JP2007264391A

JP2007264391A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007264391A
Application number: JP2006090673A
Authority: JP
Inventors: Jun Nakai; 潤中井; Kazunari Nakano; 一成中野
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】擬似高解像度技術を用いて画像形成を行う場合における画像品質の安定化及び向上を図る。
【解決手段】基準点灯時間特定部１０４により、感光体ドラムの暗電位、中間感度、及びレーザビームの主走査方向の光量のばらつきを修正し、かつ、出力ディザ画像を原画像の解像度で擬似的に印刷するような時間に各ブロックの基準点灯時間が特定されると共に、区間生成部１０５は、基準点灯時間特定部１０４によって特定された各画素の基準点灯時間が、レーザビームの主走査方向において、濃度差が目立たない予め定められたレーザビーム点灯時間分だけ変化する毎に、出力ディザ画像を主走査方向に区切って複数区間を生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークプリンタ、デジタル複合機、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機等の画像形成装置では、例えば解像度が１２００ｄｐｉの原画像を６００ｄｐｉの再現能力しかないプリンタを用いて印刷する場合であっても、各画素のレーザビームの点灯時間を調節することで、擬似的に１２００ｄｐｉの画像を再現する疑似高解像技術が適用されている。

図１０は、特許文献１に示す技術を説明する図である。まず、パソコン等の機器から送信された原画像は、公知のディザ法を用いて、入力ディザ画像に変換される。この入力ディザ画像は複数のブロックに細分化され、各ブロックのディザパターンが、予め定められた入力ディザパターン（入力テンプレート）Ａ，Ｂ，・・・のいずれに該当するか特定される。そして、特定された入力ディザパターンが、各入力ディザパターンＡ，Ｂ，・・・に対して予め定められた出力ディザパターン（出力テンプレート）Ａ，Ｂ，・・・に変換され、入力ディザ画像が出力ディザパターンからなる出力ディザ画像に変換される。上記出力ディザパターンには、像担持体上で、ある画素と隣接する画素との間に画素を補間するようなレーザビームの点灯時間が対応付けられている。

図１１は、出力ディザパターンＡ，Ｂと、出力ディザパターンＡ，Ｂに従ってレーザビームを点灯させた結果、画素が補間される様子を説明する図であり、（ａ）は出力ディザパターンＡ，Ｂを示し、（ｂ）は補間された画素を示し、（ｃ）はレーザビームの副走査方向に対する光量分布を示すグラフである。（ｃ）に示すグラフは縦軸が強度を示し、横軸が副走査方向を示している。

（ａ），（ｂ）において、６００ｄｐｉラインと標記されたラインは、プリンタが実際にレーザビームを走査する走査線を示し、１２００ｄｐｉラインと標記されたラインは補間される走査線を示している。図１１（ａ）に示す出力ディザパターンＡ，Ｂは４×４の画素から構成され、右方向はレーザビームが走査される主走査であり、下方向は副走査方向となっている。出力ディザパターンＡは、左上の第１行第１列、第２行第１列、第１行第２列、第２行第２列の４つの画素がレーザビームにより点灯される。出力ディザパターンＢは、第２行第２列、第３行第２列、第１行第４列、第２行第４列の４つの画素がレーザビームにより点灯される。

また、（ａ），（ｂ）に示す主走査方向のハッチングが施された矩形領域の主走査方向の幅は、レーザビームの点灯時間を示している。（ｂ）に示す矩形領域の主走査方向の幅が（ａ）に示す矩形領域の主走査方向の幅より大きいため、出力ディザパターンＢの方が、出力ディザパターンＡよりもパルス点灯時間が長い。

（ｂ）に示す出力ディザパターンＢに含まれる第１行第４列、第２行第４列の画素を出力ディザパターンＢと対応付けられた点灯時間及び出力パワーのレーザビームで露光すると、例えば（ｃ）に示すように、第１行第４列の画素に対するレーザビームの強度の副走査方向に対する光量分布Ｂ１と、第２行第４列の画素に対するレーザビームの強度の副走査方向に対する光量分布Ｂ２とが重畳され、光量分布Ｂ３が得られる。この結果、（ｂ）に示す第１行目の６００ｄｐｉラインと第２行目の６００ｄｐｉラインとの中間に位置する１２００ｄｐｉライン上に画素が補間される結果、１２００ｄｐｉの解像度を擬似的に再現することが可能となる。これにより、プリンタは、各出力ディザパターンと対応付けられたレーザビームの点灯時間に従って出力ディザ画像を露光すれば、６００ｄｐｉの画像再現能力しかないにも拘わらず、１２００ｄｐｉの解像度の画像を再現することが可能となる。

