(57)【要約】  【課題】  階調ジャンプを抑制して良質な中間調画像を形成する。  【解決手段】  画像データの濃度に応じてＭ×Ｎ(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)ドットのサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることで、画像データの階調処理を行う。画像処理部は、サブマトリックス内に記録する画素の数が１である場合を除き、記録する画素が副走査方向(プロセス方向)に連続して２つ以上存在するように、換言すれば、記録する画素がプロセス方向に孤立して存在しないように、サブマトリックス内に記録する画素の位置を設定する。  【選択図】  図９
2006086759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の濃度からなる画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された前記画像データの濃度に応じてＭ×Ｎ画素(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)のサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることにより当該画像データを階調処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段にて階調処理された画像データを記録手段に出力する出力手段とを含み、
前記画像処理手段は、前記サブマトリックス内に記録する画素の数が１である場合を除き、記録する画素がプロセス方向に連続して２つ以上存在するように当該サブマトリックス内に記録する画素の位置を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、
前記入力手段から入力された前記画像データの濃度と、画像の濃度および前記サブマトリックス内に記録すべき画素の位置を対応付けた記録しきい値テーブルとを比較して、当該サブマトリックス内に記録すべき画素の位置を設定する記録設定部と、
前記入力手段から入力された前記画像データの濃度と、画像の濃度および前記サブマトリックス内から消去すべき画素の位置を対応付けた消去濃度テーブルとを比較して、当該サブマトリックスより消去すべき画素の位置を設定する消去設定部と
を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、
複数のサイズのサブマトリックスに対応した複数の記録しきい値テーブルが格納される記録しきい値テーブル格納部と、
前記複数のサイズのサブマトリックスに対応した複数の消去濃度テーブルが格納される消去濃度テーブル格納部と
をさらに有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記出力手段により画像データが出力される前記記録手段は、発光素子が所定数配列された発光チップを千鳥状に配列したものからなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
所定の濃度からなる画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された前記画像データの濃度に応じてＭ×Ｎ画素(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)のサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることにより当該画像データを階調処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段にて階調処理された画像データを記録手段に出力する出力手段とを含み、
前記画像処理手段は、前記サブマトリックス内に記録する画素の数が１である場合を除き、記録する画素がプロセス方向に孤立しないように当該サブマトリックス内に記録する画素の位置を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、
前記サブマトリックス内にｎ＋１個(ｎは所定の正の整数)の画素を記録する場合には、当該サブマトリックス内にｎ個の画素を記録する場合におけるｎ個の記録画素に、当該ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に隣接する１つの画素を加えてｎ＋１個の記録画素を設定し、
前記サブマトリックス内にｎ＋２個の画素を記録する場合には、前記ｎ個の記録画素に、当該ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に直交する方向に隣接する列においてプロセス方向に連続する２つの画素を加えてｎ＋２個の記録画素を設定すること
を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像処理手段は、
前記サブマトリックス内にｎ＋３個の画素を記録する場合には、前記ｎ＋２個の記録画素に、前記ｎ＋１個の記録画素における前記１つの画素を加えてｎ＋３個の記録画素を設定すること
