(57)【要約】【課題】パターンによらず、多重露光効果に起因する濃度ムラを減らす補正を行う。【解決手段】画像処理装置は、画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正部（Ａ３）を備え、前記ビーム補正部（Ａ３）は、前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正部を備え、
前記ビーム補正部は、前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記ビーム補正部は、前記検出したパターンの外郭から前記マルチビームの境界までの各画素のなかで、前記補正対象画素を決定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】
前記ビーム補正部は、前記検出したパターン内の画素に代えて、前記検出したパターン外の隣接画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定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４】
前記ビーム補正部は、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の範囲を、多重露光効果が及ぶ範囲に応じて決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記ビーム補正部は、検出するパターンを、前記マルチビームのレーザービーム数に応じて決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、有階調画素からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、有階調画素と、前記画素群中の画素数の割合が一定値以下の無階調画素と、からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記ビーム補正部は、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の幅に応じて、前記補正対象画素の階調値を増やすか減らすかを決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記ビーム補正部は、前記マルチビームの境界の上に位置するパターン部分と、下に位置するパターン部分のそれぞれにおいて前記補正対象画素を決定し、その補正値を決定して補正を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記ビーム補正部は、前記検出したパターンと隣接するパターンの間隔に応じて、前記補正値を調整することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記ビーム補正部は、さらに、前記画像データの各画素の階調値を、前記マルチビームの各レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラが減るように補正することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記ビーム補正部は、前記画像データの各画素の補正後の階調値にノイズ値を加算するノイズ付与部を備え、
前記ノイズ付与部は、同じノイズ値を周期的に加算する場合、その周期を、前記マルチビームのレーザービーム数、ポリゴンミラーのミラー面数及び画像データをスクリーン処理するときのスクリーン線数の少なくとも１つに応じて決定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記ビーム補正部は、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に、前記検出したパターンの多重露光効果による濃度変動量に応じて決定した補正係数を乗算することにより、前記補正値を算出し、
前記補正係数は、前記マルチビームを用いて用紙上に形成したテストパターンの濃度変動量に応じて決定されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正部と、
前記ビーム補正部により補正した各画素の階調値に応じた光量のマルチビームで感光体上を走査して、感光体を露光し静電潜像を形成した後、現像する画像形成部と、を備え、
前記ビーム補正部は、前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
コンピューターに、
画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正ステップであって、
前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出するステップと、
前記検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定するステップと、
を含むビーム補正ステップを実行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、画像処理装置、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、画像データの各画素の階調値に応じた光量のレーザービームで感光体上を露光走査し、静電潜像を形成している。その後、トナーを供給して現像することにより、画像を形成することができる。
画像形成の高速化を図るため、複数のレーザービームを並行して走査し、１走査で複数ライン分の画像を形成する画像形成装置も知られている。このように並行して走査する複数のレーザービームは、マルチビームと呼ばれている。
【０００３】
マルチビームにより露光する場合、１つのパターンの露光を２回以上の走査に分けて行うと、多重露光効果によってパターンの濃度が局所的に変動することがある。多重露光効果は、同じ位置に同じ量の光エネルギーを１回で与える場合と複数回に分けて与える場合とでは、複数回に分けた方の露光効率が向上（電子写真において多くの場合は向上するが、低下する場合もある）する現象であり、相反則不軌とも呼ばれている。
【０００４】
一般的に、マルチビーム内の各レーザービームのスポットは重複しており、重複部分では複数のレーザービームからの光エネルギーを同時に付与することになる。同じマルチビーム内では、スポットが重複する各レーザービームからの光エネルギーを１回で付与するが、マルチビームと次に走査するマルチビームの境界では、同じ光エネルギーを２回に分けて異なる時間に付与することになる。このように光エネルギーを２回に分けて与えた領域では、与える光エネルギーの総量が１回で付与する場合と同じでも、感光体の表面電位の変化量が大きく、露光効率が向上する。露光効率が向上した部分ではトナーの付着量が増え、画像の濃度が上昇するため、その他の部分との濃度差が濃度ムラとして観察されることがあった。
【０００５】
このような濃度ムラの対策としては、孤立画像を形成する場合にレーザービームによる書き込み密度を増加させて、多重露光効果による濃度上昇を抑える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３６９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、多重露光効果による濃度ムラが生じるのは、孤立画像のパターンだけではない。また、多重露光効果によって濃度が低下する場合もあり、書き込み密度の増加によっては濃度低下の現象に対応することができない。
【０００８】
本発明の課題は、パターンによらず、多重露光効果に起因する濃度ムラを減らす補正を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、
画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正部を備え、
前記ビーム補正部は、前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定することを特徴とする画像処理装置が提供される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記検出したパターンの外郭から前記マルチビームの境界までの各画素のなかで、前記補正対象画素を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記検出したパターン内の画素に代えて、前記検出したパターン外の隣接画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置が提供される。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の範囲を、多重露光効果が及ぶ範囲に応じて決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、検出するパターンを、前記マルチビームのレーザービーム数に応じて決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、
前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、有階調画素からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、
前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、有階調画素と、前記画素群中の画素数の割合が一定値以下の無階調画素と、からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１６】
請求項８に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の幅に応じて、前記補正対象画素の階調値を増やすか減らすかを決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１７】
