JP2007174060A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械的な要因により発生する画像のディフェクトを、機械的な調整機構を用いず、画像の補正によって修正できるようにする。
【解決手段】スクリーン処理部２１は、入力される多値画像データに対して、スクリーン処理（疑似中間調処理）を行い、２値化された各色の画像データを補正処理部２３に対して出力する。歪み検出部２２は、用紙上に形成された出力画像の歪み（変形）を検出し、検出結果を補正処理部２３に通知する。補正処理部２３は、スクリーン処理部２１におけるスクリーン処理の特性に応じて、スクリーン処理部２１から入力される画像データに対して補正処理を行い、歪み検出部２２によって検出された画像の歪みを修正する。補正処理部２３は、画像を複数の領域に分割し、各領域毎に異なる補正量及び画素の配列パラメータを適用して補正を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置における画像処理に関する。

近年、プリンタや複写機などの画像形成装置においては、転写部に中間転写体が使わることが多い。中間転写体としては、一般に、無端状に形成されたベルトが使われている。また、感光体から中間転写体への転写を一次転写、中間転写体から用紙への転写を二次転写と呼んでいる。二次転写に使われる機構としては、例えば、ＢＴＲ方式及びＢＴＢ方式が知られている。

図１５は、二次転写機構を説明するための図であり、同図（Ａ）は、ＢＴＲ方式を示し、同図（Ｂ）は、ＢＴＢ方式を示している。同図（Ａ）に示すように、ＢＴＲ方式は、中間転写体２０１をその内側からバックアップロール２０２で支持するとともに、対向面には二次転写ロール２０３を当ててその間に電圧をかけ、転写を行う機構である。一方、同図（Ｂ）に示すように、ＢＴＢ方式は、対向するロールの代わりに、弾性体の環状ベルトからなる二次転写ベルト２１３を設け、転写を行う機構であり、ＢＴＲ方式の欠点となる薄紙剥離性の悪さを、ベルトへ紙を吸着させることにより改良したものである。

このような中間転写体方式は、生産性の向上や転写媒体の汎用性拡大が可能で、高画質プリンタの転写方式として主流となっている。しかしながら、中間転写体を用いた画像形成装置には、画像の品質を悪化させる要因が複数存在する。

例えば、一次転写においては、複数のロールに架けられた中間転写ベルトの安定回転位置によっては、感光体の回転方向と中間転写ベルトの進行方向が一致せずに、図１６（Ａ）に示すように、中間転写ベルト１６が感光体ドラム１５２Ｋ，１５２Ｙ，１５２Ｍ，１５２Ｃに対して斜行することがあり、その結果、同図（Ｂ）に示すように、ベルト上に転写された画像が平行四辺形に歪むことがある。また、二次転写においては、図１７に示すように、用紙の突入によりベルトの安定位置が変化して同様に転写中にベルトの斜行が起きることもある。また、用紙自身が回転しながら転写されることにより、図１８に示すように、画像が扇形に歪むこともある。

従来、こういった画像の歪みは、機械的な調整機構を設けることで対処されてきている。例えば、中間転写ベルトの斜行に対しては、ベルトを架けたロールのテンションをベルトのイン側とアウト側（横幅方向の一方の端と他方の端）とで変えられるような機構を設け、ベルトの安定位置を変更できるようにしている。また、二次転写時における用紙の回転に対しては、ＢＴＲ方式においては、ニップ圧の調整機構が設けられ、ＢＴＢ方式では、二次転写ベルトを架ける軸間の調整機構が設けられている。これらの調整機構は、いずれも搭載するためのスペースがかなり必要となるし、またコスト的にも割高になる。

一方、従来より定着部では、熱がかけられると共に、用紙をしごく力がかけられている。すなわち、定着部においては、ロールがわずかに鼓状になっており、用紙を外に伸ばすような力が働いている。この力は、用紙のしわを伸ばすように作用する。このような手法は、紙しわの対策として一般的に利用されている技術である。しかしながら、このため、用紙は、厳密には図１９に示すような変形をしており、用紙上の画像も同図に示すように変形している。また、熱の用紙に与える影響は、厳密には用紙の先端と後端ではその影響量が異なっており、初めの含水分布によっては、図２０に示すように、用紙の幅が先端と後端とで異なるようになることもある。また、ロールの偏芯の影響を受け、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、用紙が波打つようになることもある。

