(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を有する記録ヘッドにより１画素あたり多値の画像を記録媒体に記録する画像形成部と、記録媒体に記録した画像を読み取るスキャナ部とを備える機器における画像処理装置であって、
画像データを入力し、入力した画像データを前記記録ヘッドによる記録分解能に相当する多値のハーフトーン化した画像データに変換するとともに、画素毎の多値記録パターンの変更によりハーフトーン処理を切替え可能な多値ハーフトーン処理部と、
前記記録ヘッドの主走査方向に一定の濃度域を有するテストパターンを発生するテストパターン発生部と、
前記テストパターンを前記多値ハーフトーン処理部で多値化して記録媒体に記録したときの画像データを前記スキャナ部で読み取り、読取結果をもとに前記記録ヘッドの主走査方向の記録濃度特性を算出する算出部と、
算出した主走査方向の記録濃度特性に応じて、前記多値ハーフトーン処理部での画素毎の多値記録パターンを切替え、前記多値記録パターンのスクリーンの線と角度で決定するベクトル線上に前記多値記録パターンを分散し、切替え後の多値記録パターンが記録前の多値記録パターンに比べて出力ドットのサイズが分散化するように多値ハーフトーン処理を行い、各記録素子による濃度のばらつきを目立たなくするように切り替える制御部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記多値ハーフトーン処理部は、前記スクリーンの線数と角度は同一とし、前記スクリーンの前記線数と角度で決定される単位マトリクス内で前記多値記録パターンを切り替える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記単位マトリクス内での前記多値記録パターンは、切替え前の記録パターンのトータル面積と切替え後の記録パターンのトータル面積が同じになるようにした請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記算出部は、前記テストパターンの画像を記録した記録媒体を前記スキャナ部で読み取った結果から、複数の濃度域のそれぞれの主走査方向の記録濃度のばらつきを算出する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数の記録素子を有する記録ヘッドにより１画素あたり多値の画像を記録媒体に記録する画像形成部と、記録媒体に記録した画像を読み取るためのスキャナ部とを備える機器における画像処理プログラムであって、コンピュータに、
入力画像データを前記記録ヘッドによる記録分解能に相当する多値のハーフトーン化した画像データに変換するとともに、画素毎の多値記録パターンの変更によりハーフトーン処理を切替える多値ハーフトーン処理機能と、
前記記録ヘッドの主走査方向に一定の濃度域を有するテストパターンを発生するテストパターン発生機能と、
前記テストパターンを前記多値ハーフトーン処理機能で多値化して記録媒体に記録したときの画像データを前記スキャナ部で読み取り、読取結果をもとに前記記録ヘッドの主走査方向の記録濃度特性を算出する算出機能と、
算出した主走査方向の記録濃度特性に応じて、前記多値ハーフトーン処理機能での画素毎の多値記録パターンを切替え、前記多値記録パターンのスクリーンの線と角度で決定するベクトル線上に前記多値記録パターンを分散し、切替え後の多値記録パターンが記録前の多値記録パターンに比べて、出力ドットのサイズが分散化するように多値ハーフトーン処理を行い、各記録素子による濃度のばらつきを目立たなくするように切り替える制御機能と、
を実現させる画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＬＥＤアレイヘッド等の記録ヘッドを用いて記録媒体にカラー画像を記録する機器において、筋ムラ、濃度ムラを軽減する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤアレイヘッドを用いた画像形成装置がある。ＬＥＤアレイヘッドは、複数のＬＥＤ素子を主走査方向に配列したものであり、画像形成装置には、例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の記録用にＬＥＤアレイヘッドをそれぞれ設けている。
【０００３】
