JP2010271523A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主走査方向に文字・細線などの画像と自然画の画像とが混在する場合であっても、自然画部分の画像処理された画像の濃度変動を低減しつつ、文字、細線などの画像におけるジャギーの発生を抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】判定信号生成部２５０は、各画素に対して画像の特性を判断し、補間演算部２３４で補間を行うか否かの判定データを生成する。判定コード生成部２５１は判定データをコード化する。中央画像処理部２０４は、画像バス２２０を介して判定コードを出力系画像処理部２０５に転送した後、画像データを転送する。判定情報デコード部２３９は、主走査カウンタ２３６から得られるタイミングで、判定情報メモリ２３８から判定コードを取り出して復号化し、補正量演算部２３３に画素ごとのデータとして転送する。補正量演算部２３３は、主走査位置と判定コードを基に、補正量演算を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像データに応じて感光体上に光ビームを走査する走査手段を有する画像形成装置に関する。

近年の電子写真方式の画像形成装置においては、画像データに応じて射出されるレーザ光が、回転するポリゴンミラーにより反射され、感光体上を走査されることにより、画像形成が行われる。この様な画像形成装置において、ポリゴンミラーの回転軸が理想的な位置から角度θ斜めに傾いているとき、レーザ光が主走査方向に１ライン分走査される間に、レーザ光は感光体の周方向に変動する。レーザ光は感光体の周方向に変動するとレーザ光が主走査方向に１ライン分走査される間に走査経路が湾曲してしまう。

感光体の周方向の変動を抑制するために領域毎に異なる走査ラインで走査することによって、湾曲した走査経路を理想の走査経路に近づける処理が提案されている。この走査ラインが切り替わる位置におけるジャギーを平滑化するために走査ラインを切り替える前後のレーザ光をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する補間処理が、特許文献１により提案されている。

ところで、画像形成装置が画像形成を行うべき画像には、文字や線画の他、写真等のハーフトーン画像がある。画像形成装置は、ハーフトーンの画像データに対してディザ処理などを行って画像形成を行う。ディザ処理された画像データに、スムージングのための補間処理が行われると、ディザパターン中の濃度バランスの片寄りや微小ドット部分が発生する。ディザパターン中の濃度バランスの片寄りや微小ドット部分に付着するトナー量の不安定さなどにより、ハーフトーンの濃度の再現性に影響が出ることがわかった。

このため文字、細線などの画像が形成される領域では、ジャギーが目立たないように、画像形成装置は補間演算を行い、自然画などが形成される領域では、補間演算を行わないで濃度保存が行えるように、画像形成装置は補間演算を行わないことが好ましい。

特開２００３−１８２１４６号公報

その際、走査ラインが切り替わる領域毎に補間演算を行う／行わないことを示す判定信号を、画像データを転送するバスを利用して転送することが出来る。この場合、画像の判定を行い、文字領域あるいは自然画像領域を判定し、感光体ドラムの書出し位置の基準となる主走査同期信号に同期して、画像バスに判定信号を転送する。そして、判定信号が転送され終わった後、実際の画像データが転送される。この判定信号および画像データの転送は、画像転送クロック（図示せず）に同期して主走査同期信号の間に所定の主走査画素数分行うことになる。

しかしながら近年、より高解像度化の要求が高まっており、高解像度プリントを実現するには画像転送クロックを高速化しなければ、画像データおよび判定信号を転送することができなくなってしまう。しかし、画像転送クロックを高速化すると、消費電力が大きくなることや、信号の高速動作による放射ノイズなどの影響が発生しやすくなり、この対策に伴うコストがかかってしまう。

本発明に係る画像形成装置は、画像データに応じて感光体上に光ビームを走査する走査手段と、前記走査手段により前記感光体上に走査される光ビームの走査ラインのジャギーを平滑化するための画像処理を画像データに行って前記走査手段へ出力するスムージング手段と、画像データに基づいてハーフトーン画像を表す領域を認識し、ハーフトーン画像を表す領域に対応づけて、ジャギーを平滑化しないことを示す判定コードを生成し、前記判定コード及び前記画像データを画像バスを介して時分割で前記スムージング手段へ伝送する画像処理手段と、を有し、前記スムージング手段は、ジャギーを平滑化するか否かを前記判定コードに応じて切り替え、前記画像処理手段は、前記画像バスの一部のビットを使用して画像データを伝送するとき、可逆変換を行える前記判定コードに符号化して、画像データを伝送するビットを使用して判定コードを伝送し、前記スムージング手段は、前記判定コードの逆変換を行って復号化することを特徴とする。

本発明によれば、判定データを符号化することで全画素の判定データを画像データとともに高速に転送することができ、高解像度プリントを行うことができる。また可逆変換を行える、圧縮した判定コードを転送するので、データ量を落とすことなく、高精度な判定を維持することができ、高画質な画像を形成することが可能になる。

