JP2015110311A - 画像形成装置、画像処理装置、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズアレイ光学系による生じるゴースト光の影響を抑える画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、感光体と、複数のレンズを所定方向に沿って配置したレンズアレイ光学系と、前記レンズアレイ光学系を通して、前記感光体のＬ本の走査線それぞれのＬ画素毎の画素を露光する様に配置された複数の発光部を含む発光手段と、を有する露光手段と、を備え、前記レンズアレイ光学系の隣接するレンズの対応する箇所の間隔が、前記Ｌの値に応じた間隔となる様に構成されている。
【選択図】図１０

Description

本開示は、レンズアレイ光学系を備えた画像形成装置における画像処理技術に関する。

レンズアレイを含むレンズアレイ光学系を用いた露光部により感光体を露光する画像形成装置が開発されている。レンズアレイ光学系を用いた露光部は、サイズが小さく、かつ、部品数も少なくなるので、画像形成装置の小型化や低コスト化に有利である。しかしながら、レンズアレイ光学系では、像面（画像形成装置では感光体の表面）上に所望の結像を行う光束以外に、不要なゴースト光が発生する。このため、レンズアレイ光学系を構成するレンズ板の間に遮光部材を配置し、ゴースト光を低減する構成が知られている。しかし、該構成においても、遮光部材で散乱、反射したゴースト光が発生する。特許文献１は、遮光部材の表面に凸凹を設けることで、遮光部材で散乱、反射して像面に向かうゴースト光を抑える構成を開示している。

特開平９−１１８０４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成は、遮光部材の形状が複雑になったり、大きくなったりするので、製造や小型化の観点において対策が望まれている。

本発明は、レンズアレイ光学系による生じるゴースト光の影響を抑える画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、感光体と、複数のレンズを所定方向に沿って配置したレンズアレイ光学系と、前記レンズアレイ光学系を通して、前記感光体のＬ本の走査線それぞれのＬ画素毎の画素を露光する様に配置された複数の発光部を含む発光手段と、を有する露光手段と、を備え、前記レンズアレイ光学系の隣接するレンズの対応する箇所の間隔が、前記Ｌの値に応じた間隔となる様に構成されていることを特徴とする。

レンズアレイ光学系による生じるゴースト光の影響を抑えることができる。

レンズアレイ光学系におけるゴースト光の発生原理の説明図。 一実施形態によるゴースト光の特性とゴースト光プロファイルを示す図。 一実施形態による光源部を示す図。 一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による画像形成装置の制御構成を示す図。 一実施形態による画像形成における画像処理構成を示す図。 一実施形態による露光部の構成図。 一実施形態による遅延処理部の構成図。 一実施形態による遅延処理のフローチャート。 一実施形態によるゴースト光処理部の構成図。 一実施形態によるゴースト光処理部での補正処理のフローチャート。 一実施形態による描画データと、当該描画データで感光体を露光した場合の露光強度を示す図。 一実施形態による補正処理の説明図。 一実施形態による補正後の描画データと、補正後の描画データで感光体を露光した場合の露光強度を示す図。 一実施形態による露光部の説明図。 一実施形態による遅延処理の説明図。 一実施形態によるゴースト光プロファイルを示す図。 一実施形態による補正処理の説明図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の各実施形態は、例示であり、本発明の範囲を実施形態の内容に限定するものではない。

＜第一実施形態＞
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、レンズアレイ光学系で発生するゴースト光の説明図である。図１（Ａ）及び（Ｂ）において、発光部は、例えば、複数の発光面を有するＬＥＤアレイである。また、レンズアレイＧ１及びＧ２は、それぞれ、所定方向に列状に配置された複数のレンズを有している。なお、この所定方向を以下では主配列方向と呼ぶ。ここで、ＬＥＤアレイの発光面の間隔は数十μｍと、少なくとも数百μｍはあるレンズアレイのレンズの間隔に比べて十分狭いため、発光部の発光面はほぼ連続的に存在すると考えることができる。なお、図１（Ａ）及び（Ｂ）においては、説明を簡略化するため、発光部の連続的に存在する発光面のある１つの点からの光路のみを示している。図１（Ａ）において、発光部の１つの発光点からの光束Ｋは、感光体（像面）に所望の画像を形成するための光束である。これに対して、光速Ｇは、この発光点からのゴースト光を示している。図１（Ａ）に示す様に、レンズアレイＧ１のあるレンズを通過した後、当該レンズとは光軸の異なるレンズアレイＧ２のレンズに向かう光束がゴースト光になる。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すゴースト光を低減させるために、レンズアレイＧ１とレンズアレイＧ２との間に遮光壁を設けている。遮光壁は、ゴースト光の一部を吸収するが、残りを反射するため、図１（Ｂ）の点線で示すゴースト光が残存し、感光体に形成する画像を劣化させる。本実施形態では、この様なゴースト光の影響を抑えることができる画像形成装置を提供する。