請求項９に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記マルチビームの境界の上に位置するパターン部分と、下に位置するパターン部分のそれぞれにおいて前記補正対象画素を決定し、その補正値を決定して補正を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記検出したパターンと隣接するパターンの間隔に応じて、前記補正値を調整することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００１９】
請求項１１に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、さらに、前記画像データの各画素の階調値を、前記マルチビームの各レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラが減るように補正することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００２０】
請求項１２に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記画像データの各画素の補正後の階調値にノイズ値を加算するノイズ付与部を備え、
前記ノイズ付与部は、同じノイズ値を周期的に加算する場合、その周期を、前記マルチビームのレーザービーム数、ポリゴンミラーのミラー面数及び画像データをスクリーン処理するときのスクリーン線数の少なくとも１つに応じて決定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００２１】
請求項１３に記載の発明によれば、
前記ビーム補正部は、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に、前記検出したパターンの多重露光効果による濃度変動量に応じて決定した補正係数を乗算することにより、前記補正値を算出し、
前記補正係数は、前記マルチビームを用いて用紙上に形成したテストパターンの濃度変動量に応じて決定されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像処理装置が提供される。
【００２２】
請求項１４に記載の発明によれば、
画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正部と、
前記ビーム補正部により補正した各画素の階調値に応じた光量のマルチビームで感光体上を走査して、感光体を露光し静電潜像を形成した後、現像する画像形成部と、を備え、
前記ビーム補正部は、前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２３】
請求項１５に記載の発明によれば、
コンピューターに、
画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正ステップであって、
前記画像データから前記マルチビームの境界が位置するパターンを検出するステップと、
前記検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値を、前記補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定するステップと、
を含むビーム補正ステップを実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、パターンによらず、多重露光効果に起因する濃度ムラを減らす補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置の主な構成を機能ごとに示すブロック図である。
【図２】マルチビームを走査する露光部の概略構成を示す斜視図である。
【図３Ａ】レーザービームの光量分布を示す図である。
【図３Ｂ】マルチビームを１回走査して、線のパターンを形成するときの各レーザービームのスポット例を示す図である。
【図３Ｃ】マルチビームを２回走査して、線のパターンを形成するときの各レーザービームのスポット例を示す図である。
【図４Ａ】各レーザービームのスポットの重なりがないマルチビームで形成した斜線のパターン例を示す図である。
【図４Ｂ】各レーザービームのスポットの重なりがあるマルチビームで形成した斜線のパターン例を示す図である。
【図５】多重露光効果により生じたモアレの一例を示す図である。
【図６】ビーム補正部の構成を機能ごとに示すブロック図である。
【図７】画像データの変換に使用するルックアップテーブルの入力と出力の関係を示すグラフである。
【図８】補正後の階調値を算出するときに入力する１×７画素単位を示す図である。
【図９】補正時の具体的な処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】パターンの検出に使用するテンプレートの一例を示す図である。
【図１１】補正係数の決定に使用できるテストパターン例を示す図である。
【図１２】補正例を示す図である。
【図１３】パターンの外郭より内側の画素を補正対象画素として決定し、補正する例を示す図である。
【図１４】パターン外の隣接画素を補正対象画素として決定し、補正する例を示す図である。
【図１５Ａ】有階調画素と無階調画素からなる画素群の一例を示している。
【図１５Ｂ】有階調画素と無階調画素からなる画素群の範囲を主走査方向に拡大した例を示している。
【図１６Ａ】間隔が長い２つのパターンの例を示す図である。
【図１６Ｂ】間隔が短い２つのパターンの例を示す図である。
【図１７Ａ】間隔が長い、段差を有する２つのパターンの例を示す図である。
【図１７Ｂ】間隔が短い、段差を有する２つのパターンの例を示す図である。
【図１８】画像データの逆変換に使用するルックアップテーブルの入力と出力の関係を示すグラフである。
【図１９】多重露光効果に起因する濃度ムラの補正と並行して、レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラを補正する場合のビーム補正部の構成例を示すブロック図である。
【図２０】レーザービームのビーム位置のずれがないときとあるときの光量分布を示す図である。
【図２１】レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラを補正するときに入力する１×５画素単位を示す図である。
【図２２】レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラを補正するときの処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】エッジパターンを示す図である。
【図２４】レーザービームの位置ずれ量に応じた補正係数と、当該補正係数を使用した補正例を示す図である。
【図２５】補正後の階調値の修正対象のパターンを示す図である。
【図２６Ａ】レーザービームの位置ずれにより線幅が拡大したときの、間隔が長い２つのパターンを示す図である。
【図２６Ｂ】レーザービームの位置ずれにより線幅が拡大したときの、間隔が短い２つのパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の画像処理装置、画像形成装置及びプログラムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置Ｇの構成を機能ごとに示している。
画像形成装置Ｇは、図１に示すように、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、画像生成部１６、画像メモリー１７、画像処理装置ＧＡ、画像形成部１８及び画像読取部１９を備えている。
【００２８】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成され、記憶部１２から各種プログラムを読み出して実行することにより、各部を制御する。
例えば、制御部１１は、画像生成部１６により生成され、画像メモリー１７に保持された画像データを、画像処理装置ＧＡにより画像処理させて、画像処理後の画像データに基づいて、画像形成部１８により用紙上に画像を形成させる。
【００２９】
記憶部１２は、制御部１１により読み取り可能なプログラム、プログラムの実行時に用いられるファイル等を記憶している。記憶部１２としては、ハードディスク等の大容量メモリーを用いることができる。
【００３０】
操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。
【００３１】
表示部１４は、制御部１１の指示にしたがって操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。
【００３２】
通信部１５は、ネットワーク上の外部装置、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。
通信部１５は、ネットワークを介してユーザー端末等から、画像を形成する指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたデータ（以下、ＰＤＬデータという）を受信する。
【００３３】
画像生成部１６は、通信部１５により受信したＰＤＬデータをラスタライズ処理し、ビットマップ形式の画像データを生成する。画像データは、各画素がＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の４色の階調値を有する。階調値は画像の濃淡を表すデータ値であり、例えば８ビット（ｂｉｔ）のデータ値は０〜２５５階調の濃淡を表す。
画像生成部１６の処理内容は、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサーにより画像生成用のプログラムを実行するソフトウェア処理により実現することができる。
【００３４】
画像生成部１６は、画像データとともに、当該画像データの各画素の属性を示す属性データを生成することができる。
例えば、画像生成部１６は、ラスタライズ処理時に、ＰＤＬデータ中の文字コードの記述にしたがって描画した、かな、アルファベット、数字等の画像の各画素の属性を文字（Text）と決定することができる。また、画像生成部１６は、ＤＸＦ、ＳＶＧ、ＷＭＦ等のベクター形式の記述にしたがって描画した多角形、円、罫線等の画像の各画素の属性を図形（Graphics）と決定し、ＪＰＥＧ形式のファイルにより描画した写真画像等の画像の属性を写真（Image又はPhotograph）と決定することができる。
【００３５】