を特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
入力される画像データの濃度に応じて、Ｍ×Ｎ画素(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)のサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることにより、当該画像データを階調処理して画像形成装置に出力するための画像処理方法であって、
前記サブマトリックス内にｎ＋１個(ｎは所定の正の整数)の画素を記録する場合には、当該サブマトリックス内にｎ個の画素を記録する場合におけるｎ個の記録画素に、当該ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に隣接する１つの画素を加えてｎ＋１個の記録画素を設定し、
前記サブマトリックス内にｎ＋２個の画素を記録する場合には、前記ｎ個の記録画素に、当該ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に直交する方向に隣接する列においてプロセス方向に連続する２つの画素を加えてｎ＋２個の記録画素を設定すること
を特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
前記サブマトリックス内にｎ＋３個の画素を記録する場合には、前記ｎ＋２個の記録画素に、前記ｎ＋１個の記録画素における前記１つの画素を加えてｎ＋３個の記録画素を設定すること
を特徴とする請求項８記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を形成する画像形成装置等に係り、特に、複数の画素で構成されたサブマトリックス内に記録する画素の数を変化させて階調表現を行う画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、光記録手段によって光を照射することにより静電潜像を形成した後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行われる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査装置や、発光素子であるＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなるＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ：LED Print Head)を用いた光記録装置が採用されている。
ここで、後者のＬＰＨを用いた光記録装置としては、ＬＥＤを複数配列したＬＥＤチップを千鳥状に並べて配置する技術が存在する(特許文献１参照。)。
【０００３】
また、この種の画像形成装置では、複数の画素(ドット)によって例えば正方形状のサブマトリックスを構成すると共に、光記録装置を用いて各サブマトリックス内に記録する画素の数すなわち網点の大きさを変えることにより、２階調(各画素に対する記録の有無)で画像の濃淡を表現する面積階調方式が広く用いられている。そして、従来においては、サブマトリックスの中央部から順に網点を構成する画素を増加させることで、中間調を再現する手法が広く採用されている(特許文献２参照。)。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２１６４４８号公報(第８頁、図１０参照)
【特許文献２】特開２００１−３０１２３４号公報(第６−８頁、図３,図４)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の網点の形成手法では、隣り合う網点同士が接触し始める濃度レベルのときに、実際に形成されるトナー像の網点形状が不安定になりやすく、形成される画像の副走査方向に筋が発生してしまうことがあった。これは、隣り合う網点同士が接触し始める濃度レベルでは、各網点の端部に記録される画素の数が一つしかなく、この部位に形成される静電潜像が不安定となって現像されやすくなったり現像されにくくなったりするために生じるものと考えられる。
また、特に上記特許文献１のようにＬＥＤチップを千鳥配置してなるＬＰＨを用いた場合に、ＬＥＤチップの合わせ目と網点(サブマトリックス)との境界とが一致していると、このような筋の発生が顕著になることがあった。これは、隣接するＬＥＤチップの配設位置が主走査方向あるいは副走査方向に対してずれていた場合や、隣接するＬＥＤチップに対する光の書き込みタイミングがずれていた場合に、隣接する網点の各端部に記録される画素が、接触している場合には現像されやすくなり、離間している場合には現像されにくくなることによって生じるものと考えられる。
【０００６】
このような問題を解決するため、例えば、上記特許文献２では、例えば１０ドット×１０ドットのサブマトリックスを用いて１００階調を表現可能な網点を構成する場合に、５０ドット以下では隣り合う網点同士を２ドット以上の間隔をあけて形成するようにし、５１ドット以上では隣り合う網点同士を２ドット以上上下左右に接触させて形成する技術が提案されている。
【０００７】
