(57)【要約】【課題】濃度むらを抑える画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体と、複数の光ビームを感光体に照射する露光手段と、画像信号に対してハーフトーン処理を行い、形成する画像の複数の画素の内、露光対象の画素を求めるハーフトーン処理手段と、決定情報に基づき、複数の光ビームの内、露光対象の画素を露光する光ビームを決定する決定手段と、を備えており、決定情報は、形成する画像の複数の画素それぞれについて複数の光ビームのいずれで露光するかを示し、決定情報が示す、露光に使用する光ビームの主走査方向の繰り返しの周期は、ハーフトーン処理の主走査方向の繰り返しの周期より大きい。【選択図】図３
2015013416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
複数の光ビームを前記感光体に照射する露光手段と、
画像信号に対してハーフトーン処理を行い、形成する画像の複数の画素の内、露光対象の画素を求めるハーフトーン処理手段と、
決定情報に基づき、前記複数の光ビームの内、前記露光対象の画素を露光する光ビームを決定する決定手段と、
を備えており、
前記決定情報は、形成する画像の複数の画素それぞれについて前記複数の光ビームのいずれで露光するかを示し、前記決定情報が示す、露光に使用する光ビームの主走査方向の繰り返しの周期は、前記ハーフトーン処理の主走査方向の繰り返しの周期より大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記決定情報が示す、露光に使用する光ビームの主走査方向の繰り返しの周期は、前記ハーフトーン処理の主走査方向の繰り返しの周期の２以上の整数倍であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記決定情報が示す、露光に使用する光ビームの主走査方向の繰り返しの周期において、前記複数の光ビームの内の任意の２つが露光する画素の数の差は所定値以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記決定情報は、各画素について前記複数の光ビームのいずれで露光するかを示す領域を複数配置したパターンを示し、当該パターンは、前記ハーフトーン処理の周波数における強度が所定値以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の光ビームは２つの光ビームであり、
前記決定情報は、各画素について前記２つの光ビームのいずれで露光するかを示す、主走査方向の長さが同じ第１ブロックと第２ブロックを主走査方向に並べたパターンを示し、
前記第１ブロックと前記第２ブロックでは、対応する位置の画素を露光する光ビームが互いに異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の光ビームは２つの光ビームであり、
前記決定情報は、各画素について前記２つの光ビームのいずれで露光するかを示す領域を複数配置したパターンを示し、
前記ハーフトーン処理で使用するハーフトーンセルの配置において互いに隣接するハーフトーンセルの同じ画素を結ぶ方向と、隣接する前記領域の同じ画素を結ぶ方向は異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記複数の光ビームは２つの光ビームであり、
前記決定情報は、各画素について前記２つの光ビームのいずれで露光するかを示す領域を複数配置したパターンを示し、
前記ハーフトーン処理で使用するハーフトーンセルの配置において互いに隣接するハーフトーンセルの同じ画素を結ぶ線の長さと、隣接する前記領域の同じ画素を結ぶ線の長さは異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
感光体と、
複数の光ビームを前記感光体に照射する露光手段と、
画像信号に対してハーフトーン処理を行い、形成する画像の複数の画素の内、露光対象の画素を求めるハーフトーン処理手段と、
決定情報に基づき、前記複数の光ビームの内、前記露光対象の画素を露光する光ビームを決定する決定手段と、
を備えており、
前記決定情報は、形成する画像の複数の画素それぞれについて前記複数の光ビームのいずれで露光するかを示し、前記決定情報が示す、露光に使用する光ビームの主走査方向の並びは非周期的であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記決定情報が示す、前記複数の光ビームの内の任意の２つが露光する画素の数の差は所定値以下であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記複数の光ビームは２つの光ビームであり、
