(57)【要約】【課題】ざらつき感の少ない画質の画像を形成する電子写真用の画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置が、画素領域にビームを照射することにより画像を形成し、画素毎の階調データを供給され、誤差拡散などのＦＭ変調法により前記ビームの照射により形成する注目画素の画像形成データＤＡＴＡ１を生成する誤差拡散処理部と、画像形成データＤＡＴＡ１を、注目画素の周囲にある周囲画素のドットの情報に応じて補正する画像形成データ補正部５８とを有する。そして、その画像形成データ補正部５８は、周囲画素のうち片方向のみにドットが存在する場合は、注目画素のドット強度を減らすように画像形成データＤＡＴＡ１を補正し、さらに周囲画素のドットと反対方向に補助ドットを形成する。【選択図】      図４
2005012580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域にビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理装置において、
画素毎の階調データを供給され、誤差拡散などのＦＭ変調法により前記ビームの照射により形成する注目画素の画像形成データを生成する誤差拡散処理部と、前記画像形成データを、前記注目画素の周囲にある周囲画素のドットの情報に応じて補正する画像形成データ補正部とを有することを特徴とする画像処理装置であって、
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素のうち片方向のみにドットが存在する場合は、前記注目画素のドット強度を減らすように前記画像形成データを補正し、さらに前記周囲画素のドットと反対方向に補助ドットを形成することを特徴とする電子写真用の画像処理装置。
【請求項２】
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の配置に応じて、補正データと補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出して前記補正データにより前記画像データを補正し、前記補助ドットデータにより前記補助ドットを形成することを特徴とする請求項１に記載の電子写真用の画像処理装置。
【請求項３】
前記補正データ記憶手段から読み出される前記補正データおよび前記補助ドットデータは、主走査方向の複数の領域において、異なるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電子写真用の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素が前記注目画素に与える電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて前記補正データ記憶手段から前記補正データと前記補助ドットデータを読み出し、該補助ドットデータが前記電界の影響を打ち消す方向の隣接画素に所定の強度の前記補助ドットを形成することを特徴とする請求項１に記載の電子写真用の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の配置に加えて、主走査方向の位置情報に応じて、前記周囲画素が前記注目画素に与える前記電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて前記補正データと前記補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出すことを特徴とする請求項４に記載の電子写真用の画像処理装置。
【請求項６】
画素領域に複数のビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理装置において、
画素毎の階調データを供給され、誤差拡散などのＦＭ変調法により前記ビームの照射により形成する注目画素の画像形成データを生成する誤差拡散処理部と、
前記画像形成データを、前記注目画素の周囲にある周囲画素のドットおよび、使用される複数のビームの位置情報に応じて補正する画像形成データ補正部とを有することを特徴とするマルチビーム光学系用の画像処理装置であって、
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素のうち片方向のみにドットが存在する場合は、前記注目画素のドット強度を減らすように前記画像形成データを補正し、さらに前記周囲画素のドットと反対方向に補助ドットを形成することを特徴とする電子写真用の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の配置と主走査方向の位置と使用されるビームに応じて、補正データと補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出して前記補正データにより前記画像データを補正し、前記補助ドットデータにより前記補助ドットを形成することを特徴とする請求項６に記載の電子写真用の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の実質的な配置に応じて、前記周囲画素が前記注目画素に与える電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて、前記補正データ記憶手段から補正データと補助ドットデータを読み出し、該補助ドットデータが前記電界の影響を打ち消す方向の隣接画素に所定の強度の補助ドットを形成することを特徴とする請求項６に記載の電子写真用の画像処理装置。
【請求項９】
解像度に応じて前記補正データが異なることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の電子写真用の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビームの照射により画素領域に画像を形成する電子写真用の画像処理装置に関し、特に誤差拡散法や平均誤差最小法やＦＭスクリーン法などのような、ＦＭ変調方式の中間調処理により中間階調を表現する場合における、シングルビームおよびマルチビームでの画質の低下を防止することができる画像処理装置。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームなどのビームを利用した電子写真装置は、高速かつ低雑音なプリンタ、複写機として広く普及している。このような電子写真装置の典型的な画像形成方式には、ディザ法や多値ディザ法を利用するスクリーン処理がある。このスクリーン処理は、画素毎の階調データを、その階調に対応する面積の網点を形成する画像形成データに変換する処理を施す。
