JP2016130006A - 画像処理装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スポット領域の歪みの影響を簡易に抑制し、当該歪みに起因する濃度ムラが抑制された画像を形成する。
【解決手段】画像形成装置３０は、第一方向に第一間隔で配列され、画像データに基づいて光ビームを出射する複数の発光素子を有する発光素子群と、第一方向に第一間隔とは異なる第二間隔で配列され、発光素子群からの出射光を集光する複数のレンズと、を備える。画像処理装置２０は、画像形成装置３０が画像形成を行うための画像データを生成する。画像処理装置２０は、異なる網点パターンに対応する複数のディザマトリクスを保持する保持手段と、複数のディザマトリクスのうち、発光素子とレンズとの相対的な位置関係に応じたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理し、画像データを生成するハーフトーン処理手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式により画像を形成するための画像処理装置およびその制御方法に関する。

レーザビームプリンタや複写機等、電子写真方式を用いた画像形成装置では、露光部が露光信号に応じて光ビームを出射して感光体の表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像に対してトナーを付着させることで現像する。この電子写真方式の画像形成装置の露光部に採用される露光方式として、ＬＥＤ露光方式やレーザ露光方式が知られている。ＬＥＤ露光方式の画像形成装置は、発光素子であるＬＥＤ素子が出射する光を、レンズを介して感光ドラム上に集光する。ＬＥＤ素子は、感光体の長手方向に複数配置され、レンズは、ＬＥＤ素子と感光体との間に、感光体の長手方向に複数配置される。また、レーザ露光方式の画像形成装置は、発光素子である半導体レーザによりレーザ光を出射する光源部や、光源部からのレーザ光をポリゴンミラーにより偏向走査する偏向走査部を備える。さらに、レーザ露光方式の画像形成装置は、光源部からのレーザ光を偏向走査部に導き、且つ偏向走査部によって偏向走査されたレーザ光を像保持体上に結像する複数のレンズを備える。

ＬＥＤ露光方式の画像形成装置においては、レンズサイズを画素ピッチ程度まで縮小することは困難であるため、レンズが配列される間隔は発光素子が配列される間隔よりも大きくなる。すると、各発光素子と各レンズの光軸との位置関係の相違に起因して、複数のスポット領域（発光素子からの出射光がレンズを介して照射される領域）の各々が異なる方向に歪んだ形状となる。また、レーザ露光方式の画像形成装置においては、感光体上の長手位置に応じてスポット領域が異なる方向に歪んだ形状となる。このように、各スポット領域が異なる方向に歪んだ形状となると、出力画像に周期的な濃度ムラが発生するという問題がある。
そこで、特許文献１には、歪んだスポット領域の歪み方向に沿った寸法（直径）が均一化されるように、各発光素子の出射光のエネルギを補正する技術が開示されている。

特開２００９−１７９０６２号公報

しかしながら、上記特許文献１のように各発光素子の出射光のエネルギを補正する技術では、各発光素子に対して最適な補正量を求める必要があり処理が複雑となる。
そこで、本発明は、スポット領域の歪みの影響を簡易に抑制し、当該歪みに起因する濃度ムラが抑制された画像を形成することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置の一態様は、第一方向に第一間隔で配列され、画像データに基づいて光ビームを出射する複数の発光素子と、前記第一方向に前記第一間隔とは異なる第二間隔で配列され、前記複数の発光素子からの出射光を像面に結像する複数のレンズと、を備える画像形成装置が、画像形成を行うための前記画像データを生成する画像処理装置であって、異なる網点パターンに対応する複数のディザマトリクスを保持する保持手段と、前記複数のディザマトリクスのうち、前記発光素子と前記レンズとの相対的な位置関係に応じたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理し、前記画像データを生成するハーフトーン処理手段と、を備える。

本発明によれば、スポット領域の歪みの影響を簡易に抑制し、当該歪みに起因する濃度ムラが抑制された画像を形成することができる。

第一の実施形態における画像形成システムの構成例を示す図 露光部の構成例を示す図 露光部の発光素子およびレンズアレイ配置を示す平面図 露光部および感光体ドラム配置を示す側面図 スポット領域の形状の違いを示す概念図 所定の網点パターンとスポット領域を示す概念図 スポット領域の歪み方向に応じた網点パターンでのスポット領域を示す図 第一の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図 第一のディザマトリクスの例を示す図 第二のディザマトリクスの例を示す図 出力画像信号の階調を決定するための閾値群 ディザマトリクスを用いて形成される網点パターンを示す図 第一の実施形態のスポット情報の例を示す図 画像処理装置のハードウェア構成例を示す図 第一の実施形態におけるハーフトーン処理手順を示すフローチャート 着目画素位置の設定方法を示す図 第二の実施形態における画像形成システムの構成例を示す図 第一のテスト画像パターンの例 第二のテスト画像パターンの例 テスト画像パターンの測定濃度の例 第二の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図 スポット情報計測処理手順を示すフローチャート 画像濃度差とスポット情報との関係を示すテーブル 第二の実施形態のスポット情報の例を示す図 第二の実施形態におけるハーフトーン処理手順を示すフローチャート 第三の実施形態における網点パターンおよびスポット形状を示す図 第三の実施形態におけるハーフトーン処理手順を示すフローチャート 画素位置（ｘ，ｙ）の例 画素位相Ｐ（ｘ）の模式図 画素位相Ｐ（ｘ）の例 Ｙ軸方向画素位相Ｐ２（ｙ）の模式図 画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）の例 第四の実施形態において用いるディザマトリクスの例

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正または変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態における画像形成システムの構成例を示す図である。
画像形成システム１０は、画像処理装置２０と、画像形成装置３０とを備える。画像処理装置２０と画像形成装置３０とは、無線通信等のインターフェースまたは回路によって接続されている。画像処理装置２０は、入力画像データを画像形成装置３０に出力する画像データに変換する。画像形成装置３０は、画像処理装置２０から入力した画像データに基づいて、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成する。
なお、画像処理装置２０は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータにインストールされたプリンタドライバによって実施され得る。その場合、以下に説明する画像処理装置２０の各部は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現される。また、別の構成としては、例えば、画像形成装置３０が画像処理装置２０を含む構成としてもよい。

（画像形成装置３０）
先ず、画像形成装置３０の構成について具体的に説明する。
画像形成装置３０は、画像形成部３１０ａ〜３１０ｄ、二次転写部３２０、定着部３３０および中間転写ベルトクリーニング部３４０を備える。画像形成部３１０ａ〜３１０ｄ、二次転写部３２０および中間転写ベルトクリーニング部３４０は、矢印Ｒ１方向に移動する中間転写ベルト３５０に沿って配置されている。また、定着部３３０は、矢印Ｒ２方向に移動する記憶媒体Ｐに沿って、二次転写部３２０の下流側に配置されている。
画像形成部３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄは、各色トナーを使用してそれぞれの感光体ドラム上にトナー像を形成し、中間転写ベルト３５０に一次転写するものである。画像形成装置３０で用いられるトナーは、一般に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色である。本実施形態では、画像形成部３１０ａはＫトナー、画像形成部３１０ｂはＣトナー、画像形成部３１０ｃはＭトナー、画像形成部３１０ｄはＹトナーを使用する。なお、画像形成部および使用する色は４種類に限らない。例えば、淡トナーやクリアトナーがあってもよい。また、各色の画像形成部の配置の順番も本実施形態に限定されるものではなく、任意であってよい。

画像形成部３１０ａは、感光体ドラム３１１ａ、帯電部３１２ａ、露光部３１３ａ、現像部３１４ａ、一次転写部３１５ａ、クリーニング部３１６ａを有する。なお、画像形成部３１０ｂ、３１０ｃおよび３１０ｄは画像形成部３１０ａと同様の構成を有するため、以下、画像形成部３１０ａの構成についてのみ説明する。
感光体ドラム３１１ａは、外周面に帯電極性が負極性である有機光導電体層を有し、矢印Ｒ３方向に回転する。
帯電部３１２ａは、負極性の電圧が印加され、感光体ドラム３１１ａの表面に帯電粒子を照射することにより、感光体ドラム３１１ａの表面を一様な負極性の電位に帯電する。
露光部３１３ａは、画像処理装置２０から供給される画像データに基づいて、感光体ドラム３１１ａ上に光ビームを出射し、感光体表面を露光することにより、当該感光体表面に静電潜像を形成する。ここで、露光部３１３ａは、複数階調の露光信号を出力可能な形態である。つまり、露光部３１３ａは、画像データに応じて露光強度を制御（強度変調）可能である。なお、露光部３１３ａは、画像データに応じて発光の時間長を制御（パルス幅変調）する方式であってもよい。

現像部３１４ａは、略等速度で回転する現像ローラーを用いて、負極性に帯電させたトナーを静電潜像が形成された感光体ドラム３１１ａへ供給する。負極性に帯電させたトナーは、現像特性に応じて感光体ドラム３１１ａ上の静電潜像に付着する。一次転写部３１５ａは、正極性の電荷が印加されており、負極性に帯電している感光体ドラム３１１ａ上に担持されたトナー像を、矢印Ｒ１方向に移動する中間転写ベルト３５０へ一次転写する。
クリーニング部３１６ａは、一次転写部３１５ａを通過した感光体ドラム３１１ａ上に残留した残トナーを除去する。カラー画像を形成する場合、各色の画像形成部３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄは、上記の帯電、露光、現像、一時転写、クリーニングの各工程を所定の時間ずつタイミングをずらして実行する。その結果、中間転写ベルト３５０上には、４色のトナー像が重なった画像が形成される。
二次転写部３２０は、中間転写ベルト３５０に担持されたトナー像を、矢印Ｒ２方向に移動する記録媒体Ｐへ二次転写する。定着部３３０は、トナー像が二次転写された記録媒体Ｐに加圧加熱などの処理を施し、画像を定着させる。中間転写ベルトクリーニング部３４０は、二次転写部３２０を通過した中間転写ベルト３５０上に残留した残トナーを除去する。以上により、画像形成装置３０における電子写真方式を用いた画像形成が完了する。

