JP2011244263A - 画像印字装置、画像印字方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像の全面に対し補間ないし間引き処理を行うと、画素の存在する領域（印字領域）と画素の存在しない領域（紙の地色の領域）との境界長さが増してしまったり、画像内のテクスチャが崩れてしまうという問題が生じ得た。
【解決手段】画像に遷移領域を設け、遷移領域のみを対象として補間ないし間引き処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像の微細な拡大／縮小処理に関する。

画像印字装置（プリンタ）には様々な印字方式が存在する。例えば、熱と圧力を利用してトナーを記録媒体（例えば、紙）に定着させる電子写真方式の場合、熱と圧力をかけられた紙は、わずかであるが伸張又は収縮してしまう。紙が伸縮すればその分だけ印字された画像も伸縮することになるが、紙の伸縮は最初の定着において最も顕著に生じる。そのため、紙の両面に印刷する場合には、最初の定着によって印字された表面の画像と２回目の定着によって印字された裏面の画像とでそのサイズがわずかに異なることになる。印字精度が重用視される分野においては、このわずかなサイズ差を補正することが求められる。

紙の伸縮に伴って生じるこのような画像のサイズ差を補正する手段としては様々な方法が知られている。

例えば、上述の電子写真方式の場合、ポリゴンミラーを回転させてレーザ光の走査を行うので、レーザ描画の主走査方向の伸縮に対しては、画素クロックの発振周波数を調整して補正することができる。また、副走査方向の伸縮に対しては、ポリゴンミラーの回転速度を変更することにより走査密度を変更して補正することができる。

この場合において、感光体ドラム上に１画素１画素の大きさを正確に等しく描画する為にはポリゴンミラーの回転が高精度で安定している必要がある。両面印刷時の副走査方向の伸縮に対応するべく、紙の表面の印字後にポリゴンミラーの回転速度を変更する場合、その回転速度が安定するまで、一定の時間間隔をあけなければならない。そのため、ポリゴンミラーの回転速度を調整することによる副走査方向の伸縮の補正は、印字パフォーマンスの低下を生じさせる。生産性が重視され、高速での印字を維持し続けることが要求される画像印字装置においては、ポリゴンミラーの回転速度の変更による副走査方向の伸縮補正は望ましくないといえる。

上述のような印字機構側で描画密度を調整する方法以外に、画像データ自体を紙の伸縮に応じて調整する方法がある。すなわち、画素を間引いて画像サイズを縮小する、あるいは画素を補間（挿入）して画像サイズを拡大する方法である。例えば、主走査方向と副走査方向がそれぞれ１０００×１０００の画像データに対して、画素を間引いて１０００×９９０に、あるいは画素を補間（挿入）して１０００×１０１０の画像データに変換したりするわけである。このように、表面の印字の際に生じてしまった画像の伸縮を相殺するように拡大／縮小した新たな画像データを生成することで、見た目が同じサイズの画像を両面に印字することが可能となる。

このような紙の伸縮に応じて画像データ自体を補正する手法は、印字機構上のパフォーマンスの低下をもたらさない点で望ましい。そして、多値画像データに対し線形補間等の補間処理によって拡大縮小する補正処理を行い、それを多階調出力装置（例えば、ディスプレイ）で出力する場合であれば、補正による画像の劣化を肉眼で把握することは困難である。

しかしながら、補正された画像データを紙に印字出力する場合においては、画像データは多値画像データから二値画像データに変換されており、補間ないし間引かれた画素値もまた二値であることから、画像の劣化が肉眼で容易に把握できてしまう。

すなわち、二値画像データにおけるテクスチャは、多値画像データよりも画素列の補間ないし間引きの影響を受けやすく、縦又は横方向において同じ座標で画素列を補間或いは間引きすると濃度の変化として容易に認識されてしまう。また、補間或いは間引きする画素列の座標とテクスチャの細線の座標が一致した場合には、画素幅が一画素分増減し、結果、細線が太線に変化又は消失するといった現象が発生してしまう。さらに、網点等のテクスチャの大きさが、同一ライン上に並ぶ形で変化を起こすと、濃度変化として容易に把握されてしまう。そこで、二値画像データの補正処理においては、例えば、特許文献１に示されるように画素の挿入位置ないし間引き位置をランダムに変動させることで、局所的な濃度変化の抑制が図られている。

特開昭６１−２０６０６５号公報

ところが、特許文献１の方法を用いて画像の全面に対し補間ないし間引き処理を行うと、画素の存在する領域（印字領域）と画素の存在しない領域（紙の地色の領域）との境界長さが増してしまったり、画像内のテクスチャが崩れてしまうという問題が生じ得た。図１３は、画像の全面に対して画素をランダムに補間した場合の一例を示す図である。丸で示される箇所が挿入された画素を示している。１３０１は、挿入された画素によって画素の存在する領域と画素の存在しない領域の境界に段差が生じて、境界長さが増してしまった状態を示している。１３０２は、縦４画素×横４画素の正方形で表されるはずのテクスチャの形状が画素の挿入によって大きく崩れてしまっている状態を示している。

境界長さが増すという問題は、電子写真方式の画像印字装置においては、トナー付着領域と非トナー付着領域との境界長さが増すことを意味し、これがトナー付着性の安定度を下げ、トナーの飛び散りという問題を生じさせる。また、テクスチャの形状の崩れは、画像のがさつき感を生む原因となる。