画像メモリー１７は、画像生成部１６により生成した画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１７としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等を用いることができる。
【００３６】
画像処理装置ＧＡは、画像を形成するタイミングに合わせて、画像メモリー１７から各ページの画像データを読み出し、画像処理を施す。
画像処理装置ＧＡは、図１に示すように、γ補正部Ａ１、疑似多階調処理部Ａ２及びビーム補正部Ａ３を備えている。
【００３７】
γ補正部Ａ１は、画像形成部１８により用紙上に形成した画像の濃度特性が目標とする濃度特性と一致するように、画像データの各画素の階調値を補正する。
【００３８】
疑似多階調処理部Ａ２は、γ補正部Ａ１により補正した画像データに疑似多階調処理を施す。疑似多階調処理は、例えば誤差拡散処理、ディザマトリクスを用いたスクリーン処理等である。
なお、文字、線等の画像が２値である場合、ビーム補正部Ａ３による補正が特に有効であるが、これらの画像は、通常、疑似多階調処理の前後で変化が無い。よって、属性データを画像データとともに入力し、属性データが文字又は図形の属性を示す画素は、疑似多階調処理の対象外としてもよい。また、文字、線等の画像が多値である場合も同様にして疑似多階調処理の対象外としてもよい。
【００３９】
ビーム補正部Ａ３は、疑似多階調処理部Ａ２により処理した画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体を露光したときに生じる、多重露光効果に起因する濃度ムラ（濃度差）が減るように補正する。
ビーム補正部Ａ３の処理内容は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサーにより、補正処理用のプログラムを読み出して実行するソフトウェア処理によって実現してもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアによって実現してもよい。
【００４０】
画像形成部１８は、画像処理装置ＧＡにより画像処理した画像データの各画素のＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色の階調値に応じて、４色からなる画像を用紙上に形成する。
具体的には、画像形成部１８は、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに露光部、感光体、現像部等を備えている。画像形成部１８では、露光部により、画像データの各画素の階調値に応じて変調したレーザービームで帯電した感光体上を露光走査して、静電潜像を形成した後、現像部によりトナーを供給して静電潜像を現像する。このようにして、画像形成部１８では、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像をそれぞれの感光体上に順次形成し、各感光体から中間転写ベルト等の転写体上に重ねて１次転写する。得られたカラー画像を転写体から用紙上へ２次転写した後、用紙を加熱及び加圧して定着処理する。
【００４１】
画像形成部１８は、露光時に複数のレーザービームの束であるマルチビームを照射する。
図２は、マルチビームを照射する露光部の概略構成を示している。
露光部は、図２に示すように、レーザー光源部２０、コリメーターレンズ３１、スリット３２、シリンドリカルレンズ３３、ポリゴンミラー３４、ｆθレンズ３５、シリンドリカルレンズ３６、ミラー３７及びセンサー３８を備えて構成されている。
【００４２】
レーザー光源部２０は、８つの発光素子２１Ｌ〜２８Ｌを備えている。レーザー光源部２０は、各発光素子２１Ｌ〜２８Ｌを並行して発光させ、８つのレーザービームから構成されるマルチビームを照射する。このマルチビームを、コリメーターレンズ３１において平行光束に変え、スリット３２において所定のスポット径に整形した後、回転するポリゴンミラー３４により、感光体４０の表面を走査するように偏向させる。ｆθレンズ３５において、偏向したマルチビームの感光体４０上における走査速度を等速化した後、シリンドリカルレンズ３６によりマルチビームを感光体４０の表面上に結像する。
【００４３】
各発光素子２１Ｌ〜２８Ｌは、例えばレーザーダイオードである。各発光素子２１Ｌ〜２８Ｌは、副走査方向ｙに対して角度θで傾斜し、それぞれの間隔が均一となるように配置されている。副走査方向ｙは、感光体４０上でレーザービームを走査する主走査方向ｘと直交する方向である。各発光素子２１Ｌ〜２８Ｌの傾斜角度θを調整することにより、各発光素子２１Ｌ〜２８Ｌにより照射されるレーザービームのビーム間隔（密度）を調整し、副走査方向ｙにおける画像の解像度を変更することができる。また、各発光素子２１Ｌ〜２８Ｌのうち使用する発光素子を選択することにより、マルチビームのレーザービーム数を選択することができる。
【００４４】
画像読取部１９は、画像形成部１８により画像が形成された用紙面を読み取って、ビットマップ形式の読取画像データを生成する。
画像読取部１９としては、例えばラインセンサー、エリアセンサー等を使用することができる。
【００４５】
〔多重露光効果〕
上記画像形成装置Ｇにおいては、マルチビームを用いて用紙上に画像を形成する際、多重露光効果が生じ、画像の濃度が変動することがある。
多重露光効果は、露光によって感光体４０に与える光エネルギーの総量が同じであっても、１回で与えるよりは複数回に分けて与えた方が、感光体４０の表面電位の変化量が大きくなる現象であり、相反則不軌とも呼ばれている。
【００４６】
一般的に、負の極性に帯電させた感光体４０の表面をレーザービームで露光すると、露光によって付与された光エネルギーにより、感光体４０の内部の電荷発生層において、正の極性を持つホールと負の極性を持つ電子が発生する。このホールが、負の極性を有する感光体４０の表面に引き寄せられて表面の電子と再結合して消滅し、静電潜像を形成する。しかしながら、すべてのホールが静電潜像を形成するわけではなく、なかには、表面へ移動する前に電荷発生層中で隣接する電子と再結合して消滅するホールもある。このような再結合は、同時に発生したホールと電子の数が多いほど生じやすく、露光効率を低下させる。同時に発生するホールと電子の数は、同時に与える光エネルギーの量が多いほど増える。同量の光エネルギーを１回で与えるよりは複数回に分けて与えた方が、同時発生するホールと電子の数が少なく、露光効率が高いため、トナーの付着量が増えて画像の濃度が上昇しやすい。
【００４７】
レーザービームの光量分布はガウス分布状であるため、マルチビームを構成する各レーザービームの配置が高密度であるか、光量分布の広がりが大きいと、マルチビーム内で各レーザービームのスポットが重複し、干渉し合う。マルチビームを用いて、１つのパターンの静電潜像を１回の露光走査で形成する場合、スポットが重なる各レーザービームからの光エネルギーを１回で付与することになるが、２回の露光走査で形成する場合、マルチビームと次のマルチビームの境界では同量の光エネルギーを２回に分けて異なる時間に付与することになる。多重露光効果によって、１回だけ露光走査したパターン部分よりも２回に分けて露光走査したパターン部分の方が、濃度が上昇する現象が生じる。
【００４８】
図３Ａは、各レーザービームの光量分布を示している。図３Ｂは、マルチビームを１回走査して、４画素幅の線のパターンを形成するときの各レーザービームのスポット例を示している。図３Ｃは、マルチビームを２回走査して、図３Ａと同じ線のパターンを形成するときの各レーザービームのスポット例を示している。
【００４９】
図３Ａに示すように、レーザービームは、１画素のサイズより大きく広がるガウス分布状の光量分布を有している。感光体４０の表面電位が変化し、トナーが付着し始めるまで、一定値Ｔｈの光量が必要であり、この一定値Ｔｈ以上の光量を有する領域が、画像形成に有効なスポット領域である。このようなレーザービームの束であるマルチビーム内では、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、各レーザービームのスポット領域が重複している。
【００５０】
図３Ｂに示すように、４画素幅の線のパターンを１回の露光走査によって形成した場合、パターン内では４つのレーザービームにより光エネルギーを与える時間がほぼ同時である。
２回の露光走査によって形成する場合も、４つのレーザービームにより同量の光エネルギーを与えるが、図３Ｃに示すように、与える光エネルギーを２回に分けて時間をおいて与えるため、多重露光効果によって、先に走査したパターン部分と後に走査したパターン部分の境界において濃度上昇が生じてしまう。
【００５１】
図４Ａは、各レーザービームのスポットが目的とする１画素のサイズと同じである理想的なマルチビームで形成した斜線のパターン例を示している。
図４Ａに示すように、各レーザービームのスポットの重なりがないため、複数のレーザービームから同時に光エネルギーを付与する領域がない。このようなマルチビームＭで露光走査しても多重露光効果は生じず、斜線のパターン内で濃度変動は生じない。
【００５２】
図４Ｂは、各レーザービームの光量分布の広がりが大きいマルチビームで形成した斜線パターン例を示している。
図４Ｂに示すように、各レーザービームのスポットが重なっているため、マルチビームＭとマルチビームＭの境界の位置では、マルチビームＭ内でスポットが重なる各レーザービームから同時に与える光エネルギーと同じ量の光エネルギーを２回に分けて与えることになる。多重露光効果によって境界位置の濃度が上昇するため、斜線のパターン内で濃度差が生じる。
【００５３】
実際の露光の場面では光の拡散が少なからず生じるため、図４Ａに示すようなマルチビームを使用することはほとんどなく、図４Ｂに示すようなマルチビームを使用する場合が多い。
【００５４】
このような多重露光効果による濃度変動は局所的でわずかな変動かもしれないが、同じパターンを繰り返し形成する場合は局所的な濃度変動が一定周期で生じ、モアレのような濃度ムラとして観察されることがある。
図５は、多重露光効果によって生じたモアレの一例を示している。
図５に示すように、複数の斜線のパターンを一定周期で繰り返し配置したラダーパターンでは、マルチビームの境界において濃度上昇した部分が副走査方向ｙに連続して現れている。この濃度上昇部分は、主走査方向ｘにおいても周期的に現れ、モアレとして観察される。
【００５５】
画像形成装置Ｇは、ビーム補正部Ａ３により、多重露光効果による濃度ムラ（濃度差）が減るように、各画素の階調値を補正する。
【００５６】
