JP2021066155A - Image processing apparatus, image processing method, and program - Google Patents

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Abstract

To prevent reproduction from being destabilized based on a halftone density when performing smoothing.SOLUTION: An embodiment of the present invention provides an image processing apparatus comprising acquisition means for acquiring an inclination characteristic of optical scanning, first conversion means for converting image data having a first resolution into image data having a second resolution, shift processing means for performing, for the image data having the second resolution, processing for shifting an image in a second direction at a position in a first direction to be derived depending on the inclination characteristic, second conversion means for converting image data after the shifting by the shift processing means into the image data having the first resolution, and pulse width conversion means for converting, for the image data having the first resolution acquired by the second conversion means, a pixel value of the image data into a value corresponding to an exposure time period of the light source, the first conversion means or the second conversion means performing conversion using a flying geese-shaped region as a unit.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、複数色の現像手段と、各現像手段にて形成された複数色の画像を順次転写する手段と、を有するカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a color image forming apparatus having a plurality of color developing means and a means for sequentially transferring a plurality of color images formed by each developing means.

カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式が知られている。電子写真方式は、レーザビームを利用し感光ドラム上に潜像を形成して、帯電した色材(以下、トナーと称する)により現像する方式である。画像の記録は、現像されたトナーによる画像を記録媒体に転写して定着させることにより行う。 The electrophotographic method is known as an image recording method used in a color image forming apparatus such as a color printer and a color copier. The electrophotographic method is a method in which a latent image is formed on a photosensitive drum using a laser beam and developed with a charged coloring material (hereinafter referred to as toner). The image is recorded by transferring the image of the developed toner to a recording medium and fixing the image.

トナーの色数と同数の現像機および感光ドラムを備え、画像を搬送するベルト上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式を取るカラー画像形成装置が一般的である。タンデム方式のカラー画像形成装置においては、色間のレジストレーションずれを生じさせる複数の要因が存在する。 A color image forming apparatus generally provided with the same number of developing machines and photosensitive drums as the number of toner colors and adopts a tandem method of sequentially transferring images of different colors onto a belt for carrying the images. In a tandem color image forming apparatus, there are a plurality of factors that cause registration deviation between colors.

レジストレーションずれの要因として、偏向走査装置におけるレンズの不均一性や取り付け位置ずれ、および偏光走査装置のカラー画像形成装置本体への組み付け位置ずれが挙げられる。これらの要因により、走査線に傾きや曲がりが生じ、曲がりの度合い(以下、プロファイルと称する)が、画像形成装置毎(具体的には記録エンジン毎)かつトナー色毎に異なることとなり、レジストレーションずれを引き起こす。 Factors of registration deviation include lens non-uniformity and mounting position deviation in the deflection scanning device, and mounting position deviation of the polarization scanning device to the color image forming apparatus main body. Due to these factors, the scanning line is tilted or bent, and the degree of bending (hereinafter referred to as a profile) differs for each image forming apparatus (specifically, for each recording engine) and for each toner color. Causes a shift.

このようなレジストレーションずれを抑制する技術として、特許文献1は、光学センサを用いて走査線の傾きと曲がりの大きさを測定し、それらを相殺するように画像データを補正した上で印刷する方法を開示する。特許文献1によれば、画像データに対する電気的な補正(いわゆるデジタル補正)を実施しており、このため機械的な調整部材や組立時の調整が不要になる。従って、画像形成装置を小型化することが可能となり、レジストレーションずれに安価に対処することができる。 As a technique for suppressing such registration deviation, Patent Document 1 measures the inclination and bending size of a scanning line using an optical sensor, corrects the image data so as to cancel them, and then prints the image data. Disclose the method. According to Patent Document 1, electrical correction (so-called digital correction) is performed on the image data, so that mechanical adjustment members and adjustments at the time of assembly are not required. Therefore, the image forming apparatus can be miniaturized, and the registration deviation can be dealt with at low cost.

この電気的なレジストレーションずれ補正は、1画素単位の補正と1画素未満の補正とに分かれる。1画素単位の補正では、傾きと曲がりの補正量に応じて画素を1画素単位で副走査方向へシフトさせる。この方法を採用する場合、曲がりや傾きは100〜500μm程度あり、解像度1200dpiの画像形成装置において、補正用の数10ライン分の画像メモリが必要となる。尚、以後の記載においては、シフトさせる位置を「乗り換えポイント」と称する。 This electrical registration deviation correction is divided into a correction for each pixel and a correction for less than one pixel. In the correction in units of one pixel, the pixels are shifted in the sub-scanning direction in units of one pixel according to the amount of correction for inclination and bending. When this method is adopted, the bending and inclination are about 100 to 500 μm, and an image forming apparatus having a resolution of 1200 dpi requires an image memory for several tens of lines for correction. In the following description, the position to shift is referred to as a "transfer point".

1画素未満の補正では、画像データの階調値を副走査方向の前後の画素で調整する。このような手法によって、1画素未満の補正を実施することにより、1画素単位の補正により生じる乗り換えポイント境界における不自然な段差を解消し、画像の平滑化を図ることができる。 In the correction of less than one pixel, the gradation value of the image data is adjusted by the pixels before and after the sub-scanning direction. By performing the correction of less than one pixel by such a method, it is possible to eliminate the unnatural step at the transfer point boundary caused by the correction in units of one pixel and to smooth the image.

上述のような平滑化処理を印刷直前のスクリーン処理まで施した画像に対して行う場合、レーザビームに対してパルス幅変調(以下、PWMと略記する)を行い、そのレーザー露光時間を副走査方向に徐々に切り替えることで、平滑化を行う。例えば、1画素未満の0.5画素補正の場合には、副走査方向上下に半分の露光を2度行うことになる。 When the above-mentioned smoothing process is performed on an image that has been subjected to screen processing immediately before printing, pulse width modulation (hereinafter abbreviated as PWM) is performed on the laser beam, and the laser exposure time is set in the sub-scanning direction. Smoothing is performed by gradually switching to. For example, in the case of 0.5 pixel correction of less than 1 pixel, half exposure is performed twice in the vertical direction of the sub-scanning direction.

特開2004−170755号広報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-170755

PWMを用いたレーザー露光時間を変調することで平滑化を行う場合、エッジ部がぼける。このぼけを利用して平滑化を行っている。但し、このぼかしの影響により、小ドット再現特性や細線再現特性が悪くなってしまう。例えば、網点を構成するような小ドットや細線で再現性が安定せず、乗り換えポイントを境に濃度が変わり、ムラとなって見えてしまう。 When smoothing is performed by modulating the laser exposure time using PWM, the edge portion is blurred. Smoothing is performed using this blur. However, due to the influence of this blurring, the small dot reproduction characteristic and the fine line reproduction characteristic are deteriorated. For example, the reproducibility is not stable with small dots or thin lines that make up halftone dots, and the density changes at the transfer point, resulting in uneven appearance.

平滑化方法としてはスムージングフィルタを畳み込む方法が一般的であるが、この方法を採用した場合、シャープなエッジの周りに、エッジを表現する濃淡の中間信号が出現する。この中間信号はPWMで表現されるが、このPWMによる中間信号の表現が、ドット再現特性や細線再現特性を劣化させてしまう。 As a smoothing method, a method of convolving a smoothing filter is generally used, but when this method is adopted, an intermediate signal of light and shade expressing an edge appears around a sharp edge. This intermediate signal is expressed by PWM, but the expression of the intermediate signal by this PWM deteriorates the dot reproduction characteristic and the fine line reproduction characteristic.

そこで本発明は、上記の課題に鑑み、平滑化を実行する場合に、中間調濃度に基づく再現の不安定化を抑制することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to suppress destabilization of reproduction based on halftone densities when smoothing is performed.

本発明の一実施形態は、光源による光走査の傾き特性を取得する取得手段と、第1解像度の画像データを、該第1解像度より高い第2解像度の画像データに変換する第1変換手段と、前記第2解像度の画像データに対して、前記傾き特性に応じて導出される第1方向の位置において、前記第1方向と異なる第2方向に1画素単位で画像をシフトさせる処理を行うシフト処理手段と、前記シフト処理手段により取得されたシフト後の画像データを、前記第1解像度の画像データに変換する第2変換手段と、前記第2変換手段により取得された前記第1解像度の画像データに対して、該画像データの画素値を前記光源の露光時間に相当する値に変換するパルス幅変調手段であって、画像を1画素未満の単位で補正するパルス幅変調手段と、を有し、前記第1変換手段または前記第2変換手段は、雁行型形状の領域を単位とする変換を行うことを特徴とする画像処理装置である。 One embodiment of the present invention includes an acquisition means for acquiring the tilt characteristic of optical scanning by a light source, and a first conversion means for converting image data of the first resolution into image data of a second resolution higher than the first resolution. , A shift that performs a process of shifting the image data of the second resolution in units of one pixel in a second direction different from the first direction at a position in the first direction derived according to the tilt characteristic. The processing means, the second conversion means for converting the shifted image data acquired by the shift processing means into the image data of the first resolution, and the first resolution image acquired by the second conversion means. With respect to the data, there is a pulse width modulation means for converting the pixel value of the image data into a value corresponding to the exposure time of the light source, and a pulse width modulation means for correcting the image in units of less than one pixel. However, the first conversion means or the second conversion means is an image processing apparatus characterized in that conversion is performed in units of a geese-shaped region.

本発明によれば、平滑化を実行する場合に、中間調濃度に基づく再現の不安定化を抑制することが可能になる。 According to the present invention, when smoothing is performed, it is possible to suppress destabilization of reproduction based on halftone densities.

画像形成装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image forming apparatus. 画像形成装置の断面図。Sectional view of image forming apparatus. 画像形成装置におけるプロファイル特性を示す図。The figure which shows the profile characteristic in an image forming apparatus. 画像形成部におけるずれ方向と画像処理部で補正する方向との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the deviation direction in an image forming part, and the correction direction in an image processing part. プロファイル特性のデータ保持手法を示す図。The figure which shows the data holding method of a profile characteristic. ディザ法による2値化を説明するための図。The figure for demonstrating the binarization by the dither method. レーザー走査方向に沿って伸長する線の画像と、そのシフトの様子を模式的に示す図。The figure which shows typically the image of the line extending along the laser scanning direction, and the state of the shift. シフト処理のフローチャート。Flowchart of shift processing. 拡大前後のディザマトリクスを示す図。The figure which shows the dither matrix before and after enlargement. 乗り換えおよび補間のイメージを模式的に示す図。The figure which shows typically the image of transfer and interpolation. 画像縮小の際に用いるサンプリング形状を示す図。The figure which shows the sampling shape used at the time of image reduction.