本発明に係る画像印字装置は、記録媒体の両面に画像を印字可能な印字機構と、前記記録媒体の裏面に印字される前記画像のサイズを補正する画像補正手段と、を備え、前記画像補正手段は、前記印字機構の副走査方向に連続する画素列で構成された複数の遷移領域について画素の挿抜処理を行うことにより前記画像のサイズを補正することを特徴とする。

本発明によれば、紙などの記録媒体の伸縮に応じた画像サイズの補正（拡大縮小）処理に伴う上述の問題の発生を最小限に抑えた画像印字装置を提供することができる。

実施形態１に係る画像印字装置の構成の一例を示す図である。 画像サイズを紙の伸縮に応じて補正する処理の流れを示すフローチャートである。 間引き処理を行った画像データの一例を示す図である。 補間処理を行った画像データの一例を示す図である。 本発明の補間処理がテクスチャの形状に与える影響を示した図である。 補正係数を自動で算出する処理の流れを示すフローチャートである。 タイムカウントの開始からＴ４の取得までの時間の流れを表した図である。 遷移領域の位置を相互にずらして設けた状態を示す図である。 複数回の多重描画走査によって画像を形成する画像印字装置の構成を示す図である。 実施形態３に係る画像補正部の内部構成の一例を示す図である。 実施形態４に係る画像印字装置の構成の一例を示した図である。 実施形態５に係る遅延処理を行った結果の一例を示す図である。 従来技術において、画像の全面に対して画素をランダムに補間した場合の一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る画像印字装置の構成の一例を示す図である。ここでは、電子写真方式の画像印字装置を示しているが、これに限るものではない。印刷することによって紙などの記録媒体に伸縮を生じさせるような印字方式の画像印字装置には、本発明は等しく有用である。また、記録媒体も紙に限られず、印刷により伸縮を生じるものであればよい。

１００は印字機構を示しており、光学走査描画機構１０１、感光体ドラム１０２、定着機構１０３を備えている。印字機構１００内の矢印で示された部分は、紙の搬送路であり、１１０は通常（表面）搬送路、１１１は裏面搬送路をそれぞれ示している。印字機構１００は、光学走査描画機構１０１によって感光体ドラム１０２上に光学潜像を生成し、生成された光学潜像を帯電したトナーによって現像する。感光体ドラム１０２上のトナー像は、給紙トレイ１０５から取り込まれて通常搬送路１１０を搬送されてきた紙に転写され、定着機構１０３において熱と圧力で定着される。トナーの定着を終えた紙は、印字モードが片面印字の場合はそのまま排紙トレイ１０６に出力される。一方、両面印字の場合は定着機構１０３を通過した後、紙は裏面搬送路１１１に搬送される。裏面搬送路１１１上にはスイッチバック機構１１２が存在し、そこで紙の裏面が感光体ドラム１０２側となるように向きを変えられて再び通常搬送路１１０に戻る。そして、紙の裏面側に対し、光学潜像の生成、トナー現像、転写、定着過程が繰り返され、裏面への印字を終えた紙は排紙トレイ１０６に出力される。なお、本明細書において「表面」とは、記録媒体の最初に印字される側の面を意味し、「裏面」とは同一記録媒体におけるその反対側の面を意味するものとする。

１０４は紙を検出する紙検出センサである。紙検出センサは実施形態２において使用する。

２００は画像生成部であり、不図示の外部機器や各種画像入力手段から入力された画像データを印字機構１００で処理可能な画像データに変換する処理を行う。具体的には、ＰＣ等からの描画情報（ページ記述言語で書かれたＰＤＬデータ）をレンダリングしてビットマップ形式の画像データを生成したり、スキャナ等から入力された多値画像データを２値画像データに変換したりする処理を行う。

３００は画像補正部であり、画像生成部２００で生成された画像データを紙の伸縮率に応じた適正なサイズに補正する処理を行う。画像補正部３００における処理については後述する。

３０１はユーザインタフェースである。ユーザは、このユーザインタフェース３０１を介して、予めテスト印刷等によって把握した紙の伸縮率（例えば、９９．５％に縮小など）を入力したち、或いは、印字モード（片面印字又は両面印字など）を選択したりする。すなわち、ユーザインタフェース３０１は、伸縮率設定手段や印字モード選択手段として機能する。

３０２は、遷移領域設定部である。ここには、画像補正部３００での補間又は間引き処理の対象となる遷移領域、すなわち、画素の挿抜処理の対象となる、副走査方向に連続する画素列のライン数を規定した値（例えば、１５）が設定される。

３０３は、遷移領域設定部３０２に設定されたライン数に合致した範囲の疑似乱数を発生する疑似乱数生成部である。たとえば、設定値として１５（ライン）が遷移領域設定部３０２に保持されている場合は、０〜１４の計１５個の擬似乱数値を発生させる。この疑似乱数は画素の補間（挿入）ないし間引きを行う座標を拡散させる為に使用される。この場合において、一つの遷移領域において同じ主走査座標の箇所に複数回の補間ないし間引きが生じないように、各遷移領域の主走査座標で同じ擬似乱数値を維持し続ける必要がある。よって、擬似乱数値を維持するための手段として主走査方向の画素数と同じ数の擬似乱数値を維持可能な擬似乱数値保持部３０４が設けられる。

