JP6128817B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真プロセスを有する画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、タンデム方式がある。タンデム方式では、色毎に独立してトナー像を形成する画像形成部をもち、各色のトナー像を順次転写して重ねることによりカラー画像を形成する。タンデム方式の画像形成装置では、色ごとにそれぞれ主走査方向の光学倍率（以下、主走査倍率）が異なってしまい、色ずれが発生する場合がある。

そこで、画像データに対して、画素もしくは画像データの解像度以上の解像度画素（以降画素片と称す）を挿入もしくは削除することにより、主走査倍率ズレを補正する方法がある（例えば、特許文献１）。具体的には、主走査倍率が適正値より小さければ（主走査方向の幅が縮小されている）、縮小率に応じて画素または画素片を挿入する。主走査倍率が適正値より大きければ（主走査方向の幅が拡大されている）、拡大率に応じて画素または画素片を削除する。

特開２００１−５２４５号公報

しかしながら、画素または画素片を挿入したり削除したりすることにより主走査倍率の補正を行う方法において、画素または画素片を挿抜する位置とスクリーンパターンや画像データのパターンとの間の干渉が生じ、モアレが生じてしまうことがある。
そこで本発明は、画像形成において、モアレを発生させることなく画像データの主走査倍率を補正することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、画像を形成する画像形成装置を制御する制御装置であって、複数の画素片からなる画素が構成する画像データ、および前記画像データが表す各画素における画素片挿抜の要否を示す画素片挿抜情報を取得する取得手段と、前記画像データにおける注目画素を表す画素値と前記注目画素における画素片挿抜情報とに応じて、前記画像形成装置が露光するための露光信号を生成する生成手段と、前記露光信号に基づいて前記画像形成装置を露光制御する制御手段とを有し、記生成手段は、前記注目画素を、前記画像形成装置が露光走査する方向に並ぶ複数の画素片で構成すると共に、前記複数の画素片のうちの少なくとも１つを、予め点灯させない調整用画素片とし、前記方向における注目画素の幅を狭めるときには、前記調整用画素片を削除することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成において、モアレを発生させることなく画像データの主走査倍率を補正できる。

画像処理装置の詳細を示すブロック図 電子写真方式を用いた画像形成装置の詳細を示すブロック図 調整用消灯画素片挿抜決定処理のフローを示す図 ずれ量テーブルを説明するための図 画像形成装置における光学系の概略を示す図 画像データの一例を示す図 調整用消灯画素片を用意せずに画素片挿抜をおこなった場合の処理結果を模式的に示す図 調整用消灯画素片を持たない画素片挿抜を行った場合の画素値と露光強度との関係を説明する模式図 調整用消灯画素片を配置して画素片挿抜をおこなった場合の処理結果を模式的に示す図 調整用消灯画素片を配置し画素片挿抜をおこなった場合の画素値と露光強度との関係を説明する模式図 ズレ量テーブルを作成するための位置合わせ用センサによる読み取り模式図 動的にずれ量テーブルを作成する処理のフローチャート 画像処理装置の詳細な構成を示すブロック図

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。なお、以下の実施の形態はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。

＜第１実施形態＞
本実施形態は、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置と、入力画像データを画像形成装置が出力可能な画像データに変換する画像処理装置とからなる。図１は、第１実施形態に適用可能な画像処理装置１の詳細な構成を示すブロック図である。また図２は、第１実施形態に適用可能な画像形成装置２の詳細な構成を示すブロック図である。画像処理装置１と画像形成装置２はインタフェース又は回路によって接続されている。画像処理装置１は例えば一般的なパーソナルコンピュータにインストールされたプリンタドライバである。その場合、以下に説明する画像処理装置１内の各部は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現される。ただし、画像形成装置２が画像処理装置１を含む構成としてもよい。

［画像形成装置および画像形成］
画像形成装置２は、画像処理装置１から画像データを受け取るＣＰＵ２０１、記憶するためのＲＡＭ２０２、ＨＤＤ２０３を有する。画像形成装置２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）４色の色材により画像を形成する。また、本実施形態における画像形成装置２はタンデム方式であり、各色に対応する画像形成部を有し、それぞれ独立して単色の画像を形成する。画像形成部はおもに、光源、露光器、像担持体となる感光体ドラム、帯電器、現像器を有する。以下に、電子写真方式による画像形成を説明する。

（１） 帯電工程
帯電器２１６，２１７，２１８，２１９を用いて、感光体ドラム２１２，２１３，２１４，２１５を所定電位に帯電する。帯電器２１６〜２１９による帯電電位は、感光体ドラム２１２〜２１５に対向する電位計２４１、２４２、２４３、２４４により電位を計測することで、所望の電圧になるよう制御される。

