JP2023128484A - 画像形成装置、その制御方法、及びプログラム - Google Patents

画像形成装置、その制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】感光体上での光量のばらつきによる濃度ムラの発生を抑制する。【解決手段】印刷対象の画像データのハーフトーン処理された画像データを取得し、複数の発光素子から照射された光による感光体上での光量のばらつきを補正するための、前記光量のばらつきの要因の種類に対応した複数の補正情報を生成し、補正情報を用いてハーフトーン処理された画像データを補正するが、印刷対象の画像データを補正しない。【選択図】図11

Description

本発明は、光源としてラインヘッドを利用した電子写真方式の画像形成装置において、濃度ムラの発生を抑制する技術に関する。
複数の発光素子が並んだラインヘッドを露光手段として利用した電子写真方式の画像形成装置では、感光体上で主走査位置毎に光量が均一でない場合がある。このように光量が均一でないと、記録媒体上に形成された画像に主走査方向の濃度ムラが生じる可能性がある。この濃度ムラの発生を抑制するため、例えば、感光体上の光量を主走査位置毎に補正する回路を設け、この補正回路によって露光手段で使用する画像データを補正する。具体的には、記録媒体上に画像を形成する際、予めメモリに保持され、各発光素子に対応した光量差を示す補正プロファイルを基に、再現濃度が高くなる領域に対応する発光素子を消灯させるように画像データを補正する。
この点、特許文献1では、発光素子以外に起因する光量のばらつきを補正する補正処理を、ハーフトーン処理を行う前の画像データに対して実施する技術を開示している。
特開2018-151566号公報
上述の特許文献1では、補正が実施された部分のサイズがハーフトーン処理の影響を受けることから、ハーフトーン処理後の画像データにあっては、上述の補正が適切に反映されていなかった。
本開示の一態様に係る画像形成装置は、光源として、複数の発光素子が配置されたラインヘッドを利用した電子写真方式の画像形成装置であって、印刷対象の画像データのハーフトーン処理された画像データを取得する取得手段と、前記複数の発光素子から照射された光による感光体上での光量のばらつきを補正するための、前記光量のばらつきの要因の種類に対応した複数の補正情報を生成する生成手段と、前記補正情報を用いて、前記ハーフトーン処理された画像データを補正する補正手段と、を有し、前記補正手段は、前記印刷対象の画像データを補正しないことを特徴とする。
本開示によれば、感光体上での光量のばらつきによる濃度ムラの発生を抑制することができる。
システムの構成を説明する図である。 画像形成装置の構成を説明するブロック図である。 画像形成装置が有する印刷部の断面図である。 LEDラインヘッドの構成例を示す図である。 LEDチップの配置例を示す図である。 LED発光素子とロッドレンズと電流源との対応関係を示す図である。 画像処理部の構成を説明する機能ブロック図である。 光量補正を実施していないHT画像例およびその印刷物例を示す図である。 光量補正を実施したHT画像例およびその印刷物例を示す図である。 画像処理部による処理の流れを示すフローチャートである。 HT濃度補正処理部の構成を説明する機能ブロック図である。 補正プロファイル例を示す図である。 マトリクス例およびマトリクスの使用例を説明するための図である。 補正データとマトリクスとを用いた補正信号の生成を説明するための図である。 HT濃度補正処理部による処理の流れを示すフローチャートである。 合成プロファイル取得部による処理の詳細な流れを示すフローチャートである。 第三の補正プロファイルを更新する処理の詳細な流れを示すフローチャートである。 キャリブレーションチャートの模式図である。 HT濃度補正処理部の構成を説明する機能ブロック図である。 HT濃度補正処理部による処理の流れを示すフローチャートである。 合成プロファイル取得部による処理の詳細な流れを示すフローチャートである。 マトリクスデータ、HT画像データと閾値との対応関係を説明するための図である。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本開示を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本開示の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。
[実施形態1]
図1は、本実施形態に係る画像形成装置101を含むシステムの構成を説明する図である。本システムは、画像形成装置101、ホストコンピュータ102、モバイル端末103、サーバ104を有する。これら装置は、相互にデータを送受信可能にネットワーク105と接続している。画像形成装置101は、電子写真方式で画像を形成(印刷)する。画像形成装置101は、ネットワーク105を介してホストコンピュータ102、モバイル端末103、サーバ104、または不図示の他の画像処理装置などから画像データを受信して印刷(画像形成)を実行する。また、画像形成装置101は、自身に付属する画像読取部202により原稿を読み取って得られた画像データを、ネットワーク105を介してホストコンピュータ102、モバイル端末103、またはサーバ104に送信できる。さらに、画像形成装置101は、自身に付属する印刷部206を利用して、その読み取って得られた画像データを印刷することにより、コピー動作を実現できる。
なお、本実施形態では、画像形成装置101が、ハーフトーン処理を印刷対象の画像データに実施する画像処理装置である例を説明するが、これに限定されない。ハーフトーン処理等の画像処理は、印刷対象の画像データの送信元であるホストコンピュータ102等で実行されてもよい。また、画像形成装置101と、画像データの送信元であるホストコンピュータ102、モバイル端末103、またはサーバ104等とが連携して、以降で説明する処理を分散してもよい。
<画像形成装置の構成>
図2は、画像形成装置101の構成を説明する機能ブロック図である。画像形成装置101は、データ入力部(受信部)201、画像読取部202、制御部203、記憶部204、UI(ユーザインターフェース)部205、印刷部206、画像処理部207を有する。
データ入力部201は、例えばサーバ104から送信された印刷データを、ネットワーク105を介して受信して入力する。画像読取部202は、スキャナを有し、原稿の画像を読み取って、原稿の画像データを取得する。制御部203は、画像形成装置101の動作を制御するように構成され、CPU208、ROM209、およびRAM210を有する。CPU208は、ROM209に記憶されているプログラムを実行して後述する処理を実行する。記憶部204は、例えばハードディスクドライブ(HDD)のような大容量のデータを記憶する記憶デバイスである。CPU208は、記憶部204に記憶されているプログラムをRAM210に展開して、後述する処理を実行するように構成されてもよい。UI部205は、操作パネルや表示部を含み、ユーザへのメッセージを表示したり、ユーザによる操作指示を受付けたりする。なお、UI部205は、タッチパネル機能を備えていてもよい。
印刷部206は、プリンタエンジンであり、本実施形態では電子写真方式かつ、タンデム方式で記録媒体上に複数色(例えば、Cyan/Magenta/Yellow/Black。以下、C/M/Y/Kと称す。)のトナー像を重ね合わせた画像を形成する。なお、色材の構成はこれに限定されない。ブラック単色の画像形成装置であってもよいし、上記の4色以外の色を有していてもよい。本実施形態において印刷部206は、主走査方向及び副走査方向に2400dpiの印刷解像度を持つ構成で説明を行う。上記の印刷解像度は一例であり、これに限定されない。
また、印刷部206は、感光体への露光制御で用いる各色のラインヘッド毎にROM211を有する。ROM211は、ラインヘッド製造工程などの生産工程において治具で測定した、LEDチップの組み付け位置・傾き情報など、個々のラインヘッドが持つ製造バラツキ情報を保持する。さらに、ROM211は、光量のばらつきを補正するための補正値をまとめた補正プロファイルを保持する。補正プロファイルの詳細については後述する。
画像処理部207は、入力された印刷データに含まれる画像データに対して各種の画像処理を行う。なお、画像処理部207は、各種の画像処理にそれぞれ特化したハードウェア等の処理部であってもよいし、CPU208が上述のプログラムを実行することにより、その機能を実現する構成であってもよい。
<印刷部の構成>
