JP2010179465A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】結像光学系の製造組立て精度などに起因する画質の劣化を抑制した画像形成装置および画像形成方法の提供。
【解決手段】露光ヘッドは第１の結像光学系、第１の結像光学系で結像される光を発光する第１の発光素子、第２の結像光学系、及び第２の結像光学系で結像される光を発光させるとともに第１の発光素子と隣り合う位置で前記潜像担持体に潜像を形成する第２の発光素子を有する。画像形成装置の制御部１１は、画像データが入力される入力部、潜像担持体に形成される結像スポットの位置ずれを補正するドットデータ（追加画素データ）を、入力された画像データに付与するデータ付与部（追加画素挿入部１４）を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、結像光学系の製造組立て精度などに起因する画質劣化を防止する構成とした画像形成装置および画像形成方法に関するものである。

露光ヘッドを用いた光プリンタとしては、ＬＥＤヘッドを用いた電子写真プリンタや、液晶ラインヘッドを用いた電子写真プリンタが存在している。前記プリンタ（画像形成装置）として、ＬＥＤなどの発光素子を複数個主走査方向（第１方向）に配列し、発光素子から出射された光を結像光学系のレンズで結像して感光体（潜像担持体）上に潜像スポットを形成する露光ヘッドが知られている。

これらのプリンタは、ページ単位で記述された印刷データを、光書き込みデータに変換して印刷する。特にカラーの場合には、ＲＧＢ等のさまざまな色座標系で記述されたデータをプリンタで印刷できるＣＭＹＫに色変換する。さらに、階調を表現するためにハーフトーン処理をして画像をＣＭＹＫの大小の網点スクリーンで表現している。網点スクリーンを用いた階調表現では、濃淡にあわせた大きさの網点ドットを紙上に一定の間隔で印刷している。

なお、ここでは露光ヘッドの形成するスポットをドットと呼び、画像を構成するデータを画素と呼ぶことにする。一般に露光ヘッドの形成するドットの数や密度と、画素の数や密度は一致している。ここで、レンズとして光学倍率がマイナスのレンズ（倒立系の結像光学系）を用いる場合があり、このようなレンズを複数用いてレンズアレイ（ＭＬＡ）を構成している。なお、光学倍率がプラススのレンズ（正立系の結像光学系）を用いる場合もある。

特許文献１には、予め本来必要な数よりも多くの付加された発光素子を配し（以下、付加された発光素子を冗長素子、それによる潜像スポットを冗長ドットという）、それら冗長素子により潜像担持体に潜像スポットを重ね合わせることで、レンズの倍率誤差などで潜像スポットの間隔がずれても、画像に筋の発生を抑制することができる技術が開示されている。この例では、重ね合わせる潜像スポットを形成する複数の発光素子がオンならばオン同士、オフならばオフ同士と同じデータが与えられる。

特開２００８-１７３８８９号公報

特許文献１に記載の方式では、潜像スポットの位置ずれが１ドットピッチ以内であれば良いが、１ドットピッチ以上ずれると本来重ね合わせられるべきではない潜像スポットが重なることになる。結果として、対応する発光素子がオンのスポットとオフのスポットが重ねあわされる場合もあり、所望の画像とは異なる画像を形成してしまう。

このような、特許文献１に記載の問題発生を防ぐために、冗長ドットを重ね合わせずに、潜像スポットグループ間の間隔が１画素分以上広がる場合に冗長素子を駆動することも考えられる。この場合には、冗長ドットの分だけ露光ヘッドの主走査方向の画素数が増加している。このため、露光ヘッドに送る画像データが不足するという課題があった。

冗長ドットに与える画素データとしては、冗長ドットの隣のドットの画素データを使うことが考えられる。べた塗り部や白紙部はそのような処理で良いが、網点で表現される中間調部では次のような問題が生ずる。冗長ドットの隣のドットがオン、つまり網点を形成するドットであった場合には、冗長ドットもオンとなり網点が大きくなる。するとその部分の面積率が変化してしまう。