<画像形成部101>
以下、本実施形態のカラー画像形成装置100における画像形成部101について説明する。図1は、本実施形態における電子写真方式カラー画像形成装置100の、静電潜像作成に関係する各ブロックの構成を説明する図である。カラー画像形成装置100は、画像形成部101と、画像処理部102と、を有する。画像処理部102は、ビットマップ形式画像データを生成し、画像形成部101は、該生成されたビットマップ形式画像に基づく画像形成を記録媒体上に行う。図2は、中間転写体28を採用したCyan、Magenta、Yellow、Blackの4色タンデム方式の電子写真方式カラー画像形成装置100の断面図である。尚、本明細書においては、各構成要素の符号に関し、色毎に区別する場合は、数字に各色を表す文字を付して表すものとし、特に色毎に区別する必要が無い場合は、数字のみで表すものとする。また、以降では、Cyan、Magenta、Yellow、Blackの4色についてはC、M、Y、Kと夫々一文字で表し、Red、Green、BlUeの3色についてはR、G、Bと夫々一文字で表す。
<Image forming unit 101>
Hereinafter, the image forming unit 101 in the color image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of each block related to creating an electrostatic latent image of the electrophotographic color image forming apparatus 100 according to the present embodiment. The color image forming apparatus 100 includes an image forming unit 101 and an image processing unit 102. The image processing unit 102 generates bitmap format image data, and the image forming unit 101 forms an image based on the generated bitmap format image on the recording medium. FIG. 2 is a cross-sectional view of a four-color tandem electrophotographic color image forming apparatus 100 of Cyan, Magenta, Yellow, and Black that employs the intermediate transfer body 28. In addition, in this specification, when the code of each component is distinguished for each color, it is expressed by adding the character which represents each color to the number, and when it is not necessary to distinguish for each color, it is a number. It shall be represented by only. In the following, the four colors of Cyan, Magenta, Yellow, and Black are represented by one letter each of C, M, Y, and K, and the three colors of Red, Green, and Blue are represented by one letter each of R, G, and B. ..

まず、画像形成部101の動作について、図1及び図2を用いて説明する。画像形成部101は、画像処理部102が処理したデータに基づく露光時間に応じて露光手段を駆動することで静電潜像を形成し、該形成した静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。そして、画像形成部101は、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、該形成した多色トナー像を図2の記録媒体11へ転写して、その記録媒体上の多色トナー像を加熱、加圧することで定着させる。 First, the operation of the image forming unit 101 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The image forming unit 101 forms an electrostatic latent image by driving the exposure means according to the exposure time based on the data processed by the image processing unit 102, and develops the formed electrostatic latent image to develop a monochromatic toner image. To form. Then, the image forming unit 101 superimposes the monochromatic toner images to form a multicolor toner image, transfers the formed multicolor toner image to the recording medium 11 of FIG. 2, and multicolors on the recording medium. The toner image is fixed by heating and pressurizing.

図2に示すように画像形成部101は、4個の注入帯電器23Y、23M、23C、23K、及び、4個の感光体22Y、22M、22C、22Kを有する。また、注入帯電器23Yはスリーブ23YSを有し、注入帯電器23Mはスリーブ23MSを有し、注入帯電器23Cはスリーブ23CSを有し、注入帯電器23Kはスリーブ23KSを有する。このような構成により、画像形成部101において、Y、M、C、Kの順に色毎の感光体が帯電される。 As shown in FIG. 2, the image forming unit 101 has four injection chargers 23Y, 23M, 23C, 23K, and four photoconductors 22Y, 22M, 22C, 22K. Further, the injection charger 23Y has a sleeve 23YS, the injection charger 23M has a sleeve 23MS, the injection charger 23C has a sleeve 23CS, and the injection charger 23K has a sleeve 23KS. With such a configuration, in the image forming unit 101, the photoconductor for each color is charged in the order of Y, M, C, and K.

感光体22Y、22M、22C、22Kは、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、画像形成動作に応じて図中の反時計周り方向に、感光体22Y、22M、22C、22Kを回転させる。露光手段は、スキャナ部24Y、24M、24C、24Kより感光体22Y、22M、22C、22Kへ露光光を照射し、感光体22Y、22M、22C、22Kの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成されている。 The photoconductors 22Y, 22M, 22C, and 22K rotate by transmitting the driving force of a driving motor (not shown). The drive motor rotates the photoconductors 22Y, 22M, 22C, and 22K in the counterclockwise direction in the drawing according to the image forming operation. The exposure means is to irradiate the photoconductors 22Y, 22M, 22C, and 22K with exposure light from the scanner units 24Y, 24M, 24C, and 24K, and selectively expose the surfaces of the photoconductors 22Y, 22M, 22C, and 22K. It is configured to form an electrostatic latent image.

感光体上に形成された静電潜像を可視化するための構成として、画像形成部101は、4個の現像器26Y、26M、26C、26Kを有する。現像器26Yはスリーブ26YSを有し、現像器26Mはスリーブ26MSを有し、現像器26Cはスリーブ26CSを有し、現像器26Kはスリーブ26KSを有する。このような構成により、画像形成部101において、Y、M、C、Kの色毎の現像が行われる。尚、現像器26Y、26M、26C、26Kは夫々、画像形成部101に対し脱着可能である。 As a configuration for visualizing the electrostatic latent image formed on the photoconductor, the image forming unit 101 has four developing devices 26Y, 26M, 26C, and 26K. The developer 26Y has a sleeve 26YS, the developer 26M has a sleeve 26MS, the developer 26C has a sleeve 26CS, and the developer 26K has a sleeve 26KS. With such a configuration, the image forming unit 101 develops each of Y, M, C, and K colors. The developing devices 26Y, 26M, 26C, and 26K can be attached to and detached from the image forming unit 101, respectively.

図2の中間転写体28は、感光体22から単色トナー像を受け取るために、図中時計周り方向に回転し、感光体22Y、22M、22C、22Kとその対向に位置する一次転写ローラ27Y、27M、27C、27Kの回転に伴って、単色トナー像が転写される。一次転写ローラ27にバイアス電圧を印加すると共に、感光体22の回転速度と中間転写体28の回転速度とに差をつけることで、単色トナー像が効率良く中間転写体28上に転写される。これを「一次転写」という。 The intermediate transfer body 28 in FIG. 2 rotates clockwise in the figure in order to receive a monochromatic toner image from the photoconductor 22, and the primary transfer rollers 27Y located opposite to the photoconductors 22Y, 22M, 22C, and 22K. A monochromatic toner image is transferred with the rotation of 27M, 27C, and 27K. By applying a bias voltage to the primary transfer roller 27 and making a difference between the rotation speed of the photoconductor 22 and the rotation speed of the intermediate transfer body 28, the monochromatic toner image is efficiently transferred onto the intermediate transfer body 28. This is called "primary transcription".

更に、CMYK色毎の単色トナー像は、中間転写体28上に重ね合わされる。重ね合わされた多色トナー像は、中間転写体28の回転に伴い二次転写ローラ29まで搬送される。同時に、記録媒体11が給紙トレイ21から二次転写ローラ29へ狭持搬送され、記録媒体11に中間転写体28上の多色トナー像が転写される。このとき、二次転写ローラ29にバイアス電圧を印加することで、静電的にトナー像を転写する。これを「二次転写」という。二次転写ローラ29は、記録媒体11上に多色トナー像を転写している間、29aの位置で記録媒体11に当接し、印刷処理後は29bの位置に離間する。 Further, the monochromatic toner image for each CMYK color is superimposed on the intermediate transfer body 28. The superimposed multicolor toner image is conveyed to the secondary transfer roller 29 as the intermediate transfer body 28 rotates. At the same time, the recording medium 11 is narrowly conveyed from the paper feed tray 21 to the secondary transfer roller 29, and the multicolor toner image on the intermediate transfer body 28 is transferred to the recording medium 11. At this time, the toner image is electrostatically transferred by applying a bias voltage to the secondary transfer roller 29. This is called "secondary transcription". The secondary transfer roller 29 comes into contact with the recording medium 11 at the position 29a while transferring the multicolor toner image onto the recording medium 11, and is separated from the position 29b after the printing process.

記録媒体11は、二次転写ローラ29へ搬送される際に微小な斜行が起こる。この斜行によって転写された像が記録媒体11上で斜めになってしまう場合がある。通常この斜行は気づきにくいほど小さいが、両面印刷されたものを裁断するような時には表裏で位置ずれとして認識できてしまう。 When the recording medium 11 is conveyed to the secondary transfer roller 29, a slight skew occurs. The image transferred by this skew may be skewed on the recording medium 11. Normally, this skew is so small that it is hard to notice, but when cutting a double-sided print, it can be recognized as a misalignment on the front and back.

定着装置31は、記録媒体11に転写された多色トナー像を記録媒体11に溶融定着させるための、記録媒体11を加熱する定着ローラ32と、記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33と、を有する。定着ローラ32と加圧ローラ33とは中空状に形成される。定着ローラ32にはヒータ34が内蔵され、加圧ローラ33にはヒータ35が内蔵されている。定着装置31は、定着ローラ32と加圧ローラ33とにより、多色トナー像を保持した記録媒体11を搬送するとともに、熱および圧力を加えることで、トナーを記録媒体11に定着させる。 The fixing device 31 has a fixing roller 32 for heating the recording medium 11 for melting and fixing the multicolor toner image transferred to the recording medium 11 to the recording medium 11, and a fixing roller 32 for pressing the recording medium 11 against the fixing roller 32. It has a pressure roller 33 and. The fixing roller 32 and the pressure roller 33 are formed in a hollow shape. The fixing roller 32 has a built-in heater 34, and the pressurizing roller 33 has a built-in heater 35. The fixing device 31 conveys the recording medium 11 holding the multicolor toner image by the fixing roller 32 and the pressure roller 33, and fixes the toner on the recording medium 11 by applying heat and pressure.

トナー定着後の記録媒体11はその後、図示しない排出ローラにより図示しない排紙トレイに排出されて、画像形成装置100は画像形成動作を終了する。クリーニング手段30は、中間転写体28上に残ったトナーをクリーニングする。中間転写体28上に形成された多色トナー像を記録媒体11に転写した後に、クリーニング手段30は、中間転写体28上に残った廃トナーを回収し、該回収された廃トナーがクリーナ容器に蓄えられる。 The recording medium 11 after the toner is fixed is then discharged to a paper ejection tray (not shown) by an ejection roller (not shown), and the image forming apparatus 100 ends the image forming operation. The cleaning means 30 cleans the toner remaining on the intermediate transfer body 28. After transferring the multicolor toner image formed on the intermediate transfer body 28 to the recording medium 11, the cleaning means 30 collects the waste toner remaining on the intermediate transfer body 28, and the collected waste toner is used as a cleaner container. It is stored in.

