JP2014186144A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリゴンミラーの回転速度を変更しないようにして記録プロセス速度を変更した場合に、画像の劣化を防止できるようにする。
【解決手段】記録プロセス速度制御部２０６は、感光体ドラム１４−Ｃ、１４−Ｍ、１４−Ｙ、１４−Ｋの速度等を示す速度制御情報を、走査位置算出部２０８へ通知する。そして、走査位置算出部２０８は、速度制御情報を用いて、各走査の副走査位置を算出する。濃度変換部２０９−Ｃ、２０９−Ｍ、２０９−Ｙ、２０９−Ｋは、走査位置に応じて濃度変換する際の濃度比率α、βを決定し、濃度変換を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に、記録プロセス速度を変更するために用いて好適な画像形成装置、画像形成装置の制御方法及びプログラムに関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置の１つに、転写材の種類により記録プロセス速度を変更する画像形成装置がある。例えばＯＨＰシートに印刷を行う場合に、透過性を向上させるためには、トナー像が溶けて十分に混色し、表面が平滑であることが重要となる。そこで、このような画像形成装置で記録プロセス速度を低下させることによって、十分な熱をトナーに供給することができる。

電子写真方式の画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部機器から受信した印刷データに基づいて、所定の用紙へ印刷を行う。その際、受信した印刷データを所定の用紙へ印刷する速度が固定的に定められているのに対して、外部機器から印刷データを受信する速度は、画像形成装置と外部機器との通信状態によって変化する。

また、電子写真方式の画像形成装置では、受信した印刷データの解析を行い、所定の形式のデータ（中間データ）に変換する処理を行う。その処理速度は、印刷データの種類やデータ量や内容によって変化する。そのため、通信状態や中間データ生成処理速度が継続的に低下して中間データの生成が間に合わなくなった場合には、記録プロセス速度を満たせなくなり、印刷を停止させる必要が生じ、生産性を低下させることになる。

さらに、印刷を停止することによって生産性が低下することを少なくするために、印刷停止中も定着器のヒータなどへの通電を継続させた場合などには、印刷停止中にも関わらず消費電力が高くなるという問題もある。そこで、特許文献１には、印刷停止を防ぐ方法として、中間データのスプール量に応じて記録プロセス速度を切り替えることにより、印刷停止を防ぐ手法が開示されている。

電子写真方式の画像形成装置の光走査装置は、通常、半導体レーザから照射されたビームが高速で回転している回転多面鏡（以下、ポリゴンミラーという）の面で反射されて感光体ドラム上を主走査方向（印刷媒体水平方向）に走査する構成になっている。よって、ビームが感光体ドラム上を主走査方向へ走査する速度は、ポリゴンミラーの回転速度によって決まる。通常、記録プロセス速度を切り替える際には、感光体ドラムの回転速度や印刷媒体の搬送速度といった副走査方向（印刷媒体搬送方向）の速度だけでなく、主走査方向の速度（ポリゴンミラーの回転速度）も切り替える必要がある。しかし、ポリゴンミラーの回転速度を切り替える場合には、回転速度を変更してから回転が安定するまでに所定の時間がかかる。

そこで、ポリゴンミラーの回転速度を切り替えずに記録プロセス速度を変化させる方法として、特許文献２には、記録プロセス速度を１／ｎ速にする場合に、ｎ回の走査につき１回だけ、画像データに基づいてビームを照射する手法が開示されている。つまり、ポリゴンミラーの面を（ｎ−１）面飛ばしでビームを照射して走査していることになる。これにより、ビームを感光体ドラム上に照射する回数（副走査方向の書き込み線数）を１／１速と同様にすることができ、ポリゴンミラーの回転速度を変化させずに、記録プロセス速度を１／ｎに切り替えることが可能である。

また、特許文献３には、感光体ドラム上を走査するレーザをシングルから２ビーム、４ビームへとマルチビーム化された画像形成装置において、空白データを挿入することにより、１／１速の場合と同様な画像を形成する手法が開示されている。

特開２０００−２６３８８８号公報 特開２００３−２６０８１３号公報 特開２００９−１９０３０４号公報

前述した特許文献１に記載の方法は、記録プロセス速度を変更する際に、ポリゴンミラーの回転速度を変化させなければ、１／１速の場合と同様な画像を形成できないという課題がある。また、特許文献２及び特許文献３に記載の方法は、記録プロセス速度を変化させた場合に、１／１速の場合に走査した位置を必ず走査する記録プロセス速度でない場合には、１／１速の場合と同様な画像を形成することができない。

図４は、６００ｄｐｉ・４ビームの画像形成装置における、１／１速及び１５／１６速
の感光体ドラム上の走査位置を説明するための図である。図４に示すように、１／１速の場合、走査間隔ΔＹが１［ｄｏｔ］で一定であるのに対して、１５／１６速の場合は走査間隔ΔＹが一定ではなく、走査間隔ΔＹが１−１／４［ｄｏｔ］の箇所が生じる。このような場合、特許文献２及び特許文献３においては、１／１速の場合との書き込み線数の違いを解決できておらず、画像劣化を引き起こすという課題がある。