ところで、複数のＬＥＤ素子から構成されるＬＥＤアレイヘッドを用いて画像を記録した場合、個々のＬＥＤ素子の光量や発光特性のばらつきから、ＬＥＤアイレイヘッドの並び（主走査方向）と直交する方向に筋ムラや濃度ムラが発生することがあり、画像品質を劣化させるという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、複数のＬＥＤ素子が主走査方向に配列されたＬＥＤアレイヘッドの各ＬＥＤ素子の発光量をそれぞれ検出し、各光量の検出値に応じてそれぞれ対応するＬＥＤ素子の発光デューティ比を変更して発光量を補正する光量補正手段を有するデジタル書込装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、光量補正手段によりＬＥＤ素子の発光デューティ比を変更する際に、必要に応じて隣接する他のＬＥＤ素子の発光デューティ比も変更する手段を備えたデジタル書込装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら従来の光量補正方式は、処理が煩雑で、回路規模が大きくなり高コストなものとなる。また、記録密度より高い解像度を持つＬＥＤアレイヘッドを使用して補正を行うものに関しては、素子数が増える分だけ物理的に高コストになる、またそれに合わせて制御回路も大規模化し複雑になるといった問題がある。
【０００７】
さらに、光量補正方式一般に言えることであるが、光検出データに基づいて各素子の光量を補正する画像形成装置では、装置内部の各発光素子の経時的な素子劣化や取り付け精度のズレなどの、経時変化に起因する筋ムラや濃度ムラにより画像品質が低下するという問題も考慮する必要がある。さらに筋ムラや濃度ムラの補正によって、混色カラー画像を形成した場合に色味が変化するという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８１０３２号公報
【特許文献２】特開２００３−１８２１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤアレイヘッド等の記録ヘッドを用いて記録媒体上に多値の画像形成を行う機器において、筋ムラや濃度ムラの発生を軽減する画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態は、複数の記録素子を有する記録ヘッドにより１画素あたり多値の画像を記録媒体に記録する画像形成部と、記録媒体に記録した画像を読み取るスキャナ部とを備える機器における画像処理装置であって、画像データを入力し、入力した画像データを前記記録ヘッドによる記録分解能に相当する多値のハーフトーン化した画像データに変換するとともに、画素毎の多値記録パターンの変更によりハーフトーン処理を切替え可能な多値ハーフトーン処理部と、前記記録ヘッドの主走査方向に一定の濃度域を有するテストパターンを発生するテストパターン発生部と、前記テストパターンを前記多値ハーフトーン処理部で多値化して記録媒体に記録したときの画像データを前記スキャナ部で読み取り、読取結果をもとに前記記録ヘッドの主走査方向の記録濃度特性を算出する算出部と、算出した主走査方向の記録濃度特性に応じて、前記多値ハーフトーン処理部での画素毎の多値記録パターンを切替え、前記多値記録パターンのスクリーンの線と角度で決定するベクトル線上に前記多値記録パターンを分散し、切替え後の多値記録パターンが記録前の多値記録パターンに比べて出力ドットのサイズが分散化するように多値ハーフトーン処理を行い、各記録素子による濃度のばらつきを目立たなくするように切り替える制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成図。
【図２】第１の実施形態において使用するＬＥＤアレイヘッドを示す斜視図。
【図３】第１の実施形態におけるプリンタエンジン部を示す構成図。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置内部のシステム構成図。
【図５】第１の実施形態におけるＬＥＤアレイヘッドの光量補正の説明図。
【図６】第１の実施形態におけるＬＥＤアレイヘッドを用いた多値記録のイメージを示す説明図。
【図７】第１の実施形態の主要部である画像処理部の構成を示すブロック図。
【図８】第１の実施形態における第１のテストパターンを示す説明図。
【図９】第１の実施形態における第２のテストパターンを示す説明図。
【図１０】第１の実施形態における多値記録パターンの一例を示す説明図。
【図１１】第１の実施形態において記録媒体上に記録されるトナードットパターンの一例を示すイメージ図。
【図１２】第１の実施形態における演算部での判断処理を説明する波形図。