〔ビーム補正〕
図６は、ビーム補正部Ａ３の構成を機能ごとに示している。
図６に示すように、ビーム補正部Ａ３は、変換部１、補正部２、逆変換部３、ノイズ付与部４及びビット調整部５を備えている。
【００５７】
図６に示すように、ビーム補正部Ａ３は、画像データＪ１の各画素を、各画素を中心とする１×７画素単位で入力してその中心に位置する画素を補正し、補正した各画素からなる画像データＪ２を出力する。画像データＪ１及びＪ２は、解像度が１２００ｄｐｉであり、各画素が４ビットすなわち０〜１５の階調値を有する。画像データの入力単位は観察窓と呼ばれ、観察窓の中心に位置する画素を注目画素という。なお、上記解像度は一例であり、これに限定されない。例えば、主走査方向ｘに１２００ｄｐｉ、副走査方向ｙに２４００ｄｐｉ等、主走査方向ｘと副走査方向ｙとで解像度が異なる場合もある。
【００５８】
変換部１は、入力した各画素の４ビットの階調値を９ビットに変換する。ビットの拡張により、階調値を微調整することができ、補正の精度を高めることができる。
また、変換部１は、ビット拡張のための変換と並行して、後述する補正処理による画像データの階調値の変化と、用紙上に形成された画像の濃度の変化の関係が、略リニアな特性となるように、各画素の階調値を変換する。この階調変換によって、補正値の変化量と濃度ムラや線幅の変化量（すなわち、補正値と濃度差）との間に、１：１のリニアな関係を確保することができるようになり、好ましい補正値の算出が容易となる。変換には、ルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）を使用することができる。
【００５９】
図７は、入力する４ビットの階調値に対し、ＬＵＴにより出力する９ビットの階調値の例を示している。
このようなＬＵＴにより、入力した各画素の４ビットの階調値を９ビットに変換することができるとともに、補正値と、補正によって調整できる濃度差との関係が１：１で対応する階調特性となるように、階調値をリニアライズすることができる。
【００６０】
さらに、変換部１は、補正部２の補正により階調値が増えたときのオーバーフローを防ぐため、変換後の９ビットの階調値の最上位にもう１つビット位を加えて、１０ビットの階調値を出力する。
【００６１】
補正部２は、１×７画素単位で入力した画像データＪ１からマルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を増減する補正を行う。補正部２は、その補正値を、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和に応じて決定する。
【００６２】
図８は、補正部２の入力単位である１×７画素を示している。
図８に示すように、補正部２では、画像データＪ１の始点の画素を含む１×７画素から終点の画素を含む１×７画素を入力するまで、１×７画素の観察窓の位置を主走査方向ｘに１画素ずつシフトし、主走査方向ｘの終端に至ると副走査方向ｙに１画素シフトして、入力を繰り返す。
【００６３】
補正部２は、入力した１×７画素を、１×７画素の中心に位置する注目画素を補正対象画素として、マルチビームの境界を含むパターンを定めたテンプレートと照合することにより、上記マルチビームの境界が位置するパターンの検出及び補正対象画素の決定を行うことができる。補正部２は、決定した補正対象画素、すなわち注目画素を補正する。その後、注目画素は、図６に示す逆変換部３、ノイズ付与部４及びビット調整部５における各処理を経て、画像データＪ２として出力される。なお、１×７画素の中心に位置する画素が補正の対象となるため、補正後の画像データＪ２の副走査方向ｙの両端の３ラインは補正がされず元の画素がそのまま出力される。
【００６４】
図９は、補正部２の具体的な処理手順を示している。
図９に示すように、補正部２は、入力した１×７画素の各階調値を取得する（ステップＳ１１）。次に、補正部２は、照合に使用する複数のテンプレートを選択し（ステップＳ１２）、入力した１×７画素を選択した各テンプレートと照合する。テンプレートは、レジスタや記憶部１２等のメモリーに保持して、必要なテンプレートを取得すればよい。
【００６５】
図１０は、テンプレートの一例を示している。
図１０に示す各テンプレートでは、１×７画素のなかで、マルチビームの境界が位置するパターンの有階調画素と、パターンの背景の無階調画素とが定められている。また、１×７画素の中心に位置する画素が補正対象画素として定められている。有階調画素は階調値が最小値よりも大きい画素であり、無階調画素は階調値が最小値である画素である。入力した１×７画素と有階調画素及び無階調画素の位置が同じテンプレートがあれば、当該テンプレートと一致したと判断することができる。なお、テンプレート中の評価外の画素は、有階調画素か無階調画素かを問わない画素である。
【００６６】
図１０に示すように、テンプレートＴ１１〜Ｔ１５は、補正対象画素がマルチビームの境界より下に位置するテンプレートである。そのうち、テンプレートＴ１１及びＴ１２は、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群が、１又は２画素幅（解像度１２００ｄｐｉ）の極細線である。いずれのテンプレートＴ１１〜Ｔ１５も、補正対象画素がマルチビームの境界よりもパターンの外郭側に位置している。
【００６７】
テンプレートＴ２１〜Ｔ２５は、それぞれテンプレートＴ１１〜Ｔ１４の代わりに選択できるテンプレートである。テンプレートＴ２１及びＴ２２では、補正対象画素がパターン外の隣接画素、すなわち背景の外郭に位置している。テンプレートＴ２３〜Ｔ２５では、各テンプレートＴ１２〜Ｔ１４と比べて、補正対象画素がパターンの外郭よりもマルチビームの境界側に位置している。
【００６８】
テンプレートＴ５１〜Ｔ５５は、補正対象画素がマルチビームの境界より上に位置するテンプレートである。テンプレートＴ５１〜Ｔ５５は、パターンの位置が上下逆転していること以外はテンプレートＴ１１〜Ｔ１５と同様のテンプレートである。テンプレートＴ６１〜Ｔ６５は、各テンプレートＴ５１〜Ｔ５４の代わりに選択できるテンプレートであり、同様にパターンの位置がテンプレートＴ２１〜Ｔ２５と上下逆転している。
【００６９】
各テンプレートＴ１１〜Ｔ１５、Ｔ２１〜Ｔ２５、Ｔ５１〜Ｔ５５及びＴ６１〜Ｔ６５には、各テンプレートに固有の補正係数ｋが対応付けて設定されている。
【００７０】
補正部２は、各テンプレートのうち一致するテンプレートがある場合（ステップＳ１３：Ｙ）、テンプレート中の補正対象画素、すなわち注目画素の階調値を増減する補正処理を実施し、補正後の注目画素を出力する（ステップＳ１４）。一方、いずれのテンプレートとも一致しない場合（ステップＳ１３：Ｎ）、補正部２は、補正処理は実施せずに入力した注目画素をそのまま出力する（ステップＳ１５）。
【００７１】
補正処理時、補正部２は、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和を算出し、一致したテンプレートに対応する補正係数ｋを取得する。補正部２は、算出した総和と補正係数ｋを用いて、下記式（１）により補正値を算出し、算出した補正値を用いて、下記式（２）により補正対象画素（注目画素）の補正後の階調値を算出する。
【００７２】
（１）  Ｋｈ＝ΣＣ×ｋ
（２）  ＣＪ２＝ＣＪ１＋Ｋｈ
〔上記式（１）及び（２）において、Ｋｈは補正値を表す。ΣＣは、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和を表す。ｋは、正負の符号を有する補正係数を表す。ＣＪ２は補正後の補正対象画素の階調値を表し、ＣＪ１は補正前の補正対象画素の階調値を表す。〕
【００７３】
補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和ΣＣは、マルチビームの走査により光エネルギーを付与した領域に、次のマルチビームの走査により時間をおいて重ねて付与する光エネルギー量を表している。重ねて付与する光エネルギー量が多いほど、多重露光効果によってマルチビームの境界で生じる濃度変動も大きいことから、上記式（１）に示すように、総和ΣＣに応じて、補正値Ｋｈ、すなわち補正対象画素の階調値を増減する補正量を決定することにより、補正の精度を向上させることができる。
【００７４】
補正係数ｋは、符号と補正量を調整する係数値とからなり、補正対象画素の階調値を増やす場合は正の符号、減らす場合は負の符号が設定されている。また、係数値は、各テンプレートのパターンの多重露光効果に起因する濃度変動量に応じて設定されている。多重露光効果に起因する濃度変動量は、例えば線幅が異なる複数の斜線のラダーパターン等のテストパターンを画像形成部１８により用紙上に形成し、マルチビームの境界が位置するパターン部分の濃度と、同じマルチビーム内に位置するパターン部分との濃度差に応じて決定することができる。
【００７５】
図１１は、補正係数ｋの係数値の決定に使用できるテストパターンの一例として、３つのラダーパターンｆ１〜ｆ３を示している。
ラダーパターンｆ１は、複数の斜線の線幅が４画素、各斜線の間隔がマルチビームのビーム数８と同じ８画素である。
ラダーパターンｆ２は、複数の斜線の線幅が６画素、各斜線の間隔がマルチビームのビーム数８と同じ８画素である。
ラダーパターンｆ３は、複数の斜線の線幅が８画素、各斜線の間隔がマルチビームのビーム数８の２倍の１６画素である。
このように、各斜線の間隔をマルチビームのビーム数の整数倍に構成することで、図５に示したような周期的な濃度ムラが見やすいパターンとすることができる。
【００７６】
各ラダーパターンｆ１〜ｆ３において、マルチビームの境界が位置するパターン部分と、同じマルチビーム内に位置するパターン部分との濃度差を求め、この濃度差が大きいほど係数値が大きくなるように、補正係数ｋの係数値を決定すればよい。また、この濃度差に応じて、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置するパターン部分の濃度を低下させる場合は、補正係数ｋの符号を負の符号に決定し、濃度を増加させる場合は正の符号に決定すればよい。
【００７７】
