JP2014150377A - 画像処理装置と画像処理方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】擬似多値の画像データによって中間調画像を形成する場合に、主走査ラインの傾きや曲がりを補正するとともに、極めて簡単に「すじ」の発生を抑制する。
【解決手段】コントローラ１１が、多階調画像データにディザ処理を施して生成した擬似多値の画像データを、書込制御部１２のメモリ１３に一旦格納する。シフト制御部１４が、その画像データを主走査方向における所定の領域ごとに分割して読み出し、その各領域毎に画像データを副走査方向へシフトしてＬＤ点灯制御部２０へ出力し、形成される画像の主走査ラインの傾き及び曲がりを補正する。シフト制御部１４は、コントローラ１１からディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類を特定する情報を入力し、その情報によって特定したディザマトリクスの種類に応じて、画像データを副走査方向へシフトするシフト量を変更する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、画像処理装置及び画像処理方法と、その画像処理された画像データによって、モノクロ画像又はカラー画像を電子写真方式で形成するプリンタ、複写機、あるいはデジタル複合機などの画像形成装置に関する。

コンピュータ等の情報処理装置で作成された画像データをハードコピーとして出力するために、用紙などの記録媒体に画像を形成するプリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式、インクジェット方式、熱転写方式などの種々の方式のものがある。
そのうち、電子写真方式は高速で高画質の画像を形成できるため、高速、高画質用途の画像形成装置に最も適している。

その電子写真方式の画像形成装置では、画像データに応じて変調制御したレーザ光などの光によって感光体を露光して静電潜像を形成し、それをトナーで現像して顕像化し、用紙に転写して画像形成を行う。その際、レーザ光などの光が通過するレンズやミラーなどの光学素子の特性や、装置の組立における傾きなどにより、用紙が搬送される方向（副走査方向）に対して走査ラインが傾いたり、曲がりが生じたりする。その結果、複数色で画像を形成するカラー画像の場合には、色間にずれが生じて色ずれとして知覚されてしまう。

この主走査ラインの傾きや曲がりを補正するために、画像データを主走査方向に複数の領域に分割し、その各領域ごとに、予め傾きが発生する方向とは逆方向に画像データを副走査方向にシフトさせる技術が既に知られている。
また、このような画像形成装置によって多階調の画像を形成する場合には、一般に、多階調画像データに対してディザ処理を施して擬似多値（多階調）の画像データを生成し、その画像データによって擬似多階調の画像を形成している。

例えば、特許文献１には、このような電子写真方式の画像形成装置において、ディザ処理を施した画像データを主走査方向に複数の領域に分割して、その画像データを領域ごとに副走査方向にシフトしてスキュー（傾き）を補正する処理に関する技術が開示されている。

ここで、画像データを主走査方向に複数の領域に分割して、その各領域ごとに画像データを副走査方向にシフトすることによって、形成される画像の主走査方向のスキューや曲がりを補正する原理について、図１１によって説明する。
図１１の（ａ）は、シフトなしの１ライン分の擬似中間調の画像データを模式的に示す。
この画像データでそのまま、光書込装置を用いて感光体上に画像を形成すると、同図（ｂ）に示す「シフトなし像面画像」のようになる。

これは、感光体の像面上や最終的に出力される用紙上に形成される画像であり、光源から射出されたビームを透過及び反射させるレンズやミラーなどの光学系の特性や、組立工程で発生する装置の傾きなどによって、このような曲りや傾きが発生する。複数色のトナー像を重ねて画像を形成する場合には、この曲がりや傾きによって色間で色ずれが生じ、画像品質が損なわれてしまう。

そこで、図１１の（ｃ）に示すように、画像データを主走査方向の各領域ごとに、副走査方向に予め傾きが発生する方向とは逆方向にシフトさせる。
この例では、（ｂ）に示した「シフトなし像画面像」は領域１から領域３に向かっては右上がり、領域３から領域４に向かっては右下がりの傾きがある。そのため、画像データを領域１から領域３に向かっては下側に、領域３に対して領域４は上側にシフトさせる。このときシフトさせる量は画像データの副走査方向の最小単位、すなわちレーザビームによる露光が可能な最小単位である１ラインごとである。

こうすることによって、図１１の（ｄ）の「シフト後像画面像」に示すように、光学系などに曲がりや傾きが生じても、感光体の像面や用紙上では副走査方向に曲がりや傾きのないトナー像を形成できる。
通常、画像データが格納されたメモリからの画像データを読み出して書き込むのは１ライン毎に行う。しかし、曲がりや傾き補正のために画像データのシフトを行う際は、主走査方向に分割した領域毎にメモリから読み出す画像のラインを変えることによって、副走査方向に画像がシフトしたようなデータを出力する。シフトさせる画像データは、多値の多階調画像データよりも、ディザ処理によって少値化した擬似多値の画像データを用いた方が、扱うデータの大きさが小さくなるので、メモリの記憶容量を削減できる。