図3は、中間転写体28を採用したタンデム方式の電子写真方式を用いた画像形成装置101における印刷部206の断面図である。図3を用いて、印刷部206の動作を説明する。なお、図面では、色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット(C/M/Y/K)を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
まず、概略を説明する。印刷部206は、画像処理部207が処理した画像データに応じて感光体22を露光し、静電潜像を形成し、静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。そして、印刷部206は、各色の単色トナー像を中間転写体28上で重ね合わせることで多色トナー像を形成する。印刷部206は、多色トナー像を記録媒体11へ転写して、定着装置31で記録媒体上の多色トナー像を定着させる。
次に、印刷部206の構成の詳細について、図3を用いて説明する。注入帯電器23は、感光体22の表面をあらかじめ定められた電位に一様に帯電させるためのものであり、スリーブ23Sを有する。
感光体22は、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて回転するものである。駆動モータは、画像形成動作に応じて図3において反時計周り方向に感光体22を回転させる。露光手段は、感光体22と平行して配置されているLEDラインヘッド24からLEDによる露光光を感光体22へ照射し、感光体22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。すなわち、LEDラインヘッド24は、電子写真方式の画像形成装置において、露光手段の光源として利用される。
現像器26は、感光体22上の静電潜像を単色トナーで可視化するためのものであり、スリーブ26Sを有する。なお、現像器26は感光体22との脱着が可能となっている。
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3において時計周り方向に回転する。感光体22とその対向に位置する一次転写ローラ27の回転に伴って、中間転写体28に単色トナー像が転写される。一次転写ローラ27に適当な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により、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。
更に、CMYKのステーション毎の単色トナー像は、中間転写体28上で重ね合わされる。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。また、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に適当なバイアス電圧を印加することで、静電的にトナー像が転写される。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、位置29aで記録媒体11に当接し、印字処理後は位置29bに離間する。
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に、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、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、多色トナー像を保持した記録媒体11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。
トナー定着後の記録媒体11は、その後、不図示の排出ローラによって不図示の排紙トレイに排出され、画像形成動作が終了する。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ものであり、中間転写体28上に形成された4色の多色トナー像を記録媒体11に転写した後に残った廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
<LEDラインヘッドの構成>
図4は、感光体22に平行配置されたLEDラインヘッド24の構成例を示す図である。本実施形態では、LEDラインヘッド24は、LEDラインヘッド24の駆動を制御する各種信号を供給するための回路が形成されたプリント基板40と、レンズアレイ41とを含む。さらに、プリント基板40上には複数のLEDチップ42が千鳥に配置される。LEDラインヘッド24の大きさは、例えば、主走査方向にて、感光体22とほぼ同じ大きさであってもよいし、感光体22よりも小さい大きさであってもよい。
LEDチップ42の構成例について、図を用いて説明する。図5は、LEDチップ42の構成例を模式的に示す図である。図5に示すように、LEDチップ42にLED発光素子43が等間隔に512個配置される。LED発光素子として、例えば、LED(Light Emitting Diode)や有機LED(Organic Light Emitting Diode)を用いることが可能である。LEDチップ42内の端部において、異なるLEDチップ42に含まれるLED発光素子43と主走査位置が重なる配置となっている。図5では異なるチップ間で発光素子が4個重なった状態で配置している。なお、LEDチップ42の配置や発光素子数はこれに限定されない。例えば、LED発光素子43が主走査方向および副走査方向に二次元的に配置されてもよい。以下に、LEDラインヘッド24の構成の説明に加え、本実施形態で補正する感光体上での光量のばらつきの要因について説明する。
まず、LEDチップ42内のLED発光素子43と後述するロッドレンズ・電流源との対応関係について、図を用い説明する。図6は、LEDチップ42内のLED発光素子43と後述するロッドレンズ・電流源との対応関係を示す図である。図6(a)にLEDラインヘッド内にて温度変化が無い場合を示し、図6(b)にLEDラインヘッド内にて温度変化があった場合を示す。LEDラインヘッド24に起因して発生する感光体上での光量のばらつきについて説明する。
<LEDラインヘッド24に起因する要因>
レンズアレイ41は、LEDチップ42と感光体22との間に設けられて結像レンズとして機能するデバイスである。レンズアレイ41は、屈折率分布型のロッドレンズが、図6(a)に示すように、例えば4個のLED発光素子43に1つのロッドレンズが対応したピッチで配列されて構成されており、各LED発光素子43から出射された光を感光体22に結像させる。ロッドレンズは中央と端とで透過率に差があるため、感光体22上での光量がばらつく。本実施形態では、このレンズ位置による光量のばらつきを補正する補正値を第一の補正プロファイル901として有する。すなわち、第一の補正プロファイル901は、レンズ位置による感光体上での光量のばらつきを補正するための補正情報であるともいえる。また、LEDラインヘッド24内の温度によって、プリント基板40が伸縮する。プリント基板40が伸縮することで付属するLED発光素子43の位置も変動する。ただし、レンズアレイ41の位置は変動しない。その結果、LED発光素子43とロッドレンズとの対応関係が図6(a)(b)の関係のように、ロッドレンズとLED発光素子43との距離を維持したまま平行に移動する。この対応関係のズレを考慮して、レンズアレイ41はLEDチップ42よりも広い幅で用意されている。図6(a)では、LEDラインヘッド24は、左端にて、LEDチップ42の外側に配置されるロッドレンズ41001をさらに有する。さらにLEDラインヘッド24内の温度を検知する温度センサ212を有し、検知する温度が一定以上変化したことをトリガーとして、第一の補正プロファイル901の中から参照する位置を更新する。第一の補正プロファイル901はすべてのロッドレンズに対応した補正プロファイルをLEDラインヘッド24のROM211に保持する。LEDラインヘッド24内の温度変化に応じてLED発光素子43との対応関係を調整し、参照する位置を更新した結果を制御部203のRAM210に保持し、補正信号の生成に使用する。補正プロファイルの形態と、補正信号の生成方法の詳細については後述する。