<プロファイル特性>
以下、画像形成装置100における色毎の走査線のプロファイル特性に関して、図3〜図5を用いて説明する。図3(a)は、画像形成装置のプロファイル特性として、レーザー走査方向に対して上方にずれている領域を示し、図3(b)は、画像形成装置のプロファイル特性として、レーザー走査方向に対して下方にずれている領域を示す。図中の符号301は、理想的な走査線であり、感光体22の回転方向に対して垂直にレーザー走査が行われる場合の特性を示す。
<Profile characteristics>
Hereinafter, the profile characteristics of the scanning lines for each color in the image forming apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3A shows a region shifted upward with respect to the laser scanning direction as a profile characteristic of the image forming apparatus, and FIG. 3B shows a region shifted upward with respect to the laser scanning direction as a profile characteristic of the image forming apparatus with respect to the laser scanning direction. Indicates a region that is shifted downward. Reference numeral 301 in the drawing is an ideal scanning line, and indicates a characteristic when laser scanning is performed perpendicular to the rotation direction of the photoconductor 22.

尚、以下では、画像処理部102で補正すべき方向に関し、プロファイルに対して順方向への補正を行うものとして説明するが、プロファイル特性の定義は、これに限定されるものではない。つまり、プロファイル特性を画像形成部101におけるずれ方向として定義しておき、画像処理部102では、その逆方向の補正を行うように画像形成装置100を構成しても良い。 In the following description, the image processing unit 102 will describe the direction to be corrected in the forward direction with respect to the profile, but the definition of the profile characteristic is not limited to this. That is, the profile characteristic may be defined as the deviation direction in the image forming unit 101, and the image processing unit 102 may configure the image forming apparatus 100 so as to perform correction in the opposite direction.

図4は、プロファイル定義による、画像処理部102で補正がなされるべき方向と、画像形成部101におけるずれ方向との相関を示している。詳しくは、画像処理部102で補正がなされるべき方向として、図4(a)のような曲がり特性が示されている場合は、画像形成部101のプロファイル特性は、この曲がり特性の逆方向である図4(b)に示すようなものとなる。または、画像形成部101のプロファイル特性として、図4(c)のような曲がり特性が示されている場合は、画像処理部102で補正がなされるべき方向は、この曲がり特性の逆方向である図4(d)に示すようなものとなる。 FIG. 4 shows the correlation between the direction in which the image processing unit 102 should be corrected and the deviation direction in the image forming unit 101 according to the profile definition. Specifically, when the bending characteristic as shown in FIG. 4A is shown as the direction in which the image processing unit 102 should be corrected, the profile characteristic of the image forming unit 101 is in the opposite direction of the bending characteristic. It becomes as shown in a certain FIG. 4 (b). Alternatively, when the bending characteristic as shown in FIG. 4C is shown as the profile characteristic of the image forming unit 101, the direction to be corrected by the image processing unit 102 is the opposite direction of the bending characteristic. It will be as shown in FIG. 4 (d).

また、プロファイル特性のデータを保持する手法としては、例えば図5に示すように、乗り換えポイントの主走査方向の画素位置と、次の乗り換えポイントまでの副走査方向ずれ量の変化の方向性とを保持するテーブルを記憶する手法が挙げられる。具体的に図5のケースでは、図5(a)のプロファイル特性に対し、乗り換えポイントP1、P2、P3、・・・Pmが定義される。各乗り換えポイントは、副走査方向に1画素分のずれが発生するポイントであり、ずれの方向としては、次の乗り換えポイントまで上方向に変化する場合と下方向に変化する場合がある。 Further, as a method for retaining profile characteristic data, for example, as shown in FIG. 5, the pixel position in the main scanning direction of the transfer point and the direction of change in the amount of deviation in the sub-scanning direction until the next transfer point are determined. A method of storing the table to be held can be mentioned. Specifically, in the case of FIG. 5, transfer points P1, P2, P3, ... Pm are defined for the profile characteristics of FIG. 5 (a). Each transfer point is a point at which a deviation of one pixel occurs in the sub-scanning direction, and the deviation direction may change upward or downward until the next transfer point.

例えば、乗り換えポイントP2は、次の乗り換えポイントP3まで、上方向に乗り換えを行うべきポイントとなる。従って、乗り換えポイントP2における乗り換え方向は、図5(b)に示すように上方向(↑と表す)となり、同様に、乗り換えポイントP3における乗り換え方向も、上方向(↑と表す)となる。これに対し、乗り換えポイントP4における乗り換え方向は、これまでの上方向とは異なり下方向(↓と表す)となる。このような方向に関するデータの保持の仕方としては、例えば、上方向を示す値として“1”を、下方向を示す値として “0”を割り当てればよい。この場合、図5(b)における方向のデータは、図5(c)のように表現される。また、保持データのビット数は乗り換えポイント数と同じだけとなり、乗り換えポイント数がm個の場合、保持データのビット数はmとなる。 For example, the transfer point P2 is a point at which the transfer should be performed upward until the next transfer point P3. Therefore, the transfer direction at the transfer point P2 is upward (expressed as ↑) as shown in FIG. 5 (b), and similarly, the transfer direction at the transfer point P3 is also upward (expressed as ↑). On the other hand, the transfer direction at the transfer point P4 is a downward direction (expressed as ↓) unlike the conventional upward direction. As a method of holding the data related to such a direction, for example, "1" may be assigned as the value indicating the upward direction and "0" may be assigned as the value indicating the downward direction. In this case, the direction data in FIG. 5 (b) is represented as shown in FIG. 5 (c). Further, the number of bits of the retained data is only the same as the number of transfer points, and when the number of transfer points is m, the number of bits of the retained data is m.

図3(a)及び図3(b)の曲がり特性302は、感光体22の位置精度や径のずれ、及び図2に示す各トナー色のスキャナ部24Y、24M、24C、24Kにおける光学系の位置精度に起因した、傾きおよび曲がりの発生した実際の走査線を示す。画像形成装置の記録デバイス(具体的には記録エンジン)毎にこのプロファイル特性が異なり、更に、カラー画像形成装置の場合は、トナー色毎にもプロファイル特性が異なる。 The bending characteristics 302 of FIGS. 3A and 3B show the positional accuracy and diameter deviation of the photoconductor 22, and the optical system in the scanner units 24Y, 24M, 24C, and 24K of each toner color shown in FIG. Shows the actual scan line with tilt and bend due to position accuracy. This profile characteristic is different for each recording device (specifically, the recording engine) of the image forming apparatus, and further, in the case of the color image forming apparatus, the profile characteristic is also different for each toner color.

次に、レーザー走査方向が上方にずれている領域の乗り換えポイントに関して、図3(a)を用いて説明する。本実施形態における乗り換えポイントとは、副走査方向に1画素分のずれが蓄積するため、ビットマップ画像データを1画素ずらす(シフトさせる)必要があるポイントを示す。つまり、図3(a)においては、上方への曲がり特性302上で副走査方向に1画素ずれているポイントP1、P2、P3が乗り換えポイントに相当する。尚、図3(a)ではポイントP0を基準としている。図3(a)から分かるように、乗り換えポイント間の距離L1、L2については、曲がり特性302が急激に変化している領域においては短くなる一方、緩やかに変化している領域においては長くなる。 Next, the transfer point in the region where the laser scanning direction is shifted upward will be described with reference to FIG. 3A. The transfer point in the present embodiment indicates a point at which the bitmap image data needs to be shifted (shifted) by one pixel because a deviation of one pixel is accumulated in the sub-scanning direction. That is, in FIG. 3A, the points P1, P2, and P3 that are shifted by one pixel in the sub-scanning direction on the upward bending characteristic 302 correspond to the transfer points. In FIG. 3A, the point P0 is used as a reference. As can be seen from FIG. 3A, the distances L1 and L2 between the transfer points become shorter in the region where the bending characteristic 302 changes rapidly, but become longer in the region where the bending characteristic 302 changes slowly.

次に、レーザー走査方向に下方にずれている領域の乗り換えポイントに関して、図3(b)を用いて説明する。下方にずれている特性を示す領域においても、乗り換えポイントの定義は、上方にずれている特性を示す領域と同様、副走査方向に1画素ずれているポイントを示す。つまり、図3(b)においては、下方への曲がり特性302上で副走査方向に1画素ずれているポイントPn、Pn+1が乗り換えポイントに相当する。尚、図3(b)においても図3(a)同様、乗り換えポイント間の距離Ln、Ln+1については、曲がり特性302が急激に変化している領域においては短くなる一方、緩やかに変化している領域においては長くなる。 Next, a transfer point in a region shifted downward in the laser scanning direction will be described with reference to FIG. 3 (b). Even in the region showing the characteristic shifted downward, the definition of the transfer point indicates the point shifted by one pixel in the sub-scanning direction as in the region showing the characteristic shifted upward. That is, in FIG. 3B, the points Pn and Pn + 1, which are shifted by one pixel in the sub-scanning direction on the downward bending characteristic 302, correspond to the transfer points. In addition, also in FIG. 3 (b), as in FIG. 3 (a), the distances Ln and Ln + 1 between the transfer points are shortened in the region where the bending characteristic 302 is abruptly changed, but are gradually changed. It gets longer in the area.

このように、乗り換えポイントは、画像形成装置が持つ曲がり特性302の変化度合いに密接に関係する。よって、急激な曲がり特性をもつ画像形成装置においては、乗り換えポイント数は多くなり、逆に緩やかな曲がり特性をもつ画像形成装置においては、乗り換えポイント数が少なくなる。また、既に説明している通り、画像形成装置が持つ曲がり特性は、色毎にも異なるため、乗り換えポイントの数および位置はそれぞれ、色毎にも異なる。この色間の相違が、中間転写体28上に全色のトナー像を転写した画像においてレジストレーションずれとなって現れることとなる。 As described above, the transfer point is closely related to the degree of change in the bending characteristic 302 of the image forming apparatus. Therefore, in an image forming apparatus having a sharp bending characteristic, the number of transfer points is large, and conversely, in an image forming apparatus having a gentle bending characteristic, the number of transfer points is small. Further, as already described, since the bending characteristic of the image forming apparatus differs for each color, the number and position of transfer points also differ for each color. This difference between colors will appear as a registration shift in the image in which the toner images of all colors are transferred onto the intermediate transfer body 28.

<画像処理部102で実行される処理>
以下、画像形成装置100における画像処理部102で実行される処理について、図1を用いて説明する。
<Processing executed by the image processing unit 102>
Hereinafter, the processing executed by the image processing unit 102 in the image forming apparatus 100 will be described with reference to FIG.