次に、画像形成装置３０における露光処理について具体的に説明する。本実施形態の画像形成装置３０は、例えば、ＬＥＤ露光方式で感光体表面に露光処理を行う。図２は、露光部３１３ａ〜３１３ｄの構成を示す図である。なお、露光部３１３ａ〜３１３ｄはそれぞれ同様の構成を有するため、単に露光部３１３として説明する。露光部３１３は、ＬＥＤ素子群（発光素子群）３０１と、レンズ群（レンズアレイ）３０２とを備える。ＬＥＤ素子群３０１は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子から構成され、感光ドラム３１１の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って配置される発光装置である。

また、レンズ群３０２は、複数のレンズから構成され、上記のＬＥＤ素子と同様にＸ軸方向に沿って配置される。ＬＥＤ素子群３０１からの出射光は、レンズ群３０２を通過して感光体ドラム３１１上に集光され、感光体をＲ３方向に露光走査する。
図３は、ＬＥＤ素子群３０１およびレンズ群３０２を、レンズの光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って見たときの構成を示す平面図である。この図３に示すように、ＬＥＤ素子群３０１を構成する各ＬＥＤ素子３０１ａは、Ｘ軸方向に沿って間隔ｐ１で一列に配列している。レンズ群３０２は、Ｘ軸方向に沿って２列（３０２ａ、３０２ｂ）に分かれて且つ千鳥状に配列されている。また、各列のレンズ群３０２ａ，３０２ｂは、例えば、間隔ｐ２の半分（ｐ２／２）だけ位相がずれた位置にて互いに隣接するように配置されている。すなわち、各列のレンズはＸ軸方向に角度θ（図３では、６０°）で傾斜するＡ方向、およびＢ方向に沿って隣接する。このように、レンズ群３０２を構成する複数のレンズは、Ｘ方向とＡ方向（またはＢ方向）とにわたって平面的に配列される。ここで、間隔ｐ２は、ＬＥＤ素子３０１ａの間隔ｐ１とは異なる大きさであり、本実施形態ではｐ２＞ｐ１である。

一つのＬＥＤ素子３０１ａからの出射光は、近傍の複数のレンズを通過して感光体ドラム３１１上に結像される。また、ＬＥＤ素子群３０１の配列の間隔ｐ１とレンズ群３０２の配列の間隔ｐ２とは異なるため、ＬＥＤ素子とレンズとの相対的な位置関係は、ＬＥＤ素子ごとに相違する。
複数のＬＥＤ素子３０１ａのうち、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８について着目すると、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８の出射光が主に通過するレンズの隣接方向は、レンズとの相対的な位置に応じて異なる。例えば、ＬＥＤ素子Ｅ３の出射光は、Ａ方向に沿って隣接したレンズ（Ｌ１、Ｌ２）を主に通過して感光体ドラム３１１上に結像される。一方、例えば、ＬＥＤ素子Ｅ７の出射光は、Ｂ方向に沿って隣接したレンズ（Ｌ２、Ｌ３）を主に通過して感光体ドラム３１１上に結像される。そのため、感光体ドラム３１１の表面に結像されるスポット領域の形状は、ＬＥＤ素子Ｅ３とＥ７とで相違する。各スポット領域の形状は、レンズとの相対的な位置関係によって決定される。

図４は、ＬＥＤ素子群３０１およびレンズ群３０２を、レンズ群３０２の側面方向（Ｙ軸方向）から見たときの構成を示す図である。この図４の矢印で示すように、一つのＬＥＤ素子３０１ａ（例えば、Ｅ７）からの出射光は、近傍の複数のレンズ（Ｌ２，Ｌ３）を通過してレンズ結像面Ｉ上に結像される。このとき、感光体ドラム３１１の表面とレンズ結像面Ｉとのピントずれ量Ｄが、例えばＤｑ、Ｄｒと変動した場合、感光体ドラム３１１の表面上に結像されるスポット領域のボケ量Ｗは、それぞれＷｑ、Ｗｒと変化する。つまり、レンズ結像面Ｉからのピントずれ量Ｄが大きいほど、スポット領域のボケ量Ｗも大きくなる。

図５は、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８の各々からの出射光が、ピントずれ量Ｄの異なる感光体ドラム３１１の表面に形成するスポット領域Ｓの形状を示す概念図である。図５（ａ）は、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８からの出射光が、感光体ドラム３１１の表面Ｐに形成するスポット領域Ｓ１ｐ〜Ｓ８ｐである。図５（ｂ）は、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８からの出射光が、感光体ドラム３１１の表面Ｐよりもピントずれ量が大きい表面Ｑに形成するスポット領域Ｓ１ｑ〜Ｓ８ｑである。また、図５（ｃ）は、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８からの出射光が、感光体ドラム３１１の表面Ｑよりもピントずれ量が大きい表面Ｒに形成するスポット領域Ｓ１ｒ〜Ｓ８ｒである。本実施形態では、表面Ｐでのピントずれ量Ｄｐ＝０％、表面Ｑでのピントずれ量Ｄｑ＝２５％、表面Ｒでのピントずれ量Ｄｒ＝５０％とする。

この図５に示すように、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８がそれぞれ形成するスポット領域Ｓの形状は、当該ＬＥＤ素子とレンズとの位置関係に応じて相違する。また、スポット領域Ｓのボケ量Ｗはピントずれ量Ｄに応じて相違する。例えば、ピントずれが生じていない表面Ｐ上に、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８が形成するスポット領域Ｓ１ｐ〜Ｓ８ｐは、図５（ａ）に示すように略円形となる。これに対し、ピントずれが生じている表面Ｑ上に、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８が形成するスポット領域Ｓ１ｑ〜Ｓ８ｑは、図５（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ素子Ｅが主に通過する複数レンズの隣接方向（Ａ方向もしくはＢ方向）を長軸とする楕円形となる。さらに、表面Ｑよりもピントずれ量Ｄが大きい表面Ｒ上に、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８が形成するスポット領域Ｓ１ｒ〜Ｓ８ｒは、長軸（歪み方向のボケ量Ｗ）がスポット領域Ｓ１ｑ〜Ｓ８ｑよりも大きい楕円形となる。また、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、デフォーカスによるスポット形状の傾き（スポット領域の歪み方向）は、線対称に繰り返される。

以上のように各スポット領域Ｓの歪み方向や歪み量（ボケ量）が相違すると、各スポット領域Ｓの形状が円形に均一化された場合と比較して、画像形成装置３０から出力される画像に濃度のムラが発生してしまう。所定の網点パターンを有する網点により擬似的な中間調を表現するためのディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行う場合には、上記の濃度ムラが顕在化する。以下、この点について説明する。
図６は、所定のディザマトリクス（第一のディザマトリクス）でハーフトーン処理を行った場合のスポット領域の様子を示す概念図である。図６において、１つのマス４０１は１つの画素に対応し、斜線が付された部分４０２はＬＥＤ素子が光ビームを出射する点灯画素を示している。このように、ハーフトーン処理では、多数の網点（あるいは網線）を等間隔に配置することで、各網点の面積や間隔に応じた擬似的な中間調を表現する。

また、図６の各列Ｃ１〜Ｃ８は、それぞれＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８に対応する画像データである。さらに、図６の楕円で示す領域は、ピントずれが生じている場合に、ＬＥＤ素子Ｅ１〜Ｅ８の各々からの出射光が感光体ドラム３１１の表面に形成するスポット領域の形状を示している。この図６では、ＬＥＤ素子Ｅ２，Ｅ３，Ｅ６およびＥ７からの出射光が形成するスポット領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ６およびＳ７について示している。
画素列Ｃ２〜Ｃ４のように、スポット領域Ｓの歪み方向であるＡ方向と略同傾斜の方向Ａ’に斜め隣接する輪郭部の点灯画素が多い領域では、スポット領域Ｓは相互に重複するように照射されるため、安定して網点が形成されて濃い階調となる。一方、画素列Ｃ６〜Ｃ８のように、スポット領域Ｓの歪み方向であるＢ方向と同方向に、斜め隣接する輪郭部の点灯画素が少ない領域では、スポット領域Ｓは相互に重複しないため、網点形成が不安定となり薄い階調となる。すなわち、各スポット領域Ｓの歪み方向が相違する場合、同一のディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行うと画像濃度が相違し、濃度ムラが発生してしまう。具体的には、各スポット領域Ｓの歪み方向の相違の周期（ＬＥＤ素子ＥとレンズＬとの相対位置の周期）で濃度ムラが発生する。

なお、画像形成条件によっては、画素列Ｃ６〜Ｃ８の領域が画素列Ｃ２〜Ｃ４の領域と比べて濃い階調になる場合もある。仮に、上記濃度ムラを予め入力の階調で補正するシェーディング補正処理を行ったとしても、スポット領域の歪み方向の相違による網点形成の安定性の変化は解消されないため、現像条件の変動等によって濃度変動が顕在化してしまう。
そこで、本実施形態では、画像処理装置２０は、スポット領域Ｓの歪み方向に応じて異なるディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行う。具体的には、画像処理装置２０は、第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持する。ここで、第二の網点パターンは、第一の網点パターンの網点に対し、レンズアレイの配列方向（ｘ方向）またはこれに直交する方向（ｙ方向）を軸として対称移動した鏡像関係にある網点からなるパターンである。画像処理装置２０は、スポット領域Ｓの歪み方向に応じて第一のディザマトリクスおよび第二のディザマトリクスのいずれかを選択してハーフトーン処理を行う。

図７は、スポット領域Ｓの歪み方向に応じたディザマトリクスを選択してハーフトーン処理を行った場合のスポット領域の様子を示す概念図である。画像処理装置２０は、ハーフトーン処理において、第一または第二のディザマトリクスのうち、発光素子の出射光が主に通過するレンズの隣接方向と略同傾斜の斜め方向に隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンを生成できるディザマトリクスを選択する。
例えば図５に示すように、ＬＥＤ素子Ｅ２〜Ｅ４によるスポット領域の歪み方向がＡ方向であり、ＬＥＤ素子Ｅ６〜Ｅ８によるスポット領域の歪み方向がＢ方向であるとする。この場合、画像処理装置２０は、画素列Ｃ２〜Ｃ４の領域では第一のディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行う。また、画像処理装置２０は、画素列Ｃ６〜Ｃ８の領域では第二のディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行う。第一のディザマトリクスと第二の第一のディザマトリクスとについては、後で詳述する。このように、画像処理装置２０は、スポット領域Ｓの歪み方向に応じて、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスのいずれかを選択して画像データを生成する。これにより、スポット領域の歪みに起因した濃度ムラが抑制された画像が形成可能となる。また、レンズの隣接方向と略同傾斜の斜め方向に隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンを生成するディザマトリクスを選択することで安定して網点を形成することができる。