【図１３】第１の実施形態における画像処理部の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。本実施形態は、ＬＥＤアレイヘッド等の記録ヘッドを用いて、１画素当たりの発光時間の分割制御によって多値記録を行う画像処理装置に関する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、ＬＥＤアレイヘッドを用いた画像形成装置（例えばＭＦＰ）のシステム構成図である。図１に示すＭＦＰ（Multifunction Peripheral）１０は、制御部であるプロセッサ（又はコントローラ）１１を有する。プロセッサ１１は、バスライン１２を介して、通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）１３、スキャナ部１４、プリンタエンジン部１５、機械的な機構部を制御するメカニカルコントロール部１６、表示部を含む操作部１７、メモリ部１８等に接続されている。
【００１４】
プロセッサ１１は、ＣＰＵを含み、かつメモリ部１８に格納された画像処理プログラムに基づいて所定の処理を実行し、画像形成の動作を制御するコンピュータである。メモリ部１８は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）等から構成され、ＭＦＰ１０において利用される種々の情報やプログラムを格納する。
【００１５】
通信インターフェース（Ｉ/Ｆ）１３は、外部機器、例えばＰＣ（Personal computer）等との通信を行う。操作部１７は、例えばタッチパネル式の表示部や各種の操作キーを含み、ユーザやサービスマンによる各種の指示を入力することができる。
【００１６】
図２は、記録ヘッドであるＬＥＤアレイヘッド２０を示す斜視図である。ＬＥＤアレイヘッド２０は、本体２１と、本体２１を覆うカバー２２を有し、カバー２２の上部には集光レンズアレイ２３を設けている。本体２１内には、記録素子である発光ダイオード（ＬＥＤ素子）を直線状に並べたＬＥＤアレイが設けられ、それぞれのＬＥＤから発せられる光を集光レンズアレイ２３で集光して出射する。ＭＦＰ１０では、ＬＥＤアレイヘッド２０を、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）に対応してそれぞれ設けている。
【００１７】
図３は、プリンタエンジン部１５を拡大して示す構成図である。プリンタエンジン部１５は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像形成部３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋを含む。画像形成部３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋは、中間転写ベルト３１の下側に、上流から下流側に沿って並列に配置している。なお、以下の説明において各画像形成部３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋは同じ構成であるため、画像形成部３０Ｋを代表にして説明する。
【００１８】
図３に示すように、画像形成部３０Ｋは、像担持体である感光体ドラム３２Ｋを有し、感光体ドラム３２Ｋの周囲に、回転方向ｔに沿って帯電チャージャ３３Ｋ、現像器３４Ｋ、１次転写ローラ３５Ｋ、クリーナ３６Ｋ、ブレード３７Ｋ等を配置している。感光体ドラム３２Ｋの露光位置には、ＬＥＤアレイヘッド２０Ｋから主走査方向に光を照射し、感光体ドラム３２Ｋ上に静電潜像を形成する。同様に感光体ドラム３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ上にもＬＥＤアレイヘッド２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙから主走査方向に光を照射し、静電潜像を形成する。
【００１９】
画像形成部３０Ｋの帯電チャージャ３３Ｋは、感光体ドラム３２Ｋの表面を一様に全面帯電する。現像器３４Ｋは、現像ローラ３４ａによりブラックのトナー及びキャリアを含む二成分現像剤を感光体ドラム３２Ｋに供給する。クリーナ３６Ｋは、ブレード３７Ｋを用いて感光体ドラム３２Ｋ表面の残留トナーを除去する。
【００２０】
中間転写ベルト３１を張架する駆動ローラ３８には、２次転写ローラ３９を対向して配置している。駆動ローラ３８と２次転写ローラ３９間を記録媒体である用紙Ｓが通過する際に、２次転写ローラ３９により２次転写電圧が印加され、中間転写ベルト３１上のトナー像を用紙Ｓに２次転写する。尚、２次転写ローラ３９の下流には定着器が設けられているが、図示は省略する。
【００２１】
図４は、画像形成部とスキャナ部とを備える機器であるＭＦＰ１０の内部のシステム構成図であり、各ファンクション（プリント、コピー機能）のデータの流れを示す。もちろん図４の構成に限られるものではなく、スキャナが搭載されているマシンであれば、本実施形態は適用できる。本実施形態においては、スキャナを利用したＬＥＤの濃度ムラ、筋ムラの抑制について特徴的な機能を有する。