画像生成部104は、不図示のコンピュータ装置等から受信する印刷データに基づき、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、RGBデータとして画素毎に出力する。尚、画像生成部104は、コンピュータ装置等から受信した印刷データに含まれる画像データではなく、画像形成装置内部に読取手段を設け、この読取手段の読取により取得される画像データを扱う構成としても良い。ここでいう読取手段とは、CCD(Chaerged Couple Device)或いはCIS(Contact Image sencor)を含むものである。読取手段で読み取った画像データに対して、所定の画像処理を行う処理部を合わせて持つように、画像形成装置を構成しても良い。または、画像形成装置内部に読取手段を設けるのではなく、図示しないインターフェースを介して、読取手段から画像データを受け取るように、画像形成装置を構成しても良い。この画像データは露光手段の露光分解能に応じた解像度で生成されており、例えば、走査線間隔が1200dpiであれば、1200dpiの解像力を持つ画像データとして生成されている。 The image generation unit 104 generates raster image data that can be printed based on print data received from a computer device (not shown) or the like, and outputs it as RGB data for each pixel. The image generation unit 104 may be configured to provide reading means inside the image forming device and handle the image data acquired by reading the reading means, instead of the image data included in the print data received from the computer device or the like. good. The reading means referred to here includes a CCD (Chaerged Couple Device) or a CIS (Contact Image sensor). The image forming apparatus may be configured so as to have a processing unit that performs predetermined image processing on the image data read by the reading means. Alternatively, the image forming apparatus may be configured so that the image data is received from the reading means via an interface (not shown) instead of providing the reading means inside the image forming apparatus. This image data is generated at a resolution corresponding to the exposure resolution of the exposure means. For example, if the scanning line spacing is 1200 dpi, it is generated as image data having a resolution of 1200 dpi.

色変換処理部105は、画像生成部104から受け取ったRGBデータを、画像形成部102で用いるトナーの色に合わせてCMYKデータに変換する。このCMKYデータは、ビットマップ画像データを記憶するメモリ(所謂ビットマップメモリ)を有する記憶部106に記憶される。記憶部106は、画像処理部102に構成される第1の記憶部であり、記憶部106には、印刷処理を行うラスターイメージデータが一旦記憶される。尚、記憶部106は、1ページ分のイメージデータを記憶するページメモリで構成しても良いし、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリとして構成しても良い。 The color conversion processing unit 105 converts the RGB data received from the image generation unit 104 into CMYK data according to the color of the toner used in the image forming unit 102. This CMKY data is stored in a storage unit 106 having a memory (so-called bitmap memory) for storing bitmap image data. The storage unit 106 is a first storage unit configured in the image processing unit 102, and the storage unit 106 temporarily stores raster image data to be printed. The storage unit 106 may be configured as a page memory for storing image data for one page, or may be configured as a band memory for storing data for a plurality of lines.

HT処理部107C、107M、107Y、107Kは、記憶部106から出力される各色のデータ(具体的には例えば、各画素が8ビット256階調の値を持つ画像)に、ハーフトーニング処理を施す。これにより、入力の階調表現を、ディザ法に代表されるような疑似中間調(例えば2階調)表現に変換する。尚、本明細書では、ディザマトリクスを用いて画素値を低諧調化するHT処理部を、ディザ処理部とも呼ぶ。 The HT processing units 107C, 107M, 107Y, and 107K perform half-toning processing on the data of each color output from the storage unit 106 (specifically, for example, an image in which each pixel has a value of 8-bit 256 gradations). .. As a result, the gradation expression of the input is converted into a pseudo halftone (for example, two gradation) expression represented by the dither method. In this specification, the HT processing unit that uses the dither matrix to reduce the pixel value is also referred to as the dither processing unit.

ここで、ディザ法による2値化に関して、図6を用いて説明する。入力の連続階調画像(例えば、各画素が8ビット256階調の値を持つ画像)をN×M(図6の例では8×8)のブロックに分割する。その後、ブロック内の画素の階調値と、このブロックと同サイズのN×Mの閾値が配列されたディザマトリクスにおける閾値とを画素毎に比較し、大小関係を判定して、その判定結果に基づく出力を行う。例えば、画素値が閾値より大きければ1を出力し、画素値が閾値以下であれば0を出力する。このような処理をマトリクスのサイズ毎に全画素に対して行うことで、画像全体を2値化することが可能である。 Here, the binarization by the dither method will be described with reference to FIG. The input continuous gradation image (for example, an image in which each pixel has an 8-bit 256 gradation value) is divided into N × M (8 × 8 in the example of FIG. 6) blocks. After that, the gradation value of the pixels in the block is compared with the threshold value in the dither matrix in which N × M threshold values of the same size as this block are arranged for each pixel, the magnitude relationship is determined, and the determination result is obtained. Output based on. For example, if the pixel value is larger than the threshold value, 1 is output, and if the pixel value is equal to or less than the threshold value, 0 is output. By performing such processing for all pixels for each size of the matrix, it is possible to binarize the entire image.

電子写真方式のカラー画像形成装置においては、用紙上に安定したドット再現性を実現するために、ドットが複数画素集中するようなディザマトリクスが周期的に用いられる。逆にドットが拡散してしまったり、周囲にドットの存在しない孤立ドットが多くなったりすると、ドット再現性の不安定性から安定した階調再現性が得られない。各ドットサイズは小さく、そのドット間隔は狭く、同一濃度を表現するためのドット数が多いものを高線数スクリーンと呼び、解像感を高める場合に用いられる。逆に低線数スクリーンの場合、それぞれのドットサイズが大きく、ドット間隔は広く、同一濃度を表現するためのドット数は少なく、滑らかな階調表現が可能になる。 In an electrophotographic color image forming apparatus, a dither matrix in which a plurality of pixels are concentrated is periodically used in order to realize stable dot reproducibility on paper. On the contrary, if the dots are diffused or if there are many isolated dots that do not have dots in the surroundings, stable gradation reproducibility cannot be obtained due to the instability of dot reproducibility. A screen having a small dot size, a narrow dot spacing, and a large number of dots for expressing the same density is called a high-line number screen, and is used to enhance the sense of resolution. On the contrary, in the case of a low line number screen, each dot size is large, the dot spacing is wide, the number of dots for expressing the same density is small, and smooth gradation expression becomes possible.

画像シフト部108は、レーザーの走査線のずれを補正するための処理として、シフトすべき座標を計算する処理と、画像のシフト処理と、シフト箇所に発生する段差の補間処理とを行う。これらの処理の詳細は後述する。 The image shift unit 108 performs a process of calculating the coordinates to be shifted, an image shift process, and an interpolation process of a step generated at the shift portion as a process for correcting the deviation of the scanning line of the laser. Details of these processes will be described later.

記憶部109は、画像処理部102に構成される第2の記憶部であり、記憶部109には、画像シフト部108によるシフト後の画像データが記憶される。 The storage unit 109 is a second storage unit configured in the image processing unit 102, and the storage unit 109 stores the image data after the shift by the image shift unit 108.

パルス幅変調を行うPWM部113では、記憶部109から読み出したトナー色毎の画像データを、各画素が画素値としてスキャナ部114の露光時間相当の値を持つ画像データに変換する処理が実行される。そして、PWM部113は、変換後の画像データを、画像形成部101のスキャナ部114に出力する。このようなパルス幅変調により、1画素の露光時間の制御が可能になり、前述した中間信号を生成することが可能になる。即ち、露光時間として1画素の露光時間の半分の時間を割り当てることで、50%濃度の画素を生成することが可能になる。 The PWM unit 113 that performs pulse width modulation executes a process of converting the image data for each toner color read from the storage unit 109 into image data in which each pixel has a value equivalent to the exposure time of the scanner unit 114 as a pixel value. To. Then, the PWM unit 113 outputs the converted image data to the scanner unit 114 of the image forming unit 101. By such pulse width modulation, the exposure time of one pixel can be controlled, and the above-mentioned intermediate signal can be generated. That is, by allocating half the exposure time of one pixel as the exposure time, it is possible to generate pixels having a density of 50%.

スキャナ部114は、パルス幅変調された露光時間の信号に従い、レーザー光を照射することで、ドラム115に対する露光を行う。 The scanner unit 114 exposes the drum 115 by irradiating the laser beam according to the pulse width-modulated exposure time signal.

図5を用いて既に説明したようなプロファイル特性データに関しては、画像形成装置101が持つ固有の特性として画像形成部101内の記憶部103に保持されている。図1に示すように、画像形成装置101の記憶部103には、各トナー色に対応するプロファイル116C、116M、116Y、116Kが記憶されている。画像処理部102は、画像形成部101が保持しているプロファイル特性に応じた画像処理を行う。 The profile characteristic data already described with reference to FIG. 5 is held in the storage unit 103 in the image forming unit 101 as an inherent characteristic of the image forming apparatus 101. As shown in FIG. 1, profiles 116C, 116M, 116Y, and 116K corresponding to each toner color are stored in the storage unit 103 of the image forming apparatus 101. The image processing unit 102 performs image processing according to the profile characteristics held by the image forming unit 101.

<簡単な画像シフトおよび平滑化による段差補間>
以下、画像シフト部108により実行される簡単な画像シフトおよび平滑化による段差補間処理、並びに、その課題について説明する。
<Step interpolation by simple image shifting and smoothing>
Hereinafter, the step interpolation processing by simple image shifting and smoothing executed by the image shifting unit 108, and the problems thereof will be described.

画像シフト部108は、HT処理部107でのハーフトーニング処理による低諧調後の画像(2値化された画像)に対して、プロファイル特性により求まる座標位置にて、レーザー走査方向に直行する向きへのシフト処理(オフセット)を行い画像の幾何補正を行う。 The image shift unit 108 is oriented perpendicular to the laser scanning direction at the coordinate position obtained by the profile characteristics with respect to the image (binarized image) after low gradation by the half toning process in the HT processing unit 107. Shift processing (offset) is performed to correct the geometry of the image.

この幾何補正ではまず、画像シフト部108は、シフトすべき座標の情報として、前述の乗り換えポイントの各座標(主走査方向の位置)及び乗り換えポイント毎の補正の向きを導出する。このシフトすべき座標はCMYK4色全てで独立した座標になるため、座標情報はCMYK4色毎に独立して導出する必要がある。 In this geometric correction, first, the image shift unit 108 derives each coordinate (position in the main scanning direction) of the transfer point and the correction direction for each transfer point as information on the coordinates to be shifted. Since the coordinates to be shifted are independent coordinates for all four CMYK colors, the coordinate information needs to be derived independently for each of the four CMYK colors.