ディザ法は、濃淡のある画像を形成するための多値の画像データを、２値（白黒）のような少値の画像データに変換して擬似的に多階調の画像を形成できるようにする手法である。そのため、多値の入力画像データを特定サイズ（Ｍ×Ｎ）の画素領域ごとに分割し、Ｍ×Ｎの異なる閾値からなるディザマトリクスと呼ばれるサブマトリクスを通して２値化する。例えば、４×４のディザマトリクスを使用すれば、１７（Ｎ^２＋１）階調を表現することができる。

しかし、上述したように画像データを主走査方向の領域ごとに副走査方向に１ライン分ずつシフトさせる方法では、シフトする領域の境界部で画像に副走査方向の線状のノイズ（以下「すじ」と称す）等の異常が生じることがあった。これを図１２及び図１３によって説明する。

図１２用紙１上に形成された単色の中間調画像２とその一部の拡大画像３の例を示している。中間調画像を２値のドットで再現するために、その中間調画像データにディザマトリクスを用いたディザ処理を施すことによって、例えば拡大画像３に示すような千鳥格子状に白と黒のドットが交互に配列された擬似中間調のトナー像が形成されたとする。
この画像は、その主走査ライン（主走査方向の画素の並び）が図１２で右方へ行くに従って、副走査方向の位置が上方へずれて傾いている。

この画像の主走査ラインの傾きを補正するために、図１２に示した画像を形成する画像データを主走査方向に画像を２分割して、その右側の領域の画像データを副走査方向に１ライン分矢示Ａ方向へシフトしたときに形成される画像を図１３に示す。
その拡大画像を見ると分かるように、画像データをシフトしない領域ａとシフトした領域ｂとの境界（破線で示す）４の左側と右側では、形成される各ドットが副走査方向に１ライン分ずれている。
その結果、本来は隣り合っていなかったドット同士が隣り合うことになり、周囲の濃度と比べて隣接する領域の境界位置のみが濃度が濃くなる。それがユーザの目でも知覚される濃度の差となり、中間調画像２の中にすじ５が生じてしまう。このすじ５は、図１３に示す例のように、中間調の画像が広い面積に形成される場合に目立ち易い。

このように、画像の主走査ラインの傾きを補正することによって、中間調画像の中に「すじ」が発生するのを防ぐために、例えば前述した特許文献１に記載された画像形成装置では、次のような濃度補正を行っていた。
すなわち、スキュー（傾き）補正された画像データにおける補正対象の注目画素が主走査方向の分割位置にある場合、その注目画素とその周囲の画素の濃度を検出する。そして、その検出した濃度とスキュー補正によるシフト方向と予め定められたパターンとに基づいて、濃度ずれの発生を検知する。その結果、濃度ずれの発生が検知された場合には、その検知された濃度ずれに基づいて、分割位置の近傍の複数の画素の出力面積の差分を補う濃度補正を行う。

しかしながら、このような濃度補正を行うには、注目画素とその周囲の画素の濃度を検出し、濃度ずれの発生を検知して、分割位置の近傍の複数の画素の濃度補正を行うために、複雑な処理を行う回路やプログラムによる機能の追加が必要なる。
そのような回路や機能を追加するとかなりコストアップになり、安価な画像形成装置には実施できないという問題があった。

この発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、擬似多値の画像データによって中間調画像を形成する場合に、主走査ラインの傾きや曲がりを補正するとともに、極めて簡単に「すじ」の発生を抑制できるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、多階調画像データにディザ処理を施して生成された擬似多値の画像データを、主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その領域毎に該画像データを上記主走査方向に直交する副走査方向へシフトして出力し、形成される画像の主走査ラインの傾き及び曲がりを補正する画像処理装置において、
上記ディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類を特定する情報を入力する入力手段と、その入力手段が入力した上記情報によって特定されるディザマトリクスの種類に応じて、上記画像データを副走査方向へシフトするシフト量を変更するシフト量変更手段とを有することを特徴とする。

この発明によれば、擬似多値の画像データによって中間調画像を形成する場合に、主走査ラインの傾きや曲がりを補正するとともに、極めて簡単に「すじ」の発生を抑制できる。

この発明による画像処理装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。 ２ラインシフトを選択するディザマトリクスの例について説明する図である。 図２に示した例の場合に２ラインシフトによって「すじ」が発生しなくなる理由を説明するための図である。 ３ラインシフトを選択するディザマトリクスの例について説明する図である。 １ラインシフトを選択するディザマトリクスの例について説明する図である。 用紙上に形成されたシアンとマゼンタの２色のトナー像を重ね合わせた中間調画像とその拡大画像を示す図である。 図６における拡大画像をエリアを拡げてより詳細に示した図である。 シアンの画像データを２ラインシフトすることによって色むらの発生を抑制できることを説明するための図である。 この発明による画像形成装置の一実施形態の機構部の概略構成を示す図である。 図８における光学装置１０２の一部を矢示Ａ方向から見た図を画像処理装置等と共に示す図である。 画像の主走査方向のスキューや曲がりを補正する原理について説明するための図である。 用紙上に形成された単色の中間調画像とその一部の拡大画像の例を示す図である。 図１２に示した画像を形成する画像データを主走査方向に２分割して、その右側の領域の画像データを副走査方向に１ライン分矢示Ａ方向へシフトしたときに形成される画像とその一部の拡大画像の例を示す図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
〔画像処理装置と画像処理方法の実施形態〕
まず、この発明による画像処理装置の一実施形態について説明する。
図１は、その画像処理装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。この図１に示す画像処理装置１０は、コントローラ１１と書込制御部１２とからなる。この画像処理装置１０によって、この発明による画像処理方法を実施する。