（画像処理装置２０）
次に、上記のハーフトーン処理を実行する画像処理装置２０の構成について具体的に説明する。図８は、画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。画像処理装置２０は、画像入力部２０１と、色分解処理部２０２と、ガンマ補正部２０３と、ハーフトーン処理部２０４と、ディザマトリクス取得部２０５と、スポット情報取得部２０６と、露光制御部２０７と、を備える。
画像入力部２０１は、外部装置から多値の入力画像データ（例えば、ＲＧＢ各８ｂｉｔ）を入力し、当該入力画像データを色分解処理部２０２に出力する。色分解処理部２０２は、画像入力部２０１から入力した入力画像データを、ＣＭＹＫ各８ｂｉｔの画像データに変更する。なお、本実施形態では入力画像データとしてＲＧＢデータを入力する場合について説明したが、例えば、外部装置から直接ＣＭＹＫ各色に対応する画像データを入力することもできる。この場合には、色分解処理部２０２による色変換処理を行う必要はない。

ガンマ補正部２０３は、予め作成し保持している濃度補正テーブルを参照して、色分解処理部２０２が出力したＣＭＹＫ各色の画像データに対してガンマ補正処理を行い、ＣＭＹＫ色のガンマ補正済み画像データに変換する。
ハーフトーン処理部２０４は、ＣＭＹＫ各色８ｂｉｔのガンマ補正済み画像データに対して、ディザ法によるハーフトーン処理を行い、例えばＣＭＹＫ各色４ｂｉｔの画像データに変換して露光制御部２０７に出力する。ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクス取得部２０５がディザマトリクス記憶部（不図示）から取得したディザマトリクスと、スポット情報取得部２０６がスポット情報保持部（不図示）から取得したスポット情報を参照する。ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクスと各画素に対応するスポット情報とに基づいて、ハーフトーン処理を行う。

ディザマトリクス取得部２０５は、網点のドットの拡大順位（成長順）をそれぞれ記述する第一のディザマトリクスＭ１および第二のディザマトリクスＭ２と、入力画像データの階調に対する出力画像データの階調を決定するための閾値群Ｔとを取得する。図９は、ディザマトリクス記憶部が記憶する第一のディザマトリクスＭ１の一例、図１０は、ディザマトリクス記憶部が記憶する第二のディザマトリクスＭ２の一例、図１１は、ディザマトリクス記憶部が記憶する閾値群Ｔの一例である。
図９および図１０に示すディザマトリクスＭ１およびＭ２において、１つのマスは１つの画素に対応し、各マスに付された数字は、ディザマトリクスに対応して生成される網点の拡大順位を表している。図９および図１０では、１６画素からなるディザマトリクスとしている。なお、ディザマトリクスの形状はこの形状に限定されるものではなく、任意に設定可能である。これらのディザマトリクスを入力画像の上に敷き詰めて配置することで、画像全体としてハーフトーン処理が可能となる。

図１２は、第一のディザマトリクスＭ１および第二のディザマトリクスＭ２でそれぞれ形成される網点パターン（ディザパターン）を示す図である。このように、第二のディザマトリクスＭ２は、同階調の網点パターンにおいて、第一のディザマトリクスで形成される第一の網点パターンを、ｘ方向を軸として重心位置が略同位置となるように対称移動した鏡像パターンとなるように拡大順位が設定されている。そのため、各ディザマトリクスにおける同階調の網点パターンは、異なる方向で斜め隣接する輪郭部の点灯画素を同数含むように形成されることになる。さらに、第一の網点パターンの網点重心と第二の網点パターンの網点重心とが略同位置となるように網点パターンを形成することで、網点重心に起因した濃度ムラが抑制された画像が形成可能となる。

なお、９０度以外のスクリーンや複雑な形状のディザマトリクスの場合、網点同士が繋がりだす中間階調よりも濃い階調で鏡像パターンを用いると、網点同士が繋がりだす部分でトナーの付着が不安定となる場合がある。そのため、第二のディザマトリクスＭ２は、各網点パターンが孤立するハイライト部の階調（孤立網点パターン）でのみ、第一の網点パターンの鏡像パターンとなるように拡大順位を設定してもよい。また、第一のディザマトリクスＭ１が矩形マトリクスの場合、第二のディザマトリクスＭ２は、単純に第一のディザマトリクスＭ１を反転したマトリクスとしてもよい。この場合、重心位置が異なる場合があるが、第一のディザマトリクスＭ１から第二のディザマトリクスＭ２を求めることができるため、第二のディザマトリクスＭ２を記憶しておくための記憶領域が不要となる。

図１１に示す閾値群Ｔは、ディザマトリクス内のそれぞれの拡大順位の画素に対応付けられた閾値群であり、１つの画素には１６個の閾値が対応付けられている。例えば、拡大順位“０”の画素には、０から１５までの１６個の閾値が設定されている。閾値群Ｔは、入力画像の濃度値の取り得る値の範囲（０〜２５５）内に設定され、この１６個の閾値によって、ハーフトーン処理部２０４は、入力画像データの階調（０〜２５５）に対して出力画像データの階調（０〜１５）を決定する。出力画像データの階調の決定方法については、後で詳述する。
スポット情報取得部２０６は、各発光素子に対するレンズの位相情報Ｅｐ（ｉ）を取得する。図１３は、スポット情報保持部が保持する、各発光素子Ｅ（ｉ）（ｉは素子番号）に対応するレンズの位相情報Ｅｐ（ｉ）である。ここで、位相情報Ｅｐ(ｉ)は、発光素子とレンズとの相対的な位置関係を示す情報であり、本実施形態では、発光素子がレンズの間隔に対してどの点にあるかを示す割合とする。この位相情報Ｅｐ（ｉ）は、０以上１未満の値で表現される。

なお、スポット情報保持部は、レンズの周期Ｌｆ、発光素子の周期Ｅｆ、および発光素子の初期位相Ｅｐ（０）を保持する。スポット情報取得部２０６は、例えば次式をもとに各発光素子Ｅ（ｉ）に対するレンズの位相情報Ｅｐ（ｉ）を算出するようにしてもよい。
Ｅｐ(ｉ)＝（Ｅｐ（０）＋Ｅｆ／Ｌｆ×ｉ）−ｆｌｏｏｒ（Ｅｐ（０）＋Ｅｆ／Ｌｆ×ｉ） ………（１）
上記（１）式において、ｆｌｏｏｒ（ｘ）は、ｘの整数部を抽出する関数である。
ハーフトーン処理部２０４は、着目画素に対応するスポット情報（位相情報Ｅｐ（ｉ））に基づいて、ディザマトリクスＭ１およびＭ２のうち、上記位相情報Ｅｐ（ｉ）に応じたディザマトリクスを選択する。そして、ハーフトーン処理部２０４は、選択したディザマトリクスと図１１に示す閾値群Ｔとに基づいて、８ビットの入力画像データの階調を、４ビットの出力画像信号に変換するハーフトーン処理を行う。

例えば、拡大順位ｊにおいて出力画像信号の階調ｋに対応する閾値をＴｈ（ｊ、ｋ）とすると、入力画像の階調値Ｉｎに対する出力画像信号Ｏｕｔは次のようになる。
Ｉｎ≦Ｔｈ（ｊ，０）のとき、Ｏｕｔ＝０，
Ｔｈ（ｊ，０）＜Ｉｎ≦Ｔｈ（ｊ，１）のとき、Ｏｕｔ＝１，
Ｔｈ（ｊ，１）＜Ｉｎ≦Ｔｈ（ｊ，２）のとき、Ｏｕｔ＝２，
Ｔｈ（ｊ，２）＜Ｉｎ≦Ｔｈ（ｊ，３）のとき、Ｏｕｔ＝３，
・・・
Ｔｈ（ｊ，１３）＜Ｉｎ≦Ｔｈ（ｊ，１４）のとき、Ｏｕｔ＝１４，
Ｔｈ（ｊ，１４）＜Ｉｎのとき、Ｏｕｔ＝１５
ハーフトーン処理部２０４は、このようにして変換した４ビットの出力画像信号を露光制御部２０７に出力する。露光制御部２０７は、ハーフトーン処理部２０４から入力した画像データに基づいて、感光体ドラム３１１ａ上に光ビームを出射する。

（画像処理装置２０のハードウェア構成）
図１４は、画像処理装置２０のハードウェア構成の一例である。画像処理装置２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、外部メモリ２４と、入力部２５と、表示部２６と、通信Ｉ／Ｆ２７と、システムバス２８とを備える。
ＣＰＵ２１は、画像処理装置２０における動作を統括的に制御するものであり、システムバス２８を介して、各構成部（２２〜２７）を制御する。ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が処理を実行するために必要な制御プログラム等を記憶する不揮発性メモリである。なお、当該プログラムは、外部メモリ２４や着脱可能な記憶媒体（不図示）に記憶されていてもよい。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。すなわち、ＣＰＵ２１は、処理の実行に際してＲＯＭ２２から必要なプログラム等をＲＡＭ２３にロードし、当該プログラム等を実行することで各種の機能動作を実現する。