続けて、画像シフト部108は、導出した座標情報に従い、画像を副走査方向に1画素シフトさせる。その後、画像シフト部108は、シフトされた画像に対して、1画素未満の補間処理を行う。1画素未満の補間では、画像データにおける注目画素に対する階調値を、副走査方向における注目画素前後の画素を用いて調整する。これにより、1画素単位の画像シフトにより生じる乗り換えポイント境界における不自然な段差を解消し、画像の平滑化を図ることができる。但し、この平滑化には2値で表現される画素に対してその中間のレベルの画素(白と黒の間の濃度を表す画素)が必要となる。このような中間のレベルの画素は、PWMによる発光時間の調整により生成することができる。 Subsequently, the image shift unit 108 shifts the image by one pixel in the sub-scanning direction according to the derived coordinate information. After that, the image shift unit 108 performs interpolation processing of less than one pixel on the shifted image. In interpolation of less than one pixel, the gradation value for the pixel of interest in the image data is adjusted by using the pixels before and after the pixel of interest in the sub-scanning direction. As a result, it is possible to eliminate an unnatural step at the boundary of the transfer point caused by the image shift in units of one pixel and to smooth the image. However, this smoothing requires pixels at an intermediate level (pixels representing a density between white and black) with respect to pixels represented by binary values. Such intermediate level pixels can be generated by adjusting the light emission time by PWM.

図7(a)は、レーザー走査方向に対して平行な幅2画素の線の画像であって、その中央でレーザー走査方向に直行する副走査方向にシフトした画像を示している。図7(b)は、図7(a)の画像に対して、レーザー発行時間に対しPWMを適用して補間処理を行った結果を示している。図7(b)に示すように、レーザー走査方向中央の左右それぞれで中間のレベルが発生する。具体的に説明すると、領域702に対する信号として、PWMにより1画素に対する発光時間を75%に絞った信号が発生し、領域703に対する信号として、PWMにより1画素に対する発光時間を25%に絞った信号が発生する。同様に、領域704に対する信号として、PWMにより1画素に対する発光時間を75%に絞った信号が発生し、領域705に対する信号として、PWMにより1画素に対する発光時間を25%に絞った信号が発生する。領域702〜705の画像と、発光時間100%で形成される領域701の画像とを合わせることで、2画素の線幅を維持しながら、段差を抑制(補間)している。 FIG. 7A is an image of a line having a width of 2 pixels parallel to the laser scanning direction, and shows an image shifted in the sub-scanning direction orthogonal to the laser scanning direction at the center thereof. FIG. 7B shows the result of performing interpolation processing by applying PWM to the laser emission time with respect to the image of FIG. 7A. As shown in FIG. 7B, intermediate levels are generated on the left and right sides of the center of the laser scanning direction. Specifically, as a signal for the region 702, a signal is generated in which the light emission time for one pixel is narrowed down to 75% by PWM, and as a signal for the area 703, a signal in which the light emission time for one pixel is narrowed down to 25% by PWM is generated. Occurs. Similarly, as a signal for the area 704, a signal is generated in which the light emission time for one pixel is narrowed down to 75% by PWM, and as a signal for the area 705, a signal in which the light emission time for one pixel is narrowed down to 25% is generated by PWM. .. By combining the images of the regions 702 to 705 and the image of the region 701 formed with a light emission time of 100%, the step is suppressed (interpolated) while maintaining the line width of two pixels.

図7(c)〜図7(e)に示すグラフはそれぞれ、横軸にレーザー走査方向に対するPWMのパルス発光時間を取ったものである。図7(c)のグラフが、領域701の画像を形成する際に発生しているパルスの状態を示す。図7(d)のグラフが、領域702、704の画像を形成する際に発生しているパルスの状態を示す。図7(e)のグラフが、領域703、705の画像を形成する際に発生しているパルスの状態を示す。 The graphs shown in FIGS. 7 (c) to 7 (e) are obtained by plotting the PWM pulse emission time with respect to the laser scanning direction on the horizontal axis. The graph of FIG. 7 (c) shows the state of the pulse generated when forming the image of the region 701. The graph of FIG. 7D shows the state of the pulse generated when forming the images of the regions 702 and 704. The graph of FIG. 7 (e) shows the state of the pulse generated when forming the images of the regions 703 and 705.

図7(c)において、両向き矢印706が、1画素の発光時間に相当し、図7(d)ではその75%の発光時間、図7(e)ではその25%の発光時間となっている。図7(b)に示す線では、シフト位置を境にして、図7(c)のパルスによるライン画像を中心としたときの、図7(d)のパルスによるライン画像と図7(e)のパルスによるライン画像との位置関係が変わっている(つまり、上下が入れ替わっている)。このような画像処理を施すことで、合計線幅を保存し滑らかな補間処理を行うことができる。 In FIG. 7 (c), the double-headed arrow 706 corresponds to the light emission time of one pixel, which is 75% of the light emission time in FIG. 7 (d) and 25% of the light emission time in FIG. 7 (e). There is. In the line shown in FIG. 7 (b), the line image by the pulse of FIG. 7 (d) and the line image of FIG. 7 (e) when the line image by the pulse of FIG. 7 (c) is centered with the shift position as a boundary. The positional relationship with the line image due to the pulse of is changed (that is, the top and bottom are switched). By performing such image processing, the total line width can be saved and smooth interpolation processing can be performed.

上記画像処理の具体的な内容としては、主走査方向の座標が領域702(領域705)の座標においては、注目画素に対する重みを0.75、副走査方向上の画素に対する重みを0.25とする重み付き平均を計算する。また、主走査方向の座標が領域703(領域704)の座標においては、注目画素に対する重みを0.25、副走査方向上の画素に対する重みを0.75とする重み付き平均を計算する。このように、シフトする座標を中心として、重み計数を上下で入れ替えればよい。 As a specific content of the above image processing, when the coordinates in the main scanning direction are the coordinates of the region 702 (region 705), the weight for the pixel of interest is 0.75 and the weight for the pixel in the sub scanning direction is 0.25. Calculate the weighted average to do. Further, when the coordinates in the main scanning direction are the coordinates of the region 703 (region 704), the weighted average is calculated with the weight for the pixel of interest being 0.25 and the weight for the pixel in the sub-scanning direction being 0.75. In this way, the weight counts may be exchanged up and down with the coordinates to be shifted as the center.

しかしながら、このような画像シフトおよび補間処理を行った場合、図7(b)に示すように、中間のレベルで表現される画素が必ず副走査方向上下に発生する。図7(b)に例示するような十分な幅の線に関しては、中間レベルの画素を用いても入力線幅が保存され、安定して再現されることが期待できるが、より細い細線や孤立小ドットに関しては、この中間のレベルを用いたぼけにより、安定した再現が難しい。そのため、細線や孤立ドットをより安定させる手段が必要になる。尚、孤立ドットは主にハーフトーニング処理により中間調領域、特に極ハイライト部に発生し、孤立ドットの再現不安定性は濃度のムラとなって顕在化してしまう。 However, when such image shift and interpolation processing is performed, as shown in FIG. 7B, pixels represented at an intermediate level are always generated up and down in the sub-scanning direction. For lines of sufficient width as illustrated in FIG. 7 (b), the input line width can be expected to be preserved and stably reproduced even if intermediate level pixels are used, but thinner thin lines and isolated lines can be expected. For small dots, stable reproduction is difficult due to blurring using this intermediate level. Therefore, a means for making thin lines and isolated dots more stable is required. It should be noted that the isolated dots are mainly generated in the halftone region, particularly in the extremely highlighted portion by the half toning process, and the reproduction instability of the isolated dots becomes apparent as uneven density.

<画像拡大を伴う画像シフト、および、画像縮小による平滑化>
以下、前述した孤立ドットの再現不安定性の課題を解決するために行われる、本実施形態における画像シフトおよび平滑化、具体的には、画像拡大を伴う画像シフト、および、画像縮小による平滑化に関して、図8を用いて説明する。
<Image shift with image enlargement and smoothing with image reduction>
Hereinafter, regarding image shift and smoothing in the present embodiment, specifically, image shift accompanied by image enlargement and smoothing by image reduction, which are performed to solve the above-mentioned problem of reproduction instability of isolated dots. , FIG. 8 will be described.

HT処理部107は、ステップS801における拡大処理と、ステップS802における2値化処理とを行う。尚、以下では「ステップS〜」を「S〜」と略記する。 The HT processing unit 107 performs the enlargement processing in step S801 and the binarization processing in step S802. In the following, "step S-" will be abbreviated as "S-".

詳しく説明すると、S801にて、入力された画像を、主走査方向と副走査方向とのそれぞれにおいて2倍に拡大し、その後、S802にて、該拡大により得た画像に対する2値化処理を行う。例えば、1200dpiの画像が入力された場合、S801にて、2400dpiの画像への拡大処理を行い、S802にて、この2400dpiの画像に対して、ディザマトリクスを用いて2値化を行う。以下では、この具体的ケースを挙げながら説明する。 More specifically, in S801, the input image is magnified twice in each of the main scanning direction and the sub-scanning direction, and then in S802, the image obtained by the enlargement is binarized. .. For example, when an image of 1200 dpi is input, the image of 2400 dpi is enlarged in S801, and the image of 2400 dpi is binarized in S802 using a dither matrix. In the following, this specific case will be described.

S801の画像拡大は単純な水増しで、1画素を同じ画素値のまま、縦横2画素ずつ計4画素に増やす。また、S801後のS802で用いるディザマトリクスは、S801で拡大された画像の解像度(本例では2400dpi)で適用されるため、1200dpiで想定しているマトリクスサイズの4倍の面積が必要になる。ここで、S802で用いるディザマトリクスについて、図9(a)及び図9(b)の例を挙げて説明する。 The image enlargement of S801 is a simple padding, and one pixel is increased to a total of four pixels by two pixels vertically and horizontally while keeping the same pixel value. Further, since the dither matrix used in S802 after S801 is applied at the resolution of the image enlarged in S801 (2400 dpi in this example), an area four times the matrix size assumed at 1200 dpi is required. Here, the dither matrix used in S802 will be described with reference to the examples of FIGS. 9 (a) and 9 (b).

図9(a)及び図9(b)に示すディザマトリクスは、図6に示したディザ閾値マトリクスの中央部を切り出したものになっており、図9(a)のディザマトリクスは切り出したままの拡大前のものであり、図9(b)のディザマトリクスは拡大後のものである。図9(b)のディザマトリクスでは、図9(a)のディザマトリクスの各画素を単純に4画素に拡大するわけではなく、その後の縮小処理を想定し、副走査方向において最小の閾値を持つ箇所を1箇所だけにしており、最小孤立点のサイズを変更している。このようなディザマトリクスを用いる場合、2値化された結果のドットの副走査方向の長さが必ず奇数になる。 The dither matrix shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b) is obtained by cutting out the central portion of the dither threshold matrix shown in FIG. 6, and the dither matrix of FIG. 9 (a) remains cut out. It is the one before the enlargement, and the dither matrix of FIG. 9B is the one after the enlargement. In the dither matrix of FIG. 9 (b), each pixel of the dither matrix of FIG. 9 (a) is not simply enlarged to 4 pixels, but has a minimum threshold value in the sub-scanning direction assuming subsequent reduction processing. There is only one location, and the size of the minimum isolated point is changed. When such a dither matrix is used, the length of the binarized dot in the sub-scanning direction is always odd.

