JP2009037151A - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査周波数がばらつくあるいは変動しうる振動素子を用いる画像形成装置において、高画質の画像形成を実現する。
【解決手段】振動素子の走査に係る周波数を記憶するデバイス情報記憶手段と、画像形成すべき画像データを記憶する画像記憶手段と、与えられたパラメータに従って画像データを走査の方向に直交する方向に拡大処理あるいは縮小処理する画像処理手段と、デバイス情報記憶手段に記憶された周波数と予め設定された基準周波数とに基づきパラメータを算出し、画像処理手段に設定する設定手段と、画像処理手段により処理された画像データに基づいてレーザ光素子を駆動する駆動手段と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成の高画質化技術に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置としては、画素信号で変調された光ビームを振動または回転するレーザスキャナに反射させて、回転する感光体に対して照射し、静電潜像を形成する方式が一般に用いられる。このような画像形成装置では、各可動部の動きの変動により、形成される画像に歪みが生じうる。例えば、像担持体に速度変動が発生する場合色ずれが生じる。

そこで、例えば特許文献１には、像担持体の速度変動により生じる色ずれを低減するための手法が開示されている。具体的には、中間転写体ベルトの回転速度を検出し、走査線を追加して挿入する挿入処理、走査線を間引く間引き処理を行う。
特開２００５−１８１６５５号公報

しかしながら、レーザスキャナとして走査周波数がばらつくあるいは変動しうるデバイスを採用した場合、画像形成装置ごとに画像の副走査幅（隣接する主走査ライン間の距離）が異なってしまう可能性がある。例えば、小型でコスト安であるという特徴をもつ振動素子であるＭＥＭＳスキャナをレーザスキャナに用いる場合、個々のＭＥＭＳスキャナにより走査周波数にばらつきが存在しうる。また、経年変化によっても走査周波数が変動しうる。固有の周波数を有するＭＥＭＳスキャナ自身に対してフィードバック制御を行うことにより走査周波数を補償させることも技術的には可能ではあるがコスト高となってしまうという問題点がある。

そのため、複数のＭＥＭＳスキャナを用いる画像形成装置において、各色のＭＥＭＳスキャナの主走査周波数が一致していない場合、各色の転写紙上での副走査幅が異なってしまう。つまり色ずれが生じることになる。その結果、高品位なフルカラー画像を得ることが困難である。

本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、上述の問題点の１つ以上を解決する画像形成装置を提供することを目的とする。

上述の問題点を解決するために、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。すなわち、固有の周波数でメカニカルに振動する振動素子を、レーザ光素子からのレーザ光を感光ドラムに走査させるためのデバイスとして用い、電子写真方式に従って画像を形成する画像形成装置であって、前記振動素子の、前記走査に係る周波数を記憶するデバイス情報記憶手段と、画像形成すべき画像データを記憶する画像記憶手段と、与えられたパラメータに従って、前記画像記憶手段に記憶された画像データを前記走査の方向に直交する方向に拡大処理あるいは縮小処理する画像処理手段と、前記デバイス情報記憶手段に記憶された周波数と予め設定された基準周波数とに基づき前記パラメータを算出し、前記画像処理手段に設定する設定手段と、前記画像処理手段により処理された画像データに基づいて前記レーザ光素子を駆動する駆動手段と、を備える。

本発明によれば、走査周波数がばらつくあるいは変動しうるデバイスを採用した場合であっても、高い画質の画像を形成することのできる技術を提供することができる。

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）
本発明に係る画像形成装置の第１実施形態として、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色となーを用いるカラー画像形成装置を例に挙げて以下に説明する。なお、参照番号におけるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの文字は、それぞれ、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）に対する機能部であることを意味する。

＜装置構成＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。例えば、ＣＭＹＫ各々の色に対応する４ドラム方式のカラーレーザビームプリンタに対応する。

画像形成装置１００は、本体装置の下部に転写材カセット５３を装着している。転写材カセット５３にセットされた用紙などの転写材は、給紙ローラ５４によって一枚ずつ取り出される。そして、搬送ローラ対５５−ａ、５５−ｂによって画像形成部に給送される。

画像形成部には、転写材を搬送する転写搬送ベルト１０が複数の回転ローラによって転写材搬送方向（図２の右から左に向かう方向）に扁平に張設されている。そして、ベルト１０による搬送面に対向して、ＣＭＹＫの４色各々に対応する４個の感光体ドラム１４が直線状に配設されている。