現在、このような定着部でおきる変形に関しては、他の基本的な性能とのトレードオフを考え、積極的な補正は行われていない。

上述したような画像のディフェクトは、画像の品質を落とすものであり、特に印刷でいう見当合わせ性能に影響を与える。

なお、特開２００３−２７４１４３号公報には、予め出力画像にどのようなレジストレーションずれ（レジずれ）が発生するかを調べておき、予めレジずれを打ち消すように、画像データに対してレジずれと逆相の変形を与えてから印刷をすることにより、レジずれを有効に解消する画像形成装置が開示されている。また、特開２００５−１１７６１５号公報には、画像品質を維持しつつ、画像の大きさ又は位置を補正することができる画像形成装置が開示されている。
特開２００３−２７４１４３号公報 特開２００５−１１７６１５号公報

本発明の目的は、機械的な要因により発生する画像のディフェクトを、機械的な調整機構を用いず、画像の補正によって修正できるようにすることにある。

本発明に係る画像形成装置は、画像データに対してスクリーン処理を行うスクリーン処理部と、前記スクリーン処理の特性に応じて、前記スクリーン処理がされた画像データに対して補正処理を行う補正処理部と、補正された画像データに基づいて画像を形成する画像形成部とを備え、前記補正処理部は、画像を複数の領域に分割し、各領域毎に補正パラメータを決定して補正処理を行うことを特徴とする。

この場合において、出力画像の歪みを検出する歪み検出部を更に備えるようにしてもよい。更に、前記補正処理部は、前記歪み検出部によって検出された歪みに応じて領域の分割数及び補正パラメータを決定するようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記スクリーン処理の特性は、例えば、スクリーン処理の周期及び角度の少なくともいずれか一方であり、前記補正処理部は、前記スクリーン処理の周期と干渉しないように補正周期及び補正角度の少なくとも一方を選択するようにしてもよい。また、前記補正処理部は、１ラインごとに画素の操作（例えば、挿入又は削除）を行うことによって補正処理を行い、画素の操作周期とスクリーン処理の特性周期とが異なるように画素の配列パラメータを決定するようにしてもよい。また、前記補正処理部は、１ラインごとに画素の操作を行うことによって補正処理を行い、補正角度とスクリーン処理の角度とが異なるように画素の配列パラメータを決定するようにしてもよい。

また、前記複数の領域は、主走査方向に伸びる帯状の複数の領域であってもよいし、副走査方向に伸びる帯状の複数の領域であってもよい。また、前記補正処理部は、異なる補正パラメータの補正処理を複数組み合わせて補正処理を行うようにしてもよい。例えば、前記補正処理部は、前記領域の縮拡と、前記領域の移動とを組み合わせて補正処理を行う。また、前記補正処理部は、隣合う領域では、相互に操作位置をずらすようにしてもよい。

本発明に係る画像形成方法は、画像データに対してスクリーン処理を行い、画像を複数の領域に分割し、各領域毎に前記スクリーン処理の特性に応じた画素の配列パラメータ及び画像の歪みに応じた補正量を決定して、前記スクリーン処理がされた画像データに対して補正を行い、補正された画像データに基づいて画像を形成することを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、画像データに対してスクリーン処理を行うステップと、画像を複数の領域に分割し、各領域毎に前記スクリーン処理の特性に応じた画素の配列パラメータ及び画像の歪みに応じた補正量を決定して、前記スクリーン処理がされた画像データに対して補正を行うステップとをコンピュータに実行させる。

本発明によれば、機械的な要因により発生する画像のディフェクトを、機械的な調整機構を用いることなく、画像の補正によって修正することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、本発明が適用される画像形成装置について説明する。