しかしながら、このような技術を適用した場合には、５０ドット以下では略円形状の網点が形成されるの対し、５１ドット以上では略菱形状(ダイヤ形状)の網点が形成されることになるため、濃度が低い場合と高い場合とで網点の形状が変わってしまう。すると、例えば低濃度から高濃度まで連続的に濃度が変化するグラデーション画像を形成する場合に、５０ドット以下の網点により画像が形成される領域と５１ドット以上の網点により画像が形成される領域との境界で、網点の形状の違いにより階調の連続性が途切れて、画質が低下してしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、サブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせて階調を表現する際に、副走査方向への筋の発生を抑制すると共に、階調の連続性を維持して、良質な中間調画像を形成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、所定の濃度からなる画像データを入力する入力手段と、入力手段から入力された画像データの濃度に応じてＭ×Ｎ画素(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)のサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることにより画像データを階調処理する画像処理手段と、画像処理手段にて階調処理された画像データを記録手段に出力する出力手段とを含み、画像処理手段は、サブマトリックス内に記録する画素の数が１である場合を除き、記録する画素がプロセス方向に連続して２つ以上存在するようにサブマトリックス内に記録する画素の位置を設定することを特徴としている。
【００１０】
ここで、画像処理手段は、入力手段から入力された画像データの濃度と、画像の濃度およびサブマトリックス内に記録すべき画素の位置を対応付けた記録しきい値テーブルとを比較して、サブマトリックス内に記録すべき画素の位置を設定する記録設定部と、入力手段から入力された画像データの濃度と、画像の濃度およびサブマトリックス内から消去すべき画素の位置を対応付けた消去濃度テーブルとを比較して、サブマトリックスより消去すべき画素の位置を設定する消去設定部とを有することを特徴とすることができる。また、画像処理手段は、複数のサイズのサブマトリックスに対応した複数の記録しきい値テーブルが格納される記録しきい値テーブル格納部と、複数のサイズのサブマトリックスに対応した複数の消去濃度テーブルが格納される消去濃度テーブル格納部とをさらに有することを特徴とすることができる。さらに、出力手段により画像データが出力される記録手段は、発光素子が所定数配列された発光チップを千鳥状に配列したものからなることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、所定の濃度からなる画像データを入力する入力手段と、入力手段から入力された画像データの濃度に応じてＭ×Ｎ画素(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)のサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることにより画像データを階調処理する画像処理手段と、画像処理手段にて階調処理された画像データを記録手段に出力する出力手段とを含み、画像処理手段は、サブマトリックス内に記録する画素の数が１である場合を除き、記録する画素がプロセス方向に孤立しないようにサブマトリックス内に記録する画素の位置を設定することを特徴としている。
【００１２】
ここで、画像処理手段は、サブマトリックス内にｎ＋１個(ｎは所定の正の整数)の画素を記録する場合には、サブマトリックス内にｎ個の画素を記録する場合におけるｎ個の記録画素に、ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に隣接する１つの画素を加えてｎ＋１個の記録画素を設定し、サブマトリックス内にｎ＋２個の画素を記録する場合には、ｎ個の記録画素に、ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に直交する方向に隣接する列においてプロセス方向に連続する２つの画素を加えてｎ＋２個の記録画素を設定することを特徴とすることができる。また、画像処理手段は、サブマトリックス内にｎ＋３個の画素を記録する場合には、ｎ＋２個の記録画素に、ｎ＋１個の記録画素における１つの画素を加えてｎ＋３個の記録画素を設定することを特徴とすることができる。
【００１３】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、入力される画像データの濃度に応じて、Ｍ×Ｎ画素(Ｍ,Ｎは３以上の正の整数)のサブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせることにより、画像データを階調処理して画像形成装置に出力するための画像処理方法であって、サブマトリックス内にｎ＋１個(ｎは所定の正の整数)の画素を記録する場合には、サブマトリックス内にｎ個の画素を記録する場合におけるｎ個の記録画素に、ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に隣接する１つの画素を加えてｎ＋１個の記録画素を設定し、サブマトリックス内にｎ＋２個の画素を記録する場合には、ｎ個の記録画素に、ｎ個の記録画素のいずれかに対してプロセス方向に直交する方向に隣接する列においてプロセス方向に連続する２つの画素を加えてｎ＋２個の記録画素を設定することを特徴とする画像処理方法として把握することができる。