図２（Ａ）は、レンズアレイ光学系１０２で生じるゴースト光の一例を示す図である。図２（Ａ）は、注目画素１００１に対応する発光部の周囲にある発光部が照射する光の内、感光体の注目画素の位置にゴースト光として照射される割合を示している。図２（Ａ）に示す様に、注目画素１００１の位置にゴースト光を生じさせる発光部の注目画素１００１に対する位置と、その割合との関係をグラフ化すると、一定の間隔でピークを有する。なお、ピーク部の強度は、注目画素１００１に対応する発光部からの距離が近い発光部ほど強くなる。この間隔はレンズアレイ光学系の光学設計値で決まり、その間隔Ｃは、遮光壁周期、つまり、レンズアレイ光学系の隣接するレンズの同一箇所の距離（配列ピッチｐ）に等しい。

本実施形態においては、光源部は、主配列方向に等間隔に配列された発光素子であるＬＥＤ（発光部）アレイを、主配列方向及びレンズアレイ光学系の光軸方向の両方と直交する副配列方向にＬ列配置した構成となっている。なお、副配列方向においては、ＬＥＤの位置をずらし、同じ列の発光部は、感光体の同じ走査線上の画素を同時に露光する構成としている。図３（Ａ）は、Ｌ＝２の場合を、図３（Ｂ）は、Ｌ＝３の場合を示し、光源部１０１の主配列方向に複数配置された発光部７０４が、副配列方向にＬ列だけ配置されている様子を示している。本実施形態では、注目画素の位置にゴースト光の強度のピークを与える発光部に対応する画素の内、隣接する画素の間隔が略２×Ｌ×ｎ（ｎは１以上の任意の整数）画素（ドット）となるようにレンズアレイ光学系を設計する。言い換えると、ある発光部が、当該発光部に対応する注目画素の位置以外に与えるゴースト光のピークの間隔が２×Ｌ×ｎドットとなるようにレンズアレイ光学系を設計する。この構成により、後述する様に低コストでゴースト光の影響を抑制することができる。ゴースト光のピークの間隔を２×Ｌ×ｎ（ドット）とするためには、上述した様に、レンズアレイ光学系の配列ピッチｐを２×Ｌ×ｎ（ドット）に設計すれば良い。

たとえば、Ｌ＝２、ｎ＝１とすると、配列ピッチｐは４ドットとなり、６００ｄｐｉとすると、配列ピッチｐ＝０．１６９ｍｍとなる。図２（Ａ）は、注目画素１００１の左右１０画素について、これら画素に対応する発光部７０４から発せられた光束のうちの、注目画素１００１にゴースト光として照射される光束の割合を示している。例えば、画素１００２に対応する発光部７０４から発せられた光束の４％が、注目画素１００１にゴースト光として照射されることを図２（Ａ）は示している。

図２（Ｂ）は、本実施形態のゴースト光プロファイルの一例である。本実施形態において、ゴースト光プロファイルは、図２（Ａ）に示すレンズアレイ光学系によるゴースト光強度分布のうち、強度のピークに対応する値のみを持ち、それ以外の部分の値を０としたものである。図２（Ｂ）の太枠部分は、図２（Ａ）のピークとなる画素に対応する。なお、本実施形態では、２１画素分のゴースト光プロファイルを使用するが、ゴースト光の発生状態に合わせて画素数を増減させることができる。また、本実施形態では、総ての画素について同一のゴースト光プロファイルを適用するが、例えば画素毎に異なるゴースト光プロファイルを用いることもできる。ゴースト光プロファイルは、レンズアレイ光学系の設計時に決定することも、レンズアレイ光学系の製造後、個々に測定して決定することもできる。

図４は、本実施形態による画像形成装置１０の概略的な構成図である。以下の図において、参照符号の末尾のアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ処理対象の色が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）であることを示している。なお、以下の説明において色を区別する必要がない場合には末尾のアルファベットを除いた参照符号を使用する。帯電部２３は、回転駆動される感光体２２を帯電させ、露光部２４は、帯電された感光体２２の表面を光で走査して静電潜像を形成する。なお、露光部２４は、上述したレンズアレイ光学系を備えている。現像部２６は、感光体２２の静電潜像を現像剤で現像して可視化する。なお、容器２５は、現像部２６に現像剤を供給する。各感光体２２に形成された現像剤像は、回転駆動される中間転写体２７に転写される。なお、このとき、各感光体２２に形成された各色の現像剤像を重ね合わせて中間転写体２７に転写することで、中間転写体２７には多色の現像剤像が形成される。中間転写体２７に転写された現像剤像は、転写ローラ２８により、搬送路１１を搬送される記録材に転写される。なお、記録材に転写されず中間転写体２７に残留した現像剤は、クリーニング部２９により除去される。定着部３０は、記録材に現像剤像を定着させる。定着部３０による現像剤像の定着後、記録材は、装置外へと排出される。なお、中間転写体２７を使用せず、感光体２２の現像剤像を記録材に直接転写する画像形成装置であっても良い。

