス幅に対して、形成された出力濃度は非線形特性を有する。このため、画素毎にガンマ補正を適用するのが一般的である。
【０００３】
また、より高画質な出力結果を得るため、注目画素に対して近傍に位置する画素を参照して露光制御信号のパルス幅を補正する方法も提案されている。たとえば特許文献１には、画像形成装置が出力する過程で不必要に近接する孤立ドット同士が合体するのを抑えるため、画像データにおいて注目画素の近傍にドットが存在する場合は、レーザ照射領域が狭くなるように画素値を減じる方法が開示されている。
【０００４】
一方、特許文献２には、画像の形成が不安定となりやすい孤立ドットに対して、露光制御信号のパルス幅が大きくなるように画像データを補正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３３００７号公報
【特許文献２】特開平７−２４０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の技術を用いても、電子写真方式を用いた画像形成装置が高品質な画像を出力することができない場合がある。特許文献１では、画像の形成が不安定となる幅の短いレーザ照射領域が多くなってしまい、孤立ドットが消失してしまう場合がある。また、特許文献２では、短い露光制御信号のパルス幅に対応する画素値の画素が連続する場合、孤立ドットであった場合に適用される補正がなされず、画像の形成が不安定となる幅の短い駆動パルスが解消できない場合がある。
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、安定して所望の画像を出力できる画像データを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の画像処理装置は、入力画像データに基づいて、電子写真方式を用いて露光部が画像を形成する画像形成装置を制御するための露光制御信号を生成する画像処理装置であって、前記入力画像データを構成する注目画素について、前記注目画素の画素値と前記注目画素の近傍画素群の画素の画素値とに基づいて目標濃度を算出する目標濃度算出手段と、前記注目画素に対して所定の露光制御信号を仮定し、前記注目画素の仮定した露光制御信号と前記近傍画素群の画素の露光制御信号とに基づいて、画像が形成された時の濃度を予測した予測濃度を算出する算出手段と、前記予測濃度と前記目標濃度とに応じて、前記注目画素の露光制御信号を決定する決定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電子写真方式を用いた画像形成装置において、安定して所望の画像を出力できる画像データを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１における画像処理装置の構成を示す図
【図２】露光制御信号と感光体ドラム表面電位分布との関係を説明する図
【図３】露光制御信号を説明する図
【図４】注目画素と近傍画素群との関係を説明する図
【図５】位相情報の例を示す図
【図６】注目画素と近傍画素群の画素との境界部を示す図
【図７】露光制御信号から補正値を得る表の例
【図８】出力値決定方法を説明する流れ図
【図９】パルス間隔からエッジ位置補正値を得る表の例
【図１０】露光制御信号の例
【図１１】濃度予測部による予測濃度算出過程を説明する図
【図１２】電子写真方式における露光制御を説明する図
【図１３】露光分布と出力濃度を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例にすぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１１】
＜実施例１＞
電子写真方式を用いた画像形成装置では、入力された画像データにおける各画素の画素値に基づいて、露光制御信号を生成する。本実施例では、処理対象とする画素の近傍画素と直前に処理された画素とを参照して、処理対象画素の出力濃度を予測する。この予測された濃度と目標とする濃度とから、処理対象画素の画素値を補正し、最終的な露光制御信号を決定する。
【００１２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、光源であるレーザを駆動するための露光制御信号に対して、露光部が形成した出力濃度は非線形特性を有する。特に、画像の端部が欠けてやや小さくなったり、間隔の短い露光制御信号が複数続く場合、ドットが連結したりすることがある。その結果、細線や微小面積の網点は特に、露光制御信号と実際に形成される画像の差が大きくなる傾向がある。