また、マルチビームを構成する画像形成装置では、各ビーム間の間隔は、画像形成装置の印刷解像度と同様になるよう調整されている。また、各ビームのスポット径についても、重ならないように調整されているため、ビームスポットの重なりも発生しない。しかし、１５／１６速の場合は、走査間隔ΔＹが印刷解像度と一致しないため、ビームスポットの重なりが発生し、画像劣化を引き起こすという課題がある。

本発明は前述の問題点に鑑み、ポリゴンミラーの回転速度を変更しないようにして記録プロセス速度を変更した場合に、画像の劣化を防止できるようにすることを目的としている。

本発明の画像形成装置は、変調された光ビームを感光体ドラムに照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像を顕像化して記録媒体に転写することによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記感光体ドラムの回転速度を制御する速度制御手段と、前記速度制御手段により制御される回転速度の変更による前記光ビームの走査位置のずれ量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された走査位置のずれ量に基づいて、入力された画像データの濃度変換を行う濃度変換手段と、前記濃度変換手段によって濃度変換された画像データに基づいて前記感光体ドラムに前記光ビームを照射する照射手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ポリゴンミラーの回転速度を変更せずに記録プロセス速度を任意の速度に変更する際に、記録プロセス速度が変動することに伴って画像が劣化することを抑制できる。

本発明の実施形態における画像形成装置の構造断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を説明するブロック図である。 記録プロセス速度を１／１速から１５／１６速へ変化させた場合の１／１速に対する走査位置ずれ量を説明する図である。 ４ビーム構成の画像形成装置において速度が１５／１６速に変化した場合の走査位置ずれ量を説明する図である。 図４に示す例におけるビーム毎の画像データに対応する濃度変換情報の一例を示す図である。 実施形態における濃度変換制御部が濃度変換情報を生成する処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における濃度変換処理部の詳細な構成例を示すブロック図である。 入力画像に対して中間調処理、濃度変換の順で処理を行った場合に出力される画像の一例を示す図である。 入力画像に対して濃度変換、中間調処理の順で処理を行った場合に出力される画像の一例を示す図である。 画像のエッジ部において画像が乱れる例を説明する図である。 第２の実施形態における濃度変換選択部の詳細な構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態における濃度変換判定パターンの一例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本実施形態における画像形成装置１の構造断面図である。以下の説明では、画像形成装置として４ドラム方式のカラーレーザビームプリンタの構造について説明する。
図１において、画像形成装置１の右側面下部には、転写材カセット５３が装着されている。転写材カセット５３にセットされた記録媒体（記録紙、透過シート等）は、給紙ローラ５４によって一枚ずつ取り出され、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、記録媒体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記録媒体搬送方向（図１では右から左方向に）扁平に張設され、その最上流部においては、記録媒体が転写搬送ベルト１０に静電吸着される。また、このベルト搬送面に対向して４個のドラム状の像担持体として感光体ドラム１４−Ｃ、１４−Ｙ、１４−Ｍ、１４−Ｋが直線状に配設されて画像形成部を構成している。ここで、Ｃはシアン、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックの各色成分を示している。

なお、色成分毎の画像形成部は、搭載するトナーの色が異なるだけで、構造上の違いがないので、以下、色成分Ｃについて説明する。

Ｃ色用の画像形成部は、感光体ドラム１４−Ｃの表面を一様に帯電させる帯電器５０−Ｃ、Ｃ色トナーを収納し、感光体ドラム１４−Ｃ上に生成された静電潜像を現像する現像器５２−Ｃ、並びに、露光部５１−Ｃを有する。現像器５２−Ｃと帯電器５０−Ｃとの間には、所定の間隙が設けられている。帯電器５０−Ｃによってその表面が均一に帯電した感光体ドラム１４−Ｃ上に、上記の間隙を介してレーザスキャナからなる露光部５１−Ｃからのレーザ光（光ビーム）が図面に垂直な方向に走査露光（照射）される。これにより、走査露光した部分を非露光部分と異なる帯電状態、すなわち、静電潜像を生成する。現像器５２−Ｃは上記の静電潜像にトナーを転移させて現像（顕像化）する。

また、転写搬送ベルト１０の搬送面を挟んで転写部材５７−Ｃが配置されている。感光体ドラム１４−Ｃの周面上に形成（現像）されたトナー像は、対応する転写部材５７−Ｃで形成される転写電界によって、搬送されてきた記録媒体に電荷吸収されて記録媒体面上に転写される。

上記処理を、他の色成分Ｙ、Ｍ、Ｋについても同様に行うことにより、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色トナーが記録媒体に次々と転写されることになる。この後、定着器５８により、記録媒体上の各色のトナーを熱溶融して定着させ、排紙ローラ対５９−ａ、５９−ｂによって記録媒体が機外に排出される。