図１は、本発明が適用される画像形成装置１０の構成を示す図である。同図に示す画像形成装置１０は、例えば、ディジタル複写機を構成する。

同図に示すように、画像形成装置１０は、画像読取ユニット１２、画像形成ユニット１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ、中間転写ベルト１６、用紙トレイ１７、用紙搬送路１８、定着器１９及び画像処理装置２０を有する。

画像読取ユニット１２は、画像データの入力手段として機能するものであって、原稿３０の画像を読み取って、画像処理装置２０に対して出力するものである。同図に示すように、画像読取ユニット１２は、原稿３０を載せるプラテンガラス１２４と、原稿３０をプラテンガラス１２４上に押圧するプラテンカバー１２２と、プラテンガラス１２４上に載置された原稿３０の画像を読み取る画像読取部１３０とを有する。画像読取部１３０は、プラテンガラス１２４上に載置された原稿３０を光源１３２によって照明し、原稿３０からの反射光像を、フルレートミラー１３４、ハーフレートミラー１３５，１３６及び結像レンズ１３７からなる縮小光学系を介して、ＣＣＤ等からなる画像読取素子１３８によって読み取るように構成されている。

画像処理装置２０は、画像読取ユニット１２から入力される画像データに対して、所定の画像処理を行い、画像形成ユニット１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃに対して出力するものである。すなわち、画像処理装置２０は、画像読取ユニット１２により読み取られた画像データに対して、シェーディング補正、原稿の位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理を行う。画像処理装置２０において行われる本発明による画像処理の詳細については後述する。なお、画像読取ユニット１２により読み取られた原稿３０の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データであり、画像処理装置２０による画像処理によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データに変換される。

画像形成ユニット１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃは、画像処理装置２０から入力される黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）各色の画像データに基づいて、それぞれ画像形成を行うものである。各画像形成ユニット１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃの構成は同様であるので、以下、画像形成ユニット１４Ｋの構成についてのみ詳細に説明する。

画像形成ユニット１４Ｋは、画像処理装置２０から入力された画像データに応じてレーザ光を走査する光走査装置１４０Ｋと、光走査装置１４０Ｋにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置１５０Ｋとを有する。

光走査装置１４０Ｋは、黒色（Ｋ）の画像データに応じて変調されたレーザ光ＬＢ（Ｋ）を、半導体レーザ１４２Ｋから出射する。半導体レーザ１４２Ｋから出射されたレーザ光ＬＢ（Ｋ）は、反射ミラー１４３Ｋ，１４４Ｋを介して回転多面鏡１４６Ｋに照射され、回転多面鏡１４６Ｋによって偏向走査され、反射ミラー１４４Ｋ，１４８Ｋ，１４９Ｋを介して、像形成装置１５０Ｋの感光体ドラム１５２Ｋ上に照射される。

像形成装置１５０Ｋは、矢印Ａの方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム１５２Ｋと、感光体ドラム１５２Ｋの表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン１５４Ｋと、感光体ドラム１５２Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像器１５６Ｋと、クリーニング装置１５８Ｋとから構成されている。感光体ドラム１５２Ｋは、スコロトロン１５４Ｋにより一様に帯電され、光走査装置１４０Ｋから照射されるレーザ光ＬＢ（Ｋ）によって静電潜像が形成される。感光体ドラム１５２Ｋに形成された静電潜像は、現像器１５６Ｋにより黒色（Ｋ）のトナーで現像され、中間転写ベルト１６に転写される。トナー像の転写工程の後、感光体ドラム１５２Ｋに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置１５８Ｋによって除去される。

他の画像形成ユニット１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃも、上記と同様に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１６に転写する。

中間転写ベルト１６は、中間転写体として矢印Ａの方向に回動し、４つの画像形成ユニット１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃによって形成された複数のトナー像が互いに重ね合わされて転写（一次転写）されるものである。中間転写ベルト１６は、ドライブロール１６４と、複数のアイドルロール１６５，１６７，１６９と、ステアリングロール１６６と、バックアップロール１６８との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ（不図示）によってドライブロール１６４が回転駆動されることにより、矢印Ａの方向に所定の速度で循環駆動される。中間転写ベルト１６は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等によって接続することにより無端ベルト状に形成される。