【００１３】
図２（ａ）は、露光制御信号と感光体ドラム表面における電位との関係を模式的に示している。回路の駆動能力、発光素子の応答性、光学系など種々の要因によって、感光体ドラム表面における電位は画素の両端ではやや鈍っているのがわかる。そのため、画像を形成するために必要な電位Ｖｔｈを超えた幅はＬ１となる。ここで、感光体ドラム表面における電位分布の範囲が露光制御信号の幅相当範囲より広くなっているのは、瞬間的な露光であっても、感光体ドラム表面において所定のスポット径となるよう光学的な設計がされているためである。従って、照射開始位置、および終了位置の前後にスポット径に相当する広がりを持った電位分布ができる。なお、露光制御信号との対応を分かりやすくするために、図２（ａ）では電位軸を逆転して低電位が上になるように示している。
【００１４】
一方で、１画素分に相当する露光制御信号を分割した所定単位で露光制御する（パルス幅変調）ことにより、階調性を高めることができる画像形成装置もある。図２（ｂ）は、パルス幅変調による露光制御信号と感光体ドラム表面における電位との関係を模式的に示している。図２（ｂ）が示すような短い露光制御信号の場合、感光体ドラム表面における電位が、安定して画像を形成するために必要な電位Ｖｔｈに達せず、画像が形成されない。あるいは、図２（ｃ）が示すように最大電位が安定して画像を形成するために必要な電位Ｖｔｈ付近となり、環境変動などの要因によって画像の形成が不安定になる。また、２つの信号同士の間隔が狭い場合、空白が形成されずに連結した状態の画像が形成される場合もある。
【００１５】
さらに、図２（ｄ）は、２画素分の露光制御信号が連続した場合の露光制御信号と感光体ドラム表面における電位との関係を示す。２画素分の露光制御信号により形成される幅（Ｌ２）は、１画素分の露光制御信号による幅（Ｌ１）の場合と比較して、２倍以上になる。
【００１６】
同様に、露光制御信号の主走査方向の位置が同じで副走査方向に連続する場合も、１画素単独の場合と比較して、出力される画像は２倍以上の面積の画像が形成される。このように、特に露光制御信号の幅が小さい場合、露光制御信号と形成される画像の面積（階調）との関係において線形性があまり良くない。よって、画像の形成が不安定となる幅の短い露光制御信号、および空白が形成されないほど短い露光制御信号間隔が出現しないように制御するのが望ましい。
【００１７】
図１２は、画像データに基づく露光制御を模式的に説明する図である。図１２（ａ）は、１／４画素相当のレーザ照射時間によって微小領域を露光した場合の露光量を示す。太枠の矩形が画像データにおける１画素に対応する。ここでは、左端の１／４画素分を露光しようとしている。理想的には１／４画素に相当する領域だけを均等に露光させたい。しかしながら前述の通り、電位は分布をもつため、露光は実際には隣接する領域にも影響を与えてしまう。
【００１８】
図１２（ｂ）は、１画素の上端の微小領域に注目した図である。１／４画素相当の露光を、主走査方向に１／４画素分ずつずらしながら、１画素分の時間積分している。図１２（ｃ）は、このように１画素分時間積分した結果の全体を示している。実際に１画素分露光により画像を形成する場合、図１２（ｃ）のような露光量になる。中央部の露光量が大きく、また隣接する画素まで影響を与えている。
【００１９】
図１３は、電子写真方式による画像形成装置における露光と現像の関係を模式的に示す図である。露光量と現像濃度との関係は非線形性が強い。たとえば、露光量５であれば安定的に現像可能である。露光量４では画像の現像が不安定になり、露光量３以下ではほとんど現像できない。
【００２０】
図１３（ａ）は１画素分、図１３（ｂ）は左半画素分にそれぞれ露光を行った場合の図である。それぞれ、左図は露光量を示し、右図は現像結果を模式的に示した図である。図１３の右図では、安定的な現像となる露光量５を塗りつぶし、不安定な露光量４を格子模様、現像できない３は斜線で、露光量２以下は空白で示している。
【００２１】
図１３（ｃ）は、副走査方向に１画素と左半画素を連結させた図である。それぞれ単独で現像した結果を単純に連結した場合と比較して、露光量４、および、露光量５の領域が拡大していることが分かる。以上のように、電子写真方式を用いた画像形成では、露光により隣接する画素にわずかながら影響を与える。その結果、全体として入力された階調よりも濃度が高く出力される場合もある。