コントローラ１１は、印刷ジョブが入力されると、従来の一般的なコントローラと同様に、その印刷ジョブの印刷データをページ単位の画像データに展開する。そして、多階調画像データに対してディザマトリクスを用いて少値化（この例では２値化）し、擬似多値の画像データを生成するディザ処理（中間調処理とも云う）を行う。その生成した擬似多値の画像データと共に、多階調画像データに対するディザ処理に使用したディザマトリクスの種類を特定する情報を書込制御部１２へ送出する。

この例では、ディザマトリクスの種類を特定する情報として、文字モード又は写真モード等のモード情報と、６００ｄｐｉ又は１２００ｄｐｉ等の解像度情報を、書込制御部１２へ送出している。この画像処理装置１０では、これらの情報によって、使用したディザマトリクスの種類を一義的に特定することができるようにしているが、直接使用したディザマトリクスの種類を示す識別コードなどの情報を送出するようにしてもよい。
この実施形態では、このコントローラ１１が、多階調画像データにディザ処理を施して擬似多値の画像データを生成するディザ処理手段の機能を有している。

書込制御部１２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などのメモリ１３と、画像データシフト手段であるシフト制御部１４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５とを備えている。
コントローラ１１から書込制御部１２に送られてきた擬似多値の画像データ（２値データ）は、メモリ１３に一旦格納される。そして、その画像データがシフト制御部１４に順次読み出されて、いくつかの画像処理や速度調整が行われた後、主走査ラインの傾き及び曲がりを補正するためのシフト処理がなされて、ＬＤ点灯制御部２０へ送り出される。

そのＬＤ点灯制御部２０では、光源であるレーザダイオード（ＬＤ）の点灯／消灯を、画像データの各画素を構成する２値データに応じて制御する。そのレーザ光によって、後述するする光学装置が感光体ドラムを露光して画像を書き込む。
この書込制御部１２の内部では、上述したように、画像データのシフトによって主走査ラインの傾き及び曲がりを補正する処理以外の処理も行うが、その説明は省略する。
コントローラから送られてきて、メモリ１３に格納された画像データの読み出しは、書き込む１ライン毎に行うが、主走査ラインの傾き及び曲がりを補正するために、図１１によって説明したように画像データのシフトを行う際は異なる。

その場合は、ページ単位の画像データを主走査方向に複数の領域に分割し、その各領域毎にメモリから読み出す画像のラインを変えることによって、副走査方向に画像がシフトしたようなデータを出力する。その処理を画像データシフト手段であるシフト制御部１４で行って、分割した領域ごとのシフト量に応じてメモリ１３からの画像データの読み出しを制御する。

画像データに応じて形成される画像における主走査ラインの傾き又は曲がりの状況は、光学装置を構成するレンズやミラーなどの光学系の特性や、組立工程で発生する装置の傾きなどによって決まるので、予め各装置ごとに計測して知ることができる。その計測データに基づいて、その傾き又は曲がりを補正するための画像データの主走査方向における分割位置、およびシフト方向を予め設定しておくことができる。
その画像データのシフト量は、従来は常に画像データの副走査方向の最小単位、すなわちレーザビームによる露光が可能な最小単位である１ラインであった。

しかし、この実施形態におけるシフト制御部１４は、分割した領域ごとに画像データをシフトさせる量、すなわちライン数を、コントローラ１１において多階調画像データのディザ処理に使用したディザマトリクスの種類に応じて変更する。
この例では、コントローラ１１から入力するモード情報と解像度情報によって、使用するディザマトリクスの種類が決まるため、シフト制御部１４はそれらのディザマトリクスの種類を特定する情報を入力する。そして、シフト制御部１４は、その入力した情報によって特定されるディザマトリクスの種類に応じて、シフトするライン数をＲＯＭ１５から読み出す。そして、そのライン数だけシフトさせるようにシフト量を変更する。
ＲＯＭ１５は、予めディザマトリクスの種類とシフトするライン数とを対応させて記憶した記憶手段である。

したがって、この実施形態では、シフト制御部１４と記憶手段であるＲＯＭ１５によってシフト量変更手段を構成している。そして、シフト制御部１４は、メモリ１３から擬似多値の画像データを順次読み出して、主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その領域毎に該画像データを副走査方向へシフトして出力する、通常の主走査ラインの傾き及び曲がりを補正する手段を有する。
シフト制御部１４は、さらに、コントローラ１１からディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類を特定する情報を入力する入力手段も有している。さらに、そのシフト制御部１４と記憶手段であるＲＯＭ１５によるシフト量変更手段によって、上記入力手段が入力した情報によって特定されるディザマトリクスの種類に応じて、上記画像データを副走査方向へシフトするシフト量を変更する。