３０５〜３０７は、それぞれ先読みラインバッファ、ラインバッファ、遅延ラインバッファであり、１画素×１列分の画像データを格納するためのメモリエリアである。ラインバッファ３０６を基準として、先読みラインバッファ３０５は1列分進んだ画素列の画像データを格納し、遅延ラインバッファ３０７は１列分遅れた画素列の画像データを格納する。上述の擬似乱数値保持部３０４は、各ラインバッファ３０５〜３０７における画像データのシフトに対応してリングバッファとして機能する。そして、擬似乱数値保持部３０４は、一つの遷移領域に対する補間又は間引き処理が完了すると、保持している擬似乱数値の更新を行い、次の遷移領域に対する補間又は間引き処理に備える。なお、擬似乱数値保持部３０４及び各ラインバッファ３０５〜３０７は不図示の画素クロック信号で駆動する。

３０８は補正係数設定部であり、画素の挿抜処理の対象となる遷移領域をどの程度設けるかを決定する値（補正係数）を算出し設定する処理を行う。実施形態１の場合は、ユーザインタフェース３０１に入力された伸縮率の逆数を算出することにより補正係数を得るようにしている。例えば、ユーザによる入力が上述のようなパーセント表記でなされる場合には、以下の式によって算出可能である。
補正係数 ＝｜１００／（１００−k）｜

ここで、ｋは、ユーザインタフェース３０１を介して入力された入力値である。例えば、入力値ｋが９９．５（０．５％収縮）の場合には、”２００”が補正係数として算出される。入力値ｋが１０１（１．０％伸張）であった場合には、”−１００”の絶対値である”１００”が 補正係数として算出される。算出された値の大きさによって１ページ当りの遷移領域の数が決まり、値が大きいほど遷移領域の数が少なくなる（つまり、遷移領域同士の間隔が大きくなる）ことになる。なお、絶対値を取る前の正負の情報は、画素を補間するのか間引くのかを決する指標として使用するため別途メモリ（不図示）に保持される。

３１１は遷移領域ダウンカウンタであり、遷移領域設定部３０２に設定された値（ライン数）から主走査同期信号４０１のタイミングで１ライン分の処理が完了する毎に１ずつ減数カウントする。

３１２は比較器であり、遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値と擬似乱数値保持部３０４に保持されている擬似乱数値とを順次比較し、いずれの値が大きいかを判定する。

３１３は副走査ラインカウンタであり、補正係数設定部３０８に設定された補正係数の値から走査線の数ずつ減数カウントする。具体的には、光学走査描画機構１０１内の不図示のレーザ光源がシングルビームの場合には1ずつ減数カウントされ、同時に複数のビームで走査可能なマルチビームの場合にはそのビーム数に応じて減数カウントされる。

減数カウントの結果、値がゼロクリアとなると改めて補正係数設定部３０８に設定された補正係数の値をリロードする。

３１４〜３１６は信号選択器（セレクタ）である。信号選択器３１４は、先読みラインバッファ３０５又はラインバッファ３０６に保持された画素値を比較器３１２の比較結果に応じて選択して出力する。信号選択器３１５は、ラインバッファ３０６又は遅延ラインバッファ３０７に保持された画素値を比較器３１２の比較結果に応じて選択して出力する。信号選択器３１６は、補正係数設定部３０８での補正係数の算出時に得た正負の情報に従い、信号選択器３１４或いは信号選択器３１５の出力値を１画素毎に出力する。ここで、絶対値を取る前の数値の符号が正の場合には信号選択器３１５の出力値を選択して出力する。これは画素を挿入して拡大する補間処理を行うことを意味する。一方、絶対値を取る前の数値の符号が負の場合には信号選択器３１４の出力値を選択して出力する。これは画素を間引いて縮小する間引き処理を行うことを意味する。

４００は画像生成部２００で生成された画像データの画像信号であり、先読みラインバッファ３０５、ラインバッファ３０６、遅延ラインバッファ３０７に入力される。

４０１は主走査の同期信号であり、遷移領域ダウンカウンタ３１１及び副走査ラインカウンタ３１３に入力され、両カウンタにおける計数手段として使用される。

なお、図１では図示していないが、上述の各部を統括的に制御するＣＰＵのほか、ＯＳやアプリケーションプログラムとその実行結果等を記憶するメモリなども画像印字装置は備えている。

図２は、本実施形態に係る画像印字装置において両面印字処理を行う場合の画像補正部３００における処理、すなわち、画像サイズを紙の伸縮に応じて補正する処理の流れを示すフローチャートである。以下、本フローチャートに沿って、画像補正部３００における処理の詳細について説明するが、本フローチャートで示される処理の前には、当然のことながら紙の表面の印字処理を終えている必要がある。そこで、前提となる表面の印字処理について簡単に説明する。

まず、画像印字装置では、両面印字処理を実行するに先立ち、紙の伸縮率に応じた補正係数の設定、印字モードの選択の各処理がなされている必要がある。具体的には、ユーザが、テスト印刷等によって予め把握した紙の伸縮率をユーザインタフェース３０１を介して入力すると、入力された値から補正係数設定部３０８が前述の補正係数を算出し設定する。そして、ユーザインタフェース３０１を介してユーザが両面印字の印字モードを選択すると、画像印字装置は、両面印字のための初期化処理（擬似乱数発生部３０３で発生した擬似乱数値を擬似乱数値保持部３０４に格納等）を行う。

そして、以上のような初期化処理を終えると、画像印字装置は画像生成部２００において、印字機構１００で処理可能なビットマップ形式の画像データを生成する。生成された画像データは、印字機構１００によってまず紙の表面に印字され、続いて裏面搬送路１１１を経由して紙の裏面に印字する状態へと進む。