第１の実施形態におけるカラー複写装置の全体構成を概略的に示す図である。 レーザスキャナユニット１０７の構成を示す図である。 カラープリンタ１０１の制御ユニットの構成を示す図である。 出力系画像処理部２０５および中央画像処理部２０４の内部構成を示す図である。 補正量演算部２３３の動作を示すタイミングチャートである。 画像バスにおける画像データと判定コードの転送を示すタイミングチャートである。 判定データのコード化を示す図である。 第２の実施形態における判定コードの生成を示す図である。 第３の実施形態における通常画質モードの場合と高画質モードの場合の画素の大きさの違いを示す図である。 通常モード時における、ＢＤ信号および主走査同期信号の変化、画像バスのデータ転送、およびレーザ発光の状態を示すタイミングチャートである。 高画質モード時における、ＢＤ信号および主走査同期信号の変化、画像バスのデータ転送、およびレーザ発光の状態を示すタイミングチャートである。 出力系画像処理部２０５および中央画像処理部２０４の内部構成を示す図である。 従来のデジタル複合複写機の斜入射方式における部材の配置およびビーム軌跡を示す図である。 感光ドラムの走査経路を示す図である。 ポリゴンの回転軸にビームが垂直に入射する方式におけるビームの軌跡を示す図である。 副走査方向の補間を用いて軌道のずれを補正する様子を示す図である。 画像データと判定信号（判定コード）の転送を示すタイミングチャートである。 判定信号の領域の間に文字・細線などの画像と自然画の画像とが混在する場合の画像を示す図である。

本発明の画像形成装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置は、４つの感光体をタンデム方式により配した４ドラム系のカラー複写装置に適用される。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態における電子写真方式の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。画像形成装置は、カラー画像読み取り装置（カラースキャナ）１００およびカラー画像記録装置（カラープリンタ）１０１から構成される。

カラースキャナ１００は、原稿１０２の画像を照明ランプ１０３、ミラー群１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃおよびレンズ１０５を介してカラーセンサ１０６に結像する。そして、カラースキャナ１００は、原稿のカラー画像情報を、例えばブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。

カラープリンタ１０１は、カラースキャナ１００で得られたＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号の強度レベルをもとに、画像処理部（図示せず）で色変換処理を行い、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のカラー画像データを得る。

カラープリンタ１０１は、各色のトナーに対して１つずつ設けられた書き込み光学ユニット１０７Ｍ（マゼンタ用）、１０７Ｃ（シアン用）、１０７Ｙ（イエロー用）、１０７Ｋ（ブラック用）で、カラースキャナ１００からのカラー画像データを光信号に変換する。カラープリンタ１０１は、この変換された光信号を用いて、原稿画像に対応した光書き込みを行い、各色に設けられた感光体１０８Ｍ（マゼンタ用）、１０８Ｃ（シアン用）、１０８Ｙ（イエロー用）、１０８Ｋ（ブラック用）に静電潜像を形成する。なお、光学ユニットを色毎に区別する必要がない場合、光学ユニット（レーザスキャナユニット）１０７と総称する。このことはその他の構成部品においても同様である。

感光体（感光ドラム）１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋは、図中矢印で示すように反時計方向に回転する。感光体１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋの周囲には、それぞれ各色に設けられた帯電器１０９Ｍ（マゼンタ用）、１０９Ｃ（シアン用）、１０９Ｙ（イエロー用）、１０９Ｋ（ブラック用）が配置される。また、各色の感光体１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋの周囲には、Ｍ現像器１１０Ｍ、Ｃ現像器１１０Ｃ、Ｙ現像器１１０Ｙ、Ｂｋ現像器１１０Ｋがそれぞれ感光体１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋに接するように配置される。

また、中間転写体としての中間転写ベルト１１１、および第１転写バイアスブレード１１２Ｍ（マゼンタ用）、１１２Ｃ（シアン用）、１１２Ｙ（イエロー用）、１１２Ｋ（ブラック用）が設けられる。また、駆動モータ（図示せず）により中間転写ベルト１１１を駆動する駆動ローラ１１３および従動ローラ群１１４、１１５が中間転写ベルト１１１を張架するように配置される。

それぞれの作像系における各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体の表面に接触させて回転する現像スリーブや、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像パドルなどで構成される。

また、第２転写バイアスローラ１１６は、中間転写ベルト１１１の従動ローラ１１４に対向する位置に配置される。第２転写バイアスローラ１１６には、中間転写ベルト１１１に対して第２転写バイアスローラ１１６を離接可能に駆動する離接機構（図示せず）が設けられている。