この点について、図１２の説明図により説明する。例えば、図１２（ａ）に示すように5×5画素からなる一つの網点セルの中の7ドットがオンとなっていて、28%（7/25）の面積率であったとする。冗長ドットの挿入により網点セルは5×6のサイズとなり、オンドットの数が8になったとする。この場合には、図１２（ｂ）に示すように面積率は26.6%（8/30）となり面積率が下がってその部分が明るくなってしまう。冗長ドットを挿入する位置によっては、オンドットの数が10になるケースもある。その場合には、図１２（ｃ）に示すように面積率は33.3%になってしまい、5%以上も変化してしまうという問題があった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、結像光学系の製造組立て精度などに起因する画質の劣化を防止した画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
潜像担持体と、
第１の結像光学系、第１の結像光学系で結像される光を発光する第１の発光素子、第２の結像光学系、及び第２の結像光学系で結像される光を発光させるとともに、前記第１の発光素子が前記潜像担持体に潜像を形成する位置と第１方向の隣り合う位置で前記潜像担持体に潜像を形成する第２の発光素子、ならびに前記第２の発光素子に前記第１方向で隣接する第３の発光素子を有する露光ヘッドと、
画像データの入力部と、前記露光ヘッドの情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された露光ヘッドの情報に基づいて、前記潜像担持体に形成される潜像スポットの位置ずれを補正するドットデータを前記入力された画像データに付与するデータ付与部と、前記ドットデータが付与された前記画像データをスクリーン処理する画像処理部と、
を有することを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記画像データは、前記第１方向と第２方向に配列された複数の画素で形成され、前記第２の発光素子は、前記潜像スポットの位置ずれ補正用に付加された発光素子である。

また、本発明の画像形成装置は、前記露光ヘッドは単一のヘッドで構成され、複数の色に対応する各色のヘッドが設けられている。

また、本発明の画像形成装置は、前記スクリーン処理は、FMスクリーン処理である。

また、本発明の画像形成装置は、前記各色のヘッドは、画像中の冗長ドットの挿入される潜像スポットグループに対応する部分と、冗長ドットの挿入されない潜像スポットグループに対応する部分で、異なるスクリーン処理を行う請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

また、本発明の画像形成装置は、前記ドットデータを画像データに付与するデータ付与部には、前記各色ヘッドのどの部分に前記冗長ドットが挿入されるかという情報が保持されており、その情報に基づいて前記ドットデータが挿入される。

また、本発明の画像形成装置は、前記結像光学系は光学倍率がマイナスである。

本発明の画像形成方法は、
画像データを第１方向と第２方向に配列された複数の画素で形成する工程と、
露光ヘッドの情報を記憶部に記憶する工程と、
前記記憶部に記憶された露光ヘッドの情報に基づいて、前記潜像担持体に形成される潜像スポットの位置ずれを補正するドットデータを前記入力された画像データに付与する工程と、
前記ドットデータが付与された前記画像データをスクリーン処理する工程と、
第１の発光素子に第１の結像光学系で結像される光を発光させる工程と、
前記潜像スポットの位置ずれを補正する第２の発光素子に第２の結像光学系で結像される光を発光させるとともに、前記潜像担持体の第１方向で前記第１の発光素子が形成した潜像と隣り合う位置に潜像を形成する工程と、
前記第２の発光素子と前記第１方向で隣接する第３の発光素子に第２の結像光学系で結像される光を発光させる工程と、
を有することを特徴とする。

本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すブロック図である。 本発明の参考例を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の参考例を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す説明図である。 本発明の電子写真プロセスを用いた画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。 本発明の前提技術を示す説明図である。 本発明の前提技術を示す説明図である。 本発明の前提技術を示す説明図である。 本発明の前提技術を示す説明図である。 本発明の前提技術を示す説明図である。

本発明の実施形態につき説明する。図８、図９は、本発明の前提技術を示す説明図である。図８は、光学倍率がマイナスのレンズ（ＭＬ）と、発光素子（ドット）との配置関係を示している。図８において、ＭＬ４には、感光体の軸方向（Ｘ方向、第１方向）と感光体の回動方向（Ｙ方向、第２方向）に２以上の発光素子２が配されており、これらの発光素子により感光体には潜像が形成される。発光素子２には、便宜上「１〜Ｎ」の番号を付している。Ｙ方向の図示１列目の発光素子行３ａは、Ｘ方向の図示左側から右側に「２、４、・・・Ｎ」の発光素子が配設されている。Ｙ方向の２列目に配された発光素子行３ｂは、１、３・・・の発光素子が配設されている。ここで、レンズ４は、Ｘ方向に２以上配されてレンズアレイ（ＭＬＡ）を構成する。また、レンズをＸ方向とＹ方向に２以上配してレンズアレイを構成することができる。