プリント基板40には、製造工程で測定されたLEDラインヘッド24の製造バラツキ情報などが記憶されたROM211や、LED発光素子43に電流を供給する電流源が基板裏側などに配置されている。ロッドレンズと同様に、電流源も複数存在し、1つの電流源に複数のLED発光素子43が対応している。電流源とLED発光素子43との対応関係を図6(a)に示す。図6(a)に示すように、例えば8個のLED発光素子と1つの電流源とが対応したピッチで配列されて構成されている。Chip1のLEDチップ42では、左端にある電流源4001が左端の8個のLED発光素子43に対応し、右端にある電流源4020が右端の8個のLED発光素子43に対応している。Chip1のLEDチップ42では、右端の4個のLED発光素子43がロッドレンズ41129に対応し、右端の4個のLED発光素子43の左隣の4個のLED発光素子43がロッドレンズ41129の左隣のロッドレンズ41128に対応している。また、Chip2のLEDチップ42における左端の4個のLED発光素子43は、Chip1のLEDチップ42における右端の4個のLED発光素子43と主走査方向で重なるように配置される。Chip2のLEDチップ42では、左端にある電流源4021が左端の8個のLED発光素子43に対応している。ただし、上述の電流源の個体差によって、LED発光素子43の発光量がばらつき、その結果、感光体22上の光量がばらつく。光量のばらつきを抑制するための補正値を第二の補正プロファイル902として有する。第二の補正プロファイル902は、電流源の個体差による感光体上での光量のばらつきを補正するための補正情報であるともいえる。上述のロッドレンズとLED発光素子43との対応関係と異なり、LED発光素子43と電流源との対応関係は経時的に変化しない。そのため、LEDラインヘッド24組み立て時に、電流源の違いによる発光量差を測定し、測定結果を基に作成した第二の補正プロファイル902を予めラインヘッド毎のROM211に保持しておき、補正信号の生成に使用する。補正プロファイルの形態と、補正信号の生成方法の詳細については後述する。
<LEDラインヘッド24以外に起因する要因>
第一、第二の補正プロファイル901、902は、LEDラインヘッド24に起因するLED発光素子43の発光量のばらつきである。次に、LEDラインヘッド24と感光体22との位置関係に起因する感光体22上での光量のばらつきについて説明する。例えば、感光体22の偏心が挙げられる。感光体22の軸線に対し回転軸が傾いていると、LEDラインヘッド24から感光体22までの距離が主走査位置で変化し、感光体上で光量のばらつきが発生する。感光体上で光量のばらつきはレンズ位置や電流源に比べると低周期なばらつきが発生する。本実施形態では、LEDラインヘッド24と感光体22との位置関係による光量のばらつきを補正する補正値を第三の補正プロファイル903として有する。第三の補正プロファイル903は、LEDラインヘッド24と感光体22との位置関係による感光体上の光量のばらつきを補正するための補正情報であるともいえる。例えば、16個の発光素子毎に補正値を有する。また、LEDラインヘッド24と感光体22との位置関係は、感光体22を含む部品の交換や、交換してから印刷した印刷枚数によって経時的に変化する。そのため、部品交換時のキャリブレーション指示、または主走査方向の濃度ムラが顕在化していることを確認したユーザからの指示をトリガーに第三の補正プロファイル903の更新を実施する。第三の補正プロファイル903は記憶部204に保持される。補正プロファイルの形態と、補正信号の生成方法の詳細については後述する。
以上のように、LEDラインヘッド24では主走査方向に並べられた多数のLED発光素子43が異なる単位でLEDラインヘッド24内の他の部品と対応付いている。そのため、複数の異なる周期が混在した光量のばらつきが発生する。また、LEDラインヘッド24起因以外にも、LEDラインヘッド24と感光体22との位置関係によっても感光体22上で光量のばらつきが発生する。
一方で、感光体上で光量のばらつきを発生させる要因毎に、補正プロファイルの更新の有無や更新のトリガーは異なる。そのため、複数の要因による感光体上での光量のばらつきを統合した1つの補正プロファイルを保持した場合、どれか1つの更新タイミングですべてのデータの更新が必要となり、更新の処理コストが大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、更新タイミングで必要な補正プロファイルのみを更新できるよう、要因毎に補正プロファイルを保持する。すなわち、複数種類の補正プロファイル毎(複数種類の補正情報毎)に異なるタイミングで更新できるように、複数種類の補正プロファイルを保持する。
<画像処理部の構成>
次に、本実施形態に係る画像形成装置101が印刷部206を利用して画像を形成(印刷)する際に、入力した印刷データに含まれる画像データに対して画像処理を実行する画像処理部207の構成について説明する。図7は、画像処理部207の構成を説明する機能ブロック図である。なお、前述したように、画像処理部207の機能はハードウェアで実現されても、或いはCPU208がプログラムを実行することにより実現されてもよい。
画像処理部207は、入力部301、色変換処理部302、レンダリング処理部303、階調補正処理部304、ハーフトーン処理部305、出力部307、HT濃度補正処理部306を含む。なお、HT濃度補正処理部306の頭につくHTはハーフトーンの略記であり、ハーフトーン処理済の画像データを受け付けて処理することを示している。
入力部301は、例えばデータ入力部201で受信した印刷データに含まれるPDL(ページ記述言語)で記述された画像データを受け取る。色変換処理部302は、例えばRGB色空間の画像データをCMYK色空間の画像データへと色変換する。レンダリング処理部303は、受け取ったPDLデータをレンダリングしてイメージデータ(画像データ)に変換する。なお、レンダリング処理部は、ファインと、スーパーファインの指示に応じて、レンダリング処理を切り替えることができる。ファインの指示では、主走査方向及び副走査方向に600dpiの解像度で画像データを生成する。スーパーファインの指示では、主走査方向及び副走査方向に1200dpiの解像度で画像データを生成する。これら解像度の設定は、UI部205によりユーザが指示することができ、また、データ入力部201で受信した印刷データに含まれる解像度の指示によって選択される。
階調補正処理部304は、画像データの中間調に適用するハーフトーン処理のディザマトリクスに応じたプリンター濃度特性が、CMYK各色版の画像データが狙いの出力濃度になるように階調補正を行う。なお、ここで述べたプリンター濃度特性とは、次に示すその印刷物を測定することで得られる。すなわち、HT濃度補正処理部306によってLEDラインヘッド24の光量のばらつきによる濃度ムラ・スジが補正された状態で、各色版の信号値に対してハーフトーン処理をかけた網点パッチを印刷し、その印刷物を測定することで得られる。
ハーフトーン処理部305は、階調補正後のCMYK各色版の画像データに対してハーフトーン処理を行い、画像データの中間調を面積階調で表現したN値化された網点画像(ハーフトーン画像データ)に変換する。以下、ハーフトーン処理済みのハーフトーン画像データを略記であるHTを用い、HT画像データと呼ぶ。なお、本実施形態では、印刷解像度2400dpiへの解像度変換を同時に実施する。つまり、解像度が600dpiの入力画像データに対して、印刷解像度2400dpiに応じたハーフトーン処理を行うため、入力された解像度が600dpi画像データを主走査方向に4倍、副走査方向に4倍、繰り返し参照しながら、ハーフトーン処理を行う。本実施形態の特徴としては、ハーフトーン処理の段階で、必ずしも印刷解像度となっている必要はなく、後述するHT濃度補正処理部306において、印刷解像度の解像度となっていればよい。例えば、ハーフトーン処理部305の後に印刷解像度に変換する解像度変換機能を有した処理部を設けてもよい。
HT濃度補正処理部306は、印刷部206内の各色版のラインヘッドが持つROM211から第一および第二の補正プロファイルを、記憶部204から第三の補正プロファイルを取得し、これらの補正プロファイルを基に主走査位置毎に補正信号を生成する。ハーフトーン処理後の画像データに対して、主走査位置ごとの補正信号に基づいた濃度補正を行う。
<HT画像データの調整による光量補正方法>
HT画像データの補正によって、光量のばらつきを調整する方法について、図を用いて説明する。図8は、光量補正を実施していないHT画像データ例およびその印刷物を説明するための図であって、図8(a)にHT画像データにおける点灯画素および消灯画素を示し、図8(b)に図8(a)のHT画像データによる印刷物を示す。例えば、図8(a)に示すように、全てのLED発光素子43を発光させたHT画像データを基に均一な濃度となる印刷物の生成を試みても、感光体22上での光量がばらつくと、次に示すようになる。すなわち、感光体の主走査位置毎の光量のばらつきにより、図8(b)に示すように、主走査位置毎に濃度がばらついた印刷物となってしまう。そこで、他の領域と比べ、相対的に発光量が多くなる領域に対応するLED発光素子43に関しては、確率的に消灯させる。