また、中間転写ベルト１６には、各画像形成ユニット１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃに対向する位置にそれぞれ一次転写ロール１６２Ｋ，１６２Ｙ，１６２Ｍ，１６２Ｃが配設され、感光体ドラム１５２Ｋ，１５２Ｙ，１５２Ｍ，１５２Ｃ上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール１６２Ｋ，１６２Ｙ，１６２Ｍ，１６２Ｃにより中間転写ベルト１６上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト１６に付着した残留トナーは、二次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置１８９により除去される。

用紙搬送路１８は、用紙トレイ１７から定着器１９まで、用紙を搬送するものである。用紙トレイ１７から供給された記録用紙３２は、用紙搬送路１８上を搬送され、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写）され、転写されたトナー像が定着器１９によって定着され、最終的に、矢印Ｂに沿って外部に排出される。用紙搬送路１８は、用紙トレイ１７から記録用紙３２を取り出す給紙ローラ１８１と、用紙搬送用の３組のローラ対１８２，１８３，１８４と、記録用紙３２を所定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール１８５とを有する。

また、用紙搬送路１８上の二次転写位置には、バックアップロール１６８に圧接する二次転写ロール１７８が配設されており、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像は、二次転写ロール１７８による圧接力及び静電気力で記録用紙３２上に二次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙３２は、搬送ベルト１８６，１８７によって定着器１９へと搬送される。

定着器１９は、各色のトナー像が転写された記録用紙３２に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙３２に溶融固着させる。

次に、画像処理装置２０の機能構成について説明する。

図２は、画像処理装置２０の機能構成を示す図である。なお、同図では、本発明に関連する構成要素についてのみ示している。

同図に示すように、画像処理装置２０は、スクリーン処理部２１と、歪み検出部２２とと、補正処理部２３とを備える。

スクリーン処理部２１は、入力される多値画像データに対して、スクリーン処理（疑似中間調処理）を行うものである。スクリーン処理部２１は、各色の画像データに対して、互いに干渉しないスクリーン特性（角度及び周期）を有するスクリーン処理を行い、２値化された各色の画像データを補正処理部２３に対して出力する。

歪み検出部２２は、用紙上に形成された出力画像の歪み（変形）を検出し、検出結果を補正処理部２３に通知するものである。歪み検出部２２は、例えば、所定のテストパターン画像を実際に出力し、出力結果を画像読取ユニット１２によって読み取った結果に基づいて、出力画像の歪みを検出する。なお、画像形成装置１０内の適当な位置に設けられたイメージセンサ等で、用紙上に形成されたテストパターン画像を読み取ることで、出力画像の歪みを検出するようにしてもよい。

補正処理部２３は、スクリーン処理部２１におけるスクリーン処理の特性に応じて、スクリーン処理部２１から入力される画像データに対して補正処理を行い、歪み検出部２２によって検出された画像の歪みを修正するものである。すなわち、転写部や定着部等で発生する画像の歪みを打ち消すように画像データに補正をかける。

次に、機械的な要因で発生する画像のディフェクトを修正するために画像処理装置２０（補正処理部２３）において行われる補正処理について説明する。

まず、補正処理の基本となる考え方について説明する。ここでは、元画像に対して画素の挿入を行うことによって、画像を拡大する場合について説明する。

図３は、画素の挿入方法を説明するための図である。同図（Ａ）は、２値化された画像データを示し、同図（Ｂ）及び（Ｃ）は、画素の挿入により、同図（Ａ）に示した画像データを主走査方向に拡大した補正画像データを示す。

同図（Ｂ）に示すように、各主走査ラインごとに画素を挿入し、この画素の挿入に従って後続の画素を主走査方向にシフトすることにより、画像を拡大することができる。同図（Ｂ）に示した例では、主走査方向の２箇所の位置において、それぞれ一つずつ画素を挿入することで、２画素分の画像の拡大が実現されている。