【００２２】
図１は、実施例１に適用可能な画像処理装置の構成を示す。図１が示す画像処理装置は、入力された画像データに基づいて、電子写真方式を用いた画像形成装置が出力可能な露光制御信号に変換する。なお本実施例では、入出力共にラスタ走査の画像データを取り扱うものとする。ここでは、各画素１６階調である０以上１５以下の画素値をもつ入力画像データに基づいて、露光制御信号を生成する例について説明する。図３は、発光制御信号について説明するための図である。図３が示すように露光制御信号は、パルス幅情報と位相情報により構成される。パルス幅情報は１６段階あり、０〜１５までの数値によって１／１５画素単位のパルス幅を表す。位相情報は、画素クロックに同期して、当該画素の開始時にパルス（露光制御信号）の開始位置を合わせるか、当該画素の終了時にパルスの終了位置を合わせるかを示す。位相情報は、図３（ａ）が示すように、画素クロック立ち上がり時の露光制御信号に等しく画素終了時にパルスの終了位置を合わせる場合は０である。また図３（ｂ）が示すように、画素開始時にパルスの開始位置を合わせる場合は１とする。位相情報＝０の画素の直後に位相情報＝１の画素を配置することで、図３（ｃ）が示すように、両者を連結したパルス幅の露光制御信号とすることができる。
【００２３】
入力バッファ１０１は、入力画像データを構成する各画素を表す画素値を一時的に保持する。目標濃度算出部１０２は、入力画像データにおける注目画素の目標濃度を算出する。注目画素の目標濃度は、注目画素とその近傍画素群それぞれの画素値に基づいて算出される。ここで図４は、注目画素に対応する近傍画素群を示す図である。ここでは注目画素に、上下、左右、斜め４方向でそれぞれ隣接する各画素を加えた合計８画素を近傍画素群とする。目標濃度算出部１０２は、注目画素の画素値と近傍画素群における各画素の画素値の合計を目標濃度値として算出する。目標濃度値の算出はこの方法に限らない。必要に応じて、ガンマ変換を適用するなど、濃度特性を変えるように構成しても良い。
【００２４】
参照バッファ１０３は、後述する第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５が参照する画素毎の露光制御信号あるいは画素値を保持する。図４が示す近傍画素群において、斜線で示された４つの画素は、露光制御信号が既に決定された処理済みの画素である。そのため参照バッファ１０３は、斜線で示された４つの画素については露光制御信号を保持しておく。一方、参照バッファ１０３は、未処理の４画素についてはまだ露光制御信号が決定されていないので、入力バッファ１０１が保持する画素値を仮の露光制御信号に変換して保持しておく。画素値から露光制御信号への変換は、画素値をそのままパルス幅とみなし、仮の位相情報を付加すればよい。たとえば、すぐ上に隣接する画素の位相情報と同じ位相情報を仮の位相情報となるように構成する。このほか、事前のハーフトーン処理としてＡＭスクリーン処理がなされた場合は、網点中心位置に近づくように仮の位相情報を設定しておいても良い。例えば図５のように網点パターンの左半分では位相情報を０、右半分では位相情報を１とすることもできる。そして、参照バッファ１０３は第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５に注目画素に対応する近傍画素群の露光制御信号を供給する。つまり、第１濃度予測部１０４と第２濃度予測部１０５は、参照する近傍画素群のうち、露光制御信号を決定済みの画素については決定された露光制御信号を参照し、未処理の画素については入力画像データにおける画素値を参照することになる。
【００２５】
第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５は、参照バッファ１０３に保持された近傍画素群の画素値もしくは露光制御信号に基づいて、電子写真方式の画像形成装置（不図示）により形成される当該近傍画素群の出力濃度を予測する。第１の算出手段である第１濃度予測部１０４は第１の予測濃度を、第２の算出手段である第２濃度予測部１０５は第２の予測濃度を出力する。このとき、第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５は、注目画素について露光制御信号であるパルス幅情報と位相情報のうち少なくとも一方が異なる仮定に基づいて、予測濃度値を算出する。従って、第１の予測濃度と第尾２予測濃度値は、互いに異なる値が出力される。詳細については後述する。