ここで、サブマトリックス内にｎ＋３個の画素を記録する場合には、ｎ＋２個の記録画素に、ｎ＋１個の記録画素における１つの画素を加えてｎ＋３個の記録画素を設定することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、サブマトリックス内に記録する画素の数を異ならせて階調を表現する際に、副走査方向への筋の発生を抑制すると共に、階調の連続性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、画像プロセス系１０を制御する画像出力制御部３０、例えば入力手段としてのパーソナルコンピュータ(ＰＣ)２や画像読取装置(ＩＩＴ)３に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理手段としての画像処理部(Image Processing System：ＩＰＳ)４０を備えている。
【００１６】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット１１を備える。この画像形成ユニット１１は、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の四つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋから構成されており、それぞれ、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体(感光体)である感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を一様に帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を露光する記録手段としてのＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４、ＬＰＨ１４によって得られた潜像を現像する現像器１５を備えている。また、画像プロセス系１０は、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト２１、用紙搬送ベルト２１を駆動させるためのロールである駆動ロール２２、感光体ドラム１２のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール２３、転写後の記録用紙上のトナー像を定着する定着器２４を備えている。
【００１７】
各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、現像器１５に収容されたトナーを除き、略同様な構成を備えている。ＰＣ２やＩＩＴ３から入力された画像信号は、画像処理部４０によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに供給される。画像プロセス系１０では、画像出力制御部３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。
【００１８】
まず、イエローの画像形成ユニット１１Ｙでは、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２の表面に、画像処理部４０から得られた画像信号に基づき、ＬＰＨ１４によって静電潜像を形成する。その静電潜像に対して現像器１５によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト２１上の記録用紙に転写ロール２３を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム１２上に形成され、用紙搬送ベルト２１上の記録用紙に各転写ロール２３を用いて順次転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器２４に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
【００１９】
図２は、上述したＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)１４の構成を示した側面図である。ＬＰＨ１４は、多数のＬＥＤチップ６３(図３参照)が配列されて形成されたＬＥＤアレイ５１、ＬＥＤアレイ５１を支持すると共にＬＥＤアレイ５１の駆動を制御するための回路が形成されたプリント基板５２、各ＬＥＤ６４(図４参照)から出射された光ビームを感光体ドラム１２表面に結像させるためのセルフォック(登録商標)レンズアレイ５３を備え、プリント基板５２およびセルフォックレンズアレイ５３は、ハウジング５４に保持されている。
【００２０】