しかしながら、同図（Ｂ）に示すように単純に主走査線上の同じ位置に画素を挿入するようにすると、視覚的に目立ってしまう。そこで、実際は、同図（Ｃ）に示すように、所定の角度及び周期で、挿入画素の位置を主走査ライン毎に変更するようにする。ここで、挿入画素が並んだ角度及び挿入画素の配列周期を、画素の配列パラメータと呼ぶ。

なお、同図に示した例では、画素が追加される場合について説明したが、画像の縮小を行う必要がある場合は、所定の配列位置にある画素を削除することにより、補正画像データを生成する。この場合も、同図（Ｂ）に示した場合のように、主走査線上の同じ位置に対する単純な画素の削除を行うと、削除された位置に細い直線が重なってしまったような場合に、この細い直線が消えて、画像の情報量が著しく減少してしまう。そこで、実際は、同図（Ｃ）に示した場合と同様に、所定の角度及び周期で、削除する画素の位置を走査ライン毎に変更するようにする。

図４は、スクリーン処理により画像に組み込まれる周期構造を示す図である。

画像処理装置２０は、スクリーン処理部２１によって多値の画像データを２値化する場合に、同図（Ａ）又は同図（Ｂ）に示すようなスクリーン特性を有するスクリーン処理を行い、擬似的な階調表現を可能にする。スクリーン処理部２１は、画像の属性（写真画像、グラフィック画像及び文字画像など）に対応付けられたディザマトリクスと、多値画像データの各画素値とを比較して、多値の画像データを２値化する。

同図（Ａ）は、ドットタイプのスクリーンを示す。同図（Ａ）に示すように、ドットタイプのスクリーンは、所定のスクリーン角度及びスクリーン周期で配列された「複数の点」で構成される。一方、同図（Ｂ）は、ラインタイプのスクリーンを示す。同図（Ｂ）に示すように、ラインタイプのスクリーンは、所定のスクリーン角度及びスクリーン周期で配列された「複数の線」で構成される。

したがって、画像処理装置２０が、スクリーン処理と補正処理（画素操作処理）とを直列的に行う場合、スクリーン処理により組み込まれた周期構造と、補正処理により周期的に挿入又は削除された操作画素とが干渉してモアレなどの画像欠陥が現れる可能性がある。例えば、スクリーンの間隔と、挿入又は削除される画素配列の間隔とが一致したり、非常に近かったりすると、これらが干渉して、画像欠陥として視覚的に目立ってしまうことがある。

そこで、画像処理装置２０（補正処理部２３）では、スクリーン特性（スクリーン角度、スクリーン周期、スクリーン線数又はスクリーンの種類）に応じて、画像欠陥が生じないような操作画素の配列を決定する。具体的には、補正処理部２３は、スクリーン角度及びスクリーン周期と、操作画素角度及び操作画素周期とが所定値以上異なるように操作画素の配列を決定し、モアレなどの画像欠陥の発生を防止する。

このように画像処理装置２０では、画素の操作（挿入、削除）に対して一定の規則がある。すなわち、１ライン毎の画素を操作する間隔と、次ラインでの画素移動量（オフセット量）、くり返し回数などがパラメータとなっている。

以上のような操作を行うことにより、画像の拡大や縮小を行うことは可能となるが、これだけでは、画像全体が一律に拡大又は縮小されるだけなので、前述したような転写部や定着部で発生する画像の変形（歪み）には対処できない。そこで、画像処理装置２０では、更に、図５に示すように、ページ（画像）を複数のエリア（領域）に分割し、個々のエリア毎に、異なる補正パラメータ（操作画素数や、画素の配列パラメータ等）を適用し、個々のエリア毎に変形のさせ方を変えるようにする。尚、複数のエリア毎に、異なる補正量を適用するとともに、異なる画素の画素の配列パラメータを適用してもよい。これは補正量に応じて、または依存せずに変更しても良い。この実施の態様では、画素の配列パラーメータとは挿入または削除された画素の並ぶ角度（補正角度）などを指している。また、補正量とは、例えば、エリアごとに挿入、または間引きするラインの数にあたる。
なお、ここでの元画像データは１画素の移動が視覚的に目立ってしまうような低解像度のものではなく、例えば、２４００ＤＰＩ以上の高解像度のものが前提となっている。