どのような種類のディザマトリクスを用いたかは、コントローラ１１内のディザ処理手段（中間調処理手段）が把握しているため、コントローラ１１から直接ディザマトリクスの種類を示す識別コードなどの情報を送出させることもできる。その場合は、シフト制御部１４がそのディザマトリクスの種類を示す情報を入力して、直ちにＲＯＭ１５からシフト量であるライン数情報を得ることができる。
あるいはさらに、コントローラ１１内にディザマトリクスの種類とシフトするライン数との対応関係も記憶させておけば、コントローラ１１からシフト制御部１４へ直接シフト量であるライン数情報を送出することもできる。その場合は、ＲＯＭ１５は不要になる。

なお、ディザマトリクスの種類によっては、従来と同様に１ライン分の一定のシフト量だけシフトするのが望ましい場合がある。従来の1ラインごとのシフトでも「すじ」が発生しにくいディザマトリクスもあり、そのディザマトリクスを用いてディザ処理を行った場合は、１ラインだけシフトすればよい。
この発明の実施例によれば、擬似多値の画像データによって中間調画像を形成する場合に、主走査ラインの傾きや曲がりを補正するとともに、極めて簡単に「すじ」の発生を抑制できる。なお、画像データのディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類に応じて、画像データを領域ごとに副走査方向へシフトするシフト量を変更するだけで「すじ」の発生を抑制している。そのため、従来の画像データのシフトによって傾きを補正するために用いた画像処理装置の構成とほぼ同じ構成で実現できる。

なお、図１に示した実施形態では、画像処理装置１０がディザ処理手段の機能を有するコントローラ１１を備えているが、書込制御部１２だけを画像処理装置として、コントローラ１１は別に設けるか、印刷ジョブを生成する装置側に設けてもよい。印刷ジョブを生成する装置としては、マイクロコンピユータ等の情報処理装置や原稿の画像を読み取る画像読取装置（イメージスキャナ）などがある。

ここで、多階調画像データから擬似多値の画像データを生成するためのディザ処理に使用したディザマトリクスの種類と、画像データのシフト量との関係について説明する。
図２は、２ラインシフトを選択するディザマトリクスの例について説明する図である。
この図はディザマトリクスＤＭ１を用いて４ｂｉｔ（１６値）の多値画像データを１ｂｉｔ（２値）の少値画像データに変換するディザ処理（中間調処理）の例を示している。
実際は８ｂｉｔ（２５６値）の多値画像データを１ｂｉｔ（２値）、２ｂｉｔ（５値）、または４ｂｉｔ（１６値）の少値画像データである擬似多値画像データに変換するが、説明を簡略化するためビット数を変えている。

ディザマトリクスＤＭ１の各部の数値は閾値を示しており、入力画素がこの閾値よりも大きい場合には少値化後には黒画素になり、小さい場合には白画素になる。
図２の（ａ）は全ての画素が濃度値２の多値画像データを、ディザマトリクスＤＭ１によって少値（２値）画像データに変換した場合の例である。変換後の画素パターンの副走査方向（図で上下方向）の繰り返し周期Ｔは、１列置きに４ドットと「繰り返しなしの全白」になっている。ここで、「ドット」は「画素」と同意である。

（ｂ）は、全ての画素が濃度値４の多値画像データを、ディザマトリクスＤＭ１によって少値（２値）画像データに変換した場合である。変換後の画素パターンの副走査方向の繰り返し周期Ｔは、１列置きに２ドットと「繰り返しなしの全白」になっている。
（ｃ）は、全ての画素が濃度値８の多値画像データを、ディザマトリクスＤＭ１によって少値（２値）画像データに変換した場合である。変換後の画素パターンの副走査方向の繰り返し周期Ｔは、各列とも２ドットになっている。

（ｄ）は、全ての画素が濃度値１４の多値画像データを、ディザマトリクスＤＭ１によって少値（２値）画像データに変換した場合である。変換後の画素パターンの副走査方向の繰り返し周期Ｔは、１列置きに４ドットと「繰り返しなしの全黒」になっている。
これらの中で、繰り返し周期Ｔが最も短く、全ての行で２ドットである（ｃ）の場合に、１ラインシフトすると「すじ」が発生し易い。

すなわち、図３の（ａ）に示すように、領域ｂの画像データを領域ａの画像データに対して、副走査方向（矢示方向）へ１ラインシフトすると、領域ａと領域ｂの境界４の左右で黒画素同士が隣するようになるため、「すじ」が発生する。
しかし、領域ｂの画像データを領域ａの画像データに対して、副走査方向へ画素パターンの繰り返し周期Ｔと同じ２ラインシフトすると、同図の（ｂ）に示すように、領域ａと領域ｂの境界４の左右の画素の配置がシフト前と後で同じ状態になる。したがって、「すじ」は発生しない。

このように、変換後の画素パターンの繰り返し周期が最小の値に相当するライン数だけシフトすれば、「すじ」の発生を防ぐことができる。
したがって、このディザマトリクスＤＭ１を使用してディザ処理を行った場合には、シフト量を２ラインにすればよい。
このように、少値画像データの黒画素の並びによって、１ラインシフトでは「すじ」が発生することがある。「すじ」が発生し易いのは濃度が中程度のときである。その理由は、濃度が中程度のときは異常を引き起こす黒画素の配置が頻繁に現れるためである。