HT処理部107による処理の後、画像シフト部108は、S803における画像シフト処理と、S804における縮小処理とを行う。詳しく説明すると、S803にて、S801〜S802にて2値化された画像に対して、前述したプロファイル特性により求まる座標位置にて、シフト処理(オフセット)を行うことで画像の幾何補正を行う。 After the processing by the HT processing unit 107, the image shifting unit 108 performs the image shifting processing in S803 and the reduction processing in S804. More specifically, in S803, the image geometrically corrected by performing shift processing (offset) at the coordinate position obtained by the profile characteristics described above with respect to the image binarized in S801 to S802.

先の説明と重複するが、まずシフトすべき座標の情報として、乗り換えポイントの各座標(主走査方向の位置)及び乗り換えポイント毎の補正の向きを導出する。この際、入力画像の解像度が先の説明で用いた画像解像度の倍となっている。従って1画素の物理的なサイズが半分になるため、1画素シフトした場合のシフト量が半分になることから、シフト回数は先の説明の2倍の回数になる。S803で必要なシフトすべき座標はCMYK4色全てで独立した座標になるため、座標情報はCMYK4色毎に独立して導出する必要がある。その後、求めた座標において、レーザー走査方向に直行する副走査方向に画像をシフトさせる。この際のシフトは、S801で拡大された画像の解像度(本例では2400dpi)でのシフトになる。 Although overlapping with the above description, first, as information on the coordinates to be shifted, each coordinate of the transfer point (position in the main scanning direction) and the correction direction for each transfer point are derived. At this time, the resolution of the input image is twice the image resolution used in the above description. Therefore, since the physical size of one pixel is halved, the shift amount when one pixel is shifted is halved, and the number of shifts is double the number of times described above. Since the coordinates to be shifted required in S803 are independent coordinates for all four CMYK colors, the coordinate information needs to be derived independently for each of the four CMYK colors. Then, at the obtained coordinates, the image is shifted in the sub-scanning direction orthogonal to the laser scanning direction. The shift at this time is a shift at the resolution of the image enlarged in S801 (2400 dpi in this example).

その後S804では、元(拡大前)の解像度(本例では1200dpi)へ戻す縮小処理を行う。解像度を縮小することで(本例では2400dpi→1200dpiと1/2に縮小する)、先の説明で述べた1画素未満の補間と等価な処理を適用することが可能である。縮小の方法としては、2×2領域に含まれる4画素の平均値に基づくPWM発光、言い換えると、画素値が1の画素の数に応じたPWM発光を行う。具体的に説明すると、2×2の4画素のうち、画素値が1の画素数(黒画素数)が1であれば25%、該画素数が2であれば50%、該画素数が3であれば75%、該画素数が4であれば100%のPWM発光を行う。 After that, in S804, a reduction process of returning to the original (before enlargement) resolution (1200 dpi in this example) is performed. By reducing the resolution (in this example, it is reduced to 1/2 from 2400 dpi to 1200 dpi), it is possible to apply a process equivalent to the interpolation of less than one pixel described above. As a method of reduction, PWM light emission based on the average value of 4 pixels included in the 2 × 2 region, in other words, PWM light emission according to the number of pixels having a pixel value of 1. Specifically, among the 4 pixels of 2 × 2, if the number of pixels (the number of black pixels) with a pixel value of 1 is 1, 25%, if the number of pixels is 2, 50%, the number of pixels is If it is 3, 75%, and if the number of pixels is 4, 100% PWM light emission is performed.

ここで参考のために、上述の縮小による平滑化処理を、極ハイライトの中間調領域と線画像に適用した結果を、先に説明した簡単な画像シフトおよび平滑化を適用した結果と対比して、図10を用いて説明する。 Here, for reference, the result of applying the above-mentioned reduction smoothing process to the midtone region of the polar highlight and the line image is compared with the result of applying the simple image shift and smoothing described above. This will be described with reference to FIG.

図10(c)および図10(d)は、本実施形態に係る縮小による平滑化処理を適用した結果を示す。詳しくは、図10(c)は縮小前を示し、図10(d)は縮小後(つまり平滑化後)を示している。本例では、図10(c)における2×2の矩形領域101を単位に、縮小を行う。図10(c)および図10(d)に対して、図10(a)および図10(b)は、前述の簡単なシフトおよび平滑化を適用した結果を示している。詳しくは、図10(a)は平滑化前を示し、図10(b)は平滑化後を示している。 10 (c) and 10 (d) show the results of applying the reduction smoothing process according to the present embodiment. Specifically, FIG. 10 (c) shows before reduction, and FIG. 10 (d) shows after reduction (that is, after smoothing). In this example, the reduction is performed in units of the 2 × 2 rectangular area 101 in FIG. 10 (c). 10 (a) and 10 (b) show the results of applying the simple shift and smoothing described above, as opposed to FIGS. 10 (c) and 10 (d). Specifically, FIG. 10 (a) shows before smoothing, and FIG. 10 (b) shows after smoothing.

図10(a)と図10(b)との両方において、上から、極ハイライトをハーフトーニング処理することにより発生する最小孤立ドット、その次のサイズの孤立ドット、最後に、横方向に伸長する2ドット幅の線が描画されている。これらの画像のそれぞれにおいて、その横方向中心位置で副走査方向に1画素シフトしている。また、図10(c)の画像においては、図10(a)の画像に対して解像度が倍になっているので、さらに、両端2回でのシフトが発生している。 In both FIGS. 10 (a) and 10 (b), from the top, the minimum isolated dot generated by half-toning the polar highlight, the isolated dot of the next size, and finally extending laterally. A line with a width of 2 dots is drawn. In each of these images, one pixel is shifted in the sub-scanning direction at the center position in the lateral direction. Further, in the image of FIG. 10 (c), since the resolution is doubled with respect to the image of FIG. 10 (a), a shift occurs twice at both ends.

孤立ドットに関しては、前述の簡単なシフトおよび平滑化を適用した場合、図10(b)に示すように、中間レベルのドットが発生して副走査方向に広がり、ドットの集中が損なわれ再現性が安定しない。これに対し、縮小による平滑化を適用した場合、図10(d)に示すように、中間レベルのドット発生を抑制でき、ドットの広がりを抑制できている。これに加え、図10(d)に示すように、シフトする前後でのドット形状の変化が、100%画素(黒画素)と中間レベル画素との上下反転のみの変化に抑えられており、図10(b)に比べて改善している。 With respect to the isolated dots, when the above-mentioned simple shift and smoothing are applied, as shown in FIG. 10 (b), intermediate level dots are generated and spread in the sub-scanning direction, and the dot concentration is impaired and the reproducibility is impaired. Is not stable. On the other hand, when smoothing by reduction is applied, as shown in FIG. 10D, it is possible to suppress the generation of dots at an intermediate level and suppress the spread of dots. In addition to this, as shown in FIG. 10 (d), the change in the dot shape before and after the shift is suppressed to the change only in the vertical inversion between the 100% pixel (black pixel) and the intermediate level pixel. It is improved compared to 10 (b).

一方、2ドット幅の線部に関しては、前述の簡単なシフトおよび平滑化を適用した場合、図10(b)に示すように、線幅がシフト前後で均一に変化する。これに対し、今回説明した縮小による平滑化を適用した場合、図10(d)に示すように、100%画素(黒画素)と中間レベル画素とで構成される領域と、100%画素(黒画素)のみで構成される領域とがシフト座標を境に入れ子になる。縮小の処理単位と線幅が同じ(本例では2画素)で、シフトにより位相がずれ、その干渉が起こっているためにこのような結果になっており、拡大により必ず2の倍数幅になる線部においては不可避な現象になる。干渉していても、濃度保存はデジタル的にできているが、値と幅の異なるそれら線部は、プリント出力後にその幅の均一性を守ることが難しい。そのため、この2×2画素単位での画像縮小による平滑化にも線幅不均一性の課題が残る。 On the other hand, with respect to the line portion having a 2-dot width, when the above-mentioned simple shift and smoothing are applied, the line width changes uniformly before and after the shift, as shown in FIG. 10 (b). On the other hand, when the smoothing by reduction described this time is applied, as shown in FIG. 10D, an area composed of 100% pixels (black pixels) and intermediate level pixels and 100% pixels (black) are applied. The area consisting of only pixels) is nested at the shift coordinates. This result is obtained because the line width is the same as the reduction processing unit (2 pixels in this example), the phase shifts due to the shift, and the interference occurs, and the width is always a multiple of 2 due to the enlargement. It becomes an unavoidable phenomenon in the line part. Even if there is interference, the density is preserved digitally, but it is difficult to maintain the uniformity of the width of those lines with different values and widths after print output. Therefore, the problem of line width non-uniformity remains even in smoothing by image reduction in units of 2 × 2 pixels.

この縮小による平滑化手法でも残る線幅不均一の課題は、画像縮小時に4画素平均を求める際、そのサンプリング形状を矩形形状(前述の例では2×2の正方形)から雁行型形状(Z型形状、かぎ型形状ともいう)に変更することで解消することが可能になる。以降、この課題解決の手法に関して詳しく述べる。 The problem of non-uniform line width that remains even with this smoothing method by reduction is that when calculating the 4-pixel average during image reduction, the sampling shape is changed from a rectangular shape (2 × 2 square in the above example) to a goose-shaped shape (Z type). It can be solved by changing to a shape (also called a hook shape). Hereinafter, the method for solving this problem will be described in detail.

<画像拡大を伴う画像シフト、及び、雁行型サンプリングを用いた画像縮小による平滑化>
以下、線幅不均一の課題を解決するために行われる、本実施形態における、画像拡大を伴う画像シフト、および、雁行型サンプリングを用いた画像縮小による平滑化に関して、再び図8を用いて説明する。
<Image shift with image enlargement and smoothing by image reduction using flying geese sampling>
Hereinafter, the image shift accompanied by image enlargement and the smoothing by image reduction using flying geese paradigm sampling, which are performed to solve the problem of non-uniform line width, will be described again with reference to FIG. To do.