次に、補正処理部２３において行われる補正処理の具体例について説明する。

前述したように、定着器１９によってトナー像を用紙に定着させる際には、厳密にはその先端部と後端部で定着器１９の温度が違い、特に用紙の含水分布が異なるような場合には、副走査位置によって主走査方向の幅が変化していく場合がある。用紙の変形は、定着後ある程度復元していくが、変形の条件によっては完全には戻らないことも多い。用紙上の画像は用紙の変形に従い、図２０に示したように、単純に後端に向かって広がっていくような形をとることがある。こういった場合の補正は、図６に示すように、画像を、主走査方向に伸びる複数の帯状のエリアに分割し、各エリアの画素挿入量を漸次増やし、かつ主走査方向にずらしていくことで、画像の変形を行う。なお、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の一部分を拡大した図である。

画像の分割の仕方は、補正なしに出力した変形画像の先端と後端の長さの差を、１画素の増加量で割って、段数を決めるようにしてもよいし、各エリアごとに増やしていく量（画素数）を増減させることで、段数を調整するようにしてもよい。画素の増加量は、前もって記憶しておき、必要に応じて適宜変更するようにしてもよい。また、隣り合うエリアは、画素操作の影響を相互にうけないように画素操作位置をずらすことが望ましい。なお、各エリアにおける操作位置に関しては、各エリアを操作回数で均等に分割して操作位置を決めるようにしてもよいし、エリアの中の操作回数の最大値でエリアを分割し、これを基準に相互に隣り合うエリアでは操作位置を変更するようにしてもよい。

用紙の変形がロールの偏芯により波打つような場合は、用紙に形成される画像もロールのピッチに合わせ、図２１（Ｂ）のように変形している。このような場合も、図７に示すようにエリア分割し、画素の挿入あるいは除去をロールピッチに合わせ行うことで対処することができる。なお、変形の仕方によっては図８（Ａ），（Ｂ）に示すような補正も可能である。

また、用紙が波打つ例では、図２１（Ａ）のように左右に行き来することもあり、この場合は倍率を変えるわけではなく、図９に示すように、走査ライン上の最初の部分に、各エリア毎に適当な数のシロ画素を挿入して平行移動をエリアごとに行うことで修正が可能となる。

ベルトの斜行により画像が平行四辺形に変形することは前述したが、この場合も同様な方法で補正することができる。すなわち、図１０に示すように、走査ライン上の最初の部分に挿入するシロ画素の数をエリアごとに漸次増加させ、エリアごとの平行移動を漸次行うことで修正が可能となる。

一方、二次転写で生じる用紙の回転では、画像の変形は前述の場合とは異なり、複雑な変形となる。図１８で説明したように、回転により画像が扇形になり、イン側とアウト側とで副走査方向の長さが変わってしまうディフェクトとなる。これを修正するにあたっては、２段階の修正を行う必要がある。

まず、転写後に副走査方向の長さがイン側とアウト側とで変わっているので、第１段階として、元画像において副走査方向の長さを変える必要がある。副走査方向の長さを変えるには、副倍の設定が必要になるが、通常の副倍の設定では用紙幅にわたってその操作量は一定となっている。ここでは、画像を、副走査方向に伸びる複数の帯状のエリアに分割し、各エリア毎に副倍の設定を変更していくことにより補正を行う。副倍の設定にあたっては、ラインを挿入する間隔、操作対象ライン数、画素操作タイミングなどを設定する。具体的には、例えば、イン側に対してアウト側を長くするには、図１１に示すように、分割エリアごとにラインを挿入する位置を増やしていき、最初のエリアは０本、次は１本、その次は２本等々と漸次増やすことで補正する。なお、対象の操作エリアは一本飛ばしであってもよい。予めイン側とアウト側とでどの程度差が出るか求めて、それをライン間隔で割って必要ライン数を計算し、その数を漸次挿入できるようにする。分割エリア数、分割エリアでの操作ラインは、任意に変更可能である。なお、同図に示した例では、挿入のみで補正しているが、削除することで補正をすることも可能で、例えば、画像の左半分は削除、右半分は挿入でイン側とアウト側の長さを等しくするような補正を行うようにしてもよい。