なお、例えばラダーパターンｆ１のみで濃度差が最小となる補正係数ｋを求めた場合、他のラダーパターンｆ２又はｆ３の濃度差が最小とならない場合がある。これは、補正係数ｋが複数のパターンについてそれぞれ求めなければならないのに対し、補正係数ｋを求めるためのラダーパターンの組み合わせが少なく、条件を満たす補正係数ｋが複数存在するためである。したがって、上で挙げたように、複数のラダーパターンを用いて（例えば、上記例示したラダーパターンｆ１〜ｆ３に加えて、ラダーパターンｆ４・・・ｆｎを用いてもよい）、それぞれの補正状況が最適となるような補正係数ｋの組を求める必要がある。もし、ラダーパターンｆ１のみ正しく画像形成できればよいような目的であれば、ラダーパターンｆ１のみを用いて補正係数ｋを求めてもよい。
【００７８】
図１２は、図１０に示すテンプレートＴ１３に一致した場合の補正例を示している。
テンプレートＴ１３では、補正対象画素（注目画素）と同じマルチビーム内に位置する画素群は、マルチビームの境界より下に位置する３つの有階調画素である。この３つの有階調画素の階調値の総和ΣＣに、テンプレートＴ１３に設定された補正係数ｋ＝ｋ１３を乗算して補正値Ｋｈを得ることができる。補正係数ｋが負の符号を有する場合、図１２に示すように、補正対象画素の階調値をΣＣ×ｋだけ減らすことができる。
【００７９】
上記補正において、補正部２は、検出したパターンの外郭からマルチビームの境界までの各画素のなかで、補正対象画素を決定することができる。
例えば、補正部２は、図１０に示すテンプレートＴ１２〜Ｔ１４かテンプレートＴ２３〜Ｔ２５を選択し、テンプレートＴ５２〜Ｔ５４かテンプレートＴ６３〜Ｔ６５を選択して照合に用いることにより、パターンの外郭からマルチビームの境界までの間で補正対象画素の位置を決定することができる。
【００８０】
補正対象画素が細線化処理等の他の画像処理の対象でもある場合、補正が他の画像処理の効果を減少させるかもしれないが、補正対象画素の位置が他の画像処理と異なるテンプレートを選択することにより、他の画像処理と補正を両立させることができる。
【００８１】
図１３は、図１０に示すテンプレートＴ１３に代えて、テンプレートＴ２４を選択した補正例を示している。
細線化処理を実施する場合、図１３に示すように、細線化処理によってパターンの外郭の階調値が減らされる。テンプレートＴ１３では、補正対象画素が細線化処理と同じパターンの外郭に位置するため、補正を実施するとさらに階調値を減らすことになり、細線化処理で意図したよりも濃度が低下してしまう。また、細線化処理によって減った分だけ補正で減らせる階調値の幅も小さくなり、補正の効果も表れにくい。ここで、図１３に示すように、テンプレートＴ１３に代えてテンプレートＴ２４を選択すれば、細線化処理とは異なる画素を補正対象画素とすることができ、細線化処理と補正の両方の効果が得られる。
【００８２】
また、補正部２は、パターン内の画素に代えて、パターン外の隣接画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正量を、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和ΣＣに応じて決定することができる。
【００８３】
一般的には、多重露光効果によりマルチビームの境界の位置では濃度が上昇するため、補正係数ｋの符号を負に設定して、補正対象画素の階調値を減らす補正を行う。しかし、多重露光効果によって濃度が低下するパターンの場合は補正係数ｋの符号を正に設定して、補正対象画素の階調値を増やす補正が必要になる。階調値を増やす場合、元の階調値が最大値に近いと、補正によって増やすことができる階調値の幅が小さくなるが、照合に使用するテンプレートとして、パターン外の隣接画素を補正対象画素とするテンプレートを選択することにより、補正によって増やせる階調値の幅を十分に得ることができる。
【００８４】
例えば、補正部２は、図１０に示すテンプレートＴ１１及びＴ１２の代わりにテンプレートＴ２１及びＴ２２を選択し、テンプレートＴ５１及びＴ５２の代わりにテンプレートＴ６１及びＴ６２を選択することにより、テンプレートによって検出したパターン内の画素ではなく、パターン外の隣接画素を補正対象画素として決定することができる。
【００８５】
図１４は、図１０に示すテンプレートＴ１１の代わりにテンプレートＴ２１を選択した補正例を示している。図１４では、左側がテンプレートＴ１１及びＴ２１、中央と矢印を挟んだ右側が、それぞれ補正前後の１×７画素を示している。
テンプレートＴ１１の補正係数ｋ＝ｋ１１が正の符号を有する場合、補正対象画素の元の階調値が最大値であると、補正によって階調値を増やすことができない。この場合は、図１４に示すように、テンプレートＴ１１の代わりにテンプレートＴ２１を選択して使用すれば、背景の外郭を補正対象画素として階調値を増やして、多重露光効果によって濃度が減る分だけパターンの幅を太くすることができる。
【００８６】
上記補正において、補正部２は、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の範囲を、多重露光効果が及ぶ範囲に応じて決定することが好ましい。
図１０に示す各テンプレートＴ１１〜Ｔ１５、Ｔ２１〜２５、Ｔ５１〜Ｔ５５及びＴ６１〜Ｔ６５では、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の範囲を、１〜５画素に設定しているので、補正部２は、多重露光効果が及ぶ範囲に応じた画素群の範囲が定められたテンプレートを選択すればよい。例えば、マルチビーム内で３つのレーザービームのスポットが重なり合い、マルチビームの境界から３、４画素まで多重露光効果が及ぶ場合、補正部２はテンプレートＴ１１〜Ｔ１４を選択して使用すればよい。また、マルチビーム内で５つのレーザービームのスポットが重なり合う場合、補正部２は、さらにテンプレートＴ１５も選択すればよい。これにより、不要な演算を減らし、効率的な補正が可能になる。
【００８７】
また、補正部２は、検出するパターンを、マルチビームのレーザービーム数に応じて決定することが好ましい。
マルチビームのレーザービーム数が少なく、パターン内に複数のマルチビームの境界が位置すると、補正の効果が少ない。そのため、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の幅（画素数）がマルチビームのレーザービーム数以下であり、補正が効果的なパターンのみを検出することにより、補正の効率化を図ることができる。
【００８８】
図１０に示す各テンプレートＴ１１〜Ｔ１５、Ｔ２１〜Ｔ２５、Ｔ５１〜Ｔ５５及びＴ６１〜Ｔ６５には、補正が有効なマルチビームのレーザービーム数が設定されている。補正部２は、マルチビームのレーザービーム数に対応するテンプレートを選択して照合に使用することにより、検出するパターンを、マルチビームのレーザービーム数に応じて決定することができる。なお、レーザービーム数が３未満の場合は、補正値Ｋｈを０として、補正を無効化することが好ましい。
【００８９】
補正部２は、検出するパターンを、画像データＪ１の解像度やレーザービームの特性に応じて決定することもできる。例えば、画像データＪ１の解像度が比較的低く、レーザービームのスポット径も小さく絞られている場合、隣接するレーザービームのスポットの重なりは小さい。重なりが小さいと、テンプレートＴ１４又はＴ１５のパターン等は濃度変動が少なく、補正する必要性がないため、マルチビームのレーザービーム数が多くても使用するテンプレートから除外して検出対象としないことができる。
【００９０】
なお、図１０に例示するテンプレートでは、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、すべて有階調画素からなる。
しかし、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、有階調画素と、画素群中の無階調画素の数の割合が一定値以下の無階調画素と、からなる画素群であってもよい。通常は複数のレーザービームのスポットが何重にも重なり合って多重露光効果を及ぼすため、画素群中に１、２画素程度の無階調画素があっても、実質的に１つのパターンとみなして、同じマルチビーム内に位置する画素群の総和ΣＣを求めることができる。
【００９１】
図１５Ａは、有階調画素と無階調画素からなる画素群の例を示している。
図１０に示すテンプレートＴ１５では、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群は、マルチビームの境界より下の５画素である。この５画素中に無階調画素があってもその画素数の割合が２０％以下であれば、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群として扱う場合、図１５Ａに示すように、有階調画素間に１つの無階調画素を含むパターンもテンプレートＴ１５と一致したと判断することができる。この場合、４つの有階調画素と１つの無階調画素が、同じマルチビーム内に位置する画素群であるので、当該画素群の階調値の総和ΣＣを求めて補正値Ｋｈを算出すればよい。
【００９２】
多重露光効果は、主走査方向ｘに隣接する画素の露光の影響も受けることから、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の範囲を、主走査方向に拡張することもできる。この場合の画素群も、有階調画素と、画素群中の画素数の割合が一定値以下の無階調画素からなる画素群であってもよい。画素群の範囲が拡大するため総和ΣＣが大きくなるが、大きくなる総和ΣＣに合わせて各テンプレートの補正係数ｋを小さく設定すればよい。注目画素と次の注目画素とで画素群の範囲が一部重複するが、各注目画素の補正結果が総合的に濃度ムラを解消する。
【００９３】
図１５Ｂは、主走査方向ｘに範囲を拡大した画素群の例を示している。
図１５Ｂに示すように、観察窓内の１×７画素がテンプレートＴ１１のパターンと同じであるが、テンプレートＴ１１では、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の範囲が補正対象画素を含む５×２画素に拡大されている。許容できる画素群中の無階調画素数の割合が３０％以下である場合、画素群に該当する５×２画素は、無階調画素の数の割合が３／１０で３０％以下であるので、補正部２は、テンプレートＴ１１と一致したと判断し、５×２画素の各階調値の総和ΣＣを求めて補正値Ｋｈを演算できる。一方、許容できる無階調画素の割合が２０％である場合、無階調画素の数が許容値を超えるので、補正部２はテンプレートＴ１１と不一致と判断して、他にも合致するテンプレートが無ければ、補正処理を行わない。
なお、画素群の範囲は、図１５Ｂに示すような矩形であってもよいし、パターンの輪郭の形状が分かっているのであれば、輪郭に沿った形状、例えば三角形状等であってもよい。