【００２２】
以下、図４について詳細に説明する。ＭＦＰ１０は、スキャナ部１１に接続したスキャナ系処理部４１と、ＲＩＰ（Raster Image Processor）４２を有する。ＲＩＰ４２は、ＬＡＮ（Local Area Network）１００を介して、ＰＣ（Personal computer）６０に接続されている。ＰＣ６０のドライバ６２は、アプリケーション６１の印刷指示によって、画像データとともに印刷制御指示を、ＬＡＮ１００を経由してＭＦＰ１０に出力する。
【００２３】
スキャナ系処理部４１とＲＩＰ４２は、データ符号化部４３とデータ復号化部４４を含む圧縮伸張部に接続され、データ符号化部４３とデータ復号化部４４にはデータ記憶部４５が接続されている。データ復号化部４４の出力は、プリンタ系処理部４６、ＴＲＣ（Tone Reproduction correction）処理部４７、多値ハーフトーン処理部４８、ヘッド補正処理部４９を介してＬＥＤエンジン５１に出力される。またヘッド補正処理部４９には補正メモリ５０が接続されている。
【００２４】
次に図４の動作について、ＰＣ６０からの画像データを基に記録媒体（用紙）にプリントするプリントパスと、スキャナ１４で読み取った原稿をコピーするコピーパスを例に説明する。
【００２５】
先ずプリントパスにおいては、ＰＣ６０のアプリケーション６１上での印刷命令により、ＰＣ６０からドライバ６２を介してページ記述言語化（ＰＤＬ化）されたデータがネットワーク１００を通してＭＦＰ１０に送信される。ＭＦＰ１０内部では、このページ記述言語に対してＲＩＰ４２により処理が行われる。
【００２６】
ＲＩＰ４２では、内部の属性分析部によって、受け取ったＰＤＬコードから画像の属性を分析し種類を分類する。基本的に、画像は大きく分けて、テキスト、グラフィック、フォトビットマップのいずれかの属性となる。この分類したデータの属性はタグとしてそれぞれのタイプの属性が割り当てられ後段の処理に渡される。
【００２７】
例えば上記３種類の属性を持つ場合には２ｂｉｔのタグデータが必要となる。ＰＤＬコードデータは、ＲＩＰ４２内部のラスター演算部により、コードデータをビットマップデータに変換する。カラープリンタの場合、例えばＲＧＢ各色８ｂｉｔのデジタルデータをビットマップデータに変換し、モノクロプリンタの場合は単色８ｂｉｔのビットマップデータに変換する。
【００２８】
各ビットマップデータには、その位置に対応するタグデータも割り当てられている。変換された各色８ｂｉｔのＲＧＢ色信号を、ＲＩＰ４２内部の色変換処理部により、プリンタでの色再現色のＣＭＹ色、あるいはＣＭＹＫ色に変換する。尚、Ｒ，Ｇ，Ｂはレッド、グリーン、ブルーの各色を示し、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を示している。
【００２９】
色変換された画像は、データ符号化部４３に送られデータの圧縮が行われる。このときの圧縮方式は、各色８ｂｉｔのプリント画像データを効率よく圧縮する方式が望ましく、基本的にビジュアルロスレスとなる圧縮方式を採用する。圧縮された画像データは、メモリやＨＤＤ等のデータ記憶部４５に一時記憶される。画像データを圧縮することによりデータ記憶部４５に記憶するデータの容量を抑えることができ、システム全体のパフォーマンスを上げることができる。
【００３０】
データ記憶部４５では、ＭＦＰ特有の機能として、電子ソートやページの回転といった処理が必要に応じて実行される。データ復号化部４４では、データ記憶部４５からのデータを読み出し、符号化されたデータを所定の手順によって復号化する。回転等をシンプルに実現するために、一般的に、符号化は固定長の符号化とすることが望ましい。
【００３１】
次にプリント系処理部４６において、フィルタ処理やタグデータに従ったオブジェクト別の高画質処理等を行う。ＴＲＣ処理部４７では、プリンタエンジンの特性に合わせた画像濃度のキャリブレーションや好みの階調特性を得るためのγ変換を行う。このＴＲＣ処理部４７においては、各オブジェクト間の画像の特性を考慮した上で、タグデータにより最適なγ変換処理が行うことができるようにＴＲＣ処理を切り替える構成となっている。
【００３２】
次に、多値ハーフトーン処理部４８においては、１画素のデータをプリンタエンジン部１５の記録分解能（発光時間の分割能力）に合わせて、入力階調ビット数以下の階調数の画像データに変換（ハーフトーン化）する。例えば、８ｂｉｔの入力画像を４ｂｉｔ化する。具体的には多値ディザ処理等の手法で実現できる。多値ハーフトーン処理部４８においても、各オブジェクト間の画像の特性を考慮して、タグデータにより最適なハーフトーン化処理を行うようにハーフトーン化処理を切り替えることもできる。