また、中間転写ベルト１１１の表面であって、従動ローラ１１５に対向する所定位置には、ベルトクリーニングユニット１１７が設けられている。このベルトクリーニングユニット１１７の接離動作タイミングにおいて、プリントスタートから最終色の画像後端部のベルト転写が終了するまで、接離機構（図示せず）は、ベルトクリーニングユニット１１７をベルト面から離間させておく。その後、所定のタイミングで、接離機構（図示せず）は、ベルトクリーニングユニット１１７をベルト面に接触させ、クリーニングを行わせる。

カラープリンタ部では、最初にマゼンタの画像形成が開始される。その後、中間転写ベルト１１１の回転速度に対し、感光体１０８Ｍと感光体１０８Ｃの位置ズレ分だけ遅れたタイミングで、シアンの画像形成が開始される。

さらに、中間転写ベルト１１１の回転速度に対し、感光体１０８Ｃと感光体１０８Ｙの位置ズレ分だけ遅れたタイミングで、イエローの画像形成が開始される。最後に、中間転写ベルト１１１の回転速度に対し、感光体１０８Ｙと感光体１０８Ｋの位置ズレ分だけ遅れたタイミングで、ブラックの画像形成が開始される。

各色のレーザスキャナユニット１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｙ、１０７Ｋは、画像処理部で処理され、記録部に格納されている各色（Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋ）の画像データを読み出す。レーザスキャナユニット１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｙ、１０７Ｋは、この画像データに基づき、所定のタイミングから各色の感光体１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋに対し、レーザ光による光書き込みを行い、順次、潜像形成を開始する。このとき、各色の感光体１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋは、それぞれ各色の帯電器１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ、１０９Ｋで順次一様に帯電されている。

４ドラムの代表例として、マゼンタの画像形成について説明する。感光体１０８Ｍへのレーザの露光が開始されると、Ｍ潜像の先端部から現像を可能にするために、Ｍ現像器１１０Ｍの現像スリーブが回転し、現像バイアスが印加される。それ以後、Ｍ潜像の現像動作が続けられ、潜像後端部がＭの現像位置を通過した時点で、現像動作は不作動状態になる。感光体１０８Ｍ上に形成されたマゼンタの第１画像のトナー像は、第１転写バイアスブレード１１２Ｍにより、中間転写ベルト１１１に転写され、保持される。

これら一連の動作が他のシアン、イエロー、ブラックの各ユニットで順次行われ、各色の第１画像で形成されたフルカラーのトナー像が中間転写ベルト１１１上に形成される。

ここで、レーザスキャナユニット１０７の構成について説明する。図２はレーザスキャナユニット１０７の構成を示す図である。同図（Ａ）は正面から視た構成を示し、同図（Ｂ）は平面から視た構成を示す。レーザスキャナユニット１０７は、発光素子アレー１５０、レンズ１５１、ポリゴンミラー１５６、ポリゴンモータ１５２、ＢＤ検知素子１５３、ｆθレンズ１５４および平面ミラー１５５を有する。

発光素子アレー１５０は、４つの発光素子を有し、同時に４ラインを照射する。レーザスキャナユニット１０７は、発光素子アレー１５０から発せられたレーザ光を、レンズ１５１を介して、ポリゴンモータ１５２によって駆動されて回転する、６面からなるポリゴンミラー１５６の面に照射する。発光素子アレー１５０から発せられたレーザ光は、ポリゴンモータ１５２が１回転する間に６回走査するように偏光する。

偏光したレーザ光は、走査の始めで、ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔ（ＢＤ）検知素子１５３により検知される。ＢＤ検知素子１５３は、各主走査ごとの露光開始のトリガーとなるＢＤ信号を生成する。

また、レーザスキャナユニット１０７は、中間転写ベルト１１１に設けられたＨＰセンサ（図示せず）の信号を受け、その信号の立ち上がりエッジもしくは立下りエッジにＢＤ信号が同期するように、ポリゴンモータ１５２の位相制御を行う。また、レーザスキャナユニット１０７は、ＨＰセンサの信号の立ち上がりエッジもしくは立下りエッジにより、主走査方向に対して垂直方向である副走査方向の露光開始タイミングを得る。

また、レーザスキャナユニット１０７は、ｆθレンズ１５４により、主走査方向の両端部の走査速度の補正を行い、平面ミラー１５５によりレーザ光を偏光し、レーザスキャナユニット１０７の下部に配置された感光ドラム１０８に照射する。ここで、レーザスキャナユニット１０７は、感光体上に光ビームを走査する走査手段の一例である。

また、中間転写ベルト１１１上にフルカラーのトナー画像が形成されると、第２転写バイアスローラ１１６は中間転写ベルト１１１に接する位置に離接機構により移動する。

また、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１１１上に形成される以前に、カラープリンタ１０１は、カセット１１８から給紙した記録媒体を、給紙ローラ１１９、搬送ローラ１２２、１２１、１２０を経由してレジローラ１２３に待機させておく。