このような疑似高解像技術では、像担持体の電位や光走査装置の光強度分布等の画像形成に関する様々な影響を受け、印字画像の画像品質が不安定になる。また、下記特許文献１では、主走査方向を区間に分割し、さらに解像度から決定される印字クロックをも分割することで、像担持体の電位や光走査装置の光強度分布を補正する画像形成装置が提案されている。
特開２００５−１７８０４１号公報

上記特許文献１に示される画像形成装置によれば、像担持体の電位や光走査装置の光強度分布を補正できるが、主走査方向を区間に分割すると共に印字クロックを分割しているため、実際には1ドットパルス発光内で複数回の微少パルス発光をしている。これに対して、上記擬似高解像技術は、パルス発光時間とパルス発光位置を制御し、走査間に合成潜像を形成するものであるため、上記特許文献１の画像形成装置で適用されている技術では、疑似高解像を実現することができない。そのため、特許文献１に示される技術によっても、疑似高解像技術を用いた画像形成における画像品質の安定化及び向上を図ることはできない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、擬似高解像度技術を用いて画像形成を行う場合における画像品質の安定化及び向上を図ることを目的とするものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、再現可能な解像度よりも解像度の高い原画像を、擬似高解像度技術を用いて記録紙に印刷する画像形成装置であって、
原画像をディザ画像に変換して入力ディザ画像を生成する入力ディザ画像生成手段と、
前記入力ディザ画像を複数ブロックに区分して、各ブロックのディザパターンが、予め定められた入力ディザパターンのうち、いずれの入力ディザパターンに該当するかを特定する入力ディザパターン特定手段と、
前記原画像を当該原画像の解像度で擬似的に記録紙に印刷させるために、前記予め定められた入力ディザパターン毎に予め定められた出力ディザパターンを用いて、前記入力ディザパターン特定手段によってブロック毎に特定された前記入力ディザパターンを当該出力ディザパターンに変換して、出力ディザ画像を生成する出力ディザ画像生成手段と、
像担持体の暗電位の分布及び中間感度の分布、レーザビームの主走査方向に対する光量の分布、及び出力ディザパターンから、前記暗電位、前記中間感度、及び前記光量のバラツキを修正し、かつ、前記出力ディザ画像生成手段によって生成される出力ディザ画像を前記原画像の解像度で擬似的に印刷可能な各ブロックについてのレーザビーム点灯時間を示す基準点灯時間を特定する基準点灯時間特定手段と、
前記基準点灯時間特定手段によって特定された各ブロックの基準点灯時間が、前記レーザビームの主走査方向において、濃度差が目立たない予め定められたレーザビーム点灯時間分だけ変化する毎に前記各ブロックを区分けして複数の区間を生成する区間生成手段と、
前記区間生成手段によって生成された各区間の実点灯時間を算出する実点灯時間算出手段と
を備えるものである。

この構成によれば、上記基準点灯時間特定手段により、感光体ドラムの暗電位、中間感度、及びレーザビームの主走査方向の光量のばらつきを修正し、かつ、前記出力ディザ画像を前記原画像の解像度で擬似的に印刷する時間に各ブロックの基準点灯時間が特定されると共に、区間生成手段は、基準点灯時間特定手段によって特定された各画素の基準点灯時間が、レーザビームの主走査方向において、濃度差が目立たない予め定められたレーザビーム点灯時間分だけ変化する毎に、出力ディザ画像を主走査方向に区切って複数区間を生成するので、隣接する区間同士で大きな濃度差が発生せず、擬似高解像技術による原画像の再現性を高めることができ、画像品質の安定化及び向上を図ることができる。また、濃度差が目立たない予め定められたレーザビーム点灯時間分だけ各ブロックの基準点灯時間が変化しないと区間を生成しないので、当該基準点灯時間の変化が少ない場合には、擬似高解像度技術の画像形成に必要となる区間数が減り、各区間や各区間の実点灯時間等を記憶するために必要とされるメモリ容量を少なくすることができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記実点灯時間算出手段は、前記区間生成手段によって生成された各区間を構成する各ブロックのレーザビーム点灯時間の平均値を、前記生成された各区間の実点灯時間とするものである。