【０００３】
そして、その画像形成データに従って、感光体ドラムにレーザービームを照射するか、照射しないかを行い、網点で構成される画像を、感光体ドラム表面に潜像として形成する。カラーレーザービームプリンタの場合、一本のレーザービームによって出力画像の高精細化、高速化を実現するには、レーザービームを走査しているポリゴンミラーの回転速度を速めることが１つの手段であるが、ポリゴンミラーの回転速度には限界がある。
【０００４】
そこで、別の手段として複数のレーザービームによって感光体上を一度に走査するマルチビーム方式が提案され、実現している。近年では、高速化のために、複数のレーザービームを利用したマルチビーム方式の電子写真装置も、多く商品化されている。
【０００５】
多値ディザ法を利用するスクリーン処理によれば、単に画素領域にドットを形成するか形成しないかの二値ではなく、画素内に形成するドットの面積を多値にして、画素内のレーザービームの照射領域を制御することができる。このような方法によれば、網点のピッチの逆数であるスクリーン線数を増やしつつ、中間階調の階調数を多くすることができ、高解像度で高階調の画像を形成することができる。
【０００６】
しかしながら、網点を利用するスクリーン処理の場合は、平面上に網点が周期的に形成されるので、網点の間に形成されるべき線などが欠ける問題を解決することができない。あるいは、原画自体に網点などの周期的な画像パターンがある場合、場合によっては干渉縞が発生して画質を劣化させてしまうことがある。従って、電子写真装置の画像処理方式としてスクリーン処理を利用する限り、将来のさらに高い画質の要求に応えることができなくなる。
【０００７】
一方、中間階調を表現する画像処理方式として、誤差拡散法に代表とされるＦＭ変調法がある。代表例の誤差拡散方式は、インクジェットタイプのプリンタなどで広く利用されている。この誤差拡散方式では、画素毎の階調データを閾値と比較し、画素にドットを形成するか形成しないかの２値データに変換し、そのときの階調データと閾値との差（誤差）を周辺の画素に分配し、二値化に伴って発生する誤差を修正する。従って、誤差拡散方式は、スクリーン方式の様な網点の周期性の問題がなく、線などが欠けるといった画質の問題をクリアーできる。
【０００８】
しかし、誤差拡散方式をビームにより画像を形成する電子写真方式に適用すると、隣接するドットが意図しないつながりになってしまい、粒状感が解消されず、ざらつき感のある画質になってしまうという問題がある。
すなわち、ビームの照射により画像を形成する電子写真の場合、ビームが照射された領域間で干渉が発生し、近隣にあるドットどうしが合体して本来発生すべきドットの重心が期待値とは異なった位置にずれてしまい、画質にざらつき感を与えてしまう。
【０００９】
また、レンズ系の組み立て等によってｆθ特性が完全にはリニアに出来ないため、主走査方向の位置によってドット位置の粗密が発生して、隣接するドットどうしが合体してしまう恐れがある。
【００１０】
さらに、マルチビーム方式では、主走査のｆθ特性が、個々の半導体レーザーによって異なる。これは、主として半導体レーザーの発振波長が完全には一致しないためであって、主走査方向の特に走査終了端において、ドットの形成される位置が主走査方向にずれてしまい、隣接するドットどうしが合体してしまう恐れがある。
【００１１】
加えて、ビーム間での倍率誤差を有するために、隣接するドットの意図しないつながりが発生しやすく、より以上にざらつき感のある画質になってしまうという問題がある。
【００１２】
そこで、孤立ドットの強度を低減させ、不必要な近接ドットどうしの合体を抑える方法が提案されている（特許文献１）。しかしながら、６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉのように、１画素のサイズに比べて、レーザービームのビーム径が大きな画像形成装置では、孤立ドットの強度を低減させるだけでは、ドットの合体を防ぐには効果が十分でなかった。
【００１３】
また、ドットの不必要な合体によって、ドット濃度が濃くなってしまう点に関して、照射する光量を制御したり、あるいは周囲のドットを間引いたりする方法も提案されている（特許文献２，３）。しかし、これでもドットの合体を防ぐには効果が十分でなかった。
【００１４】
さらに、孤立ドットをできるだけ排除し、ドットを積極的に合体させることにより、安定な画質を得る技術が開示されている（特許文献４）。しかしこれでは、元画像に周期的な画像があった場合の問題を十分には解決できない。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−３３３００７号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９８２３３号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４６２０４号公報
【特許文献４】
特開２００１−１２８００４号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、誤差拡散方式により画像を形成する場合、隣接するドットの不必要な合体を回避する方法が十分ではなく、依然としてざらつき感のある画像が形成されてしまいという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、ざらつき感の少ない画質の画像を形成する電子写真用の画像処理装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明は、画素領域にビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理装置において、
画素毎の階調データを供給され、誤差拡散などのＦＭ変調法により前記ビームの照射により形成する注目画素の画像形成データを生成する誤差拡散処理部と、前記画像形成データを、前記注目画素の周囲にある周囲画素のドットの情報に応じて補正する画像形成データ補正部とを有することを特徴とする画像処理装置であって、