外部メモリ２４は、例えば、ＣＰＵ２１がプログラムを用いた処理を行う際に必要な各種データや各種情報等を記憶している。また、外部メモリ２４には、例えば、ＣＰＵ２１がプログラム等を用いた処理を行うことにより得られた各種データや各種情報等が記憶される。この外部メモリ２４は、上述したディザマトリクス記憶部およびスポット情報保持部を含む。入力部２５は、例えばキーボードやマウス等により構成され、オペレータが当該画像処理装置２０に指示を与えることができるようになっている。表示部２６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のモニタで構成される。通信Ｉ／Ｆ２７は、外部装置（画像形成装置３０等）と通信するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ２７は、例えば無線通信インターフェース等である。
システムバス２８は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、外部メモリ２４、入力部２５、表示部２６および通信Ｉ／Ｆ２７を通信可能に接続する。図８に示す画像処理装置２０の各部の機能は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に記憶されたプログラムを実行することで実現される。

（画像処理装置２０におけるハーフトーン処理手順）
図１５は、画像処理装置２０のハーフトーン処理部２０４で実行するハーフトーン処理手順の一例を示すフローチャートである。図１５に示される処理は、図１４に示すＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
先ずステップＳ１においてハーフトーン処理部２０４は、ガンマ補正部２０３から８ｂｉｔの画像データを入力し、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、ハーフトーン処理部２０４は、入力画像データにおける着目画素（ｘ，ｙ）を設定する。図１６は、着目画素位置の設定方法を示す図である。本実施形態では、ハーフトーン処理部２０４は、複数の画素が配列して構成される画像データから、処理を行うべき画素を図１６の矢印に示す順に１画素ずつ選択する。この図１６において、各マス目は個々の画素を示している。

ハーフトーン処理部２０４は、着目画素として、先ず、画像領域の左上端に位置する画素４１１を選択する。続いて、ハーフトーン処理部２０４は、図１６の矢印の方向に右方向に１画素ずつ着目画素を切り替える。最上端列の右端まで処理が終了すると、ハーフトーン処理部２０４は、次に１段下の画素列の左端画素に着目画素を移す。このような順番で、図１６の矢印に沿って処理走査を進めていき、最終画素となる右下端の画素４１２まで処理が到達すると、本ハーフトーン処理は完了する。
図１５に戻って、ステップＳ３では、ハーフトーン処理部２０４は、着目画素（ｘ，ｙ）に対応する発光素子の素子番号ｉを取得する。例えば、ハーフトーン処理部２０４は、通常、印刷情報として設定される原稿サイズや出力用紙サイズ、および余白サイズの設定情報から、画像データの各画素に対応する素子番号ｉを取得することができる。ステップＳ４では、ハーフトーン処理部２０４は、スポット情報取得部２０６で取得された図１３に示すスポット情報を参照し、ステップＳ３で取得した素子番号ｉに対応する位相情報Ｅｐ（ｉ）を取得する。

次にステップＳ５において、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ４で取得した位相情報Ｅｐ（ｉ）が予め設定した閾値Ｅｐｔｈよりも小さいか否かを判定する。ここで、閾値Ｅｐｔｈは、例えば、レンズの配置間隔の半周期（０．５）とすることができる。そして、ハーフトーン処理部２０４は、位相情報Ｅｐ（ｉ）が閾値Ｅｐｔｈ（＝０．５）よりも小さい場合にはステップＳ６に移行し、閾値Ｅｐｔｈ（＝０．５）以上である場合にはステップＳ７に移行する。
ステップＳ６では、ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクス取得部２０５で取得された図９に示す第一のディザマトリクスＭ１を参照し、着目画素（ｘ，ｙ）の出力画像信号Ｏｕｔを出力する。具体的には、ハーフトーン処理部２０４は、着目画素（ｘ，ｙ）の階調値Ｉｎと、第一のディザマトリクスＭ１に対応する閾値群Ｔとを比較し、対応付けられた出力画像信号Ｏｕｔを網点の階調値として出力する。

ステップＳ７では、ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクス取得部２０５で取得された図１０に示す第二のディザマトリクスＭ２を参照し、着目画素（ｘ，ｙ）の出力画像信号Ｏｕｔを出力する。ここでも、ステップＳ６と同様に、ハーフトーン処理部２０４は、着目画素（ｘ，ｙ）の階調値Ｉｎと、第二のディザマトリクスＭ２に対応する閾値群Ｔとを比較し、対応付けられた出力画像信号Ｏｕｔを網点の階調値として出力する。
ステップＳ８では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ２〜ステップＳ７の各処理が入力画像の全画素に対して施されたか否かを判定する。すなわち、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ２で設定した着目画素（ｘ，ｙ）が、図１６の最終画素４１２まで達したか否かを判定する。そして、最終画素まで達していない場合にはステップＳ２に戻り、最終画素まで達している場合には、ハーフトーン処理を終了する。
このハーフトーン処理により、画像処理装置２０は、間隔ｐ２の半周期ごとに、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスを交互に選択して画像データを生成することができる。これにより、画像形成装置３０は、濃度ムラが良好に抑制された高品位な画像を形成することが可能である。

（第一の実施形態の効果）
画像形成装置３０においては、露光部３１３を構成するレンズのサイズを画素ピッチ程度まで縮小することは困難であり、複数のＬＥＤ素子で１つのレンズを共有している。すなわち、レンズが配列される間隔（レンズピッチ）はＬＥＤ素子の配列間隔とは異なり、ＬＥＤ素子とレンズとの相対的な位置関係は、ＬＥＤ素子ごとに異なる。そのため、各ＬＥＤ素子の出射光がレンズによって集光されることで形成されるスポット領域の形状は、それぞれ各ＬＥＤ素子と各レンズの光軸との位置関係に応じて異なる方向に歪んだ形状となる。
本実施形態では、画像処理装置２０は、ＬＥＤ素子（発光素子）とレンズとの相対的な位置関係に応じたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行う。そのため、各スポット領域が異なる方向に歪んだ形状となることに起因して発生する、出力画像の周期的な濃度ムラを適切に抑制することができる。このとき、画像処理装置２０は、ハーフトーン処理で用いるディザマトリクスを変更するだけでよいため、複雑な処理を必要とすることなく、比較的簡易に高品位な画像を形成することができる。

また、ハーフトーン処理において、画像処理装置２０は、レンズの配列方向に対応するｘ方向およびｘ方向に直交するｙ方向のいずれか一方を対称軸とする鏡像関係にある第一のディザマトリクスおよび第二のディザマトリクスのうち、いずれか一方を選択する。このように、画像処理装置２０は、デフォーカスによるスポット形状の傾きがｘ方向またはｙ方向に対称に繰り返されることに着目し、スポット形状の傾き（レンズ位相）に応じて、網点形状がｘ方向またはｙ方向に対称となるようにスクリーンを生成する。これにより、複雑な処理を必要とすることなく適切に画像濃度の均一化を図ることができる。

さらに、画像処理装置２０は、第一の網点パターンの重心位置と第二の網点パターンの重心位置とのずれ量が所定範囲内、即ちこれら２つの重心位置が略同位置となるように各網点パターンを設定する。そのため、画像形成装置３０は、網点重心に起因する濃度ムラが抑制された画像を形成可能である。また、第二の網点パターンの網点は、少なくとも各網点が孤立する階調において、第一の網点パターンの網点と鏡像関係となるように設定する。このように、ハイライト部の階調でのみ、第二の網点パターンは、第一の網点パターンの網点と鏡像関係にある網点からなるパターンとする。これにより、複雑な形状のディザマトリクスを用いた場合に、中間階調よりも濃い階調で鏡像パターンを用いることに起因してトナーの付着が不安定となるのを抑制することができる。

また、ハーフトーン処理において、画像処理装置２０は、間隔ｐ２の半分の周期で第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとを交互に選択する。このように、画像処理装置２０は、デフォーカスによるスポット形状の傾きがｐ２／２周期で繰り返されることを利用し、適切にディザマトリクスを選択することができる。したがって、画像形成装置３０は、濃度ムラが良好に抑制された高品位な画像を形成することができる。
さらに、画像処理装置２０は、第一および第二のディザマトリクスのうち、ＬＥＤ素子の出射光が主に通過する複数のレンズが配列する方向と同じ傾斜方向に隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点を生成できるディザマトリクスを選択する。これにより、画像形成装置３０は、スポット領域を相互に重複するように照射することができ、安定した網点を形成することができる。

（第二の実施形態）
次に、第二の実施形態について説明する。上述した第一の実施形態では、予め記憶された各発光素子に対するレンズの位相情報Ｅｐ（ｉ）に応じてハーフトーン処理で用いるディザマトリクスを選択した。第二の実施形態では、経時的に変動する感光体表面とレンズ結像面とのピントずれ量等を考慮して上記ディザマトリクスを選択する方法について説明する。
感光体表面とレンズ結像面とのピントずれ量は、露光部の発熱および感光体ドラムの偏心等に起因する光学系の変動に応じて変化することがある。すなわち、スポット領域のボケ量（歪み量）Ｗは、当該ピントずれ量の変動によって変化し得る。また、スポット領域の歪み方向θも、同様の理由により変化し得る。そのため、発光素子に対するレンズの位相情報Ｅｐ（ｉ）、すなわち予め記憶したスポット領域の歪み方向θのみに基づいてハーフトーン処理で用いるディザマトリクスを選択した場合、適切に濃度ムラを抑制できない場合がある。

そこで、本実施形態では、画像処理装置２０は、スポット領域の形状が経時的に変動することを考慮し、スポット情報としてスポット領域の歪み方向θとボケ量Ｗとを計測し、当該計測結果に基づいてハーフトーン処理で用いるディザマトリクスを選択する。本実施形態では、画像形成装置３０は、網点パターンの異なる２つのテスト画像パターンを形成し、画像処理装置２０は、これら２つのテスト画像パターンの出力結果に基づいて、スポット領域の歪み方向θとボケ量Ｗとを導出する。
図１７は、第二の実施形態における画像形成システム１０の構成例を示す図である。この図１７において、上述した第一の実施形態における画像形成システム１０と同様の構成を有する部分には図１と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。画像形成装置３０は、中間転写ベルト３５０へ一次転写された画像パターンの濃度を検知するための濃度検知部３６０を備える。濃度検知部３６０は、中間転写ベルト３５０の移動方向最下流の画像形成部（図１７では、画像形成部３１０ｄ）と二次転写装置３２０との間に配置されている。画像パターンは、中間転写ベルト３５０の移動に伴って、濃度検知部３６０による濃度検知可能領域を通過する。濃度検知部３６０は、この濃度検知可能領域を通過する画像パターンの濃度を検知する。この濃度検知部３６０は、複数の撮像素子から構成され、各撮像素子は感光ドラム長手方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。