この構成によれば、各区間を構成する各ブロックのレーザビーム点灯時間の平均値が、生成された各区間の実点灯時間の実点灯時間となるので、各区間の実点灯時間等を記憶するために必要とされるメモリ容量を更に少なくすることができる。

請求項１に記載の発明によれば、隣接する区間同士で大きな濃度差が発生せず、擬似高解像度技術による原画像の再現性を高めることができ、画像品質の安定化及び向上を図ることができる。また、擬似高解像技術の画像形成に必要となる区間数が減り、各区間や各区間の実点灯時間等を記憶するために必要とされるメモリ容量を少なくすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、各区間の実点灯時間等を記憶するために必要とされるメモリ容量を更に少なくすることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。本画像形成装置１は、本体部２００と、本体部２００の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２００の上部に配設された原稿読取部５００と、原稿読取部５００の上方に配設された原稿給送部６００とから構成される。

操作部４００は、表示パネル４０１、スタートキー４０２及びテンキー４０３等を備える。表示パネル４０１は、タッチパネルから構成され、種々の操作画像を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。この操作ボタンには、ユーザがフォントサイズを拡大する操作指令を入力するための拡大サイズ設定ボタンと、ユーザがフォントサイズを縮小する操作指令を入力するための縮小サイズ設定ボタンとが含まれている。スタートキー４０２は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、印刷部数等を入力するために用いられる。

原稿給送部６００は、原稿載置部６０１、原稿排出部６０２、給紙ローラ６０３及び原稿搬送部６０４、及びコンタクトガラス６０５等を備え、原稿読取部５００は、スキャナ５０１等を備える。給紙ローラ６０３は、原稿載置部６０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部６０４は、繰り出される原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送する。

スキャナ５０１は搬送される原稿を順次読取り、読取られた原稿は原稿排出部６０２に排出される。また、スキャナ５０１は、コンタクトガラス６０５に載置された原稿を読取る場合は、Ａ方向にスライドして原稿を読取る。

本体部２００は、複数の給紙カセット２０１、複数の給紙ローラ２０２、転写ローラ２０３、感光体ドラム２０４、露光装置２０５、現像装置２０６、定着ローラ２０８、排出口２０９、排出トレイ２１０、及び記録紙搬送部２１１等を備える。

感光体ドラム２０４は、矢印方向に回転しながら帯電装置（図示省略）によって一様に帯電される。露光装置２０５は、原稿読取部５００において読取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０４に各色別に静電潜像を形成する。現像装置２０６は、各色の現像剤を感光体ドラム２０４に供給して各色別のトナー像を形成する。

一方、給紙ローラ２０２は、記録紙が収納された給紙カセット２０１から記録紙を引き出し、記録紙搬送部２１１は、引き出された記録紙を転写ローラ２０３へと搬送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に感光体ドラム２０４上のトナー像を転写させる。トナー像が転写された記録紙は、記録紙搬送部２１１により定着ローラ２０８へと搬送され、定着ローラ２０８は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、記録紙搬送部２１１により排出口２０９へと搬送され用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２１０へも排出される。

用紙後処理部３００は、搬入口３０１、記録紙搬送部３０２、搬出口３０３及びスタックトレイ３０４等を備える。記録紙搬送部３０２は、排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙
を排出する。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。

図２は、図１に示す画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。本画像形成装は、原稿読取部１０、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０、制御部３０、画像メモリ４０、操作表示部５０、印刷部６０、及び画像処理部１００を備えている。

原稿読取部１０は、図１に示す原稿読取部５００から構成され、コピー対象となる原稿の画像データを取得する。通信Ｉ／Ｆ２０は、ＬＡＮボート等から構成され、ＬＡＮを介して接続されたコンピュータから送信される印刷対象となる画像データを受信する。

制御部３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等から構成され、画像形成装置１全体を制御する。画像メモリ４０は、ハードディスク等の外部記憶装置から構成され、原稿読取部１０により取得された画像データ、又は通信Ｉ／Ｆ２０により受信された画像データを記憶する。

操作表示部５０は、制御部３０の制御の下、種々の操作画像を表示パネル４０１に表示する。印刷部６０は、図１に示す転写ローラ２０３、感光体ドラム２０４、露光装置２０５、現像装置２０６等から構成され、画像処理部１００により画像処理が施された画像データを記録紙に印刷する。