図９は、光学倍率がマイナスのレンズアレイを用いた露光ヘッドの説明図である。感光体の軸方向に１ラインの潜像を形成するための発光素子数（ドット数）が増加すると、感光体の軸方向に長いレンズアレイが必要となる。このような場合には、一定の長さの複数のレンズアレイを連結させる事で、長い露光ヘッドを形成することが可能である。図９（ａ）は、長い露光ヘッド１０の概略の全体構成を示しており、５ｎは長い露光ヘッドの一
部のレンズアレイである。図９（ｂ）は、レンズアレイの５ｎを拡大して示す図である。図９（ｂ）において、露光ヘッドは、基板１に２以上の発光素子２を配している。３は、１つのレンズ４に配される２以上の発光素子からなる発光素子グループである。発光素子グループ３は、発光素子を感光体の軸方向Ｘと感光体の回動方向Ｙに２以上配している。４はレンズで、感光体の軸方向（主走査方向、第１方向）Ｘと、感光体の回動方向（副走査方向、第２方向）Ｙに２以上配されて、レンズアレイを構成している。

図９（ｂ）の例では、レンズは第２方向に４ａ、４ｂ、４ｃが配列されている。図９（ａ）に示したように、複数のレンズアレイを感光体の軸方向に連結させる場合には、レンズアレイの製造組み立て精度が低下すると、潜像担持体に形成される潜像スポットの位置ずれが発生して画質が劣化することがあった。この外に、レンズアレイ同士の連結部のピッチ間のバラツキや、レジストずれ（位置ずれ）が発生することもある。

次に、潜像担持体に形成される潜像スポットの例について、図１０に示した説明図で説明する。図１０(ａ)はレンズ倍率の誤差などがなく、理想的な配置となっている潜像スポット６の位置を示したものである。この図において、各発光素子グループは11個の発光素子で構成され、3つの発光素子グループに区分されている。各発光素子グループに対応す
る潜像スポットグループA、B、Cにより、所定の画像が出力される。

前述したように倍率誤差等により潜像スポットの配置は理想位置からずれることがある。図１０(ｂ)はそのような例を示したもので、潜像スポットグループBに対応するレンズ
の倍率の絶対値が小さい方向にずれていて、潜像スポット間のピッチが縮まっている。このような場合、潜像スポットグループAとB、BとCの隣接部で潜像スポットに隙間７ａ、７ｂができるため、出力される画像に白いスジが入る。

図１０（ｃ）ではこのようなスジの発生を抑制するために、発光素子グループBの発光
素子の数を２つ増やしている。８ａ、８ｂは、付加された発光素子である。このように、発光素子を付加し、付加した発光素子にドットデータを供給することで、潜像スポットの位置ずれによる画質劣化が抑制される。このように正規の状態では使用しない付加した発光素子を使用することを冗長ドットの挿入と言う。また、冗長ドットを挿入することでドットデータが不足するが、それを補うためドットデータを追加することを追加画素の挿入と定義する。

図１１は、このような冗長ドットの挿入がある場合とない場合の中間調部分の再現を示したものである。図１１(a)は、図１０(a)と同じくレンズ倍率の誤差がない場合についての中間調部分の再現（上段）、潜像スポット６（下段）を示している。図１１(b)は図１
０(c)と同じく冗長ドットが挿入された場合についての中間調部分の再現（上段）、潜像
スポット６（下段）を示している。図中、網掛けで示された格子は網点ドットが出力されるところである。一部の網点ドットＵ、Ｖ、Ｗについて、図１１(a)と(b)とで対応するものを矢印で結んで示している。図１１(b)では冗長ドットが挿入されているために、図１
１(a)とは網点ドットの位置がＸ方向（第１方向）にずれていることが分かる。

図１は、本発明の処理の流れを示すブロック図である。ポストスクリプト、PCL、ESP/PageなどのPDLで記述されたデータ９０は、データ展開部９１で画素毎24ビットのビットマップデータ９２に展開される。次に、色変換処理９３により、画素毎８ビットの4色別々
のビットマップデータ９４Ｃ、９４Ｍ、９４Ｙ、９４Ｋに変換される。ここで、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｙはイエロー、Ｋはブラックを示しており、４色のカラー画像を形成する。