画像形成部は、露光部５１、現像ユニット５２、感光体ドラム１４、トナー、帯電器、現像器を有している。また、現像ユニット５２の筐体内の帯電器と現像器間には所定の間隙が設けられている。この間隙を介してレーザスキャナからなる露光部５１（駆動手段）から感光体ドラム１４の周面をレーザ光素子からの光ビームの照射により所定の電荷で帯電させる。

ここでは、レーザスキャナとして固有の振動周波数を有する振動素子であるＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）スキャナを用いる。ＭＥＭＳスキャナは、軸回りに周期的に揺動する振動素子である。露光部５１は、帯電した感光体ドラム１４の周面を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、現像器が静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。

感光体ドラム１４の転写搬送ベルト１０の搬送面を挟んで反対側には転写部材５７が配置されている。転写部材５７で形成される転写電界によって、感光体ドラム１４の周面上に形成されたトナー像は、搬送されてきた転写材の表面に転写される。その後、トナー像を転写された転写材は、排紙ローラ対５９−ａ、５９−ｂによって機外に排出される。尚、搬送ベルト１０は、ＣＭＹＫの各色トナーを一旦転写してから転写材に二次転写する構成の中間転写ベルトでも構わない。

なお、以下の説明においては、露光部５１による感光体ドラム１４への光ビームの走査方向を”主走査方向”と呼ぶ。つまり、ＭＥＭＳスキャナは主走査方向に光ビームを走査するよう動作している。また、搬送ベルト１０による転写材の搬送方向を”副走査方向”とよぶ。なお、主走査方向と副走査方向は直交する。

図２は、レーザスキャナの主走査周波数のずれによる副走査幅のずれを説明する図である。

搬送ベルト１０は１つであり、像担持体である感光体ドラム１４の回転速度は各色に対して同一である。そのため、レーザスキャナの走査周波数が各色で異なる場合、各色での１走査に要する時間も異なり各色潜像画像およびトナー像の副走査幅が変わってしまう。その結果、各色のトナー像を転写媒体に転写した際に、各色の画像の記録媒体上における相対的な記録位置のずれが発生し、色ずれが発生することになる。

このとき、レーザスキャナ１、２の走査周波数（つまり、周期の逆数）をそれぞれｘ（ｋＨｚ）、ｙ（ｋＨｚ）とし、レーザスキャナ１、２により露光された静電潜像の副走査幅をそれぞれａ（ｍｍ）、ｂ（ｍｍ）とすると、
１／ｘ ： １／ｙ ＝ ａ ： ｂ
という関係式が成立する。

＜露光部の制御による色ずれの低減＞
上述のように、第１実施形態に係る画像形成装置１００では、ＭＥＭＳスキャナを含む露光部５１が各色の画像形成部に存在する。そのため、４色の副走査幅を合わせこむ必要がある。第１実施形態では、ブラック（Ｋ）の副走査幅を基準とし、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の画像形成を制御することで色ずれを低減する手法について説明する。具体的には、Ｋの画像に合わせてＣ、Ｍ、Ｙの各画像を副走査方向に拡大あるいは縮小することにより色ずれを低減する。

図３は、第１実施形態に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。

３０１はプリンタエンジンであり、コントローラ３０２で生成された画像データ（ラスタイメージデータ）に基づいて画像形成処理を行う露光部５１に相当する機能部である。３０３は走査周波数記憶部（デバイス情報記憶手段）であり、露光部５１の備えるＭＥＭＳスキャナの走査周波数を記憶する。

なお、走査周波数記憶部３０３に記憶される情報は、画像形成装置１００の製造工程において、予め記憶する構成でも構わない。また、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数の経年変化等にも対処可能なように、走査周波数を検出する検出機構を準備して、所定のタイミングで測定機構により測定した走査周波数を記憶するような構成でも構わない。なお、所定のタイミングとしては、例えば画像形成装置への電源投入時（ウォームアップ時）などがある。また、電源投入後所定の期間（例えば１日）が経過する毎に実行するよう構成してもよい。

コントローラ３０２は、走査周波数記憶部３０３に記憶された走査周波数の情報に基づいて、プリンタエンジン３０１に出力する画像データを再生成する機能部である。

画像生成部３０４は、不図示のコンピュータ装置等から受信する印刷データより、ラスタイメージデータを生成する。例えば、ＲＧＢデータとしてドット毎に出力する。３０５は色変換部であり、画像生成部３０４により生成されたＲＧＢデータを、プリンタエンジン３０１で処理可能なＣＭＹＫ空間のラスタイメージデータに変換する。