以上のような処理が、裏面に印字する処理の前段階の処理として完了している。

裏面の印字処理の段階に入ると、まず、ステップ２０１において、ＣＰＵは、補正係数設定部３０８に設定されている補正係数の値を副走査ラインカウンタ３１３にロードする。

続いて、ステップ２０２において、ＣＰＵは、ロードされた補正係数の値の減数カウントを開始する。減数カウントは、主走査同期信号４０１に従ってなされる。

ステップ２０３において、ＣＰＵは、副走査ラインカウンタ３１３の値がゼロクリアされたかどうかを判定する。ゼロクリアされていない間はステップ２２２に進み、ゼロクリアされるとステップ２０４に進む。

ステップ２２２において、信号選択器３１６は、ラインバッファ３０６で保持された画素値を選択して出力する。すなわち、副走査ラインカウンタ３１３の値がゼロクリアされるまでの間は、補正処理の対象となる遷移領域ではない通常の領域であるので、画素の挿抜処理を行うことなく本来の画素値がそのまま出力される。

一方、ステップ２０４において、ＣＰＵは、ゼロクリアされた副走査ラインカウンタ３１３に、補正係数設定部３０８の設定値をリロードする。リロードを終えるとステップ２０５に進む。

ステップ２０５において、ＣＰＵは、補正係数の算出時に得られメモリに保持されている正負の情報を参照して、信号選択器３１６でいずれの信号を選択するかを設定する。もし、正であれば信号選択器３１６において信号選択器３１５の出力値を選択するように設定し、ステップ２１４（補間処理）に進む。一方、負であれば信号選択器３１６において信号選択器３１４の出力値を選択するように設定し、ステップ２０６（間引き処理）に進む。

ステップ２０６において、ＣＰＵは、遷移領域設定部３０２に設定された値（遷移領域を画定するライン数）を遷移領域ダウンカウンタ３１１にロードする。

ステップ２０７において、ＣＰＵは、遷移領域ダウンカウンタ３１１にロードされた設定値から１を減数カウントする。減数カウントは、主走査同期信号４０１に従ってなされる。

ステップ２０８において、比較器３１２は、遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値と擬似乱数値保持部３０４に保持されている擬似乱数値とを比較する。遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値の方が擬似乱数値よりも大きい場合にはステップ２１０に進み、擬似乱数値よりも小さい場合にはステップ２０９に進む。当然のことながら、遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値はカウント毎に小さくなっていくので、この比較処理において次第に擬似乱数値が遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値を上回る確率が高まっていくことになる。

ステップ２０９において、信号選択器３１４は、先読みラインバッファ３０５の出力を選択する。これにより先読みラインバッファ３０５の出力が信号選択器３１６に入力される。

一方、ステップ２１０において、信号選択器３１４は、ラインバッファ３０６の出力を選択する。これによりラインバッファ３０６の出力が信号選択器３１６に入力される。

ステップ２１１において、ＣＰＵは、１ライン分の間引き処理が終了したかどうかを判定する。終了していればステップ２１２に進む。終了していなければステップ２０８に戻り、１ライン分が終了するまでステップ２０８〜ステップ２１０を繰り返す。

ステップ２１２において、ＣＰＵは、遷移領域に対する間引き処理が完了したかどうか、つまり、遷移領域ダウンカウンタ３１１の値がゼロクリアされたかどうかを判定する。ゼロクリアされていれば、ステップ２１３に進む。遷移領域を構成するすべてのラインに対する処理が完了していない場合はステップ２０６に戻り、完了するまでステップ２０７〜ステップ２１１を繰り返す。

以上のような処理によって、信号選択器３１６には、先読みラインバッファ３０５又はラインバッファ３０６に保持されたいずれかの画素値が、選択的に１画素毎に入力される。そして、次第に擬似乱数値の方が大きい確率が高まっていくことで、遷移領域において１ライン分の画像データが間引かれることになる。そして、遷移領域についての間引き処理が完了すると、ステップ２１３に進む。

ステップ２１３において、ＣＰＵは、擬似乱数値保持部３０４に保持された擬似乱数値を更新し、次の遷移領域に対する間引き処理に備える。

ここで、図３は、間引き処理を行った画像データの一例を示す図である。３１は、補正係数設定部３０８に設定された補正係数によって画定される、遷移領域の間隔を示している。３２は遷移領域を示している。３３は間引き処理後の遷移領域の一部を拡大した図であり、３４は間引き処理前の遷移領域の一部を拡大した図である。遷移領域３４から、遷移領域設定部３０２に設定されたライン数の値が７であったことがわかる。また、遷移領域３３から、間引き処理によって１ライン分の画素が間引かれて６ラインになっていることが分かる。そして、３５は、間引き後の遷移領域の１ライン目において、先読みラインバッファ３０５の出力が選択された画素を示している。３６は、間引き後の遷移領域の６ライン目において、先読みラインバッファ３０５の出力が選択された画素を示している。この図から明らかなように、遷移領域の始めの方ほど、遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値が擬似乱数値を上回っている割合が高いため、多くの画素がラインバッファ３０６の出力値となる。そして、間引き処理が進み、遷移領域の終わりに近づくに従い擬似乱数値が遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値を上回る割合が高くなり、多くの画素が先読みラインバッファ３０５の出力値となる。

遷移領域に対する間引き処理が完了すると、ステップ２２３において、ＣＰＵは、１頁分の画像データのすべてについて画像補正部３００における処理がなされたかどうかを判定する。未処理の画像データが残っている場合はステップ２０２に戻り、次の遷移領域に対する間引き処理等を行う。なお、最初の遷移領域に対する間引き処理完了後（すなわち２ループ目以降）にラインバッファ３０６に格納される画素列のデータは、間引き処理を行っていなければ格納されたであろう画素列よりも一列先の画素列のデータとなる。そして、先読みラインバッファ３０５にはそれよりも更に一列先の画素列のデータが格納される。