【００２６】
出力値決定部１０６は、目標濃度算出部１０２による目標濃度値が得られるように、第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５それぞれによる濃度予測値に基づいて、注目画素の露光制御信号を決定する。出力値決定部１０６は、注目画素の直前に処理した画素の露光制御信号を参照して、最小パルス幅および最小パルス間隔を満たす条件を判定する。最小パルス幅とは、画像形成装置が安定して現像できる最小のパルス幅である。また、最小パルス間隔とは、周囲に存在するドットと連結することなく、空白を適切に形成できる最小のパルス間隔である。これらは、画像形成装置によって異なる。そこで出力値決定部１０６は、予め最小パルス幅および最小パルス間隔に関する情報を保持していてもよい。あるいは、画像を出力する画像形成装置から最小パルス幅および最小パルス間隔に関する情報を取得するような構成でもよい。出力値決定部１０６における処理について、詳細なフローは後述する。
【００２７】
以下、図１における第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５について詳細に説明する。本実施例では、第１濃度予測部１０４は、注目画素についてパルス幅＝０の露光制御信号を仮定した場合の出力濃度を予測する。また、第２濃度予測部１０５は注目画素についてパルス幅＝１５の露光制御信号を仮定した場合の出力濃度を予測する。
【００２８】
第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５は、いずれも以下の濃度予測モデルに従って出力濃度を予測する。本実施例における濃度予測モデルでは、注目画素の仮のパルス幅と近傍画素群における各画素のパルス幅を合計した値を、各画素間の境界部を考慮して補正し、予測濃度値を算出する。ここで境界部を考慮した補正について説明する。図６は、注目画素と近傍画素群における各画素について、画素間の境界部を模式的に示した図である。主走査方向に連続する画素間の境界と、副走査方向に連続する画素間の境界の両方を考慮する。図７は、画素間の境界部を考慮した補正を行うための補正値対応表を示す。ここでは、境界部の両側に位置する画素の露光制御信号の組み合わせにより、補正値を決定する。例えば、境界部６１１の場合、第１画素として画素６０１を参照し、第２画素として画素６０２を参照する。第１画素と第２画素とにおけるパルス幅情報と位相情報の組み合わせから、境界６１１部を考慮した補正値が決まる。注目画素のパルス幅と近傍画素群における各画素のパルス幅の合計値から、全ての境界部を考慮した補正値を用いて補正することにより、予測濃度値を算出する。
【００２９】
図７が示す補正値対応表は、画像形成装置の特性に応じて作成すれば良い。前述のように図２（ｄ）において２画素分のパルスにより形成される画像幅（Ｌ２）は、図２（ａ）の１画素分のパルスによる画像幅（Ｌ１）の場合と比較して、２倍以上となるとする。ここで、画素６０１と画素６０２が共にパルス幅＝１５である場合の境界部６１１の補正値を０とすると、画素６０１がパルス幅＝１５で、画素６０２がパルス幅＝０の場合の補正値は、Ｌ１−Ｌ２／２に相当する値とすれば良い。また、画素６０１がパルス幅１５で、画素６０２がパルス幅１４、かつ、位相情報０である場合、露光制御信号としては、画素間に１／１５の間隔があるものの、形成される画像は間隔がつぶれて、両画素ともパルス幅１５の場合と変わらなくなってしまう。この場合は、境界部６１１の補正値を＋１／１５とすることで良い予測濃度値を得ることが可能となる。なお、より良い予測値を得るためには、主走査方向に連続する画素間に適用する表と、副走査方向に連続する画素間に適用する表をそれぞれ異なる補正値対応表を用意することが好ましい。ただし、より境界部における影響の出やすい方向など一つの方向に連続する画素間の境界部を考慮して補正したとしても、効果は得られる。ここで、出力値決定部１０６がおこなう露光制御信号決定処理について詳細を説明する。図８は、露光制御信号決定処理のフローを示す。
【００３０】