次に、ラインを増やす時の具体例について説明する。

図１２は、ラインを増やす方法の詳細を説明するための図である。同図（Ａ）は、ラインを追加する部分の元画像を示し、同図（Ｂ），（Ｃ）は、１ライン分画素を増やした画像を示し、同図（Ｄ）は、１ライン分画素を減らした画像を示している。

同図（Ｂ）に示すように、基準となるラインに対して、次の（２列目）ラインは基準となるラインの一部を残し、残りの画素はもとの２列目の画素とする。３列目も２列目から落ちてきた画素はそのままにして、残りを元の画素とする。こうやって順次画素をずらしていくが、操作対象ライン数の最後では、一列そのままコピーすることで、ラインを増やす。しかしながら、このままラインを増やしてしまっては、そこで視覚的に変化が見えやすくなってしまうので、同図（Ｃ）に示すように、次ラインに残す画素数を少しずつ増やしていき最後に１ライン増やすことにする。こうすると変化点をぼやかすことができる。この場合、操作画素は一列ではなく斜めに挿入されることになる。

一方、ラインを減らすときは、今度は基準となるラインの次のラインを１列目とし、同図（Ｄ）に示すように、２列目の画素の一部を１列目に重ねて行き、２列目には３列目の一部を挿入する。そうすることで順次ラインがずれていき、走査対象の最後のラインを削除して一列ラインを減らすようにする。この際も増やす時と同様に画素を少しずつずらしていく。

このような操作を行うことにより、元画像はイン側とアウト側とで長さが違った台形になる。しかしながら、この画像をそのまま出力しても、転写部で紙が回転することにより、図１３に示すように、イン側とアウト側との長さは一致するようになるが、それぞれが弧を描くような形となる。この形を長方形にするには、もう一段階補正が必要になる。

そのため、第２段階として、先ほどの台形を副走査方向位置の途中から主走査方向に順にずらしていく。主走査方向にずらしていく方法は、図９で説明した方法と同様である。ずらす量は予め、元画像がどれだけシフトするか求めておき、その量を画素間隔で割って求める。最終的に、図１４に示すような元画像を作れば、転写によって用紙が回転しても、結果として画像は長方形にすることができる。なお、一度に主走査方向にずらす量が小さい方が、スクリーンとの干渉を小さくすることができる。

このように多段階補正では、倍率の変更と画素のシフトを組み合わせることが多い。

以上説明したように、本発明によれば、スクリーンとの干渉を起こすことなく、機械的な要因で発生する画像のディフェクトを、元画像の操作によって修正できる。また、従来は修正ができなかった転写部／定着部で発生するディフェクトも補正可能となる。