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素のうち片方向のみにドットが存在する場合は、前記注目画素のドット強度を減らすように前記画像形成データを補正し、さらに前記周囲画素のドットと反対方向に補助ドットを形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子写真用の画像処理装置において、前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の配置に応じて、補正データと補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出して前記補正データにより前記画像データを補正し、前記補助ドットデータにより前記補助ドットを形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子写真用の画像形成装置において、前記補正データ記憶手段から読み出される前記補正データおよび前記補助ドットデータは、主走査方向の複数の領域において、異なるように設定されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の電子写真用の画像処理装置において、前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素が前記注目画素に与える電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて前記補正データ記憶手段から前記補正データと前記補助ドットデータを読み出し、該補助ドットデータが前記電界の影響を打ち消す方向の隣接画素に所定の強度の前記補助ドットを形成することを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電子写真用の画像処理装置において、前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の配置に加えて、主走査方向の位置情報に応じて、前記周囲画素が前記注目画素に与える前記電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて前記補正データと前記補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出すことを特徴とする。
【００２３】
請求項１〜５に記載の発明によれば、電子写真の画像処理装置に誤差拡散などＦＭ変調方式を使用し、それにより生成された画像形成データを、周囲のドットの配置に応じて補正を加えることを特徴とする。例えば、好ましい態様では、合体してほしくない位置にドットが存在する場合や、合体しやすい位置にドットが存在する場合は、その画像形成データをドット強度が減少するように補正すると同時に、合体しにくい方向へドットの重心を移動させるために補助ドットを形成する。それにより、ドットの合体をなくして画像全体のざらつき感を抑える。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、画素領域に複数のビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理装置において、
画素毎の階調データを供給され、誤差拡散などのＦＭ変調法により前記ビームの照射により形成する注目画素の画像形成データを生成する誤差拡散処理部と、
前記画像形成データを、前記注目画素の周囲にある周囲画素のドットおよび、使用される複数のビームの位置情報に応じて補正する画像形成データ補正部とを有することを特徴とするマルチビーム光学系用の画像処理装置であって、
前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素のうち片方向のみにドットが存在する場合は、前記注目画素のドット強度を減らすように前記画像形成データを補正し、さらに前記周囲画素のドットと反対方向に補助ドットを形成することを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電子写真用の画像処理装置において、前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の配置と主走査方向の位置と使用されるビームに応じて、補正データと補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出して前記補正データにより前記画像データを補正し、前記補助ドットデータにより前記補助ドットを形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の電子写真用の画像処理装置において、前記画像形成データ補正部は、前記周囲画素の実質的な配置に応じて、前記周囲画素が前記注目画素に与える電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて、前記補正データ記憶手段から補正データと補助ドットデータを読み出し、該補助ドットデータが前記電界の影響を打ち消す方向の隣接画素に所定の強度の補助ドットを形成することを特徴とする。
【００２７】
請求項６〜８に記載の発明によれば、複数の解像度を持ったマルチビーム方式の電子写真用の画像処理装置に誤差拡散などＦＭ変調方式を使用し、それにより生成された画像形成データを、主走査方向およびスキャンラインの位置および解像度に応じて補正を加えることを特徴とする。例えば、好ましい態様では倍率誤差も含めた実際のドット形成位置および距離において、ドットの合体が起こらないようにドット強度の補正と、補助ドットを形成を行う。それにより、画面全体のざらつき感を押さえる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の電子写真用の画像処理装置において、解像度に応じて前記補正データが異なることを特徴とする。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、複数の解像度に応じた画像形成データの補正が可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の電子写真用の画像処理装置の一例としてのカラーレーザービームプリンタの断面図を模式的に描いたものである。このプリンタは、カラー方式であるため、感光体および光学系等のユニットは下から順にブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの４ユニットが装填されている。それぞれの半導体レーザー光学系６０Ｋ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙからの画像信号に応じたレーザービームがそれに対応した感光体ドラム６６Ｋ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ表面の画素領域に照射されることによって、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、これを現像装置２１Ｋ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙにより可視画像化し、タイミングを取って用紙カセット２０から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００３１】