図9は、光量補正を実施した後の処理済みのHT画像データ例およびその印刷物を説明するための図であって、図9(a)に点灯画素および消灯画素を示し、図9(b)に図9(a)によるHT画像例を示す。図9(a)に示すように、相対的に発光量が多い領域である、主走査方向にて中央領域に対応するHT画像の画素を確率的に消灯させ、複数画素からなる単位面積でみると発光量の差が小さくなるように制御する。その結果、HT画像データの段階では不均一であるものの、感光体上での光量のばらつきが加わることにより、図9(b)に示すように、印刷物として再現される濃度の差は小さくなる。本実施形態では、上述の消灯させる確率を補正プロファイルに応じて決定し、主走査位置毎の光量のばらつきを小さくする。なお、本実施形態の特徴であるHT濃度補正処理部306の詳細については、後述する。
出力部307は、HT濃度補正処理部306で生成された濃度補正信号データを印刷部206に渡す。
<画像処理部207の処理フロー>
画像処理部207を構成する各処理部による処理フローについて、図を用いて説明する。図10は、画像処理部207による画像処理の流れを示すフローチャートである。図10に示す処理は、CPU208が、ROM209に格納されたプログラムを読み出しRAM210に展開して実行することにより達成されるものとする。
S1001では、CPU208は、データ入力部201で受信したドキュメントデータを、画像処理部207の入力部301を介してレンダリング処理部303に渡す。そして、レンダリング処理部303により、入力したドキュメントデータを主走査方向及び副走査方向に600dpiの解像度でRGBのラスタ画像データに変換し、その画像データを色変換処理部302に供給する。
S1002では、CPU208は、色変換処理部302を制御して、生成されたRGBデータをCMYKデータに色変換する処理を実行する。色変換処理後の画像データは、階調補正処理部304に渡される。
S1003では、CPU208は、階調補正処理部304を制御して、画像データの中間調に適用するハーフトーン処理のディザマトリクスに対する画像形成装置101の印刷部206の階調特性を考慮して、各色版の画像データに階調補正処理を実行する。階調補正処理済の画像データは、ハーフトーン処理部305に渡される。中間調に適用するディザマトリクスは複数種類を有し、ユーザはUI部205においてディザマトリクスの種類を指定可能である。印刷部206の階調特性は、ハーフトーン処理のディザマトリクスによって変動するため、ディザマトリクスに応じて階調補正処理を切替える必要がある。そこで、UI部205において指定されたディザマトリクスの種類に応じて、階調補正処理を行うものとする。
S1004では、CPU208は、ハーフトーン処理部305を制御して、階調補正後のCMYKデータに対して解像度変換を行いつつ、LED発光素子43の発光のオンまたはオフを示す1bitデータであるHT画像データを生成する。解像度の変換では、600dpiから印刷解像度の2400dpiへの変換が実行される。生成したHT画像データは、HT濃度補正処理部306に送られる。
S1005では、CPU208は、HT濃度補正処理部306を制御して、CMYK各色のLEDラインヘッド24で保持するROM211と記憶部204から補正プロファイルを取得し、主走査位置毎に補正信号を生成する。HT画像データに対して補正信号に基づき、図8および図9を用いて説明した補正処理を順次実行する。補正処理後のデータは、出力部307に渡される。補正プロファイルや補正値の詳細については後述する。
<HT濃度補正処理部306の詳細構成>
本実施形態におけるHT濃度補正処理部306の構成例について、図を用いて説明する。図11は、本実施形態におけるHT濃度補正処理部306の構成を説明する機能ブロック図である。HT濃度補正処理部306は、第一の補正プロファイル(第一の補正PFとも称す)901、第二の補正プロファイル(第二の補正PFとも称す)902、第三の補正プロファイル(第三の補正PFとも称す)903を有する。HT濃度補正処理部306は、合成プロファイル取得部(合成PF取得部とも称す)904、第一の生成部905、第一の補正信号のマトリクス906、第三の取得部907、第一の補正処理部910を有する。これら機能部により、合成プロファイル取得部904で取得したプロファイルを基に濃度補正が実施される。また、HT濃度補正処理部306は、第二の生成部908、第二の補正信号のマトリクス909、第二の補正処理部911を有する。これら機能部により、第三の取得部907で取得したプロファイルを基に濃度補正が実施される。さらに、HT濃度補正処理部306は、更新部912を有する。この機能部により、経時的な変化に応じて第三の補正プロファイル903が更新される。
<第一、第二、第三の補正プロファイル>
第一、第二、第三の補正プロファイルについて図を用いて説明する。図12は、第一、第二、第三の補正プロファイルのデータ例を示す図である。
第一の補正プロファイル901は、ロッドレンズの位置毎の透過率の違いによる発光素子の光量のばらつきを補正する補正値を保持するデータである。本実施形態では、図12に示すように、第一の補正プロファイル901に対応する第一の補正プロファイル1201は、LEDチップ42の1チップあたり512個のLED発光素子43それぞれに対応したデータを保持する。すなわち、第一の補正プロファイル901は、発光素子単位でデータを保持するともいえる。上述したように、LEDラインヘッドの内の温度に応じて、LED発光素子43とロッドレンズが初期配置よりずれる範囲を予め把握し、ロッドレンズ数に応じたデータと温度に応じた対応関係のズレ量を保持しておく。本実施形態では、プリント基板40の伸縮によって、最大でロッドレンズ1つ(発光素子4個)のずれが発生する例を示している。そのため、第一の補正プロファイル1201は、512個に8個を加えた520個のデータを保持する。データは4bitで保持し、透過率が高く光量を減少させるために発光頻度を低くする主走査位置には15が設定される。反対に、透過率が低くLED発光素子43の発光頻度を維持する場合には0が設定される。なお、これら数字は、消灯確率を示している。
第二の補正プロファイル902は、電流源の違いによるLED発光素子43の光量のばらつきを補正する補正値を保持するデータである。本実施形態では、図12に示すように、第二の補正プロファイル902に対応する第二の補正プロファイル1202は、発光素子8個毎に1つのデータを保持する。本実施形態では、LEDチップ42の1チップあたり512個のLED発光素子43を有することから、第二の補正プロファイル902は、LEDチップ42の1チップあたり64個のデータを保持する。データは第一の補正プロファイル901と同様に4bitで保持し、電流源から供給される電流が強くLED発光素子43の発光頻度を低くする場合には15が設定される。反対に、電流が弱くLED発光素子43の発光頻度を維持する場合には0が設定される。
第三の補正プロファイル903は、LEDラインヘッド24と感光体22との傾きによる感光体22上での光量のばらつきを補正する補正値を保持するデータである。本実施形態では、図12に示すように、第三の補正プロファイル903に対応する第三の補正プロファイル1203は、発光素子16個毎に1つのデータを保持する。本実施形態では、LEDチップ42の1チップあたり512個のLED発光素子43を有することから、1チップあたり32個のデータを保持する。データは8bitで保持し、すべてのLED発光素子43をオン(点灯状態)にした印字チャートを出力し、主走査位置毎の濃度差を基に補正値を決定する。LEDラインヘッド24と感光体22との距離が遠く、光量が弱い領域に対応する補正値を0とし、LEDラインヘッド24と感光体22との距離が近く光量が強い領域に対応する補正値を0よりも大きくする。印字チャートから補正値を生成する工程は、更新部912の工程と同様であり、更新部912の工程にて詳細に後述する。なお、各補正プロファイルを保持するピッチ、データ量は上記例に限定されない。例えば、対応するLED発光素子43の個数がデータの位置によって不均一になってもよい。また、データを多ビット化してもよい。データを多ビット化することにより、より細かい精度で補正を実施することができる。
合成プロファイル取得部904は、第一の取得部913、第二の取得部914、第一の合成処理部915を有する。第一の取得部913は、LEDラインヘッド24内のROM211から取得した第一の補正プロファイルと温度センサ212で得た温度情報とを基に、取得した第一の補正プロファイルの中からLED発光素子43に対応するデータ領域を選定する。第二の取得部914は、LEDラインヘッド24内のROM211から第二の補正プロファイルを取得する。第一の合成処理部915は、第一の取得部913で選定したデータと第二の取得部914で取得したデータを発光素子単位で合成したデータを生成する。合成プロファイル取得部904の詳細は、後述する。