（２） 露光工程
駆動部２０４、２０５，２０６、２０７は、ＣＰＵから得られる画像データを露光信号に変調し、露光信号に基づいて、露光部２０８、２０９、２１０、２１１それぞれを駆動する。露光部２０８〜２１１は、感光体ドラム２１２，２１３，２１４，２１５上を露光し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。

図５は、駆動部と露光部からなる光学系を示した概略図である。ここでは、駆動部２０４および露光部２０８からなる光学系を例に説明するが、それ以外の駆動部、露光部も同様の構成である。まず駆動部２０４は、レーザドライバ３１０、強度検知フォトディテクタ３０４（以下、強度検知ＰＤセンサ）、ビーム位置検知フォトディテクタ３０６（以下、ＢＤセンサ）からなる。強度検知ＰＤセンサ３０４は露光量を制御するために、レーザ光の強度を検知する。ＢＤセンサ３０６は、書き出しを制御するためにレーザ光の位置を検知する。露光部２０８は、発光素子３０１、コリメータレンズ３０２、ポリゴンミラー３０５、Ｆθレンズ３０７からなる。

まず、１次元アレイ状に８点の発光点を備えた発光素子３０１が駆動され、レーザ光を発する。レーザ光は、コリメータレンズ３０２により拡げられ、回転するポリゴンミラー３０５表面において反射することにより移動走査を行う。移動走査するレーザ光をＢＤセンサが検知すると、書き出し開始信号を発生させ、ＣＰＵ２０１に送信する。ＣＰＵ２０１は、書き出し開始信号を受けてから所定時間後に、画像データをレーザドライバ３１０に送る。レーザドライバ３１０は、画像データを変調して得られる露光信号に基づいて発光素子３０１を駆動し、感光体ドラム２１２上に静電潜像を生成する。なお、本実施形態におけるレーザドライバ３１０は、画像データに応じて画素毎に画素片の挿入または削除（以下、画素片挿抜ともいう）を制御する。この詳細については後述する。

（３） トナー現像工程
感光体ドラム上の静電潜像は、現像器２２０、２２１、２２２、２２３によってトナーが付着されトナー像が生成される。

（４） 転写工程
転写ベルト２２８と各感光体ドラムの当接部において、転写手段である導電ローラ２２４、２２５、２２６、２２７に電圧を印加することにより、トナー像が感光体上から転写ベルト上へと一次転写される。転写ベルト２２８上に、ＣＭＹＫのトナー像を同期させて順次形成することでカラーのトナー像を形成する。次に記録媒体２３０と転写ベルト２２８が当接する２次転写ニップにおいて、２次転写ローラ２３０に電圧を印加することにより、カラーのトナー像がさらに記録媒体２３０上へと２次転写される。

（５） 定着工程
カラーのトナー像が表面に形成された記録媒体は、定着部２３２へと搬送される。加熱された定着部２３２は、記録媒体および記録媒体上のトナー像に対して、熱及び圧力を印加し、トナー像を記録媒体上に溶融定着する。

（６） 排紙工程
最終的に、カラー画像が形成された記録媒体は、排出部２３１へと送られ画像形成装置２から排出される。以上で、画像形成装置２における電子写真方式を用いた画像形成が完了する。

［画像処理装置］
まず、画像処理装置における各構成について説明する。不図示の機器から画像出力命令であるプリンタ記述言語（ＰＤＬ）を受信すると、プリンタ記述言語（ＰＤＬ）から得られる画像データに対して各種画像処理を行い、画像データを画像形成装置２に送信する。画像処理装置１は、画像生成部１０１、色変換処理部１０２、分版画像記憶部１０３、ハーフトーン処理部１０４〜１０７．ハーフトーン画像記憶部１１５を有する。さらに画像処理装置１は、各色ずれ量情報格納部１０８〜１１１、画素片挿抜処理部１１２、各色画素片挿抜情報記憶部１２３〜１２６、画素片挿抜情報付加部１２７、転送用バッファ１２８、画像データ転送部１２９を有する。

画像生成部１０１は、受信したプリンタ記述言語（ＰＤＬ）をラスタライズし、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）からなる画像データを生成する。生成した各ＲＧＢの画像データは色変換処理部１０２に送られる。

色変換処理部１０２は、画像生成部１０１から受け取ったＲＧＢの画像データを画像形成装置２が有する色材に対応するデータに変換する。ここでは、ＲＧＢの画像データをＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）に対応する画像データに変換する。色変換処理部１０２は、各ＣＭＹＫに対応する画像デ―タを分版画像記憶部１０３に記憶する。

