JP4667201B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、画像形成ユニットにおいて生じた位置ずれを補正可能な画像形成装置に関する。

従来より、例えば電子写真方式等を用いた、フルカラー画像を得る画像形成装置の構成が知られている。例えば、１つの感光体と、各トナー色に対応した複数の現像器とを含む画像形成装置において、あるトナー色に対応した現像器を用いて感光体に露光及び現像を行い、転写紙に転写を行うという処理を、各トナー色について繰り返す構成が知られている。この構成においては、転写紙上に色画像を重ね合わせて形成し、定着させることでフルカラー画像が形成される。

この方式によれば、１枚のプリント画像を得るために、複数回の画像形成工程を繰り返す必要があり、画像形成に時間がかかるという欠点があった。

この欠点を補うために、各トナー色毎の複数の感光体を用い、各トナー色毎に得られた顕像を、転写紙上に順次重ね合わせ、１回の通紙でフルカラープリントを得る構成が知られている。この構成によれば、画像形成にかかる時間を大幅に短縮できる。しかし、一方で、各感光体の位置精度や径のずれ、光学系の位置精度ずれなどに起因して、各トナー色の転写紙上での位置ずれ（色ずれ）が生じ、高品位なフルカラー画像を得るのが困難であるという問題があった。

この位置ずれを防止する構成として、転写紙や転写紙を搬送する搬送ベルト上にテストトナー像を形成し、これを検知して、この検知結果に基づいて各光学系の光路を補正したり、各トナー色の画像の書き出し位置を補正する構成が知られている（特許文献１）。

また、特許文献１に開示された構成と同様の手法によって、各トナー色の位置ずれを検出し、この位置ずれの検出値に基づいて座標変換式を導出し、この座標変換式を用いて座標変換を行いつつ画像データを出力する構成が知られている（特許文献２）。更に、座標変換後のドット位置座標が小数点以下の値を含む場合は、その点が理想的に位置する場所の周囲にトナー量を減らしてドットを形成することで、量子化誤差によるスジ斑の発生を防いだ構成が知られている（特許文献２）。特許文献２に開示された構成は、画素単位よりも小さいきめ細かな位置ずれの補正を行うために、ラインバッファを必要とする。

また、ラインバッファを設けずに画素単位よりも小さいきめ細かな位置ずれの補正を行う構成として、ラスタデータについて圧縮・伸張等の処理をラインごとに行い、補正を行う構成が知られている（特許文献３）。
特開昭６４−４０９５６号公報 特開平８−８５２３７号公報 特開２０００−２４６９６５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成には以下の課題がある。まず、光学系の光路を補正するためには、光源やｆ−θレンズを含む補正光学系、光路内のミラー等を機械的に動作させ、テストトナー像の位置を合わせ込む必要があるが、このためには高精度な可動部材が必要となり、高コスト化を招く。更に、補正の完了までに時間がかかるため、頻繁に補正を行うことが不可能であるが、光路長のずれは機械の昇温などにより時間とともに変化することがあり、このような場合には光学系の光路を補正することで位置ずれを防止するのは困難となる。また、画像の書き出し位置を補正することでは、書き出し位置における位置ずれの補正は可能であるが、光学系の傾きを補正したり、光路長のずれによる倍率ずれを補正することはできない等の課題がある。

また、特許文献２に開示された構成では、最小ドット（画素）単位よりも小さいきめ細かな補正を行うためにラインバッファを必要としている。このため、この構成においては、回路内に、通常の構成よりも大容量のメモリを設置する必要がある。

また、特許文献３に開示された構成では、ラスタデータについて圧縮・伸張等の処理を行うために、新たに回路を追加する必要がある。このため、ハードウェアの構成が複雑になってしまう。