本実施形態では、画像形成装置３０は、網点パターンの異なる２条件でテスト画像パターンを形成し、画像処理装置２０は、その濃度差から、スポット情報（スポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗ）を計測する。具体的には、画像処理装置２０が画像形成装置３０を制御して２つのテスト画像パターンを形成し、それぞれの画像濃度を濃度検知部３６０によって検知する。画像処理装置２０は、濃度検知部３６０の出力濃度の差を算出し、当該濃度差に基づいてスポット情報を計測する。
なお、画像処理装置２０は、スポット情報の計測を定期的に行ってもよいし、外部装置から画像入力部２０１への入力画像データの入力が一定時間ないことをトリガとして不定期に行ってもよい。さらに、スポット情報の計測タイミングは、オペレータが指示してもよい。

図１８は、第一のテスト画像パターンＰＴ１の例を示す図である。また、図１９は、第二のテスト画像パターンＰＴ２の例を示す図である。この図１８および図１９では、テスト画像パターンに対し、各スポット領域の形状を円形もしくは楕円形で重ねて図示している。図１８および図１９では、画素列Ｃ１１の領域ではピントずれが発生しておらず、画素列Ｃ１２の領域ではピントずれが発生している場合について示している。
この図１８および図１９に示すように、テスト画像データは、斜め隣接する輪郭部の点灯画素が多く存在する万線スクリーンの網点画像データとする。これにより、スポット領域の歪み方向に起因するテスト画像内の濃度変化が検出されやすいようにする。なお、テスト画像パターンは上記に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
スポット領域のボケ量Ｗが大きい領域では、スポット領域の歪み方向と、網点パターンの特徴に応じてトナーの付着しやすさが変わる。より具体的には、スポット領域の歪み方向と略同傾斜の斜め方向に、斜め隣接する輪郭部の点灯画素数が変わる。このため、出力画像において濃度の濃い領域と薄い領域とが存在する。一方、スポット領域のボケ量Ｗが小さい領域では、トナーの付着しやすさの変化が小さく濃度変化量は小さい。

図１８に示すように、第一のテスト画像パターンＰＴ１を形成した場合、画素列Ｃ１２の領域内における画素列Ｃ１３の領域では、スポット領域の歪み方向と略同傾斜の斜め方向に、斜め隣接する輪郭部の点灯画素が多く存在する。また、画素列Ｃ１２の領域内における画素列Ｃ１４の領域では、スポット領域の歪み方向と略同傾斜の斜め方向に、斜め隣接する輪郭部の点灯画素は存在しない。そのため、スポット領域のボケ量Ｗが比較的大きい画素列Ｃ１３の領域では出力画像の濃度が濃く、画素列Ｃ１４の領域では出力画像の濃度が薄くなる。

また、図１９に示すように、第二のテスト画像パターンＰＴ２を形成した場合、画素列Ｃ１２の領域内における画素列Ｃ１４の領域では、スポット領域の歪み方向と略同傾斜の斜め方向に、斜め隣接する輪郭部の点灯画素が多く存在する。また、画素列Ｃ１２の領域内における画素列Ｃ１３の領域では、スポット領域の歪み方向と略同傾斜の斜め方向に、斜め隣接する輪郭部の点灯画素は存在しない。そのため、図１９における画素列Ｃ１３の領域では出力画像の濃度が薄く、画素列Ｃ１４の領域では出力画像の濃度が濃くなる。したがって、テスト画像パターンＰＴ１，ＰＴ２を形成したテスト画像内の濃度変化に基づいて、スポット領域の情報を取得可能である。
図２０は、濃度検知部３６０で検知した２つのテスト画像パターンの濃度の例を示す図である。この図２０は、スポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗが図１８および図１９に示す状態であるときの２つのテスト画像パターンの濃度を示している。図２０において、横軸はＸ軸方向に沿って配置される撮像素子の位置、縦軸は各撮像素子が検知した各テスト画像パターンのＹ軸方向の平均明度である。

図２０の実線は、第一のテスト画像パターンＰＴ１の検知濃度を示しており、破線は、第二のテスト画像パターンＰＴ２の検知濃度を示している。このように、スポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗが図１８および図１９に示す状態であるとき、画素列Ｃ１１の領域では、第一のテスト画像パターンＰＴ１の画像濃度と第二のテスト画像パターンＰＴ２の画像濃度との差（濃度差）が小さい。一方、スポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗが図１８および図１９に示す状態であるとき、画素列Ｃ１２の領域では、当該濃度差が大きくなる。すなわち、画像処理装置２０は、濃度検知部３６０で検知した画像濃度をもとに、２つのテスト画像パターンの濃度差を算出することで、スポット領域のボケ量が小さい領域と大きい領域とを判別することができる。このとき、画像処理装置２０は、濃度差が小さい領域は、スポット領域のボケ量が小さい領域と推定し、逆に、濃度差が大きい領域は、スポット領域のボケ量が大きい領域と推定することができる。このように、画像処理装置２０は、テスト画像パターンＰＴ１およびテスト画像パターンＰＴ２の出力濃度の差に基づいて、スポット領域のボケ量Ｗを取得することが可能である。

さらに、図２０に示すように、テスト画像パターンＰＴ１の画像濃度が、テスト画像パターンＰＴ２の画像濃度よりも高い領域（例えば、画素列Ｃ１３の領域）では、画像処理装置２０は、歪み方向がＡ方向であると推定することができる。また、テスト画像パターンＰＴ２の画像濃度が、テスト画像パターンＰＴ１の画像濃度よりも高い領域（例えば、画素列Ｃ１４の領域）では、画像処理装置２０は、歪み方向がＢ方向であると推定することができる。このように、画像処理装置２０は、テスト画像パターンの出力濃度の変化量に基づいて、スポット領域の歪み方向θも取得することが可能である。

（画像処理装置２０）
図２１は、第二の実施形態における画像処理装置２０の構成例を示すブロック図である。この図２１において、上述した第一の実施形態における画像処理装置２０と同様の構成を有する部分には図８と同一符号を付し、以下、構成の異なる部分を中心に説明する。
本実施形態の画像処理装置２０は、スポット情報を計測するスポット情報計測部２０８を備える。スポット情報計測部２０８は、画像パターン形成制御部２１１と、画像濃度取得部２１２と、差分算出部２１３と、スポット情報推定部２１４と、を備える。
画像パターン形成制御部２１１は、露光制御部２０７に対して第一のテスト画像パターンＰＴ１および第二のテスト画像パターンＰＴ２を形成するためのテスト画像データを出力する。画像濃度取得部２１２は、濃度検知部３６０が検知した第一のテスト画像パターンＰＴ１の画像濃度と、第二のテスト画像パターンＰＴ２の画像濃度とを取得し、これらを差分算出部２１３に出力する。
差分算出部２１３は、第一のテスト画像パターンＰＴ１の画像濃度と、第二のテスト画像パターンＰＴ２の画像濃度との差分を算出し、算出結果をスポット情報推定部２１４に出力する。スポット情報推定部２１４は、差分算出部２１３で算出した濃度差に基づいてスポット情報（スポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗ）を推定し、これをスポット情報保持部に記憶する。これにより、スポット情報取得部２０５は、スポット情報推定部２１４で推定したスポット情報をスポット情報保持部から取得可能となる。

（画像処理装置２０におけるスポット情報計測処理手順）
図２２は、画像処理装置２０のスポット情報計測部２０８で実行するスポット情報計測処理手順の一例を示すフローチャートである。図２２に示される処理は、図１４に示すＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。このスポット情報計測処理は、ＣＭＹＫ各色の画像形成部３１０ａ〜３１０ｄに対してそれぞれ実施される。また、スポット情報計測処理は、半導体レーザ素子群３０１が複数の半導体レーザ素子で構成される場合には、すべての半導体レーザ素子に対して実施される。
先ずステップＳ１１では、スポット情報計測部２０８は、第一のテスト画像パターンＰＴ１で画像を形成する。すなわち、画像パターン形成制御部２１１は露光制御部２０７に対して第一のテスト画像データを出力する。これにより、露光制御部２０７は、露光部３１３ａ〜３１３ｄのうち処理対象の露光部を制御して、感光体ドラム３１１の表面に第一のテスト画像パターンＰＴ１に対応する第一のテスト画像を形成する。感光体ドラム３１１の表面に形成された第一のテスト画像は、中間転写ベルト３５０へ転写される。

次にステップＳ１２では、スポット情報計測部２０８は、濃度検知部３６０で検知した、第一のテスト画像パターンＰＴ１で形成した画像の濃度（第一の濃度）を各画素について検知し、ステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３では、スポット情報計測部２０８は、第二のテスト画像パターンＰＴ２で画像を形成する。すなわち、画像パターン形成制御部２１１は露光制御部２０７に対して第二のテスト画像データを出力する。これにより、露光制御部２０７は、露光部３１３ａ〜３１３ｄのうち処理対象の露光部を制御して、感光体ドラム３１１の表面に第二のテスト画像パターンＰＴ２に対応する第二のテスト画像を形成する。感光体ドラム３１１の表面に形成された第二のテスト画像は、中間転写ベルト３５０へ転写される。

次にステップＳ１４では、スポット情報計測部２０８は、濃度検知部３６０で検知した、第二のテスト画像パターンＰＴ２で形成した画像の濃度（第二の濃度）を各画素について検知し、ステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、スポット情報計測部２０８は、ステップＳ１２で取得した第一の濃度と、ステップＳ１４で取得した第二の濃度との差分（濃度差）を各画素について算出し、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、スポット情報計測部２０８は、ステップＳ１５で算出した濃度差に基づいて、スポット領域のボケ量Ｗおよび歪み方向θを推定する。例えば、スポット情報計測部２０８は、予め用意したテーブルを参照して、上記濃度差からスポット領域のボケ量Ｗおよび歪み方向θを推定する。