【００９４】
また、補正部２は、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の副走査方向ｙの幅に応じて、補正対象画素の階調値を増やすか減らすかを決定することができる。
例えば、多重露光効果は、通常は濃度上昇を引き起こすため、補正係数ｋの符号を負に設定して階調値を減らす補正を行えばよい。しかし、テンプレートＴ１１、Ｔ１２等のように、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の副走査方向ｙの幅が１、２画素幅（解像度１２００ｄｐｉ）の極細線の場合、当該マルチビームにより付与する光エネルギー量が少なく、感光体４０の表面電位を変化させる一定値Ｔｈに満たずに、露光効率が低下して濃度も低下することがある。このような極細線のテンプレートＴ１１、Ｔ１２等に一致した場合は、補正係数ｋとして正の符号の補正係数ｋ１１、ｋ１２等を使用して、階調値を増やす補正を行い、３画素以上の幅のテンプレートＴ１３〜Ｔ１５等に一致した場合は、通常どおり、負の符号の補正係数ｋを使用して、階調値を減らす補正を行えばよい。
【００９５】
また、補正部２は、マルチビームの境界の上に位置するパターン部分と、下に位置するパターン部分のそれぞれにおいて補正対象画素を決定し、その補正値を決定して補正を行うことが好ましい。
【００９６】
レーザービームの光量分布が略円形ではなく、楕円形等、偏りがある場合、マルチビームの走査により先に付与する光エネルギー量と、その後のマルチビームの走査により重ねて付与する光エネルギー量に偏りが生じる。そのため、補正対象画素がマルチビームの境界の上に位置する（先に走査するマルチビームにより補正対象画素の露光を行う）か、下に位置する（後に走査するマルチビームにより補正対象画素の露光を行う）かによって、多重露光効果に起因するパターンの濃度の変化量が異なってくる。
【００９７】
また、走査が境界の前後（上下）で２回にわたって行われた場合、２回目の走査で生成された電荷の挙動は、１回目の走査で生じた感光体中の電位の変化の影響を受けることから、１回目の走査による露光効果と２回目の走査による露光効果がまったく同じにはならない場合がある。
【００９８】
図１０に示すテンプレートＴ１１〜Ｔ１５では、マルチビームの境界の下に位置するパターン部分において、テンプレートＴ５１〜Ｔ５５では、マルチビームの境界の上に位置にするパターン部分において、それぞれ補正対象画素が決定されており、それぞれのパターンの濃度変動量に応じた最適な補正係数ｋが個別に設定されている。補正部２は、テンプレートＴ１１〜Ｔ１５及びＴ５１〜Ｔ５５を使用してそれぞれに一致するパターンを検出し、一致したテンプレートＴ１１〜Ｔ１５及びＴ５１〜Ｔ５５に固有の補正係数ｋを使用して補正値Ｋｈを決定し、補正することにより、レーザービームの光量分布の偏りが生じていたり、１回目の走査による露光効果と２回目の走査による露光効果に差異がある場合でも、精度良く補正することが可能である。
【００９９】
また、補正部２は、補正対象画素を含むパターンと副走査方向ｙに隣接するパターンとの間隔に応じて、補正値Ｋｈを決定することが好ましい。
これにより、隣接するパターンとの距離によって変動する、多重露光効果による露光効率に合わせて、補正量を調整することができ、より精度の高い補正を行うことができる。
【０１００】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、多重露光効果による露光効率が変動するパターンの一例を示している。
線のパターンを副走査方向ｙに繰り返し形成する場合、図１６Ａに示すように各パターンの間隔が長いと、パターン間でのレーザービームの重なりがないかあっても小さいため、パターン部分Ｐｂではマルチビームの境界を介して隣接するパターン部分Ｐａとの間の多重露光効果のみを考慮して補正値Ｋｈを決定すればよい。同じパターンでも、図１６Ｂに示すように間隔が短い場合、パターン部分Ｐｂではパターン部分Ｐａだけでなくもう１つのパターンＰｃともレーザービームの重なりがあるため、パターンの間隔が長い場合に比べて露光効率が上昇する。パターン部分ＰａだけでなくパターンＰｃとの間の多重露光効果を考慮して補正値Ｋｈを決定する必要がある。
【０１０１】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、多重露光効果による露光効率が変動するパターンの他の例を示している。
図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、段差を有する斜線のパターンを副走査方向ｙに繰り返し形成する場合、段差部分で主走査方向ｘにパターンが分断されるため、露光効率が低下し、濃度が低下する。一方、図１７Ｂに示すように、図１７Ａに示すパターンよりも斜線の幅が太く、副走査方向ｙに並ぶ各パターンの間隔が短いと、隣接するレーザービームの重なりが増え、段差部分の特に距離が近い凸部の露光効率が高まって濃度が上昇する。
【０１０２】
このような露光効率の変動に対して、補正部２は、パターン間隔によって濃度の変動量が大きくなるほど補正量も大きくなるように、補正係数ｋを調整して補正値Ｋｈの算出に用いればよい。補正係数ｋは、例えばパターン間隔によって決定した調整係数を補正係数ｋに乗算する等して調整することができる。これにより、パターン間隔に応じて補正値Ｋｈを調整できる。
【０１０３】
パターン間隔の求め方は特に限定されないが、例えば上述したステップＳ１１において観察窓内の各画素の階調値を取得した時に、各注目画素が無階調画素か否かを判断し、主走査方向ｘの各画素の位置ごとに無階調画素である注目画素の数をカウントすることにより、求めることができる。カウントには、カウンターを使用することができ、注目画素が無階調画素であればカウント値をインクリメントし、有階調画素であればリセットすればよい。求めたパターン間隔は、注目画素より上に位置するパターンとのパターン間隔であるが、多重露光効果に起因する濃度ムラはもともと周期的なパターンにおいて顕著に現れるため、注目画素より下のパターンとの間隔も、注目画素より上のパターンとの間隔と同じとみなして補正値Ｋｈを調整すればよい。また、同様に、多重露光効果に起因する濃度ムラは、もともと主走査方向ｘにも大きく広がっている場合に視認されやすくなるから、上で求めるカウント値は、主走査方向ｘの各画素ではなく、例えば３２画素間隔等、離散的に求め、周辺の画素に近い位置のカウント値を用いる方法でもよい。
【０１０４】
パターンの間隔としては、副走査方向ｙだけでなく、斜め方向を含む複数の方向における各パターン間の距離を求めてもよい。各方向の距離のうちの最短距離や平均距離、重み付け平均距離等をパターンの間隔として、補正値Ｋｈを調整することもできる。
【０１０５】
以上のようにして注目画素の補正後の階調値を算出すると、補正部２は注目画素の位置を１画素シフトして、上述した処理を繰り返す。
【０１０６】
逆変換部３は、補正部２により補正した各画素の階調値を、変換部１により変換した階調特性と逆特性の階調特性となるように、ＬＵＴを使用して変換する。補正部２から出力される１０ビットの階調値のうち、最上位の１ビットはオーバーフロー用のビット位であるため、逆変換部３は、１０ビットのうち下位９ビットを抽出して変換する。なお、オーバーフローしている場合、逆変換部３は、オーバーフローした１０ビットを９ビットの最大値に変換（クリップ）し、下位９ビットを抽出した後、変換する。
【０１０７】
図１８は、入力した９ビットの階調値に対し、ＬＵＴにより出力する９ビットの階調値の例を示している。
このようなＬＵＴにより、入力した階調値と出力する階調値の対応関係を元に戻すことができる。
【０１０８】
ノイズ付与部４は、逆変換部３から出力された各画素の９ビットの階調値に、５ビットのノイズ値を加算して、ノイズを付与する。
ノイズの付与により、補正後に階調値のビット数を減らす場合でも、補正値Ｋｈの加算による微小な階調値の変化を再現することができる。
ノイズ付与により階調値が９ビットからオーバーフローする可能性がある場合は、最上位のビット位を加えて１０ビットの階調値としてからノイズ値を加算し、加算後に最上位ビットを削除して下位９ビットの階調値を出力すればよい。
【０１０９】
ノイズ付与部４は、ディザマトリクスを用いてノイズ値を付与することができる。具体的には、ノイズ付与部４は、５ビットすなわち０〜３１の閾値が各画素に設定された、少なくとも３２画素のディザマトリクスを用意し、対応する位置にある画像データの各画素の画素値に閾値を合算する。ディザマトリクスを使用する場合、疑似的に多階調を再現することもでき、好ましい。
【０１１０】
ノイズ付与部４は、ノイズ値として、乱数発生装置等により出力された異なる数値を取得して付与することもできる。
視認性の高いゆらぎを避け、粒状性の劣化を防止するためには、ノイズ値は、比較的高い空間周波数成分を中心としたブルーノイズのノイズ値であることが好ましい。
【０１１１】
ノイズ付与部４は、ディザマトリクス等を用いて、同じノイズ値を周期的に加算する場合、その周期を、マルチビームのレーザービーム数、ポリゴンミラーのミラー面数及び画像データを疑似多階調処理部Ａ２においてスクリーン処理するときのスクリーン線数の少なくとも１つに応じて決定することが好ましい。これにより、多重露光効果によるモアレと、周期的なノイズ値との干渉を避けることができる。
例えば、ノイズ付与にディザマトリクスを使用する場合は、多重露光効果によるモアレと、ディザマトリクスの周期性が干渉しないように、ディザマトリクスの形状、サイズ等を選択することができる。形状及びサイズが異なる複数のディザマトリクスを組み合わせたスーパーセルを使用してもよい。
【０１１２】
ビット調整部５は、ノイズ付与部４から出力された画像データの各画素の９ビットの階調値をビットシフトして、上位４ビットを抽出して出力する。
【０１１３】
以上のように、画像形成装置Ｇは、画像データの各画素の階調値を、当該階調値に応じた光量のマルチビームを走査して感光体４０を露光したときの多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正するビーム補正部Ａ３と、ビーム補正部Ａ３により補正した各画素の階調値に応じた光量のマルチビームで感光体４０上を走査し、静電潜像を形成した後、現像する画像形成部１８と、を備え、ビーム補正部Ａ３は、画像データからマルチビームの境界が位置するパターンを検出し、検出したパターン内の画素を補正対象画素として決定して、当該補正対象画素の階調値を補正し、その補正値Ｋｈを、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和ΣＣに応じて決定する。