なお、前述した例は、記録媒体上に各色成分のトナー像を転写する例であった。しかし、転写搬送ベルト上に各色成分のトナー像を転写し、その転写搬送ベルトに生成されたトナー像を記録媒体に再度転写（二次転写）する構成でも構わない。この場合の転写ベルトを中間転写ベルトという。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の構成例を説明するブロック図である。以下、不図示のポリゴンミラーの速度を変化させずに感光体ドラムの回転速度を変更する例について説明する。
図２において、プリンタエンジン２０１は、コントローラ２０２で生成されたビットマップデータをもとに印刷処理を行う。コントローラ２０２は基板に収容され、装置に収容した際に、プリンタエンジン２０１との電気的接続が行われる。

画像生成部２０３は、不図示の外部装置（例えばパーソナルコンピュータ）等から受信する印刷データ（ＰＤＬデータ、イメージデータ等）より、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成する。そして、生成したラスターイメージデータをＲＧＢデータ（例えば、各８ビットの２５６階調）として画素毎に出力する。この処理は、公知のものであるので詳述は省略する。

色変換部２０４は、画像生成部２０３から出力されたＲＧＢデータを、プリンタエンジン２０１で処理可能なＣＭＹＫ空間のデータに変換し、後段の画像メモリ２０５に蓄積する。画像メモリ２０５は、印刷処理を行うラスターイメージデータを一旦蓄積するものであり、１ページ分のイメージデータを蓄積するページメモリを有する。但し、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリのいずれでも構わない。説明を単純なものとするため、本実施形態では１ページ分のビットマップデータを記憶する容量を有するものとして説明する。

記録プロセス速度制御部２０６は、記録プロセス速度を制御する手段であって、感光体ドラム１４−Ｃ、１４−Ｍ、１４−Ｙ、１４−Ｋの回転速度や、中間転写ベルトや記録媒体の搬送速度も制御する。また、記録プロセス速度制御部２０６は、感光体ドラム１４−Ｃ、１４−Ｍ、１４−Ｙ、１４−Ｋの速度等を示す速度制御情報を、コントローラ２０２内の走査位置算出部２０８へ通知する。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すように記録プロセス速度を１／１速から１５／１６速へ変化させた場合の１／１速に対する走査位置ずれ量を説明する図である。
図３（ａ）に示すように記録プロセス速度を変更した場合、記録プロセス速度制御部２０６は、記録プロセス速度などを示す速度制御情報を、走査位置算出部２０８へ通知する。通知する速度制御情報は、感光体ドラムの回転速度値そのものでもよいし、図３（ａ）に示すように１／１速の場合の速度を１とした場合の相対速度Ｐでもよい。１５／１６速で露光を行う場合は、Ｐ＝１５／１６という記録プロセス速度を通知すればよい。

図３（ａ）に示すように、１／１速から６３／６４速、６２／６４速、６１／６４速、１５／１６速とプロセス速度を変化させながら露光する場合は、相対速度Ｐと共に、その速度が発生する期間ΔＴを速度制御情報として通知する。また、記録プロセス速度制御部２０６による記録プロセス制御方法を１パターン以上に予め決定しておき、記録プロセス速度制御部２０６はパターンを選択する情報を速度制御情報として通知するようにしてもよい。

走査位置算出部２０８は、記録プロセス速度制御部２０６から通知された速度制御情報を用いて、各走査の副走査位置を算出する。ここで、ビーム数をＮとし、１／１速での速度を１とした場合の相対速度をＰとすると、１走査する度に走査位置が｛（１−Ｐ）×Ｎ｝［ｄｏｔ］ずつ１／１速の走査位置に対してずれていく。

図４は、４ビーム構成の画像形成装置において速度が１５／１６速に変化した場合の走査位置ずれ量を説明する図である。
図４において、速度が１５／１６速に変化すると、１走査毎に｛（１−Ｐ）×Ｎ｝＝｛（１−１５／１６）×４｝＝１／４［ｄｏｔ］だけ走査位置がずれていく。１走査目（図４中の番号１〜４）の走査位置は、１／１速と同様であるが、２走査目（図４中の番号５〜８）の走査位置は、１／４［ｄｏｔ］ずれる。そして、３走査目（図４中の番号９〜１２）の走査位置は、１／２［ｄｏｔ］ずれ、４走査目（図４中の番号１３〜１６）の走査位置は、３／４［ｄｏｔ］ずれる。この結果、５走査目（図４中の番号１７〜２０）の走査位置は、３／４＋１／４＝１となり、１／１速と同様となるが、６走査目（図４中の番号２１〜２４）の走査位置は、１＋１／４＝５／４となり、１／４［ｄｏｔ］ずれる。