ＬＥＤアレイ５１は、複数のＬＥＤチップが主走査方向(感光体ドラム１２の軸方向)に千鳥状に並べて配置され、プリント基板５２に取り付けられて形成されている。ＬＥＤアレイ５１には、解像度に応じた画素数分のＬＥＤが主走査方向に配列されている。例えば、Ａ３サイズの短手(２９７ｍｍ)を主走査方向とする場合、６００ｄｐｉの解像度では、約４２.３μｍ毎に７０２０個のＬＥＤが配列されることになる。なお、実際にはある程度の余裕を持たせ、約４２.３μｍ毎に７６８０個のＬＥＤが配列されている。
【００２１】
また、セルフォックレンズアレイ５３は、結像レンズとしての屈折率分布型レンズが、解像度に応じた画素数に対応して形成されている。このセルフォックレンズアレイ５３によって、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１ＫのＬＥＤアレイ５１から出射された光ビームを集光し、対応する感光体ドラム１２に結像させることにより、感光体ドラム１２上の主走査方向に１ライン分の静電潜像が形成されることになる。さらに、プリント基板５２は、ＬＥＤアレイ５１の取り付け面が感光体ドラム１２の表面に対向するようにハウジング５４に装着されている。
【００２２】
図３(ａ),(ｂ)は、セルフォックレンズアレイ５３と発光素子アレイであるＬＥＤアレイ５１の構造を説明するための図である。図３(ａ)は、セルフォックレンズアレイ５３を発光点側から見た図であり、図３(ｂ)は、発光チップとしてのＬＥＤチップ６３が千鳥状に配列されたＬＥＤアレイ５１の構造を示している。図３(ａ)に示すように、セルフォックレンズアレイ５３は、固定用側板６１(本実施の形態ではハウジング５４からなる)に、セルフォックレンズ６２が整列して配置されている。一方、ＬＥＤアレイ５１は、図３(ｂ)に示すように、プリント基板５２上にＬＥＤチップ６３が副走査方向(ｙ方向)に２列に、千鳥状に配列されている。ＬＥＤの束であるＬＥＤチップ６３は、例えば１つのチップに２５６画素の発光点が配列されている。全てのＬＥＤチップ６３を直線状に並べると、ＬＥＤチップ６３の接続部分でＬＥＤの間隔を画素間隔(例えば６００ｄｐｉであれば約４２.３μｍ)にするため、チップ端部の切断面と発光点との間隔が非常に狭くなり、発光部にカケ等を生じる不具合が起こりやすい。そこで、図３(ｂ)に示すように、ＬＥＤチップ６３を千鳥状に配列して、チップ端部の切断面と発光点との距離を広くしたうえで、主走査方向(ｘ方向)に必要画素分、配置させることが有効である。特に、例えば１２００ｄｐｉ以上の高密度実装を必要とする場合に、千鳥配列は有利である。
【００２３】
図４は、画像出力制御部３０とＬＰＨ１４との関係を示す回路図である。図１にも示したように、ＬＰＨ１４は、画像出力制御部３０に接続されており、このＬＰＨ１４に内蔵される各回路の動作は画像出力制御部３０により制御される。図２に示したプリント基板５２は、１ライン分の画像データを格納するシフトレジスタ７１、画像データをラッチするラッチ回路７２、ラッチ回路７２にラッチされた画像データに応じた点灯時間をＬＥＤアレイ５１のＬＥＤチップ６３に供給することによりＬＥＤチップ６３に設けられた発光素子としての各ＬＥＤ６４を駆動するドライバ７３を備える。また、ドライバ７３には、各ＬＥＤチップ６３における各ＬＥＤ６４の光量を補正するための補正データを格納するＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable and Programmable ROM)７４が接続されている。
【００２４】
画像処理部４０から画像データが入力されると、画像出力制御部３０は、転送クロックに同期して１ライン分の画像データをシフトレジスタ７１に出力する。また、画像出力制御部３０は、１ライン分の画像データをシフトレジスタ７１に出力し終わったら、ＳＥＴ信号をラッチ回路７２に出力する。これにより、シフトレジスタ７１に格納された１ライン分の画像データがラッチ回路７２にラッチされる。そして、画像出力制御部３０がＳＴＲＯＢ信号をドライバ７３に出力すると、各ドライバ７３は、対応する画素データに応じた値の点灯時間を対応するＬＥＤ６４に出力する。これにより、各ＬＥＤ６４は、ドライバ７３から供給された点灯時間だけ所定の光量で発光する。
【００２５】
また、ドライバ７３には、このドライバ７３からＬＥＤ６４に出力される点灯時間を補正するためのレジスタ(図示せず)がそれぞれに備えられている。このレジスタには、ＬＥＤ６４の発光量を補正するための補正データが保持される。そして、ドライバ７３は、ラッチ回路７２にラッチされた画像データに基づく点灯時間を、レジスタに保持される補正データによって補正した後にＬＥＤ６４に出力する。この補正データは、予め演算されてＥＥＰＲＯＭ７４に格納されており、画像形成装置の電源オン時などの所定のタイミングに、ＥＥＰＲＯＭ７４から各ドライバ７３のレジスタに書き込まれ、保持される。
【００２６】