画像処理部１００は、ＡＳＩＣ等から構成され、原稿読取部１０により取得された原稿の画像データ及び通信Ｉ／Ｆ２０により受信された画像データに対して所定の画像処理を施し、印刷部６０に出力する。

特に本実施の形態では、画像処理部１００は、入力ディザ画像生成部１０１、入力ディザパターン特定部１０２、出力ディザ画像生成部１０３、基準点灯時間特定部１０４、区間生成部１０５、区間点灯時間算出部１０６、入力ディザパターン記憶部１０７、出力ディザパターン記憶部１０８、基準点灯時間決定テーブル記憶部１０９、暗電位分布記憶部１１０、中間感度分布記憶部１１１、及び光量分布記憶部１１２を備えている。

入力ディザ画像生成部１０１は、制御部３０によって指定された印刷対象となる１枚の原画像の画像データを画像メモリ４０から読み出し、読み出した画像データに対して、組織的ディザ法等の公知のディザ法を用いて原画像の画像データをディザ画像に変換する。本実施形態では、原画像の画像データは、モノクロの多値画像であるものとする。また、入力ディザ画像生成部１０１により生成されるディザ画像を入力ディザ画像と呼ぶことにする。また、入力ディザ画像は２値画像であるものとする。

入力ディザパターン特定部１０２は、入力ディザ画像を所定行×所定列（例えば８×８）の合計６４個の画素から構成される複数のブロックに区分し、各ブロックに現れるディザパターンが、入力ディザパターン記憶部１０７に記憶された複数種類の入力ディザパターンのうち、いずれの入力ディザパターンに該当するかを、公知のテンプレートマッチングにより特定する。なお、この処理の詳細は、US patent-5134495号公報に開示されている。

出力ディザ画像生成部１０３は、出力ディザパターン記憶部１０８を参照することにより、上記各ブロックに対して特定された入力ディザパターンを、各入力ディザパターン毎に予め定められた出力ディザパターンに変換し、出力ディザパターンから構成される出力ディザ画像を生成する。ここで、出力ディザパターンは、入力ディザパターンに対して解像度が例えば１／２であるが、この出力ディザパターンを感光体ドラム２０４に露光した場合、擬似的に入力ディザパターンの解像度を再現し得るようなディザパターンを有している。なお、この処理の詳細は、上記US patent-5134495号公報に開示されている。

基準点灯時間特定部１０４は、暗電位分布記憶部１１０、中間感度分布記憶部１１１、及び光量分布記憶部１１２を参照して、感光体ドラム２０４上での各ブロックの露光位置を特定し、特定した露光位置に対する感光体ドラム２０４の暗電位及び中間感度、並びにレーザビームの光量を特定する。そして、基準点灯時間特定部１０４は、特定した暗電位、中間感度、レーザビームの光量、及びブロックの出力ディザパターンから、上記各ブロックについてのレーザビーム点灯時間を定める基準点灯時間を、基準点灯時間決定テーブル記憶部１０９を参照することにより特定する。

区間生成部（区間生成手段）１０５は、出力ディザ画像生成部１０３によって生成された出力ディザ画像を、主走査方向に、各ブロックが１以上属してなる区間毎に分ける。すなわち、区間生成部１０５は、基準点灯時間特定部１０４によって特定される各ブロックの基準点灯時間が、レーザビームの主走査方向において、予め定められたレーザビーム点灯時間分だけ変化する毎に、当該主走査方向に並ぶブロックを区切ってグループ分けし、１以上のブロックからなる区間を複数生成する。この予め定められたレーザビーム点灯時間は、隣接する区間同士のレーザビーム点灯時間の差が、濃度差の目立たない程度の値となるように設定される。

区間点灯時間算出部１０６は、区間生成部１０５によって生成された各区間に属する各ブロックの基準点灯時間の代表値（平均値、中央値等）を算出し、この算出した代表値を各区間における１画素の実点灯時間とする。

入力ディザパターン記憶部１０７は、予め定められた複数種類の入力ディザパターンを記憶している。出力ディザパターン記憶部１０８は、各入力ディザパターンに対して予め定められたディザパターンである出力ディザパターンを記憶する。ここで、出力ディザパターンは、記録紙に印刷する画像の解像度を擬似的に原画像の解像度で印刷するために各入力ディザパターンに対して予め定められたディザパターンを有している。なお、出力ディザパターンの詳細については上記US patent-5134495号公報に開示されている。