【００３３】
次にヘッド補正処理部４９では、予め工場出荷時等の初期設定時に、光検出データに基づいて各ＬＥＤ素子の光量を補正するデータ（光量補正データ）を補正メモリ５０に蓄えておき、ヘッド補正処理部４９に入力される画像データに対して、光量補正データに基づいて各ＬＥＤ素子の光量を補正する。
【００３４】
図５は、光量補正の説明図である。ＬＥＤ素子では、光量によって画素毎にビーム径がばらつくため、ドットが均一に再現されない。例えば図５（ａ）において、現像閾値（スレッショルドレベルＴＨ）より上の部分が画像となるが、光量Ａ，Ｂによって再現されるドットＡ’，Ｂ’の大きさが変わる。そこで、図５（ｂ）に示すように、光量Ａのレベルを大きくすることで現像閾値ＴＨでのビーム径が同じになるように補正する。光量補正により、画素毎のビーム径のばらつきを補正し、ドットＡ’，Ｂ’の再現が均一になる。
【００３５】
ＬＥＤエンジン部５１においては、最終的に補正された画像データを、ＬＥＤアレイヘッド２０を駆動するための分割駆動信号に変換し、記録媒体に画像を形成する。本実施形態では、６００ｄｐｉ／１６値の場合を基本に説明するが、解像度や多値の階調数はこれに限ることなく、エンジンが追従すれば任意の仕様の記録が可能である。もちろん主走査方向と副走査方向の解像度が異なる場合でも利用できる。
【００３６】
図６（ａ），（ｂ）は、ＬＥＤアレイヘッド２０を用いた最終的な多値記録のイメージ例を示す。実際、電子写真プロセスはアナログ的制御要素が強いため、図以上に記録媒体（用紙）上に出力される画像は鈍った状態となる。
【００３７】
また、図６の例では、レーザ記録装置で汎用的に使用されているＰＷＭ技術のポジショニング信号が使えない場合を示している。ＰＷＭ技術では、各画素の印字開始位置を左、中央、右の３値に変えることができるが、ＬＥＤの場合は、画素の中央に光を当てるため、図６（ａ），（ｂ）のような多値記録となる。
【００３８】
一方、コピーパスにおいては、先ずスキャナ部１４で原稿を読み取り、ＲＧＢ各色８ｂｉｔのビットマップデータを得る。次にスキャナ系処理部４１でシェーディング補正や拡大縮小処理、補色変換、レンジ補正といった処理を行い、データ符号化部４３にデータを送り、データの圧縮を行う。このときの圧縮方式は、ＲＧＢ各色８ｂｉｔのコピー画像データを効率よく圧縮する方式が望ましい。
【００３９】
圧縮された画像データは次に、データ記憶部４５に一時記憶される。データ復号化部４４では、データ記憶部４５からデータを読み出し、符号化されたデータを所定の手順によって復号化する。回転等をシンプルに実現するために、一般的に符号化は、固定長の符号化とすることがより望ましい。次にプリント系処理部４６においては、場合によって３色のＣＭＹ信号を墨入れ処理などによりＣＭＹＫ色に変換する。次のＴＲＣ処理部４７以降の処理は、プリントパスと同じである。
【００４０】
次に図７を参照して本実施形態の主要部である画像処理部５５の構成について説明する。画像処理部５５は、スキャナキャリブレーションと、筋ムラや濃度ムラ補正を行う。
【００４１】
図７に示すように、画像処理部５５は、ＴＲＣ処理部４７、多値ハーフトーン処理部４８、ヘッド補正部４９、補正メモリ５０のほかに、スキャナ部１４に接続した演算部５２と、テストパターン発生部５３と、ページメモリ５４を含む。演算部５２は、ＴＲＣ処理部４７と多値ハーフトーン処理部４８に接続され、テストパターン発生部５３は、ＴＲＣ処理部４７と多値ハーフトーン処理部４８の間に設けられ、ページメモリ５４からは画像データがＴＲＣ処理部４７に供給される。
【００４２】
演算部５２は、プロセッサ１１のＣＰＵで構成し、スキャナ部１４で読取った結果を算出する算出部と、ＴＲＣ処理部４７及び多値ハーフトーン処理部４８を制御する制御部としての機能を有する。尚、図７において、矢印１０１はスキャナキャリブレーションの処理の流れを示し、矢印２０１は、筋ムラ、濃度ムラの補正処理の流れを示す。
【００４３】
先ず、スキャナキャリブレーションを簡単に説明する。電子写真エンジンは、温度、湿度といった環境変化や、連続印刷、あるいは経時によるメカニズム、プロセス、材料などの特性変化に起因して画質が変動しやすくなる。このため、スキャナ部１４を搭載しているＭＦＰ１０では、スキャナキャリブレーションという手法を定期的に実行することで、出力特性の安定化を図っている。
【００４４】