第２転写バイアスローラ１１６が中間転写ベルト１１１に接すると、中間転写ベルト１１１上のトナー像が記録媒体の所定の位置に転写されるように、レジローラ１２３がＯＮし、記録媒体は第２転写バイアスローラ１１６に送り込まれる。第２転写バイアスローラ１１６では、中間転写ベルト１１１上のトナー像を記録媒体に転写させるために、所定の転写バイアスが印加されている。これにより、記録媒体上にトナー像が一括転写される。

こうして転写された記録媒体は定着装置１２４に搬送されると、所定の温度に制御された上下の定着ローラによってトナー像が融解・定着し、高解像度のフルカラーコピーが得られる。

この後、記録媒体へ転写後の中間転写ベルト１１１の表面はベルトクリーニングユニット１１７で清掃されると、コピー動作が終了する。

図３はカラープリンタ１０１の制御ユニットの構成を示す図である。カラープリンタ１０１の制御ユニットは、読取系画像処理部２００、ＰＤＬ処理部２０１、外部インタフェース２０２、画像メモリ２０３、中央画像処理部２０４、ＣＰＵ２６１および出力系画像処理部２０５、２０６、２０７、２０８を有する。また、中央画像処理部２０４と出力系画像処理部２０５、２０６、２０７、２０８との間には、画像データが転送される画像バス２２０（信号線）が接続されている。

カラースキャナ１００で読み取られた画像信号は、読取系画像処理部２００で読取デバイスに依存するシェーディング補正などの画像処理が施されると、中央画像処理部２０４に渡される。

中央画像処理部２０４は、画像メモリ２０３に画像データを格納し、感光ドラム間の距離を反映した適切なタイミングで、画像バス２２０を介して出力系画像処理部２０５〜２０８に画像データを渡す（転送する）。また、中央画像処理部２０４は、外部インタフェース２０２を介して、電話回線、ネットワークなどの外部から入力データを受信する。受信したデータがＰＤＬ（ＰａｇｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＬａｎｇｕａｇｅ）データである場合、ＰＤＬ処理部２０１はこのＰＤＬデータを画像情報（画像データ）に展開する。出力系画像処理部２０５〜２０８は、展開した画像データに対し、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像処理を行い、レーザ出力に最適な処理および補正処理を行う。

図４は出力系画像処理部２０５および中央画像処理部２０４の内部構成を示す図である。なお、出力系画像処理部２０５〜２０８は同様の構成を有するので、ここでは出力系画像処理部２０５についてだけ説明する。なお、出力系画像処理部２０５はスムージング手段の一例である。

中央画像処理部２０４は判定信号生成部２５０および判定コード生成部２５１を有する。出力系画像処理部２０５は、ラインバッファ２３１、ラインセレクタ２３２、補正量演算部２３３、補間演算部２３４、曲がり特性メモリ２３５および主走査カウンタ２３６を有する。また、出力系画像処理部２０５は、メモリ制御部２３７、判定情報メモリ２３８および判定情報デコード部２３９を有する。

本実施形態では、ラインのずれ幅は製造バラツキも含めて最大で２０ラインに及ぶ。ラインバッファ２３１（画像記憶手段）は、想定される最大ずれ幅分のライン数と後段の補間演算に使用するライン分のライン数の（複数ラインの）画像データを保持する。

ラインバッファ２３１は、１ライン転送されるごとに、最初に転送されたラインデータを入れ替えるために、最新の２０＋１ライン分のデータを保持する。

ラインセレクタ２３２は、ラインバッファ２３１が保持する全てのラインデータを受けると、補正量演算部２３３の指示に従い、特定のラインデータを選択して出力する。本実施形態では、補間演算部２３４によって線形補間が行われるので、ラインセレクタ２３２は補間位置近傍の２ラインを出力する。

また、補正量演算部２３３は、光学系による走査の曲がり（走査の湾曲）を示す数値を保持する曲がり特性メモリ２３５から、次の補正位置と補正量を予め読み出す。このように、曲がり特性メモリ２３５には、光ビームの走査ラインの湾曲または傾きである歪みを補正するためのデータが保持されている。そして、補正量演算部２３３は、主走査カウンタ２３６の出力から走査ライン内の補正位置を把握し、この補正位置からの距離、補正量およびＣＰＵ２６１からの補正範囲の指示データを基に、各画素位置の補正量を出力する。

補正量の単位はラインである。補正量演算部２３３は、残り誤差が０〜１ライン未満の範囲になるように補正量を決定し、ラインセレクタ２３２に渡す。また、補正量演算部２３３は、残り誤差を線形補間の係数値として、補間演算部２３４に渡す。ここで、ラインセレクタ２３２、補間演算部２３４および補正量演算部２３３は画像補正手段の一例である。