図５は、画像形成装置１０の制御系の構成図である。ホストＰＣ２１０は、画像形成装置１０へＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）データを送信する。ＰＤＬデータには、形成すべき画像の画像データである描画データと、当該描画データを用いた画像形成動作を制御するための制御データとが含まれる。画像形成装置１０は、大きく分けて、制御部２２０と機構部２３０とを備える。機構部２３０は、図４を用いて説明した様に、感光体２２への現像剤像の形成から、記録材への定着処理や、記録材の搬送制御等を行う。制御部２２０は、機構部２３０を制御する。制御部２２０において、ＣＰＵ２２５は、ＲＡＭ２２２をメインメモリ及びワークエリアとして使用する。ＣＰＵ２２５は、ＲＯＭ２２１に格納された各種制御プログラムをＲＡＭ２２２へ読み出して実行することによって機構部２３０を制御する。システムバス２２８は、アドレスバス及びデータバスを有する。制御部２２０内の各構成要素は、システムバス２２８に接続されているため、システムバス２２８を介して他の構成要素にアクセス可能である。ホストインタフェース（ＩＦ）部２２４は、ホストＰＣ２１０との間で描画データ及び制御データの入出力を行うためのインタフェースである。ホストＩＦ部２２４において圧縮データとして受信された描画データは、ＲＡＭ２２２に格納される。ＣＰＵ２２５は、ＲＡＭ２２２内の圧縮データを描画データに伸張し、当該描画データをＲＡＭ２２２に格納する。ＤＭＡ制御部２２３は、ＣＰＵ２２５からの指示に応じて、ＲＡＭ２２２内の描画データをＡＳＩＣ２２６に転送する。パネルＩＦ部２２７は、画像形成装置１０に設けられた表示パネル部を用いてユーザによって入力された設定及び指示を、当該表示パネル部から受信するインタフェースである。

ＣＰＵ２２５及びＡＳＩＣ２２６は、ホストＩＦ部２２４を介して入力された制御データ及び描画データに基づいて、機構部２３０を制御する。なお、ＣＰＵ２２５の機能の一部又は全てはＡＳＩＣ２２６において実行されてもよいし、逆にＡＳＩＣ２２６の機能の一部又は全てがＣＰＵ２２５において実行されてもよい。また、画像形成装置１０に別の専用ハードウェアを設け、当該専用ハードウェアにＣＰＵ２２５及びＡＳＩＣ２２６の機能の一部を実行させてもよい。

続いて、図６（Ａ）を参照して画像形成装置における処理について説明する。ＣＰＵ２２５により実現されるレンダラ３０３は、ホストＰＣ２１０から受信するＰＤＬデータに含まれる圧縮データを描画データへと伸張してＲＡＭ２２２に格納する。なお、本実施形態において、当該描画データ内の濃度データは、ＲＧＢ色空間で表現されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の階調値を示すデータである。

ＲＡＭ２２２に格納された描画データは、ＤＭＡ制御部２２３による制御に応じてＡＳＩＣ２２６へラスタ順に１画素ずつ送信される。また、ＣＰＵ２２５により実現される制御情報生成部３０４は、ＰＤＬデータ内の制御情報をＡＳＩＣ２２６へ送信するとともに、ＡＳＩＣ２２６で実行される処理で必要となる制御情報をＲＯＭ２２１から取り出してＡＳＩＣ２２６へ送信する。なお、ＲＯＭ２２１に格納された制御情報には、例えば、色変換テーブル、ガンマ補正テーブル、ハーフトーンテーブル、ゴースト光プロファイル、遅延テーブル等が含まれる。

ＡＳＩＣ２２６が受信する制御情報は、色変換処理部３０５、ガンマ補正部３０６、ハーフトーン処理部３０７、遅延処理部３０９、ゴースト光処理部３０８に供給される。また、ＡＳＩＣ２２６が受信する描画データは色変換処理部３０５へ供給される。色変換処理部３０５は、入力信号である階調値Ｒ、Ｇ、Ｂを、ＣＭＹＫ色空間で表現された階調値（画素値）Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋに変換する。さらに、色変換処理部３０５は、階調値Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋをガンマ補正部３０６に出力する。ガンマ補正部３０６は、制御情報に含まれるガンマ補正テーブルを用いて、階調値Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを補正した階調値Ｃ'、Ｍ'、Ｙ'、Ｋ'を生成してハーフトーン処理部３０７に出力する。

ハーフトーン処理部３０７は、制御情報に含まれるハーフトーンテーブルを用いて、ハーフトーン処理を行い、階調値Ｃ'、Ｍ'、Ｙ'、Ｋ'を階調値Ｃ''、Ｍ''、Ｙ''、Ｋ''へ変換して遅延処理部３０９に出力する。遅延処理部３０９は、制御情報に含まれる遅延テーブルを用いて、遅延処理を行ない、階調値Ｃ''，Ｍ''，Ｙ''，Ｋ''から遅延処理後の階調値Ｃ'''，Ｍ'''，Ｙ'''，Ｋ'''を生成し、ゴースト光処理部３０８に出力する。なお、遅延処理に必要な画像バッファとしてＲＡＭ２２２を使用する。ゴースト光処理部３０８は、制御情報内のゴースト光プロファイルを用いて、ゴースト光の補正処理を行ない、階調値Ｃ'''，Ｍ'''，Ｙ'''，Ｋ'''から、ゴースト光の補正処理後の階調値Ｃ''''，Ｍ''''，Ｙ''''，Ｋ''''を生成する。そして、生成した補正処理後の階調値を露光部２４に出力する。なお、ゴースト光の補正処理の詳細については後述する。