尚、上記従来技術の課題は単色の画像を形成する場合においても同様である。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、画像形成ユニットにおいて位置ずれが生じる画像形成装置においても、ラインメモリや複雑なハードウェア構成を要することなく良好な画像を得ることのできる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による画像形成装置は以下の構成を有する。即ち、
複数の画素情報から構成される画像情報を保持する画像メモリと、
画像形成ユニットが形成する画像の位置ずれ補正に関する補正情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づいて、前記画像メモリの読み出しアドレスの座標を変換する変換手段と、
前記変換手段において変換されたアドレス情報に基づいて描画するラインの画素情報を読み出す第１読出手段と、
前記描画するラインに隣接するラインの、前記変換されたアドレス情報に対応する画素の画素情報を読み出す第２読出手段と、
前記補正情報と前記第２読出手段において読み出された画素情報とに基づいて、前記第１読出手段において読み出された画素情報に対し画素単位未満の補正を行う補正手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記記憶手段は、更に、前記画素単位未満の補正を行うための補正情報が予め決められた閾値以上となる領域である、前記補正を行う範囲を示す範囲情報を記憶し、
前記第２読出手段及び前記補正手段は、前記範囲情報に示される範囲において動作し、
前記第１読出手段において読み出された画素情報が前記補正手段により補正されている場合は、当該補正された画素情報に基づいて、前記画像形成ユニットにより画像形成を行い、前記第１読出手段において読み出された画素情報が前記補正手段により補正されていない場合は、前記第１読出手段により読み出された前記画素情報に基づいて、前記画像形成ユニットにより画像形成を行う。

本発明によれば、画像形成ユニットにおいて位置ずれが生じる画像形成装置においても、ラインメモリや複雑なハードウェア構成を要することなく良好な画像を得ることのできる技術を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜＜第１実施形態＞＞
［画像形成装置の物理構成］
図１は本実施形態に係る画像形成装置の物理構成の概略を示した概略断面図であり、例えば４ドラム方式のカラーレーザビームプリンタの場合に対応する。この画像形成装置は、本体装置の右側面下部に転写紙カセット５３を装着している。転写紙カセット５３にセットされた記録媒体としての転写紙（転写材、転写媒体、記録紙）は、給紙ローラ５４によって一枚ずつ取り出され、搬送ローラ対５５−ａ、５５−ｂによって、画像形成ユニットが配置された領域に給送される。画像形成ユニットが配置された領域には、転写紙を搬送する搬送手段としての転写搬送ベルト１０が複数の回転ローラによって転写紙搬送方向（図１の右から左方向に）に扁平に張設され、その最上流部においては、転写搬送ベルト１０に静電吸着される。またこのベルト搬送面に対向して４個のドラム状の感光体（像担持体）としての感光体ドラム１４−Ｃ、１４−Ｙ、１４−Ｍ、１４−Ｋ（以下、まとめて１４と称する）が直線状に配設されている。

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

Ｃ色用の画像形成ユニットは、感光ドラム１４−Ｃの表面を一様に帯電させる帯電器５０−Ｃ、Ｃ色トナーを収納し、感光ドラム１４−Ｃ上に生成された静電潜像を顕像（現像）する現像器５２−Ｃ、並びに、露光部５１−Ｃを有する。現像器５２−Ｃと帯電器５０−Ｃとの間には、所定の間隙が設けらている。レーザスキャナからなる露光部５１−Ｃは、図面に垂直な方向に走査しながら、帯電器５０−Ｃによって表面が均一に帯電された感光ドラム１４−Ｃ上に、上記の間隙を介して、レーザ光を照射し、走査露光する。この動作により、走査露光された部分を非露光部分と異なる帯電状態にして、感光ドラム１４−Ｃ状に静電潜像を形成する。現像器５２−Ｃは上記の静電潜像にトナーを転移させて顕像化（トナー像化；現像）する。

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

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

上記のように、感光体ドラム１４、露光部５１、現像器５２、転写部材５７は、一体となって、画像形成ユニットを構成し、この画像形成ユニットは、Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋの各基本色毎に設置される。画像形成ユニットは、駆動信号を入力し、この駆動信号に基づいて、転写紙上に、単色画像をそれぞれ形成することは言うまでもない。尚、転写搬送ベルト１０は、Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋの各基本色のトナーを一旦転写してから転写紙に二次転写する構成の中間転写ベルトとして構成してもよい。また、複数の画像形成ユニットが並置され、画像形成ユニット間で転写紙を搬送し、この転写紙上に単色画像を重畳的に形成する構成ならば、本実施形態のようにレーザビームプリンタによる構成に限られない。例えば、インクジェットプリンタ等によって構成してもよい。