ところで、本実施の形態に係る画像形成装置では、設定されたスクリーン線数に基づき、Ｍ×Ｎ画素(ドット)によって正方形状のサブマトリックスを構成すると共に、ＬＰＨ１４を用いて各サブマトリックス内に記録する画素の数すなわち網点の大きさを変えることにより、２階調(各画素に対する記録の有無)で画像の濃淡(中間調)を表現する面積階調方式が採用されている。そして、この画像形成装置では、画像を形成する際に高画質を求めるか、あるいは、高速性を求めるかによって、異なる画像処理モードが選択され、画像処理部４０において異なる画像処理が行われる。具体的には、例えば高画質モード(画質優先モード)ではスクリーン線数２００ｌｐｉで画像形成が行われ、高速モード(速度優先モード)ではスクリーン線数１００ｌｐｉで画像形成が行われる。ここで、ＬＰＨ１４の解像度は上述したように６００ｄｐｉであることから、高画質モード(スクリーン線数が２００ｌｐｉ)の場合には一つのサブマトリックスを３ドット×３ドット(６００ｄｐｉ/２００ｌｐｉ＝３)の画素で構成することになる。また、高速モード(スクリーン線数が１００ｌｐｉ)の場合には一つのサブマトリックスを６ドット×６ドット(６００ｄｐｉ/１００ｌｐｉ＝６)の画素で構成することになる。
【００２７】
図５は、上述した画像処理部４０の構成を詳述したブロック図である。この画像処理部４０において、明度色度分離部４１は、ＰＣ２やＩＩＴ３(図１参照)から入力されたＲＧＢの画像データ(画像信号)を明度信号と色度信号とに分離する。色補正部４２は、分離された明度信号および色度信号に対して色補正を行う。黒生成・色分解部４３は、色補正された明度信号および色度信号に基づいて黒(墨色)を生成すると共にＫＣＭＹの６００ｄｐｉ相当の画像信号に色分解する。空間補正部４４は、生成されたＫＣＭＹの画像信号に対して空間周波数補正を行う。中間調処理部４５は、空間周波数補正されたＫＣＭＹの画像信号に基づきテーブル格納部４６に格納されるデータを用いて２値化された網点形状の画像信号(中間調画像信号)を一色ずつ生成する。イメージバッファ４７は、中間調処理部４５で生成された各色の中間調画像信号を一時的に格納する。出力手段としての画像データ出力部４８は、イメージバッファ４７に格納された各色の中間調画像信号をパルス幅変調された２値の走査画像信号として出力する。
【００２８】
図６は、上述した中間調処理部４５およびテーブル格納部４６をさらに詳細に示した図である。中間調処理部４５は、サブマトリックスを構成する複数の画素のうち点灯(記録)すべき画素の位置に対応した点灯信号を生成する記録設定部としての点灯信号発生部８１と、点灯信号発生部８１にて生成された点灯信号のうち消灯すべき画素の位置に対応した強制消灯信号を生成する消去設定部としての強制消灯信号生成部８２とを有している。また、テーブル格納部４６は、中間調の濃度に応じてサブマトリックスを構成する複数の画素のうち点灯すべき画素の位置を点灯しきい値表(記録しきい値テーブル)として格納する記録しきい値テーブル格納部としての点灯しきい値表格納部９１と、中間調の濃度に応じてハーフトーンを構成する複数の画素のうち消灯すべき画素の位置を消灯濃度表(消去濃度テーブル)として格納する消去濃度テーブル格納部としての消灯濃度表格納部９２とを有している。そして、点灯信号発生部８１では、空間補正部４４(図５参照)より入力される濃度信号(濃度信号表)Ａと点灯しきい値表格納部９１から読み出された点灯しきい値表Ｂとを比較して点灯信号を生成する。また、強制消灯信号生成部８２では、上述した濃度信号(濃度信号表)と消灯濃度表格納部９２から読み出された消灯濃度表Ｃとを比較して強制消灯信号を生成する。
【００２９】
上述したように、画像形成モードが異なる場合は、サブマトリックスを構成する画素の数が変わることから、中間調処理部４５においても異なる中間調処理を行う必要がある。このため、点灯しきい値表格納部９１および消灯濃度表格納部９２には、スクリーン線数に応じた複数の点灯しきい値表および消灯濃度表がそれぞれ格納されている。ここで、図７(ａ),(ｂ)は、スクリーン線数１００ｌｐｉの場合における点灯しきい値表および消灯濃度表(６×６)を示しており、図７(ｃ),(ｄ)はスクリーン線数２００ｌｐｉの場合における点灯しきい値表および消灯濃度表(３×３)を示している。なお、さらに他のスクリーン線数にて画像形成が可能な場合には、点灯しきい値表格納部９１および消灯濃度表格納部９２に、スクリーン線数に応じたさらに他の点灯しきい値表および消灯濃度表を格納しておくことができる。
【００３０】
では、図８を参照しながら、上述した点灯しきい値表および消灯濃度表を用いた具体的な網点の形成手法について説明する。
ここでは、スクリーン線数２００ｌｐｉで濃度４の画像(濃度４に対応する静電潜像)を形成するための濃度信号表Ａが入力されてきた場合について考えてみる。スクリーン線数２００ｌｐｉで画像形成を行う場合、一つのサブマトリックスの大きさは、上述したように３ドット×３ドットである。したがって、点灯しきい値表格納部９１からは点灯しきい値表Ｂとして図７(ｃ)に示すものが、消灯濃度表格納部９２からは消灯濃度表Ｃとして図７(ｄ)に示すものが読み出される。
そして、点灯信号発生部８１では、濃度信号表Ａおよび点灯しきい値表Ｂの対応する画素同士を比較し、Ａ≧Ｂとなる画素、この例では１〜４までの画素を点灯させる点灯信号を出力する。一方、強制消灯信号生成部８２では、濃度信号表Ａおよび消灯濃度表Ｃの対応する画素同士を比較し、Ａ＝Ｃとなる画素すなわち４の画素を強制消灯させる強制消灯信号を出力する。その結果、実際にサブマトリックス内において点灯される画素は、左上側の４ドットだけ(濃度４)となり、左下の画素は点灯されない。
【００３１】