図７において、スキャナキャリブレーションでは、テストパターン発生部５３で発生した図８に示すようなテストパターン１０２を多値ハーフトーン化処理部４８で多値化した後、ヘッド補正部４９を介してＬＥＤエンジン５１に最終テストパターンを送る。ＬＥＤエンジン５１は、記録媒体上に、テストパターン１０２のレイアウトに従った複数のパッチ階調画像を記録する。図８では、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ毎の多階調のテストパターン１０２（第１のテストパターン）を例示している。
【００４５】
記録媒体上に記録された複数のパッチ階調画像は、スキャナ部１４によって読み取られ、演算部５２は、読み取り値に基づいて階調補正を実施する。階調補正の結果は対応するＴＲＣ処理部４７の処理に反映される。なお、多値ハーフトーン処理部４８は、基準としてプリントの階調再現重視に対応するモードのものを使用する。またテストパターン発生部５３は、ＴＲＣの補正計算方式によっては、ＴＲＣ処理部４７の前段にあっても別に構わない。
【００４６】
本実施形態の要点は、ＬＥＤアレイヘッド２０のＬＥＤ素子に依存する出力変動をも考慮し、筋ムラや濃度ムラを抑制し、出力を安定させることにある。筋ムラや濃度ムラの補正について説明する前に、ヘッド補正部４９について説明をしておく。
【００４７】
各ＬＥＤアレイヘッド２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋが持つデバイス固有の筋ムラは、例えば工場出荷時にＬＥＤアレイヘッド２０の素子毎の発光量をそれぞれ検出し、各検出値に応じてそれぞれ対応するＬＥＤ素子の発光デューティ比を変更する補正量を予め算出し、この光量補正データを補正メモリ５０に保存しておく。補正メモリ５０への補正データの書き込みは、補正工程が複雑で手間がかかるため工場出荷時に一度書き込んだ後は、滅多に書き換えることはしない。
【００４８】
ＬＥＤ素子のデバイス特性として、より詳しくは、個々のＬＥＤ素子は、ベタ以外の中間階調を表現するための中間の光量特性も違うため、それぞれのＬＥＤ素子の発光デューティ比を変更する補正量を、それぞれ記録可能な階調値毎（例えば本実施例では１６値分）に持つ方が補正としての性能は良い。しかしながら、何千個もあるＬＥＤ素子に対して、各階調毎に補正値を持つことは回路規模が非常に大きくなり、高コスト化を招く結果となる。そこで一般には、各ＬＥＤ素子のベタの発光特性のみが均一に揃うようにヘッド濃度補正が行われることが現実的である。
【００４９】
以下、図７の多値ハーフトーン化処理部４８における具体的な筋ムラ、濃度ムラの補正手順を説明する。筋ムラが発生した場合、例えばサービスマンが操作部１７（図１）を操作して、筋ムラ補正ボタンを押すことで補正処理を開始する。
【００５０】
筋ムラ、濃度ムラの補正を行う場合、テストパターン発生部５３からは、図９に示すようなテストパターン２０２を発生し、多値ハーフトーン化処理部４８で多値化した後、ヘッド補正部４９を介してＬＥＤエンジン５１にテストパターンを送る。
【００５１】
図９のテストパターン２０２（第２のテストパターン）は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＫのＬＥＤアレイヘッド２０に対応してそれぞれ用意する。テストパターン２０２は、横方向の濃度が一定の帯状の複数階調のパターンであり、横方向は主走査方向に対応する。尚、テストパターン２０２は、実際にはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ毎に色が異なる。
【００５２】
ＬＥＤエンジン５１は、記録媒体上にテストパターンのレイアウトに従った複数の帯状パッチ階調画像を記録する。記録媒体上の複数の帯状パッチ階調画像は、スキャナ部１４によって読み取られる。
【００５３】
次に演算部５２では、各階調域毎の主走査方向の濃度特性の分散性、バラツキを計算し、この計算結果によって多値のハーフトーン化処理を切り替えるか否かを判定する。多値のハーフトーン化処理を切り替える場合は、多値記録パターン（図１０）を変更する。ヘッド補正部４９について説明したように、通常各ＬＥＤ素子はベタの発光特性が均一に揃うような補正が行われているため、初期出荷時のデフォルトの状態としては、図１０（ａ）に示すように、フルベタドットを多用する多値ハーフトーン化処理での記録パターン出力の方が、筋ムラ、濃度むらに対してロバスト性が高い。
【００５４】
図１０（ａ）は、多値記録パターンを説明する図であり、ＬＥＤ素子を駆動して発光するための電気信号を示す。図１１（ａ）は、図１０（ａ）の多値記録パターンにより実際に記録媒体上に記録されるトナードットパターンのイメージ図である。
【００５５】