つまり、多値画像データを特定のディザマトリクスを使用してディザ処理を施して少値化したときに生成される擬似多値の画像データに発生し得る画素パターンの副走査方向の周期のうち、最小値のドット数に相当するライン数を確認する。そして、そのライン数だけシフトさせることによって「すじ」のような異常画像の発生を防ぐことができる。
したがって、予め、ディザマトリクスの種類ごとに、上述したディザ処理後の画像データに発生し得る画素パターンの副走査方向の周期のうち、最小値のドット数に相当するライン数を、シフトするライン数として対応させてＲＯＭ１５に記憶させておけばよい。

図２に示したディザマトリクスＤＭ１を使用してディザ処理を行った場合は、低濃度及び高濃度の画像データのときは周期が４ドットであり、中濃度の画像データときは周期が２ドットであるから、小さい方の周期の２ドットに相当するライン数をシフト量とする。
この画素パターンの周期（シフト量）はディザマトリクスが決まれば一意に決まるので、ディザマトリクス毎にシフト量の情報を図１に示したＲＯＭ１５などに保持しておけばよい。それによって、実際の画像データの画素パターンの周期を検出しなくても、最適なシフト量で主走査ラインの傾き及び曲がりを補正することができる。

図４は、３ラインシフトを選択するディザマトリクスの例について説明する図である。
この図はディザマトリクスＤＭ２を用いて、図２に示した例と同じ４ｂｉｔ（１７値）の多値画像データを１ｂｉｔ（２値）の少値画像データに変換するディザ処理（中間調処理）の例を示している。
この場合は、（ａ）に示す低濃度の画像データのときは画素パターンの繰返し周期が６ドットであり、（ｂ），（ｃ）に示す中濃度、（ｄ）に示す高濃度の各画像データのときは、画素パターンの繰返し周期が３ドットである。そのため、小さい方の周期の３ドットに相当する３ラインをシフト量とする。

図５は、１ラインシフトを選択するディザマトリクスの例について説明する図である。
この図はディザマトリクスＤＭ３を用いて、図２に示した例と同じ４ｂｉｔ（１７値）の多値画像データを１ｂｉｔ（２値）の少値画像データに変換するディザ処理（中間調処理）の例を示している。

この場合は、（ａ）に示す低濃度の画像データのときは、一部の行で副走査方向の画素パターンの繰返し周期が４ドットであるが、主走査方向に黒画素が連続していないため、１ラインシフトでも「すじ」は発生しない。（ｂ）及び（ｃ）に示す中濃度の画像データのときは、黒画素又は白画素が副走査方向に連続しており、繰り返しパターになっていない。（ｄ）に示す高濃度の画像データのときも、一部の行では画素パターンの繰返し周期が４ドットであるが、大部分の行では黒画素が副走査方向に連続しており、繰り返しパターになっていない。このようなときも、１ラインシフトでも「すじ」は発生しない。
したがって、この場合には、従来と同様に画像データの副走査方向の最小単位に相当する１ラインをシフト量とすればよい。

なお、副走査方向の画素パターンの繰返し周期が４ドット以上の場合は、一般に画像データのシフト量を最小単位に相当する１ラインにしても、「すじ」が発生しにくい。
そのため、ディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類に応じて、画像データを副走査方向へシフトするシフト量を１ライン分から３ライン分の間で変更すればよいと考えられる。
ディザマトリクスの種類とシフト量との対応関係は、例えば、実施する画像形成装置で使用するディザマトリクスの種類ごとに、特に中濃度の画像をシフト量を変えて形成して評価することを繰り返すことによって、最適なシフト量を決定することができる。

以上の説明は、画像データが単色画像を形成するデータの場合について述べたが、この発明は、複数色の画像データによってカラー画像を形成する場合にも有効であるので、以下にその説明をする。
前述した擬似多値の画像データが、複数色の多階調画像データにそれぞれディザ処理を施して生成された擬似多値の複数色の画像データである場合に、形成される画像の主走査ラインの傾き及び曲がりを補正すると、次のような問題が生じることがある。
それは、複数色の画像データのうちの一部の色の画像データだけを、主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その各領域毎に副走査方向へシフトした場合、その隣接した領域間で色味が変化してしまうこと（以下「色むら」と称す）が発生することである。

その例を図６及び図７によって説明する。図６は用紙１上に形成されたシアンとマゼンタの２色のトナー像を重ね合わせた中間調画像２とその拡大画像３を示している。図７はその拡大画像をエリアを拡げてより詳細に示した図である。
中間調画像を２値のドットで再現するためにディザマトリクスを用いたディザ処理（中間調処理）を施すことによって、拡大画像に図示しているようなシアンとマゼンタのトナー像が形成されたとする。ディザ処理によっては、各色とも同じ形状のディザマトリクスを用いて、それぞれの色のドットが重なるように画素パターンを形成する場合があり、図６はその処理を想定した例となっている。

図６に示す例では、シアン画像のみに主走査ラインの傾きが発生し、マゼンタ画像には傾きが発生しないため色ずれが発生する。その色ずれを低減するため、すなわちシアンの傾きを補正するために、シアンの画像データだけを主走査方向に２分割して、境界４より右側の領域を副走査方向に１ラインシフトしている。