ステップＳ８０１において、注目画素の直前に処理した画素（以下、直前画素）における粗鋼制御信号のうち、位相情報を調べる。直前画素の位相情報が１（パルスを画素開始位置に合わせる）であれば、ステップＳ８０２に進む。一方、直前画素の位相情報が０（パルスを画素終了位置に合わせる）であれば、ステップＳ８０４に進む。
【００３１】
ステップＳ８０２において、直前画素のパルスと注目画素とが最小パルス間隔の条件を満たしているかどうかを判定する。直前画素では、画素開始位置からパルスが発生する。直前画素におけるパルス終了から直前画素終了までの幅が最小パルス間隔に満たない場合はステップＳ８０３に進む。また、直前画素におけるパルス終了から直前画素終了までの幅が最小パルス間隔以上であればステップＳ８０６に進む。
【００３２】
ステップＳ８０３において、最小パルス間隔の条件を満たすように、第２濃度予測部１０５で仮定したパルス幅を減少させる。第２濃度予測部１０５は注目画素のパルス幅を１５と仮定している。つまり、注目画素の開始時からパルスが発生する。そのため、直前画素で発生したパルスとの間に、最小パルス間隔を保たずに処理対象画素を露光すると、必要な空白がつぶれてしまう。そこで、十分なパルス間隔を保証するよう、第２濃度予測部１０５における予測濃度値を補正する。また、注目画素の開始時に十分な空白を設けるために、注目画素の位相情報を０に設定する。この操作により、直前画素の後半部分と注目画素の前半部分の空白を連結して、最小パルス間隔を満たすことができる。ステップＳ８０３において第２濃度予測部１０５におけるパルス幅を減少させたので、第２濃度予測部１０５が出力した第２の予測濃度から、減少させたパルス幅に相当する濃度値を差し引いて、第２の予測濃度を補正する。
【００３３】
ステップＳ８０４では、最小パルス幅の条件を満たしているかどうかを判定する。直前画素の後半で発生しているパルス幅が最小パルス幅に満たないならばステップＳ８０５に進む。また、直前画素の後半で発生しているパルス幅が最小パルス幅以上であればステップＳ８０６に進む。
【００３４】
ステップＳ８０５では、最小パルス幅の条件を満たすように、第１濃度予測部１０４で仮定したパルス幅０に対して、注目画素の前半で不足するパルス幅を追加する。直前画素において、画素の後半のパルス幅が最小パルス幅に満たないため、直前画素で出力したい画像は形成されない可能性が高い。従って、注目画素の開始時にパルスを与えることにより直前画素のパルス幅を補う。そのため、注目画素において画素開始時にパルスが発生するように、注目画素の位相情報を１に設定する。この操作により、直前画素の後半部分と、処理対象画素の前半部分のパルスを連結して、最小パルス幅を満たす。また、パルス幅を追加したので、第１濃度予測部１０４が出力した第１の予測濃度に、追加したパルス幅に相当する濃度値を加算して、第１の予測濃度を補正する。
【００３５】
ステップＳ８０１からステップＳ８０３の処理により、注目画素が実現できる濃度値を２通り予測することができる。１つは、第１濃度予測部１０４による予測結果に基づく第１の予測濃度である。ここでは、第１の予測濃度は、注目画素において実現可能な最小の濃度値といえる。ただし、直前画素において最小パルス幅未満のパルスが存在する場合、出力可能な最小パルス幅になるよう直前画素のパルスを処理対象画素におけるパルスによって補う。これにより、画像の形成が不安定になりやすい孤立点も出力される。一方、第２濃度予測部１０５による予測結果に基づく第２の予測濃度は、注目画素において実現可能な最大の濃度値と言える。ただし、直前画素のパルスが終了した位相と処理対象画素の開始位置との間に十分なパルス間隔がない場合、処理対象画素における開始位置はパルスを減らしている。これにより、直前画素との間に必要な空白を安定して出力することができる。以下のステップにより、この２つの予測濃度値に基づいて、注目画素の露光制御信号を決定する。
【００３６】
ステップＳ８０６ではまず、第１の予測濃度と目標濃度値を比較する。ここで、第１の予測濃度は前述の通り、最小パルス幅を保証するための補正を適用した場合には、ステップＳ８０５において第１濃度予測部１０４が出力した予測結果をさらに補正した値である。また、最小パルス幅を保証する補正が必要ない場合には、第１濃度予測部１０４が出力した値である。第１の予測濃度は、注目画素のパルス幅を、安定して形成できる範囲で最小とした場合の値、または、注目画素でパルスを出力しない場合の値である。このため、第１の予測濃度がすでに目標濃度値以上である場合は、上記最小パルス幅を出力すると決定する。第１の予測濃度が目標濃度値よりも大きい場合は、ステップＳ８０７に進む。第１の予測濃度よりも目標濃度値の方が大きい場合は、ステップＳ８０８へと進む。