図５は補正量演算部２３３の動作を示すタイミングチャートである。補正量演算部２３３は、１ラインの始めから、画素ＩＤ=１、２、３、・・・と計数する。補正量（全域）の数値は、曲がり特性メモリ２３５から読み出した数値であって、理想的な補正値と一致する。

補正量（全域）の数値の整数部は、ラインセレクタ２３２の出力のうち、一方のセレクトライン１から読み出されるラインの画像中の位置を示す。また、セレクトライン２から読み出されるライン（隣接するライン）の画像中の位置は、セレクトライン１の値に「１」を加算した値である。一方、補正量（全域）の数値の小数部は、補間係数を示す。

始めに、補正演算を行う場合を示す。ＣＰＵ２６１は、出力系画像処理部２０５に対し、全域補正を指示し、補間係数（全域）の数値を選択し、補間演算部２３４で補間処理を行う。また、ＣＰＵ２６１は、出力系画像処理部２０５〜２０８に対し、部分補正を指示し、補間係数（部分）の数値を選択し、補間演算部２３４で補間処理を行う。

本実施形態では、図５の範囲内において、部分補正のパラメータは、つぎのように設定されている。すなわち、補間のポイントとして、画素ＩＤ=６、１６が補正の中心に設定され、＋２画素〜−２画素の範囲が補正範囲に設定されている。

補正量（部分）の数値は、中心位置で小数部が「０．５」であり、補正範囲外まで均等に係数が遷移するように演算される。従って、補間係数（部分）の補正範囲では、補正量（部分）の小数部が補間係数として用いられる。

補間演算部２３４は、補間係数をαとした場合、数式（１）の演算を行って出力する。

出力 ＝ ライン１ × （１−α） ＋ ライン２ × α ……（１）
このように、イエロー（Ｙ）の画像データは、出力系画像処理部２０５で処理され、１ラインの全域に亘って補正される。一方、他の色（マゼンタ、シアン、ブラック）の画像データは、それぞれ出力系画像処理部２０６〜２０８で処理され、１ラインの部分的に補正される。従って、イエローと他の色（マゼンタ、シアン、ブラック）との色ずれが小さく抑えられ、かつ細線の太さの均一性も保たれ、良好な画質が得られる。このように、主走査の全域に対し、補正演算が行われる。

つぎに、ディザ処理などが行われた画像に対し、補正演算を行わない場合の動作を示す。図６は画像バスにおける画像データと判定コードの転送を示すタイミングチャートである。主走査カウンタ２３６は、主走査同期信号に同期して計測を行う。

画像バス２２０は中央画像処理部２０４と出力系画像処理部との間で接続されている。画像バス２２０では、その一部のビットを使用して、判定コードと画像データが時分割で転送（伝送）される。中央画像処理部２０４は、画像を判定して補間処理を行う必要のある画像領域を特定する。そして、メモリ制御部２３７は、主走査カウンタ２３６のある値の範囲のみを対象とし、その範囲内の判定コードを判定情報メモリ２３８に格納する。

ここで、判定コードについて説明する。中央画像処理部２０４は、画像メモリ２０３から画像データを読み出し、画像判定を行う。判定信号生成部２５０は、各画素に対して画像の特性を判断し（例えばハーフトーン画像を表す領域であるか否かを認識し）、補間演算部２３４で補間を行うか否かの判定データを生成する。

本実施形態では、判定データは、補間処理を行う／行わないことを表す１ビットのデータとする。この１ビットのデータは、値１である場合に補間処理を行い、値０である場合に補間処理を行わない情報、つまりハーフトーン画像を表す領域に対応づけてジャギーを平滑化しないことを示す情報であるとする。

判定コード生成部２５１は判定データをコード化する。本実施形態では、画像データは１画素あたり４ｂｉｔの濃度データであるとする。判定コード生成部２５１は、４画素分の判定データ（１ｂｉｔ）を４ｂｉｔのデータにまとめるというコード化を行う。

図７は判定データのコード化を示す図である。判定データは１ビットのデータであり、４ビット分の判定データがまとめてコード化されていることが分かる。

中央画像処理部２０４は、画像バス２２０を介して判定コードを出力系画像処理部２０５に転送（伝送）した後、同じく画像バス２２０を介して画像データを転送（伝送）する。

メモリ制御部２３７は、主走査カウンタ２３６から得られる主走査位置を元に、判定コードが転送されてくるタイミングで、判定コード部分のみを判定情報メモリ２３８に書き込む。判定情報デコード部２３９は、主走査カウンタ２３６から得られるタイミングで、判定情報メモリ２３８から判定コードを取り出す。このとき、判定コードは４画素のデータとしてコード化されているので、判定情報デコード部２３９は、判定コードを復号化（デコード）し、補正量演算部２３３に画素毎のデータとして転送する。