ビットマップメモリ３０６（画像記憶手段）は、印刷処理を行うラスタイメージデータを一時的に蓄積記憶する機能部である。記憶するデータの単位に応じて、１ページ分のイメージデータを記憶するページメモリ、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリと呼ばれる。

３０７は、ずれ補正量演算部（設定手段）であり、走査周波数記憶部３０３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、ブラックの露光部５１Ｋにより形成される画像の副走査幅と、シアン、マゼンタ、イエローの各露光部５１Ｃ、Ｍ、Ｙにより形成される色画像の副走査幅とが同じになるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部３０８Ｃ、Ｍ、Ｙにそれぞれ出力する。つまり、拡大／縮小倍率をパラメータとしてずれ補正部３０８に出力する。

より具体的には、ＣＭＹＫ各色に対応するＭＥＭＳスキャナの走査周波数をＣ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｍ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｙ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｋ＿Ｔ（ｋＨｚ）とした場合、ＣＭＹＫ各色の拡大縮小倍率Ｃ＿Ｓ、Ｍ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓ、Ｋ＿Ｓは以下のように表される。

Ｃ＿Ｓ ＝ Ｃ＿Ｔ ／ Ｋ＿Ｔ
Ｍ＿Ｓ ＝ Ｍ＿Ｔ ／ Ｋ＿Ｔ
Ｙ＿Ｓ ＝ Ｙ＿Ｔ ／ Ｋ＿Ｔ
Ｋ＿Ｓ ＝ Ｋ＿Ｔ ／ Ｋ＿Ｔ ＝ １
つまり、走査周波数が高いＭＥＭＳスキャナを使用している色については、当該色画像のデータを副走査方向に拡大処理することにより副走査幅の短縮を補償する。一方、走査周波数が低いＭＥＭＳスキャナを使用している色については、当該色画像のデータを副走査方向に縮小処理することにより副走査幅の伸長を補償する。

３０８は、ずれ補正部（画像処理手段）であり、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数の色ごとのばらつきを補正する画像データを生成する。そうすることにより、色ごとの副走査幅のずれによる色ずれを補正する。具体的には、ビットマップメモリ３０６に記憶されたビットマップデータとずれ補正量演算部３０７から入力された拡大／縮小倍率とに基づいて、副走査方向に拡大あるいは縮小された画像信号を生成する。

図４は、拡大処理時の動作を説明するための図である。ここでは、例えばシアン（Ｃ）のＭＥＭＳスキャナの走査周波数が、基準とするブラックのＭＥＭＳスキャナの周波数の４／３（＝１．３３）倍であったと仮定する。なお、円は画素を示し、円内の数字は画素値を例示的に表している。その場合、図４に示すように、ブラック画像の副走査幅３回に相当する幅と、シアン画像の副走査４回に相当する幅とが一致する。つまり、ブラックの３ライン毎の主走査ライン位置と、シアンの４ライン毎の主走査ライン位置とが一致する。すなわち、Ｃのラインを１ライン打つごとに、Ｋのライン間隔に対して、２５％ずつ上側にラインがずれていく。

そこで、シアン画像のデータとして、４ライン毎に重複データを挿入する（重複挿入処理）よう構成する。つまり、図４に示すように半ラインずれた時点（ここでは５０％）で、前ラインのライン画像データ（ライン画像信号）と同一のライン画像データのラインを挿入し、積算されたずれを補償する。つまり、副走査方向に画像を拡大することにより、副走査幅短縮の影響を補償するのである。

図５は、縮小処理時の動作を説明するための図である。ここでは、例えばマゼンタ（Ｍ）のＭＥＭＳスキャナの走査周波数が、基準とするブラックのＭＥＭＳスキャナの周波数の３／４（＝０．７５）倍であったと仮定する。その場合、図５に示すように、ブラック画像の副走査幅４回に相当する幅と、マゼンタ画像の副走査３回に相当する幅とが一致する。つまり、ブラックの４ライン毎の主走査ライン位置と、マゼンタの３ライン毎の主走査ライン位置とが一致する。すなわち、Ｍのラインを１ライン打つごとに、Ｋのライン間隔に対して、３３％ずつ下側にラインがずれていく。

そこで、マゼンタ画像のデータとして、３ライン毎に次ラインの間引き処理を行うよう構成する。つまり、図５に示すように半ラインずれた時点（ここでは６６％）で、次ラインのライン画像データの間引き処理を行い、積算されたずれを補償する。つまり、副走査方向に画像を縮小することにより、副走査幅伸長の影響を補償するのである。