なお、図６（Ａ）のＡＳＩＣ２２６における処理は、図６（Ｂ）に示すようにホストＰＣ２１０側で実現することもできる。図６（Ｂ）において、アプリケーション３０１は、描画データをレンダラ３０３に出力し、制御データを制御情報生成部３０４に出力する。ＰＤＬ変換部３０２１は、遅延処理部３０９による遅延処理後の階調値Ｃ'''，Ｍ'''，Ｙ'''，Ｋ'''と制御情報を、描画データ及び制御データとしてＰＤＬデータに変換する機能を有する。当該ＰＤＬデータは、画像形成装置１０内のＡＳＩＣ２２６へ送信される。ＡＳＩＣ２２６において、レンダラ３０３１は、ホストＰＣ２１０から受信されたＰＤＬデータを階調値Ｃ'''，Ｍ'''，Ｙ'''，Ｋ'''と制御情報に変換して、それをゴースト光処理部３０８へ出力する。また、図６（Ａ）及び（Ｂ）の構成において、ＲＡＭ２２２に格納された描画データは、１画素ずつＡＳＩＣ２２６へ送信されるが、送信速度や処理速度を上げるために、複数画素の描画データを同時に送信することもできる。

図７は、本実施形態による露光部２４Ｋの構成図である。なお、露光部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃについても同様である。また、本実施形態において、光源部１０１は、図３（Ａ）に示す様にＬ＝２とする。シフトレジスタ７０１は、感光体２２Ｋに形成する潜像の主走査方向の１ラインに相当する画素分の階調値Ｋ''''を保持する。シフトレジスタ７０１は各画素の階調値Ｋ''''を対応するドライバ７０２へと出力する。ドライバ７０２は、光源部１０１の各画素に対応する発光部７０４を駆動し、シフトレジスタ７０１から入力された階調値Ｋ''''に応じた電流量の電流を出力する。発光部７０４から発せられた光束はレンズアレイ光学系１０２を経由して感光体２２Ｋ上の発光部７０４に対応した画素（結像点）７１１に結像する。本実施形態において、発光部７０４は、Ｌ＝２列に配置されており、図７の参照符号７１０で示すように、異なる列の発光部７０４は、感光体２２Ｋ上で１ラインずれて結像するように構成されている。以下では、結像点７１１のうち感光体２２Ｋの回転方向に対して上流側第１の走査線の結像点をＬ０とし、下流側の第２の走査線の結像点をＬ１とする。また、発光部７０４のうち、Ｌ０に対応する発光部をＲ０、Ｌ１に対応する発光部をＲ１とする。図７に示す様に、本実施形態の露光部２４Ｋは、感光体２２Ｋの２つの走査線上の画素の半分を同時に露光する。なお、本実施形態ではＬ＝２であるが、露光部２４Ｋは、一般的には、感光体２２ＫのＬ本の走査線上のＬ画素毎の画素を同時に露光することになる。

続いて、図８を用いて遅延処理部３０９について説明する。なお、以下ではブラック（Ｋ）の描画データに対する処理を説明するが、他の色についても同様である。既に説明した様に、露光部２４Ｋの発光部７０４は、本例では２列に配置されており、列毎に感光体２２Ｋ上で１ラインずれて結像するように構成されている。描画データ内の各画素の順番は、走査線上の画素の順番となっているため、露光部２４のシフトレジスタ７０１に階調値を設定する前に、階調値の並びを光源部１０１の構成に対応する様に入れ替える必要がある。遅延処理部３０９は、この様に、階調値の並びを光源部１０１の構成に対応する様に入れ替えるものである。

図８（Ａ）は、５０００ドット×３ラインの描画データを示している。図８（Ａ）において、記号Ａ、Ｂ、Ｃは異なる走査線を示し、数字の添字は同じ走査線内の各画素の位置を示している。遅延処理部３０９は、図８（Ａ）の描画データを図８（Ｂ）のように並べ替えて出力する。なお、図８（Ｂ）の参照符号１４１１に示すような空白のドットには階調値０を割り当てる。図８（Ｂ）において、発光部７０４のうちの図７のＲ１の発光部に対応する描画データの位置が１ラインだけ遅延している。結像点７１１のうちのＬ０の結像点は感光体２２Ｋが１ライン分回転すると、Ｌ１の結像点と同じラインになるので、図８（Ｂ）のように描画データを遅延させることで、適切な位置を適切な階調値で露光することができる。

図８（Ｃ）は、遅延処理部３０９の例示的な構成図である。遅延処理部３０９の動作について、図９（Ａ）のフローチャートを用いて説明する。遅延処理部３０９は、まず、Ｓ１００で画像バッファ１４０２をクリアし、Ｓ１０１で、カウンタ１４０４をクリアする。その後、書き込み部１４０１は、Ｓ１０２で１画素分の階調値Ｋ''を読み込み、画像バッファ１４０２へ書き込む。続いて、演算部１４０３は、Ｓ１０３で、カウンタ１４０４のカウンタ値Ｃｎｔを基に遅延量Ｄｌｙを求める。なお、演算部１４０３は、制御情報に含まれる遅延テーブルを参照して遅延量Ｄｌｙを決定する。図９（Ｂ）に遅延テーブルの一例を示す。図９（Ｂ）の遅延テーブルは、カウンタ値Ｃｎｔが偶数の場合には、遅延量Ｄｌｙを０とし、奇数の場合には遅延量Ｄｌｙを１とすることを示している。