基準点灯時間決定テーブル記憶部１０９は、基準点灯時間特定部１０４が基準点灯時間を特定する際に用いられる基準点灯時間決定テーブルを記憶している。基準点灯時間決定テーブルは、暗電位、中間感度、レーザビームの光量、及び出力ディザパターンに対する基準点灯基準時間を記憶する４次元のテーブルである。ここで、基準点灯時間決定テーブルは、暗電位、中間感度、及びレーザビームの光量のバラツキを修正し、かつ、出力ディザ画像を原画像の解像度で擬似的に印刷することができるように予め定められた基準点灯時間を記憶している。

暗電位分布記憶部１１０は、感光体ドラム２０４の暗電位分布を記憶している。図４（ａ）は暗電位分布記憶部１１０が記憶する暗電位分布の一例を示したグラフである。図４（ａ）に示すグラフは、感光体ドラム２０４の主走査方向のある１ラインにおける暗電位分布を示し、縦軸が暗電位を示し、横軸が感光体ドラム２０４の主走査方向の位置を示している。また、図４（ａ）に示すグラフの左側の端点は、感光体ドラム２０４の画像形成領域の主走査方向の左端の暗電位を示し、右側の端点は、感光体ドラム２０４の右端の暗電位を示している。図４（ａ）に示すように、暗電位は位置が左端から右端に向かうにつれて増大していることが分かる。なお、暗電位分布記憶部１１０は、このような暗電位分布を複数ライン分記憶している。また、この暗電位分布は、実験等により予め得られたものである。

中間感度分布記憶部１１１は、感光体ドラム２０４の中間感度分布を記憶している。図４（ｂ）は中間感度分布記憶部１１１が記憶する中間感度分布の一例を示したグラフであ
る。図４（ｂ）に示すグラフは、図４（ａ）に示す暗電位分布と同一ライン上の中間感度分布を示し、縦軸が中間感度を示し、横軸が上記ライン上の位置を示している。また、図４（ｂ）に示すグラフの左側の端点は感光体ドラム２０４の画像形成領域の主走査方向の左端の中間感度を示し、右側の端点は感光体ドラム２０４の画像形成領域の主走査方向の右端の中間感度を示している。なお、中間感度分布記憶部１１１は、複数ライン分の中間感度分布を記憶している。また、この中間感度分布は実験等により予め得られたものである。

光量分布記憶部１１２は、レーザビームの主走査方向における光量分布を記憶している。図４（ｃ）は光量分布記憶部１１２が記憶するレーザビームの主走査方向の光量分布を示したグラフであり、縦軸は光量を示し、横軸は主走査方向の位置（像高）を示している。また、図４（ｃ）に示すグラフの左側の端点は感光体ドラム２０４の画像形成領域の主走査方向の左端の位置に照射されるレーザビームの光量を示し、右側の端点は感光体ドラム２０４の画像形成領域の主走査方向の右端のレーザビームの光量を示している。図４（ｃ）のグラフに示すように、光量は主走査方向に左端から中央部に向かうにつれて増大し、中央部から右端に向かうにつれて減少していることが分かる。なお、この光量分布は実験的に予め得られたものである。ここで、この光量のばらつきは、レーザビームを感光体ドラムへと導く、ｆθレンズ等の光学系の特性に応じて生じるものである。

一定の光量を感光体ドラム２０４に与えた場合、暗電位が低い位置と暗電位が高い位置との露光後の電位を比べると、暗電位が低い位置の方が、暗電位が高い位置よりも電位が低くなる。従って、一定濃度の画像を得るためには、暗電位が低い位置の点灯時間を暗電位が高い位置の点灯時間よりも短くすればよい。

また、一定の光量を感光体ドラム２０４に与えた場合、中間感度が低い位置と中間感度が高い位置との露光後の電位を比べると、中間感度が低い位置の方が、中間感度が高い位置よりも電位が高くなる。従って、一定濃度の画像を得るためには、中間感度が低い位置の点灯時間を中間感度が高い位置の点灯時間よりも長くすればよい。

また、感光体ドラム２０４の暗電位及び中間感度を一定とした場合、一定濃度の画像を得るためには、レーザビームの光量が高い位置の点灯時間に対して、レーザビームの光量が低い位置の点灯時間を長くすればよい。

従って、図４に示すように主走査方向を例えば３つの区間に区切った場合、区間Ａでは中間感度が高く、光量及び暗電位が低く、区間Ｂでは光量が高く、中間感度及び暗電位は中間程度、区間Ｃでは、光量及び中間感度が低く、暗電位が高い。そのため、基準点灯時間テーブルが記憶する基準点灯時間は、上述した感光体ドラム２０４の特性から、一定濃度の画像を得るために、区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃの順で点灯時間を短く設定するような時間に設定される。