本発明が適用される画像形成装置１０の構成を示す図である。 画像処理装置２０の機能構成を示す図である。 画素の挿入方法を説明するための図である。 スクリーン処理により画像に組み込まれる周期構造を示す図である。 本発明による補正処理を説明するための図である。 定着部での画像変形に対処するための補正処理を説明するための図である。 定着部での画像変形に対処するための補正処理を説明するための図である。 定着部での画像変形に対処するための補正処理を説明するための図である。 定着部での画像変形に対処するための補正処理を説明するための図である。 斜行による画像変形に対処するための補正処理を説明するための図である。 転写回転による画像変形に対処するための補正処理を説明するための図である。 転写回転による画像変形に対処するための補正処理の詳細を説明するための図である。 転写回転による画像変形に対処するための第一段階目の補正処理を説明するための図である。 転写回転による画像変形に対処するための第二段階目の補正処理を説明するための図である。 二次転写機構を説明するための図である。 一次転写部におけるベルト斜行による画像ディフェクトを説明するための図である。 二次転写部におけるベルト斜行を説明するための図である。 二次転写部における用紙の回転により歪んだ画像の例を示す図である。 定着部での用紙変形の例を示す図である。 定着部での用紙変形の例を示す図である。 定着部での画像変形の例を示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像読取ユニット
１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ 画像形成ユニット
１６ 中間転写ベルト
１７ 用紙トレイ
１８ 用紙搬送路
１９ 定着器
２０ 画像処理装置
２１ スクリーン処理部
２２ 歪み検出部
２３ 補正処理部
３０ 原稿
３２ 記録用紙
１２２ プラテンカバー
１２４ プラテンガラス
１３０ 画像読取部
１３２ 光源
１３４ フルレートミラー
１３５，１３６ ハーフレートミラー
１３８ 画像読取素子
１４０Ｋ 光走査装置
１４２Ｋ 半導体レーザ
１４３Ｋ，１４４Ｋ，１４８Ｋ，１４９Ｋ 反射ミラー
１４６Ｋ 回転多面鏡
１５０Ｋ 像形成装置
１５２Ｋ，１５２Ｙ，１５２Ｍ，１５２Ｃ 感光体ドラム
１５４Ｋ スコロトロン
１５６Ｋ 現像器
１５８Ｋ クリーニング装置
１６２Ｋ，１６２Ｙ，１６２Ｍ，１６２Ｃ 一次転写ロール
１６４ ドライブロール
１６５，１６７，１６９ アイドルロール
１６６ ステアリングロール
１６８ バックアップロール
１７８ 二次転写ロール
１８１ 給紙ローラ
１８２，１８３，１８４ ローラ対
１８５ レジストロール
１８６，１８７ 搬送ベルト
１８９ ベルト用クリーニング装置
２０１ 中間転写体
２０２ バックアップロール
２０３ 二次転写ロール
２１３ 二次転写ベルト

Claims (13)

1. 画像データに対してスクリーン処理を行うスクリーン処理部と、
   前記スクリーン処理の特性に応じて、前記スクリーン処理がされた画像データに対して補正処理を行う補正処理部と、
   補正された画像データに基づいて画像を形成する画像形成部と
   を備え、
   前記補正処理部は、
   画像を複数の領域に分割し、各領域毎に補正パラメータを決定して補正処理を行う
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 出力画像の歪みを検出する歪み検出部を更に備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正処理部は、前記歪み検出部によって検出された歪みに応じて領域の分割数及び補正パラメータを決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記スクリーン処理の特性は、スクリーン処理の周期及び角度の少なくともいずれか一方であり、
   前記補正処理部は、前記スクリーン処理の周期及び角度のいずれか一方と干渉しないように補正周期及び補正角度の少なくともいずれか一方を選択する
   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形成装置。
5. 前記補正処理部は、１ラインごとに画素の操作を行うことによって補正処理を行い、
   画素の操作周期とスクリーン処理の特性周期とが異なるように画素の配列パラメータを決定する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記補正処理部は、１ラインごとに画素の操作を行うことによって補正処理を行い、
   補正角度とスクリーン処理の角度とが異なるように画素の配列パラメータを決定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記複数の領域は、主走査方向に伸びる帯状の複数の領域である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記複数の領域は、副走査方向に伸びる帯状の複数の領域である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記補正処理部は、異なる補正パラメータの補正処理を複数組み合わせて補正処理を行う
   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形成装置。
10. 前記補正処理部は、前記領域の縮拡と、前記領域の移動とを組み合わせて補正処理を行う
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記補正処理部は、隣合う領域では、相互に操作位置をずらす
    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形成装置。
12. 画像データに対してスクリーン処理を行い、
    画像を複数の領域に分割し、各領域毎に前記スクリーン処理の特性に応じた画素の配列パラメータ及び画像の歪みに応じた補正量を決定して、前記スクリーン処理がされた画像データに対して補正を行い、
    補正された画像データに基づいて画像を形成する
    ことを特徴とする画像形成方法。
13. 画像データに対してスクリーン処理を行うステップと、
    画像を複数の領域に分割し、各領域毎に前記スクリーン処理の特性に応じた画素の配列パラメータ及び画像の歪みに応じた補正量を決定して、前記スクリーン処理がされた画像データに対して補正を行うステップと
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。