前記決定情報は、所定濃度の画像を誤差拡散法によりハーフトーン処理した画像の各画素が取る２つの画素値の内、一方の画素値の画素を前記２つの光ビームの一方で露光するとし、他方の画素値の画素を前記２つの光ビームの他方で露光するとしたものであることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記露光手段は、前記形成する画像の所定の間隔ずつ離れた複数の走査線を前記複数の光ビームのそれぞれで露光し、
前記所定の間隔は、前記感光体の回転速度が変動する周期により決定されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記所定の間隔は、前記感光体の回転速度が変動する周期を前記複数の光ビームの数で除した値により決定されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記露光手段は、
前記複数の光ビームのそれぞれを反射する複数の反射面を有し、かつ、前記複数の光ビームのそれぞれを前記感光体の主走査方向に移動させるために回転する回転多面体を備えており、前記形成する画像の所定の間隔ずつ離れた複数の走査線を前記複数の光ビームのそれぞれで露光し、
前記所定の間隔は、前記回転多面体の前記複数の反射面の数又は走査線の周期により決定されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記所定の間隔は、前記複数の反射面の数を前記複数の光ビームの数で除した値により決定されることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記所定の間隔は、前記走査線の周期又は前記走査線の周期の整数倍とは異なることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ビームで感光体を露光することにより画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に対して、出力画像の高画質化が求められている。しかしながら、画像形成装置には、例えば、感光体の回転速度むら（回転速度の変動）等により濃度むらが生じ得る。なお、感光体の回転速度むらによって、濃度むらが発生するのは、感光体の回転速度が周期的に変動することにより、露光時における静電潜像の位置ずれが周期的に起こり、画像が密に形成される領域と疎に形成される領域とが周期的に発生するからである。
【０００３】
また、回転多面体により感光体を走査して露光する画像形成装置においては、回転多面体の幾何学的な位置のずれ等により、回転多面体の周期で走査位置のずれが生じ得る。この走査位置のずれの周期がハーフトーンの周期に近い場合、画像に濃度むら（モアレ）が生じ得る。
【０００４】
このため、特許文献１は、２つの光ビームを、副走査方向に一定距離だけ離して感光体を多重露光する構成を開示している。２つの光ビームを副走査方向に一定距離だけ離すため、感光体の回転速度むらや回転多面体による走査位置のずれが各光ビームで異なり、よって、濃度むらが低減される。しかし、特許文献１に記載の構成では、同一箇所を２つの光ビームでそれぞれ露光するため、細線や細かい文字が太くなったり、ぼけたりする場合がある。また、特許文献２は、複数の光ビームを用い、感光体をインタレース走査方式で主走査方向に走査する方法を開示している。インタレース走査方式では、感光体の同一箇所は１つの光ビームで露光されるので、細線や細かい文字が太くなることや、ぼけが生じることを防ぐごとができる。また、１つの走査線の異なる位置を、それぞれ、複数の光ビームで走査するため、走査線の走査位置のずれが全体としては平均化され、よって濃度むらを抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１４４３６９号公報
【特許文献２】特開平１０−３０１０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の構成において、インタレース走査の周期と、ハーフトーン処理の主走査方向の周期が一致すると濃度むらを抑えることができなくなる。これは、インタレース走査の周期と、ハーフトーン処理の主走査方向の周期が一致すると、１つの走査線内の露光対象の画素を、複数の光ビームの１つでのみ露光することとなる場合が生じ、よって、走査位置のずれを平均化できないからである。