以下、シアンＣのみで説明する。ビットマップデータに変換されたデータは、追加画素の挿入処理９５Ｃを経て、中間調処理部９６Ｃでディザ処理などにより二値の網点データに変換される。ここで、再度画素毎１ビットの4色別々のビットマップデータ９７Ｃに変
換され、ヘッド制御基板で露光ヘッドに応じた並べ替え処理９８Ｃを行う。並べ替え処理されたデータは、露光ヘッド（ＭＬＡヘッド）へ送られる。

図１の処理において、露光ヘッドごとに冗長ドットが挿入される位置と数は異なる。従って、色毎に露光ヘッドを有している構成では、色毎に冗長ドットが挿入される位置と数がそれぞれに違っている。冗長ドットが挿入されると、図１１で説明したように、中間調処理されたデータもずれてゆくので、この場合二値化されたドットが色毎に別々にずれることになる。角度つきのAMスクリーンでは、そのようなずれによりロゼットパターン（２重リングのロゼット状のパターン）の組み合わせが変化し、再現色が変化してしまう。

本発明の実施形態では、図7を使って後述するようにプリントエンジンを４サイクル方
式とし、単一の露光ヘッドで4色の画像を形成している。このため、色毎に冗長ドットが
挿入される位置がずれることがなく、角度つきのAMスクリーンを使っても、二値化処理されたデータが全ての色で同じようにずれるため、ロゼットパターンの組み合わせが変化することがない。また、単一の露光ヘッドを用いる別の例として、モノクロのプリンタがある。モノクロのプリンタでは、本来的に色を重ねてロゼットパターンを作る必要がないため、本発明の構成が好適に用いることができる。

また、本発明の別の実施形態では、中間調処理９６Ｃ〜９６ＫをFMスクリーンによって行うことができる。FMスクリーンでは、色重ねをしてもロゼッタのようなパターンを作らないため、各色の中間調処理された画像が別々のずれ方をしていても、再現色の色ずれは生じない。つまり、図7のような４サイクル方式だけでなく、複数の露光ヘッドを用いる
タンデム方式でも好適に用いることができる。

図５は、本発明の実施形態を示すブロック図である。本実施形態では、印刷に先立ちＭＬＡヘッドの個々の発光素子にヘッドデータを送出し、発光光量を補正するとともに、ヘッドからＭＬＡヘッドを構成するレンズアレイの個体情報（ヘッド情報）を受け取り、追加画素挿入処理に利用する。印刷時には追加画素挿入処理をしながら印刷データを作成して印刷する。また、印刷後には、画像をスキャンして得られたスキャンデータと濃度測定データから画像処理のパラメータを変更する。図５の構成では、プリンタ３０は、メインコントローラ（ＭＣ）３１、エンジンコントローラ（ＥＣ）３３、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４、ＭＬＡヘッド３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋを有するタンデム方式のエンジン部（ＥＧ）３６を有する。なお、エンジン部３６が４サイクル方式の場合には、ＭＬＡヘッドは単一なので、本図において３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋが省かれていると考えれば良い。

図５において、ＰＣ（プリンタドライバ）２０は、印刷画像を形成し、印刷をプリンタ３０に要求する。このため、メモリ２２と画像処理部（プリンタドライバ）２３を、ホストコンピュータ（ＰＣ）２０に設ける。画像処理部２３には、色変換モジュール２４、スクリーン処理モジュール２５、印刷画像データを格納するページメモリ２６が設けられている。なお、図示を省略しているが、色変換モジュール用のテーブルデータを有するテーブルメモリと、スクリーン処理モジュール用のテーブルデータを有するテーブルメモリが設けられている。

メインコントローラ（ＭＣ）３１には、メモリ３２が設けられており、ページメモリ２６の機能を、メモリ３２に持たせることができる。また、メモリ３２はレンズアレイの冗長ドットなどの情報を記憶する。エンジン部（ＥＧ）３６には、レンズまたはレンズアレ
イの個体情報（レンズの数、レンズ間のピッチなど）を記憶するメモリ３８Ｃ〜３８Ｋを設ける。

ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４には、ヘッド制御モジュール３５、メモリ３２ａが設けられている。メモリ３２ａには各ＭＬ用の発光量調整データ（ヘッドデータ）を格納している。ヘッド制御モジュール３５は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の露光ヘッド（ＭＬＡヘッド）３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋに対して印刷データを送信する。エンジンコントローラ（ＥＣ）３３は、ヘッド制御モジュール３５とエンジン部（ＥＧ）３６を制御する。エンジン部（ＥＧ）３６には、画像をスキャンして濃度測定を行う画像スキャン、濃度測定部が設けられている。

図５の構成の変形例としては、画像スキャンおよび濃度測定部をエンジン部（ＥＧ）３６以外の装置、例えば、メインコントローラ（ＭＣ）３１に設けることができる。また、ＰＣ２０は、プリントサーバでも良い。さらに、画像処理部２３は、プリンタドライバソフトウェアでも、アクセラレータハードウェアでも良い。また、ＭＬ、およびＭＬＡの個体情報は、ＭＬＡヘッド３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋの前記メモリ３８Ｃ〜３８Ｋでなくても、例えば、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４、エンジンコントローラ（ＥＣ）３３等、画像形成部３０内の何れかのモジュール内に格納することができる。

次に、図５において、各部位のデータの流れについて説明する。（１）ホストコンピュータ（ＰＣ）２０は、メインコントローラ（ＭＣ）３１に対して印刷指令と、ヘッドデータを設定する指令を送信する（Ｄａ）。（２）メインコントローラ（ＭＣ）３１は、このヘッドデータの設定指令をエンジンコントローラ（ＥＣ）３３に送信する（Ｄｂ）。（３）エンジンコントローラ（ＥＣ）３３は、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４にヘッドデータの設定指令を送信する（Ｄｃ）。（４）ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４は、各ＭＬＡヘッドにメモリ３２ａに保持されていたヘッドデータを送信する（Ｄｄ）。

（５）各ＭＬＡヘッドは、ヘッド情報をヘッドコントローラ（ＨＣ）３４に送信する（Ｄｅ）。（６）エンジンコントローラ（ＥＣ）３３は、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４からヘッド情報を取得する（Ｄｆ）。（７）メインコントローラ（ＭＣ）３１は、エンジンコントローラ（ＥＣ）３３からヘッド情報を取得する（Ｄｇ）。（８）ホストコンピュータ（ＰＣ）２０は、メインコントローラ（ＭＣ）３１からステータス情報と、ヘッド情報を取得する（Ｄｈ）。

次に、図５の処理について説明する。予め露光ヘッド（ＭＬＡヘッド）毎のレンズ、およびレンズアレイの個体情報（ヘッド情報）をメモリ３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙ、３８Ｋに記憶させておく。ホストコンピュータ（ＰＣ）２０にプリンタ３０を接続する時に、レンズ、およびレンズアレイの個体情報をプリンタ３０のメモリ３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙ、３８ＫからＰＣ２０へ送信し、ＰＣ２０上のメモリ２２へ格納する。ユーザが印刷を要求すると、ＰＣ２０は、メモリ２２へ格納されたＭＬ、およびＭＬＡの個体情報を画像処理部２３に送信し、画像処理部２３は印刷画像を生成する。

画像処理部２３は、印刷命令をメインコントローラ（ＭＣ）３１へ送信すると共に、ページメモリ２６に蓄えた印刷データ（Video Data）をメインコントローラ（ＭＣ）３１を経由して、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４へ送信する（Ｄｉ）。エンジンコントローラ（ＥＣ）３３は、エンジン部（ＥＧ）３６による印刷をコントロールし、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４は、ＭＬＡヘッド３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋへ印刷データを送信する。

図６は、本発明の他の実施形態を示すブロック図である。図６においては、図５のホス
トコンピュータ２０は設けられていない。３０は画像形成装置（プリンタ）で、メインコントローラ（ＭＣ）３１、エンジンコントローラ（ＥＣ）３３、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４、エンジン部（ＥＧ）３６を有している。また、図示を省略した外部ＰＣなどのプリントサーバから、メインコントローラ（ＭＣ）３１へ画像形成指令を出力する。

メインコントローラ（ＭＣ）３１には、レンズアレイの冗長ドットなどの個体情報を記憶するメモリ３２ｂ、色変換モジュール３９ａ、色変換モジュール用のテーブルデータを有するテーブルメモリ３９ｂが設けられている。また、スクリーン処理モジュール３９ｃ、スクリーン処理モジュール用のテーブルデータを有するテーブルメモリ３９ｄ、印刷画像データを格納するページメモリ３９ｅが設けられている。なお、メモリ３２ｂには、エンジンコントローラ（ＥＣ）３３、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４からのデータも格納している。