こうすることによって色ずれは低減される。しかし、図６の拡大画像及び図７を見るとわかるように、シアンもマゼンタも本来は同じ位置にドットが形成されるはずだが、分割領域の境界４の右側と左側ではシアンのドットの形成位置が副走査方向に１画素分〈１ライン分〉ずれている。その結果、左側の領域ではシアンとマゼンタのドットが重なるが、右側の領域では重ならないため、シアンとマゼンタのドットの重なり方が変化し、これが色むらとして知覚されてしまう。
なお、シアンとマゼンタの場合の例で説明したが、トナーの色はこれに限定されるものではなく、いずれの色の組み合わせにおいても同様のことが言える。

この場合、シアンの画像データを２ラインシフトすることによって色むらの発生を抑制できることを、図８によって説明する。
図６及び図７に示した例で色むらが発生したのは、シアンの少値画像の画素パターンの副走査方向の繰り返し周期が２ドットであるのに、右側の領域のシアン画像データを１ラインシフトさせたことが原因である。

そこで、右側の領域のシアン画像データを、その画素パターンの副走査方向の繰り返し周期の２ドットに相当する２ラインシフトすることによって、図８に示すように、分割領域の境界４の左側と右側でシアンのドットの形成位置が同じになる。
したがって、境界４の左側でも右側でもシアンとマゼンタのドットが重なるため、色むらが発生しない。
この最適なシフト量を決める画素パターンの副走査方向の繰り返し周期の最小値は、シフトする色の画像データのディザ処理に使用したディザマトリクスの種類によって、一義的に決まる。

このように、複数色の画像データのうちの一部の色の画像データだけを分割領域ごとにシフトする場合は、ディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類に応じて画像データのシフト量を変更することによって、色むらの発生を防ぐことができる。
複数色の画像データの全ての色の画像データを分割領域ごとにシフトする場合は、ディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類に応じて各画像データのシフト量を変更することによって、単色の場合と同様に「すじ」の発生を防ぐことができる。

そのため、図１に示した画像データシフト手段であるシフト制御部１４は、メモリから読み出す擬似多値の画像データが、複数色の多階調画像データにそれぞれディザ処理を施して生成された擬似多値の複数色の画像データである場合に、次の機能を有するとよい。 その一つは、上記複数色の画像データのうちの一部の色の画像データだけを、主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その各領域毎に主走査方向に直交する副走査方向へシフトする機能である。もう一つは、その色の画像データのディザ処理に使用したディザマトリクスの種類に応じて、その色の画像データをシフトするシフト量を変更する機能である。

〔画像形成装置の実施形態〕
次に、この発明による画像形成装置の一実施形態を図９及び図１０によって説明する。
図９は、その画像形成装置の機構部の概略構成を示す図である。図１０は、図９における光学装置１０２の一部を矢示Ａ方向から見た図を、感光体ドラム及び図１によって前述した画像処理装置１０及びＬＤ点灯制御部２０と共に示す図である。
図９に示す画像形成装置１００は、前述したこの発明による画像処理装置１０を備え、その画像処理装置１０によって処理された画像データによって、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置である。

この実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型カラープリンタであり、光学装置１０２とカラー作像部１１２と転写部１２２等を備えている。
カラー作像部１１２は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色用の作像プロセス部（画像形成部）１０４，１０６，１０８，１１０を備えている。転写部１２２は無端状の中間転写ベルト１１４などを含む。

カラー作像部１１２の各作像プロセス部１０４，１０６，１０８，１１０は、それぞれ感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａを備えている。その各感光体ドラムの回りに、それぞれ帯電器１０４ｂ，１０６ｂ，１０８ｂ，１１０ｂ、現像器１０４ｃ，１０６ｃ，１０８ｃ，１１０ｃ、および１次転写ローラ１０４ｄ，１０６ｄ，１０８ｄ，１１０ｄ等を配置している。

光学装置１０２はマルチビーム走査装置であり、半導体レーザ素子であるレーザダイオード２０６（図１０に示す）から射出されるレーザビームを、偏向器であるポリゴンミラー１０２ｃにより偏向させ、ｆθレンズ１０２ｂに入射させている。レーザビームは、この実施形態ではＭ，Ｃ，Ｙ，Ｋの各色に対応する数だけ発生され、それぞれｆθレンズ１０２ｂを通過した後、反射ミラー１０２ａで反射される。
そのため、レーザダイオード２０６は４個設けられ、ポリゴンミラー１０２ｃは同軸に２段に設けられ、ｆθレンズ１０２ｂはポリゴンミラー１０２ｃの両側に２段ずつ設けられている。

そして、その各レーザビームはＷＴＬレンズ１０２ｄを通して整形された後、複数の反射ミラー１０２ｅによって再度偏向され、露光のために使用される４本のレーザビームＬとして出射される。そして、その各レーザビームＬが、各作像プロセス部１０４，１０６，１０８，１１０の感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａの被走査面（以下単に「表面」ともいう）を、その各軸線方向に沿う主走査方向に走査しながら照射する。