続いて、Ｓ１０４で、読み出し部１４０５は、遅延量Ｄｌｙを基に画像バッファ１４０２から階調値Ｋ''を読み出す。なお、遅延量Ｄｌｙが０の場合は、直近のＳ１０２で画像バッファ１４０２に書き込んだ階調値Ｋ''を読み出し、遅延量Ｄｌｙが１の場合は、１ライン前の処理を行なっている際に画像バッファ１４０２に書き込んだ階調値Ｋ''を読み出す。読み出し部１４０５は、Ｓ１０４で読み出した階調値Ｋ''を、Ｓ１０５で階調値Ｋ'''として出力する。その後、遅延処理部３０９は、Ｓ１０６でカウンタ１４０４のカウンタ値Ｃｎｔを１だけ増加させ、Ｓ１０７で１ライン分の処理が終了したかを判定する。１ライン分の処理が終了していなければ、Ｓ１０２の処理から繰り返し、終了していればＳ１０８で１ページ分の処理が終了したかを判定する。１ページ分の処理が終了していなければ、Ｓ１０１の処理から繰り返し、終了していれば遅延処理を終了する。なお、図８（Ｃ）に示す様に、画像バッファ１４０２としてＲＡＭ２２２を使用することで遅延処理を低コストで実施することが可能である。これに対し、ゴースト光処理を行なった後に遅延処理を行うためには、露光部２４に画像バッファ１４０２を設ける必要がありコスト増となる。

図１０（Ａ）は、本実施形態によるゴースト光処理部３０８の構成図である。ここでは、ブラックに対するゴースト光の補正処理を説明するが、他の色についても同様である。図１０（Ａ）において、ゴースト光処理部３０８は、ゴースト光強度推定部８０１と、ゴースト光プロファイルメモリ８０２と、加算器８０３を備えている。ゴースト光強度推定部８０１は、ゴースト光プロファイルメモリ８０２から、ゴースト光プロファイルを読み出し、入力データから感光体２２Ｋの注目画素の位置に、注目画素の周囲の画素に対応する発光部７０４により生じるゴースト光の強度を推定する。そして、ゴースト光強度推定部８０１は、注目画素を示す参照データと共に、当該注目画素の位置でのゴースト光の強度を階調値に換算した推定データを出力する。

ゴースト光プロファイルメモリ８０２は、制御情報に含まれるゴースト光プロファイルを保持する。なお、ゴースト光プロファイルとは、上述した様に、注目画素とは異なる所定の位置関係の画素に対応する発光部からの光と、当該光により前記感光体の前記注目画素の位置に生じるゴースト光との関係を示す情報である。加算器８０３は、注目画素の参照データからゴースト光強度の推定データを減算し、ゴースト光の補正処理後の階調値Ｋ''''として出力する。このように、本実施形態では、注目画素の階調値Ｋ'''から、注目画素の周囲の画素に対応する発光部７０４により注目画素に生じるゴースト光強度の推定値を減算することで、注目画素が受けるゴースト光の影響を抑制する。つまり、ゴースト光強度推定部８０１と加算器８０３は、ゴースト光の強度を推定して、階調値を補正する補正部を構成する。入力された全画素の階調値Ｋ'''について同様の処理を行なうことで、全画素が受けるゴースト光の影響を抑制することができる。以下、各部の詳細について説明する。

図１０（Ｂ）は、ゴースト光強度推定部８０１の構成図である。ゴースト光強度推定部８０１の動作について、図１１のフローチャートを用いて説明する。ゴースト光強度推定部８０１は、まず、Ｓ２００でゴースト光プロファイルメモリ８０２からレジスタ８１６に、図２（Ｂ）を用いて説明したゴースト光プロファイルを読み込む。なお、ゴースト光プロファイルメモリ８０２を使用せずＲＯＭ２２１等から直接読み込んでも良い。注目画素１００１のデータはレジスタ８１６のＰ０の位置に読み込まれる。なお、本実施形態では、２１画素分のゴースト光プロファイルとするが、任意の画素数のゴースト光プロファイル使用できる。続いて、Ｓ２０１において、ＡＳＩＣ２２６からのｃｌｅａｒを示す制御信号８１３により、シフトレジスタ８１１及びシフトレジスタ８１２の各レジスタの値が０にクリアされる。シフトレジスタ８１２は入力データを保持し、サイズはゴースト光プロファイルの画素数と同じである。シフトレジスタ８１１は、参照データを保持し、サイズはゴースト光プロファイルの左端から注目画素１００１の位置までの画素数と同じ、つまり、本実施形態では１１画素分のサイズである。また、注目画素に対応するシフトレジスタ８１１及びシフトレジスタ８１２の位置は、図中の参照符号８１７で示すＩ０の位置である。