ここで、再度図３を参照して、画像の拡大縮小処理による補正ビットマップの作成について説明する。

ずれ補正部３０８は、ラインカウンタ３１１と、ずれ補正位置演算部３１２を備える。ずれ補正位置演算部３１２は、ずれ補正量演算部３０７で演算される拡大縮小倍率と、画像ビットマップデータの総ライン数とに基づいて、挿入処理もしくは間引き処理を行うライン位置を演算する。ラインカウンタ３１１は、ずれ補正部３０８が参照しているビットマップメモリ３０６のライン位置を格納するカウンタである。

ずれ補正部３０８は、ラインカウンタ３１１を参照し、ずれ補正位置演算部３１２により演算された挿入処理を行うライン位置に達すると、ビットマップメモリ３０６から当該ラインを二度読み出す。ずれ補正位置演算部３１２により演算された間引き処理を行うライン位置に達すると、ビットマップメモリ３０６から、当該ラインを読み飛ばす。

以上の処理により、補正がなされた画像データは、ハーフトーン処理部３０９において、ハーフトーン処理が行われた後、ＰＷＭ部３１０においてパルス幅変調処理が行われる。そして、プリンタエンジン３０１に出力され像担持体である感光体ドラム１４に対する露光処理が行われる。

以上説明したとおり第１実施形態によれば、ブラックのＭＥＭＳスキャナの周波数に対応する副走査幅を基準として、他の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の画像データを副走査方向に拡大縮小処理を行うことにより、色ずれを低減することができる。つまり、複数のＭＥＭＳスキャナ間の走査周波数のばらつきによる画像形成への影響を軽減することが出来る。

なお、ブラックは人間に認識されやすい色であるため、ブラックに対して上述の重複処理あるいは間引き処理を行った場合、ユーザが当該処理による画像劣化に気付くことがある。そのため、上述の説明のようにブラックに対しては処理を行わず、相対的に目立たない他の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）に対して処理を行うことが好適である。

なお、ずれ補正量演算部３０７によって算出される拡大縮小倍率がある一定範囲の外になる場合にのみ、ずれ補正部３０８による補正を行うよう構成してもよい。

また、レーザ４色に対してＭＥＭＳスキャナ２個を割り当てる構成であっても、上述の処理と同様にして色ずれを低減可能である。例えば、ＭＥＭＳスキャナ１にＫとＣ、ＭＥＭＳスキャナ２にＭとＹを割り当てる場合、ＭＥＭＳスキャナ１の周波数に対応する副走査幅を基準として、ＭＥＭＳスキャナ２の周波数に応じてＭとＹの画像を拡大縮小処理するとよい。

（変形例１）
変形例１として、理想的な走査周波数に最も近い走査周波数のレーザスキャナを持つ露光部により形成される色画像の副走査幅を基準とし、各色を副走査方向に拡大縮小することで、色ずれを低減する例について説明する。なお、装置構成は第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

図６は、変形例１に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

６０７は、ずれ補正量演算部であり、走査周波数記憶部６０３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、予め装置の記憶部（不図示）に記憶された走査周波数に最も近い走査周波数のレーザスキャナを持つ露光部５１により形成される色画像の副走査幅を基準とすると良い。そして、それ以外の色の露光部により形成される色画像の副走査幅を基準の副走査幅に近づけるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部６０８に出力する。

なお、記憶部（不図示）に記憶される走査周波数としては、理想的な副走査方向の解像度を実現する周波数が設定される。ここで、”理想的な周波数”とは、画像データを指定した解像度で正しく出力可能な走査周波数をいい、一般的には感光体ドラム１４の回転速度に依存する。

例えば、ＣＭＹＫ各色に対応するＭＥＭＳスキャナの走査周波数をＣ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｍ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｙ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｋ＿Ｔ（ｋＨｚ）とした場合を考える。理想的な走査周波数に最も近い走査周波数がＭ＿Ｔである場合、ＣＭＹＫ各色の拡大縮小倍率Ｃ＿Ｓ、Ｍ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓ、Ｋ＿Ｓは以下のように表される。

Ｃ＿Ｓ ＝ Ｃ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ
Ｍ＿Ｓ ＝ Ｍ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ ＝ １
Ｙ＿Ｓ ＝ Ｙ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ
Ｋ＿Ｓ ＝ Ｋ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ
なお、理想的な走査周波数に最も近い走査周波数がＭ＿Ｔ（マゼンタ）以外であった場合、上式の右辺の分母を該当色の走査周波数に置き換えれば良い。