［色ずれのモデル］
図２は、感光体ドラム１４上に走査されて形成された、主走査線のずれを示すイメージ図である。２０１は理想的な主走査線のイメージであり感光体ドラム１４の回転方向（Ｙ方向）に対して垂直に走査が行われる。２０２は感光体ドラム１４の位置精度や径のずれ、および各基本色の露光部５１における光学系の位置精度ずれに起因した右上がりの傾き、および湾曲が発生している実際の主走査線のイメージである。このような主走査線の傾き、湾曲が、何れかの基本色の画像ステーションにおいて存在する場合、転写紙に複数色のトナー像を一括転写した際に、色ずれ（位置ずれ、レジストレーションずれ）が発生することになる。本実施形態では、主走査方向（Ｘ方向）において、印字領域の走査開始位置となるポイントＡを基準点として、複数のポイントで、理想的な主走査線２０１と実際の主走査線２０２の副走査方向（Ｙ方向）のずれ量を測定する。ポイントＢ、ポイントＣ、ポイントＤは、ずれ量を測定するポイントを例示したものである。そして、そのずれ量を測定したポイント毎に、全体の領域を複数の領域（Ｐａ−Ｐｂ間を領域１、Ｐｂ−Ｐｃ間を領域２、Ｐｃ−Ｐｄ間を領域３とする）に分割し、各ポイント間を結ぶ直線（Ｌａｂ、Ｌｂｃ、Ｌｃｄ）により、各領域の主走査線の傾きを近似する。図２の例では、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの各ポイントにおいてずれ量が測定されており、そのずれ量の値はそれぞれｍ１、ｍ２、ｍ３である。従って、ポイント間のずれ量の差（領域１はｍ１、領域２はｍ２−ｍ１、領域３はｍ３−ｍ２）が正の値である場合、該当領域の主走査線は、図２に例示したＸＹ平面において、右上がりの傾きを有することを示している。一方、負の値である場合、右下がりの傾きを有することを示す。

［画像形成装置の機能構成］
次に、本実施形態に係る画像形成装置の機能について、図３を参照して説明する。図３は、上記走査線の傾き、湾曲により発生する色ずれを補正する色ずれ補正処理の動作を説明するための、本実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。

図３において、３０１はプリンタエンジンであり、コントローラ３０２で生成された画像ビットマップ情報に基づいて、具体的には後述するＰＷＭ３１０から入力される駆動信号に基づいて、印字処理を行う。

３０３Ｃ、３０３Ｍ、３０３Ｙ、３０３Ｋ（以下、まとめて３０３と称する）は基本色毎の色ずれ量記憶部であり、基本色毎に、上述した領域毎の主走査線の色ずれに関する情報をそれぞれ記憶する。本実施形態では、図２を参照して説明した、実際の主走査線２０２と理想的な主走査線２０１との差、即ち、ずれ量を、測定した複数のポイントで区切られる各領域毎に色ずれ量記憶部３０３に記憶する。具体的には、例えば、主走査方向（Ｘ方向）の幅、及び、副走査方向（Ｙ方向）のずれ量を、主走査線の傾き、及び、湾曲を示す情報として色ずれ量記憶部３０３に記憶する。

図４は、色ずれ量記憶部３０３に記憶される情報を例示的に示した図である。図４の領域１乃至３は、図２における各領域と対応している。例えば、図４における領域１乃至３の幅は、図２における領域１乃至３の幅、即ち、（Ｐａ，Ｐｂ）のｘ座標差、（Ｐｂ，Ｐｃ）のｘ座標差、（Ｐｃ，Ｐｄ）のｘ座標差にそれぞれ対応している。また、図４における領域１乃至３のずれ量は、図２における領域１乃至３のずれ量、即ち、（Ｐａ，Ｐｂ）のｙ座標差、（Ｐｂ，Ｐｃ）のｙ座標差、（Ｐｃ，Ｐｄ）のｙ座標差にそれぞれ対応している。

尚、本実施形態では、色ずれ量記憶部３０３は、色ずれに関する情報として、理想的な主走査線と、実際の主走査線とのずれ量を記憶するようにしているが、実際の主走査線の傾き、および湾曲の特性等を導出可能な情報であれば、これに限られない。このような情報には、例えば、実際の主走査線の傾きや端点の座標等が含まれる。また、色ずれ量記憶部３０３に記憶される情報は、例えば、本装置の製造工程において、上記ずれ量を測定し、画像形成装置固有の情報として予め記憶するようにすることができる。或いは、本画像形成装置自体に、上記ずれ量を検出する検出機構を準備して、各基本色の感光体ドラム１４毎にずれを測定するための所定のパターンを形成し、上記検出機構により検出されたずれ量を記憶するように構成することもできる。