各色に対応するハーフトーン画像処理部１０４、１０５、１０６、１０７は、分版画像記憶部１０３から受け取る色変換後の画像データに対してハーフトーン処理を行う。なお、ここでは色ごとにハーフトーン処理部が構成されている例をあげているが、共通のハーフトーン処理部でもよい。その場合、ＣＭＹＫに対応する画像データのそれぞれを順次ハーフトーン処理部に送り、各色に対応する条件のもとハーフトーン処理を行えば良い。各ハーフトーン処理部１０４〜１０７は、ハーフトーン処理によって得られる各色のハーフトーン画像データをハーフトーン画像記憶部１１５に出力する。

画素片挿抜処理部１１２は、Ｃ版ずれ量情報格納部１０８、Ｍ版ずれ量情報格納部１０９、Ｙ版ずれ量情報格納部１１０、Ｋ版ずれ量情報格納部１１１が保持する各色のずれ量テーブルを用いて、画素毎に画素片挿抜処理を行う。その結果、各画素には、画素片挿抜情報として画素片挿抜の要否を示す画素片挿抜フラグが生成される。画素片挿抜処理部１１２によって得られる各画素の画素片挿抜フラグは、Ｃ版画素片挿抜情報記憶部、Ｍ版画素片挿抜情報記憶部、Ｙ版画素片挿抜情報記憶部、Ｋ版画素片挿抜情報記憶部のそれぞれに記憶される。ずれ量テーブルおよび、画素片挿抜処理の詳細は後述する。

画素片挿抜情報付加部１２７は、ハーフトーン画像記憶部１１５に格納されたＣＭＹＫごとのハーフトーン画像データに対して、画素片挿抜情報を付加する。画素片挿抜情報が付加されたハーフトーン画像データは、転送用バッファ１２８に出力され、画像データ転送部１２９により画像形成装置２に転送される。

次に、ずれ量テーブルについて説明する。図４（ａ）はずれ量テーブルを示す。ここでいうずれ量とは、主走査方向について画像データにおける各画素と本来対応すべき位置とのずれ量を意味している。図４（ａ）の横軸は画像データにおける画素番号（図４（ｂ））であり、縦軸は感光体ドラム上の位置を示している。感光体ドラム上に所望の幅で画像が形成されるように、画像データの画素位置と感光体ドラム上の主走査方向の位置を対応づける。ここでは、感光体ドラム上の書き始めの位置と画像データにおける画素番号１の画素とを合わせ、感光体ドラム上の書き終わりの位置と画像データにおける画素番号Ｎの画素とが合うように設計されている。２点を合わせた点線が、各画素番号にとって目標とする感光体ドラム上の位置となる。なお本実施形態では、画素番号１から順に露光制御され、感光体ドラム上に書きこまれる。

ところが実際に露光走査すると、実際の各画素と感光体ドラム上における位置との対応は目標通りにはならず、例えば実線で示す曲線のようになる。これは、画素毎に主走査方向の露光幅に誤差が生じ、画素毎に主走査方向の光学倍率（主走査倍率）が変動してしまうためである。図４（ａ）に示す例の場合、左半分（書き出しである画素番号１から画素番号Ｎ／２まで）の画素と右半分（画素番号Ｎ／２から書き終わりである画素番号Ｎまで）の画素とで、主走査倍率の変動が変わる。左半分の画素は、走査が進むにつれて対応する主走査方向の位置が徐々に目標とする位置から離れ、ずれ量が増えていることがわかる。画素番号１から露光走査されるため、画素番号ｋの画素におけるずれ量Ｌｋは画素番号１から画素番号ｋ−１までの主走査倍率のずれ量が蓄積されている。従って、ずれ量が増え続けている左半分の画素では、主走査倍率が１００％よりも大きく、目標とする露光幅よりも大きい幅で露光されていることになる。一方右半分の画素は、走査が進むにつれてそのずれ量が徐々に少なくなっていくことがわかる。従って、ずれ量が減っていく右半分の画素では、主走査倍率が１００％より小さく、目標とする露光幅よりも小さい幅で露光されていることがわかる。

以上のような図４（ａ）が示すずれ量テーブルは、画素番号が入力されると、感光体ドラム上における目標とする位置と実態に露光される位置との差分をずれ量Ｌとして読みだすことができる。

本実施形態では、このようなずれ量テーブルを色毎に１つずつ保持している。各色は独立して画像形成部が設計されているので、ずれ用テーブルはそれぞれ異なるのが一般的である。また、１つの色につき１つのずれ量テーブルを保持することは、副走査方向（感光体ドラムの回転方向）において、主走査倍率は同じように変動することを想定している。さらに副走査方向に応じて、主走査倍率の変動が変わることがわかっている場合は、１つの色につき複数のずれ量テーブルを保持し、副走査方向の位置に応じてずれ量テーブルを選択してもよい。なお本実施形態では、ずれ量テーブルは製造時に、感光体ドラム上を露光した時の主走査倍率を計測し、計測結果に基づいて生成される。