６０８は、ずれ補正部であり、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数の色ごとのばらつきを補正する画像データを生成する。そうすることにより、色ごとの副走査幅のずれによる色ずれを補正する。具体的には、ビットマップメモリ６０６に記憶されたビットマップデータとずれ補正量演算部６０７から入力された拡大／縮小倍率とに基づいて、副走査方向に拡大あるいは縮小された画像信号を生成する。

以上説明したとおり変形例１によれば、理想的な走査周波数に最も近い走査周波数のＭＥＭＳスキャナの周波数に対応する副走査幅を基準として、他の色の画像データを副走査方向に拡大縮小処理を行うことにより、色ずれを低減することができる。つまり、複数のＭＥＭＳスキャナ間の走査周波数のばらつきによる画像形成への影響を軽減することが出来る。

（変形例２）
変形例２として、最高の走査周波数のレーザスキャナを持つ露光部により形成される色画像の副走査幅を基準とし、各色を副走査方向に拡大縮小することで、色ずれを低減する例について説明する。なお、装置構成は第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

変形例１と同様、図６を参照して露光部の制御を説明する。

６０７は、ずれ補正量演算部であり、走査周波数記憶部６０３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、走査周波数記憶部６０３に記憶された走査周波数の内、最高の走査周波数のレーザスキャナを持つ露光部５１により形成される色画像の副走査幅に、それ以外の色の露光部により形成される色画像の副走査幅を近づけるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部６０８に出力する。

例えば、ＣＭＹＫ各色に対応するＭＥＭＳスキャナの走査周波数をＣ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｍ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｙ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｋ＿Ｔ（ｋＨｚ）とした場合を考える。最高の走査周波数がＭ＿Ｔである場合、変形例１と同様、ＣＭＹＫ各色の拡大縮小倍率Ｃ＿Ｓ、Ｍ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓ、Ｋ＿Ｓは以下のように表される。

Ｃ＿Ｓ ＝ Ｃ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ
Ｍ＿Ｓ ＝ Ｍ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ ＝ １
Ｙ＿Ｓ ＝ Ｙ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ
Ｙ＿Ｓ ＝ Ｋ＿Ｔ／Ｍ＿Ｔ
ただし、Ｍ＿Ｔが最高の走査周波数であるため、Ｃ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓは何れも１より小さい数となる。つまり、ずれ補正部６０８は縮小処理のみを行えば良いことになり、各色における拡大／縮小の切替処理を行う必要がなくなるというメリットがある。

なお、ここでは最高の走査周波数を基準とするよう説明を行ったが、最低の走査周波数を基準にしても良い。その場合は、ずれ補正部６０８は拡大処理のみを行えばよいことになる。

このように、最高あるいは最低の走査周波数を基準とすることで、ずれ補正部６０８における処理が単純化される。

（変形例３）
変形例３として、予め指定された理想的な走査周波数に対応する副走査幅を基準とし、各色を副走査方向に拡大縮小することで、色ずれを低減する例について説明する。なお、”理想的な周波数”とは、変形例１と同様、画像データを指定した解像度で正しく出力可能な走査周波数をいう。

図７は、変形例３に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。

７０７は、ずれ補正量演算部であり、走査周波数記憶部７０３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、予め装置の記憶部（不図示）に記憶された理想的な走査周波数に対応する副走査幅に、ＣＭＹＫの４色各々の露光部により形成される色画像の副走査幅を近づけるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部７０８に出力する。

より具体的には、ＣＭＹＫ各色に対応するＭＥＭＳスキャナの走査周波数をＣ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｍ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｙ＿Ｔ（ｋＨｚ）、Ｋ＿Ｔ（ｋＨｚ）とし、理想的な走査周波数をＩ＿Ｔとした場合、ＣＭＹＫ各色の拡大縮小倍率Ｃ＿Ｓ、Ｍ＿Ｓ、Ｙ＿Ｓ、Ｋ＿Ｓは以下のように表される。

Ｃ＿Ｓ ＝ Ｃ＿Ｔ／Ｉ＿Ｔ
Ｍ＿Ｓ ＝ Ｍ＿Ｔ／Ｉ＿Ｔ
Ｙ＿Ｓ ＝ Ｙ＿Ｔ／Ｉ＿Ｔ
Ｋ＿Ｓ ＝ Ｋ＿Ｔ／Ｉ＿Ｔ
７０８は、ずれ補正部であり、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数の色ごとのばらつきを補正する画像データを生成する。そうすることにより、色ごとの副走査幅のずれによる色ずれを補正する。具体的には、ビットマップメモリ７０６に記憶されたビットマップデータとずれ補正量演算部７０７から入力された拡大／縮小倍率とに基づいて、副走査方向に拡大あるいは縮小された画像信号を生成する。