【０００７】
本発明は、上記の課題を鑑み、濃度むらを抑える画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によると、画像形成装置は、感光体と、複数の光ビームを前記感光体に照射する露光手段と、画像信号に対してハーフトーン処理を行い、形成する画像の複数の画素の内、露光対象の画素を求めるハーフトーン処理手段と、決定情報に基づき、前記複数の光ビームの内、前記露光対象の画素を露光する光ビームを決定する決定手段と、を備えており、前記決定情報は、形成する画像の複数の画素それぞれについて前記複数の光ビームのいずれで露光するかを示し、前記決定情報が示す、露光に使用する光ビームの主走査方向の繰り返しの周期は、前記ハーフトーン処理の主走査方向の繰り返しの周期より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
濃度むらを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態による画像形成装置の構成図。
【図２】一実施形態による露光部の構成図。
【図３】一実施形態による画像処理部の構成図。
【図４】一実施形態によるハーフトーン処理の説明図。
【図５】一実施形態による決定パターンを示す図。
【図６】一実施形態による決定パターンを示す図。
【図７】一実施形態による決定パターン生成の説明図。
【図８】一実施形態による決定部の構成図。
【図９】画像例と、当該画像例において各光ビームが露光する画素を示す図。
【図１０】一実施形態による各光ビームの露光位置のずれの関係を示す図。
【図１１】一実施形態による各光ビームの各画素の露光位置のずれを示す図。
【図１２】一実施形態による各光ビームが露光する画素を示す図。
【図１３】一実施形態による各光ビームが露光する画素を示す図。
【図１４】一実施形態による露光部のジッタによる濃度むらの低減の説明図。
【図１５】一実施形態による決定部の構成図。
【図１６】一実施形態による決定パターン生成処理のフローチャート。
【図１７】一実施形態による誤差拡散係数を示す図。
【図１８】一実施形態による決定パターンに対応するマスクデータを示す図。
【図１９】一実施形態による各光ビームが露光する画素を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１２】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成部の概略的な構成図である。なお、図１において、参照符号の末尾に文字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが付与された部材は、形成するトナー像の色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。なお、以下の説明において色を区別する必要がない場合には、末尾の文字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた参照符号を使用する。回転駆動される感光体２２は、帯電部２３により帯電される。露光部２４は、感光体２２を光で走査して、露光対象の画素を露光することで、感光体２２に静電潜像を形成する。現像器２６は、感光体２２に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像として可視化する。なお、トナー容器２５は、現像器２６にトナーを供給するためのものである。感光体２２に形成されたトナー像は、１次転写ローラ２７により中間転写ベルト３０に転写される。なお、各感光体２２のトナー像を中間転写ベルト３０に重ねて転写することで多色トナー像が形成される。
【００１３】
中間転写ベルト３０は、図中の矢印の方向に回転させられており、感光体２２から転写されたトナー像を、２次転写ローラ２８の対向位置へと搬送する。２次転写ローラ２８は、搬送路１３０を搬送される記録材に中間転写ベルト３０のトナー像を転写する。その後、記録材は、図示しない定着部においてトナー像の定着が行われた後、画像形成装置外へと排出される。
【００１４】