前述の2×2画素単位でのサンプリングによる縮小(平滑化)と同様、HT処理部107は、S801にて、入力画像を主走査方向と副走査方向とのそれぞれにおいて2倍に拡大し、ステップS802にて、該拡大した画像に対する2値化処理を行う。尚、この画像拡大は前述のものと同様に単純な水増しである。また、ここでも、1200dpiの画像を2400dpiの画像に拡大するケースを挙げながら説明する。 Similar to the above-mentioned reduction (smoothing) by sampling in units of 2 × 2 pixels, the HT processing unit 107 enlarges the input image twice in each of the main scanning direction and the sub scanning direction in S801, and steps. In S802, a binarization process is performed on the enlarged image. It should be noted that this image enlargement is a simple padding as in the above. Further, here as well, the case where the image of 1200 dpi is enlarged to the image of 2400 dpi will be described.

ここで、S802で用いるディザマトリクスについて、図9(a)及び図9(c)の例を挙げて説明する。図9(a)及び図9(c)に示すディザマトリクスは、図6に示したディザ閾値マトリクスの中央部を切り出したものになっており、図9(a)は切り出したままの拡大前のものであり、図9(c)は、線幅不均一の課題を解決する形態に係る拡大後のものである。前述した図9(b)のマトリクス同様に、図9(c)のマトリクスも、図9(a)のディザマトリクスを単純に4倍に拡大したものではない。つまり、その後の縮小処理、具体的には縮小時に用いる雁行型のサンプリング形状を想定し、最小孤立点のサイズを変更するように、かつ最小孤立点の形状が斜めになるよう変更している。このようなディザマトリクスを用いる場合、先に説明した図9(b)のディザマトリクス同様に、2値化された結果のドットの副走査方向長さが奇数になる。 Here, the dither matrix used in S802 will be described with reference to the examples of FIGS. 9 (a) and 9 (c). The dither matrix shown in FIGS. 9 (a) and 9 (c) is obtained by cutting out the central portion of the dither threshold matrix shown in FIG. 6, and FIG. 9 (a) shows the cut-out portion before enlargement. FIG. 9 (c) is an enlarged view of a mode for solving the problem of non-uniform line width. Like the matrix of FIG. 9 (b) described above, the matrix of FIG. 9 (c) is not simply a four-fold enlargement of the dither matrix of FIG. 9 (a). That is, assuming the subsequent reduction processing, specifically, the flying geese-shaped sampling shape used at the time of reduction, the size of the minimum isolated point is changed and the shape of the minimum isolated point is changed to be slanted. When such a dither matrix is used, the sub-scanning direction length of the dots as a result of binarization becomes an odd number, as in the dither matrix of FIG. 9B described above.

HT処理部107による処理の後、画像シフト部108は、S803における画像シフト処理と、S804における縮小処理とを行う。詳しく説明すると、S803にて、S801〜S802にて拡大、2値化された画像に対して、プロファイル特性に基づき求まる座標位置にて、シフト処理(オフセット)を行うことで画像の幾何補正を行う。 After the processing by the HT processing unit 107, the image shifting unit 108 performs the image shifting processing in S803 and the reduction processing in S804. More specifically, in S803, the image is geometrically corrected by performing shift processing (offset) at the coordinate position obtained based on the profile characteristics of the enlarged and binarized image in S801 to S802. ..

S803に関しては先の内容と重複するため詳細は割愛するが、S801〜S802にて拡大及び2値化された画像に対し、画像シフト部108はまず、シフトすべき座標の情報として、乗り換えポイントの各座標及び乗り換えポイント毎の補正の向きを導出する。尚、ここでも前述の例と同様に、S801にて1200dpiの画像が2400dpiの画像に拡大されたケースを挙げて説明する。座標情報の導出後、求めた座標において、レーザー走査方向に直行する副走査方向に画像をシフトさせる。 Details of S803 are omitted because they overlap with the previous contents, but for the images enlarged and binarized in S801 to S802, the image shift unit 108 first provides information on the coordinates to be shifted as information on the transfer point. The direction of correction for each coordinate and transfer point is derived. Here, as in the above example, a case where the image of 1200 dpi is enlarged to the image of 2400 dpi in S801 will be described. After deriving the coordinate information, the image is shifted in the sub-scanning direction orthogonal to the laser scanning direction at the obtained coordinates.

その後S804では、先の説明と同様に、元(拡大前)の解像度(本例では1200dpi)へ戻す縮小処理を行う。このように解像度を縮小することで(本例では2400dpi→1200dpiと1/2に縮小する)、1画素未満の段差補間と等価な処理を適用することが可能である。 After that, in S804, as in the above description, the reduction process for returning to the original (before enlargement) resolution (1200 dpi in this example) is performed. By reducing the resolution in this way (in this example, it is reduced to 1/2 from 2400 dpi to 1200 dpi), it is possible to apply a process equivalent to step interpolation of less than one pixel.

この縮小の際に用いる平均化のためのサンプリング形状について、図11を用いて説明する。本実施形態では、前述した図11(a)に示すような矩形のサンプリング形状の領域111に含まれる4画素の平均値ではなく、図11(b)に示すような雁行型のサンプリング形状の領域112に含まれる4画素の平均値を用いる。 The sampling shape for averaging used at the time of this reduction will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the region of the gantry-shaped sampling shape as shown in FIG. 11B is not the average value of the four pixels included in the rectangular sampling shape region 111 as shown in FIG. 11A. The average value of 4 pixels included in 112 is used.

ここで参考のため、雁行型サンプリングを用いた縮小による平滑化処理を、極ハイライトの中間調領域と線画像に適用した結果を、前述した2×2の矩形領域に含まれる4画素の平均値を用いた縮小による平滑化を適用した結果と対比して、図10を用いて説明する。 Here, for reference, the result of applying the smoothing process by reduction using flying geese paradigm to the midtone region of the polar highlight and the line image is the average of 4 pixels included in the 2 × 2 rectangular region described above. It will be described with reference to FIG. 10 in comparison with the result of applying smoothing by reduction using a value.

図10(e)および図10(f)は、雁行型サンプリングを用いた縮小による平滑化処理を適用した結果を示す。詳しくは、図10(e)は縮小前を示し、図10(f)は縮小後(つまり平滑化後)を示している。本例では、図10(e)における4画素の雁行型領域102を単位に、縮小を行う。 10 (e) and 10 (f) show the results of applying the smoothing process by reduction using the flying geese paradigm sampling. Specifically, FIG. 10 (e) shows before reduction, and FIG. 10 (f) shows after reduction (that is, after smoothing). In this example, the reduction is performed in units of the 4-pixel geese-shaped region 102 in FIG. 10 (e).

図10(e)に示すように、ハーフトーン処理にて出現するハイライト部での孤立ドットをあえて斜めにし、縮小時に用いる雁行型形状と向き及びサイズを合わせることで、縮小後に広がりを抑えることができる。図11(b)に示すような雁行型領域112に含まれる4画素のうち黒画素の数が1であれば25%のPWM発光を行い、該数が2であれば50%のPWM発光を行い、該数が3であれば75%のPWM発光を行い、該数が4であれば100%のPWM発光を行う。 As shown in FIG. 10 (e), the isolated dots in the highlight portion appearing in the halftone processing are intentionally slanted, and the orientation and size are matched with the flying geese paradigm shape used at the time of reduction to suppress the spread after reduction. Can be done. If the number of black pixels among the four pixels included in the flying geese paradigm region 112 as shown in FIG. 11B is 1, 25% of PWM light emission is performed, and if the number is 2, 50% of PWM light emission is performed. If the number is 3, 75% PWM emission is performed, and if the number is 4, 100% PWM emission is performed.

最小孤立ドットの次のサイズの孤立ドットに関しては、2画素をハーフトーニング処理で用いるマトリクスで斜めにレイアウトし、同様の角度で斜めに平均化することで、副走査方向片側において100%PWM発光の濃度域を作ることが可能になる。このため、極ハイライト部において、前述した図10(d)と同様に孤立ドットの広がりは抑えられ、中間レベルのドット発生も図10(d)と同程度に抑えられている。 For isolated dots of the size next to the smallest isolated dot, two pixels are laid out diagonally in the matrix used in the half toning process, and by averaging diagonally at the same angle, 100% PWM emission is performed on one side in the sub-scanning direction. It becomes possible to create a concentration range. Therefore, in the polar highlight portion, the spread of isolated dots is suppressed as in FIG. 10 (d) described above, and the generation of dots at an intermediate level is also suppressed to the same extent as in FIG. 10 (d).

一方、2ドット幅の線部に関しては、前述の2×2矩形領域の4画素平均を用いた縮小による平滑化を適用した場合、ライン幅不均一の課題があったが、ここで説明した雁行型領域の4画素平均を用いた縮小による平滑化を適用した場合、該課題が解決する。図10(f)に示すように、前述した簡単なシフトおよび平滑化による段差補間処理を適用した結果(図10(b)参照)と同様の結果を得ることができる。 On the other hand, regarding the line portion having a 2-dot width, when the smoothing by reduction using the 4-pixel average of the above-mentioned 2 × 2 rectangular region is applied, there is a problem of non-uniform line width. The problem is solved when smoothing by reduction using a 4-pixel average of the mold region is applied. As shown in FIG. 10 (f), the same result as the result of applying the step interpolation processing by the simple shift and smoothing described above (see FIG. 10 (b)) can be obtained.

結果的に、このような雁行型サンプリングによる縮小により、簡単なシフトおよび平滑化において課題だった孤立ドットの不安定性による中間調の濃度ムラの課題とともに、2×2画素の平均を用いた縮小が持つ線幅不均一性の課題を解決している。図10(f)からも、雁行型サンプリングによる縮小により、孤立ドットの再現と線幅均一性との両立が図れていることが分かる。 As a result, due to such reduction by geese-type sampling, reduction using the average of 2 × 2 pixels is achieved along with the problem of uneven density of halftones due to the instability of isolated dots, which was a problem in simple shift and smoothing. It solves the problem of line width non-uniformity. From FIG. 10 (f), it can be seen that the reproduction of the isolated dots and the line width uniformity are compatible with each other by the reduction by the flying geese paradigm sampling.

以上、レーザー走査の幾何補正に伴う画素単位のシフトによる段差の補間に関し、画像拡大を伴う画像シフト、および、雁行型サンプリングによる画像縮小を用いる方法を説明した。この方法により、PWMを用いた1画素未満への段差補間を行いながら、中間調領域での孤立ドットの安定性とライン幅均一性とを両立することが可能となる。 As described above, regarding the interpolation of the step by the pixel-by-pixel shift accompanying the geometric correction of the laser scanning, the method of using the image shift accompanied by the image enlargement and the image reduction by the gantry sampling has been described. According to this method, it is possible to achieve both stability of isolated dots and line width uniformity in the halftone region while performing step interpolation to less than one pixel using PWM.