図６において、発光素子の並びの歪みは光学センサなどの計測手段で測定し、計測結果を例えばメインコントローラ（ＭＣ）３１のメモリ３２ｂに記憶させても良い。付加された発光素子を含むすべての発光素子のオンオフデータ作成などの処理は、メインコントローラ（ＭＣ）３１のＣＰＵで実行する。ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４には、ヘッド制御モジュール３５が設けられている。ヘッド制御モジュール３５は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の露光ヘッド（ＭＬＡヘッド）３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋに対して印刷データを送信する。エンジンコントローラ（ＥＣ）３３は、ヘッド制御モジュール３５とエンジン部（ＥＧ）３６を制御する。エンジン部（ＥＧ）３６には、画像をスキャンして濃度測定を行う画像スキャン、濃度測定部３６ａが設けられている。

図６においては、メインコントローラ（ＭＣ）３１から、エンジンコントローラ（ＥＣ）３３へ印刷指示を送信すると共に、メインコントローラ（ＭＣ）３１にて、印刷パターンを作成し、ページメモリ３９ｅに格納したデータ（Ｖｉｄｅｏ ＤＡＴＡ）をヘッドコントローラ（ＨＣ）３４へ送信する。エンジンコントローラ（ＥＣ）３３は、エンジン部（ＥＧ）３６による印刷をコントロールし、ヘッドコントローラ（ＨＣ）３４は、露光ヘッド３７Ｃ〜３７Ｋへ印刷データを送信する。印刷後、エンジン部３６にて画像をスキャンしたデータ、および、画像の濃度測定を行なった結果をメインコントローラ（ＭＣ）３１へ通知する。画像のスキャン、画像の濃度測定は、画像形成部３０の別装置、例えばヘッドコントローラ（ＨＣ）３４で行う構成としても良い。

メインコントローラ（ＭＣ）３１は、受信したスキャンデータ、及び、濃度測定データにより、意図した印刷結果となっているかを判断し、画像処理部３９へのフィードバック制御を行なう。画像処理部３９へのフィードバックは、色変換テーブル、または、色変換用パラメータ値の変更、スクリーンテーブル、または、スクリーン処理用パラメータ値を変更するものである。

図２は、タンデム方式のプリントエンジンを有し、４色の画像形成を４つの露光ヘッドを使用し、ＦＭスクリーンで中間処理を行うシステム構成の例を示すブロック図である。図２の構成では、ホストコンピュータ２０とプリンタ３０の制御部が示されており、図５の構成と対応している。ホストコンピュータ２０には、PDLデータが送信され、データ展
開部７１、色変換処理部７２、追加画素挿入部７３、中間調処理部７４でそれぞれの処理が行われる。

中間調処理部７４でPDLデータが1bppのビットマップデータに変換されて、プリンタ３
０へ送られる。プリンタ３０には、バッファ８１、ヘッド制御基板３５、プリンタエンジン３６が設けられている。プリンタエンジン３６には、露光ヘッド（MLAヘッド）３７Ｃ
、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋが備えられている。プリンタ３０では、ホストコンピュータ２
０の中間調処理部７４から受信した1bppのビットマップデータをバッファ８１に一旦格納し、印刷プロセスの進行に同期してヘッド制御基板３５を経由して露光ヘッド（MLAヘッ
ド）へデータを送信する。

冗長ドットの挿入位置と個数などの露光ヘッドの情報が、プリンタ３０のヘッド制御基板３５からホストコンピュータ２０の追加画素挿入部７３に予め与えられている。追加画素挿入部７３ではこの情報に基づき、冗長ドットの挿入位置に相当しない位置では、色変換処理部７２から入力した画素データをそのまま中間調処理部７４に出力する。冗長ドット挿入位置に相当する位置では、図示を省略したページデータ保存部からデータを入力せずに直前に出力した画素データをもう一回出力する。こうすることで、画素が追加して挿入される。追加画素挿入部７３は、潜像担持体に形成される潜像スポットの位置ずれを補正するドットデータを前記入力された画像データに付与するデータ付与部として機能する。