続いて、露光部２４の構成について図２（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明する。露光部２４の半導体レーザ２０２から照射された光ビームは、シリンドリカルレンズ２０３によって回転多面体２０４の反射面に線像を結像する。回転多面体２０４の反射面で反射された光ビームは、ｆθレンズ２０６を通過後、ミラー２０７で反射され、感光体２２を照射する。なお、回転多面体２０４は、スキャナモータ２０５により回転させられ、この回転により、回転多面体２０４で反射された光ビームは、感光体２２を、図の上下方向（主走査方向）に走査することになる。なお、ｆθレンズ２０６は、光ビームが、感光体２２を一定速度で走査する様に、歪曲収差の補正を行う。
【００１５】
半導体レーザ２０２は、図２（Ｂ）に示す様に、発光部２２１及び２２２を有している。なお、発光部２２１及び２２２が照射する２つの光ビーム間の距離はＬｄである。なお、距離Ｌｄの決め方については後述する。なお、以下の説明において、発光部２２１が照射する光ビームを光ビームＡと呼び、発光部２２２が照射する光ビームを光ビームＢと呼ぶものとする。
【００１６】
続いて、本実施形態の画像形成装置の画像処理部３０２について、図３を用いて説明する。ホストＩ／Ｆ部３０５は、ホストコンピュータ３０１との間のデータの入出力を行う。ＣＰＵ３１３は、画像形成装置全体の制御を行うものであり、ＲＯＭ３１４は、ＣＰＵ３１３が実行するプログラムや、各種制御で使用するデータ等を格納する。また、ＣＰＵ３１３は、各種処理において、一時的なデータ等の記憶のためにＲＡＭ３１５を使用する。
【００１７】
印刷処理の開始により、ホストコンピュータ３０１は、画像信号（ＲＧＢ信号）を出力し、当該ＲＧＢ信号は、ホストＩ／Ｆ部３０５を介して色変換処理部３０６に入力される。色変換処理部３０６は、ＲＧＢ信号を、ＣＭＹＫ信号に変換してγ補正部３０７に出力する。γ補正部３０７は、ＣＭＹＫ信号に対してガンマ補正を行い、中間調処理部３０８は、組織的ディザ法によって中間調処理（ハーフトーン処理）を行う。ハーフトーン処理により、画像形成のために露光すべき画素、つまり露光対象の画素が決定される。決定部３０９は、後述する決定パターンにより、形成する画像の露光対象の画素の内、光ビームＡで露光する画素と、光ビームＢで露光する画素を決定する。そして、光ビームＡによる露光のための信号（以下、画像信号Ａと呼ぶ。）と、光ビームＢによる露光のための信号（以下、画像信号Ｂと呼ぶ。）を出力する。なお、画像信号Ａは、直接、ＰＷＭ処理部３１１に出力されるが、画像信号Ｂは、遅延処理部３１０で所定の時間だけ遅延が与えられた後、ＰＷＭ処理部３１１に出力される。なお、決定部３０９と、遅延処理部３１０での処理の詳細については後述する。ＰＷＭ処理部３１１は、入力された画像信号Ａ及びＢから、発光部２２１及び２２２のそれぞれを駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、レーザ駆動部３１２は、ＰＷＭ信号により発光部２２１及び２２２の発光を制御する。
【００１８】
続いて、図４（Ａ）及び（Ｂ）により、中間調処理部３０８におけるハーフトーン処理について説明する。中間調処理部３０８は、ＲＯＭ３１４に格納されているハーフトーン処理のためのマトリクスを読み込み、このマトリクスを用いて画像信号を閾値処理する。図４（Ａ）は、このマトリクスを示している。なお、図の太枠で囲まれた領域４０１は、ハーフトーンセルであり、ハーフトーンセル内の各画素の値は、図４（Ｂ）の閾値テーブルのインデクスを示している。中間調処理部３０８は、形成する画像の画素値が対応するインデクスの閾値を超えていると、当該画素のドットをＯＮ、つまり露光し、閾値以下の場合はドットをＯＦＦ、つまり露光しない。例えば、総ての画素値が３２の画像の場合、各ハーフトーンセルにより、インデックスが０と１の２つのドットがＯＮで、それ以外の１４個のドットがＯＦＦである画像信号が生成される。なお、本例において、ハーフトーンセルの主走査方向（図４（Ａ）の水平方向）の周期は１６ドットであり、副走査方向（（図４（Ａ）の垂直方向）の周期は１６ラインである。
【００１９】
続いて、決定部３０９での処理について説明する。まず始めに、決定部３０９が使用する決定パターンについて図５を用いて説明する。図５の太線で囲まれた領域５０１は、図４（Ａ）に示すハーフトーンセルと同じ形状、かつ、同じ大きさである。なお、領域５０１内の"Ａ"は、光ビームＡで露光する画素を示し、"Ｂ"は、光ビームＢで露光する画素を示している。なお、ブロック１における"Ａ"と"Ｂ"の配置と、ブロック２における"Ａ"と"Ｂ"の配置は互いに反転している。したがって、決定パターンの主走査方向の周期は、図４（Ａ）に示すハーフトーンセルの主走査方向の周期Ｐの２倍である。なお、ブロック１内の"Ａ"と"Ｂ"は、ランダムに配置する。ただし、"Ａ"と"Ｂ"の切り替えの空間周波数は、"Ａ"と"Ｂ"の切り替えが視認されない様に、所定の値より高くする。この様に、決定パターンは、形成する画像の各画素について、露光する場合に使用する光ビームが光ビームＡであるか光ビームＢであるかを示す決定情報である。