次に、コントローラ３０２において、色ずれ量記憶部３０３に記憶された主走査線のずれ量を相殺するように画像データを補正して印刷処理を行う動作を説明する。

画像生成部３０４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から、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、ＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）データとしてドット毎に出力する。３０５は色変換部であり、画像生成部３０４から出力されたＲＧＢデータを、コントローラ３０２で処理可能なＣＭＹＫ空間のデータに変換し、後述するビットマップメモリ（画像メモリ）３０６に基本色毎に蓄積する。ビットマップメモリ３０６は、印刷処理を行うラスターイメージデータを一時的に蓄積するものであり、１ページ分のイメージデータを蓄積するページメモリ、または、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリである。

３０７Ｃ、３０７Ｍ、３０７Ｙ、３０７Ｋ（以下、まとめて３０７と称する）は色ずれ補正量演算部である。色ずれ補正量演算部３０７は、色ずれ量記憶部３０３に蓄積された主走査線のずれ量等の情報に基づき、各ドット毎に、後述する色ずれ量補正部３０８から指定される主走査方向の座標情報に対応した副走査方向の色ずれ補正量を算出する。そして、算出された色ずれ補正量を、色ずれ量補正部３０８に出力する。

色ずれ補正量演算部３０７は、例えば、以下のような演算を実行することで副走査方向の色ずれ補正量を導出する。即ち、主走査方向の座標データをｘ（ドット）、副走査方向の色ずれ補正量をΔｙ（ドット）とした場合、図２、４の各領域について、以下のような演算式による演算を行う。なお、以下の演算は印字密度が６００ｄｐｉであることを想定している。

領域１：Δｙ１＝ｘ＊（ｍ１／Ｌ１）
領域２：Δｙ２＝ｍ１＊２３．６２２＋（ｘ−Ｌ１＊２３．６２２）＊（（ｍ２−ｍ１）／（Ｌ２−Ｌ１））
領域３：Δｙ３＝ｍ２＊２３．６２２＋（ｘ−Ｌ２＊２３．６２２）＊（（ｍ３−ｍ２）／（Ｌ３−Ｌ２））
図２のように、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、印刷開始位置から、領域１、領域２、領域３の左端までの主走査方向の距離（単位ｍｍ）である。ｍ１、ｍ２、ｍ３は領域１、領域２、領域３の左端における理想的な主走査線３０１と、実際の主走査線３０２のずれ量である。

３０８Ｃ，３０８Ｍ，３０８Ｙ，３０８Ｋ（以下、まとめて３０８と称する）は、主走査線の傾き、歪みによる色ずれを補正する、色ずれ量補正部である。色ずれ量補正部３０８は、色ずれ量演算部３０７によってドット毎に算出される色ずれ補正量に基づいて、ビットマップメモリ３０６に蓄積されたビットマップデータの出力タイミングの調整、および画素毎の露光量の調整を行う。これにより、各基本色のトナー像を、転写紙に転写したときの色ずれを防ぐ。

ここで、色ずれ量補正部３０８の構成について、図７を参照して説明する。図７は、色ずれ量補正部３０８の構成を示したブロック図である。

図７のように、色ずれ量補正部３０８は、座標変換部６００、階調補正部６０４から構成される。座標変換部６００は、色ずれ補正量演算部３０７から得られる補正量Δｙの整数部分の補正処理、即ち、画素単位で副走査方向に再構成する処理を行う。一方、階調補正部６０４は、補正量Δｙの小数点以下の補正処理、即ち、画素単位未満で副走査方向の前後のドットの露光比率を調整して補正する処理を行う。

座標変換部６００は、座標カウンタ６０１と複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）６０２、６０３を備える。座標カウンタ６０１は、色ずれ補正処理を行う主走査方向、および副走査方向の座標位置データをカウントし、また、座標変換のためのＤＭＡＣ６０２、６０３の転送アドレス、転送サイズを求める。ＤＭＡＣ６０２、６０３は、座標カウンタ６０１により求められた転送アドレス、転送サイズに基づいて、ビットマップメモリ３０６に格納された、副走査方向の前後のドットの画素値を参照する。

上記の構成からなる色ずれ量補正部３０８が行う処理については、後に詳述する。なお、色ずれ量補正部３０８により補正されたデータはハーフトーン処理部３０９へ出力される。