補正量演算部２３３は、主走査カウンタ２３６から得られる主走査位置と判定情報メモリ２３８に格納されている判定コードを基に、補正量演算を行う。このとき、判定情報デコード部２３９によって復号化（デコード）された画素毎の判定データから、デジタル補正演算を行わないという情報が得られている場合、補正量演算部２３３は、補正量を値０とし、補間演算部２３４にその情報を送る。

これにより、この領域に対し、補間演算部２３４が補間処理を実質的に行わないで、画像が形成される。すなわち、ディザ処理等を行った領域に対し、デジタル補間演算を行わずに濃度の安定した画像を出力することができる。一方、細線などの補間演算が必要な画像に対しては、ジャギーの少ない安定した細線を出力することが可能となる。

第１の実施形態のカラー複写装置によれば、主走査方向に文字・細線などの画像と自然画の画像とが混在する場合であっても、自然画部分の画像処理（ディザ処理）された画像の濃度変動を低減し、文字、細線などの画像におけるジャギーの発生を抑制できる。

すなわち、自然画などのハーフトーン画像（絵）に対して階調が保持されるようにデジタル補間処理を行わないことで、濃度の安定した高画質を維持することができる。一方、それ以外の文字・細線などの画像に対してデジタル補間処理を行うことで、走査線（走査ライン）にジャギーが発生しないようにすることができる。

また、画像データを元に画像補正の有無を決定し、画像転送用のバス幅のみで判定データが転送されるので、接続コネクタ、接続ケーブル（ハーネス）などの部品点数を少なくすることができる。よって、コストを削減し、安価に実現することができる。

また、全画素の判定データを転送するので、データ量を落とすことなく判定を維持することができ、高画質な画像を形成することが可能になる。また、線形補間を行うことで、１ライン未満のずれを小さく抑えることができ、かつ細線の太さの均一性を保つことができ、良好な画質を得ることができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態の画像形成装置は、４つの感光体をタンデム方式により配した４ドラム系のカラー複写装置に適用される。なお、第２の実施形態のカラー複写装置の構成は、前記第１の実施形態と同様のものであり、その基本的な動作も同様であるので、その詳細な説明を省略し、前記第１の実施形態と異なる部分について主に説明する。すなわち、第２の実施形態の画像形成装置においては、判定コード生成部２５１は、後述するように、可逆変換を行える、ＲＬＥ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）圧縮方式で判定データを圧縮し、判定コードを生成する。また、判定情報デコード部２３９は、判定コード生成部２５１で生成される、可逆変換を行える判定コードのデコード（逆変換）を行い、判定データに変換する。

判定コード生成部２５１の動作について詳しく説明する。判定信号生成部２５０は、画像メモリ２０３から読み出された画像データが文字、細線などの画像の領域であるのか、ディザ処理などが施された画像の領域であるのかを判定し、判定信号（判定データ）を生成する。つまり、判定信号の周期は低速な信号であることが予想される。

このため、判定コード生成部２５１は、ＲＬＥ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）圧縮方式で判定データを圧縮して判定コードを生成する。図８は第２の実施形態における判定コードの生成を示す図である。図には、主走査方向に１２８画素分の領域で補正を行うと判定し、その後の２００画素分の領域で補正を行わないと判定した場合における、判定信号（判定データ）が示されている。

判定コード生成部２５１は、ＲＬＥ圧縮方式で圧縮する際、判定データのうち、最初の４ｂｉｔを判定コードの値とし、その後の８ｂｉｔをその値がいくつ続くかを示す値となるように、コード化を行う。図８では、値１が１２８画素分続くので、１２ビットのデータとして１６進数で“１８０”というコード化が行われる。また、その後、値０が２００画素分続くので、１２ビットのデータとして１６進数で“０Ｃ８”というコード化が行われる。これにより、計３１８ビットのデータを２４ビットに圧縮して転送することが可能となる。

メモリ制御部２３７は、転送された判定コードを判定情報メモリ２３８に書き込む。その後、判定情報デコード部２３９は、所定のタイミングで、判定コード生成部２５１で可逆変換を行える、判定コードのデコード（逆変換）を行い、判定データに変換する。この後の動作は、前記第１の実施形態と同様である。

このように、第２の実施形態のカラー複写装置によれば、判定データを圧縮することで、主走査方向における全画素の判定信号を画像データとともに高速に転送することができ、高解像度プリントを行うことができる。従って、判定情報メモリ２３８の容量を減らすことができ、より安価な構成にすることができる。また、中央画像処理部２０４からの画像データおよび判定コードの転送に用いられる転送クロックは通常のままであっても、判定信号の精度を落とすことなく転送することが可能である。従って、より高画質な補正処理が行える。すなわち、可逆変換を行える、圧縮した判定コードを転送するので、データ量を落とすことなく、高精度な判定を維持することができ、高画質な画像を形成することが可能になる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態の画像形成装置は、４つの感光体をタンデム方式により配した４ドラム系のカラー複写装置に適用される。なお、第３の実施形態のカラー複写装置の構成は、前記第１の実施形態と同様のものであり、その基本的な動作も同様であるので、その詳細な説明を省略し、前記第１の実施形態と異なる部分について主に説明する。