【００３７】
ステップＳ８０７では、第１濃度予測部１０４において仮定したパルス幅＝０、もしくは、ステップＳ８０５において最小パルス幅を保証するように補正した後の最小パルス幅に基づいて、注目画素のパルス幅を出力する。また注目画素の位相情報については直前画素と連結したパルスとするため、位相情報＝１とする。
【００３８】
ステップＳ８０８では、第２の予測濃度と目標濃度値を比較する。ここで、第２の予測濃度は、ステップＳ８０３において最小パルス間隔を保証するように補正した場合には、第２濃度予測部１０５が出力した予測結果をさらに補正した値である。また、最小パルス間隔を保証するような補正を必要としない場合には、第２濃度予測部１０５が出力した値である。つまり第２の予測濃度は、注目画素のパルス幅を安定して形成できる最小パルス間隔の範囲で最大とした場合の値、または注目画素全体の幅でパルスを出力する場合の値である。このため、第２濃度予測値が目標濃度値以下である場合は、最大パルス幅を出力すると決定する。第２の予測濃度が目標濃度値よりも小さい場合はステップＳ８０９へ進む。第２の予測濃度が目標濃度値よりも大きい場合は、ステップＳ８１０へと進む。
【００３９】
ステップＳ８０９では、第２濃度予測部１０５において仮定したパルス幅＝１５、もしくは、ステップＳ８０３において最小パルス間隔を保証するように補正した後の最大パルス幅に基づいて注目画素のパルス幅を決定する。また注目画素の位相情報については直前画素との間隔を最大とするため、位相情報＝０とする。
【００４０】
ステップＳ８１０では、ステップＳ８０７と同様の最小パルス幅と、ステップＳ８０９と同様の最大パルス幅との間で按分したパルス幅を注目画素のパルス幅として出力する。目標濃度値が第１予測濃度値と第２の予測濃度との間にある。出力すべきパルス幅は、たとえば、（最大パルス幅  −  最小パルス幅）×第１の予測濃度／（第２の予測濃度  −  第１の予測濃度）＋最小パルス幅で算出可能である。
【００４１】
【数１】
2014183534.tif 000003
【００４２】
また、位相情報については、ステップＳ８０３により最小パルス幅を保証するような補正が必要だった場合は、位相情報＝１、ステップＳ８０５において最小パルス間隔を保証するような補正が必要だった場合には、位相情報＝０とする。ステップＳ８０３、および、ステップＳ８０５のいずれにおいても補正されなかった場合には、参照バッファ１０３において仮定した位相情報をそのまま注目画素の位相情報とすることができる。
【００４３】
以上の処理により出力値決定部１０６は、目標濃度算出部１０２による目標濃度値と近くなるように注目画素の発光制御信号を決定することができる。さらに出力値決定部１０５は直前画素と注目画素とにおいて、所定の最小パルス幅、および最小パルス間隔の条件を満たす範囲内で注目画素の発光制御信号を決める。これにより、孤立点が消失したり、空白として残るべき間隙がつぶれてしまったりすることにより画質が低減してしまうことを防ぐことができる。そして近傍画素群からの影響を受けやすい電子写真方式を用いた画像形成装置において、目標とする濃度を実現することができる。なお、発光ダイオードなどレーザ以外の発光素子を用いた場合も同様である。
【００４４】
なお、最小パルス幅および最小パルス間隔の条件によって、注目画素のパルス幅が制限される。そのため、注目画素単独においては目標濃度値との乖離が発生する場合もある。しかしながら後続の画素を処理する際に、図６のように発光制御信号を決定済みの画素を含む領域についてフィードバックして評価されるため、差分を補償することができる。
【００４５】
＜実施例２＞
実施例２ではさらに、エッジ（隣接する画素間の差分が大きい境界）に基づいて、予測濃度値を算出する方法を説明する。予測濃度値以下、第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５における濃度予測方法について説明し、他の構成は同様であるため説明を省略する。
【００４６】