図５は、図４に示す特性を有する画像形成装置１により露光される出力ディザパターンを示した図であり、（ａ）は区間Ａに対する点灯時間を示し、（ｂ）は区間Ｂに対する点灯時間を示し、（ｃ）は区間Ｃに対する点灯時間を示している。

区間Ａは、区間Ｂ，Ｃに対して点灯時間が短く設定されているため、（ａ）に示すように、各画素の主走査方向の幅が、区間Ｂ，Ｃの場合に比べて短くなっていることが分かる。区間Ｂは、区間Ａ，Ｃに対して中間の点灯時間が設定されているため、（ｂ）に示すように、各画素の主走査方向の幅が、区間Ａより長く、区間Ｃより短くなっていることが分かる。更に、区間Ｃは、区間Ａ，Ｂに対して点灯時間が長く設定されているため、（ｃ）に示すように、各画素の主走査方向の幅が、区間Ａ，Ｂの場合に比べて長くなっていることが分かる。

次に、本画像形成装置１による擬似高解像度技術を用いた画像形成時の処理を説明する。図３は、本画像形成装置１による擬似高解像度技術を用いた画像形成時の処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、入力ディザ画像生成部１０１は、制御部３０の制御の下、画像メモリ４０から１枚の原画像の画像データを読み出し、入力ディザ画像を生成する。

入力ディザパターン特定部１０２は、ステップＳ２において、入力ディザ画像を複数のブロックに分割し、ステップＳ３において、各ブロックに対応する入力ディザパターンを特定する。ステップＳ４において、出力ディザ画像生成部１０３は、各ブロックに対して特定された入力ディザパターンに対応する出力ディザパターンを特定し、出力ディザ画像を生成する。

ステップＳ５において、基準点灯時間特定部１０４は、各ブロックの感光体ドラム２０４上での露光位置を特定し、特定した露光位置に対する感光体ドラム２０４の暗電位、中間感度、及びレーザビームの光量を、暗電位分布記憶部１１０、中間感度分布記憶部１１１、及び光量分布記憶部１１２を参照して特定し、特定した暗電位、中間感度、レーザビームの光量、及び出力ディザパターンから各ブロックの基準点灯時間を、基準点灯時間決定テーブル記憶部１０９を参照して特定する。

図６は、出力ディザ画像を構成する各ブロックと露光位置との関係を示した図であり、（ａ）は出力ディザ画像に設定されたブロックを示し、（ｂ）は感光体ドラム２０４を示している。本実施の形態では、図６に示すように感光体ドラム２０４の周面に等しい間隔で主走査方向（長手方向）に例えば８本の直線を引くことで得られるラインＬ１〜Ｌ８上の各々に設定されたｎ個のサンプル点Ｐ１〜Ｐｎに対して予め測定された暗電位及び中間感度が暗電位分布記憶部１１０及び中間感度分布記憶部１１１に記憶されているものとする。

ここで、制御部３０は、１枚の出力ディザ画像のうち、先頭の１ラインが図６（ｂ）に示すラインＬ１上に露光されるように感光体ドラム２０４及び露光装置２０５を制御する。従って、基準点灯時間特定部１０４は、露光対象となる画素の座標から感光体ドラム２０４の露光位置を特定することができる。（ａ）に示す左上のブロックＢＬ１の露光位置が、（ｂ）に示す領域ＢＬ１´であるとすると、基準点灯時間特定部１０４は、感光体ドラム２０４上に存在するサンプル点の中から、領域ＢＬ１´の中心に対して最短距離に位置するラインＬ１上のサンプル点Ｐ１を特定する。そして、特定したラインＬ１上のサンプル点Ｐ１の暗電位、中間感度、及びレーザビームの光量を暗電位分布記憶部１１０、中間感度分布記憶部１１１、及び光量分布記憶部１１２を参照して特定する。

次に、基準点灯時間特定部１０４は、ブロックＢＬ１に対して特定された出力テンプレートと、ラインＬ１上のサンプル点Ｐ１の暗電位、中間感度、及びレーザビームの光量からブロックＢＬ１に対する基準点灯時間を特定する。基準点灯時間特定部１０４は、以上のような処理をブロックＢＬ２等の残りのブロックに対して実行し、各ブロックに対する基準点灯時間を特定する。