用紙Ｐは、転写搬送ベルト２５によって搬送されながら、各色トナーの可視像を転写され、定着装置３０に導かれ、排紙トレイ３１に排出される。なお、用紙に転写されなかった、感光体ドラム６６Ｋ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ上のトナーはクリーニング装置２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙによって、クリーニングされる。
【００３２】
このカラーレーザービームプリンタは、ホストコンピュータに接続され、ホストコンピュータは、文字データ、図形データ、ビットマップデータ等を生成する例えばワードプロセッサや描画ツールなどのコンピュータ・プログラムと、それらのデータをラスタライズし電子写真装置に適した画像データを生成するプリンタドライバとがインストールされている。
【００３３】
ホストコンピュータ上のプリンタドライバでは、ＣＭＹＫそれぞれの画素毎の階調データから誤差拡散処理（ＦＭ変調法）を行って、各画素の画像形成データを形成する。
ホストコンピュータ上のプリンタドライバによる、誤差拡散処理部は、所定の誤差拡散マトリクスに規定された重み付け値に従って誤差拡散処理を行い、例えば、各画素内にドットを形成するかしないかの情報を有する画像形成データＤＡＴＡ１を生成する。上記画像形成データＤＡＴＡ１は、インターフェース７５を介して、ビデオ制御部７１に入力される。
【００３４】
図２は、マルチビーム光学系６０Ｋとその周辺回路を模式的に表した図である。本実施例では２ビームのマルチビーム光学系を採用している。なお、他のマルチビーム光学系６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙについては、、マルチビーム光学系６０Ｋと同様の構成であるので説明を省略する。
【００３５】
６１はコリメータレンズユニットである。このユニットは２個の半導体レーザー１５、１６を有し、半導体レーザーより発光されたレーザー光はコリメータレンズ１３、１４にてほぼ平行光に変換され、光を合成するプリズム１７によって、ビームがほぼ縦１列かつ、近傍に並ぶように合成される。これら２本のビーム束はシリンドリカルレンズ６２を通って、ポリゴン６３に入射する。
【００３６】
ポリゴン６３は同図矢印の向きに回転しており、入射したビーム束を水平方向に走査する。走査されたビーム束はｆθレンズ６４およびトロイダルレンズ６５を通って、感光体上をほぼ等速で走査する。
【００３７】
走査の開始側には、水平同期センサー６９を配置し、主走査方向の走査開始側の同期信号を得ている。なお、このセンサーの信号は微弱なため、位相同期信号発生手段７０により増幅され、水平同期信号として  ビデオ信号制御部７１に入力される。
【００３８】
なお、水平同期センサー６９はこのように画像形成領域外の走査開始端に設置される。感光体ドラム６６は図の矢印の方向に回転し、感光体上に形成された潜像は現像ユニット２１Ｋで顕像化される。
【００３９】
光学系ユニットには、簡単な操作パネル７４が付いており、動作状態やユニットのエラー情報を表示したりあるいは動作モードや動作時のデータ設定に用いられる。これは、サービスマンが動作のチェックをするときに利用する。
【００４０】
用紙上に印字すべきデータは、光学系ユニットのインターフェース７５からビデオ制御部７１に入力される。そして、画像データは水平同期信号に同期して、ＬＤ（半導体レーザー）駆動回路７２を通じて各半導体レーザーをＯＮ・ＯＦＦさせる。
なお、ビデオ制御部には、簡単なテストパターンを発生させるＲＯＭ７３が搭載されている。画像信号はインターフェース７５より入力される。
【００４１】
図３は、図２に示した半導体レーザ素子１個の駆動回路の一例を示すブロック図である。入力される信号３００はパルス幅変調された画像信号である。３１０はスイッチング素子として機能するトランジスタであり、パルス幅変調された画像信号３００に従って半導体レーザ素子１５をオンオフする。３２０もスイッチング素子であり、このスイッチング素子３２０はバイアス回路３３０においてバイアスされている。
【００４２】
トランジスタ３１０がオンに移行するときにはスイッチング素子３２０を通る電流は徐々に減少し、逆にトランジスタ３１０がオフに移行するときにはスイッチング素子３２０を通る電流は徐々に増加する。すなわち、スイッチング素子３２０はバイパス回路となって動作する。
【００４３】
その下にある３４０は定電流回路で、半導体レーザ素子１５に流れる電流を一定に制御する。３５０はコンデンサであり、その右は波形制御回路である。この波形制御回路は、抵抗器３５５とインダクタ３６０およびドライバ３６５で構成されている。
【００４４】
定電流回路３４０は、電流設定回路３４１によりその電流を制御可能になっている。３４２は、電流設定回路３４１に対する制御信号である。半導体レーザー１６についても、同様な回路が使われている。
【００４５】
ビデオ制御部の構成について、図４を用いて説明する。
ビデオ制御部は入力された画像形成データＤＡＴＡ１に対して、所定のアルゴリズムによって補正を加える画像形成データ補正部５８と、それぞれの間のバッファメモリ５７，５９、補正データと補助ドットデータを格納する補正データ記憶手段（１２００ｄｐｉ用）５５、補正データ記憶手段（６００ｄｐｉ用）５６などを備える。
【００４６】
画像形成データ補正部５８は、さらにパターンマッチング・計算手段５８ａ、データ補正手段５８ｂなどからなる。ドット間の不必要な合体を防止する為に、後述するルール・アルゴリズムによって補正データを補正データ記憶手段５５または５６から読み出して、その画像形成データＤＡＴＡ１を後述する注目画素の周囲にある周囲画素のドットの情報に応じて補正して、画像形成データＤＡＴＡ２として、パルス幅変調（ＰＷＭ）を介して半導体レーザー１５，１６に出力するとともに、補助ドットデータを補正データ記憶手段５５または５６から読み出して、補助ドットを形成する。
【００４７】
図５（ａ）は、ビームにより露光された場合のトナー付着範囲を示す例である。図中、ハッチングした領域は、画像設計上の狙いの各ドットＴ１，Ｔ２の重心位置Ｇ１，Ｇ２を示す。しかし、近傍の２つのドットＴ１，Ｔ２は、表面電位の干渉により、図５（ｂ）のように重心Ｇ１，Ｇ２がずれてしまう。