このようにして、１頁分の画像データのうち所定の数の遷移領域に対してのみ間引き処理が実行される。

同様にして、ステップ２１４以下では補間処理が実行される。

まず、遷移領域のロード処理がなされ（ステップ２１４）、ロードされた設定値から１を減数カウントし（ステップ２１５）、遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値と擬似乱数値保持部３０４に保持された擬似乱数値との比較処理がなされる（ステップ２１６）。そして、比較の結果、遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値の方が大きい場合には、ステップ２１８で信号選択器３１５はラインバッファ３０６の出力を選択する。遷移領域ダウンカウンタ３１１の出力値の方が小さい場合には、ステップ２１７で信号選択器３１５は、遅延ラインバッファ３０７の出力を選択する。そして、それぞれの出力値が信号選択器３１６に入力される。

ステップ２１９において、ＣＰＵは、１ライン分の補間処理が終了したかどうかを判定する。終了していればステップ２２０に進む。終了していなければステップ２１６に戻り、１ライン分が終了するまでステップ２１６〜ステップ２１８を繰り返す。

ステップ２２０において、ＣＰＵは、遷移領域についての補間処理が完了したかどうか、具体的には、遷移領域ダウンカウンタ３１１の値がゼロクリアされたかどうかを判定する。ゼロクリアされていれば、ステップ２２１に進む。遷移領域を構成するすべてのラインに対する処理が完了していない場合はステップ２１５に戻り、完了するまでステップ２１５〜ステップ２１９の処理を繰り返す。

以上のような処理によって、信号選択器３１６には、ラインバッファ３０６又は遅延ラインバッファ３０７に保持されたいずれかの画素値が、選択的に１画素毎に入力される。そして、次第に擬似乱数値の方が大きい確率が高まっていくことで、遷移領域において１ライン分の画像データが挿入されることになる。そして、遷移領域についての補間処理が完了すると、ステップ２２１に進む。

ステップ２２１において、ＣＰＵは、擬似乱数値保持部３０４に保持された擬似乱数値を更新し、次の遷移領域に対する補間処理に備える。

ここで、図４は、補間処理を行った画像データの一例を示す図である。４１は、補正係数設定部３０８に設定された補正係数によって画定される遷移領域の間隔を示している。４２は、遷移領域設定部３０２に設定されたライン数の値が５であった場合の補間処理後の遷移領域を示しており、補間処理により１ライン分の画素が挿入されて６ラインとなっている。４３は補間処理によって挿入された画素を示している。

遷移領域に対する補間処理が完了すると、ステップ２２３において、ＣＰＵは、１頁分の画像データのすべてについて画像補正部３００における処理がなされたかどうかを判定する。未処理の画像データが残っている場合はステップ２０２に戻り、次の遷移領域に対する補間処理等を行う。なお、最初の遷移領域に対する補間処理完了後（すなわち２ループ目以降）にラインバッファ３０６に格納される画素列のデータは、補間処理を行っていなければ格納されたであろう画素列よりも一列後の画素列のデータとなる。

このようにして、画像データのうち所定の数の遷移領域に対してのみ画素を挿入する補間処理が実行される。

図５は、本発明の補間処理によるテクスチャの形状に与える影響を示した図である。５１は、遷移領域内に存在するテクスチャを示しており、５２は遷移領域外に存在するテクスチャを示している。

図５から分かるように、本発明によれば、遷移領域内のテクスチャについては画素が挿入されたことによってその形状が崩れてしまうものの、遷移領域外にあるテクスチャについてはその形状がまったく崩れない。また、遷移領域単位で擬似乱数を用い、画素の補間ないし間引きを行う座標を拡散しているため、境界の長さが増すという問題も起こらず、結果的に画像全体のがさつき感も抑えられる。

［実施形態２］
実施形態１においては、ユーザインタフェース３０１を介してユーザが入力した紙の伸縮率に基づいて補正係数を算出していた。次に、通常搬送路１１０に設けられた紙検出センサ１０４を用いて、自動で補正係数を算出する態様を実施形態２として説明する。

図１において明らかなように、紙検出センサ１０４は、スイッチバック機構１１２以降の裏面搬送路１１１と通常搬送路１１０との合流点と、トナー画像が転写される感光体ドラム１０２との間に存在している。この紙検出センサ１０４を用いて、紙の表面の印字に要する時間と裏面の印字に要する時間とを計測することにより補正係数を自動で算出する。

図６は、補正係数を自動で算出する処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ６０１において、ＣＰＵは、ユーザからのオートキャリブレーションの開始指示を受けて、図１の給紙トレイ１０５から紙を１枚取り出して通常搬送路１１０に紙を搬送する。また、開始指示に併せて不図示の時間計測手段によるタイムカウントを開始する。

ステップ６０２において、ＣＰＵは、紙検出センサ１０４で紙が検出されたかどうかを判定する。紙が検出されるとステップ６０３に進む。

ステップ６０３において、ＣＰＵは、オートキャリブレーションの開始指示（タイムカウント開始）から紙の検出までの時間（Ｔ１）を時間計測手段から取得し、不図示のメモリ部に格納する。