図７は、基準点灯時間特定部１０４によって特定される基準点灯時間の一例を示した表である。この表から分かるように、基準点灯時間特定部１０４は、例えば、あるブロックに対して特定された暗電位、中間感度、及びレーザビームの光量が２７０Ｖ、１００Ｖ、及び０．８μＪ／ｃｍ^２であり、かつ、当該ブロックの出力ディザパターンが１である場合、当該ブロックの基準点灯時間を３．０ｎｓと特定する。

また、基準点灯時間特定部１０４は、例えば、あるブロックに対して特定された暗電位、中間感度、及びレーザビームの光量が２７０Ｖ、１２０Ｖ、及び０．８μＪ／ｃｍ^２であり、かつ、当該ブロックの出力ディザパターンが２である場合、当該ブロックの基準点灯時間を３．５ｎｓと特定する。

図３に示すステップＳ６において、区間生成部１０５は、Ｓ５で基準点灯時間特定部１０４によって特定された各ブロックの基準点灯時間に基づいて、レーザビームの主走査方向に複数の区間を生成する。図８は、区間生成部１０５による区間生成における各ブロックの基準点灯時間と像高との関係を示す図である。図８に示すように、区間生成部１０５は、Ｓ５で基準点灯時間特定部１０４によって特定された各ブロックの基準点灯時間に基づいて、当該各ブロックの基準点灯時間が、レーザビームの主走査方向において、予め定められたレーザビーム点灯時間分α（上述）だけ変化する毎に、各ブロック（出力ディザ画像）を当該主走査方向に複数のグループに分けて区切り、複数の区間を生成する。区間生成部１０５は、各ブロックの基準点灯時間の変化に基づいて区間を生成するため、生成される区間は整数のブロックで構成される。このように区間生成部１０５が区間を生成することにより、基準点灯時間の変化の大きい領域では区間が密に生成され（区間Ａ，Ｂ）、基準点灯時間の変化が緩やかな領域では区間が疎に生成される（区間Ｃ，Ｄ）。

Ｓ７において、区間点灯時間算出部１０６は、区間生成部１０５によって生成された上記各区間に対する基準点灯時間である区間点灯時間を算出する。図９は、区間点灯時間算出部１０６が、実点灯時間を算出する処理を示す図である。例えば、区間点灯時間算出部１０６は、区間１に属するブロックＢＬ１〜ＢＬ４の基準点灯時間が、各々Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に特定されているとすると、Ｔ１〜Ｔ４の平均値を算出し、算出した平均値を区間１に対する区間点灯時間として算出する。

ステップＳ８において、印刷部６０は、制御部３０の制御の下、ステップＳ７で算出された区間点灯時間を実点灯時間として採用して出力ディザ画像を露光し、記録紙に画像を形成する。

以上説明したように、本画像形成装置１によれば、入力ディザパターン特定部１０２は、原画像をディザ画像に変換することで得られる入力ディザ画像を複数のブロックに区分し、各ブロックのディザパターンがどの入力ディザパターンに該当するかを特定する。

出力ディザ画像生成部１０３は、各ブロックに対して特定された入力ディザパターンを各入力ディザパターンに対して予め定められた出力ディザパターンに変換する。

基準点灯時間特定部１０４は、感光体ドラムの暗電位分布、及び中間感度分布、レーザビームの主走査方向に対する光量分布、並びに出力ディザパターンから各ブロックの基準点灯時間を特定する。

区間生成部１０５は、各ブロックに対して特定された基準点灯時間を基に、各ブロックの基準点灯時間が、レーザビームの主走査方向において、予め定められたレーザビーム点灯時間分（隣接する区間同士のレーザビーム点灯時間の差が、濃度差の目立たない程度の値）だけ変化する毎に、当該主走査方向に並ぶブロックを区切ってグループ分けし、１以上のブロックからなる区間を複数生成する。

区間点灯時間算出部１０６は区間点灯時間（各区間についての基準点灯時間）を算出し、印刷部６０は、制御部３０の制御の下、当該区間点灯時間を実点灯時間として、出力ディザ画像を露光する。

これにより、隣接する区間同士では大きな濃度差が発生せず、擬似高解像技術による原画像の再現性を高めることができると共に、擬似高解像技術の画像形成に必要となる区間数が減るため、各区間や各区間の実点灯時間等の記憶に必要となるメモリ容量を少なくすることができる。