３０９Ｃ、３０９Ｍ、３０９Ｙ、３０９Ｋ（以下、まとめて３０９と称する）は、ハーフトーン処理部である。ハーフトーン処理部３０９は、所定のハーフトーンスクリーンパターンを用いて、色ずれ量補正部３０８から入力された画素データのビット数を削減し、画素単位の階調表現からハーフトーンスクリーンの面積単位での階調表現に変換する。そして変換されたデータを後述するＰＷＭ部３１０へ色毎に出力する。

３１０Ｃ、３１０Ｍ、３１０Ｙ、３１０Ｋ（以下、まとめて３１０と称する）は、ＰＷＭ（Pulse Wide Modulation：パルス幅変調）部である。ＰＷＭ部３１０は、ハーフトーン処理のなされた画像データを受け取ると、これに対してパルス幅変調処理を施し、駆動信号としてプリンタエンジン４０１に出力する。プリンタエンジン４０１は、受け取った駆動信号に基づいて、感光体ドラム１４に対する露光処理、現像処理、転写紙への転写処理等を実行する。

［色ずれ量補正］
次に、色ずれ量補正部３０８が実行する色ずれ量の補正処理について説明する。色ずれ量の補正処理は、色ずれ補正量Δｙの整数部分のずれ量を補正する処理と、色ずれ補正量Δｙの小数点以下のずれ量を補正する処理とから構成される。

（色ずれ補正量Δｙの整数部分のずれ量を補正する処理）
図５は座標変換部６００が、色ずれ補正量Δｙの整数部分のずれ量を補正する動作内容を模式的に示した図である。

座標変換部６００は、図５（ａ）のように、直線で近似された主走査線の色ずれ情報から求められる、色ずれ補正量Δｙの整数部分の値に応じて、ビットマップメモリ３０６に蓄積された画像データの副走査方向（Ｙ方向）の座標をオフセットする。

例えば図５（ｂ）に示すように、座標カウンタ６０１が参照している、副走査方向の座標位置がｎ、主走査方向の座標位置がＸの状況を考える。この場合、主走査方向のＸ座標において、Ａの領域では、色ずれ補正量Δｙが０以上１未満であり、従ってオフセット量は０である。このため、ｎライン目のデータを再構成する場合、ビットマップメモリ３０６からｎライン目のデータを読み出す。一方、Ｂの領域では、色ずれ補正量Δｙが１以上２未満である。このため、ｎライン目のデータを再構成する場合、１副走査ライン数をオフセットした位置の画像ビットマップ、つまりビットマップメモリ３０６からｎ＋１ライン目のデータを読み出すための座標変換処理を行う。同様にＣの領域ではｎ＋２ライン目、Ｄの領域ではｎ＋３ライン目のデータを読み出すため座標変換処理を行う。以上の処理により、画素単位での副走査方向の再構成処理を行う。

図５（ｃ）は、座標変換部６００により画素単位での色ずれ補正を行った画像データを感光体ドラム１４に露光した場合の露光イメージである。画像形成時に主走査方向が斜めにずれている場合においても、上記のような副走査方向の再構成処理を実行することにより、真横の直線の画像を元画像のイメージに近い形で、転写紙上に形成することができる。

（色ずれ補正量Δｙの小数点以下のずれ量を補正する処理）
次に、階調補正部６０４が、画素単位未満で副走査方向の前後のドットの露光比率を調整して補正を行う処理について、図６を参照して説明する。図６は、階調補正部６０４が行う画素単位未満の色ずれ補正、つまり色ずれ補正量Δｙの小数点以下のずれ量を補正する動作内容を模式的に示した図である。小数点以下のずれ量の補正は、副走査方向の前後のドットの露光比率を調整することにより行う。

図６（ａ）は、右上がりの傾きを有する主走査線のイメージを例示的に示したものである。図６（ｂ）は階調補正前の、即ち、原画像の水平な直線のビットマップイメージであり、図６（ｃ）は（ａ）の主走査線の傾きによる色ずれを相殺するために、（ｂ）に例示したビットマップイメージを階調補正した後の、補正ビットマップイメージである。（ｃ）の補正ビットマップイメージは、傾きずれ量が例えば（ａ）で与えられた場合における理想的なものである。階調補正部６０４は、（ｃ）の補正ビットマップイメージに近い画像を形成するために、正規の格子点に対する露光量、さらには、トナー塗出量を調整することによって理想的な補正ビットマップイメージに近い画像を形成する。