【０１１４】
これにより、マルチビームの境界において多重露光効果により生じる濃度変動を、各マルチビームにより与える光エネルギー量に応じて補正することができる。パターンによらず、多重露光効果に起因する濃度ムラを減らす補正を精度良く行うことができる。
【０１１５】
〔第２の実施の形態〕
マルチビームを用いた画像形成では、マルチビームを構成する各レーザービームの位置ずれによっても濃度変動が生じることがある。画像形成装置Ｇでは、上述した多重露光効果に起因する濃度ムラの補正だけでなく、さらにレーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラの補正を実施することもできる。
【０１１６】
図１９は、多重露光効果に起因する濃度ムラと並行して、レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラを補正する場合のビーム補正部Ａ３０の構成例を示している。
図１９に示すように、第２の実施の形態のビーム補正部Ａ３０は、変換部１、第１補正部２０１、第２補正部２０２、補正合成部２０３、逆変換部３、ノイズ付与部４及びビット調整部５を備えている。第２の実施の形態のビーム補正部Ａ３０は、第１補正部２０１、第２補正部２０２及び補正合成部２０３を備えること以外は、第１の実施の形態のビーム補正部Ａ３と同じ構成であるので、同じ構成部には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１１７】
〔第１補正部〕
第１補正部２０１は、図６に示す補正部２と同様にして、多重露光効果に起因する濃度ムラを補正する補正値Ｋｈを算出する。
【０１１８】
〔第２補正部〕
第２補正部２０２は、レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラを補正する補正値Ｋｊを算出する。
線幅の変動には、特に文字や図形等の画像の輪郭画素を形成するレーザービームのビーム位置のずれが大きく影響する。
図２０は、４つのレーザービームにより４画素幅の線のパターンを形成したときの各レーザービームの光量分布を示している。
上述のように、光量が一定値Ｔｈ以上の領域が、画像形成が有効なスポット領域である。
【０１１９】
図２０に示すように、ビーム位置がずれたとき、ビーム位置のずれがなくビーム間隔が一定のときと比べて、光量が一定値Ｔｈ以上のスポット領域の幅が異なるため、線のパターンの線幅が変動する。図２０に示す例では、線のパターンの輪郭を形成するレーザービームのビーム位置が線のパターンの外側へずれているため、線幅が太くなっているが、逆に線のパターンの内側へずれれば、線幅が短くなってしまう。なお、位置ずれにより線のパターンの内部において光量が一定値Ｔｈに達しない領域が生じるかもしれないが、このような領域は非常に狭小でトナー散り等によってトナーが付着するため、濃度変化としてほとんど現れない。このように、線のパターンの線幅は、線のパターンの内部におけるビーム位置のずれの影響は少なく、線のパターンの輪郭を形成するレーザービームのビーム位置に依存している。
【０１２０】
第２補正部２０２は、図１９に示すように、３つの演算部２１及び修正部２２を備えている。
【０１２１】
３つの演算部２１は、変換部１により変換した画像データを１×５画素単位で入力し、入力した１×５画素から、注目画素の前に（後述する図２１において上方に）位置する隣接画素を中心とする１×３画素、注目画素を中心とする１×３画素、注目画素の後に（後述する図２１において下方に）位置する隣接画素を中心する１×３画素をそれぞれ抽出し、各１×３画素の中心画素の補正後の階調値を算出する。
【０１２２】
修正部２２は、各演算部２１により算出した、注目画素とその前後の隣接画素の補正後の階調値を用いて、注目画素の補正後の階調値を修正する。
【０１２３】
図２１は、第２補正部２０２の入力単位である１×５画素を示している。
図２１に示すように、第２補正部２０２では、画像データＪ１の始点の画素を含む１×５画素から終点の画素を含む１×５画素を入力するまで、１×５画素の観察窓の位置を主走査方向ｘに１画素ずつシフトし、主走査方向ｘの終端に至ると副走査方向ｙに１画素シフトして、入力を繰り返す。
【０１２４】
各演算部２１は、入力した１×５画素から、注目画素とその前後の隣接画素を中心とする１×３画素を抽出し、注目画素とその前後の隣接画素の補正後の階調値を算出する。修正部２２は、各演算部２１が算出した注目画素とその前後の隣接画素の補正後の階調値を入力して注目画素の補正後の階調値を修正する。修正後の注目画素は、図１９に示す補正合成部２０３、逆変換部３、ノイズ付与部４及びビット調整部５における各処理を経て、補正後の画像データＪ２として出力される。なお、１×５画素の中心に位置する画素が注目画素として補正の対象となるため、補正後の画像データＪ２の副走査方向ｙの両端の２ラインは補正がされず元の画素がそのまま出力される。
【０１２５】
〔演算〕
図２２は、演算部２１の具体的な処理手順を示している。
図２２に示すように、演算部２１は、入力した１×３画素の各階調値を比較する（ステップＳ１）。
比較した各階調値が下記エッジパターンＰｅ１及びＰｅ２のいずれかに該当する場合（ステップＳ２：Ｙ）、演算部２１は、１×３画素の中心に位置する画素をオブジェクトの輪郭画素とするエッジを検出し、そのエッジ強度ΔＬを算出する（ステップＳ３）。オブジェクトとは、文字や図形、写真等の前景のパターンをいう。
【０１２６】
図２３は、１×３画素のエッジパターンＰｅ１及びＰｅ２を示している。
図２３に示すように、１×３画素の各画素Ａ〜Ｃの階調値をＤ［Ａ］〜Ｄ［Ｃ］と表すと、エッジパターンＰｅ１は、Ｄ［Ａ］＜Ｄ［Ｂ］≦Ｄ［Ｃ］を満たすパターンであり、エッジパターンＰｅ２は、Ｄ［Ｃ］＜Ｄ［Ｂ］≦Ｄ［Ａ］を満たすパターンである。エッジパターンＰｅ１に該当する場合、画素Ａと画素Ｂの間にエッジが位置し、エッジパターンＰｅ２に該当する場合、画素Ｂと画素Ｃの間にエッジが位置している。いずれのパターンＰｅ１及びＰｅ２においても、画素Ｂがオブジェクトの輪郭画素である。
【０１２７】
ビーム位置のずれは線幅が１画素の画像には影響せず、ビーム位置のずれによって濃度変化が発生する可能性があるのは線幅が２画素以上の画像である。エッジパターンＰｅ１及びＰｅ２は、オブジェクトの２画素とオブジェクトの背景の１画素の階調値のパターンであり、このエッジパターンＰｅ１及びＰｅ２に該当する場合のみ補正を行うことにより、線幅が１画素の画像を補正の対象外とすることができる。
【０１２８】
エッジ強度ΔＬは、オブジェクトの輪郭画素の階調値と当該輪郭画素に隣接するオブジェクトの背景の画素の階調値との差であるので、エッジパターンＰｅ１の場合は下記式（１１）により、エッジパターンＰｅ２の場合は下記式（１２）により、エッジ強度ΔＬを算出することができる。
（１１）  ΔＬ＝｜Ｄ［Ｂ］−Ｄ［Ａ］｜
（１２）  ΔＬ＝｜Ｄ［Ｂ］−Ｄ［Ｃ］｜
【０１２９】
次に、演算部２１は、１×３画素の中心に位置する画素Ｂを形成するレーザービームのビーム位置ｎを特定し、特定したビーム位置ｎのずれ量に対応する補正係数ｗ［ｎ］をレジスタ等から取得する（ステップＳ４）。補正係数ｗ［ｎ］の係数値の大きさは、各レーザービームのビーム位置ｎの基準位置からのずれ量に比例して決定されている。また、補正係数ｗ［ｎ］は、正負の符号を有し、ビーム位置ｎがオブジェクトの内側へずれる場合は正の符号の補正係数ｗ[ｎ]、背景側にずれる場合は負の符号の補正係数ｗ[ｎ]が設定されている。
【０１３０】
演算部２１は、取得した補正係数ｗ［ｎ］とエッジ強度ΔＬとを用いて、１×３画素の中心に位置する画素Ｂの階調値の補正値Ｋｊを算出する（ステップＳ５）。
演算部２１は、下記式（１３）により１×３画素の中心に位置する画素Ｂの階調値の補正値Ｋｊを算出することができる。この補正値Ｋｊを用いれば、下記式（１４）に示すように、レーザービームの位置ずれに起因する補正ムラを補正した階調値Ｄ＊［Ｂ］を算出することができる。
（１３）    Ｋｊ＝ｗ［ｎ］×ΔＬ
（１４）    Ｄ＊［Ｂ］＝Ｄ［Ｂ］＋Ｋｊ
【０１３１】
図２０に示すように、オブジェクトの線幅は、その輪郭画素におけるレーザービームのビーム位置に依存し、そのビーム位置が線のパターンの背景側へずれれば、線幅が太くなり、逆に線のパターンの内側へずれれば、線幅が短くなってしまう。エッジ強度ΔＬが大きいほど、線幅の変動による濃度変動も大きくなるが、上記式（１３）によれば、エッジ強度ΔＬに応じて補正値Ｋｊが大きくなるように、元の階調値Ｄ［Ｂ］に加算する補正係数ｗ［ｎ］を調整することができる。
【０１３２】
図２４は、各画素Ａ、Ｂ及びＣの階調値のパターンがエッジパターンＰｅ１に該当する場合の補正例を示している。
エッジパターンＰｅ１に該当する場合、画素Ｂ及びＣは、オブジェクトの画素であり、画素Ａはオブジェクトの背景の画素であり、画素Ａ及びＢ間にエッジが位置している。
図２４に示すように、輪郭画素Ｂの階調値に応じて変調されるレーザービームのビーム位置１が基準位置からオブジェクトの内側へずれると、オブジェクトの線幅が細くなってしまう。
【０１３３】
この場合、演算部２１が取得するのは正の補正係数ｗ[１]であり、この正の補正係数ｗ［１］にエッジ強度ΔＬを乗算して得られる正の補正値Ｋｊが、元の階調値Ｄ［Ｂ］に加算されるため、補正によって画素Ｂの階調値を増加させることができる。これにより、画素Ｂにおけるレーザービームの光量が増え、本来の線幅を再現することができる。
【０１３４】
逆に、輪郭画素Ｂのレーザービームのビーム位置１が基準位置から背景側へずれる場合、オブジェクトの線幅が太くなる。この場合、演算部２１が取得するのは負の補正係数ｗ［１］であり、この負の補正係数ｗ［１］にエッジ強度ΔＬを乗算して得られる負の補正値Ｋｊが、元の階調値Ｄ［Ｂ］に加算されるため、補正によって画素Ｂの階調値を減少させることができる。これにより、画素Ｂにおけるレーザービームの光量が減り、本来の線幅を再現することができる。
【０１３５】
なお、上記ビーム位置ｎに応じた補正係数ｗ［ｎ］は、マルチビームのビーム数の整数倍で配置された複数の斜線のパターンを、画像形成部１８により形成し、当該形成されたパターンにおいて測定された斜線の線幅に基づいて決定することができる。このようなパターンとしては、多重露光効果に起因する濃度ムラの補正係数ｋを決定するときと同様に、図１１に例示したテストパターンを使用することができる。  