図４に示す例では、記録プロセス速度が１５／１６速の場合を示しているため、１／４［ｄｏｔ］のずれ量が走査毎に蓄積される。しかし、記録プロセス速度が変化した場合は、蓄積されるずれ量も記録プロセス速度に応じて変化するため、走査位置算出部２０８は、記録プロセス速度に応じたずれ量を蓄積していく。そして、走査位置算出部２０８は、このようにして算出した走査位置情報を、濃度変換部２０９−Ｃ、２０９−Ｍ、２０９−Ｙ、２０９−Ｋへ通知する。

以下、濃度変換部２０９−Ｃ、２０９−Ｍ、２０９−Ｙ、２０９−Ｋは、トナーの色が異なるだけで構造上の違いがないため、色成分Ｃについて説明する。本実施形態では、記録プロセス速度の変動による走査位置のずれを補正するため、副走査方向に画像の重心移動を行う。以下、図４を参照しながら、重心移動による補正方法を説明する。

（１ライン目）
１／１速の１ライン目の画像を形成する際には、１５／１６速の場合の１走査目の走査位置ずれ量が０であるため、１５／１６速の１走査目ビーム１を使用する。出力する画像は、（１ライン目の画像データ）×１である。

（２、３ライン目）
１／１速の２、３ライン目の画像を形成する際には、１ライン目と同様の手法により、それぞれ１走査目ビーム２、３を使用する。

（４ライン目）
１／１速の４ライン目の画像を形成する際には、１ライン目と同様に、１走査目ビーム４を使用する。

（５ライン目）
１／１速の５ライン目の画像を形成する際には、２走査目の走査位置ずれ量が１／４［ｄｏｔ］であるため、２走査目ビーム１及び２走査目ビーム２を使用する。２走査目ビーム１から（５ライン目の画像データ）×（１−１／４）を出力し、２走査目ビーム２から（５ライン目の画像データ）×（１／４）を出力する。

（６、７ライン目）
１／１速の６、７ライン目の画像を形成する際には、５ライン目と同様の手法により行う。

（８ライン目）
１／１速の８ライン目の画像を形成する際には、３走査目の走査位置ずれ量が１／２［ｄｏｔ］であるため、２走査目ビーム４及び３走査目ビーム１を使用する。２走査目ビーム４から（８ライン目の画像データ）×（１−１／４）を出力し、３走査目ビーム１から（８ライン目の画像データ）×（１／２）を出力する。

（９ライン目）
１／１速の９ライン目の画像を形成する際には、３走査目ビーム１から（８ライン目の画像データ）×（１／２）を出力し、３走査目ビーム２から（８ライン目の画像データ）×（１／２）を出力する。

（１０、１１ライン目）
１／１速の１０、１１ライン目の画像を形成する際には、９ライン目と同様の手法により行う。

（１２〜１５ライン目）
１／１速の１２〜１５ライン目の画像を形成する際には、４走査目の走査位置ずれ量が３／４［ｄｏｔ］であるため、それぞれ８〜１１ライン目の画像を形成する際と同様の手順により調整する。

（１６ライン目）
１／１速の１６ライン目の画像を形成する際には、５走査目の走査位置ずれ量が０［ｄｏｔ］であるため、５走査目ビーム１を使用する。５走査目ビーム１から（１６ライン目の画像データ）×１を出力する。

（１７、１８ライン目）
１／１速の１７、１８ライン目の画像を形成する際には、１６ライン目と同様な手法により行う。

（１９ライン目）
１／１速の１９ライン目の画像を形成する際には、６走査目の走査位置ずれ量が１／４［ｄｏｔ］であるため、５走査目ビーム４及び６走査目ビーム１を使用する。５走査目ビーム４から（１９ライン目の画像データ）×１を出力し、６走査目ビーム１から（１９ライン目の画像データ）×（１／４）を出力する。

（２０ライン目）
１／１速の２０ライン目の画像を形成する際には、６走査目の走査位置ずれ量が１／４［ｄｏｔ］のため、６走査目ビーム１及び６走査目ビーム２を使用する。６走査目ビーム１から（２０ライン目の画像データ）×（１−１／４）を出力し、６走査目ビーム２から（２０ライン目の画像データ）×（１／４）を出力する。

上記補正を行うため、濃度変換制御部２１０−Ｃは、走査位置情報（走査位置ずれ量情報）から、濃度補正に必要な画像データを画像メモリ２０５から読み出すためのアドレスを生成する。これにより、画像データが濃度変換処理部２１１−Ｃへ入力される。また、濃度変換制御部２１０−Ｃは、濃度補正に必要な濃度変換情報を濃度変換処理部２１１−Ｃへ出力する。ここで、濃度変換情報とは、濃度変換処理部２１１−Ｃで濃度変換する際の濃度比率α、βを示す情報である。本実施形態では、画像の重心位置を感光体ドラムの回転方向（副走査方向）に移動させるため、１／１速の場合には１つのビームに出力していた画像データを、２つのビームに画像データを分配して出力している。分配する濃度比率α、βを示すのが濃度変換情報である。なお、濃度比率αは、副走査方向に対して上ラインの画素濃度の比率であり、濃度比率βは、副走査方向に対して下ラインの画素濃度の比率である。