以上説明したとおり変形例３によれば、理想的な走査周波数に対応する副走査幅を基準として、各色の画像データを副走査方向に拡大縮小処理を行うことにより、色ずれを低減することができる。つまり、複数のＭＥＭＳスキャナ間の走査周波数のばらつきによる画像形成への影響を軽減することが出来る。

（第２実施形態）
第２実施形態では、線形補間処理を用いて画像の拡大縮小処理を行う構成について説明する。なお、装置構成は第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

図１１は、ずれ補正部による、線形全体拡大処理および線形全体縮小処理を説明する図である。また、図１２は、ずれ補正部による、線形部分拡大処理および線形部分縮小処理を説明する図である。なお、円は画素を示し、円内の数字は画素値を例示的に表している。

図１１および図１２において、拡大時（ａ）は、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数が、基準周波数の４／３（＝１．３３）倍である場合を例示的に示している。また、縮小時（ｂ）は、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数が、基準周波数の３／４（＝０．７５）倍である場合を例示的に示している。

図１３は、線形拡大処理によるラインデータの再生成を説明する図である。つまり、連続する２ライン（ライン信号間）の画素値Ａ（ｙ）およびＡ（ｙ＋１）から、記録位置である座標Ｂの位置の画素値Ｂを線形補間により導出している。なお、図に示されるように、λは基準となる副走査幅を１とした場合の、実際の副走査幅の相対長さを意味する。

図１４は、第２実施形態に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。ここでは、図３と異なる、ずれ補正部１４０８について説明する。特に、ずれ補正部１４０８に含まれる補間演算部について説明する。図１５は、ずれ補正部の詳細構成図である。ずれ補正部１４０８は、線形補間演算により補正ビットマップを作成する機能部である。

補間演算部１５０４は、補正データを生成するために副走査方向の前後の画素値を参照するため、１ライン分のラインバッファ１５０３を使用する。

ラインバッファ１５０３は、先行するラインの１ライン分のデータを蓄積するＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ ｉｎ ｆｉｒｓｔ ｏｕｔ）バッファ１５０６と、現行ラインの座標の画素データを保持するレジスタ１５０５とを含む。レジスタ１５０５に蓄積された画素データは、補間演算部１５０４に出力されるとともに、次ラインの補正データの生成に使用されるため、ＦＩＦＯバッファ１５０６に蓄積される。主走査方向の座標をｘ（ドット）、副走査方向の座標をｙ（ドット）、レジスタ１５０５から入力する画素データをＰｎ（ｘ）、ＦＩＦＯバッファ１５０６から入力する画素データをＰｎ−１（ｘ）とした場合を考える。このとき、補間演算部１５０４は、補正データＰ’ｎ（ｘ）を生成するために以下の演算処理を行う。

Ｐ’_ｎ（ｘ） ＝ Ｐ_ｎ（ｘ）＊β（ｙ） ＋ Ｐ_ｎ−１（ｘ）＊α（ｙ）
（ただし、β（ｙ） ＋ α（ｙ） ＝ １）
なお、図１１のように画像全体に渡って線形補間してもよいし、図１２のように画像の一部で線形補間を行っても良い。

ずれ補正位置補正部１５０２は、ずれ補正量演算部で演算される拡大縮小倍率と、画像ビットマップデータの総ライン数より、線形補間を行う範囲を演算する。補間演算部１５０４はラインカウンタ１５０１を参照し、ずれ補正位置演算部により演算された線形補間を行うライン範囲に達すると、補間演算を行う。なお、それ以外の位置ではＰｎ（ｘ）をＰ’ｎ（ｘ）として出力する。このようにして、副走査幅を線形補間により拡大縮小処理した画像ビットマップが出力される。
以上説明したとおり第２実施形態によれば、ブラックのＭＥＭＳスキャナの周波数に対応する副走査幅を基準として、他の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の画像データを副走査方向に拡大縮小処理を行うことにより、色ずれを低減することができる。特に、線形補間による画像の拡大縮小処理を行うことにより、拡大縮小に伴う画質の劣化をより少なくすることが可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、線形補間処理を用いて画像の拡大縮小処理を行う構成について説明する。なお、第１実施形態の装置構成とは、４色の色材それぞれに対応する複数のレーザ光に対して１個のＭＥＭＳスキャナを各色並行して用いる点が異なる。