次に、画素片挿抜処理部１１２における画素片挿抜決定処理の詳細を説明する。図３は、画素片挿抜決定処理のフローチャートを示す図である。画素片挿抜決定処理では、レーザドライバ３１０が露光信号を生成する際に用いられる、画素片挿抜の要否を示す画素片挿抜フラグを生成する。なお、シアンの画像データに対して処理をする場合を例に説明するが、ＭＹＫの画像データそれぞれについても同様の処理を適用すればよい。また画素片挿抜とは、画素片の挿入または削除を意味する。

まずステップＳ１００において画素片挿抜処理部１１２は、Ｃ版ずれ量補正テーブル記憶部１０８に格納されたずれ量テーブルを取得する。

次にステップＳ１０１において、積算調整量を初期化する。積算調整量とは、画素番号１の画素から画素番号ｋの画素までの画素片挿抜によって主走査方向の露光幅を調整した積算値である。ある主走査ラインについて走査開始時には当然、積算調整量はないので０に初期化する。

ステップＳ１０２において、画素番号を示す変数を初期化する。

ステップＳ１０３において、注目画素について目標とする感光体ドラム上の位置に露光するために、画素片を削除すべきかどうかを判定する。まず画素片挿抜処理部１１２は、ずれ量テーブルから注目画素ｋに対応する主走査ラインにおける目標位置からのずれ量Ｌｋを取得する。次に以下の式（１）により、画素片を削除すべきかどうかを判定する。

（主走査ラインにおける目標位置からのズレ量＋積算調整量）＞画素片長／２
…（１）
直前の画素までに既に画素片挿抜による主走査幅の調整がされているので、注目画素は図４（ａ）が示す調整がない場合のずれ量よりもずれ量が小さくなっている。そこで式（１）の左辺は、それまでに露光される画素が画素片挿抜により主走査倍率の調整をされた場合に、注目画素について、感光体ドラム上における目標位置からの予測されるずれ量を示す。削除する画素片長の１／２よりも大きいかどうかを判定する。

ステップＳ１０３において画素片挿抜処理部１１２は、式（１）により、感光体ドラム上における目標位置からの予測されるずれ量が削除する画素片長の１／２よりも大きいと判定される場合は、画素片を１つ削除すると決め、ステップＳ１０８に進む。また、感光体ドラム上における目標位置からの予測されるずれ量が削除する画素片長の１／２よりも小さい場合は、画素片を削除しないと決め、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０４において次に、注目画素について目標とする感光体ドラム上の位置に露光するために、画素片を挿入すべきかどうかを判定する。以下の式（２）を用いて、画素片を挿入するかどうかを判定する。

（主走査ラインにおける目標位置からのズレ量＋積算調整量）＜―画素片長／２
…（２）
式（１）と同様に式（２）の左辺は、注目画素までに露光される画素が画素片挿抜により主走査倍率の調整をされた場合に、注目画素について、予測される感光体ドラム上における目標位置からのずれ量を示す。画素片挿抜処理部１１２は、感光体ドラム上における目標位置からの予測されるずれ量が挿入する画素片長の−１／２倍よりも小さい場合は、画素片を挿入すると決定し、ステップＳ１０８に進む。また、予測される感光体ドラム上における目標位置からのずれ量が挿入する画素片長の−１／２倍よりも大きい場合、画素片の挿入をしないと決めステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、ステップＳ１０３およびステップＳ１０６における判定結果に基づいて、注目画素に対応する画素片挿抜フラグをＣ版画素片挿抜情報記憶部１２３に記憶する。ステップＳ１０４において画素片を削除すると判定された場合は、注目画素の画素片挿抜情報としてＣ版画素片挿抜記憶部１２３に負値を格納する。ステップＳ１０６において画素片を挿入すると判定された場合は、注目画素の画素片挿抜情報としてＣ版画素片挿抜記憶部１２３に正値を格納する。それ以外、つまり画素片の挿抜を行わないと判定された場合、注目画素の画素片挿抜情報値には０が格納される。

また、ステップＳ１０９において積算調整量を更新する。画素片を挿入すると判定した場合には、画素片挿入による位置増加分が積算調整量に加算される。また、画素片を削除すると判定した場合には、画素片削除による位置減少分が積算調整量から減算される。

ステップＳ１１０において、主走査ラインにおいて画素番号Ｎまで処理が終わったかどうかを判定し、終わっていない場合はステップＳ１１１に進み、画素番号をインクリメントした上で、ステップＳ１０３に戻る。主走査ラインにおいて画素番号Ｎまで達している場合は、処理対象主走査ラインの処理を終了する。以上の処理を、画像データを構成する全ての主走査ラインに対して行う。以上で、画素片挿抜決定処理が完了する。