図２３は、スポット情報の推定に用いるテーブルの一例を示す図である。このように、濃度差とスポット情報とが対応付けられたテーブルを参照してスポット情報を取得することができる。この場合、例えば、ステップＳ１５で算出した濃度差が０．２である場合、スポット情報計測部２０８は、図２３のテーブルを参照して、スポット領域のボケ量Ｗを２０％、歪み方向θをＡ方向と推定する。なお、スポット情報計測部２０８は、ステップＳ１５で算出した濃度差に対応するスポット情報をテーブルが保持していない場合には、保持している情報を補間（線形補間など一般的な方法でよい）してスポット情報を取得してもよい。
ステップＳ１７では、スポット情報計測部２０８は、ステップＳ１６で推定したスポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗをスポット情報保持部に記憶し、スポット情報計測処理を終了する。図２４は、スポット情報保持部が保持する、各発光素子に対応するスポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗの一例を示す図である。このように、スポット情報保持部は、素子番号ｉに対応したスポット情報を格納する。以上の処理により、画像処理装置２０は、画像形成部３１０ａ〜３１０ｄのそれぞれについて、適時スポット領域のボケ量Ｗおよび歪み方向θを計測することができる。

（画像処理装置２０におけるハーフトーン処理手順）
図２５は、画像処理装置２０のハーフトーン処理部２０４で実行するハーフトーン処理手順の一例を示すフローチャートである。図２５に示される処理は、図１４に示すＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。図２５に示すハーフトーン処理は、図１５に示す第一の実施形態におけるハーフトーン処理におけるステップＳ４およびＳ５を、ステップＳ２１〜Ｓ２３に置換したことを除いては、図１５と同一処理を行う。したがって、以下、処理の異なる部分を中心に説明する。
ステップＳ２１では、ハーフトーン処理部２０４は、スポット情報取得部２０６で取得された図２４に示すスポット情報を参照し、ステップＳ３で取得した素子番号ｉに対応するスポット領域の歪み方向θ（ｉ）およびボケ量Ｗ（ｉ）を取得する。

次にステップＳ２２で、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ２１で取得したボケ量Ｗ（ｉ）が予め設定した閾値Ｄｔｈよりも小さいか否かを判定する。ここで、閾値Ｗｔｈは、例えば、スポット領域のボケ量の許容値とすることができる。そして、ハーフトーン処理部２０４は、ボケ量Ｗ（ｉ）が閾値Ｗｔｈよりも小さい場合にはステップＳ６に移行し、閾値Ｗｔｈ以上である場合にはステップＳ２３に移行する。
ステップＳ２３では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ２１で取得したスポット領域の歪み方向θ（ｉ）がＡ方向であるか否かを判定する。そして、ハーフトーン処理部２０４は、歪み方向θ（ｉ）がＡ方向であると判定した場合にはステップＳ６に移行し、歪み方向θ（ｉ）がＢ方向であると判定した場合にはステップＳ７に移行する。以上のように、ハーフトーン処理部２０４は、スポット領域の歪み方向θおよびボケ量Ｗに応じたハーフトーン処理を実施する。

（第二の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態ではまず、画像処理装置２０は、ＬＥＤ素子からの出射光がレンズにより集光されることで形成されるスポット領域の情報を計測する。そして、画像処理装置２０は、その計測結果に基づいてハーフトーン処理を行う。これにより、経時的に変動するピントずれ量に対しても適切に濃度ムラを抑制することができる。このとき、画像処理装置２０は、スポット領域の情報として、スポット領域の歪み方向および歪み量（ボケ量）を取得するので、スポット領域の歪みの影響を適切に抑制することができる。
また、スポット領域のボケ量が許容閾値よりも小さい場合には、スポット領域の歪み方向に起因した濃度ムラへの影響が小さいため、画像処理装置２０は、歪み方向にかかわらず第一のディザマトリクスを用いてハーフトーン処理する。これにより、画像処理装置２０は、異なるディザマトリクスを用いた場合のテクスチャ感の違いを抑えた、良好な画像を形成することができる。

また、画像処理装置２０は、ボケ量が許容閾値以上である場合には、歪み方向に応じたディザマトリクスを選択してハーフトーン処理する。具体的には、画像処理装置２０は、第一のディザマトリクスおよび第二のディザマトリクスのうち、歪み方向と同じ傾斜方向に隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンを生成できるディザマトリクスを選択して、ハーフトーン処理する。したがって、画像形成装置３０は、濃度ムラが良好に抑制された高品位な画像を形成することが可能である。
さらに、画像処理装置２０は、第一および第二のテスト画像データを用いてそれぞれ形成した第一および第二のテスト画像の濃度差に基づいてスポット情報を取得するので、複雑な処理を必要とすることなく、比較的簡易にスポット情報を取得することができる。また、テスト画像データは、ｘ方向に対して傾斜された万線スクリーンの網点画像データとする。このように、画像処理装置２０は、斜め隣接する輪郭部の点灯画素が多く存在する万線スクリーンの網点画像データをテスト画像データとして用いることで、スポット領域の歪み方向に起因する濃度変化を容易に検出することができる。

さらに、画像形成装置においては、構成部品や支持体などの製造誤差および組み立て誤差により、感光体表面とレンズ結像面とに光軸方向の位置ズレ（ピントずれ）が発生することがある。このピントずれ量が発光素子毎に異なると、スポット領域のボケ量がそれぞれ相違することになる。本実施形態では、画像処理装置２０は、スポット領域の情報として、スポット領域の歪み方向および歪み量（ボケ量）を取得し、取得したスポット領域の情報に基づいてハーフトーン処理に用いるディザマトリクスを選択する。その結果、画像処理装置２０は、上記のようなスポット領域の歪みの影響も適切に抑制することができる。

なお、上記実施形態においては、画像処理装置２０は、第一のテスト画像と第二のテスト画像との濃度差に基づいてスポット情報を取得する場合について説明したが、いずれか一方のテスト画像内の濃度変化に基づいてスポット情報を取得してもよい。例えば、図２０に示す例の場合、実線に示す第一のテスト画像パターンＰＴ１の濃度変化量に基づいて、少なくとも画像濃度が相対的に薄い画素列Ｃ１４の領域はスポット領域の歪みが発生しており、その歪み方向がＢ方向であると推定することができる。このように、１つのテスト画像パターンの出力濃度の変化量に基づいて、スポット領域の歪み方向θを取得することもできる。また、上記実施形態においては、２つのテスト画像パターンを用いてスポット情報を取得する場合について説明したが、３つ以上のテスト画像パターンを用いてもよい。

（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。上述した第一および第二の実施形態では、画像処理装置２０は、スポット領域Ｓの歪み方向に応じて、２つの網点パターンに対応する２つのディザマトリクスから１つを選択した。第三の実施形態では、画像処理装置２０が、スポット領域Ｓの歪み方向に応じて、３つ以上の網点パターンに対応する３つ以上のディザマトリクスから１つを選択する方法について説明する。
図２６は、スポット領域Ｓの歪み方向αに応じて選択される５つの網点パターンの例を示している。図２６の下段は、上段に示すスポット領域Ｓの歪み方向αに対応した網点パターンであり、１つのマスは１つの画素に対応し、斜線が付された部分は点灯画素を示している。スポット領域Ｓの歪み方向αがＸ軸方向に連続的に変化する場合、画像処理装置２０は、隣接方向βが異なる複数（図２６では５つ）の網点パターンから、スポット領域Ｓの歪み方向αに応じた網点パターンに対応するディザマトリクスを選択する。具体的には、画像処理装置２０は、網点パターンの隣接方向βとスポット領域Ｓの歪み方向αとの差分が小さくなるような（一定値以内となるような）ディザマトリクスを選択する。ここで、網点パターンの隣接方向βは、網点を構成する輪郭部の点灯画素が隣接する方向である。そして、画像処理装置２０は、選択したディザマトリクスを用いてハーフトーン処理する。なお、図２６において画素サイズよりも小さな単位でドットの形状が制御されているが、この制御は所謂ＰＷＭ（パルス幅変調）制御等によって実現可能である。

（画像処理装置２０におけるハーフトーン処理手順）
本実施形態における画像処理装置２０は、図８のスポット情報取得部２０６を除いた構成を有する。図２７は、画像処理装置２０のハーフトーン処理部２０４が実行するハーフトーン処理手順の一例を示すフローチャートである。図２７に示される処理は、図１４に示すＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
まずＳ３１において、ハーフトーン処理部２０４は、ガンマ補正部２０３から８ｂｉｔの画像データを入力し、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、ハーフトーン処理部２０４は、上述した図１５のＳ２と同様の方法により、入力画像データにおける着目画素を設定する。

ステップＳ３３では、ハーフトーン処理部２０４は、着目画素のＸ軸方向の位置情報を表すＸ軸方向画素位置ｘ（以下、単に「画素位置ｘ」ともいう。）を取得する。図２８は、各画素の画素位置の例である。図２８において、各マス目は個々の画素を表し、マス目内の数字は各画素の画素位置（ｘ，ｙ）を表す。ここで、画素位置（ｘ，ｙ）の１つ目の要素ｘがＸ軸方向画素位置であり、２つ目の要素ｙはＹ軸方向画素位置である。Ｙ軸方向画素位置ｙ（以下、単に「画素位置ｙ」ともいう。）は、着目画素のＹ軸方向の位置情報を表す。この図２８に示すように、Ｘ軸方向位置が等しい（すなわちＹ軸方向に隣り合う）画素では、画素位置ｘもまた等しい。
ステップＳ３４では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ３３において取得した画素位置ｘを画素位相Ｐ（ｘ）に変換する。画素位相Ｐ（ｘ）は、図２９に示すように、レンズ群３０２を構成するレンズに対する各画素のＸ軸方向の相対位置を表す位相情報である。具体的には、このステップＳ３４では、ハーフトーン処理部２０４は、画素位置ｘの着目画素に対応するＬＥＤ素子の、当該ＬＥＤ素子からの出射光が主に通過するレンズに対するＸ軸方向の相対位置を、画素位相Ｐ（ｘ）として導出する。つまり、画素位置ｘが等しい（レンズに対するＸ軸方向の相対位置が等しい）画素の画素位相Ｐ（ｘ）は等しくなる。