ステップ６０４において、印字機構１００は、紙の表面に対して印字処理を行う。

ステップ６０５において、ＣＰＵは、表面への印字処理が完了して、紙検出センサ１０４が紙を検出しなくなったかどうかを判定する。紙が検出されなくなったらステップ６０６に進む。

ステップ６０６において、ＣＰＵは、オートキャリブレーションの開始指示から紙の検出終了までの時間（Ｔ２）を時間計測手段から取得し、不図示のメモリ部に格納する。

ステップ６０７において、印字機構１００は、表面の印字処理を終えた紙をスイッチバック機構１１２に送って紙の表と裏を反転させ、紙の裏面に印字可能な状態にして通常搬送路１１０へと紙を再度送る。

ステップ６０８において、ＣＰＵは、紙検出センサ１０４で紙が検出されたかどうかを判定する。紙が検出されるとステップ６０９に進む。

ステップ６０９において、ＣＰＵは、オートキャリブレーションの開始指示から紙の検出までの時間（Ｔ３）を時間計測手段から取得し、不図示のメモリ部に格納する。

ステップ６１０において、印字機構１００は、紙の裏面に対して印字処理を行う。

ステップ６１１において、ＣＰＵは、裏面への印字処理が完了して、紙検出センサ１０４が紙を検出しなくなったかどうかを判定する。紙が検出されなくなったらステップ６１２に進む。

ステップ６１２において、ＣＰＵは、オートキャリブレーションの開始指示から紙の検出終了までの時間（Ｔ４）を時間計測手段から取得し、不図示のメモリ部に格納する。

ステップ６１３において、補正係数設定部３０８は、画素の挿抜処理の対象となる遷移領域をどの程度設けるかを決定する値（補正係数）を算出する。
具体的には、メモリ部に格納されたＴ１〜Ｔ４を取得し、これを以下の式に当てはめることにより補正係数を算出する。
補正係数 ＝｜１／（１−（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｔ４−Ｔ３））｜

図７は、タイムカウントの開始からＴ４の取得までを時系列に表した図であり、この図では、Ｔ１が１．００ｓｅｃ、Ｔ２が１０．００ｓｅｃ、Ｔ３が１１．００ｓｅｃ、Ｔ４が１９．９４ｓｅｃとなっている。図７に示すＴ１〜Ｔ４の値を上記の式にあてはめると、”−１４９”の絶対値である”１４９”が補正係数として算出される。この数値が大きいほど遷移領域の数が少なくなるのは、実施形態１と同様である。

ステップ６１４において、ＣＰＵは、算出された補正係数を補正係数設定部３０８に設定し、併せて、絶対値を取る前の正負の情報を、画素を補間するのか間引くのかを決する指標として使用するため別途メモリに保持する。

なお、補正係数を自動算出するためのテスト印刷を複数枚の紙を用いて行い、それらの平均値を取って補正係数を算出するようにしてもよい。

このような処理を、キャリブレーション印刷時ないし通常印刷時のバックグラウンドにて実施することによって、補正係数を自動で算出することができる。

［実施形態３］
印字機構によっては、一回の描画走査では出力物の印字濃度が不足するために、画像の形成を複数回の描画走査の重畳によって実現するものがある。また、印字密度が１０００ｄｐｉを超えると画素サイズが２５．４μｍよりも小さくなって、紙の位置精度によっては画素の描画位置が入れ替わってしまうことから、多重走査によって描画位置を平準化させる印字機構もある。このように多重描画走査によって紙に画像を形成する場合においても、１回目の描画走査で形成された画像と２回目以降の描画走査で形成された画像との間でそのサイズに違いが生じてしまう。そこで画像サイズを補正する処理が必要となるが、紙の同一面において複数回の描画走査を行う場合には、遷移領域の位置を各描画走査で異ならせた方がより視覚的に良好な結果を得ることができる。

実施形態３では、描画走査毎に画像補正部３００を設け、２回目以降の描画走査時における遷移領域の開始位置にオフセットをかけて位相をずらすことで遷移領域の位置を各描画走査で異ならせるようにする。

図８は、３回の多重描画走査によって画像を形成する画像印字装置の構成を示す図である。実施形態１の図１と異なるのは、紙の伸縮率に応じて画像データを適正なサイズに補正する画像補正部を、３００−１、３００−２、３００−３の計３つ備えている点である。なお、３００−１は１回目の描画走査で使用する画像データを、３００−２は２回目の描画走査で使用する画像データを、３００−３は３回目の描画走査で使用する画像データを、それぞれ生成するものとする。当然のことながら、多重描画走査を行う回数によってこの構成は変わり得るのであって、Ｎ回の多重描画走査によって画像を形成する場合には、画像補正部３００をＮ個設ければよい。

図９は、２回目の描画走査のための画像補正部３００−２及び３回目の描画走査のための画像補正部３００−３の内部構成の一部を示す図である。図１の画像補正部３００と異なり、補正係数設定部３０８と並列にオフセットレジスタ３２０が設けられている。オフセットレジスタ３２０には、最初の遷移領域を任意のライン数分ずらすため、補正係数設定部３０８に設定された値よりも小さな値が設定される。また、２回目の描画走査のための画像補正部３００−２と３回目の描画走査のための画像補正部３００−３とでは、それぞれ異なる値がオフセットレジスタ３２０に設定される。そうすることで、２回目の描画走査と３回目の描画走査との間でも、遷移領域が重なることがない。そして、描画開始時の初期値として、各画像補正部（３００−１、３００−２、３００−３）の副走査ラインカウンタ３１３に各オフセットレジスタ３２０の値がロードされる。ロードされた初期値が減数カウントによって０になると、以後は、副走査ラインカウンタ３１３には補正係数設定部３０８に設定された値がリロードされる。