画素片挿抜情報付加部１２７は、ハーフトーン画像記憶部１１５から、画像データを構成する各画素の画素値（各画素に対する本来の露光幅を示す）を読み出す。次に画素片挿抜情報付加部１２７は、各色の画素片挿抜情報記憶部１２３〜１２６を用いて各画素に画素片挿抜情報を付加して、各画素における画素値と画素片挿抜情報を所定フォーマットに納めた出力画像データを生成する。出力画像データは、エンジン部にデータ送出を行うための転送用バッファ１２８に格納される。その後、画像データ転送部１２９は、画像形成装置２から送信される画像形成タイミング信号に同期して、転送用バッファ１２８に格納された出力画像データを画像形成装置２に送出する。

（画素片挿抜制御）
画像形成装置２におけるレーザドライバ３１０は、画素毎に画素片挿抜情報が付加された出力画像データに基づいて、実際に画素片挿抜を制御する。前述の通りレーザドライバ３１０は、受け取った出力画像データを露光信号に変調し、発光素子３０１を駆動する。レーザドライバ３１０は、画素片挿抜情報に応じて画素毎に画素片を挿入したり削除したりすることにより１画素が露光されたときの主走査幅を調整するように、露光信号を生成する。特に本実施形態では、画素片を削除するための調整用画素片を設けておく。なおこの調整用画素片は消灯画素片であり、以下に調整用消灯画素片とも言う。注目画素について、画素片挿抜情報が負値である場合、調整用画素片を読み飛ばすことにより、注目画素の光学倍率を縮小する。また注目画素について、画素片挿抜情報が正値である場合、注目画素に画素片を挿入することにより、注目画素の光学倍率を拡大する。つまり本実施形態では、１画素に対応するクロック信号数が主走査方向の位置によって異なる。主走査倍率が拡大されてしまう画素についてはクロック信号数を増やし、主走査倍率が縮小されてしまう画素についてはクロック信号数を減らす。

以上のように第１実施形態において、画素毎に画素片を挿入または削除することにより主走査方向の光学倍率を調整する。このとき、各画素に調整用消灯画素片を用意しておき、主走査倍率を調整するため画素片の削除が必要な場合には、調整用消灯画素片を用いる。これにより、モアレを発生させることなく主走査倍率を補正することができる。

以下に、本実施形態による処理結果を説明する。図６は、ある画像データを露光した結果の一例を模式的に示す図であり、１画素分の縦線が６本描画されている。画像形成装置２におけるパルス幅は、１／５画素ごとであるとする。つまり１画素は、５つの画素片（パルス幅）に相当する。左から５画素は主走査倍率が１２０％であり、１画素に対応する主走査幅（露光幅）が目標より大きい。そこで画素片を削除することにより、主走査幅を縮小する。中央５画素は、主走査倍率が１００％であり、画素片挿抜による主走査幅の調整は不要である。右５画素は主走査倍率が８０％であり、主走査幅が目標より小さい。そこで各画素に対して画素片を１つ挿入することにより、主走査幅を調整する。

以上のような画素片挿抜処理を、調整用消灯画素片を各画素に用意せずに行ったとする。なお画素片を挿入する際に、消灯・点灯のいずれの画素片を挿入するかは前もって定められている。ここでは、挿入する画素片の点灯状態は隣接する画素片のうち走査前の画素片と同じ値を複製するとする。図７は、図６が示す画像データに対して調整用消灯画素片を各画素に用意せずに、画素片挿抜を行った場合の露光結果を模式的に示した図である。左領域では、１画素（５画素片）分の縦線が４画素片からなる線となり、右領域では５画素片分の縦線が６画素片からなる線となる。すなわち、本来の５画素片が点灯して形成される縦線とは異なる露光量によって露光されることになり、各領域における画素値に対応する出力濃度が異なってしまう。

表１は、調整用消灯画素片を各画素に用意せずに、画素片挿抜を行った場合の画素に対する露光量の変動を表にしたものである。

上記のように、点灯した画素片を用いて挿入したり削除したりすると、画素が表す露光量は変動してしまう。特に画素片の削除の場合は、全画素片が点灯画素片である画素など点灯画素片を削除せざるを得ない場合もあり、点灯画素片の削除による露光量の減少は避けにくい。