モノクロのプリンタでは、図２の色変換処理部７２は省略される。なお、追加画素の挿入位置は、上記のように冗長ドットの挿入位置と一致させる方法の他、後述するビットマップグループ内に均等に配置しても良い。この場合には、潜像スポットグループでｎ個冗長ドットを挿入する場合、スポットグループをｎ個の均等な領域に分け、それぞれの領域の中央に１つずつ冗長ドットを挿入する。

ここからは、中間調処理部でAMスクリーン処理を行う例について説明する。この例では、ビットマップデータを、対応する潜像スポットグループ毎にグループ分けしてビットマップデータグループとし、ビットマップデータグループ毎に必要に応じてディザテーブルを作成しなおして中間調処理を行う。そのため、中間調処理部にも追加画素についての情報が与えられる。

図３は、本発明の処理を行うシステム構成の異なる例を示すブロック図である。図３の例では、図２の例のようなホストコンピュータは使用しておらず、図６の構成と対応している。図３において、PDLで記述された印刷データは、ネットワークを介してプリンタ３
０のプリンタコントローラ３４へ送信される。プリンタ３０の内部では、プリンタコントローラ３４で受信したPDLデータをデータ展開部８２で展開し、色変換処理部８３、追加
画素挿入部、中間調処理部８５でそれぞれの処理を行って、処理済のデータをヘッド制御基板３５に送信する。

ヘッド制御基板３５では、潜像スポットデータの並べ替え処理などを行って、プリンタエンジン３６に設けられている露光ヘッド（MLAヘッド）３７ｃ〜３７Ｋへデータを送信
する。追加画素の挿入位置や挿入個数などの露光ヘッドに関するデータ（情報）は、プリンタコントローラ３４内の追加画素挿入位置・挿入個数データ保持部８６に蓄えられ、追加画素挿入部８４と中間調処理部８５で参照される。追加画素挿入位置・挿入個数データ保持部８６は、潜像担持体に形成される潜像スポットの位置ずれを補正するドットデータを前記入力された画像データに付与するデータ付与部として機能する。

図４は、図３の中間調処理部８５の構成の詳細を示した図である。ディザテーブル計算部８６ｂには、対象のビットマップデータグループに追加画素があるかどうか、あるならばいくつ追加されたかという情報と、対象のビットマップデータグループの各画素が網点セルのどの位置にあたるかという情報が与えられる。追加画素が挿入されているときには、ディザ処理部８６ａは、対象のビットマップデータグループを処理するディザテーブル８６ｃの閾値を計算しなおす。この計算には、網点スポットの発生の仕方を規定する関数が用いられる。

次の式（１）は、網点スポット発生の仕方を規定する関数の例である。各潜像スポットの重心が、網点セルの中心から主走査（ｘ）方向、副走査（ｙ）方向にどれだけの位置にあるかという情報から、その潜像スポットに対応する画像データを二値化する閾値が算出され、それらを集めてディザテーブルが構成される。

（int( 255*Max(x,y)/sqrt(N) ) （１）
ここで、intは整数にする関数、maxは最大を求める関数、sqrtは平方根を求める関数、Nはひとつの網点セルに含まれる画素の個数である。冗長ドットが挿入される場合には、
それに対応してＮの値が増やされる。また、別の方法として、挿入される冗長ドットの数ごとにディザテーブルをあらかじめ用意しておき、挿入された冗長ドットの数の情報から、使用するディザテーブルを切り替えて中間調処理を行っても良い。本発明の実施形態においては、このような処理により、冗長ドットの挿入による局所的な再現濃度の変化が抑制され、高品質な画像が形成できる。

本発明は、光学倍率がマイナスのレンズアレイを備えた露光ヘッドを用いる印刷システムにおいて、結像光学系の製造組立て精度などに起因する画質劣化を防止するものである。このために、ページデータを潜像スポットと同じ密度の画像データに展開する画像展開部と、画像展開部により展開された画像データに中間調処理を行う中間調処理部を有し、画像展開部と中間調処理部の間に、さらに画像データを追加する追加画素挿入部を有し、中間調処理に先立って追加画素を挿入することを特徴とする。