【００４８】
これは、レーザービームによるドットＴ１，Ｔ２の裾野がかなり広いことに起因し、複数のドットＴ１，Ｔ２が近傍の領域に照射された場合、感光体ドラム表面の表面電位の分布により、２つのドットＴ１，Ｔ２の重心Ｇ１，Ｇ２がずれて、ドットＴ１，Ｔ２の結合が起こってしまう。
【００４９】
このようなドットＴ１，Ｔ２の結合によって、予定していた位置にドットＴ１，Ｔ２の重心Ｇ１，Ｇ２が現れないため、例えば、階調が低い領域の場合に、比較的大きなドットが存在する画像になり、また、設計上の位置と異なる位置にドットが現れたように見えるため、粒状感が悪くざらついた画質になってしまう。
【００５０】
誤差拡散法などによるハーフトーン処理方式によれば、スクリーン方式に比較して周期的に形成される大面積の網点がないので、文字などの途切れなくし画質を向上させることができる。
【００５１】
しかし、上記の如き感光体ドラム上の電位の干渉に伴う結合ドットによる重心の移動が存在すると、期待した通りの画質の向上は望めない。従って、濃度階調が高い領域でのドットの結合は問題ないが、比較的階調が低い領域では、ドットの結合は望ましくない。ドットが結合する現象をなくさないと、誤差拡散法により画素内のドットを分散させてざらつき感のない画質を得ようとする目的は達成することができない。
【００５２】
従って、ドットの重心の移動が少なくなるようにドットを形成すればよい。近接した位置の２つのドットでは、予定されるドットの重心は動かないため、問題は発生しないが、特に少し離れた位置での２つのドットではドットの重心が設計値とは異なって動いてしまうため、これを防ぐように補正することによって、画質を向上させることができる。
具体的には、注目画素に対する周りの画素の影響をベクトルで求め、それに対応した補正を行う。
【００５３】
図５（ｃ）に示すように、近傍にある２つのドットＴ１，Ｔ２に対して、あらかじめ補正のための補助ドットＳ１，Ｓ２を発生させておく。このようにすることによって、設計上の重心位置Ｇ１，Ｇ２は図５（ａ）で示したものよりも離散させる。そして、感光体ドラム上の電位の干渉によって、図５（ｄ）に示すように、設計上の重心に近い位置にドットＴ１，Ｔ２の重心Ｇ１，Ｇ２を発生することが可能となるのである。
【００５４】
以下に実施例を示す。
実施例１（注目画素＋周囲画素が１ドットの場合）
注目画素Ｄ１の周囲９×９のエリアに周囲画素Ｄ２が１ドットの場合、注目画素Ｄ１の片方向にのみ存在する周囲画素Ｄ２の与える影響は、図６（ａ）の矢印の向きとなる。従って、図６（ｂ）に示すように、このベクトルの方向へ注目画素Ｄ１の重心Ｇ１を移動させるように、周囲画素Ｄ２のドットと反対方向に補助ドットＳ１を形成し、かつ注目画素Ｄ１のドット強度を落とすように画像形成データを補正する。
【００５５】
一方、周囲画素Ｄ２の重心Ｇ２を移動させるように補助ドットＳ２を発生させる。このように、注目画素Ｄ１に対して、周囲画素Ｄ２が片方向のみにあるときには注目画素Ｄ１のドット強度を落とすように前記画像形成データを補正し、さらに逆の方向に補助ドットＳ１を生成することで、画像のざらつき感を抑えることができる。
【００５６】
実施例２（注目画素＋周囲画素が２ドットの場合）
図７（ａ）のように、注目画素Ｄ１の周囲９×９のエリアに周囲画素Ｄ２，Ｄ３が２ドットある場合、注目画素Ｄ１に対して、周囲画素Ｄ２，Ｄ３の与える影響は、矢印のようになる。従って、このベクトルの方向へ注目画素Ｄ１の重心を移動させるように、図７（ｂ）のように補助ドットＳ１を発生させてその分、注目画素Ｄ１のドット強度を落とす。
【００５７】
このように、注目画素Ｄ１に対して、周囲画素Ｄ２，Ｄ３が片方向のみにあるときには注目画素Ｄ１のドット強度を落とすように画像形成データを補正し、かつ注目画素Ｄ１に対して周囲画素Ｄ２，Ｄ３とは反対側に補助ドットＳ１を生成する。
【００５８】
実施例３（注目画素＋周囲画素が２ドットの場合）
図８に示すように、注目画素Ｄ１の周囲９×９のエリアに周囲画素Ｄ２，Ｄ３が２ドットある場合、注目画素Ｄ１に対する周囲画素Ｄ２，Ｄ３の影響は、周囲画素Ｄ２，Ｄ３同士で相殺されてしまい、ほとんど無くなる。従って、このケースでは補助ドットの発生も、注目画素Ｄ１のドット強度の補正も行われない。
【００５９】
実施例４（注目画素＋周囲画素が３ドットの場合）
図９（ａ）のように、注目画素Ｄ１の周囲９×９のエリアに周囲画素Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が３ドットある場合、注目画素Ｄ１に対して、周囲画素Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の与える影響は、矢印の向きとなる。従って、このベクトルの方向へ注目画素Ｄ１を移動させるように、図９（ｂ）のように補助ドットＳ１を発生させ、かつその分、注目画素Ｄ１のドット強度を落とす。
【００６０】
このように、注目画素Ｄ１に対して、周囲画素Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が片方向のみにあるときには、注目画素Ｄ１のドット強度を減らすように画像形成データを補正し、さらに逆の方向に補助ドットＳ１を生成する。
【００６１】
実施例５（注目画素＋周囲画素が４ドットの場合）
図１０に示すように、注目画素Ｄ１の周囲９×９のエリアに周囲画素Ｄ２〜Ｄ５が４ドットある場合、注目画素Ｄ１に対して、周囲画素Ｄ２〜Ｄ５の与える影響は、４個の周囲画素Ｄ２〜Ｄ５で相殺されてほとんど無くなる。従って、このケースでは補助ドットの発生も、ドット強度の補正も行われない。
【００６２】
以上説明したように、注目画素に対する周囲画素の影響ベクトルを求め、そのベクトルに応じて補助ドットを生成し、その補助ドットの強度に対応する分、注目画素のドット強度を落とすように画像形成データを補正する。
【００６３】
このように、注目画素の周囲９×９のドットの配置パターンに応じた影響ベクトルを計算して、それを補正データ記憶手段（図４の５５，５６）に保持しておき、これを利用することにより、高速に補正データを導くことができる。
【００６４】
このようにして、画像形成データＤＡＴＡ１を画像形成データ補正部５８にて注目画素と周囲画素の画像形成データを補正することにより、ざらつき感のない画像を形成することができる。
【００６５】
次に、図１１を用いて９×９マスクについて説明する。計算を高速にするために、９×９マスクを用意し、このマスクでのドットの発生状況に応じて、注目画素Ｄ１の周囲８画素（ハッチング部分）の補正データと、光量の補正値データを決定する。すなわち、このマスクの中央を注目画素Ｄ１にあてがったときの、周囲画素の配置に応じて、補正データを取得する。