【００２０】
続いて、決定部３０９での処理について図８を用いて説明する。まず、ＲＯＭ３１４には、図５の決定パターンに対応するデータが格納されているものとする。なお、以下の説明では、図５の決定パターンを示すデータは、値"Ａ"及び"Ｂ"の部分が、それぞれ、値"１"及び値"０"で表されているものとする。決定部３０９の生成部８０１は、ＲＯＭ３１４に格納されている、決定パターンのデータを読み込み、これを光ビームＡのためのマスクデータＡとする。さらに、生成部８０１は、マスクデータＡの各画素の０と１を反転することで、光ビームＢのためのマスクデータＢを生成する。処理部８０２は、中間調処理部３０８から入力される画像信号をマスクデータＡでマスクすることで画像信号Ａを生成する。つまり、画像信号から、マスクデータＡの値が１の画素のみを取り出すことで画像信号Ａを生成する。同様に、処理部８０２は、画像信号をマスクデータＢでマスクすることで、画像信号Ｂを生成する。例えば、図９（Ａ）に示す画像信号が決定部３０９に入力され、ＲＯＭ３１４には、図５に示す決定パターンが格納されていると、決定部３０９が出力する画像信号Ａ及びＢは、それぞれ、図９（Ｂ）及び（Ｃ）に示す通りとなる。
【００２１】
遅延処理部３１０は、画像信号Ｂと画像信号Ａの時間差が所定の時間となる様に画像信号Ｂに遅延を与える。画像信号Ｂと画像信号Ａとの時間差は、同一走査線の走査を開始する時間の差で定義する。本実施形態において、この所定の時間は、光ビームＢによる走査と、光ビームＡによる走査が、走査線でＬ本だけ異なる時間とする。つまり、光ビームＢがｋ番目の走査線の走査を開始するときに、光ビームＡはｋ＋Ｌ番目の走査線の走査を開始することになる。ここで、Ｌは、（（ｖ×Ｔ／２）／ｄ）の値の小数点以下を切り捨て、切り上げ、又は、四捨五入等により整数とした値である。なお、ｖは感光体２２表面の周方向の移動速度の平均値であり、Ｔは感光体２２の回転むらが発生する周期、つまり回転速度の速度変動の周期であり、ｄは隣接する走査線間の距離である。また、発光部２２１及び２２２が照射する２つの光ビームの距離Ｌｄは、Ｌｄ＝Ｌ×ｄとなるように定める。
【００２２】
続いて、遅延処理部３１０により上述した遅延を与える理由について説明する。図１０は、感光体２２の回転むらによる露光位置の副走査方向のずれ量を示している。なお、回転むらによる速度変動は正弦波状であり、よって、露光位置のずれ量も正弦波状に変化する。光ビームＡと光ビームＢが同一走査線を走査するタイミングは、上記Ｌを求める計算式から、感光体２２の回転むらの周期の略半分だけ異なる。したがって、ある走査線について、光ビームＡによる露光位置の副走査方向のずれは、光ビームＢによる露光位置の副走査方向のずれとは逆方向であり、その量は略同じとなる。例えば、図１０において、時刻Ａ１、Ａ２、Ａ３は、それぞれ、光ビームＡが１番目、２番目、３番目の走査線を露光する時刻である。同様に、時刻Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、それぞれ、光ビームＢが１番目、２番目、３番目の走査線を露光する時刻である。図１０に示す様に、各光ビームの副走査方向の位置ずれ量は、略同じ振幅でその向きが互いに反対となっている。
【００２３】
図１１（Ａ）は、光ビームＡによる各画素の露光状態を、図１１（Ｂ）は、光ビームＢによる各画素の露光状態を、図１２（Ｃ）は、全体としての各画素の露光状態を示している。なお、図１１（Ａ）及び（Ｂ）には、各走査線について、その露光位置のずれ量も表示している。本実施形態では、図５に示す様に、ブロック１とブロック２では、"Ａ"と"Ｂ"が反転しているため、走査線において、光ビームＡで露光される画素と、光ビームＢで露光される画素の数は同じである。さらに、上述した様に、同一の走査線においては、光ビームＡと光ビームＢの副走査方向のずれは、互いに逆方向で、その量は略同じであるため、各走査線における副走査方向の露光位置のずれ量の平均は０となる。つまり、露光位置のずれを相殺することができる。
【００２４】