この画像形成装置においては、さらに次のような特徴を有している。（１）単一のMLA
ヘッドを用いることを特徴とする。（２）中間調処理がFMスクリーニングであることを特徴とする。（３）色別にMLAヘッドを有し、画像中の冗長ドットの挿入される潜像スポッ
トグループに対応する部分と、冗長ドットの挿入されない潜像スポットグループに対応する部分で、異なるスクリーニングを行うことを特徴とする。（４）追加画素挿入部には、ヘッドのどの部分に冗長ドットが挿入されるかという情報が保持されており、その情報に基づいて追加画素が挿入される。

図７は、本発明の実施形態における画像形成装置の縦断側面図である。図７において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、潜像担持体として機能する感光体１６５、有機ＥＬアレイが設けられている露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。

現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。

１６５は、前記のように潜像担持体として機能する感光体、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段で有機ＥＬアレイが設けられている。感光体１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。

用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。

上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。

図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。中間転写ベルト１６９は１回転して感光体１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。

４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。

以上、本発明の画質の劣化を抑制した画像形成装置および画像形成方法をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

１・・・基板、２・・・発光素子、３・・・発光素子グループ（スポットグループ）、４・・レンズ（ＭＬ）、５ｎ・・・レンズアレイ（ＭＬＡ）、２０・・・ホストコンピュータ、３０・・・プリンタ、３１・・・メインコントローラ（ＭＣ）、３３・・・エンジンコントローラ（ＥＣ）、３４・・・ヘッドコントローラ（ＨＣ）、３５・・・ヘッド制御モジュール、３６・・・エンジン部（ＥＧ）、３７Ｃ、３７Ｍ、３７Ｙ、３７Ｋ・・・ＭＬＡヘッド、３９・・・画像処理部、３９ａ・・・色変換モジュール、３９ｃ・・・スクリーン処理モジュール、３９ｂ、３９ｄ・・・テーブルメモリ、３９ｅ・・・ページメモリ、４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）・・・感光体、５０・・・中間転写媒体、８１・・・バッファ、７１、８２・・・データ展開部、７２・・・色変換部、８３・・・追加画素挿入部、７４、８５・・・中間調処理部、１６７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）・・・露光ヘッド

Claims (8)

1. 潜像担持体と、
   第１の結像光学系、第１の結像光学系で結像される光を発光する第１の発光素子、第２の結像光学系、第２の結像光学系で結像される光を発光させて前記第１の発光素子が前記潜像担持体に第１潜像を形成する位置と第１方向の隣り合う位置で前記潜像担持体に第２潜像を形成する第２の発光素子、及び前記第２の発光素子より前記潜像担持体に形成された前記第２潜像と前記第１方向で隣り合う位置に前記第２の結像光学系で前記潜像担持体に結像される光を発光する第３の発光素子を有する露光ヘッドと、
   画像データが入力される入力部と、
   前記露光ヘッドの情報を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された露光ヘッドの情報に基づいて、前記潜像担持体に形成される前記第１の潜像と前記第２の潜像との位置ずれを補正する補正データを前記入力された画像データに付与するデータ付与部と、
   前記補正データが付与された前記画像データをスクリーン処理する画像処理部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像データは、前記第１方向と第1方向に直交する第２方向に配設された画素で形成
   され、前記第２の発光素子は、前記補正データが付与された画像データにより発光する発光素子である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記スクリーン処理は、FMスクリーン処理である請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記露光ヘッドは単一のヘッドで構成されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記結像光学系は光学倍率がマイナスである請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記露光ヘッドの情報は、前記結像光学系の倍率誤差である請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像データを第１方向と第２方向に配設された画素で形成する工程と、
   露光ヘッドの情報を記憶部に記憶する工程と、
   前記記憶部に記憶された露光ヘッドの情報に基づいて、潜像担持体に形成される潜像の位置ずれを補正する補正データを前記入力された画像データに付与する工程と、
   前記補正データが付与された前記画像データをスクリーン処理する工程と、
   第１の発光素子に第１の結像光学系で結像される光を発光させて第１の潜像を形成する工程と、
   前記補正データが付与された画像データにより第２の発光素子に第２の結像光学系で結像される光を発光させて前記潜像担持体の前記第１の潜像と隣り合う位置に第２の潜像を形成する工程と、
   前記第２の発光素子と前記第１方向で隣り合う第３の発光素子に第２の結像光学系で結像される光を発光させる工程と、
   を有することを特徴とする画像形成方法。
8. 前記露光ヘッドの情報は、前記結像光学系の倍率誤差である請求項７に記載の画像形成方法。

Images