もちろんこのような出力濃度の変動や画像パターンとの干渉は、画素片すべてが点灯しているような画素だけでなく、画素片の点灯数が任意の条件下で起こる。それは画素毎に、画素値と露光強度とのリニアリティが変化してしまうためである。図８は、リニアリティ変動を説明するための図である。図８（ａ）は、画素片を削除した場合の画素値と露光強度の関係を示し、図８（ｃ）は、画素片を挿入した場合の画素値と露光強度の関係を示す。また図８（ｂ）は、主走査幅の調整をしない場合の画素値と露光強度の関係を示す。各画素値は、画像形成装置２のパルス幅に対応して画素値が０／５〜５／５までの値をもつとする。通常であれば図８（ｂ）が示すように、画素値と照射強度は線形な関係を持つ。しかしながら図８（ａ）および図８（ｃ）が示すように、画素片の挿抜を行った場合、画素値と照射強度は線形ではなくなってしまう。さらに図８（ａ）が示す場合と図８（ｃ）が示す場合とでは、画素値と露光強度の線形性も異なる。こうした画素値と露光強度が示す線形性の変動は、疑似輪郭を生じさせたり、モアレを発生させたりといった画像弊害を生じさせる原因となる。

そこで本実施形態は、各画素に調整用の消灯画素片を構成し、光学倍率が拡大されている場合には調整用消灯画素片を削除することにより主走査幅を小さくする。また、光学倍率が縮小されている画素については、消灯画素片を挿入する。

図９は、本実施形態における露光制御を模式的に示した図である。１画素を構成する５つの画素片のうち、右端の画素片を調整用の消灯画素片として設定している。つまり本実施形態においては、１画素当たり４画素片の点灯が最大露光量となる。主走査倍率が拡大されている左５画素では、消灯画素片を削除することにより主走査幅を小さく調整する。主走査倍率が縮小されている右５画素では、消灯画素片を挿入することにより主走査幅を大きく調整する。その結果図９のように、画素片挿抜処理によって、縦線を構成する画素片の数はいずれも４つであり、各画素に対する露光量をすべて同じ所定量に揃えることができる。

また図１０は、図８と同様に、画素片を削除した場合、何もしない場合、画素片を挿入した場合それぞれについて、画素値と照射強度の関係を示す。図１０によれば、いずれの場合においても、画素値と照射強度の関係が示すリニアリティは変わらない。つまり、本実施形態では前述の通り、１画素に対応するクロック信号数が主走査方向の位置によって異なる一方で、１画素に対応するクロック信号数のうち、ＯＮ（点灯）となる信号の最大数は主走査方向に位置によらず一定である。そのため、局所的に画素値と露光量との線形性が変動することに起因する疑似輪郭やモアレを低減することができる。なお図１０では説明のため画素値を０／５〜５／５としたが、調整用消灯画素分画素値の階調を減らして、０／４〜４／４の画素値をもつ画像データを生成しても良い。

なお本実施形態では、画素ごとに調整用消灯画素片を用意し、主走査倍率が拡大されている場合には調整用消灯画素片を削除することで主走査幅を調整した。その結果、１画素が表現可能な階調数は低減してしまう。つまり図１０を例にすると、１画素は本来５階調表現可能であるところ、本実施形態では、表現可能な階調数が４に減ってします。このような階調数の減少は、画素片挿抜処理に起因するモアレを原理的に解消することができる利点と比較すれば、大きな問題にはならない場合が多い。または、調整用消灯画素片の数に応じてビデオクロックを高周波数にし、画素を構成する画素片数を増やすことで解決できる。

＜第２の実施形態＞
第１実施形態では、画像形成装置２が有する色材色全てに対して、主走査倍率を調整した。第２実施形態では、画像形成装置２が有する色材色ＣＭＹＫのうち一部のカラーに対して主走査倍率を調整する。なお、第１の実施形態と同様に製造調整時に行われた主走査倍率の測定値に基づいて画素片の挿抜を決定し、主走査倍率を調整する。
ここでは、
Ｙ：画素当たり １画素片挿抜可能（全画素片＝５）
Ｍ：画素片の挿抜なし（全画素片＝５）
Ｃ：画素当たり １画素片挿抜可能（全画素片＝５）
Ｋ：画素当たり ２画素片挿抜可能（全画素片＝５）
のように設定する。

このようにＣＭＹＫ独立して配置された画像形成部ごとに、異なる画素片挿抜処理を設定する。主走査ラインにおける主走査倍率のズレ量が小さな色に関しては（たとえば、本実施例の画像形成装置ではマゼンタ）、調整用消灯画素片を設ける。これにより、１画素が表現可能な階調数が減少するのを防ぎつつ、他の色では画素片挿抜処理を適量行うことで、色モアレの発生を防ぐことができる。