ここで、図９および図１０は、スクリーン線数１００ｌｐｉの場合における各濃度の網点の形状を示した図である。スクリーン線数１００ｌｐｉで画像形成を行う場合、一つのサブマトリックスの大きさは、上述したように６ドット×６ドットである。したがって、点灯しきい値表格納部９１からは点灯しきい値表Ｂとして図７(ａ)に示すものが、消灯濃度表格納部９２からは消灯濃度表Ｃとして図７(ｂ)に示すものが読み出される。なお、図９は濃度１から濃度１２まで、図１０は濃度１３から濃度２４までの網点形状を示しており、濃度２５から濃度３６まではその記載を省略している。
【００３２】
この網点の形成手法は、濃度１すなわち記録する画素の数が１である場合を除き、一つのサブマトリックス内において、副走査方向(プロセス方向)に単独で記録される画素を存在させないようにしていることがポイントとなっている。これを具体的に説明すると、例えば図９(２),(３)に示す濃度２、濃度３の場合には、記録する二つあるいは三つの画素を副走査方向に隣り合わせて配置することで副走査方向に延びた網点を構成するようにしている。また、例えば図９(４)に示す濃度４の場合には、記録する四つの画素を主走査方向に二つ且つ副走査方向に二つ隣り合わせて配置することで正方形状の網点を構成するようにしている。つまり、濃度４の網点を形成する場合には、濃度３の網点を形成するに際して追加された副走査方向端部の一画素(図９(４)に斜線で示す)を記録せずに、他の二つの記録する画素と主走査方向に隣接する二つの画素とを記録する。さらに、例えば図９(５)に示す濃度５の場合には、上述した濃度４の網点を構成する画素に、濃度３の網点を構成する際に追加された画素を記録画素としている。このような手法によって網点を成長させることにより、網点の形状変化を抑えることが可能となり、階調ジャンプを抑制することができる。
【００３３】
以下、例えば図９(８)に示す濃度８の場合、図９(１１)に示す濃度１１の場合、図１０(２０)に示す濃度２０の場合、図１０(２３)に示す濃度２３の場合も、濃度４の場合と同様、該当濃度よりも一つ少ない濃度の網点を形成するに際して追加された副走査方向端部の一画素(図９(８),図９(１１),図１０(２０),図１０(２３)にそれぞれ斜線で示す)を記録せずに、他の記録する画素と主走査方向に隣接する二つの画素を記録する。そして、図９(９)に示す濃度９の場合、図９(１２)に示す濃度１２の場合、図１０(２１)に示す濃度２１の場合、図１０(２４)に示す濃度２４の場合も、濃度５の場合と同様、該当濃度よりも二つ少ない濃度の網点を形成するに際して追加された副走査方向端部の一画素(図９(８),図９(１１),図１０(２１),図１０(２３)にそれぞれ斜線で示す)を追加して記録する。
【００３４】
次に、上述した手法を用いて各濃度の網点を作成する理由について説明する。図１１(ａ)は本実施の形態に係る手法を用いて作成したスクリーン線数１００ｌｐｉ(一つのサブマトリックスが６ドット×６ドット＝３６ドットで構成される)における濃度２３の網点を示しており、図１１(ｂ)は比較の形態として従来の手法を用いて作成したスクリーン線数１００ｌｐｉにおける濃度２３の網点を示している。ここで、図１１(ａ)では、サブマトリックスの主走査方向右端の列(記号(ア)で示す)における副走査方向の記録画素の数が２となっているのに対し、図１１(ｂ)では、サブマトリックスの主走査方向右端の列(記号(イ)で示す)における副走査方向の記録画素の数が１と単独で孤立している点が異なる。また、図１１(ａ)では、サブマトリックスの主走査方向左端から三番目の列(記号(ウ)で示す)における副走査方向の記録画素の数が５であるのに対し、図１１(ｂ)では、サブマトリックスの主走査方向左端から三番目の列(記号(エ)で示す)における副走査方向の記録画素の数が６となっている点が異なる。
【００３５】
図１１(ｃ)は、上述した列(ア)における感光体ドラム１２(図１参照)の副走査方向(プロセス方向)位置と感光体ドラム１２上に形成される静電潜像の電位との関係を示している。感光体ドラム１２は、帯電器１３によって帯電電位Ｖcに帯電されているが、ＬＰＨ１４を用いて光照射される潜像形成部位(記録画素に対応)では、現像器１５の現像電位Ｖdよりも低い電位となる。これにより、潜像形成部位には現像器１５からトナーが転移・付着し、トナー像として形成されることになる。
一方、図１１(ｄ)は、上述した列(イ)における感光体ドラム１２の副走査方向位置と感光体ドラム１２上に形成される静電潜像の電位との関係を示している。列(イ)では、プロセス方向に単独で孤立した状態で記録画素が存在していることから、潜像形成部位のプロセス方向長さは短くなり、潜像形成部位における電位は上昇し、上述した列(ア)の場合よりも不安定になる。
このため、比較の形態では、列(イ)に形成した静電潜像が現像されにくくなるおそれがある。これに対し、本実施の形態では、列(ア)において記録する画素を副走査方向に並べて配置しているため、形成される静電潜像は安定し、現像も安定して行われることになる。
【００３６】
また、図１１(ｅ)は、上述した列(ウ)における感光体ドラム１２の副走査方向位置と感光体ドラム１２上に形成される静電潜像の電位との関係を示しており、図１１(ｆ)は、上述した列(エ)における感光体ドラム１２の副走査方向位置と感光体ドラム１２上に形成される静電潜像の電位との関係を示している。列(ウ)は列(エ)よりも記録する画素数が減少しているが、元々記録する画素がプロセス方向に複数(５あるいは６)連続して存在しているため、形成される静電潜像は両者共に安定している。したがって、列(ウ)において記録する画素を一つ減らしたとしても現像されるトナー像に何ら問題は生じない。