第３の実施形態では、カラー複写装置は、高画質モード（高解像度モード）と通常画質モード（低解像度モード）の２つの動作モードを有する。高画質モードは通常画質モードに対して解像度を２倍にする動作モードである。

図９は第３の実施形態における通常画質モードの場合と高画質モードの場合の画素の大きさの違いを示す図である。中央画像処理部２０４が扱う画像の画素サイズは図９に示すように異なる。すなわち、主走査方向における解像度は、通常画質モードにおいて６００ｄｐｉであり、高画質モードにおいて１２００ｄｐｉである。これにより、画像データのデータ量は２倍になる。

高画質モードにおけるカラー複写装置の動作について説明する。高画質モード時（高解像度モード時）、感光体１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋ、中間転写ベルト１１１、従動ローラ１１４、１１５および定着装置１２４は、通常画質モードに比べて半分の回転速度で動作を行う。

一方、ポリゴンモータ１５２は、通常画質モードと高画質モードのいずれでも同じ速度で回転を行う。つまり、ＢＤ検知素子１５３が発生するＢＤ信号は、通常画質モードと高画質モードのどちらのモードであっても、同じ周期で発生する。

図１０は通常モード時における、ＢＤ信号および主走査同期信号の変化、画像バスのデータ転送、およびレーザ発光の状態を示すタイミングチャートである。低解像度モード時、中央画像処理部２０４は、主走査同期信号に同期して画像のラインごとのデータを転送する際、画像バス２２０に判定コードと画像データを送出する。

画像バス２２０において、転送データ３１０のうち、白色の部分３１０aは画像データであり、斜線の部分３１０bは判定コードである。その後、判定コードを元に、出力系画像処理部２０５〜２０８で画像補正処理された画像データは、ＢＤ信号に同期して出力系画像処理部２０５〜２０８から出力される。レーザスキャナユニット１０７は、この画像データを元にレーザを発光して画像を形成する。

図１１は高画質モード時における、ＢＤ信号および主走査同期信号の変化、画像バスのデータ転送、およびレーザ発光の状態を示すタイミングチャートである。高画像モードでは、副走査方向に対し、解像度は上がっていない。前述したように、感光ドラム１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｋ、中間転写ベルト１１１、従動ローラ群１１４、１１５および定着装置１２４は、通常画質モード時に比べ、半分の回転速度で動作する。従って、図１１に示すように、ＢＤ信号の２回に１回だけレーザ発光を行えばよい。また、主走査同期信号をＢＤ信号と同周期にする場合、画像データの転送も、主走査同期信号の２回に１回だけで間に合うことになる。

これにより、中央画像処理部２０４は、画像データを転送しない区間に判定コードを転送する。このような転送を行うことで、中央画像処理部２０４は、主走査同期信号をトリガとして判定コードと画像データを交互に転送する。図中、白色の部分３２０ａは画像データであり、斜線の部分３２０ｂは判定コードである。

高画質モードの場合、主走査の解像度が２倍になっているので、判定データも２倍の情報量が必要になる。また、ＲＬＥなどの圧縮方式の場合、解像度が上がると、判定データの“０”、“１”の反転回数が多くなるので、圧縮率が下がる、もしくは元のデータ量より多くなる可能性がある。仮に、判定情報メモリ２３８が通常画質モードで足りる容量分しか持っていないとすると、中央画像処理部２０４が判定コードを全ビット分送ることは困難になる。

図１２は出力系画像処理部２０５および中央画像処理部２０４の内部構成を示す図である。なお、出力系画像処理部２０５〜２０８は同様の構成を有するので、ここでは出力系画像処理部２０５についてだけ説明する。通常画質モードでは、出力系画像処理部２０５〜２０８は、前記第２の実施形態で示した動作と同じように動作する。ここでは、高画質モード時の動作について説明する。

本実施形態では、高画質モードの場合、主走査同期信号に対し、画像データと判定信号は交互に転送される。また、判定コードは、圧縮されずに画素数分だけ転送される。この判定コードは、判定情報メモリ２３８ではなく、主走査カウンタ２３６で発生するタイミングに応じてラインバッファ２３１に書き込まれる。