図１２は、総ての画素値が３２の画像に対して、図４に示すマトリックスでハーフトーン処理し、図５の決定パターンを適用した際の、光ビームＡで露光される画素と、光ビームＢで露光される画素を示している（網掛け部分）。図５の決定パターンは、ハーフトーン処理の主走査方向の周期毎に、光ビームＡで露光する画素と、光ビームＢで露光する画素を反転させている。したがって、主走査方向においてハーフトーン処理の周期だけ離れた２つの画素は、その一方が光ビームＡで露光され、他方は光ビームＢで露光されることになる。したがって、同一走査線において、光ビームＡで露光される画素数と、光ビームＢで露光される画素数は同じになり露光位置のずれを相殺できる。
【００２５】
図５の決定パターンは、領域５０１としてハーフトーンセルと同じ形状を使用し、領域５０１を、ハーフトーンセルのマトリクスと同じに並べたものであった。しかしながら、決定パターンは、その様な形態に限定されない。図６（Ｂ）は、本実施形態による別の決定パターン（以下、決定パターン＃２と呼ぶ。）を示している。図６（Ａ）に示す様に、図４のハーフトーンセルの繰り返しの方向を、Ｈｖ１とＨｖ２の２つのベクトルで表すものとする。なお、Ｈｖ１とＨｖ２は、それぞれ、あるハーフトーンセルのある画素から、隣接するハーフトーンセルの同じ位置の画素に向かうベクトルである。
【００２６】
以下、ハーフトーンセルの繰り返し方向に対してその繰り返し方向が４５度だけ異なる決定パターンの主走査方向の周期について説明する。図６（Ａ）において、ｘ軸の正方向を図の右方向とし、ｙ軸の正方向を図の上方向とすると、ベクトルＨｖ１及びＨｖ２は以下の通りとなる。
ベクトルＨｖ１＝（２，３）
ベクトルＨｖ２＝（４，−２）
【００２７】
ベクトル（ｘ＋ｙ、ｙ−ｘ）は、ベクトル（ｘ、ｙ）に対して角度が４５度だけ傾き、その大きさが√２倍であることを利用すると、ベクトルＨｖ１及びＨｖ２のそれぞれに対して、４５度だけ傾いたベクトルｖ１及びｖ２は、以下の通りとなる。
ベクトルｖ１＝（５，１）
ベクトルｖ２＝（２，−６）
【００２８】
２つのベクトル（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）で定義される平行四辺形を複数配置したパターンの主走査方向の周期は、当該平行四辺形の面積をＳとすると、Ｓ／ＧＣＤ（ｙ１、ｙ２）で求めることができる。なお、ＧＣＤ（ａ，ｂ）はａとｂの最大公約数である。ベクトルｖ１、ｖ２で定義される平行四辺形の面積は３２であるため、ベクトルｖ１、ｖ２で定義される平行四辺形によるパターンの主走査方向の周期Ｔは３２である。
【００２９】
ベクトルｖ１、ｖ２から、図６（Ｂ）の決定パターン＃２の繰り返し方向に対応するベクトルＰｖ１及びＰｖ２は、それぞれ、ベクトルｖ１及びｖ２をｍ倍することで求める。なお、ｍは、ｍ＝ＬＣＭ（２×Ｐ、Ｔ）／Ｔで表される正の整数であり、Ｐはハーフトーン処理の主走査方向の周期、つまり、図４の例では１６である。なお、ＬＣＭ（ａ，ｂ）はａとｂの最小公倍数である。本例の場合、ｍ＝１となり、よって、ハーフトーン処理に対して４５度だけ繰り返し方向が傾いた決定パターン＃２のベクトルＰｖ１及びＰｖ２は、以下の通りとなる。
ベクトルＰｖ１＝（５，１）
ベクトルＰｖ２＝（２，−６）
また、決定パターンの主走査方向の周期は、図５の切替パターンと同じくハーフトーン処理の主走査方向の周期の２倍となる。なお、ｍの値によっては、決定パターン＃２の主走査方向の周期はハーフトーン処理の主走査方向の周期のｍ倍（ｍは２以上の整数）となる。
【００３０】
続いて、決定パターン＃２の繰り返し単位である領域６０５内の各画素に値"Ａ"と"Ｂ"を割り当てる方法について説明する。図７（Ａ）に示す様に、領域６０５は、７つの走査線を含み、それぞれをＲ１〜Ｒ７とする。図７（Ｂ）に示す様に、Ｒ１〜Ｒ７は、各走査線において、Ｒ１〜Ｒ７が繰り返される様に並ぶ。なお、決定パターン＃２の設定によっては、１つの領域内の全走査線が、各走査線に現れない場合も生じる。例えば、図７（Ｅ）においては、ある走査線はＲ１とＲ３の繰り返しであり、残りの走査線は、Ｒ２とＲ４の繰り返しである。この様な場合には、走査線毎に、以下に述べる方法で、値"Ａ"と"Ｂ"の割り振りを決定する。以下、ある走査線において、１つの走査線内で繰り返すＲ１〜Ｒ７のグループをライングループと呼ぶものとする。ライングループの長さは、決定パターン＃２の主走査方向の周期と同じでｍ×Ｔ、つまり、本例では３２である。
【００３１】
図７（Ｃ）に示す様に、各ライングループを、長さｋ×Ｐの２つのブロック７０１、７０２に分ける。ここでｋは、ｋ＝ｍ×Ｔ／Ｐである。そして、ブロック７０１には、ランダムに値"Ａ"と"Ｂ"を割り当てる。また、ブロック７０２には、ブロック７０１の"Ａ"と"Ｂ"を反転させることにより、"Ａ"と"Ｂ"を割り当てる。これにより、図７（Ｄ）に示す様に、領域６０５内の各画素に値"Ａ"と"Ｂ"が割り当てられる。