感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａの表面へのレーザビームＬの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、主走査方向および副走査方向に関してタイミング同期が行われる。
なお、「主走査方向」をレーザビームの走査方向と定義し、「副走査方向」を主走査方向に対して直交する方向、この画像形成装置１００では感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａが回転する方向、つまりその表面の移動方向と定義する。

各感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。
その各光導電層は、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどによって構成される帯電器１０４ｂ，１０６ｂ，１０８ｂ，１１０ｂにより、それぞれ表面電荷が付与されて帯電される。
図で左回転する各感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａの帯電された光導電層の表面は、光学装置１０２からの画像データの各画素の値に応じて発光制御されたレーザビームＬによって露光走査される。それによって、２次元の静電潜像が形成される（画像書き込みが行われる）。

なお、その静電潜像および後述するトナー像の形成は、この実施形態ではＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍの順に開始されるが、その各色の静電潜像および後述するトナー像の形成順序はこれに限るものではない。したがって、各色用の作像プロセス部１０４，１０６，１０８，１１０の配置順序も図示の順序に限らない。

その感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａの表面上に形成される静電潜像は、各現像器１０４ｃ，１０６ｃ，１０８ｃ，１１０ｃにより、それぞれ各色の現像剤であるＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍのトナーによって現像され、各色のトナー像が形成される。
各現像器１０４ｃ，１０６ｃ，１０８ｃ，１１０ｃは、それぞれ現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む。

現像された各色のトナー像は、一次転写部で、矢示Ｂ方向に移動する中間転写ベルト１１４上にＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍの順に順次重ね合わせて転写される。その一次転写部では、感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａが中間転写ベルト１１４を挟んでそれぞれ１次転写ローラ１０４ｄ，１０６ｄ，１０８ｄ，１１０ｄと対向している。１次転写ローラ１０４ｄ，１０６ｄ，１０８ｄ，１１０ｄには転写バイアス電圧が印加される。

中間転写ベルト１１４は、搬送ローラ１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃに張り渡され、一方が駆動ローラである搬送ローラ１１４ａ又は１１４ｃによって矢示Ｂ方向に周回移動（回動と云う）される。そして、その中間転写ベルト１１４は、その表面に順次重ねて転写されるＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍのトナー画像によるフルカラーのトナー像を担持して、２次転写部へ搬送する。
２次転写部は、搬送ローラ１１８ａ，１１８ｂにより矢示Ｃ方向に回動される２次転写ベルト１１８を含んで構成されている。中間転写ベルト１１４の搬送ローラ１１４ｂは２次転写対向ローラの機能も果す。

この２次転写部には、給紙カセットなどの記録媒体収容部１２８から転写紙、プラスチックシートなどのシート状の記録媒体１２４（前述した用紙１に相当する）が搬送ローラ１２６によって供給される。そして、２次転写対向ローラの役目も持つ搬送ローラ１１４ｂに２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１１４上に担持されたフルカラーのトナー像を、２次転写ベルト１１８上に吸着保持された記録媒体１２４に転写する。

そのフルカラーのトナー像が転写された記録媒体１２４は、２次転写ベルト１１８の矢示Ｃ方向への回動によって定着装置１２０へ搬送される。
定着装置１２０は、定着ローラ１２１と加圧ローラ１２３によるニップ部に記録媒体１２４を挟んで、転写されたトナー像と共に加熱及び加圧しながら搬送することによって、トナー像を記録媒体１２４に定着させる。その定着装置１２０を通過した記録媒体１２４は、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へ排出される。
トナー像を記録媒体に転写した後の中間転写ベルト１１４は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１１６により転写残留トナーが除去されて、次の像形成プロセスに備える。

図１０に示す光学装置１０２は、レーザダイオード２０６からのレーザ光をポリゴンミラー１０２ｃによって偏向走査し、ｆθレンズ１０２ｂを通したレーザビームＬによって感光体ドラム１０４の表面を主走査しながら露光する。ポリゴンミラー１０２ｃは、図示しないポリゴンモータによって、数千から数万ｒｐｍの周速で回転駆動される。
そのレーザビームＬを主走査の書き始め位置より手前側（画像領域外）の所定位置で検知するために、反射ミラー２０８とフォトダイオード等の光センサによる同期検知センサ２１０とを備えている。この同期検知センサ２１０による同期検知信号によって、各主走査の書き始め位置を制御する。

この光学装置１０２には、レーザダイオード２０６が各色用に４個設けられると共に、図９に示したように、ポリゴンミラー１０２ｃは上下二段（格段を２色用のレーザ光で共用する）に設けられ、４本のレーザビームＬを偏向走査できるようになっている。ｆθレンズ１０２ｂ及び反射ミラー１０２ａも４個ずつ設けられている。レーザダイオード２０６に代えて面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を設けてもよい。
感光体ドラム１０４も図９に示したように、各色用の作像プロセス部１０４，１０６，１０８，１１０ごとに、感光体ドラム１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａが設けられている。