図３０は、図２８に示す画素位置ｘを画素位相Ｐ（ｘ）に変換した例である。画素位置ｘから画素位相Ｐ（ｘ）への変換は、ルックアップテーブルを用いてもよいし、関数を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。なお、上記の例は、図示を簡単にするために画素位相Ｐ（ｘ）が５画素周期で繰り返される例としたが、実際はこれよりも多く、例えば画素位相Ｐ（ｘ）が２０画素前後の周期で繰り返される。
ステップＳ３５では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ３４において導出された画素位相Ｐ（ｘ）に対応したディザマトリクスＭ［Ｐ（ｘ）］を取得する。ディザマトリクス記憶部は、複数（本実施形態では５つ）の画素位相Ｐ（ｘ）にそれぞれ対応した複数（本実施形態では５つ）のディザマトリクスを記憶している。具体的には、ディザマトリクス記憶部は、画素位相Ｐ（ｘ）でのスポット領域Ｓの歪み方向αと網点パターンの隣接方向βとの差分が小さくなる（一定値以内となる）ディザマトリクスを、画素位相Ｐ（ｘ）を示す情報と対応付けて記憶している。このステップＳ３５では、ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクス取得部２０５がディザマトリクス記憶部の複数のディザマトリクスから選択した、着目画素の画素位相Ｐ（ｘ）に対応したディザマトリクスＭ［Ｐ（ｘ）］を取得する。

なお、ディザマトリクス記憶部は、全ての画素位相Ｐ（ｘ）に対応したディザマトリクスを記憶していてもよいし、一部の画素位相Ｐ（ｘ）のみに対応したディザマトリクスを記憶していてもよい。後者の場合、着目画素の画素位相Ｐ（ｘ）に対応するディザマトリクスが存在しなければ、着目画素の画素位相Ｐ（ｘ）とｐが最も近くなるようなディザマトリクスＭ［ｐ］を選択すればよい。
ステップＳ３６では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ３５において取得されたディザマトリクスＭ［Ｐ（ｘ）］を参照し、着目画素（ｘ，ｙ）の出力画像信号Ｏｕｔを出力する。このステップＳ３６では、上述した図１５のＳ６やＳ７と同様に、着目画素（ｘ，ｙ）の階調値Ｉｎと、ディザマトリクスＭ［Ｐ（ｘ）］に対応する閾値群Ｔとを比較し、対応付けられた出力画像信号Ｏｕｔを網点の階調値として出力する。

ステップＳ２７では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ３２〜Ｓ３６の各処理が入力画像の全画素に対して施されたか否か（全画素終了であるか否か）を判定する。つまり、ステップＳ３２において設定された着目画素（ｘ，ｙ）が、図１６の最終画素４１２まで達したか否かを判定する。そして、全画素終了でない場合にはステップＳ３２に戻り、全画素終了である場合には、ハーフトーン処理を終了する。
このハーフトーン処理により、画像処理装置２０は、スポット領域Ｓの歪み方向αに応じて、異なる網点パターンに対応する３つ以上のディザマトリクスから１つを選択して画像データを生成することができる。

（第三の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態では、画像処理装置２０は、異なる網点パターンに対応する３つ以上のディザマトリクスを保持する。また、画像処理装置２０は、着目画素の位置情報である画素位置ｘに基づいて、着目画素に対応するＬＥＤ素子の、該ＬＥＤ素子からの出射光が主に通過するレンズに対するＸ軸方向の相対位置を示す位相情報である画素位相Ｐ（ｘ）を導出する。そして、画像処理装置２０は、３つ以上のディザマトリクスのうち、画素位相Ｐ（ｘ）に対応したディザマトリクスを、ハーフトーン処理に用いるディザマトリクスとして選択する。

このとき、画像処理装置２０は、着目画素に対応するＬＥＤ素子からの出射光が照射されるスポット領域Ｓの歪み方向αとの差分が一定値以内となる所定の方向に、隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンに対応するディザマトリクスを選択する。そして、画像処理装置２０は、選択したディザマトリクスを、画素位相Ｐ（ｘ）に対応したディザマトリクスとしてハーフトーン処理に用いる。これにより、２つの網点パターンに対応する２つのディザマトリクスから１つを選択する場合と比較して、スポット領域Ｓの歪み方向αと網点パターンの隣接方向βの差分をより小さくすることができる。その結果、出力画像の濃度ムラをさらに良好に抑制することができる。
このように、ＬＥＤ露光方式で感光体表面に露光処理を行う場合において、各発光素子と各レンズの光軸との位置関係の相違に起因して、スポット領域Ｓが異なる方向に歪んだ形状となる場合であっても、濃度ムラを適切に抑制することができる。

（第四の実施形態）
次に、本発明の第四の実施形態について説明する。上述した第一〜第三の実施形態では、ＬＥＤ露光方式で感光体表面に露光処理を行う場合について説明した。第四の実施形態では、複数のレーザ素子によるレーザ露光方式で感光体表面に露光処理を行う場合について説明する。また、本実施形態では、上述した第三の実施形態と同様に、スポット領域Ｓの歪み方向に応じて、３つ以上のディザマトリクスから１つを選択する方法について説明する。なお、本実施形態では、２つのレーザ素子（レーザ１／レーザ２）によるレーザ露光方式を例に説明するが、レーザ素子の数をこれに限定する意図はない。
レーザ露光方式を採用した画像形成装置は、発光素子であるレーザ素子（半導体レーザ）によりレーザ光を出射する光源部と、光源部からのレーザ光をポリゴンミラーにより偏向走査する偏向走査部を備える。さらに、この画像形成装置は、光源部からのレーザ光を偏向走査部に導き、且つ偏向走査部によって偏向走査されたレーザ光を像保持体上に結像する複数のレンズを備える。本実施形態では、光源部は、主走査方向に走査される光ビーム（レーザ光）を出射し、副走査方向の異なる位置を照射する複数の発光素子を備える。

（画像処理装置２０におけるハーフトーン処理手順）
本実施形態における画像処理装置２０は、図８のスポット情報取得部２０６を除いた構成を有する。画像処理装置２０のハーフトーン処理部２０４は、図２７に示すハーフトーン処理を実行する。上述したように、図２７に示される処理は、図１４に示すＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。ただし、第四の実施形態におけるハーフトーン処理は、図２７のＳ３３〜Ｓ３５の処理内容が第三の実施形態におけるハーフトーン処理とは異なる。以下、第三の実施形態のハーフトーン処理とは異なる部分を中心に説明する。
ステップＳ３３では、ハーフトーン処理部２０４は、着目画素の画素位置（ｘ，ｙ）を取得する。画素位置（ｘ，ｙ）の例は、図２８に示すとおりである。この図２８に示すように、Ｘ軸方向位置が等しい（すなわちＹ軸方向に隣り合う）画素では、画素位置ｘは等しく、Ｙ軸方向位置が等しい（すなわちＸ軸方向に隣り合う）画素では、画素位置ｙは等しい。

ステップＳ３４では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ３３において取得した画素位置（ｘ，ｙ）を画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に変換する。画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）は、２数の組（Ｐ１（ｘ），Ｐ２（ｙ））によって表される。画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）の１つ目の要素Ｐ１（ｘ）はＸ軸方向画素位相であり、画素位置ｘを表す。つまり、Ｘ軸方向画素位相Ｐ１は恒等変換である。また、画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）の２つ目の要素Ｐ２（ｙ）はＹ軸方向画素位相であり、図３１に示すように、各画素に対応する露光処理を行うレーザ素子を表す情報である。つまり、同じレーザ素子により露光処理が行われるＹ軸方向位置が等しい画素では、Ｙ軸方向画素位相Ｐ２（ｙ）は等しい値に変換される。本実施形態では、レーザ１によって露光処理が行われる画素のＹ軸方向画素位相Ｐ２（ｙ）を１とし、レーザ２によって露光処理が行われる画素のＹ軸方向画素位相Ｐ２（ｙ）を２とする。なお、Ｙ軸方向画素位相Ｐ２（ｙ）は、着目画素に対応するレーザ素子を判別可能な情報であればよく、Ｐ２（ｙ）の値は１や２に限定されない。
図３２は、図２８で示した画素位置（ｘ，ｙ）を画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に変換した場合の例である。画素位置（ｘ，ｙ）から画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）への変換は、ルックアップテーブルを用いてもよいし、関数を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。

ステップＳ３５では、ハーフトーン処理部２０４は、ステップＳ３４において導出された画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応したディザマトリクスＭ［Ｐ（ｘ，ｙ）］を取得する。ディザマトリクス記憶部は、複数（３つ以上）の画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）にそれぞれ対応した複数（３つ以上）のディザマトリクスを記憶している。具体的には、ディザマトリクス記憶部は、画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）でのスポット領域Ｓの歪み方向αと網点パターンの隣接方向βとの差分が小さくなる（一定値以内となる）ディザマトリクスを、画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）を示す情報と対応付けて記憶している。このステップＳ３５では、ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクス取得部２０５がディザマトリクス記憶部の複数のディザマトリクスから選択した、着目画素の画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応したディザマトリクスＭ［Ｐ（ｘ，ｙ）］を取得する。
なお、ディザマトリクス記憶部は、全ての画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応したディザマトリクスを記憶していてもよいし、一部の画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）のみに対応したディザマトリクスを記憶していてもよい。後者の場合、着目画素の画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応するディザマトリクスが存在しなければ、着目画素の画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）とｐが最も近くなるようなディザマトリクスＭ［ｐ］を選択すればよい。

図３３は、ディザマトリクス記憶部が複数の画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応させて記憶している複数のディザマトリクスの例である。なお、図３３は、一部のＸ軸方向画素位相Ｐ１（ｘ）＝｛１２８，２５６，３８４，…｝に対応させてディザマトリクスを記憶している例である。また、本実施形態では２つのレーザ素子による露光を前提としているため、２つのＹ軸方向画素位相Ｐ２（ｙ）＝｛１，２｝に対応させてディザマトリクスが記憶されている。この場合、例えば画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）が（２３０，１）である場合、ディザマトリクスＭ［２５６，１］が選択される。
このハーフトーン処理により、画像処理装置２０は、スポット領域Ｓの歪み方向αに応じて、異なる網点パターンに対応する３つ以上のディザマトリクスから１つを選択して画像データを生成することができる。