尚、前述の形態では、拡大時に単純水増しを行い、縮小時に雁行型サンプリングでの平均化を行うケースを挙げて説明したが、拡大時に雁行型に拡大した後に、縮小時に2×2画素の平均化を行ってもよい。つまり、拡大と縮小とで形状を入れ替えても同様の効果を得ることができる。但し、その際に使用するディザマトリクスは、図9(b)で説明した2×2単位でサンプリングされることを考慮したマトリクスである必要がある。 In the above-described embodiment, the case where simple padding is performed at the time of enlargement and averaging is performed by flying geese paradigm sampling at the time of reduction has been described, but after enlarging to the flying geese paradigm at the time of enlargement, the average of 2 × 2 pixels at the time of reduction is described. May be carried out. That is, the same effect can be obtained even if the shapes are exchanged between enlargement and reduction. However, the dither matrix used at that time needs to be a matrix in consideration of sampling in 2 × 2 units described in FIG. 9B.

また、前述の形態では、副走査方向にのみシフト処理と補間処理を行うケースを説明したが、これらの処理の方向は副走査方向に限るものではない。つまり、主走査方向にシフト処理と補間処理とを行ってもよい。また、レーザー走査による露光を例に挙げて説明したが、LEDなどを光源とするレーザー走査を行わない露光手段に対しても同様の効果が望める。この露光では、LEDが感光体に対して1列に接する形で画像の1辺の画素数分配置され、回転する感光体に露光する。この場合は、LED列の組付け精度に起因して発生する色毎のズレ等が、レーザー走査の曲がりに該当することになる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the shift processing and the interpolation processing are performed only in the sub-scanning direction has been described, but the directions of these processes are not limited to the sub-scanning direction. That is, the shift process and the interpolation process may be performed in the main scanning direction. Further, although the exposure by laser scanning has been described as an example, the same effect can be expected for an exposure means that uses an LED or the like as a light source and does not perform laser scanning. In this exposure, LEDs are arranged in a row in contact with the photoconductor for the number of pixels on one side of the image, and the rotating photoconductor is exposed. In this case, the deviation for each color caused by the assembly accuracy of the LED row corresponds to the bending of the laser scanning.

[その他の実施形態]
本発明は、前述の実施形態の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ー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)によっても実現可能である。尚、本発明は、前述の実施形態の要素を適宜組み合わせて構成してもよい。
[Other Embodiments]
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It is also possible to realize the processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions. The present invention may be configured by appropriately combining the elements of the above-described embodiments.

102・・・画像処理部
107・・・HT処理部
108・・・画像シフト部
113・・・PWM部
102 ... Image processing unit 107 ... HT processing unit 108 ... Image shift unit 113 ... PWM unit

Claims (13)

光源による光走査の傾き特性を取得する取得手段と、
第1解像度の画像データを、該第1解像度より高い第2解像度の画像データに変換する第1変換手段と、
前記第2解像度の画像データに対して、前記傾き特性に応じて導出される第1方向の位置において、前記第1方向と異なる第2方向に1画素単位で画像をシフトさせる処理を行うシフト処理手段と、
前記シフト処理手段によるシフト後の画像データを、前記第1解像度の画像データに変換する第2変換手段と、
前記第2変換手段により取得された前記第1解像度の画像データに対して、該画像データの画素値を前記光源の露光時間に相当する値に変換するパルス幅変調手段であって、画像を1画素未満の単位で補正するパルス幅変調手段と、
を有し、
前記第1変換手段または前記第2変換手段は、雁行型形状の領域を単位とする変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
An acquisition means for acquiring the tilt characteristics of optical scanning by a light source,
A first conversion means for converting image data of the first resolution into image data of a second resolution higher than the first resolution, and
Shift processing for shifting the image data of the second resolution in units of one pixel in a second direction different from the first direction at a position in the first direction derived according to the tilt characteristic. Means and
A second conversion means that converts the image data after shifting by the shift processing means into the image data of the first resolution, and
It is a pulse width modulation means that converts the pixel value of the image data into a value corresponding to the exposure time of the light source with respect to the image data of the first resolution acquired by the second conversion means. Pulse width modulation means that corrects in units of less than a pixel,
Have,
The first conversion means or the second conversion means is an image processing apparatus characterized in that conversion is performed in units of a flying geese-shaped region.
前記第1変換手段により取得された前記第2解像度の画像データの画素値を低諧調化するディザ処理手段を更に有し、
前記シフト処理手段は、前記ディザ処理手段により取得された低諧調後の画像データに対して処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
Further, it has a dither processing means for reducing the pixel value of the image data of the second resolution acquired by the first conversion means.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the shift processing means processes the image data after low gradation acquired by the dither processing means.
前記第1変換手段は、1画素を2×2矩形領域の4画素に拡大し、
前記第2変換手段は、前記雁行型形状の領域に含まれる画素の画素値を平均化する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
The first conversion means expands one pixel into four pixels in a 2 × 2 rectangular area.
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the second conversion means averages the pixel values of the pixels included in the flying geese-shaped region.
前記第1変換手段は、前記雁行型形状の領域を単位とする斜め方向に画像を拡大する処理を行い、
前記第2変換手段は、2×2矩形領域に含まれる画素の画素値を平均化する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
The first conversion means performs a process of enlarging an image in an oblique direction with the flying geese-shaped region as a unit.
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the second conversion means averages the pixel values of the pixels included in the 2 × 2 rectangular region.
前記ディザ処理手段は、前記第1変換手段により取得された前記第2解像度の画像データに対しディザマトリクスを適用し、
前記ディザマトリクスでは、前記第1方向における所定の位置において前記第2方向に沿って配列する複数の閾値について、該複数の閾値のうち最小のものが1箇所だけ存在することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
The dither processing means applies a dither matrix to the image data of the second resolution acquired by the first conversion means.
The dither matrix is characterized in that, of a plurality of threshold values arranged along the second direction at a predetermined position in the first direction, only one of the plurality of threshold values is the smallest. The image processing apparatus according to 3.
前記ディザマトリクスにおいて、前記第2方向に沿って配列する複数の閾値のうち最小のものが斜めに配されていることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 5, wherein in the dither matrix, the smallest of a plurality of threshold values arranged along the second direction is diagonally arranged. 前記ディザマトリクスにおいて、同一の閾値が連続する領域であって、前記雁行型形状と同一の形状の領域が存在することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 6, wherein in the dither matrix, there is a region in which the same threshold value is continuous and has the same shape as the flying geese paradigm shape. 前記画像処理装置は、複数のトナー色に対応する複数の前記光源からの光走査により記録媒体に画像を形成する画像形成装置で用いるための画像データに対する処理を行い、
前記取得手段、前記第1変換手段、前記シフト処理手段、および前記第2変換手段はそれぞれ、前記複数の光源それぞれに対する処理を独立に行う
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus processes image data for use in an image forming apparatus that forms an image on a recording medium by light scanning from a plurality of the light sources corresponding to a plurality of toner colors.
One of claims 1 to 7, wherein each of the acquisition means, the first conversion means, the shift processing means, and the second conversion means independently performs processing on each of the plurality of light sources. The image processing apparatus according to.
前記第1変換手段による画像データの変換は、前記第1方向と前記第2方向との解像度をそれぞれ2倍にする変換であり、
前記第2変換手段による画像データの変換は、前記第1方向と前記第2方向との解像度をそれぞれ1/2にする変換である
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の画像処理装置。
The conversion of the image data by the first conversion means is a conversion that doubles the resolutions of the first direction and the second direction, respectively.
The conversion of image data by the second conversion means is a conversion in which the resolutions of the first direction and the second direction are each halved, according to any one of claims 1 to 8. The image processing apparatus described.
前記第1方向は、前記光源の主走査方向であり、
前記第2方向は、前記第1方向に直行する副走査方向である
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像処理装置。
The first direction is the main scanning direction of the light source.
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the second direction is a sub-scanning direction orthogonal to the first direction.
光源による光走査の傾き特性を取得する取得手段と、
第1解像度の画像データに対して、前記傾き特性に応じて導出される第1方向の位置において、前記第1方向と異なる第2方向に1画素単位で画像をシフトさせる処理を行うシフト処理手段と、
前記シフト処理手段によるシフト後の画像データを、前記第1解像度より低い第2解像度の画像データに変換する第1変換手段と、
前記第1変換手段により取得された前記第2解像度の画像データに対して、該画像データの画素値を前記光源の露光時間に相当する値に変換するパルス幅変調手段であって、画像を1画素未満の単位で補正するパルス幅変調手段と、
を有し、
前記第1変換手段は、雁行型形状の領域を単位とする変換を行うことを特徴とする画像処理装置。
An acquisition means for acquiring the tilt characteristics of optical scanning by a light source,
A shift processing means for shifting an image of first resolution image data in units of one pixel in a second direction different from the first direction at a position in the first direction derived according to the tilt characteristic. When,
A first conversion means for converting image data after shifting by the shift processing means into image data having a second resolution lower than the first resolution, and
It is a pulse width modulation means that converts the pixel value of the image data into a value corresponding to the exposure time of the light source with respect to the image data of the second resolution acquired by the first conversion means. Pulse width modulation means that corrects in units of less than a pixel,
Have,
The first conversion means is an image processing apparatus characterized in that conversion is performed in units of a flying geese-shaped region.
光源による光走査の傾き特性を取得するステップと、
第1解像度の画像データを、該第1解像度より高い第2解像度の画像データに変換する第1変換ステップと、
前記第2解像度の画像データに対して、前記傾き特性に応じて導出される第1方向の位置において、前記第1方向と異なる第2方向に1画素単位で画像をシフトさせる処理を行うシフト処理ステップと、
前記シフト処理ステップによるシフト後の画像データを、前記第1解像度の画像データに変換する第2変換ステップと、
前記第2変換ステップにより取得された前記第1解像度の画像データに対して、該画像データの画素値を前記光源の露光時間に相当する値に変換するパルス幅変調ステップであって、画像を1画素未満の単位で補正するパルス幅変調ステップと、
を有し、
前記第1変換ステップまたは前記第2変換ステップにおいて、雁行型形状の領域を単位とする変換を行うことを特徴とする画像処理方法。
Steps to acquire the tilt characteristics of optical scanning by a light source,
The first conversion step of converting the image data of the first resolution into the image data of the second resolution higher than the first resolution, and
Shift processing for shifting the image data of the second resolution in units of one pixel in a second direction different from the first direction at a position in the first direction derived according to the tilt characteristic. Steps and
A second conversion step of converting the image data after the shift by the shift processing step into the image data of the first resolution, and
In the pulse width modulation step of converting the pixel value of the image data into a value corresponding to the exposure time of the light source with respect to the image data of the first resolution acquired by the second conversion step, the image is converted into 1 A pulse width modulation step that corrects in units of less than a pixel,
Have,
An image processing method characterized in that, in the first conversion step or the second conversion step, conversion is performed in units of a flying geese-shaped region.
コンピュータに請求項12に記載の方法を実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to perform the method according to claim 12.
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