図１０は、本実施形態に係る画像印字装置により３回の描画走査で画像の形成を行う場合に、各描画走査で遷移領域が相互にずれる様子を示している。１０００が遷移領域を示しており、１００１が１回目の描画走査、１００２が２回目の描画走査、１００３が３回目の描画走査をそれぞれ示している。図１０において明らかなように、各描画走査において遷移領域の間隔は同じであるが、それぞれの最初の遷移領域の開始位置が異なるため、結果的に１回目、２回目、３回目の各描画走査において、遷移領域の位置は互いに重ならず、相互にずれている。

このように、画像の形成を複数回の描画走査の重畳によって実現する印字機構を備えた画像印字装置において、補正処理の対象となる遷移領域の位置を描画走査毎に変えることによって、遷移領域において生じるテクスチャの崩れ等を分散させることができる。

［実施形態４］
カラー印刷においてはいくつかの原色および黒の色顔料を用いて印字処理を行う。例えば、電子写真方式のカラー画像印字装置においては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーが同時に紙上に転写されるので、同じ面内においては紙の伸縮の影響は無い。しかし、両面に印字する場合においては、単色印刷と同様に紙伸縮の影響を受ける。

各色の処理系のそれぞれにおいて実施形態１で示した補正系を組み込めばこの問題は解決されるが、遷移領域の位置が同一の場合、微細なテクスチャの崩れがすべての色の同一の領域で生じ、特定の領域において画像のがさつき感が把握されやすくなるおそれがある。

そこで、実施形態４では、色毎に遷移領域の位置を変えることによって、特定の領域における画像のがさつき感を把握されにくくした画像印字装置について説明する。

図１１は、本実施形態に係る画像印字装置の構成の一例を示した図である。

画像生成部２００では、色毎に異なった画像データが生成され、それぞれの色の画像データに対応した画像補正部（３００―Ｃ、３００−Ｍ、３００−Ｙ、３００−Ｋ）が設けられている。そして、印字機構１００においても、色毎に光学走査描画機構（１０１−Ｃ、１０１−Ｍ、１０１−Ｙ、１０１−Ｋ）が設けられ、一括して紙に印字される。このように、カラー画像の印刷時には使用する色の数の画像データ、画像補正部３００及び、光学走査描画機構１０１を設け、色毎に遷移領域の位置をずらすようにして裏面の印字が実行される。色毎に遷移領域の位置をずらすには、実施形態３において説明した手法を適用することで実現可能である。すなわち、画像補正部３００―Ｃ、３００−Ｍ、３００−Ｙ、３００−Ｋのそれぞれにおいて補正係数設定部３０８と並列にオフセットレジスタ３２０を設け、各画像補正部のオフセットレジスタ３２０にそれぞれ異なる値を設定すればよい。これにより、各色の描画走査の間で遷移領域が重なることなく補正処理を行うことができる。

［実施形態５］
同時に複数のビームで走査可能なマルチビームのレーザ光源を印字機構に用いた場合、帯状に照射された複数のレーザによって同時に描画走査が行われる。このようなマルチビームを採用した印字機構においては、同時に走査される帯状のライン内での画素間隔は安定性が高い。一方で、紙搬送や走査位置の安定性の問題から、帯状のラインの繋ぎ目となる部分の画素間隔は安定性が相対的に悪くなってしまう。例えば、走査位置の安定性については、ポリゴンミラーにおける各ポリゴンの鏡面の製造公差による傾斜の差によって各走査の間隔がポリゴン面数の周期で変動することが知られている。

上述のような特徴があるマルチビームのレーザ光源を採用した印字機構において実施形態１の技術をそのまま適用すると、遷移領域が帯状のラインの繋ぎ目となる部分にかかったときに想定を上回る画素ずれが生じ、画質劣化が認識されやすくなるおそれがある。
そこで、同時に走査される帯状のライン内（マルチビームの幅内）に常に遷移領域が収まるように遷移領域の開始位置をずらす態様を実施形態５として説明する。

本実施形態では、遷移領域の開始位置をずらすために、遷移領域開始の判定ロジックに条件を付加する。すなわち、実施形態１では、画像補正部３００は副走査ラインカウンタ３１３の出力値がゼロクリアされると直ちに遷移領域が開始する構成になっていたが、本実施形態では、これに遅延処理を加えることで、遷移領域の開始位置を調整する。具体的には、画像情報の読み出し走査における副走査座標情報に対しM進カウンタで剰余をとり、副走査ラインカウンタ３１３の値がゼロクリアされ、かつM進カウンタの出力値が０になったときに遷移領域が開始するように、画像補正部３００を構成する。ここで、Mは同時に走査可能なマルチビームのビーム数であり、また、画像情報読み出し走査と印字機構の光学走査は同期しているものとする。

上述のような画像補正部３００を構成するには、例えば、順次変化していく副走査ラインカウンタ３１３の出力値が０になったときに値が設定されるようなフリップフロップを遷移領域ダウンカウンタ３１１との間に設ける。そして、該フリップフロップの出力値とM進カウンタの出力値との論理積（ＡＮＤ）を取った値が遷移領域ダウンカウンタ３１１に入力されるように構成すれば良い。この際、フリップフロップが、条件成立後（つまり、ＡＮＤ回路への入力値が共に０になったとき）にM進カウンタの出力でクリアされるようにする。