本実施例では、隣接する画素と注目画素とのパルス間隔に応じて、パルス幅を補正する。主走査方向のエッジについては、直前画素と注目画素とを参照する。また、副走査方向のエッジについては、上下に隣接する画素と注目画素とを参照する。図９は、パルス間隔とエッジ位置補正値との対応表を示す。図９におけるパルス間隔は、実施例１と同様の１／１５画素に相当する。第１濃度予測部１０４および第２濃度予測部１０５はそれぞれ、注目画素とその近傍画素群について、実施例１と同様に既に処理した画素については決定された露光制御信号を用いる。また注目画素および未処理の近傍画素については画像データにおける各画素値と予め設定された過程に基づいて、露光制御信号を設定する。
【００４７】
以下、図１０において、注目画素に対応する出力濃度として、３×３の矩形領域（図中の太線枠内）に対応する出力濃度を予測する例について説明する。図１０（ｂ）は各画素の露光制御信号を示す。画素内の上の数字はパルス幅を下の数字は位相情報を示す。図１０（ａ）は、図１０（ｂ）を模式的に示した図である。各画素の露光制御信号を補正するため、隣接する周囲の画素も参照する。３×３の矩形領域の各画素について、上下左右に隣接する画素を参照してエッジを考慮した補正を行う。そのため３×３の矩形領域の周囲の画素も参照する必要がある。ここでは各濃度予測部は、存在しない画素についてはパルス幅０の空白画素とみなして参照する。なお出力濃度の予測のために参照する画素の領域は、エッジ位置補正値による最大の変動幅によって決めればよい。
【００４８】
まず、主走査方向のエッジに基づく露光制御信号の補正を行う。パルス幅と位相情報によって構成される各画素の露光制御信号を参照し、エッジが発生するかを判別する。また、左右に隣接する画素とのパルス間隔を計算する。図９が示す対応表において、正のエッジ位置補正値は、パルス幅よりも形成される画像の幅が大きくなるように補正することを意味する。つまり、露光量分布の立ち下がりエッジが遅れ、立ち上がりエッジが早まるように補正する。また、負のエッジ位置補正値は、形成される画像の幅が小さくなるように補正することを意味する。つまり、立ち下りエッジが早まり、立ち上がりエッジが遅れるように補正する。これら補正値を、当該パルス間隔の両側、すなわち、連続する露光制御信号のパルスにおいて、先行するパルスの立ち下がりエッジを構成するパルス幅と、後続のパルスの立ち上がりエッジを構成するパルス幅に適用する。
【００４９】
図１１（ａ）は、図１０に対して主走査方向のエッジ位置補正を適用した結果であり、主要な部分について以下詳細に説明する。
【００５０】
画素１１０４については、パルス幅１５が１４に減少している。これは、画素１１０４終端の立下りエッジと画素１１０５内の立ち上がりエッジとの間隔７より、エッジ位置補正値が−１となり、立ち下りエッジ位置が早まるためである。画素１１０５においても、同様にエッジ位置補正−１を適用して、立ち上がりエッジ位置が遅れる補正により、パルス幅８が７に減少している。
【００５１】
画素１１０６においては、立ち下りエッジ位置は図１０と図１１（ａ）で変化していない。これは、パルス幅１０の画素１１０７との間隔が５であり、エッジ位置補正値が０となるためである。画素１１０７における立ち上がりエッジについても同様である。
【００５２】
画素１１０７終端の立下りエッジと、画素１１０８の立ち上がりエッジとの間隔は２であり、図９から、エッジ位置補正値＋１が得られる。これは、パルス幅拡大方向の補正であり、立ち下りエッジがパルス幅１相当遅れ、加えて、立ち上がりエッジがパルス幅１相当早まる。これにより、補正後の画素１１０７終端の立ち下りエッジと、画素１１０８の立ち上がりエッジが重なるため、図１１では間隔がなくなっている。
【００５３】
次に、副走査方向におけるエッジについて補正を行う。図１１（ｃ）は、副走査方向の補正方法を示す図であり、図中の上下方向である副走査方向において、画素境界を中心とする所定高さのエッジ補正領域を設ける。ここでは、エッジ補正領域の高さを画素の２／１０とする。つまり、各画素内の上下それぞれ１／１０の範囲がエッジ補正領域となる。
【００５４】
エッジ補正領域については、画素境界を共有する両画素の共通部分を算出する。つまり、画素境界に対して上下に位置するいずれかの画素が空白の場合には、もう一方の画素が空白でない場合であっても、エッジ補正領域内は空白として評価する。また、上下いずれかの画素について駆動信号の立ち上がりエッジ前、もしくは、立ち下りエッジ後に相当する部分についても同様に、当該部分を空白として評価する。
【００５５】
このようなエッジ補正により、図１１（ｃ）における斜線部のような補正結果が得られる。
【００５６】