図５は、図４に示す例における、ビーム毎の画像データに対応する濃度変換情報の一例を示す図であり、図６は、濃度変換制御部２１０−Ｃが濃度変換情報を生成する処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、対象となる走査位置において、出力すべき画像がない部分（画像端）であるか否かを判定する（Ｓ６０１）。この判定の結果、画像端である場合は、濃度変換情報として濃度比率α、βはともに０とする（Ｓ６１２）。但し、白画像を出力して濃度変換情報を１としてもよい。図４に示す６走査目ビーム３、４がこれに該当する。

一方、Ｓ６０１の判定の結果、画像端でない場合は、対象とする走査位置において、対象とする走査位置より上（副走査逆方向）の走査位置にて走査位置ずれが未発生であるか否かを判定する（Ｓ６０２）。この判定の結果、走査位置ずれが未発生である場合は、上の走査位置から重心移動された画像データは存在しないため、濃度比率α＝０とする（Ｓ６０３）。図４における、全１走査目ビーム、２走査目ビーム１、全５走査目ビーム及び６走査目ビーム１がこれに該当する。

一方、Ｓ６０２の判定の結果、対象とする走査位置より上の走査位置にて走査位置ずれが発生している場合は、上の走査位置から重心移動された画像データが存在するため、濃度比率αは上の走査位置の走査位置ずれ量によって決まる。すなわち、上の走査位置ずれ量がΔＹ１［ｄｏｔ］であった場合に、濃度比率α＝ΔＹ１とする（Ｓ６０４）。図４における、２走査目ビーム２〜４、全３走査目ビーム、全４走査目ビーム及び６走査目ビーム２がこれに該当する。

次に、対象とする走査位置において、走査位置ずれが未発生であるか否かを判定する（Ｓ６０５）。この判定の結果、走査位置ずれが未発生である場合は、重心移動をする必要がないため、濃度比率β＝１とする（Ｓ６０７）。図４における、全１走査目ビーム、及び全５走査目ビームがこれに該当する。

一方、Ｓ６０５の判定の結果、対象とする走査位置において、走査位置ずれが発生している場合は、さらに、対象とする走査位置より下（副走査方向）の走査位置にて走査位置ずれが未発生であるか否かを判定する（Ｓ６０６）。この判定の結果、下の走査位置にて走査位置ずれが発生していない場合は、下の走査ビームを用いて走査するのが好ましいため、濃度比率β＝０とする（Ｓ６０８）。図４における、４走査目ビーム４がこれに該当する。

一方、Ｓ６０６の判定の結果、下の走査位置にて走査位置ずれが発生している場合は、走査位置ずれ量がΔＹ２［ｄｏｔ］であるものとして、濃度比率β＝ΔＹ２とする（Ｓ６０９）。図４における、全２走査目ビーム、全３走査目ビーム、４走査目ビーム１〜３及び６走査目ビーム１がこれに該当する。

次に、対象とする走査位置において、２重露光が未発生であるか否かを判定する（Ｓ６１０）。図４に示すように、Ｌ走査目ビーム４と（Ｌ＋１）走査目ビーム１との間には、走査位置ずれによりレーザースポットの重なりが生じる。１５／１６速では、１／１６［ｄｏｔ］の重なりが発生し、２重に露光される。露光エネルギーは逐次蓄積されるため、複数回露光した場合、形成される画素サイズは１回露光した場合より大きくなる傾向にある。そこで本実施形態では、多重に露光される位置に関して、濃度変換制御部２１０−Ｃにて生成する濃度変換情報を制御することにより、多重に露光されることによる画像に対する影響を解決する。すなわち、Ｓ６１０の判定の結果、２重露光が発生している場合は、露光の重なり量をΔＹ３［ｄｏｔ］とした場合に、濃度比率α、βをそれぞれ（１−ΔＹ３）倍した値とする（Ｓ６１１）。一方、Ｓ６１０の判定の結果、２重露光が未発生である場合は、そのままＳ６１３に進む。

次に、すべての走査位置において濃度比率α、βを決定したか否かを判定する（Ｓ６１３）。この判定の結果、まだ判定していない走査位置が存在する場合にはＳ６０１へ戻り、すべての走査位置において濃度比率α、βを決定した場合には処理を終了する。

濃度変換処理部２１１−Ｃでは、画像メモリ２０５から入力された画像データに対し、上述した手順によって濃度変換制御部２１０−Ｃにより生成された濃度度変換情報を用いて濃度変換を行う。画像データのうち、副走査方向に対して上ラインの画素濃度をＡ、下ラインの画像データをＢとした場合、以下の式（１）を用いて濃度変換を行う。
濃度変換後の画像データ＝Ａ×α＋Ｂ×β ・・・（１）