第一の生成部905は、合成プロファイル取得部904で取得した発光素子単位のデータと、第一の補正信号のマトリクス(第一のマトリクスとも称す)906を参照し発光素子に対応する閾値を取得する。そして、第一の生成部905は、第一および第二の補正プロファイル901および902に基づいてHT画像データを補正するための第一の補正信号を生成する。本実施形態における補正信号とは、上述の、HT画像データの調整による光量補正方法で述べた、確率的に消灯させる画素を決定するための消灯率を表す信号値である。本実施形態では、発光素子単位のデータと後述する第一の補正信号のマトリクス906を用いて第一の補正信号を生成する。
<第一の補正信号のマトリクス>
第一の補正信号のマトリクス906の詳細について、図を用い説明する。図13は、第一の補正信号のマトリクスおよびその使用例を説明するための図であり、図13(a)に第一の補正信号のマトリクス例を示し、図13(b)にその使用例を示す。第一の補正信号のマトリクス906は、128×128画素分のマトリクスデータである。第一の補正信号のマトリクス906の模式図を図13(a)に示す。本実施形態では、128×128画素分のマトリクスデータを保持する。このマトリクスデータを使用する場合、図13(b)に示すように、マトリクスデータと、一緒に保持するシフト量とに基づいて、縦方向および横方向にて繰り返して並べて参照することになる。
<第一の補正信号の生成>
第一の生成部905による第一の補正信号の生成について、図を用いて説明する。図14は、第一の補正信号の生成を説明する図である。主走査位置の補正データ1401と、第一の補正信号のマトリクスを参照した閾値1402とを比較し、補正データがマトリクスデータを上回った画素は消灯画素(0)とし、それ以外の画素は点灯可能画素(1)として第一の補正信号1403を生成する。マトリクスとしては、公知のブルーノイズ特性を持つ閾値マトリクスを用いる。ブルーノイズ特性を用いることにより、AMスクリーン型のディザマトリクスよりも細かい網点周期となり、消灯画素が分散される。細かい網点周期で消灯画素位置を決定するため、光量補正による細線の途切れや文字のがたつきが発生することを抑制することが可能となる。さらに、HT画像データと補正信号とが干渉することによる縞模様も抑制することが可能となる。なお、マトリクスデータの周波数特性はブルーノイズに限定されない。補正されるドットが隣接しにくく、細線や文字のがたつきに影響しないドット分散型のマトリクスを用いればよく、公知のグリーンノイズ特性を持つ閾値マトリクスを用いてもよいし、ピンクノイズ特性を持つ閾値マトリクスを用いてもよい。
第三の取得部907は、制御部203内の記憶部204から第三の補正プロファイルを取得し、発光素子単位のデータに変換する処理を実行する。変換処理は、LED発光素子43が対応する主走査位置のプロファイル値を取得することで実施される。
第二の生成部908は、第三の取得部907で取得して変換した発光素子単位のデータと、第二の補正信号のマトリクス(第二のマトリクスとも称す)909とを参照する。そして、第二の生成部908は、第三の補正プロファイル903に基づいてHT画像データを補正するための第二の補正信号を生成する。
第二の補正信号のマトリクス909の形式は、第一の補正信号のマトリクス906と同様であり、異なるのは保持するマトリクスデータの閾値である。第二の補正信号のマトリクス909は、第一の補正信号のマトリクス906と同様に公知のブルーノイズ特性を持ち、位相が第一の補正信号のマトリクス906と異なるマトリクスデータを用いる。第二の補正信号のマトリクス909は、2つの補正処理による補正位置が重複しないように、異なる位相のマトリクスデータを保持する。第二の生成部908による補正データの生成方法は、第一の生成部905による第一の補正信号の生成方法と同様であり、説明を省略する。
第一の補正処理部910は、HT処理部305からHT画像データを取得し、第一の生成部905から第一の補正信号を取得する。そして、第一の補正処理部910は、各画素において、取得したHT画像データと、取得した第一の補正信号とをAND処理する。すなわち、HT画像データが点灯状態(1)であっても、第一の補正信号が消灯画素(0)である場合、第一の補正処理部910は、消灯状態(0)に補正する。
第二の補正処理部911は、第一の補正処理部910から第一の光量補正済みのHT画像データを取得し、第二の生成部908から第二の補正信号を取得する。そして、第二の補正処理部911は、各画素において、取得した第一の光量補正済みのHT画像データと、取得した第二の補正信号とをAND処理する。すなわち、第一の補正処理と同様に、第一の光量補正済みのHT画像データが点灯状態(1)であっても、第二の補正信号が消灯画素(0)である場合、第二の補正処理部911は、消灯状態(0)に補正する。
第一、第二の光量補正を順次実施したHT画像データは、印刷部206に送られる。そして、印刷部206は、処理済みのHT画像データを基に、記録媒体上への画像形成を実施する。
さらに、更新部912は、UI部205からのユーザの指示に基づいて、第三の補正プロファイル903を更新する。すなわち、更新部912は、先ず、UI部205からのユーザの指示に基づき、ROM209に予め保持するキャリブレーションチャートを印刷した結果を画像読取部202で読み取り、主走査位置毎の濃度分布を取得する。そして、更新部912は、取得した主走査位置毎の濃度分布を基に、第三の補正プロファイル903を更新する。主走査位置の中で最も濃度が低い位置を基準とし、基準よりも濃い領域に対応する領域の発光頻度が低くなるような補正値を算出し、第三の補正プロファイル903を更新する。第三の補正プロファイルの更新処理の詳細については後述する。
<HT濃度補正処理部306の処理フロー>
本実施形態のHT濃度補正処理部306の処理フローについて、図を用いて説明する。図15は、本実施形態のHT濃度補正処理部306による画像処理の流れを示すフローチャートである。図15に示す処理は、CPU208が、ROM209に格納されたプログラムを読み出しRAM210に展開して実行することにより達成される。以下のS1501~S1509はCMYK4色のHT画像データの中から、対象となるトナー色、画素位置を順次選択し、処理を実施する。すべての画素で処理が終了するまで、選択する画素を変更し、処理を繰り返す。
S1501では、CPU208は、RAM210に保持されているハーフトーン処理後のHT画像データから処理対象となる画素の信号値Inを取得する。
S1502では、CPU208は、LEDラインヘッド24のROM211に保持されている第一の補正プロファイル901と第二の補正プロファイル902を取得し、温度センサ212よりLEDラインヘッド24内の温度情報を取得する。取得した温度情報と記憶部204にある過去の温度情報とを比較し、予め保持する閾値よりも大きい温度変化が発生したかを判定する。過去の温度情報としては、例えば、前回の処理で記憶部204に保持された温度情報が挙げられる。予め保持する閾値よりも大きい温度変化が発生していたとの判定結果を得た場合には、第一の補正プロファイル901より、温度情報を踏まえて発光素子毎のデータを決定し、RAM210に保持するデータを更新する。さらに、RAM210に保持した第一の補正プロファイル901に対応するデータに対し、第二の補正プロファイル902に対応したデータを合成した合成補正値を算出し、RAM210に保持する。合成プロファイルの算出方法の詳細については、後述する。
S1503では、CPU208は、RAM210に保持されている第一の補正信号のマトリクス906を取得する。
S1504では、CPU208は、RAM210に保持する合成プロファイルから、処理対象として選択した画素の主走査位置に対応する値Coeff_1stを選定する。さらに取得した第一の補正信号のマトリクス906の中から処理対象として選択した画素位置に対応する閾値Mat_1stを選定する。そして、これらのデータから補正信号Corr_1stを算出する。以下に、補正信号Corr_1stを算出する疑似コードを示す。算出した結果はRAM210に保持する。Coeff_1st、Mat_1stはともに8ビットで保持し、比較を実施する。5ビットの第一の補正プロファイル901、第二の補正プロファイル902から8ビットのCoeff_1stを算出する方法の詳細について後述する。
疑似コード:
if(Coeff_1st > Mat_1st){
Corr_1st = 0;
}else{
Corr_1st = 1;