【００６６】
このデータは各個体毎にあらかじめ工場出荷時の倍率誤差の測定結果に基づいたデータが、画像処理装置内の補正データ記憶手段５５，５６に収められている。なお、この発明の画像処理装置は、１２００ｄｐｉのほかに６００ｄｐｉでも稼動するように構成されているので、パラメータは１２００ｄｐｉ用と６００ｄｐｉ用それぞれに対して設定が必要である。
【００６７】
なお、このとき、注目画素Ｄ１の周囲８画素の情報は考慮しない。これは、周囲８画素のドットをオンにしなければならない場合には、必ず結合が発生し、これを避けることは不可能であるからである。さらに、連続したドットは、安定に現像されるから、少し離れたドットが結合するときのようなざらつき感の増加は見られないため、周囲８画素の情報は無視しても実用上問題ない。
【００６８】
画像形成データ補正部は、注目画素Ｄ１の近傍に補助ドット（大、中、小）を発生させるとともに、注目画素Ｄ１の光量の補正（光量ダウン）を行う。補正のためのデータは、図４の補正データ記憶手段５５，５６にそれぞれ１２００ｄｐｉ用、６００ｄｐｉ用のデータとして保存してある。これらは、エンジンの動作モード（１２００ｄｐｉ又は６００ｄｐｉ）によって、選択して利用される。
【００６９】
補正データ記憶手段５５，５６のデータは、書き換え可能になっているので、仕向け地等に応じて、適宜初期データを異ならせて、出荷できるように構成可能である。初期データの例を下記表１（１２００ｄｐｉ用）、表２（６００ｄｐｉ用）に示す。
【００７０】
【表１】
2005012580.tif 000003
【００７１】
【表２】
2005012580.tif 000004
【００７２】
ところで、マルチビーム光学系では倍率誤差の問題もあるので、補正にさらに考慮すべき点がある。マルチビームで倍率誤差が出る理由は、マルチビーム光学系では、２つのビームの波長、取りつけ位置のばらつき等によって、倍率誤差が発生する。
すなわち、それぞれのビームで、水平同期検知からＸクロック目の位置が主走査方向にばらついてしまうという現象が発生する。水平同期検知側ではそのずれは少ないが、走査終端側では、物理的位置が異なってしまう。これは、特に高解像度の光学系ユニットでビームを細く絞ろうとすると顕著に発生する。
従って、マルチビーム光学系においては、注目画素の副走査および主走査方向の位置に応じて、補正を変更するとよい。
【００７３】
図１２（ａ）は、マルチビーム（２ビーム）光学系での主走査終了端における実際の位置関係を示したものである。この例の注目画素Ｄ１と周囲画素Ｄ２との位置関係においては、上述の実施例によると補助ドットＳ１，Ｓ２を図のように配置すればよい。しかし、１２００ｄｐｉにおいては、２つのビームを奇数ラインと偶数ラインとで使い分けているため、主走査終了端において最大１画素程度のずれが生じることがある。
【００７４】
したがって、図１２（ａ）のような位置関係の画像データＤＡＴＡ２用のバッファメモリ５９のデータとしては、このずれを考慮して、図１２（ｂ）のような位置関係のデータとして形成することにより、正しくドットを補正する効果を持たせることができる。
【００７５】
また、シングルビームであっても、倍率誤差が存在する。図１３に示すように、主走査方向Ｍの部分的な領域において、ドットの粗密という形で現れる。図１３（ａ）は、設計上の画素の位置であり、図１３（ｂ）は実際の倍率誤差による画素の配置である（図中の矢印の箇所）。そのため、シングルビームの倍率誤差に対しても補正によって画質を向上することができる。
【００７６】
図１４に示すように、主走査方向に３分割し、それぞれの領域Ａ〜Ｃで倍率誤差に応じた補正パラメータを保持している。水平同期センサー側から順に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃに分け、それぞれの位置で注目画素の左右方向の補正パラメータを調整してある。すなわち、補正データおよび補助ドットデータは、主走査方向の複数の領域において異なるように設定されている。したがって、主走査方向の位置情報に応じて、周囲画素が注目画素に与える電界の影響を計算し、その計算結果に基づいて、補正データと補助ドットデータを補正データ記憶手段から読み出す。
【００７７】
なお、濃度の淡い領域に対しては、このような処理で良いが、濃度の濃い領域では発生しているドットの数も密度も多いため、補助ドットを作ることによって、かえってドットの結合を促進してしまい、逆効果になることがある。
また、電子写真エンジンでは高濃度部はつぶれやすいので、補正を行っても実際の画像ではその効果が十分に確認できないケースも多い。
【００７８】
そのため、このような領域においては、上記画像形成データ補正部が機能しないようにすると良い。濃度の濃いエリアの判定には、当該画素の濃度や、原画での上記９ｘ９エリアの平均濃度を求めたり、あるいは、簡易的には、上記９×９マスク内のドットのＯＮの数などで判断してもよい。
このようにすることによって、濃度の濃いエリアでの不要なドットの結合を防ぐことが可能となる。
【００７９】
さらに、たとえば画像データの展開をハードウェアによらずに、ソフトウェアで行うたとえばソフトウェアＲＩＰのような場合には、濃度の濃い部分でパターンマッチングの処理を省けるために、処理が高速化するという利点を持つ。
【００８０】
最近では、複数の解像度を持つレーザープリンタが多く、上記補正を適用した場合、ドットの位置関係は同じでも、実際のドット間の距離が異なり、また、解像度を変更する場合に画像形成プロセスの条件を変更するのが通常であるので、たとえば１２００ｄｐｉと６００ｄｐｉで同じ補正係数を使うと、過補正になってしまい、かえって画質を悪化させてしまう。
【００８１】
そこで、本実施例に有っては１２００ｄｐｉと６００ｄｐｉで、補正を異ならせるようにした。６００ｄｐｉにあっては、１２００ｄｐｉよりもドットが安定して形成されるので、補正も少なくて良く、過補正が避けられる。
【００８２】
以上の説明はハードウェアによるものであるが、同じ事をソフトウェアで実現することも可能である。図１５は、パターンマッチングとデータ補正部をソフトウェアによって実現した場合の処理フローである。以下、図４を参照しつつ、詳細に説明する。
【００８３】