そして、濃度変換処理部２１１−Ｃ、２１１−Ｍ、２１１−Ｙ、２１１−Ｋで濃度変換された画像データは、それぞれＰＷＭ処理部２１２−Ｃ、２１２−Ｍ、２１２−Ｙ、２１２−Ｋに出力される。ＰＷＭ処理部２１２−Ｃ、２１２−Ｍ、２１２−Ｙ、２１２−Ｋでは、公知のパルス幅変調信号が生成され、露光ユニット２０７−Ｙ、２０７−Ｍ、２０７−Ｃ、２０７−Ｋにて走査露光が行われる。

以上のように本実施形態によれば、走査位置に応じて濃度比率α、βを決定し、画像の重心を副走査方向に移動させて濃度変換を行うようにしたので、画像が劣化することを防止することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、中間調処理（ハーフトーン処理）を行う場合の濃度変換の方法について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置の構成については、図１及び図２と同様であり、基本的な処理内容については第１の実施形態と同様である。また、濃度変換情報を生成する処理手順も図６と同様であるため、これらの説明は省略する。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

図７は、濃度変換処理部２１１−Ｃの詳細な構成例を示すブロック図である。
図７において、濃度変換処理部２１１−Ｃは、ラインバッファ７０１、パターン記憶部７０３、濃度変換選択部７０４、多値濃度変換部７０５、中間調処理部７０６、及び濃度変換部７０７によって構成されている。

濃度変換選択部７０４は、例えばラインバッファ７０１から得た横３画素×縦５画素のウィンドウデータ７０２とパターン記憶部７０３に記憶されている画像パターンとを比較する。そして、画像データのパターンを検出し、適切な濃度変換方法を選択する。なお、ウィンドウデータ７０２のサイズは３×５に限らず、ｎ×ｍの任意の大きさで構わない。また、濃度変換方法を選択する際には、スキャン時やプリント時により前段のプロセスから濃度情報と共に画素ごとに送られてくる属性情報により濃度変換方法を選択してもよい。

多値濃度変換部７０５及び濃度変換部７０７は、濃度変換情報である濃度比率α、βの情報を受け取り、第１の実施形態で説明した式（１）を用いて濃度変換を行う。多値濃度変換部７０５は、中間調処理部７０６によって中間調処理される前の多値の画像データに対して濃度変換を行う。一方、濃度変換部７０７は、中間調処理部７０６により中間調処理された二値データ等に対して濃度変換を行う。なお、中間調処理後の濃度は３値や４値といったデータであってもよい。

中間調処理部７０６は、入力された多値の画像データのビット数を削減しながら、画像の階調表現を維持するための変換処理（中間調処理）を行う。中間調化するためのセルサイズは画像データの種類に応じて変更することにより、適正な画像再現が可能となる。

中間調処理を行う場合、入力画像に対して中間調処理及び濃度変換を行う順序によって、画像再現性に影響を与える。以下、入力画像に対して中間調処理、濃度変換の順で行った場合と、入力画像に対して濃度変換、中間調処理の順で行った場合との処理結果の一例を、図８及び図９を参照しながら説明する。

図８は、入力画像に対して中間調処理、濃度変換の順で処理を行った場合に出力される画像の一例を示す図である。
図８（ａ）に示す入力画像８００の解像度は６００ｄｐｉであり、濃度は５０％の一定濃度である。この入力画像８００に対して４×４の中間調パターンを用いて中間調処理すると、図８（ｂ）に示す画像８０１が得られる。この画像８０１は本来求められる画像であり、濃度変換を行った後にこの画像８０１と同等の画像が得られると、画像劣化なく濃度変換による副走査位置ずれの補正が実現できたと言える。

ところが、中間調処理後の画像８０１に対して、記録プロセス速度を通常時に比べて３／４速に減速し、濃度変換によって書き込み線数及び走査位置の補正を行うと、図８（ｃ）に示す画像８０２が得られる。図８に示す例では、３／４に減速した記録プロセス速度によって、書き込み線数が４／３倍に増加するため、図８（ｃ）に示す画像８０２は８００ｄｐｉ相当の画像となっている。そして、この画像８０２に対して露光を行うと、図８（ｄ）に示す画像８０３が得られる。中間調処理を行った画像に濃度変換を行うと、低濃度に変換された画素は再現されにくいため、中間調処理により中間階調画像の網点の再現性劣化が生じている。

図９は、入力画像に対して濃度変換、中間調処理の順で処理を行った場合に出力される画像の一例を示す図である。
図９（ａ）に示す入力画像９００は、図８（ａ）に示した入力画像８００と同様に、５０％の一定濃度であり、解像度が６００ｄｐｉの画像である。この入力画像９００に対して、前述した画像８０２と同様の濃度変換により書き込み線数及び走査位置の補正を行うと、図９（ｂ）に示す画像９０１が得られる。