続いて、Ｓ２０２において、ＡＳＩＣ２２６からのｓｈｉｆｔを示す制御信号８１３により、シフトレジスタ８１１及びシフトレジスタ８１２は右シフトし、シフトレジスタ８１１に参照データを、シフトレジスタ８１２に入力データを設定する。なお、ラスタ順に１画素毎に入力されたデータが、順に右シフトされていくため、シフトレジスタ８１１及びシフトレジスタ８１２内には元データに対して左右反転したデータが保持される。

続いて、Ｓ２０３で、乗算器アレイ８１４が、レジスタ８１６のゴースト光プロファイルとシフトレジスタ８１２のデータを画素毎に乗算する。上述したように、ゴースト光プロファイルは、注目画素周囲の画素に対応する発光部７０４により感光体２２Ｋの注目画素の位置に照射されるゴースト光の割合を示している。シフトレジスタ８１２には注目画素８１７及び注目画素周囲の階調値が保持されているので、乗算結果は各画素の発光部７０４から感光体２２Ｋの注目画素の位置に照射されるゴースト光の強度となる。続いて、Ｓ２０４で、加算器８１５は、乗算器アレイ８１４の乗算結果の和を演算する。乗算結果の和は、感光体２２Ｋの注目画素の位置に照射されるゴースト光の強度の合計値になる。

ゴースト光強度推定部８０１は、Ｓ２０５で、シフトレジスタ８１１の注目画素Ｉ０の階調値を注目画素参照データとして出力し、Ｓ２０６で、加算器８１５の演算結果を注目画素のゴースト光を階調値に換算した値である推定データとして出力する。次に、ゴースト光強度推定部８０１は、１ライン分の処理が終了したかをＳ２０７で判定し、処理が終了していなければステップＳ２０２からの処理を繰り返す。一方、１ライン分の処理が終了していた場合には、１ページ分の処理が終了したかをＳ２０８で判定し、処理が終了していなければＳ２０１から処理を繰り返す。なお、１ページ分の処理が終了している場合には、ゴースト光強度推定部８０１の動作を終了する。

図１２（Ａ）は、１ラインの内、連続する１０画素の値が２５５であり、同じラインの他の画素の値が０である描画データを示している。また、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の描画データを、レンズアレイ光学系を有する従来の露光部で露光した場合の感光体２２の１つの走査線の露光強度を示している。なお、レンズアレイ光学系を有する従来の露光部とは、光源部１０１の発光部７０４が１列、つまり、Ｌ＝１であり、１つの走査線の各画素をそれぞれ対応する発光部７０４で同時に露光するものである。また、図１２（Ｂ）の露光強度は、ゴースト光の特性が、図２（Ａ）に従うものとして計算している。図１２（Ｂ）に示す様、感光体２２での露光強度を階調値に換算した値は、ゴースト光の影響により図１２（Ａ）の階調値より増加している。

図１３（Ａ）は、図１２（Ａ）の描画データを遅延処理部３０９で遅延処理を行なった後のデータである。また、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の描画データをゴースト光強度推定部８０１のシフトレジスタ８１１及びシフトレジスタ８１２に読み込んだ状態を示している。図１３（Ｂ）において、シフトレジスタ８１１及びシフトレジスタ８１２には、図１２（Ａ）の描画データと、他の走査線についての描画データが混在して読み込まれていることがわかる。なお、図１３（Ａ）及び（Ｂ）の太枠は、図１２の描画データに対応するデータを示している。また、図１３（Ｂ）のレジスタ８１６には、図２（Ｂ）に示すゴースト光プロファイルが読み込まれている。

さらに、図１２（Ｂ）の参照符号１１０１は、乗算器アレイ８１４によるレジスタ８１６とシフトレジスタ８１２のデータの乗算結果を示し、参照符号１１０３は、加算器８１５が出力するゴースト光の推定強度の階調値への換算値を示している。例えば、参照符号１１０２は、シフトレジスタ８１２の階調値２５５と、対応する画素のゴースト光プロファイルの値である０．０４を乗算した結果の１０．２００が乗算器アレイ８１４から出力されることを示している。本例では、Ｌ＝２及びｎ＝１とし、シフトレジスタ８１２には、注目画素の描画データＩ０とは異なる走査線の描画データも読み込まれている。しかしながら、ゴースト光プロファイルは、注目画素Ｉ０と同じ走査線上の画素に対応する発光部７０４についてのみ値を有し、それ以外は０である。したがって、シフトレジスタ８１２に、注目画素の描画データＩ０とは異なる走査線の描画データが読み込まれていても、注目画素に生じるゴースト光の強度を適切に演算することができる。本例では、Ｌ＝２、かつ、ｎ＝１とし、ゴースト光が、４ドット毎にピークを持つように設計している。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、例えば、８ドットや１２ドット毎といった、４ドットの倍数毎に強度が強くなるよう設計することができる。この場合においても、ゴースト光プロファイルの強度のピークに対応する画素は、注目画素と同じ走査線上の画素となり、注目画素におけるゴースト光強度を精度良く計算できる。つまり、ｎには任意の整数を使用できる。