まず、注目画素の周囲９×９画素をバッファメモリ５７に読み込む（Ｓ１）。次に、パターンマッチング・計算手段５８ａにて周囲画素のドットがＯＮなら注目画素に対する電界の影響を距離の逆数と方向（向きベクトル）から計算し（Ｓ２）、向きベクトルの総和を計算する（Ｓ３）。そして、解像度が１２００ｄｐｉであるかを判定し（Ｓ４）、解像度が１２００ｄｐｉであるときは、その計算結果に基づいて、補正データ記憶手段５５に格納されている１２００ｄｐｉ用のテーブルを参照する（Ｓ５）。一方、解像度が１２００ｄｐｉでないときは、その計算結果に基づいて、補正データ記憶手段５６に格納されている６００ｄｐｉ用のテーブルを参照する（Ｓ６）。
【００８４】
次に、補助ドットを付加する画素を決定するとともに、前記電界の影響を打ち消す方向の補助ドットの強度と注目画素の強度低減率を、データ補正手段５８ｂにて決定する（Ｓ７）。そして、その結果をバッファメモリ５９に書き出す（Ｓ８）。次いで、注目画素を１つ右へ移動させ（Ｓ９）、主走査が終了したかを判定し（Ｓ１０）、終了していないときは、Ｓ１に戻る。
【００８５】
一方、主走査が終了したら、注目画素を次の行の左端へ移動させ（Ｓ１１）、副走査が終了したかを判定し（Ｓ１２）、終了していないときは、Ｓ１に戻る。一方、副走査が終了したら、このフローチャートを終了する。
【００８６】
図１６は、マルチビーム光学系を利用している場合にパターンマッチングとデータ補正部をソフトウェアによって実現して、マルチビームの倍率誤差を考慮した場合の処理フローである。
【００８７】
まず、注目画素の周囲９×９画素をバッファメモリ５７に読み込む（Ｓ２１）。次に、パターンマッチング・計算手段５８ａにてドットがＯＮなら注目画素との副走査および主走査位置に応じた距離の逆数と方向（向きベクトル）を計算し（Ｓ２２）、向きベクトルの総和を計算する（Ｓ２３）。そして、解像度が１２００ｄｐｉであるかを判定し（Ｓ２４）、解像度が１２００ｄｐｉであるときは、補正データ記憶手段５５に格納されている１２００ｄｐｉ用のテーブルを参照する（Ｓ２５）。一方、解像度が１２００ｄｐｉでないときは、補正データ記憶手段５６に格納されている６００ｄｐｉ用のテーブルを参照する（Ｓ２６）。
【００８８】
次に、補助ドットを付加する画素を決定するとともに、補助ドットの強度と注目画素の強度低減率を、データ補正手段５８ｂにて決定する（Ｓ２７）。そして、その結果をバッファメモリ５９に書き出す（Ｓ２８）。次いで、注目画素を１つ右へ移動させ（Ｓ２９）、主走査が終了したかを判定し（Ｓ３０）、終了していないときは、Ｓ１に戻る。
【００８９】
一方、主走査が終了したら、注目画素を次の行の左端へ移動させ（Ｓ３１）、副走査が終了したかを判定し（Ｓ３２）、終了していないときは、Ｓ１に戻る。一方、副走査が終了したら、このフローチャートを終了する。
【００９０】
図１７は、シングルビーム光学系を利用している場合にパターンマッチングとデータ補正部をソフトウェアによって実現して、ビームの倍率誤差を考慮した場合の処理フローである。
【００９１】
まず、注目画素の周囲９×９画素をバッファメモリ５７に読み込む（Ｓ４１）。次に、パターンマッチング・計算手段５８ａにてドットがＯＮなら注目画素との主走査位置に応じた距離の逆数と方向（向きベクトル）を計算し（Ｓ４２）、向きベクトルの総和を計算する（Ｓ４３）。そして、解像度が１２００ｄｐｉであるかを判定し（Ｓ４４）、解像度が１２００ｄｐｉであるときは、補正データ記憶手段５５に格納されている１２００ｄｐｉ用のテーブルを参照する（Ｓ４５）。一方、解像度が１２００ｄｐｉでないときは、補正データ記憶手段５６に格納されている６００ｄｐｉ用のテーブルを参照する（Ｓ４６）。これらのテーブルは、補正データ記憶手段５５，５６に格納されている。
【００９２】
次に、補助ドットを付加する画素を決定するとともに、補助ドットの強度と注目画素の強度低減率を、画像形成データ補正部にて決定する（Ｓ４７）。そして、その結果を出力バッファメモリ５９に書き出す（Ｓ４８）。次いで、注目画素を１つ右へ移動させ（Ｓ４９）、主走査が終了したかを判定し（Ｓ５０）、終了していないときは、Ｓ１に戻る。
【００９３】
一方、主走査が終了したら、注目画素を次の行の左端へ移動させ（Ｓ５１）、副走査が終了したかを判定し（Ｓ５２）、終了していないときは、Ｓ１に戻る。一方、副走査が終了したら、このフローチャートを終了する。
【００９４】
本発明の技術的範囲は、上記の実施の形態例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明と、その均等物にまでおよぶことは、言うまでもない。たとえば、図１８は、注目画素Ｄ１と周囲画素Ｄ２に対して、補助ドットＳ１，Ｓ２を２個発生させる例である。このように補助ドットＳ１，Ｓ２を複数発生させることにより、あらかじめ重心の移動させておく方向をより細かく制御でき、画質の向上に貢献する。
【００９５】
なお、上述の例では、画像形成データ補正部５８のパターンマッチング・計算手段５８ａが、周囲画素が注目画素に与える電界の影響を計算し、該計算結果に基づいて補正データ記憶手段５５，５６から補正データと補助ドットデータを読み出し、該補助ドットデータが電界の影響を打ち消す方向の隣接画素に所定の強度の補助ドットを形成するようにしたが、この発明はこれに限定されるものではなく、画像形成データ補正部５８のパターンマッチング・計算手段５８ａが、周囲画素の配置に応じて、予めパターンとして記憶させてある補正データと補助ドットデータを補正データ記憶手段５５，５６からマッチングさせて読み出して、補正データにより画像データを補正し、補助ドットデータにより補助ドットを形成するようにしてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によれば、ビームの照射により画像を形成する電子写真方式にＦＭ変調方式を用いて、画像形成データへの補正を行う。即ち、電子写真方式では、画素内に所定の階調でビームを照射して、形成されるドットの面積を制御することができる。この特質は、インクジェットなどの印刷エンジンとは異なる。そして、かかる特質を利用することで、ドット間の結合を防止するように画像形成データを補正することができる。つまり、電子写真方式のドットの結合という課題を、電子写真方式のドット強度のコントロールと補助ドットの生成という構成で解決することができる。
【００９７】
本発明では、電子写真の画像処理装置に誤差拡散などＦＭ変調方式を使用し、それにより生成された画像形成データを、不必要な近隣ドットどうしの合体によって、本来発生すべきドットの重心が移動してしまうことを抑えるように補正を加えたので、重心が移動しないで、ざらつきを防ぐことができる。
【００９８】