このような濃度変換を行うことにより、上下１ラインの部分が２５％の濃度となる。このように濃度変換を行った後の画像に対して、中間調処理を行うと、図９（ｃ）に示す画像９０２が得られる。図９（ｃ）に示す画像９０２には、上端及び下端の１ライン分は濃度が２５％となっているが、その他の部分に関しては、図８（ｂ）に示す画像８０１と同様の画像となっている。したがって、この画像９０２に対して露光を行うと、図９（ｄ）に示す画像９０３が得られる。図９（ｄ）に示す画像９０３には、図８（ｄ）に示す画像８０３に見られたような中間階調画像の網点の劣化は発生していない。

このようにエッジのない画像の場合には、濃度変換により位置ずれ補正を行った画像に対して中間調処理すると、画像の劣化を抑制することが可能になる。

一方、文字や線画等、周りの濃度に対して急峻に変化する画像のエッジ部においては、以下のような問題がある。例えば、図１０に示すように、入力画像１００１に対して濃度変換を行うと、図１０に示す画像１００２が得られる。この画像１００２に対して中間調処理を施すと、エッジ部１００３が中間調パターンに従って形成されるため、濃度変換の結果が無効化されてしまい、エッジ部１００３において隙間が生じることになる。その結果、文字や線画などの画像のエッジ部ではジャギーが発生したり、数ドット幅の細線などでは点線状に描画されたり、全く描画されなくなったりする。これ以外にも、画像データの特徴により画像が乱れることがある。

このような弊害を防止するために、本実施形態では、濃度変換選択部７０４は上記濃度変換に際して画像データの特徴を検出し、その特徴に応じた適切な濃度変換処理を選択する。以下、本実施形態における濃度変換選択部７０４の処理について説明する。

図１１は、濃度変換選択部７０４の詳細な構成例を示すブロック図である。
図１１において、濃度変換選択部７０４は、画像属性付加部１１０６及び処理選択部１１０７により構成されている。

まず、画像属性付加部１１０６により、変換対象である注目画素１１０２を中心とした所定領域内に存在する画素が、ウィンドウ１１０４を構成する画素としてラインバッファ７０１から読み出される。そして、２値化処理部１１０３は、ラインバッファ７０１から読み出されたウィンドウ１１０４の多値の画像データを２値化データに変換する。画像データを２値化する方法には、最上位ビットで２値化する方法と、隣接画素での平均値を求め、平均値との比較により２値化する方法とがある。２値化された処理結果は、比較器１１０１に入力される。

また、画像属性付加部１１０６により、パターン記憶部７０３から画像パターンを示す濃度変換判定パターン１１０５が読み出される。この濃度変換判定パターン１１０５はそれぞれ比較器１１０１に入力され、２値化された画像データと比較される。

比較器１１０１は、濃度変換判定パターン１１０５と、ラインバッファ７０１から出力された画像データ（２値化データ）とを比較する。そして、パターンが一致する場合には、パターンに対応する画像属性情報を処理選択部１１０７に出力する。処理選択部１１０７は、入力される画像属性情報に対応する濃度変換処理方法を決定し、多値濃度変換処理、中間調処理、濃度変換処理の選択を行う。

図１２は、濃度変換判定パターン１１０５の一例を示す図である。以下、濃度変換判定パターンとして３×３のパターンを例として説明する。なお、ウィンドウサイズが３×５の場合であっても、注目画素１１０２を中心として３×３のパターンと一致するパターンが存在するか否かを判定すればよい。

図１２（ａ）には、注目画素１１０２を含む２ドット幅以上のラインが構成されている場合のパターンの一例を示す。比較器１１０１により、図１２（ａ）に示すような濃度変換判定パターンが２値化データから検知された場合は、設定される濃度変換方法として例えば、多値濃度変換処理ＯＮ、中間調処理ＯＦＦ、濃度変換処理ＯＦＦが設定される。また中間調処理に関しては、他の例としてエッジ画素用の中間調テーブルを参照するなどとしてもよい。

図１２（ｂ）には、注目画素１１０２を含む１ドット幅のラインが構成されている場合のパターンの一例を示す。比較器１１０１により、図１２（ｂ）に示すような濃度変換判定パターンが２値化データから検知された場合においても、例えば多値濃度変換処理ＯＮ、中間調処理ＯＦＦ、濃度変換処理ＯＦＦが設定される。中間調処理に関しては、他の例として細線用の中間調テーブルを参照するなど、より細線が描画されやすい構成としてもよい。

図１２（ｃ）は、ウィンドウ１１０４内の画素が所定の模様を形成している場合のパターンの一例を示す。比較器１１０１により、図１２（ｃ）に示す濃度変換判定パターンが２値化データから検知された場合は、設定される濃度変換方法として例えば、多値濃度変換処理ＯＦＦ、中間調処理ＯＮ、濃度変換処理ＯＮが選択される。