図１４（Ａ）は、図１２（Ａ）の描画データを階調値Ｋ''として、遅延処理部３０９とゴースト光処理部３０８で演算を行なった結果得られた補正後の階調値Ｋ''''を示している。なお、図１２と比較し易いように、画像遅延の影響が無い状態、つまり、１つの走査線の画素の階調値で表している。図１４（Ａ）の各階調値は、図１２（Ａ）の階調値に対して、ゴースト光が生じる分だけ減算されている。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の描画データにより露光部２４Ｋで感光体２２Ｋを露光した場合における、感光体２２Ｋでの露光強度の分布を示している。図１２（Ｂ）と比較して、ゴースト光の影響が抑制されており、図１２（Ａ）の描画データとほぼ同等の露光強度で露光できていることが分かる。

以上説明したように、異なる走査線上の画素を同時に露光する、複数列に配置された光源を使用し、ゴースト光のピークの発生間隔を光源の列数に応じた値となるように、レンズアレイ光学系１０２を設計する。より詳しくは、ゴースト光のピークの発生間隔が画素を単位として、光源の列数の偶数倍となるように設計する。そして、ゴースト光のピーク値に基づき注目画素に生じるゴースト光の強度を推定し、描画データを補正する。この構成により、遮光部材の形状を複雑化、大型化させることなく、ゴースト光の影響を抑制することができる。また、複数の走査線を露光する露光部を使用し、露光される各画素の位置でのゴースト光の強度を画像データから推定して当該画像データを補正するものでもある。

＜第二実施形態＞
第一実施形態においてはＬ＝２としていたが、本実施形態ではＬ＝３の場合について説明する。図３（Ｂ）は、Ｌ＝３とした光源部１０１を示している。また、図１５は、Ｌ＝３とした光源部１０１を有する露光部２４Ｋを示している。本実施形態では、Ｌ＝３であるため、シフトレジスタ１６０３は、同時に走査する走査線に対応するシフトレジスタ１６０３ａ、１６０３ｂ、１６０３ｃの３つに分割されている。また、露光制御信号１６０４は、シフトレジスタ１６０３ａ、１６０３ｂ及び１６０３ｃをそれぞれ駆動するｓｈｉｆｔ＿ａ信号、ｓｈｉｆｔ＿ｂ信号及びｓｈｉｆｔ＿ｃ信号を含んでいる。

本実施形態においては、ｓｈｉｆｔ＿ａ信号、ｓｈｉｆｔ＿ｂ信号、ｓｈｉｆｔ＿ｃ信号を１画素毎に個別に駆動することで、階調値Ｋ''''を取り込むシフトレジスタを切り替えることができる。このように、シフトレジスタ１６０３を内部で分割することで、個々のシフトレジスタ１６０３ａ、１６０３ｂ、１６０３ｃの動作速度に対して３倍の速度で、露光部２４Ｋに対して階調値Ｋ''''を入力することができる。各列の発光部７０４は、参照符号１６０５で示すように、異なる走査線上で結像するように構成されている。

また、本実施形態において遅延処理部３０９は、３列に配置された発光部７０４へ適切な階調値を与える様に露光部２４Ｋへの階調値Ｋ''''の入力順序を入れ替える。図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態での遅延処理の説明図であり、その表現方法は図８（Ａ）及び（Ｂ）と同様である。本実施形態の遅延処理部３０９は、図１６（Ａ）の描画データを図１６（Ｂ）のように位置を変更して出力することで、画像位置のずれを補正し、適切な位置に画像を形成させる。図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ）の描画データの各画素の階調値の並びを図１６（Ｂ）の様に変換するために使用する遅延テーブルを示している。なお、図１６（Ｃ）の遅延テーブルは、カウンタ値Ｃｎｔを３で割った余りを遅延量とすることを示している。ここで、遅延量０、１、２はそれぞれ遅延させるライン数を示している。

本実施形態では、Ｌ＝３であるため、レンズアレイ光学系１０２の配列ピッチｐ＝２×３×ｎ画素となる様に設計する。本例では、ｎ＝１とし、ｐ＝６画素となる様に設計する。これにより、ゴースト光強度のピークの間隔は６ドットになる。本実施形態におけるゴースト光プロファイルの例を図１７に示す。図１８（Ａ）は、図１２（Ａ）と同じく、連続した１０画素の階調値が２５５であり、その他の画素の階調値が０の描画データを遅延処理部３０９で遅延処理を行った後の状態を示している。なお、図１８（Ａ）の太枠で囲む階調値は、感光体２２Ｋの同じ走査線の画素の階調値である。図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の描画データによりゴースト光強度推定部８０１で行われる演算の説明図である。

図１８（Ｂ）においても第一実施形態と同様に、注目画素に生じるゴースト光の強度は、注目画素Ｉ０と同じ走査線上の画素に対応する発光部７０４からのもののみにより計算されている。なお、本例では、ｎ＝１としたが、ｎ＝２、３、つまり、配列ピッチが１２ドット、１８ドット等といった６ドットの倍数毎となる様に構成することもできる。また、第一実施形態及び第二実施形態はそれぞれＬ＝２、３の場合を示したが、Ｌは４以上の任意に整数とすることができる。

［その他の実施形態］
なお、本発明は、図５のゴースト光処理部３０８を有し、上述した感光体２２及び露光部２４を有する画像形成装置に描画データを出力する画像処理装置として実現することもできる。