【００３２】
図１３は、総ての画素値が３２の画像に対して、図４に示すマトリックスでハーフトーン処理し、図６（Ｂ）の決定パターン＃２を適用した際の、光ビームＡで露光される画素と、光ビームＢで露光される画素を示している（網掛け部分）。決定パターン＃２においても、主走査方向のｍＴ（Ｐの整数倍）だけ離れた画素を露光する光ビームは異なるため、走査位置のずれが相殺される。
【００３３】
さらに、決定パターン＃２の領域６０５の繰り返し方向は、ハーフトーンセルの繰り返し方向とは４５度だけ異なり、その長さも√２×ｍ倍となっている。そのため、ハーフトーンと決定パターン＃２との干渉によるモアレは周波数が高く、ほとんど視認できなくなる。この様に、決定パターン＃２は、ハーフトーン処理におけるハーフトーンセルの周期的な配置により、その２次元周波数成分がピークとなる周波数位置及びその近傍位置の強度が所定値より低い２次元周波数を持つパターンである。
【００３４】
なお、決定パターン＃２は、隣接する領域６０５の同じ画素を結ぶ方向と、ハーフトーン処理における互いに隣接するハーフトーンセルの同じ画素を結ぶ方向とを異ならせるものであった。しかしながら、方向に拘らず、隣接する領域６０５の同じ画素を結ぶ長さと、ハーフトーン処理における互いに隣接するハーフトーンセルの同じ画素を結ぶ長さとを異ならせる形態であっても良い。
【００３５】
以上のように、ハーフトーン処理の周期に応じた決定パターンを使用することによって、濃度むらの低減効果を維持し、モアレの発生を防止することができる。なお、本実施形態の構成では、感光体２２の回転むらによる濃度むらのみならず、露光部２４のジッタによる濃度むらも低減できる。なお、露光部２４のジッタは、回転多面体２０４の偏心、傾きや、各面の表面の不均一性等により生じる。例えば、回転多面体２０４の面数を６とすると、６走査線周期で位置ずれが発生する。図１４（Ａ）は、６走査線周期での位置ずれを示している。光ビームＡと光ビームＢが走査する走査線の差Ｌを３とし、図５の決定パターンを用いた場合の、走査の様子を図１４（Ｂ）に示す。図１４（Ｂ）においても、各走査線の露光位置の位置ずれが平均化され、露光部２４のジッタによる濃度むらが低減されていることが分かる。
【００３６】
なお、本実施形態では、２つの光ビームＡ及びＢを使用したが３つ以上の光ビームも使用できる。つまり、決定パターンが示す、露光に使用する光ビームの主走査方向における繰り返し周期が、ハーフトーン処理の主走査方向の周期の２以上の整数倍であれば、各走査線について露光位置のずれを全体として低減できる。なお、このとき、２つ以上の各光ビームが走査する走査線の間隔は、例えば、感光体２２の回転変動周期を、使用する光ビームの数で除することで決定できる。より詳しくは、各光ビームの走査線の間隔が、感光体２２の回転変動周期の整数倍に一致しなければ良い。同様に、２つ以上の各光ビームが走査する走査線の間隔は、例えば、回転多面体２０４の面数を使用する光ビームの数で除することで決定できる。より詳しくは、走査線の間隔は、総ての光ビームがある走査線を回転多面体２０４の同じ面により走査しなければ良い。つまり、走査線の間隔は、回転多面体２０４により生じる走査線の周期（本例では６）又は走査線の周期の整数倍とは異なる様にすればよい。さらに、本実施形態では、決定パターンの主走査方向の繰り返し周期において、各光ビームが露光する画素数は同一であったが、同一でなくとも、任意の２つの光ビームが露光する画素数の差が所定値以下であれば良い。さらに、決定パターンが示す、露光に使用する光ビームの主走査方向における繰り返し周期は、上記実施形態ではその効果が高い２以上の整数倍であったが、ハーフトーン処理の主走査方向の周期より大きければ濃度むらを抑えることができる。
【００３７】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、周期的ではない決定パターンを使用する。図１５は、本実施形態における決定部３０９を示す。第一実施形態と異なり、本実施形態では、生成部１６０１が、誤差拡散法により決定パターンに対応するマスクデータＡ及びＢを生成する。その他の処理は、第一実施形態と同様である。以下、生成部１６０１の処理について説明する。
【００３８】