加えて、合体してほしくない位置にドットが存在する場合や、合体しやすい位置にドットが存在する場合は、その画像形成データをドット強度が減少するように補正すると同時に、合体しにくい方向へドットの重心を移動させるために補助ドットを形成する。それにより、ドットの合体をなくして画像全体のざらつき感を抑えることができ、ざらつき感の少ない画質の画像を形成する電子写真用の画像処理装置を提供することができる。
【００９９】
請求項６〜８に記載の発明によれば、マルチビーム方式の電子写真用の画像処理装置に誤差拡散方式を使用し、誤差拡散方式により生成された画像形成データを、主走査方向およびスキャンラインの位置に応じて補正を加えるようにしたので、倍率誤差があっても、実際のドット形成位置において、ドットの合体が起こらないようにドット強度の補正と、補助ドットを形成を行う。それにより、画面全体のざらつき感を押さえることができる。
【０１００】
マルチビーム方式の画像処理装置で、倍率誤差も含めた実際のドット形成位置および距離において、ドットの合体が起こらないようにドット強度の補正と、補助ドットを形成する。それにより、ドットの合体をなくして画像全体のざらつき感を抑えることができ、ざらつき感の少ない画質の画像を形成するマルチビーム方式の電子写真用の画像処理装置を提供することができる。
【０１０１】
請求項９に記載の発明によれば、、複数の解像度を持った電子写真の画像処理装置に誤差拡散などＦＭ変調方式を使用し、それにより生成された画像形成データを、主走査方向およびスキャンラインの位置および解像度に応じて補正を加えるので、ドットの合体が起こらないようにドット強度の補正と、補助ドットを形成を行う。それにより、画面全体のざらつき感を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー電子写真用の画像処理装置の一例の概略構成図である。
【図２】マルチビーム光学系（２ビーム）の構成と、画像信号の構成を示す図である。
【図３】レーザー変調回路の構成図（１レーザー分）である。
【図４】実施例におけるデータ補正部の回路ブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、注目画素と近傍ドットによる重心の移動および本発明による重心の補正を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、本発明による重心の補正の実施例１を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明による重心の補正の実施例２を示す図である。
【図８】本発明による重心の補正の実施例３を示す図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明による重心の補正の実施例４を示す図である。
【図１０】本発明による重心の補正の実施例５を示す図である。
【図１１】注目画素近傍の画素による向きベクトルを説明する図である。
【図１２】（ａ）は、２ビーム光学系による実際のドットの配置を示す図であり、（ｂ）は、画像バッファ内でのドットの配置を示す図である。
【図１３】（ａ）は、設計上の主走査方向の画素の配置を説明する図であり、（ｂ）は、倍率誤差による画素の配置を説明する図である。
【図１４】主走査方向による領域分けを説明する図である。
【図１５】ソフトウェアによって実現する場合のフローチャートである。
【図１６】ソフトウェアによって実現する場合のフローチャートの別の例である。
【図１７】ソフトウェアによって実現する場合のフローチャートの更に別の例である。
【図１８】補助ドットが複数ある場合の例を示す図である。
【符号の説明】
１３，１４    コリメータレンズ
１５，１６    半導体レーザー
１７    プリズム
２０    用紙カセット
２１Ｋ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ    現像装置
２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ    クリーニング装置
２５    転写搬送ベルト
３０    定着装置
３１    排紙トレイ
５５，５６    補正データ記憶手段
５７，５９    バッファメモリ
５８    画像形成データ補正部
５８ａ    パターンマッチング・計算手段
５８ｂ    データ補正手段
６０Ｋ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｙ    半導体レーザー光学系
６１    コリメータレンズユニット
６２    シリンドリカルレンズ
６３    ポリゴン
６４    ｆθレンズ
６５    トロイダルレンズ
６６Ｋ，６６Ｃ，６６Ｍ，６６Ｙ    感光体ドラム
６９    水平同期センサー
７０    位相同期信号発生手段
７１    ビデオ信号制御部
７２    駆動回路
７３    ＲＯＭ
７４    操作パネル
３００    画像信号
３１０    トランジスタ
３２０    スイッチング素子
３３０    バイアス回路
３４０    定電流回路
３４１    電流設定回路
３４２    制御信号
３５０    コンデンサ
３６０    インダクタ
３６５    ドライバ
Ｄ１    注目画素
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５    周囲画素
ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２    画像形成データ
Ｇ１，Ｇ２    重心位置
Ｐ    用紙
Ｓ１，Ｓ２    補助画素
Ｔ１，Ｔ２    ドット
【図１】
2005012580.tif 000005
【図２】
2005012580.tif 000006
【図３】
2005012580.tif 000007
【図４】
2005012580.tif 000008
【図５】
2005012580.tif 000009
【図６】
2005012580.tif 000010
【図７】
2005012580.tif 000011
【図８】
2005012580.tif 000012
【図９】
2005012580.tif 000013
【図１０】
2005012580.tif 000014
【図１１】
2005012580.tif 000015
【図１２】
2005012580.tif 000016
【図１３】
2005012580.tif 000017
【図１４】
2005012580.tif 000018
【図１５】
2005012580.tif 000019
【図１６】
2005012580.tif 000020
【図１７】
2005012580.tif 000021
【図１８】
2005012580.tif 000022