また、比較器１１０１による比較の結果、いずれの濃度変換判定パターンとも一致しなかった場合には、多値濃度変換処理ＯＮ、中間調処理ＯＮ、濃度変換処理ＯＦＦが選択される。

そして、濃度変換処理部２１１−Ｃ、２１１−Ｍ、２１１−Ｙ、２１１−Ｋで濃度変換された画像データは、それぞれＰＷＭ処理部２１２−Ｃ、２１２−Ｍ、２１２−Ｙ、２１２−Ｋに出力される。ＰＷＭ処理部２１２−Ｃ、２１２−Ｍ、２１２−Ｙ、２１２−Ｋでは、公知のパルス幅変調信号が生成され、露光ユニット２０７−Ｙ、２０７−Ｍ、２０７−Ｃ、２０７−Ｋにて走査露光が行われる。

以上のように本実施形態によれば、画像のパターンを判定することによって、多値濃度変換処理、中間調処理、及び濃度変換処理の組合せを変更するようにした。これにより、中間調処理を行うことによって画像が劣化することをより防止することができる。

（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。

１４−Ｃ、１４−Ｙ、１４−Ｍ、１４−Ｋ 感光体ドラム
２０６ 記録プロセス速度制御部
２０７−Ｃ、２０７−Ｙ、２０７−Ｍ、２０７−Ｋ 露光ユニット
２０８ 走査位置算出部
２０９−Ｃ、２０９−Ｙ、２０９−Ｍ、２０９−Ｋ 濃度変換部
２１０−Ｃ、２１０−Ｙ、２１０−Ｍ、２１０−Ｋ 濃度変換制御部
２１１−Ｃ、２１１−Ｙ、２１１−Ｍ、２１１−Ｋ 濃度変換処理部

Claims (11)

1. 変調された光ビームを感光体ドラムに照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像を顕像化して記録媒体に転写することによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記感光体ドラムの回転速度を制御する速度制御手段と、
   前記速度制御手段により制御される回転速度の変更による前記光ビームの走査位置のずれ量を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された走査位置のずれ量に基づいて、入力された画像データの濃度変換を行う濃度変換手段と、
   前記濃度変換手段によって濃度変換された画像データに基づいて前記感光体ドラムに前記光ビームを照射する照射手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度変換手段は、画像の重心を副走査方向に移動させて濃度変換を行うことにより、前記走査位置のずれ量を補正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. 前記照射手段は、２つ以上の光ビームを照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記濃度変換手段は、前記走査位置のずれによって多重に露光される走査位置の画像データを濃度変換することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記濃度変換手段は、
   前記入力された画像データのパターンを示す画像属性情報を生成する生成手段と、
   前記画像データの中間調処理を行う中間調処理手段と、
   前記生成手段によって生成された画像属性情報に基づいて、前記濃度変換及び前記中間調処理手段による中間調処理の組合せ及び順序を選択する選択手段とを有し、
   前記選択手段によって選択された組合せ及び順序により濃度変換を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記生成手段は、所定の画像パターンと、前記入力された画像データの中の変換対象となる画素を中心とした所定領域内の画素とを比較することによって前記画像属性情報を生成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記生成手段は、前記入力された画像データを２値化する手段を有し、前記２値化された画像データの中の変換対象となる画素を中心とした所定領域内の画素と比較することによって前記画像属性情報を生成することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像属性情報は、ドットを構成するパターンであることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記選択手段は、前記画像属性情報に基づいて、濃度変換、中間調処理の後に濃度変換、及び濃度変換の後に中間調処理の中から選択することを特徴とする請求項５〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 変調された光ビームを感光体ドラムに照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像を顕像化して記録媒体に転写することによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
    前記感光体ドラムの回転速度を制御する速度制御工程と、
    前記速度制御工程において制御される回転速度の変更による前記光ビームの走査位置のずれ量を算出する算出工程と、
    前記算出工程において算出された走査位置のずれ量に基づいて、入力された画像データの濃度変換を行う濃度変換工程と、
    前記濃度変換工程において濃度変換された画像データに基づいて前記感光体ドラムに前記光ビームを照射する照射工程とを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
11. 変調された光ビームを感光体ドラムに照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像を顕像化して記録媒体に転写することによって前記記録媒体に画像を形成する画像形成装置を制御するためのプログラムであって、
    前記感光体ドラムの回転速度を制御する速度制御工程と、
    前記速度制御工程において制御される回転速度の変更による前記光ビームの走査位置のずれ量を算出する算出工程と、
    前記算出工程において算出された走査位置のずれ量に基づいて、入力された画像データの濃度変換を行う濃度変換工程と、
    前記濃度変換工程において濃度変換された画像データに基づいて前記感光体ドラムに前記光ビームを照射する照射工程とをコンピュータに実行させことを特徴とするプログラム。

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