しかし、経時変化による各ＬＥＤ発光素子の出力特性の変化や、メカニズムのヘタリによるデフォーカス、光軸のズレなどによって、ヘッド補正処理自体が有効に機能しなくなると、図１０（ａ）のようなフルベタドットを多用する多値ハーフトーン化処理での多値記録パターン出力では、逆に筋ムラや濃度むらがヘッド補正部４９で強調されて目立つようになる。
【００５６】
そこで、各画素において出力ドットのサイズを散らし、筋ムラ、濃度ムラがぼかされて目立たなくなるよう多値記録パターンの変更処理を行う。図１０（ｂ）は、変更後の多値記録パターンを説明する図であり、出力ドットのサイズを散らすためのＬＥＤ素子の電気信号を示す。また図１１（ｂ）は、各画素において出力ドットのサイズを散らしたときの記録媒体上に記録されるトナードットパターンを示すイメージ図である。
【００５７】
特に筋ムラや濃度ムラの目立ちやすい階調域は、経時変化によって別の濃度域に移ることもある。そこで、本実施形態では、スキャナ部１４で読み取った各階調域の主走査方向の濃度特性の分散性、バラツキを算出し、バラツキの特性の悪い傾向が、別の濃度域にシフトしたと判断した場合、多値のハーフトーン化処理を、例えば図１０（ａ）、図１１（ａ）から図１０（ｂ）、図１１（ｂ）に切り替えるといった操作を行う。
【００５８】
多値ハーフトーン処理部４８は、スクリーンの線数と角度は同一とし、スクリーンの線数と角度で決定される単位マトリクス内で多値記録パターンを切り替える。具体的には、フルベタのドットを多用するスクリーンパターンと、中間ドットを多用するスクリーンパターンを、ＬＥＤエンジン５１の出力特性の状態によって切り替え、筋ムラや濃度ムラの各濃度域による出力特性の状態によってスクリーンパターンを切り替えるようにする。
【００５９】
多値ハーフトーン化処理部４８は、多値化テーブルを用いた多値ディザ処理で実現することができ、幾つかの多値スクリーンパターンを用意しておき、多値ディザテーブルの閾値を変更し、切り替えて出力することで多値スクリーンパターンの制御が可能となる。また切り替える多値記録パターンは、図１０（ａ）、（ｂ）に示す２種類だけでなく何種類あっても良い。
【００６０】
また、単に各階調域でのバラつき度合いが所定の判断基準を超えた場合に、多値のハーフトーン化処理を、例えば図１１（ａ）から図１１（ｂ）に切り替えるといった操作を行っても良い。
【００６１】
図１２は、演算部５２での判断処理を説明する波形図である。図１２は、テストパターン２０２（図９）のレイアウトに従って記録媒体上に記録された複数の帯状パッチ階調画像をスキャナ部１４によって読み取った読取結果を示す。図１２（ａ）は、初期状態を示し、図１２（ｂ）は経時変化によってＬＥＤ素子の発光特性が変化したとき状態を示す。
【００６２】
図１２（ａ），（ｂ）において縦軸はスキャナ１４での読取り信号のレベルを示し、横軸は主走査方向（ＬＥＤ素子の並び方向）を示す。演算部５２は、図１２の読取り結果をもとに、各階調域での濃度のバラつき度合いが所定の判断基準を超えた場合に、多値ハーフトーン処理部４８を制御し、多値のハーフトーン化処理を切り替える。
【００６３】
尚、多値のハーフトーン化処理を切り替えたとき、スクリーンの角度や線数、あるいは基本形状（万線系、網点系など）などの基本構造が変わると、混色した場合の色間におけるドットの重なり方や面積率が変化して色味が変化するという問題が発生する。したがって、色間のドットの重なり方が変わらないようにするため、本実施形態では、スクリーンの角度や線数、基本形状（万線系、網点系など）は変えずに、スクリーンの切り替えは、多値ハーフトーンを形成するドット（記録パターン）の大小の組み合わせを変えることで対応する。
【００６４】
即ち、図１０の多値記録パターンにおいて、切替え前（ａ）と切替え後（ｂ）では、スクリーンの線Ｌの数や角度θは同じで、線間のピッチＰも同じになるようにしている。図１１（ａ）、（ｂ）では、それぞれ矢印のベクトルＶ１は変わらず基本的な線数や角度θは同じであり、多値のドットパターン（多値の記録パターン）のみがベクトルＶ１上で分散するように変化していることが分かる。ベクトルＶ１は、スクリーンの線と角度で決定する。尚、スクリーンの角度は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｃ毎に異ならせているが、同じ色については同じスクリーン角度が適用される。
【００６５】
また各画素の出力ドットのサイズを分散化する際、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、分散化する前の出力ドットと、分散化したあとの出力ドットのトータルの面積が同じになるようにしている。即ち、図１１（ａ）において、分散化する前の出力ドットの１単位のマトリクスをＱ１とし、図１１（ｂ）において、分散化した後の出力ドットの１単位のマトリクスをＱ２としたとき、単位マトリクスＱ１内の出力ドットの面積と単位マトリクスＱ２内の出力ドットの面積とが等しくなるように多値記録パターンを切り替える。