S1505では、CPU208は、S1501にて取得したInとCorr_1stとをAND処理し、第一の補正信号による補正を実施したHT画像データIn_trimを算出する。すなわち、第一の光量補正処理が実施される。算出した結果は、RAM210に保持される。
S1506では、CPU208は、記憶部204に保持する第三の補正プロファイル903を取得する。さらに、発光素子毎に対応するデータを参照し、発光素子毎のデータに変換する。さらに、発光素子毎に対応する補正データProcCoeffを参照し、発光素子毎の補正データProcCoeff_fullに変換する。変換された発光素子毎の補正データProcCoeff_fullは、RAM210に保持される。例えば、以下の(1)式を用いて変換する。ただし、xは、主走査位置を表す。
ProcCoeff_full[x] = ProcCoeff[x/16] ・・・(1)
S1507では、CPU208は、RAM210に保持されている第二の補正信号のマトリクス906を取得する。
S1508では、CPU208は、RAM210に保持する第三の補正プロファイル903に対応するデータから、処理対象として選択した画素位置に対応する値Coeff_2ndを選定する。さらに取得した第二の補正信号のマトリクス909の中から処理対象として選択した画素位置に対応する閾値Mat_2ndを選定する。そして、これらのデータから補正信号Corr_2ndを算出する。算出方法はS1504の疑似コードと同様であり、その説明を省略する。
S1509では、CPU208は、S1505にて算出したIn_trimとCorr_2ndとをAND処理し、第二の補正信号による補正を実施したHT画像データIn_trim_2ndを算出する。すなわち、第二の光量補正処理が実施される。算出した結果である、第二の補正信号による補正を実施したHT画像データIn_trim_2ndは、印刷部206に送られる。
なお、上記では、S1501と、S1502からS1504までとを並列処理としたが、これに限定されない。例えば、S1501からS1504までを逐次処理としてもよい。上記では、S1501からS1505までと、S1506からS1508までとを並列処理としたが、これに限定されない。例えば、S1501からS1508までを逐次処理としてもよい。
<合成プロファイルの取得処理S1502の詳細な処理フロー>
合成プロファイル取得部904の処理(S1502)の詳細について、図を用いて説明する。図16は、合成プロファイル取得部904による処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
S1601では、CPU208は、温度センサ212から、当該温度センサ212がLEDラインヘッド24内の温度を計測して得た温度情報を取得する。
S1602では、CPU208は、S1601にて取得した温度情報と予め記憶部204に保持する過去の温度情報とを比較し、プリント基板40が伸縮するレベルの温度差が発生したかを判定する。過去の温度情報としては、例えば、前回の処理で記憶部204に保持された温度情報が挙げられる。判定の結果、プリント基板40が伸縮するレベルの温度差が発生しており、温度変化があった場合(S1602のYES)には、処理がS1603に移行される。他方、プリント基板40が伸縮するレベルの温度差が発生せず、温度変化が無い場合(S1602のNO)には、S1603をスキップして処理がS1604に移行される。
S1603では、CPU208は、S1601にて取得した温度情報と、LEDラインヘッド24のROM211に保持する、温度情報に応じた、ロッドレンズとLED発光素子43とのズレ量とを取得する。そして、CPU208は、第一の補正プロファイル901から、現状のLED発光素子43に対応する補正値を選定し、RAM210に保持する補正データを更新する。温度情報に応じたズレ量は、主走査解像度と同様の単位で保持される。初期の対応関係開始位置を、ズレ量でずらした主走査位置を開始位置とし補正値を選定する。また、記憶部204に保持している温度情報を最新の情報に更新する。
S1604では、CPU208は、既に選定されRAM210に保持されている発光素子単位の第一の補正プロファイル901を取得する。
S1605では、CPU208は、LEDラインヘッド24のROM211に保持する第二の補正プロファイル902を取得する。さらに、発光素子毎に対応する補正データPowCoeffを参照し、発光素子毎の補正データPowCoeff_fullに変換し、RAM210に保持する。例えば、以下の(2)式を用いて変換する。ただし、xは、主走査位置を表す。
PowCoeff_full[x] = PowCoeff[x/8] ・・・(2)
S1606では、CPU208は、以下に示すデータを基に、以下の疑似コードを用いて、合成情報である合成補正値TotalCoeff[x]を算出する。合成補正値TotalCoeff[x]の算出処理では、次に示すデータを基に実行される。すなわち、S1604にて取得した第一の補正プロファイル901に対応したデータLensCoeff[x]と、S1605にて取得した第二の補正プロファイル902に対応したデータPowCoeff_full[x]とを基に実行される。ただし、xは、主走査位置を表す。算出は、主走査位置毎に実施される。
まず、S1604にて取得した第一の補正プロファイル901に対応したデータであるレンズ透過率の補正値LensCoeff[x]を、レンズ透過率を考慮した光量相当値Lumiに変換する。LED発光素子43から発せられロッドレンズを透過した光量が低いほど、補正値は小さくなる。すなわち、補正値と光量とは反比例の関係にある。そのため、補正値を反転することにより光量相当値が求められる。
次に、電流源のばらつきによる補正値PowCoeff_full[x]を、電流の違いを考慮した光量補正比率Rateに変換する。LED発光素子43への電流が少ないほど、補正値は小さくなる。すなわち、LensCoeffと同様に、補正値と光量補正比率とが反比例の関係にある。そのため、補正値を反転することにより光量補正比率相当値が求められる。
次に、光量と光量調整比率を掛け合わせ補正した補正光量(LumiTrim)を基に、合成補正値TotalCoeff[x]を決定する。また、TotalCoeff[x]を決定する際に、調整値Gainを掛け合わせる。調整値Gainは、補正プロファイルで保持するデータ量が少ないことによる補正分解能を拡張するために有する。補正分解能が十分な場合には1が設定される。補正分解能が不足した場合には1以上の値が設定される。
最後に、TotalCoeff[x]が第一の補正信号のマトリクス906で保持する閾値範囲である8ビットに収まるようにクリップ処理する。
疑似コード:
Lumi = 16―LensCoeff[x] //補正値→光量
Rate = (16―PowCoeff_full[x])/16 //補正値→比率
LumiTrim = Lumi×Rate //補正光量=光量×比率
TotalCoeff[x] = (16―LumiTrim)×Gain //補正光量→合成補正値
if(TotalCoeff[x]>255){TotalCoeff[x]=255}
第一の補正プロファイル901と第二の補正プロファイルとは、同じLEDラインヘッド24に起因する光量のばらつきの要因である。すなわち、どちらかの条件が変わった場合に、残る要因によるばらつきは周期がそのままに、振幅のみが変化する関係にある。そのため、2つの条件を掛け合わせることで合成する。
なお、上記では、S1601からS1604までと、S1605とを並列処理としたが、これに限定されない。例えば、S1601からS1605まで逐次処理としてもよい。
<更新部912の処理フロー>
更新部912による処理の詳細について、図を用いて説明する。図17は、更新部912による第三の補正プロファイルを更新する処理の詳細な流れを示すフローチャートである。図17に示す処理は、CPU208が、ROM209に格納されたプログラムを読み出しRAM210に展開して実行することにより達成される。以下の処理は、UI部205より入力される、ユーザのキャリブレーション指示に基づいて実行される。例えば、感光体22を含む部品の交換時、または一定枚数以上の印刷が実施され感光体表面に経時変化があった場合にキャリブレーションを実施する必要がある。そのため、上記のタイミングでUI部205にキャリブレーションの実行を促す通知を表示することが望ましい。