このような構成により、副走査ラインカウンタ３１３の出力値が０になっても、M進カウンタの出力値が０にならないと遷移領域ダウンカウンタ３１１に遷移領域設定部３０２の設定値がロードされないので、その分だけ遷移領域の開始位置がずれることになる。そして、遷移領域設定部３０２の設定値（ライン数）が、Mよりも小さい値である限り、遷移領域はマルチビームの幅内に常に収まることになる。

図１２は、上述の遅延処理を行った結果の一例を示す図である。１２０１は、帯状に照射されたレーザによるマルチビームを示しており、１２０２は、本実施形態に係る遅延処理を行わない場合の本来の遷移領域の位置を示している。１２０３は、遅延処理の結果、遷移領域の開始位置がずれた様子を示している。

以上のとおり、実施形態５の方法によれば、マルチビームのレーザ光源を印字機構に用いた場合に、遷移領域を同時に走査される帯状のライン内に常に収めることができるので、実施形態１に比べて画素間隔の安定性をよくすることができる。

［実施形態６］
電子写真方式の画像印字装置においては、一括してトナーを定着させたときと複数回に分けてトナーを定着させたときとで、各色の顔料の混合度が変わって質感に差が出ることがある。そこで、特に透明色などの特色を使用する場合のモードとして、複数回定着モードを備えていたりする。このように、表面の保護、下地の平滑化、特殊効果等を目的として、紙の同一面において複数回の印字定着を行う印字機構を備えた画像印字装置が存在している。

上述のような印字機構の画像印字装置においては、１回目の描画走査で印字定着した画像と２回目以降の描画走査で印字定着した画像との間でそのサイズに違いが生じてしまう。このような場合にも、実施形態１或いは実施形態３において説明した手法を用いることによって、両面印字の場合と同様の問題の発生を極力抑えた画像サイズの補正処理が可能となる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００ 印字機構
１０１ 光学走査描画機構
１０２ 感光体ドラム
１０３ 定着機構
１０４ 紙検出センサ
１０５ 給紙トレイ
１０６ 排紙トレイ
１１０ 通常搬送路
１１１ 裏面搬送路
１１２ スイッチバック機構
２００ 画像生成部
３００ 画像補正部
３０１ ユーザインタフェース
３０２ 遷移領域設定部
３０３ 疑似乱数発生部
３０４ 擬似乱数値保持部
３０５ 先読みラインバッファ
３０６ ラインバッファ
３０７ 遅延ラインバッファ
３０８ 補正係数設定部
３１１ 遷移領域ダウンカウンタ
３１２ 比較器
３１３ 副走査ラインカウンタ
３１４ 信号選択器
３１５ 信号選択器
３１６ 信号選択器
３２０ オフセットレジスタ
３２１ 加算器
３２２ 剰余演算器
４００ 画像信号
４０１ 主走査の同期信号

Claims (10)

1. 記録媒体の両面に画像を印字可能な印字機構と、
   前記記録媒体の裏面に印字される前記画像のサイズを補正する画像補正手段と、
   を備え、
   前記画像補正手段は、前記印字機構の副走査方向に連続する画素列で構成された複数の遷移領域について画素の挿抜処理を行うことにより前記画像のサイズを補正する
   ことを特徴とする画像印字装置。
2. 前記画像補正手段は、
   前記複数の遷移領域の間隔を画定する補正係数を設定する補正係数設定手段と、
   前記遷移領域を構成する画素列の数を設定する遷移領域設定手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の画像印字装置。
3. 印字に伴う前記記録媒体の伸縮率を設定する伸縮率設定手段をさらに備え、
   前記補正係数設定手段は、前記伸縮率設定手段で設定された伸縮率に応じた前記補正係数を算出して設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像印字装置。
4. 前記記録媒体の表面への印字に要する時間と前記記録媒体の裏面への印字に要する時間とを計測する計測手段をさらに備え、
   前記補正係数設定手段は、前記計測手段で計測された時間を用いて前記補正係数を算出して設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像印字装置。
5. N（N≧２）回の描画走査の重畳によって記録媒体に画像を印字する印字機構と、
   ２回目以降の描画走査において前記記録媒体に印字される画像のサイズを補正するＮ個の画像補正手段と、
   を備え、
   前記画像補正手段は、前記印字機構の副走査方向に連続する画素列で構成された遷移領域について画素の挿抜処理を行うことにより前記画像のサイズを補正する
   ことを特徴とする画像印字装置。
6. 前記画像補正手段は、前記遷移領域の位置を各描画走査で異ならせる手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像印字装置。
7. 前記印字機構は、複数の色顔料を用いた色毎の描画走査によって記録媒体にカラー画像を印字可能であって、色毎に設けられ、
   前記画像補正手段は、色毎に設けられ、前記色毎の描画走査における遷移領域の位置を相互に異ならせる手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像印字装置。
8. 前記印字機構は、同時に複数のビームで走査可能なマルチビームのレーザ光源を備え、
   前記画像補正手段は、前記遷移領域が前記マルチビームの幅内に収まるように、前記遷移領域の開始位置を調整する手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像印字装置。
9. 記録媒体の両面に画像を印字可能な印字機構を備えた画像印字装置における画像の印字方法において、
   前記記録媒体の裏面に印字される前記画像のサイズを補正するステップであって、前記印字機構の副走査方向に連続する画素列で構成された複数の遷移領域について画素の挿抜処理を行うことにより前記画像のサイズを補正するステップ
   を含むことを特徴とする画像の印字方法。
10. コンピュータに、請求項９に記載の方法を実行させるためのプログラム。