（第四の実施形態の効果）
以上のように、本実施形態における画像形成装置３０は、レーザ露光方式により感光体表面に露光処理を行う。このようなレーザ露光方式を採用した画像形成装置３０では、感光体上の長手方向に応じてスポット領域Ｓが異なる方向に歪んだ形状となる。また、複数の発光素子が副走査方向（感光体の回転方向）の異なる位置を照射する構成である場合、露光処理を行うレーザ素子に応じてスポット領域Ｓが異なる方向に歪んだ形状となる場合もある。
本実施形態では、画像処理装置２０は、異なる網点パターンに対応する３つ以上のディザマトリクスを保持する。また、画像処理装置２０は、着目画素の位置情報である画素位相Ｐ１（ｘ）（画素位置ｘ）と、着目画素に対応するレーザ素子の情報である画素位相Ｐ２（ｙ）との組である位相情報として画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）を導出する。そして、画像処理装置２０は、３つ以上のディザマトリクスのうち、画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応したディザマトリクスを、ハーフトーン処理に用いるディザマトリクスとして選択する。

このとき、画像処理装置２０は、着目画素に対応するレーザ素子からの出射光が照射されるスポット領域Ｓの歪み方向αとの差分が一定値以内となる所定の方向に、隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンに対応するディザマトリクスを選択する。そして、画像処理装置２０は、選択したディザマトリクスを、画素位相Ｐ（ｘ，ｙ）に対応したディザマトリクスとしてハーフトーン処理に用いる。
したがって、レーザ露光方式で感光体表面に露光処理を行う場合において、感光体上の長手方向に応じてスポット領域Ｓが異なる方向に歪んだ形状となる場合であっても、濃度ムラを適切に抑制することができる。また、２つの網点パターンに対応する２つのディザマトリクスから１つを選択する場合と比較して、スポット領域Ｓの歪み方向αと網点パターンの隣接方向βの差分をより小さくすることができる。その結果、出力画像の濃度ムラをさらに良好に抑制することができる。

（変形例）
上記各実施形態においては、発光素子としてＬＥＤ素子を適用する場合について説明したが、レーザーダイオードや有機ＥＬ素子等を適用することもできる。また、上記各実施形態においては、図３に示すように、発光素子（ＬＥＤ素子）が一列に配列した構成とする場合について説明したが、発光素子は複数列（例えば、２列かつ千鳥状）に配列していてもよい。さらに、レンズ群についても、レンズが３列以上に配列された構成であってもよい。
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））によっても実現可能である。

１０…画像形成システム、２０…画像処理装置、２０１…画像取得部、２０２…色分解処理部、２０３…ガンマ補正部、２０４…ハーフトーン処理部、２０５…スポット情報取得部、２０６…ディザマトリクス取得部、２０７…露光制御部、２０８…スポット情報計測部、２１１…画像パターン形成制御部、２１２…画像濃度取得部、２１３…差分算出部、２１４…スポット情報推定部、３０…画像形成装置、３０１…ＬＥＤ素子群、３０２…レンズ群、３１０…画像形成部、３１１…感光体ドラム、３１２…帯電部、３１３…露光部、３１４…現像部、３１５…一次転写部、３１６…クリーニング部、３２０…二次転写部、３３０…定着部、３４０…中間転写ベルトクリーニング部、３５０…中間転写ベルト、３６０…濃度検知部

Claims (22)

1. 第一方向に第一間隔で配列され、画像データに基づいて光ビームを出射する複数の発光素子と、
   前記第一方向に前記第一間隔とは異なる第二間隔で配列され、前記複数の発光素子からの出射光を像面に結像する複数のレンズと、を備える画像形成装置が、画像形成を行うための前記画像データを生成する画像処理装置であって、
   異なる網点パターンに対応する複数のディザマトリクスを保持する保持手段と、
   前記複数のディザマトリクスのうち、前記発光素子と前記レンズとの相対的な位置関係に応じたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理し、前記画像データを生成するハーフトーン処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ハーフトーン処理手段は、
   第一のディザマトリクスと、当該第一のディザマトリクスに対し、前記第一方向および当該第一方向に直交する第二方向のいずれか一方に対応する軸を対称軸とした鏡像関係にある第二のディザマトリクスとのうち、いずれか一方を前記ハーフトーン処理に用いるディザマトリクスとして選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第一のディザマトリクスに対応する第一の網点パターンの重心位置と前記第二のディザマトリクスに対応する第二の網点パターンの重心位置とのずれ量が所定範囲内であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記第二の網点パターンは、少なくとも各網点パターンが孤立する階調において、前記第一の網点パターンの網点と前記鏡像関係にある網点からなるパターンであることを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
5. 前記ハーフトーン処理手段は、
   前記第一方向に対応する方向の着目画素に対して、前記第二間隔の半分の周期で前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとを交互に選択して前記ハーフトーン処理することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記複数のレンズは、前記第一方向と当該第一方向に対して傾斜する第三方向とにわたって平面的に配列されており、
   前記ハーフトーン処理手段は、
   前記第一のディザマトリクスおよび前記第二のディザマトリクスのうち、前記発光素子の出射光が主に通過する複数の前記レンズが配列する前記第三方向と同じ傾斜方向に隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンに対応するディザマトリクスを選択して、前記ハーフトーン処理することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 前記発光素子からの出射光が前記レンズにより結像されることで処理されるスポット領域の情報を取得する取得手段をさらに備え、
   前記ハーフトーン処理手段は、
   前記取得手段で取得した前記スポット領域の情報に基づいて、前記ハーフトーン処理で用いるディザマトリクスを選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
8. 前記取得手段は、前記スポット領域の情報として、当該スポット領域の前記第一方向に対する歪み方向を取得することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記ハーフトーン処理手段は、
   前記第一のディザマトリクスおよび前記第二のディザマトリクスのうち、前記取得手段で取得した前記歪み方向と同じ傾斜方向に隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンに対応するディザマトリクスを選択して、前記ハーフトーン処理することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記取得手段は、前記スポット領域の情報として、当該スポット領域の歪み量を取得することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記ハーフトーン処理手段は、
    前記取得手段で取得した前記歪み量が許容閾値より小さいとき、前記第一のディザマトリクスおよび前記第二のディザマトリクスのうち、予め設定したディザマトリクスを選択して前記ハーフトーン処理することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
12. 前記取得手段は、
    前記画像データとして、予め設定したテスト画像データを用いて形成したテスト画像内の濃度変化に基づいて、前記スポット領域の情報を取得することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 前記テスト画像データは、前記第一方向に対して傾斜された万線スクリーンの網点画像データであることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
14. 前記傾斜の方向が異なる複数の前記テスト画像データを用いて形成した各テスト画像の濃度差に基づいて、前記スポット領域の情報を取得することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
15. 前記ハーフトーン処理手段は、
    着目画素の位置情報に基づいて、前記着目画素に対応する前記発光素子の、該発光素子からの出射光が主に通過する前記レンズに対する前記第一方向の相対位置を示す位相情報を導出する導出手段と、
    前記複数のディザマトリクスのうち、前記導出手段によって導出された位相情報に対応したディザマトリクスを、前記ハーフトーン処理に用いるディザマトリクスとして選択する選択手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
16. さらに前記画像形成装置の前記複数の発光素子は、
    前記第一方向に第一間隔で配列されると共に前記第一方向とは異なる第二方向に配置され、前記画像データに基づいて光ビームを出射することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
17. 画像データに基づいて走査される光ビームを出射し、副走査方向の異なる位置を照射する複数の発光素子を備える画像形成装置が、画像形成を行うための前記画像データを生成する画像処理装置であって、
    異なる網点パターンに対応する複数のディザマトリクスを保持する保持手段と、
    着目画素の位置情報と、前記着目画素に対応する前記発光素子の情報との組である位相情報を導出する導出手段と、
    前記複数のディザマトリクスのうち、前記導出手段によって導出された位相情報に対応したディザマトリクスを選択する選択手段と、
    前記選択手段により選択されたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理し、前記画像データを生成するハーフトーン処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
18. 前記選択手段は、
    前記複数のディザマトリクスのうち、前記着目画素に対応する前記発光素子からの出射光が照射されるスポット領域の歪み方向との差分が一定値以内となる所定の方向に、隣接する輪郭部の点灯画素が多い網点パターンに対応するディザマトリクスを、前記位相情報に対応したディザマトリクスとして選択することを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
19. 第一方向に第一間隔で配列され、画像データに基づいて光ビームを出射する複数の発光素子と、
    前記第一方向に前記第一間隔とは異なる第二間隔で配列され、前記複数の発光素子からの出射光を像面に結像する複数のレンズと、を有する画像形成装置であって、
    請求項１〜１８のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
20. 第一方向に第一間隔で配列され、画像データに基づいて光ビームを出射する複数の発光素子と、前記第一方向に前記第一間隔とは異なる第二間隔で配列され、前記複数の発光素子からの出射光を像面に結像する複数のレンズと、を有する画像形成装置が、画像形成を行うための前記画像データを生成する画像処理装置の制御方法であって、
    異なる網点パターンに対応する複数のディザマトリクスのうち、前記発光素子と前記レンズとの相対的な位置関係に応じたディザマトリクスを用いてハーフトーン処理し、前記画像データを生成するステップを含むことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
21. 画像データに基づいて走査される光ビームを出射し、副走査方向の異なる位置を照射する複数の発光素子を備える画像形成装置が、画像形成を行うための前記画像データを生成する画像処理装置の制御方法であって、
    着目画素の位置情報と、前記着目画素に対応する前記発光素子の情報との組である位相情報を導出するステップと、
    異なる網点パターンに対応する複数のディザマトリクスのうち、前記位相情報に対応したディザマトリクスを選択するステップと、
    選択された前記ディザマトリクスを用いてハーフトーン処理し、前記画像データを生成するステップと、を含むことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
22. コンピュータを、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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