この場合、全色の走査周波数が同一であるため色ずれは原理的に発生しない。しかし、ＭＥＭＳスキャナの動作周波数が基準周波数からずれていた場合、用紙などの記録媒体上での画像の縦横比が多少ではあるが狂うことになってしまう。つまり、主走査方向と副走査方向との比が正しく保てないことになる。

図８は、第３実施形態に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。

８０７は、ずれ補正量演算部であり、走査周波数記憶部８０３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、予め装置の記憶部（不図示）に記憶された理想的な走査周波数に対応する副走査幅に、ＣＭＹＫの４色各々の露光部により形成される色画像の副走査幅を近づけるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部８０８に出力する。なお、”理想的な周波数”とは、画像データを指定した縦横比で正しく出力可能な走査周波数をいい、一般的には感光体ドラム１４の回転速度に依存する。

より具体的には、ＣＭＹＫの４色に対応する１つのＭＥＭＳスキャナの走査周波数をＣＭＹＫ＿Ｔ（ｋＨｚ）とし、理想的な走査周波数をＩ＿Ｔ（ｋＨｚ）とした場合、拡大縮小倍率ＣＭＹＫ＿Ｓは以下のように表される。

ＣＭＹＫ＿Ｓ ＝ ＣＭＹＫ＿Ｔ ／ Ｉ＿Ｔ
８０８は、ずれ補正部であり、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数を補正する画像データを生成する。そうすることにより、画像データをより正しい縦横比で形成することが出来る。具体的には、ビットマップメモリ３０６に記憶されたビットマップデータとずれ補正量演算部３０７から入力された拡大／縮小倍率とに基づいて、副走査方向に拡大あるいは縮小された画像信号を生成する。

以上説明したとおり第３実施形態によれば、予め記憶された理想的な周波数に対応する副走査幅を基準として、各色の画像データを副走査方向に拡大縮小処理を行うことにより、縦横比の歪みを低減することができる。つまり、ＭＥＭＳスキャナの個体差によるの走査周波数のばらつきによる画像形成への影響を軽減することが出来る。

（変形例４）
第３実施形態では、４色の色材それぞれに対応する複数のレーザ光に対して１個のＭＥＭＳスキャナを各色並行して用いるカラー画像形成装置について説明した。しかし、４色の色材それぞれに対応する複数のレーザ光に対して１個のＭＥＭＳスキャナを各色で順次用いるカラー画像形成装置においても同様である。つまり、１つの感光体に対し複数の現像器を用いて各々の色による現像を行い、露光―現像―転写の工程を複数回繰り返すことで１枚の転写紙上に色画像を重ね合わせて形成するカラー画像形成装置でも同様である。

図９は、変形例４に係るカラー画像形成装置の露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。

９０７は、ずれ補正量演算部であり、走査周波数記憶部９０３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、予め装置の記憶部（不図示）に記憶された理想的な走査周波数に対応する副走査幅に、ブラック（Ｋ）の露光部により形成される画像の副走査幅を近づけるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部９０８に出力する。

９０８は、ずれ補正部であり、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数のずれを補正する画像データを生成する。そうすることにより、画像データをより正しい縦横比で形成することが出来る。具体的には、ビットマップメモリ９０６に記憶されたビットマップデータとずれ補正量演算部９０７から入力された拡大／縮小倍率とに基づいて、副走査方向に拡大あるいは縮小された画像信号を生成する。

（変形例５）
第３実施形態では、カラー画像形成装置として説明したがモノクロ画像形成装置においても同様である。

図１０は、変形例５に係るモノクロ画像形成装置の露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。

１００６は、ずれ補正量演算部であり、走査周波数記憶部１００３に記憶された走査周波数の情報に基づき、副走査方向の拡大／縮小倍率を算出する。具体的には、予め装置の記憶部（不図示）に記憶された理想的な走査周波数に対応する副走査幅に、ブラック（Ｋ）の露光部により形成される画像の副走査幅を近づけるような拡大／縮小倍率（補正量）を求める。そして、算出した拡大／縮小倍率をずれ補正部１００７に出力する。

１００７は、ずれ補正部であり、ＭＥＭＳスキャナの走査周波数のずれを補正する画像データを生成する。そうすることにより、画像データをより正しい縦横比で形成することが出来る。具体的には、ビットマップメモリ１００５に記憶されたビットマップデータとずれ補正量演算部１００６から入力された拡大／縮小倍率とに基づいて、副走査方向に拡大あるいは縮小された画像信号を生成する。