S1701では、CPU208は、ROM209に保持されているキャリブレーションチャート1801を印刷部206で印字する。キャリブレーションチャートについて図を用いて説明する。図18は、キャリブレーションチャート1801の模式図である。図18に示すように、キャリブレーションチャート1801では、パッチ1802、1803、1804、1805が記録する色材の違いを表している。本実施形態では、パッチ1802はC(シアン)、パッチ1803はM(マゼンタ)、パッチ1804はY(イエロー)、パッチ1805はK(ブラック)を用いて記録するための印字データをキャリブレーションチャート1801として保持する。各パッチは、図8(a)のように、パッチ内の全画素が各色材の点灯画素となっている。なお、本実施形態では、各パッチの信号値が全て点灯画素である例のみを示したが、これに限定されない。点灯画素が100%未満の中間調のパッチを含むキャリブレーションチャートを用いてもよい。
S1702では、CPU208は、S1701で出力したキャリブレーションチャート(印字チャート)1801の印字物を画像読取部202で読み取り(読み込み)、読み取った結果の信号値をRAM210に保持する。
S1703では、CPU208は、ROM209に保持する変換式を用いて、RAM210に保持している読取信号値を主走査位置毎の濃度値に変換する。本実施形態では、画像読取部202の解像度は600dpiであり、主走査600dpi単位の濃度値を算出し、RAM210に保持する。すなわち、本実施形態では、主走査600dpi1画素を所定領域とし、濃度ばらつきが低減されるように補正データを生成する。なお、所定領域の解像度は一例であり、上記例に限定されない。より細かいスジムラを補正するために、高解像度の読取信号値を用いてもよい。
S1704では、CPU208は、補正プロファイルを算出する。すなわち、CPU208は、RAM210に保持している主走査600dpi単位の濃度値Dens[scanx][comp]を基に、主走査150dpi単位の第三の補正プロファイルの更新値ProcCoeff[subx]を算出する。以下に、補正プロファイルを算出する疑似コードを示す。ただし、scanxは600dpi単位の主走査位置を表し、subxは150dpi単位の主走査位置を表し、compは色材のIDを表す。算出した更新値ProcCoeff[subx]は、RAM210に保持される。
疑似コード:
for(int c=0; c<4; c++){ //CMYKの4色で繰り返す
min = Dens[0][c];
for(int scanx=1; scanx<width_600; scanx++){ // width_600:600dpi単位の主走査位置最大値
if(min > Dens[x][c])
min = Dens[x][c];



for(int subx=0; subx <width_150; subx+=3){ // width_150:150dpi単位の主走査位置最大値
sum = 0;
for(int i=0; i <4;i++){ sum = Dens[subx*4+i][c] - min; }
ProcCoeff[subx]=sum/4;


最後に、S1705では、CPU208は、RAM210に保持している更新値ProcCoeff[subx]で記憶部204に保持する第三の補正プロファイルの値を更新する。
以上説明した通り、本実施形態では、ハーフトーン処理後のHT画像データに対し、次に示す、感光体上での光量のばらつきの発生を抑制する補正処理を実施する。すなわち、ハーフトーン処理で用いるAMスクリーン型のディザマトリクスよりも高周波な消灯が可能なドット分散型のマトリクスを用いて作成した補正信号を基に、感光体上での光量のばらつきの発生を抑制する補正処理を実施する。そのため、ハーフトーン処理で用いる低周期なディザマトリクスの影響を受けずに、補正処理を実施することが可能となり、細線の途切れや文字のがたつきの発生を抑制することが可能となる。また、光量のばらつきの発生要因ごとに補正プロファイルを保持するため、補正プロファイルの更新による処理コストも抑制することができる。すなわち、感光体上での光量のばらつきによる濃度ムラの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態では、ハーフトーン処理後に2つの光量補正を実施する例について述べたが、光量補正の数はこれに限定されない。他の補正処理を追加し、第二の補正処理後に実施してもよい。
[実施形態2]
本実施形態に係る画像形成装置について、図を用いて説明する。ただし、本実施形態では、実施形態1と異なる点を中心に説明する。図19は、本実施形態に係る画像形成装置が有するHT濃度補正処理部306の構成を説明する機能ブロック図である。
本実施形態では、異なる要因に対応する補正プロファイルを予め合成しておき、合成したプロファイルを用いた、1つの補正処理に集約する態様について説明する。本実施形態では、発光素子毎の合成補正値を算出する合成プロファイル取得部904が、第三の取得部907を含んだ合成プロファイル取得部916に置き換わる点が実施形態1と異なる。また、本実施形態では、補正信号値の生成部が第一の生成部905の1つであり、光量補正部が第一の補正処理部910の1つである点も、実施形態1と異なる。
本実施形態のHT濃度補正処理部306は、第一の補正プロファイル901、第二の補正プロファイル902、第三の補正プロファイル903、第一の生成部905、第一の補正信号のマトリクス906、第一の補正処理部910を有する。本実施形態のHT濃度補正処理部306は、さらに、合成プロファイル取得部916を有する。合成プロファイル取得部916は、第三の取得部907、第一の取得部913、第二の取得部914、第一の合成処理部915、第二の合成処理部917を有する。
合成プロファイル取得部916は、第一および第二の補正プロファイル901および902を合成した第一の合成プロファイルを第一の実施形態と同様に算出した後に、次の処理を実行する。すなわち、合成プロファイル取得部916(第二の合成処理部917)は、第一の合成プロファイルと第三の補正プロファイル903とを合成した第二の合成プロファイルを生成する。第二の合成プロファイルを生成した後の処理は、実施形態1と同様のため説明を省略する。
<HT濃度補正処理部の処理フロー>
本実施形態のHT濃度補正処理部306の処理フローについて、図を用いて説明する。図20は、本実施形態のHT濃度補正処理部306による画像処理の流れを示すフローチャートである。図20に示す処理は、CPU208が、ROM209に格納されたプログラムを読み出しRAM210に展開して実行することにより達成される。本実施形態では、S1502の処理を実行した後に、実施形態1と異なるS1510の処理が実行される。そして、S1510の処理を実行した後、実施形態1と同様、S1503、S1504、S1505の処理が実行される。
S1510では、CPU208は、S1502にて算出した合成プロファイルと、詳細につき後述するS1607にて取得した第三の補正プロファイル903とを合成して、第二の合成プロファイルを算出する。算出された第二の合成プロファイルは、RAM210に保持される。S1510の処理の詳細について、図を用いて説明する。
<合成プロファイルの取得処理S1502、S1510の詳細な処理フロー>
合成プロファイル取得部916の処理(S1502、S1510)の詳細について、図を用いて説明する。図21は、合成プロファイル取得部916による処理の詳細な流れを示すフローチャートである。実施形態1と異なるS1607およびS1608について説明する。
S1607では、CPU208は、記憶部204に保持する第三の補正プロファイル903を取得する。S1608では、CPU208は、S1502で算出した合成補正値TotalCoeff[x]と、S1607で取得した第三の補正プロファイル903を発光素子単位に変換したProcCoeff_full[x]を用いて、第二の合成処理を実施する。すなわち、CPU208は、合成補正値TotalCoeff[x]と、変換された発光素子毎の補正データProcCoeff_full[x]とを、以下の(3)式で示すように加算処理し、第二の合成値TotalCoeff_2nd[x]を算出する。すなわち、第二の合成値TotalCoeff_2nd[x]は、合成情報であるともいえる。ただし、xは、主走査位置を表す。主走査位置毎に算出が実施される。TotalCoeff[x]、ProcCoeff_full[x]は予め発光素子単位の8ビットデータに変換されている。TotalCoeff_2nd[x]が第一の補正信号のマトリクス906にて保持する閾値範囲である8ビットに収まるようにクリップ処理する。
TotalCoeff_2nd[x]=TotalCoeff[x]+ProcCoeff_full[x] ・・・・(3)
S1502にて算出した合成プロファイルと、第三の補正プロファイル903とは、異なる現象に起因する光量のばらつきの要因である。すなわち、どちらかの条件が変わった場合にも、残った要因のばらつきの周期や振幅は影響されない関係にある。そのため、2つの条件を加算することで合成する。