＜第３実施形態＞
前述の実施形態では、製造時に画像パッチを用いて測定した結果に基づいて生成したずれ量テーブルを、画像処理装置１内部のずれ量情報格納部に格納し、画像形成時に読み出して使用した。しかしながら、これに限るものではない。第３実施形態では、光センサ等を用いて中間転写ベルト上に出力した画像パッチを測定することにより主走査倍率や色間の位置ズレ量を検出する方法について説明する。

本実施形態では、主走査方向におけるずれ量を検知する手段を有し、ずれ量テーブルが動的に変更される。これにより、本実施形態は製造後の個体差や経時変化といった各種要因による主走査倍率の変動に対応できる。

図１１は、ズレ量テーブルを作成するための位置合わせ用センサによる読み取り模式図を示す。レジパッチパターンが形成された位置を読み取り可能な位置合わせ用センサは、転写ベルト上に主走査方向（転写ベルトの進行方向に直交する方向）に複数並べて設置されている。図１２は、動的にずれ量テーブルを作成する処理のフローチャートを示す。以下図１２を用いて、本実施形態におけるずれ量テーブル作成処理について述べる。

ステップＳ２２０において、画像形成部は、検出開始信号が入力されると、画素片挿抜処理を行わないモードに移行する。ステップＳ２０１において、画像形成部はレジパッチパターンを主走査ライン上所定個数（図１１においては７か所）形成する。

ステップＳ２０３において、位置合わせ用センサは転写ベルト上で各レジパッチパターン同士の距離を計測し、画素番号と対応づけ、主走査方向における目標位置からのズレ量を算出する。

ステップＳ２０４において、ステップＳ２０３において算出したズレ量を３次曲線により補間し、画素番号と感光体ドラム上におけるずれ量とを示すずれ量テーブルを作成する。ステップＳ２０３において、作成したずれ量テーブルをずれ量情報格納部に格納する。

最後にステップＳ２０６において画像形成部は、画素片挿抜を行うモードに復帰する。

ずれ量テーブル作成処理は、電源投入時や所定時間おき所定枚数おき、あるいはキャリブレーションの結果に応じた（自動）実行、ユーザ操作による任意の実行などのタイミングで行えばよい。

なお、転写ベルト上の読み取りによるずれ量テーブル作成処理に限らず、リーダー・スキャナ等を用いて記録媒体上に印字した画像パッチを測定してもよい。以上のように、製造後に動的に主走査倍率のずれ量を計測し、画素片挿抜処理の設定を行う形態においても、本実施形態と同様な効果を得ることができる。

＜第４実施形態＞
前述の実施形態では、画素毎に画素片挿抜の要否を判定した。本実施形態では画素毎の判定を行わず、主走査位置情報に応じた画素片挿抜フラグテーブルを用いて画素片挿抜決定処理を行う方法について説明する。図１３は第４実施形態に適用可能な画像処理装置１の構成を示すブロック図である。第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態では、感光体ドラム上の主走査位置を示す主走査位置情報に対応して画素片挿抜フラグが決定される。画素片挿抜情報付加部は、ハーフトーン画像記憶部１１５から取得したハーフトーン画像データについて、画素番号に対応する画素片挿抜フラグを画素片挿抜フラグテーブルから読みだす。このような形態により、画素片挿抜処理を簡易に行いつつ、同時に調整用の消灯画素片を持つことで、走査倍率の補正を行った際にも画像濃度ムラ・モアレなどを低減できる。

＜その他の実施形態＞
なお前述の実施形態では、画像形成装置のパルス幅に対応した画素片を用いて主走査倍率を調整する場合を例に説明した。しかしながら、必ずしも画素片長は、画像形成装置が形成可能なパルス幅に対応している必要はない。

本発明は、上述した実施例の機能を実現するソフトウェアのコンピュータプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても実現できる。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）がコンピュータが読み取り可能に記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することにより、上述した実施例の機能を実現する。

Claims (16)