判定情報デコード部２３９は、図中、符号kに示すように、判定コードをラインバッファ２３１から読み出し、補正量演算部２３３に渡すことで、補正量演算が行われる。

このように、第３の実施形態のカラー複写装置によれば、高画質モードにおいて、判定コードのデータ量が増えてしまう場合でも、転送クロックを高速にすることなく、また、判定精度も落とすことなく、補正処理が行える。また、判定情報メモリ２３８は、通常画質モードの容量に対応することで、回路規模を抑えることができ、低コストで実現することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、判定コード生成部（符号化手段）は、判定信号生成部（判定生成手段）によって生成された判定データの特性を判断し、この判定データが所定のデータ量以下に圧縮できる場合、圧縮して判定コードに符号化する。一方、所定のデータ量以下に圧縮できない場合、判定コード生成部は、一定間隔の領域に区切った判定データに対し、間引き変換を行って判定コードに符号化する。そして、判定コード生成部は、どちらの符号化方式であるかを示すコード状況データを判定コードに付加する。また、判定情報デコード部（復号化手段）は、判定コードに付加されたコード状況データを判別し、復号化方式を切り替えて判定コードを判定データに復号化する。これにより、転送されるデータ量を適切に抑えることができる。すなわち、画像の特性によっては、判定データを全てコード化できない場合、判定データを間引き転送を行うことで、判定データを保持するメモリなどの記憶容量を減らすことができる。

また、本発明は、画像形成装置として、本来の印刷装置の他、印刷機能を有するファクシミリ装置、印刷機能、コピー機能、スキャナ機能等を有する複合機（ＭＦＰ）であってもよいことは勿論である。

上記実施の形態では、画像形成装置として、中間転写体を使用し、この中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、この中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置を例示している。しかし、この転写方式に限定されるものではなく、記録媒体担持体を使用し、この記録媒体担持体に担持された各色のトナー像を順次記録媒体に重ねて転写する画像形成装置であってもよい。

また、上記実施形態に記載されている構成部品の形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲は上記例示するもののみに限定されものではない。

また、シートとしては、紙媒体、ＯＨＰシート、厚紙用紙、タブ紙など、特に限定されない。

２０４ 中央画像処理部
２０５〜２０８ 出力系画像処理部
２３３ 補正量演算部
２３４ 補間演算部
２３５ 曲がり特性メモリ
２３６ 主走査カウンタ
２３８ 判定情報メモリ
２３９ 判定情報デコード部
２５０ 判定信号生成部
２５１ 判定コード生成部

Claims (6)

1. 画像データに応じて感光体上に光ビームを走査する走査手段と、
   前記走査手段により前記感光体上に走査される光ビームの走査ラインのジャギーを平滑化するための画像処理を画像データに行って前記走査手段へ出力するスムージング手段と、
   画像データに基づいてハーフトーン画像を表す領域を認識し、ハーフトーン画像を表す領域に対応づけて、ジャギーを平滑化しないことを示す判定コードを生成し、前記判定コード及び前記画像データを画像バスを介して時分割で前記スムージング手段へ伝送する画像処理手段と、を有し、
   前記スムージング手段は、ジャギーを平滑化するか否かを前記判定コードに応じて切り替え、
   前記画像処理手段は、前記画像バスの一部のビットを使用して画像データを伝送するとき、可逆変換を行える前記判定コードに符号化して、画像データを伝送するビットを使用して判定コードを伝送し、
   前記スムージング手段は、前記判定コードの逆変換を行って復号化することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記スムージング手段は、入力された複数ラインの画像データにジャギーを平滑化するための係数を乗じて、当該画像データを前記走査手段へ出力することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記走査手段により前記感光体上に走査される光ビームの走査ラインの歪みを補正する歪み補正手段を更に有し、
   前記スムージング手段は、前記歪み補正手段により歪みが補正されることにより生じる走査ラインのジャギーを平滑化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. 前記歪みは、光ビームの走査ラインの湾曲または傾きであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. ジャギーを平滑化しないことを示す画素毎の判定データを圧縮して可逆変換を行える判定コードに符号化する符号化手段と、前記判定コードの逆変換を行って画素毎の前記判定データに復号化する復号化手段とを備え、
   前記符号化手段は、前記画素毎の判定データの特性を判断し、前記判定データが所定のデータ量以下に圧縮できる場合、圧縮して前記判定コードに符号化し、一方、所定のデータ量以下に圧縮できない場合、一定間隔の領域に区切った判定データに間引き変換を行って判定コードに符号化し、どちらの符号化方式であるかを示すコード状況データを前記判定コードに付加し、
   前記復号化手段は、前記判定コードに付加された前記コード状況データを判別し、復号化方式を切り替えて前記判定コードを前記判定データに復号化することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 低解像度モードおよび高解像度モードを有し、
   前記画像処理手段は、前記低解像度モード時、前記符号化手段によって圧縮された前記判定コードを転送し、前記高解像度モード時、前記符号化手段によって圧縮されることなく前記判定データを転送することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。