したがって、本実施の形態のような網点の成長プロセスを採用することで、目的とする濃度の画像を確実に得ることが可能になる。
【００３７】
図１２(ａ)は、ＬＥＤチップ６３を千鳥状に並べて構成されたＬＰＨ１４と記録される画素との関係を模式的に示した図である。なお、図１２(ａ)では、６ドット×６ドットのサブマトリックス内に上述した濃度２３の画像を形成する例を示している。本実施の形態に係るＬＰＨ１４では、上述したように一つのＬＥＤチップ６３に２５６個のＬＥＤ６４が搭載されていることから、７６８０/２５６＝３０個のＬＥＤチップ６３が設けられている。このため、各ＬＥＤチップ６３同士の境界とサブマトリックスの境界とが、図１２(ａ)に示すように一致する場合がある。
このとき、例えば一方のＬＥＤチップ６３が副走査方向(プロセス方向)にずれて取り付けられたり、あるいは、一方のＬＥＤチップ６３の点灯タイミングがずれていたりした場合には、図１２(ｂ),(ｃ)に示すように、境界部Ｚに記録される画素が副走査方向にずれてしまうことになる。また、例えば一方のＬＥＤチップ６３が主走査方向にずれて取り付けられているような場合には、図１２(ｄ),(ｅ)に示すように、境界部Ｚに記録される画素が主走査方向にずれてしまうことになる。
【００３８】
従来の網点の形成手法を採用した場合には、上述したように副走査方向に孤立した状態で記録される画素が存在するため、この記録する画素に対して他の記録する画素が近傍にある場合には現像されやすくなり、近傍にない場合には現像されにくくなる。したがって、このような場合には、境界部Ｚに濃度むらに伴う筋が発生してしまう。
これに対し、本実施の形態では、このようなサブマトリックスの主走査方向端部に画素を記録する場合に、必ず副走査方向(プロセス方向)に隣り合う複数の画素を記録するようにしている。このため、ＬＥＤチップ６３の取り付け位置誤差等によって記録画素が副走査方向あるいは主走査方向にずれたとしても、その現像されやすさには変わりがないため、何ら問題が生じることはなく、良好な中間調画像を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】ＬＥＤプリントヘッド(ＬＰＨ)の構成を示した図である。
【図３】(ａ),(ｂ)は、セルフォックレンズアレイおよびＬＥＤアレイの構造を説明するための図である。
【図４】画像出力制御部とＬＰＨとの関係を示す回路図である。
【図５】画像処理部の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】中間調処理部およびテーブル格納部の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】(ａ)はスクリーン線数１００ｌｐｉにおける点灯しきい値表、(ｂ)はスクリーン線数１００ｌｐｉにおける消灯濃度表、(ｃ)はスクリーン線数２００ｌｐｉにおける点灯しきい値表、(ｄ)はスクリーン線数２００ｌｐｉにおける消灯濃度表、を示す図である。
【図８】中間調処理部における処理の例を説明する図である。
【図９】スクリーン線数１００ｌｐｉの場合における網点の成長過程を示す図である。
【図１０】スクリーン線数１００ｌｐｉの場合における網点の成長過程を示す図(つづき)である。
【図１１】(ａ)〜(ｆ)は本実施の形態に係る手法を用いて形成した網点と比較の形態として従来の手法を用いて作成した網点との違いを説明するための図である。
【図１２】(ａ)〜(ｅ)はＬＥＤチップの配置と記録する画素との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…本体、２…パーソナルコンピュータ(ＰＣ)、３…画像読取装置(ＩＩＴ)、１０…画像プロセス系、１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ)…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、１３…帯電器、１４…ＬＰＨ、１５…現像器、３０…画像出力制御部、４０…画像処理部(ＩＰＳ)、４１…明度色度分離部、４２…色補正部、４３…黒生成・色分解部、４４…空間補正部、４５…中間調処理部、４６…テーブル格納部、４７…イメージバッファ、４８…画像データ出力部、５１…ＬＥＤアレイ、５２…プリント基板、５３…セルフォックレンズアレイ、５４…ハウジング、６１…固定用側板、６２…セルフォックレンズ、６３…ＬＥＤチップ、６４…ＬＥＤ、７１…シフトレジスタ、７２…ラッチ回路、７３…ドライバ、７４…ＥＥＰＲＯＭ、８１…点灯信号発生部、８２…強制消灯信号生成部、９１…点灯しきい値表格納部、９２…消灯濃度表格納部、Ａ…濃度信号表、Ｂ…点灯しきい値表、Ｃ…消灯濃度表
【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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