したがって、カラー画像を形成する場合には、ＬＤ点灯制御部２０は、各色用の４個のレーザダイオード２０６の点灯を、それぞれ画像処理装置１０の書込制御部１２から入力する各色の画像データの各画素値に応じて制御する。
白黒画像を形成する場合は、書込制御部１２から黒用の画像データのみをＬＤ点灯制御部２０へ送出し、ＬＤ点灯制御部２０はその画像データの各画素値に応じて、黒用のレーザダイオード２０６の点灯だけを制御すればよい。このときは、他の色用のレーザダイオード２０６は消灯したままにし、黒用の作像プロセス部１１０以外の作像プロセス部１０４，１０６，１０８は動作させない。
画像処理装置１０の構成及び動作は、図１によって前述したので、ここでは説明を省略する。

この実施形態の画像形成装置１００は、タンデム型で中間転写方式のカラープリンタであるが、タンデム型で記録媒体に各色のトナー像を順次直接重ねて転写する直接転写方式のカラープリンタでもよい。また、タンデム型以外のカラープリンタでもよいし、モノクロ専用のプリンタでもよい。さらに、プリンタ以外の複写機やファクシミリ装置、プリンタとそれらの機能を備えたデジタル複合機などの画像形成装置にも、この発明を適用することができる。

以上、この発明による画像処理装置、画像処理方法及び画像形成装置の各実施形態について説明したが、それらの各部の具体的な構成、処理の内容、データの形式等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
また、以上説明してきた各実施形態の構成は、適宜追加、変更、一部の省略等を行うことができ、また、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。

１：用紙 ２：中間調画像 ３：拡大画像 ４：境界 ５：すじ
１０：画像処理装置 １１：コントローラ １２：書込制御部 １３：メモリ
１４：シフト制御部 １５：ＲＯＭ ２０：ＬＤ点灯制御部
１００：画像形成装置 １０２：光学装置 １０２ａ，１２ｅ：反射ミラー
１０２ｂ：ｆθレンズ １０２ｃ：ポリゴンミラー １０２ｄ：ＷＴＬレンズ
１０４，１０６，１０８，１１０：作像プロセス部（画像形成部）
１０４ａ，１０６ａ，１０８ａ，１１０ａ：感光体ドラム
１０４ｂ，１０６ｂ，１０８ｂ，１１０ｂ：帯電器
１０４ｃ，１０６ｃ，１０８ｃ，１１０ｃ：現像器
１０４ｄ，１０６ｄ，１０８ｄ，１１０ｄ：１次転写ローラ
１１２：カラー作像部 １１４：中間転写ベルト １１６：クリーニング部
１１８：２次転写ベルト １２０：定着装置 １２２：転写部
１２４：記録媒体（用紙） １２８：記録媒体収容部 １２６：搬送ローラ
１３２：印刷物 ２０６：レーザダイオード Ｌ：レーザビーム

特開２０１０−２１７７９５号公報

Claims (8)

1. 多階調画像データにディザ処理を施して生成された擬似多値の画像データを、主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その領域毎に該画像データを前記主走査方向に直交する副走査方向へシフトして出力し、形成される画像の主走査ラインの傾き及び曲がりを補正する画像処理装置において、
   前記ディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類を特定する情報を入力する入力手段と、該入力手段が入力した前記情報によって特定されるディザマトリクスの種類に応じて、前記画像データを前記副走査方向へシフトするシフト量を変更するシフト量変更手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、
   多階調画像データにディザ処理を施して擬似多値の画像データを生成するディザ処理手段を備え、該ディザ処理手段は、生成した擬似多値の画像データと共に、そのディザ処理に使用したディザマトリクスの種類を特定する情報を前記入力手段へ送出することを特徴とする画像処理装置。
3. 前記シフト量変更手段は、前記入力手段が入力した前記情報によって特定されるディザマトリクスの種類に応じて、前記画像データを前記副走査方向へシフトするシフト量を１ライン分から３ライン分の間で変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記シフト量変更手段は、ディザマトリクスの種類とシフトするライン数とを対応させて記憶した記憶手段を有し、前記特定されるディザマトリクスの種類に応じてシフトするライン数を、前記記憶手段から読み出して前記シフト量を変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記記憶手段は、ディザマトリクスの種類ごとに、それを使用してディザ処理を施したときに生成される擬似多値の画像データに発生し得る画素パターンの副走査方向の周期のうち、最小値のドット数に相当するライン数を、前記シフトするライン数として対応させて記憶していることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記シフト量変更手段は、前記擬似多値の画像データが、複数色の多階調画像データにそれぞれディザ処理を施して生成された擬似多値の複数色の画像データである場合に、該複数色の画像データのうちの一部の色の画像データだけを、前記主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その各領域毎に前記主走査方向に直交する副走査方向へシフトする手段と、該色の画像データのディザ処理に使用したディザマトリクスの種類に応じて、該色の画像データをシフトするシフト量を変更する手段とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
7. 多階調画像データにディザ処理を施して生成された擬似多値の画像データを、主走査方向における所定の領域ごとに分割し、その各領域毎に該画像データを前記主走査方向に直交する副走査方向へシフトして出力し、形成される画像の主走査ラインの傾き及び曲がりを補正する画像処理方法であって、
   前記ディザ処理に使用されたディザマトリクスの種類に応じて、前記画像データを前記副走査方向へシフトするシフト量を変更することを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の画像処理装置を備え、該画像処理装置によって処理された画像データによって、電子写真方式で画像を形成することを特徴とする画像形成装置。