【０１３６】
図１１に示す複数のラダーパターンｆ１〜ｆ３のうち、いずれか１つのラダーパターンによって補正係数ｗ［ｎ］を決定することはできるが、複数のラダーパターンを組み合わせて決定することにより、ビーム位置のずれによる濃度変化をより精度よく、比較的容易に特定することができ、好ましい。
また、斜線の線幅は斜線の濃度に比例するため、線幅の代わりに斜線の濃度を測定してこの濃度に基づいて補正係数ｗ［ｎ］を決定してもよい。濃度を測定する場合、高い解像度で読み取ることなく補正係数ｗ［ｎ］を決定でき、好ましい。なお、濃度は、斜線を含む一定領域の濃度をその斜線の平均濃度として測定することができるが、これに限られず、斜線の全体的な濃度を測定する一般的な手法を用いることができる。
【０１３７】
補正係数ｗ［ｎ］の決定時、補正を行わずにラダーパターンを画像形成部１８により形成し、斜線の線幅（又は濃度）の変化の傾向を特定し、その傾向に合わせて各ビーム位置の補正係数ｗ［ｎ］及びｋを決定する。決定した各補正係数ｗ［ｎ］及びｋを用いて、それぞれ第１補正部２０１と第２補正部２０２においてパターンを補正した後、画像形成部１８により形成して、斜線の線幅（又は濃度）の変化の傾向に合わせて各ビーム位置の補正係数ｗ［ｎ］又はｋを修正する。この修正を、補正後の斜線の線幅（又は濃度）が本来の線幅（又は濃度）に一致するまで（または、周期ムラが見えにくくなるか、極小化するまで）繰り返せばよい。なお、補正係数ｗ[ｎ]及びｋのいずれか一方を先に決定し、先に決定した方に合わせてもう一方を決定するようにしてもよい。
【０１３８】
上記のように、補正係数ｗ［ｎ］又はｋの修正を繰り返して最適化してもよいが、いくつかの補正係数ｗ［ｎ］及びｋのセットで補正したパターンを形成して、補正後の斜線の線幅（又は濃度）が本来の線幅（又は濃度）に近い（または、周期ムラの見えにくい）補正係数ｗ［ｎ］及びｋを選択するようにしてもよい。
【０１３９】
一方、いずれのエッジパターンＰｅ１及びＰｅ２にも該当しない場合（ステップＳ２：Ｎ）、演算部２１は補正処理を行わずに、１×３画素の中心に位置する画素の補正値ＫｊをＫｊ＝０として出力する（ステップＳ６）。
【０１４０】
演算部２１は、画像データの各画素の属性に応じて、補正を行って補正後の階調値を出力するか、補正を行わずに元の階調値を出力するかを切り替えることができる。各画素の属性は、画像データとともに生成される属性データにより判別することができる。
例えば、演算部２１は、属性が写真の画素を補正対象外とし、属性が文字又は図形の画素を補正対象として決定することができる。写真の画像領域は、ノイズ除去のためにローパスフィルター処理等が施されてオブジェクトと背景のコントラスト差が明瞭でなく、エッジとして検出しにくいことがある。また、オブジェクトの濃度が平坦な領域が少なく、ビーム位置のずれによる濃度変動がもともと目立ちにくく補正の効果が小さい反面、補正（例えば、中間調の写真画像は網掛け処理（スクリーン処理）で疑似多階調処理される場合が多いが、網掛け処理によって生じた、本来の画像とは関係の無い、局所的な階調差をエッジとして処理する補正）により意図しない濃度変動が生じることがあるため、写真の属性の画素を補正対象外とすることにより、新たな画質劣化を防止することができる。
【０１４１】
〔修正〕
修正部２２は、注目画素の補正後の階調値が最大値を超える場合は超えた分を切り捨てて最大値とし、注目画素にエッジを介して隣接する隣接画素の補正後の階調値が最大値を超える場合は、超えた分の階調値を注目画素の階調値に加算する修正を行う。
具体的には、修正部２２は、図２１に示すように、第２補正部２０２に入力した１×５画素のうち、中央の３画素については補正値Ｋｊを用いて上記式（１４）にしたがって階調値を補正した３画素を配置して１×５画素を再構成する。再構成した１×５画素の両端の２画素は元の画素のままである。修正部２２は、１×５画素の各階調値を比較し、各階調値のパターンが修正対象のパターンに該当するか否かを判断する。
【０１４２】
図２５は、修正対象のパターンＰｂ１〜Ｐｂ４を示している。
図２５に示すように、修正対象のパターンＰｂ１〜Ｐｂ４は、注目画素の階調値か、注目画素とエッジを介して隣接する画素の階調値が、補正によって最大値を超えたパターンである。修正部２２は、パターンＰｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ３、Ｐｂ４の順に、該当するか否かを判断する。
【０１４３】
修正対象のパターンＰｂ１〜Ｐｂ４のいずれかに該当する場合、修正部２２は注目画素の補正後の階調値を修正して出力する。図２５に示すように、修正対象のパターンＰｂ１又はＰｂ４に該当する場合、注目画素の階調値が最大値を超えているので、修正部２２は最大値を超えた分の階調値を切り捨てて、注目画素の階調値を最大値とする修正を行う。また、修正対象のパターンＰｂ２又はＰｂ３に該当する場合、注目画素とエッジを介して隣接する画素の階調値が最大値を超えているので、修正部２２は最大値を超えた分の階調値を、注目画素の階調値に加算する修正を行う。
【０１４４】
修正部２２による修正を行うか否かは、任意に設定できるようにしてもよい。
例えば、通常は修正を行う設定として、温度や湿度等の環境が大きく変化し、一時的に好ましい補正を実施できなくなった場合に、修正を行わない設定することができる。
【０１４５】
レーザービームの位置ずれが生じる場合、隣接するパターンとの間隔が変化し、多重露光効果による露光効率が変動するため、第１補正部２０１は、注目画素を含むパターンと副走査方向ｙに隣接するパターンとの間隔に応じて、補正値Ｋｈを決定することが好ましい。
【０１４６】
図２６Ａ及び図２６Ｂは、多重露光効果による露光効率が変動するパターンの一例を示している。
線のパターンを副走査方向ｙに繰り返し形成するときに、レーザービームの位置ずれが生じて線幅が太くなる場合、図２６Ａに示すように、各パターンの間隔が長ければ、太線化によるパターン間でのレーザービームの重なりが小さいため、隣接するパターンとの間の多重露光効果を考慮する必要性は低い。同じパターンでも、図２６Ｂに示すように、パターンの間隔が短い場合、隣接するパターンともレーザービームの重なりがあるため、パターンの間隔が長い場合に比べて露光効率が上昇する。隣接するパターンとの間の多重露光効果を考慮して補正値Ｋｈを決定する必要がある。
【０１４７】
〔補正値の合成〕
補正合成部２０３は、第１補正部２０１において算出した補正値Ｋｈと、第２補正部２０２において算出した補正値Ｋｊとを、注目画素の階調値に加算し、多重露光効果及びレーザービームの位置ずれのそれぞれに起因する濃度ムラを補正した階調値を出力する。
【０１４８】
その後、補正合成部２０３より出力した画像データは、第１の実施の形態同様にして、逆変換部３からビット調整部５までの各構成部において処理された後、画像データＪ２として出力される。
【０１４９】
なお、多重露光効果に起因する濃度ムラの補正と、レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラの補正を並行して実施する例を説明したが、各補正を順番に行ってもよく、補正の順番もどちらが先でも構わない。
【０１５０】
以上のように、第２の実施の形態のビーム補正部Ａ３０は、画像データの各画素の階調値を、多重露光効果に起因する濃度ムラが減るように補正を行う第１補正部２０１と、マルチビームの各レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラが減るように補正する第２補正部２０２と、を備えている。
【０１５１】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、パターンによらず、多重露光効果に起因する濃度ムラを減らす補正を行うことができるだけでなく、レーザービームの位置ずれに起因する濃度ムラも補正することができる。
【０１５２】
上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和ΣＣを、画素群中の有階調画素の位置に応じて各階調値を重み付け平均することにより求めてもよい。また、階調値を露光時の光エネルギーに変換した変換値の総和を補正値Ｋｈの算出に使用してもよい。
【０１５３】
また、上記実施の形態では、補正部２において１×７画素とテンプレートを照合する前に、照合に使用するテンプレートを選択していたが、観察窓内の１×７画素の階調値に応じて使用するテンプレートを選択するようにしてもよい。
【０１５４】
また、補正値Ｋｈの算出に補正係数ｋを使用していたが、補正係数ｋを使用せずに、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和ΣＣに対応する補正値Ｋｈを出力するＬＵＴを使用して補正値Ｋｈを算出してもよい。このＬＵＴは、補正対象画素と同じマルチビーム内に位置する画素群の階調値の総和ΣＣが異なる、様々なラダーパターンの補正を、補正値Ｋｈを異ならせて行い、その濃度を測定して最も濃度差が少ないときの補正値Ｋｈを各総和ΣＣに対応付けることで、作成することができる。
【０１５５】
また、制御部１１がプログラムを読み取ることにより、上記ビーム補正部Ａ３の処理手順を制御部１１により実行させることもできる。また、画像形成装置Ｇに限らず、汎用のＰＣ等のコンピューターにより当該プログラムを読み取らせて、上記処理手順を実行させることもできる。
プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【符号の説明】
【０１５６】
Ｇ    画像形成装置
ＧＡ    画像処理装置
Ａ３    ビーム補正部（第１の実施の形態）
１    変換部
２    補正部
３    逆変換部
４    ノイズ付与部
５    ビット調整部
Ａ３０    ビーム補正部（第２の実施の形態）
２０１    第１補正部
２０２    第２補正部
２１    演算部
２２    修正部
２０３    補正合成部
【図１】
2018149776.tif 000003
【図２】
2018149776.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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