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、上記各実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又はプログラムを保存する各種コンピュータ可読記憶媒体によりシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又は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。

Claims (16)

1. 感光体と、
   複数のレンズを所定方向に沿って配置したレンズアレイ光学系と、前記レンズアレイ光学系を通して、前記感光体のＬ本の走査線それぞれのＬ画素毎の画素を露光する様に配置された複数の発光部を含む発光手段と、を有する露光手段と、
   を備え、
   前記レンズアレイ光学系の隣接するレンズの対応する箇所の間隔が、前記Ｌの値に応じた間隔となる様に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記レンズアレイ光学系の隣接するレンズの対応する箇所の間隔が、前記感光体での画素数を単位として、２×Ｌ×ｎ（ｎは１以上の任意の整数）となる様に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 感光体と、
   複数のレンズを所定方向に沿って配置したレンズアレイ光学系と、前記レンズアレイ光学系を通して、前記感光体のＬ本の走査線それぞれのＬ画素毎の画素を露光する様に配置された複数の発光部を含む発光手段と、を有する露光手段と、
   を備え、
   前記レンズアレイ光学系は、前記感光体に生じるゴースト光の隣接するピークの間隔が前記Ｌの値に応じた間隔となる様に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記レンズアレイ光学系は、前記感光体に生じるゴースト光の隣接するピークの間隔が、２×Ｌ×ｎ（ｎは１以上の任意の整数）画素となる様に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 画像データを使用して前記露光手段により前記感光体を露光した場合における前記感光体の各画素の位置でのゴースト光の強度を前記画像データから推定し、前記推定したゴースト光の強度により前記画像データを補正する補正手段をさらに備えており、
   前記露光手段は補正後の画像データを用いて前記感光体を露光することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記補正手段は、注目画素とは異なる所定の画素に対応する発光部からの光と、当該光により前記感光体の前記注目画素の位置に生じるゴースト光との関係を示す情報を保持しており、前記情報に従い前記感光体の各画素の位置でのゴースト光の強度を推定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. 前記補正手段は、注目画素と所定の位置関係にある１つ以上の画素それぞれの階調値と前記情報を使用して、前記１つ以上の画素それぞれに対応する発光部からの光により前記感光体の前記注目画素の位置に生じるゴースト光の強度をそれぞれ求め、前記求めたゴースト光の強度の和を、前記注目画素の位置でのゴースト光の強度と推定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. 前記注目画素と所定の位置関係にある１つ以上の画素は、前記露光手段により露光される前記感光体のＬ本の走査線上の内の前記注目画素と同じ走査線上の画素であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記注目画素と所定の位置関係にある１つ以上の画素は、複数の画素を含み、当該複数の画素の内の隣接する画素の間隔は、２×Ｌ×ｎ画素であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記補正手段は、前記画像データの各画素の階調値から、対応する画素の位置での推定したゴースト光の強度に対応する値を減ずることで、前記画像データを補正することを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記発光手段は、前記所定方向に配列された複数の発光部を、前記所定方向とは異なる方向にＬ列だけ配置したものであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 感光体と、
    複数のレンズを所定方向に沿って配置したレンズアレイ光学系と、前記レンズアレイ光学系を通して、前記感光体の複数の走査線を露光する様に配置された複数の発光部を含む発光手段と、を有する露光手段と、
    を備え、
    画像データを使用して前記露光手段により前記感光体を露光した場合における、前記複数の走査線のうちの第１走査線において露光される各画素の位置でのゴースト光の強度を前記画像データから推定し、前記第１の走査線とは異なる第２の走査線において露光される各画素の位置でのゴースト光の強度を前記画像データから推定し、推定したゴースト光の強度により前記画像データを補正する補正手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
13. 感光体と、
    複数のレンズを所定方向に沿って配置したレンズアレイ光学系と、前記レンズアレイ光学系を通して、前記感光体のＬ本の走査線それぞれのＬ画素毎の画素を露光する様に配置された複数の発光部を有する露光手段と、
    を備え、前記レンズアレイ光学系の隣接するレンズの対応する箇所の間隔が、前記Ｌの値に応じた間隔となる様に構成されている画像形成装置の前記露光手段に露光のためのデータを供給する画像処理装置であって、
    前記複数の発光部の内、前記感光体でのゴースト光のピークを生じさせる発光部からの光と当該ゴースト光との関係を示す情報を含むプロファイルを保持する保持手段と、
    画像データと前記プロファイルに従い前記感光体の各画素の位置でのゴースト光の強度を推定する推定手段と、
    前記画像データの各画素の画素値を、対応する画素の位置での推定したゴースト光の強度で補正し補正後の画像データを前記露光手段に出力する出力手段と、
    を備えていることを特徴とする画像処理装置。
14. 前記感光体でのゴースト光のピークを生じさせる発光部は複数あり、
    前記感光体でのゴースト光のピークを生じさせる複数の発光部に対応する複数の画素の内、隣接する画素の間隔は、２×Ｌ×ｎ（ｎは１以上の任意の整数）画素であることを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
15. 請求項１３又は１４に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムを保存していることを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

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