図１６は、生成部１６０１の処理の流れを示したフローチャートである。なお、以下の説明において、入力画像の主走査方向の画素数をＷ、副走査方向の画素数をＨとする。また、マスクデータＡ及びＢの画素位置（ｘ，ｙ）の値を、それぞれ、Ｐａ（ｘ，ｙ）及びＰｂ（ｘ，ｙ）とし、画素位置（ｘ，ｙ）における累積誤差量をＤ（ｘ，ｙ）とする。生成部１６０１は、Ｓ１０で、ｘ、ｙ及びＤ（ｘ，ｙ）を総て０に初期化する。続いて、Ｓ１１で、生成部１６０１は、Ｄ（ｘ，ｙ）に０．５を加える。生成部１６０１は、Ｓ１２で、Ｄ（ｘ，ｙ）を閾値である０．５と比較し、Ｄ（ｘ，ｙ）が０．５以下であれば、Ｐａ（ｘ，ｙ）を０とし、０．５より大きければ、Ｐａ（ｘ，ｙ）を１とする。また、Ｐｂ（ｘ，ｙ）については、Ｐａ（ｘ，ｙ）が０であれば１とし、１であれば０とする。
【００３９】
生成部１６０１は、Ｓ１３で、誤差量Ｅ（ｘ，ｙ）を以下の式で求める。
Ｅ（ｘ，ｙ）＝Ｄ（ｘ，ｙ）−Ｐａ（ｘ，ｙ）
生成部１６０１は、Ｓ１４で、現在処理している画素（ｘ，ｙ）の周辺にある所定の画素に、誤差量Ｅ（ｘ，ｙ）を、所定の係数（誤差拡散係数）に従い分配する。図１７（Ａ）のａ１〜ａ１２は、"*"で示す現在処理している画素で求められた誤差量Ｅ（ｘ，ｙ）を分配する画素であり、図１７（Ｂ）は、画素ａ１〜ａ１２の誤差拡散係数を示している。例えば、画素ａ１の累積誤差量Ｄ（ｘ＋１，ｙ）は、以下の式で計算される。
累積誤差量Ｄ（ｘ＋１，ｙ）＝累積誤差値量（ｘ＋１，ｙ）＋（７／４８）Ｅ（ｘ，ｙ）
他の画素についても同様である。
【００４０】
生成部１６０１は、走査線の次の画素を処理対象とするため、Ｓ１５でｘに１を加算し、Ｓ１６でｘがＷ未満であるかを判定する。ｘがＷ未満であると、Ｓ１１から処理を繰り返す。一方、ｘがＷ未満ではないことは、１つの走査線の最後の画素を処理したことを示すため、生成部１６０１は、Ｓ１７で、ｘ＝０とし、ｙを１だけ増加させて、次の走査線の最初の画素を処理対象の画素とする。そして、生成部１６０１は、Ｓ１８で、ｙがＨ未満であるかを判定し、ｙがＨ未満であると、Ｓ１１から処理を繰り返す。一方、ｙがＨ未満ではないことは、最後の走査線の最後の画素を処理したことを示すため、生成部１６０１は処理を終了する。
【００４１】
図１８（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、生成部１６０１が生成するマスクデータＡ及びＢを示している。マスクデータＡ及びＢは、階調５０％の画像を誤差拡散法でハーフトーン処理したパターンと同様であり、光ビームＡで露光する画素と、光ビームＢで露光する画素の数は、略同じとなる。したがって、同一走査線において光ビームＡと光ビームＢで露光される画素数は略同じとなり、露光位置のずれを相殺することができる。
【００４２】
図１９は、総ての画素値が３２の画像に対して、図４に示すハーフトーンセルでハーフトーン処理し、図１８（Ａ）及び（Ｂ）のマスクデータに対応する決定パターンを適用した際の、光ビームＡで露光される画素と、光ビームＢで露光される画素を示している。本実施形態の決定パターンは、主走査方向において非周期的、つまり、特定の周期を持たないため、ハーフトーン処理と決定パターンとの干渉が起こらず、モアレもほとんど発生しない。
【００４３】
以上、誤差拡散法で決定パターンを生成することで、ブルーノイズのような高周波特性を持つパターンを生成することができる。そのため、光ビームＡと光ビームＢの露光量や露光位置が異なる場合であっても決定パターンを視認し難くすることが可能である。なお、本実施形態では、誤差拡散法で決定パターンを生成したが、高周波特性を持つランダムなパターンを生成する他の方法を用いて生成しても良い。以上、非周期的な決定パターンにより、光ビームを切り替えることで、濃度むらの低減効果を維持し、モアレの発生を防止することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、階調５０％の画像を誤差拡散法でハーフトーン処理したパターンによりマスクデータＡ及びＢを生成した。これは、光ビームＡと光ビームＢで露光する画素数をほぼ同じとするためである。しかしながら、第一実施形態と同様に、露光する画素数の差が所定値以下であれば良く、階調５０％以外の所定濃度の画素を使用できる。
【００４５】
［その他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。 
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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