【００６６】
尚、図１０、図１１においては、網点系の多値出力パターンを示しているが、これに限ることなく、万線形の多値出力パターンを利用しても良く、基本となる形状自体（万線系、網点系など）は線数、角度が変わらなければどのようなものでも良い。
【００６７】
また、筋ムラ、濃度補正の実施は、サービスマンが行っても、一般ユーザが行っても良く、プリンタエンジン全体の補正手順としては、筋ムラ、濃度補正の後にスキャナキャリブレーションを実行する手順が続くことになる。
【００６８】
また、ＭＦＰ１０など階調処理がファンクションあるいはモードによって、プリント（階調優先）モードの階調処理と異なるものについても、それぞれの多値ハーフトーン化処理を判定結果によって切り替えても良い。当然、筋ムラ、濃度ムラ補正処理による判定結果によってはスクリーン処理の切り替えが元の状態に戻るということもあり得る。
【００６９】
図１３は、画像処理部５５の動作を示すフローチャートである。図１３の処理は、メモリ部１８に格納された画像処理プログラムに基づいてプロセッサ１１のＣＰＵの制御のもとに実行される。
【００７０】
図１３において、サービスマン等の指示によって筋ムラ補正がスタートすると、動作（Act.）Ａ１では、テストパターン発生５３から図９に示す第２のテストパターン２０２を発生する。動作Ａ２では、多値ハーフトーン処理部４８によって多値ハーフトーン化処理が行われる。動作Ａ３ではヘッド補正部４９により各ＬＥＤ素子の光量を補正し、動作Ａ４では、テストパターン２０２のレイアウトに従った複数の帯状パッチ階調画像（テストパターン画像）が記録媒体（用紙）に印刷される。動作Ａ５では、テストパターン画像がプリント出力される。
【００７１】
動作Ａ６でプリント用紙が原稿台にセットされると、動作Ａ７では、スキャナ部１４によりプリント用紙の画像データを読込む。動作Ａ８では、読み取ったテストパターン画像の主走査方向の濃度特性を演算部５２により算出する。動作Ａ９では、算出した濃度特性をもとに筋ムラの変動の大きさを判断する。筋ムラの変動の大きさはＣＰＵによって判断する。
【００７２】
動作Ａ９で筋ムラの変動が予め設定した設定値よりも大きい場合は、動作Ａ１０に進み、ＣＰＵは、多値のハーフトーン化処理を切り替え、各画素において出力ドットのサイズを分散化し、筋ムラ、濃度ムラがぼかされて目立たなくなる処理を行う。また動作Ａ９で筋ムラの変動が予め設定した範囲以下の場合、及び動作Ａ１０のあとは、動作Ａ１１に進み、スキャナキャリブレーションを実行するか否かを判断する。
【００７３】
スキャナキャリブレーションを実行しない場合は処理を終了する。スキャナキャリブレーションを実行する場合は、動作Ａ１２に進み、図８に示す第１のテストパターン１０２を発生して、キャリブレーションのフローにしたがってスキャナキャリブレーションを実行する。
【００７４】
以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、ＬＥＤアレイヘッドを用いて記録媒体上に多値の画像形成を行う際に、簡易かつ低コストの構成で筋ムラを抑制することが可能となる。また、ＬＥＤアレイヘッドの各ＬＥＤ素子の経時的な素子劣化や、取り付け精度の経時ズレに起因する光量ムラを均一化できる。さらに、混色カラー再現時の色変動を抑制することができる。
【００７５】
尚、本実施例においては、ＬＥＤアレイヘッド２０を用いた画像処理装置について述べたが、これに限ることなく複数の記録素子を持つ記録ヘッドに対しても利用できることは言うまでもない。また、１ライン分のヘッドを用いた画像処理装置に限らず、シリアルヘッドを用いたシリアル記録パスで構成されたＭＦＰなどにも利用できる。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７７】
１０…画像形成装置（ＭＦＰ）
１１…プロセッサ（制御部）
１４…スキャナ部
１５…プリンタエンジン部（画像形成部）
１７…操作部
２０，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ…記録ヘッド（ＬＥＤアレイヘッド）
４８…多値ハーフトーン処理部
４９…ヘッド補正処理部
５０…補正メモリ
５１…ＬＥＤエンジン
５２…演算部
５３…テストパターン発生部
５４…ページメモリ
５５…画像処理部
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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