1. 画像を形成する画像形成装置を制御する制御装置であって、
   複数の画素片からなる画素が構成する画像データ、および前記画像データが表す各画素における画素片挿抜の要否を示す画素片挿抜情報を取得する取得手段と、
   前記画像データにおける注目画素を表す画素値と前記注目画素における画素片挿抜情報とに応じて、前記画像形成装置が露光するための露光信号を生成する生成手段と、
   前記露光信号に基づいて前記画像形成装置を露光制御する制御手段とを有し、
   前記生成手段は、前記注目画素を、前記画像形成装置が露光走査する方向に並ぶ複数の画素片で構成すると共に、前記複数の画素片のうちの少なくとも１つを、予め点灯させない調整用画素片とし、
   前記方向における注目画素の幅を狭めるときには、前記調整用画素片を削除することを特徴とする制御装置。
2. 前記生成手段は、前記方向における注目画素の幅を広げるときには、前記設定された複数の画素片に対して、更に消灯画素片を挿入することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. さらに前記画像形成装置において、主走査方向の目標とする位置からのずれ量を示すずれ量情報を取得する第二の取得手段と、
   前記第二の取得手段から取得したずれ量情報に基づいて、前記画像データに画素毎に画素片挿抜の要否を判定し、前記画素片挿抜情報を付加する付加手段とを有し、
   前記取得手段は、前記付加手段が前記画素片挿抜情報を付加した画像データを取得することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記付加手段による画素片挿抜の要否の判定方法は、前記画像形成装置がもつ色ごとに設定されることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 前記付加手段による画素片挿抜の要否の判定は、前記画像形成装置における感光体ドラム上の位置に応じて画素片挿抜の要否が出力されるテーブルを用いて行われることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
6. 前記画素片の長さは、前記露光部が出力可能なパルス幅に対応することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の制御装置。
7. さらに、付加手段における画素片挿抜の要否を判定方法を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項３乃至６の何れか一項に記載の制御装置。
8. さらに、前記画像形成装置によりレジパッチパターンを出力した結果を検出する検出手段を有し、
   前記検出手段により検出した結果に基づいて前記ずれ量情報を生成する生成手段とを有することを特徴とする請求項３乃至７の何れか一項に記載の制御装置。
9. 画像を形成する画像形成装置のための画像処理装置であって、
   少なくとも１つの点灯させない調整用画素片を含む主走査方向に並ぶ複数の画素片から画素が構成する画像データを入力する入力手段と、
   前記画像形成装置における露光部が記録媒体上に走査する方向を主走査方向とし、前記画像データを露光したときの主走査方向の位置を示す主走査位置情報を取得する取得手段と、
   前記画像データを構成する注目画素について、前記主走査位置情報に応じて、前記調整用画素片を削除することにより前記注目画素に対応する主走査位置を調整する調整手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
10. 露光部が感光体ドラムを露光走査することにより画像を形成する電子写真方式により画像を形成する画像形成装置であって、
    画像データに基づいて、前記露光部を駆動するための信号を生成する生成手段と、
    前記信号に基づいて前記露光部を駆動する駆動手段と、
    前記信号は、前記感光体ドラム上の位置に応じて前記画像データを構成し、主走査方向に並ぶ複数の画素片から構成される１画素に対応するクロック信号数が異なり、かつ、１画素に対応するＯＮとなるクロック信号の最大数は前記感光体ドラム上の位置によらず一定であることを特徴とする画像形成装置。
11. 画像を形成する画像形成装置を制御する制御方法であって、
    複数の画素片からなる画素が構成する画像データ、および前記画像データが表す各画素
    における画素片挿抜の要否を示す画素片挿抜情報を取得し、
    前記画像データにおける注目画素を表す画素値と前記注目画素における画素片挿抜情報とに応じて、前記画像形成装置が露光するための露光信号を生成し、
    前記露光信号に基づいて前記画像形成装置を露光制御し、
    前記露光信号の生成は、前記注目画素を、前記画像形成装置が露光走査する方向に並ぶ複数の画素片で構成すると共に、前記複数の画素片のうちの少なくとも１つを、予め点灯させない調整用画素片とし、
    前記方向における注目画素の幅を狭めるときには、前記調整用画素片を削除することを
    特徴とする制御方法。
12. 画像を形成する画像形成装置のための画像処理方法であって、
    少なくとも１つの点灯させない調整用画素片を含む主走査方向に並ぶ複数の画素片から画素が構成する画像データを入力し、
    前記画像形成装置における露光部が記録媒体上に走査する方向を主走査方向とし、前記画像データを露光したときの主走査方向の位置を示す主走査位置情報を取得し、
    前記画像データを構成する注目画素について、前記主走査位置情報に応じて、前記調整用画素片を削除することにより前記注目画素に対応する主走査位置を調整することを特徴とする画像処理方法。
13. 露光部が感光体ドラムを露光走査することにより画像を形成する電子写真方式により画
    像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
    画像データに基づいて、前記露光部を駆動するための信号を生成する生成し、前記信号に基づいて前記露光部を駆動する駆動し、
    前記信号は、前記感光体ドラム上の位置に応じて前記画像データを構成し、主走査方向に並ぶ複数の画素片から構成される１画素に対応するクロック信号数が異なり、かつ、１画素に対応するＯＮとなるクロック信号の最大数は前記感光体ドラム上の位置によらず一定であることを特徴とする制御方法。
14. コンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項１乃至８の何れか一項に記載された制御装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
15. コンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項９に記載された画像処理装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
16. 露光部が感光体ドラムを露光走査することにより画像を形成する電子写真方式により画像を形成することが可能なコンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項１０に記載された画像形成装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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