なお、本実施の形態では、像担持体として感光体ドラム２０４を例に挙げて説明したが、タンデム型の画像形成装置を採用する場合は、像担持体は転写ベルトとなる。また、原画像の解像度と、擬似的に高解像とされる解像度の数値関係は特に限定されず、原画像の解像度が画像形成装置１の再現可能な画像度より高ければ、本発明は適用可能である。

本発明の実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。図１に示す画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。本画像形成装置による動作を示すフローチャートである。（ａ）は暗電位分布記憶部が記憶する暗電位分布の一例を示したグラフであり、（ｂ）は中間感度分布記憶部が記憶する中間感度分布の一例を示したグラフであり、（ｃ）は光量分布記憶部が記憶するレーザビームの主走査方向の光量分布を示したグラフである。図４に示す特性を有する画像形成装置により露光される出力ディザパターンを示した図であり、（ａ）は区間Ａに対する点灯時間を示し、（ｂ）は区間Ｂに対する点灯時間を示し、（ｃ）は区間Ｃに対する点灯時間を示している。出力ディザ画像を構成する各ブロックと露光位置との関係を示した図であり、（ａ）は出力ディザ画像に設定されたブロックを示し、（ｂ）は感光体ドラム２０４を示している。基準点灯時間特定部によって特定される基準点灯時間の一例を示した表である。区間生成部による区間生成における各ブロックの基準点灯時間と像高との関係を示す図である。区間点灯時間算出部が、区間点灯時間を算出する処理を示す図である。疑似高解像技術を説明する図である。出力ディザパターンＡ，Ｂと、出力ディザパターンＡ，Ｂに従ってレーザビームを点灯させた結果、画素が補間される様子を説明する図であり、（ａ）は出力テンプレートＡ，Ｂを示し、（ｂ）は補間された画素を示し、（ｃ）はレーザビームの副走査方向に対する光量分布を示すグラフである。（ｃ）に示すグラフは縦軸がビーム強度を示し、横軸が副走査方向を示している。

符号の説明

１画像形成装置
１０１入力ディザ画像生成部
１０２入力ディザパターン特定部
１０３出力ディザ画像生成部
１０４基準点灯時間特定部
１０５区間生成部
１０６区間点灯時間算出部
１０７入力ディザパターン記憶部
１０８出力ディザパターン記憶部
１０９基準点灯時間決定テーブル記憶部
１１０暗電位分布記憶部
１１１中間感度分布記憶部
１１２光量分布記憶部

Claims

再現可能な解像度よりも解像度の高い原画像を、擬似高解像度技術を用いて記録紙に印刷する画像形成装置であって、
原画像をディザ画像に変換して入力ディザ画像を生成する入力ディザ画像生成手段と、
前記入力ディザ画像を複数ブロックに区分して、各ブロックのディザパターンが、予め定められた入力ディザパターンのうち、いずれの入力ディザパターンに該当するかを特定する入力ディザパターン特定手段と、
前記原画像を当該原画像の解像度で擬似的に記録紙に印刷させるために、前記予め定められた入力ディザパターン毎に予め定められた出力ディザパターンを用いて、前記入力ディザパターン特定手段によってブロック毎に特定された前記入力ディザパターンを当該出力ディザパターンに変換して、出力ディザ画像を生成する出力ディザ画像生成手段と、
像担持体の暗電位の分布及び中間感度の分布、レーザビームの主走査方向に対する光量の分布、及び出力ディザパターンから、前記暗電位、前記中間感度、及び前記光量のバラツキを修正し、かつ、前記出力ディザ画像生成手段によって生成される出力ディザ画像を前記原画像の解像度で擬似的に印刷可能な各ブロックについてのレーザビーム点灯時間を示す基準点灯時間を特定する基準点灯時間特定手段と、
前記基準点灯時間特定手段によって特定された各ブロックの基準点灯時間が、前記レーザビームの主走査方向において、濃度差が目立たない予め定められたレーザビーム点灯時間分だけ変化する毎に前記各ブロックを区分けして複数の区間を生成する区間生成手段と、
前記区間生成手段によって生成された各区間の実点灯時間を算出する実点灯時間算出手段と
を備える画像形成装置。
前記実点灯時間算出手段は、前記区間生成手段によって生成された各区間を構成する各ブロックのレーザビーム点灯時間の平均値を、前記生成された各区間の実点灯時間とする請求項１に記載の画像形成装置。