第１実施形態に係る画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。 レーザスキャナの主走査周波数のずれによる副走査幅のずれを説明する図である。 第１実施形態に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 拡大処理（重複データ挿入処理）の動作を説明するための図である。 縮小処理（間引き処理）の動作を説明するための図である。 変形例１に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 変形例３に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 第３実施形態に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 変形例４に係るカラー画像形成装置の露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 変形例５に係るモノクロ画像形成装置の露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 ずれ補正部による、線形全体拡大処理および線形全体縮小処理を説明する図である。 ずれ補正部による、線形部分拡大処理および線形部分縮小処理を説明する図である。 線形拡大処理によるラインデータの再生成を説明する図である。 第２実施形態に係る露光部の制御を説明するための論理ブロック図である。 ずれ補正部の詳細構成図である。

符号の説明

３０１／６０１／７０１／８０１／９０１／１００１／１４０１ プリンタエンジン
３０２／６０２／７０２／８０２／９０２／１００２／１４０２ プリンタコントローラ
３０３／６０３／７０３／８０３／９０３／１００３／１４０３ 走査周波数記憶部
３０４／６０４／７０４／８０４／９０４／１００４／１４０４ 画像生成部
３０５／６０５／７０５／８０５／９０５／１４０５ 色変換
３０６／６０６／７０６／８０６／９０６／１００５／１４０６ ビットマップメモリ
３０７／６０７／７０７／８０７／９０７／１００６／１４０７ ずれ補正量演算部
３０８／６０８／７０８／８０８／９０８／１００７／１４０８ ずれ補正部
３０９／６０９／７０９／８０９／９０９／１００８／１４０９ ハーフトーン処理部
３１０／６１０／７１０／８１０／９１０／１００９／１４１０ ＰＷＭ
３１１／６１１／７１１／８１１／９１１／１０１０／１４１１ ラインカウンタ
３１２／６１２／７１２／８１２／９１２／１０１１／１４１２ ずれ補正位置演算部
１５０１ ラインカウンタ
１５０２ ずれ補正位置演算部
１５０３ バッファメモリ
１５０４ 補間演算部
１５０５ レジスタ
１５０６ ＦＩＦＯバッファ

Claims (11)

1. 固有の周波数で振動する振動素子を、レーザ光素子からのレーザ光を感光ドラムに走査させるためのデバイスとして用い、電子写真方式に従って画像を形成する画像形成装置であって、
   前記振動素子の、前記走査に係る周波数を記憶するデバイス情報記憶手段と、
   画像形成すべき画像データを記憶する画像記憶手段と、
   与えられたパラメータに従って、前記画像記憶手段に記憶された画像データを前記走査の方向に直交する方向に拡大処理あるいは縮小処理する画像処理手段と、
   前記デバイス情報記憶手段に記憶された周波数と予め設定された基準周波数とに基づき前記パラメータを算出し、前記画像処理手段に設定する設定手段と、
   前記画像処理手段により処理された画像データに基づいて前記レーザ光素子を駆動する駆動手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パラメータは、前記デバイス情報記憶手段に記憶された周波数に対応する副走査幅と前記予め設定された基準周波数に対応する副走査幅とのずれ幅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。
3. 前記パラメータは、前記デバイス情報記憶手段に記憶された周波数と前記予め設定された基準周波数との比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。
4. 前記画像処理手段は、前記拡大処理時にはライン画像信号の重複挿入処理を行い、前記縮小処理時にはライン画像信号の間引き処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像処理手段は、連続するライン信号間の線形補間演算により前記拡大処理あるいは前記縮小処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置は、複数の異なる色の色材を用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置であり、
   前記設定手段は、前記予め設定された基準周波数として、ブラックの色材に対応する振動素子の周波数を用い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画像形成装置。
7. 前記画像形成装置は、複数の異なる色の色材を用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置であり、
   前記設定手段は、前記予め設定された基準周波数として、予め設定された周波数に最も近い周波数を有する振動素子の周波数を用い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画像形成装置。
8. 前記画像形成装置は、複数の異なる色の色材を用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置であり、
   前記設定手段は、前記予め設定された基準周波数として、複数の振動素子の各々の周波数の内、最高あるいは最低である周波数を用い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画像形成装置。
9. 前記振動素子は、軸回りに周期的に揺動するＭＥＭＳスキャナであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記画像処理手段は、前記与えられたパラメータが予め設定された範囲の外になる場合に前記拡大処理あるいは縮小処理することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置。
11. さらに、予め指定されたタイミングで前記振動素子の周波数を測定し前記デバイス情報記憶手段に記憶する測定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の画像形成装置。