以上説明した通り、本実施形態によれば、ハーフトーン処理で用いるディザマトリクスの影響に加え、異なる補正プロファイル同士の補正処理による干渉も抑制することが可能となり、光量のばらつきの補正処理による画質劣化をより抑制することが可能となる。
[実施形態3]
本実施形態に係る画像処理装置について、図を用いて説明する。ただし、本実施形態では、実施形態1、2と異なる点を中心に説明する。実施形態1、2では、補正信号を生成するためのマトリクスをCMYKの色毎に共通で保持する例について説明した。しかしながら、CMYKで共通のマトリクスを用いて補正信号を生成すると、補正による消灯が同じ位置で発生し紙白が露出してしまう。紙白が露出すると、補正による消灯が視認されやすくなる。
本実施形態では、色毎に消灯画素の位置をずらす態様について説明する。色毎に消灯画素の位置をずらす方法として、例えば、位相が異なるマトリクスを印刷部206内の各色版に対応して複数種類有し、色毎に参照するマトリクスを切り替える方法を用いてもよい。または、色毎に消灯画素の位置をずらす方法として、色毎に異なる位相となるようにマトリクスの参照開始位置(参照基準位置)をずらす処理部を設け、この処理部により色毎に異なる位相となるようにマトリクスの参照開始位置をずらす方法を用いてもよい。
参照開始位置をずらすことで位相を変える例について、図を用いて説明する。図22は、マトリクスデータ、HT画像データと閾値との対応関係を説明するための図である。図22(a)に、参照開始位置2201が閾値16の位置にある場合を示し、図22(b)に、図22(a)におけるマトリクスデータを、シフト量を踏まえ、HT画像データと閾値との対応関係を決定した場合を示す。図22(c)に、参照開始位置2201が閾値32の位置にある場合を示し、図22(d)に、図22(c)におけるマトリクスデータを、シフト量を踏まえ、HT画像データと閾値との対応関係を決定した場合を示す。なお、説明を簡略化するため、マトリクスサイズを8×8として説明する。参照開始位置2201をマトリクスの原点(主走査位置=0、副走査位置=0)とし、マトリクスデータと一緒に保持するシフト量とに基づいて、縦方向および横方向に並べて繰り返して並べて参照する。
参照開始位置2201を変えることにより、同様のマトリクスデータから、図22(b)および図22(d)に示すように、異なる位相のマトリクスを参照することが可能となる。
以上説明した通り、本実施形態によれば、ハーフトーン処理で用いるディザマトリクスの影響に加え、CMYKの色毎で消灯する画素が重複しないようにすることが可能となり、光量のばらつきの補正処理による画質劣化をより抑制することが可能となる。
また、実施形態1、2において、補正信号を生成するためのマトリクスの参照開始位置2201が常に同一の例を述べたが、これに限定されない。LED発光素子43は点灯時間が長くなると劣化し、発光量が低下していくことが知られている。LEDラインヘッド24に有する複数の発光素子間で点灯時間に差があると、劣化が局所的に進み、スジムラが発生する。補正信号のマトリクスの参照開始位置2201が印刷枚数によらず、常に固定の場合、特定のLED発光素子43が消灯されやすい状態が続くため、点灯時間の差が発生しやすい。そこで、ページ間や起動時やジョブ間など、ページ、ジョブのいずれか1つが変わるタイミングでマトリクスの参照開始位置2201を主走査方向にずらした位置に変更する処理部を設けてもよい。
また、位相が異なる複数のマトリクスを有し、ページまたはジョブのいずれか1つが変わるタイミングで参照するマトリクスを変更する処理部を設けてもよい。
[その他の実施形態]
本開示は、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。
905 第一の生成部
908 第二の生成部
910 第一の補正処理部
911 第二の補正処理部

Claims (14)

  1. 光源として、複数の発光素子が配置されたラインヘッドを利用した電子写真方式の画像形成装置であって、
    印刷対象の画像データのハーフトーン処理された画像データを取得する取得手段と、
    前記複数の発光素子から照射された光による感光体上での光量のばらつきを補正するための、前記光量のばらつきの要因の種類に対応した複数の補正情報を生成する生成手段と、
    前記補正情報を用いて、前記ハーフトーン処理された画像データを補正する補正手段と、を有し、
    前記補正手段は、前記印刷対象の画像データを補正しない
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記生成手段は、前記ハーフトーン処理された画像データで発生する網点周期よりも細かい網点周期を持つ前記補正情報を生成する
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記画像形成装置は、前記複数種類の補正情報を合成した合成情報を生成する合成手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記複数種類の補正情報は、前記発光素子に起因する前記光量のばらつきを補正するための第1のプロファイルと、前記発光素子の電流源の個体差に起因する前記光量のばらつきを補正するための第2のプロファイルと、前記ラインヘッドと前記感光体との位置関係に起因する前記光量のばらつきを補正するための第3のプロファイルと
    を含むことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記複数種類の補正情報は、異なる単位で、消灯させる確率を決定するための補正値を保持する、ことを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。
  6. 前記複数種類の補正情報のうち、少なくとも1つ以上の補正情報を更新する更新手段を有することを特徴とする請求項3から5の何れか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記更新手段は、前記複数種類の補正情報毎に異なるタイミングで前記更新を実行する
    ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記更新のタイミングは、ユーザからのキャリブレーション指示、または前記ラインヘッドの状態の変化のいずれかであることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記生成手段は、予め保持されたマトリクスと、予め保持されたプロファイルとを基に、前記補正情報を生成する
    ことを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の画像形成装置。
  10. 前記マトリクスを参照する参照基準位置は、トナー色、ページ、ジョブのいずれか1つが変わるタイミングで変更されることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記マトリクスとして、位相が異なる複数のマトリクスを保持し、トナー色、ページ、ジョブのいずれか1つが変わるタイミングで参照するマトリクスが変更される
    ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  12. 前記取得手段は、前記印刷対象の画像データをハーフトーン処理することにより、前記ハーフトーン処理された画像データを取得する
    ことを特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載の画像形成装置。
  13. 光源として、複数の発光素子が配置されたラインヘッドを利用した電子写真方式の画像形成装置の制御方法であって、
    印刷対象の画像データのハーフトーン処理された画像データを取得する取得工程と、
    前記複数の発光素子から照射された光による感光体上での光量のばらつきを補正するための、前記光量のばらつきの要因の種類に対応した複数の補正情報を生成する生成工程と、
    前記補正情報を用いて、前記ハーフトーン処理された画像データを補正する補正工程と、
    を含み、
    前記補正工程では、前記印刷対象の画像データを補正しない
    ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
  14. コンピュータに、請求項1から12の何れか一項に記載の画像形成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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