第１濃度予測部１０４、および、第２濃度予測部１０５は、図１１（ｃ）における３×３画素の領域において、斜線部と格子部の面積を計算することで、当該領域の予測濃度値を得ることが可能である。
【００５７】
上記実施例では、エッジ補正領域において、境界両側の画素の共通部分としたが、和とするなどこのほかの演算方法も可能である。また、上記実施例ではエッジ補正領域について、主走査方向のエッジ位置補正を適用した図１１（ａ）を参照して評価したが、エッジ位置補正前の図１０の画像データを参照する方法も可能である。どのような補正が適しているかは、副走査方向の送りに対する照射スポット径の大きさなど、電子写真プロセスの条件にも依存する。
【００５８】
＜その他の実施例＞
また、本実施例において、ステップＳ８０３における最小パルス幅を保証するための補正やステップＳ８０５における最小パルス間隔を保証するための補正では、注目画素のパルス幅に対応する分のみ予測濃度値を修正する。しかしながら注目画素の予測濃度値を補正するに伴い、境界部からうける影響を考慮した補正値を算出するのがよい。たとえば、図６における画素間境界部６１３、６１４、６２２、および、６２５に対応する補正値は、注目画素のパルス幅変更により変わるので、ステップＳ８０６やステップＳ８０８では改めて補正値を求めることが望ましい。しかしながら、上記のように後続の画素を処理する際にフィードバックして評価されるため、上記実施例のように処理を簡略化することも可能である。
【００５９】
また前述の実施例では、出力決定部１０６において、最小パルス幅および最小パルス間隔を条件として判定した。しかしながら第１濃度予測部１０４における濃度予測のための仮定として最小パルス幅を設定することもできる。同様に、第２濃度予測部１０５における濃度予測のための仮定として最小パルス間隔を満たすように最大パルス幅を仮定する。上記により各濃度予測部があらかじめ最小パルス幅と最小パルス間隔を保証するならば、出力値決定部１０６におけるステップＳ８０１やステップＳ８０５は省略してもよい。
【００６０】
また、本実施例では２つの濃度予測部を構成としたが、これに限らない。例えば、１つの濃度予測部により目標濃度に近づくように補正し、高品質な画像を出力することもできる。例えば、濃度予測部では注目画素が取りうる範囲のちょうど中間の階調値を仮定して濃度を予測する。その際は前述の実施例と同様に、注目画素の周囲の画素群からの影響も考慮する。そして、目標濃度との差に基づいて、注目画素の出力値を決定すればよい。さらに、３つ以上の濃度予測部により構成することもできる。まず、中間のパルス幅に対応する予測濃度値と、目標濃度値とを比較する。予測濃度値が目標濃度値以上であれば、注目画素のパルス幅は上記中間のパルス幅以下とすべきであると推定できるため、これより大きいパルス幅の場合を除外できる。逆に、予測濃度値が目標濃度値以下であれば、注目画素のパルス幅は上記中間のパルス幅以上とすべきであると推定できるため、これより小さいパルス幅の場合を除外できる。以上の手順を繰り返して候補数を２に減らしたら、上記出力値決定部１０６と同様に露光制御信号を決定することが可能である。
【００６１】
本発明は、上述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても実現できる。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）がコンピュータが読み取り可能に記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することにより、上述した実施例の機能を実現する。
【図１】
2014183534.tif 000004
【図２】
2014183534.tif 000005
【図３】
2014183534.tif 000006
【図４】
2014183534.tif 000007
【図５】
2014183534.tif 000008
【図６】
2014183534.tif 000009
【図７】
2014183534.tif 000010
【図８】
2014183534.tif 000011
【図９】
2014183534.tif 000012
【図１０】
2014183534.tif 000013
【図１１】
2014183534.tif 000014
【図１２】
2014183534.tif 000015
【図１３】
2014183534.tif 000016