（ｃ）の補正イメージを実現するために、副走査方向の前後のドットの露光量調整を行う。図６（ｄ）は色ずれ補正量Δｙと階調補正を行うための補正係数の関係を表した表である。ｋは色ずれ補正量Δｙの整数部分（小数点以下を切り捨て）であり、画素単位での副走査方向の補正量を表す。βとαは、画素単位未満の副走査方向の補正を行うための補正係数で、色ずれ補正量Δｙの小数点以下の情報より、副走査方向の前後のドットの露光量の分配率を表し、
α＝Δｙ−ｋ
β＝１−α
により計算される。αは走査しているドットに対する分配率、βは後行ドットに対する分配率を表す。

図６（ｅ）は、（ｄ）の補正係数（分配率）にα、βに基づいて、副走査方向の前後のドットの露光比率を調整するための階調補正されたビットマップイメージを模式的に示した図である。図６（ｆ）は、階調補正されたビットマップイメージの感光体ドラム１４での露光イメージであり、主走査ラインの傾きが階調補正されたビットマップイメージに相殺され、水平な直線が形成されている様子を示している。

次に、座標変換部６００及び階調補正部６０４が、色ずれ補正量Δｙの小数点以下のずれ量を補正する処理について、図８を参照してさらに説明する。

図８は、座標変換部６００がビットマップメモリ３０６から読み出す、画像データの読み出し順序を説明する図である。図８（ａ）は、通常の構成における画像データの読み出し順序を説明する図である。図８（ｂ）は、本実施形態に係る構成における、色ずれ量を補正するために順序が再構成された、画像データの読み出し順序を説明する図である。

図８（ａ）（ｂ）において、ラインは、座標変換部６００がその画素値を読みとる画素の列を示している。座標変換部６００は、ラインを順に走査して、各ラインに含まれる各画素の画素値を読みとる。ここでは説明の便宜上、１ラインから昇順に（１ライン，２ライン，・・・ｎライン，・・・）、それぞれのラインに含まれる画素値を読みとる場合を例示的に説明する。各ラインにおいては、例えば、図面の左端の画素から右端の画素まで順に、その画素値を読みとる。

図８（ａ）においては、画像データの水平方向又は垂直方向と、各ラインの方向が一致している。また、図８（ａ）において、Ａは、主走査線の色ずれを示している。このため、色ずれ量の補正を行わないと、出力画像は主走査方向の色ずれＡに沿って歪んだものとなる。

かかる出力画像の歪みを防止するために、座標変換部６００は、主走査方向の色ずれＡに対応して、画素値の読み出し順序が図８（ｂ）に示したようなものになるように、画像データの座標値を算出する。そして算出された座標値に対応する画素値を、ビットマップメモリ３０６から順に読み出していく。例えば、色ずれを補正するためにｎラインにおいては、８０１，８０２，８０３，８０４，８０５の順序で画素値の読み出しを行う必要がある。このため、読み出し順序がこのようになるように、座標変換部６００は、色ずれ補正量演算部３０７から取得された色ずれ補正量Δｙに基づいて読み出し位置（座標）を算出する。算出の原理は図５を参照して説明したとおりである。そして、算出された座標に対応する画素値を順に読み出していく。このように、主走査方向の色ずれＡに対応して、画素値の読み出し順序を再構成することで、画素単位の色ずれが補正される。

更に、本実施形態に係る座標変換部６００は、画素単位未満の階調補正をするために、走査中の画素に加えて、副走査方向に隣接した（例えば、後行する）画素値を読み出し、当該２つの画素値に基づいて、走査中の画素値のトナー塗出量を決定する。本実施形態に係る構成において、座標変換部６００は、互いに副走査方向に隣接する２つの画素の座標値（転送アドレス）、転送サイズ等を決定する座標カウンタ６０１と、決定された転送アドレスの画素値を読み出す２つのＤＭＡＣ６０２、６０３を備える。そして、階調補正部６０４は、読み出された２つの画素値Ｐn-1(x)、Ｐn(x)と、前述の分配率α、βに基づいて、補正された画素値Ｐn(x)を求める。これにより、座標変換に加えて、画素単位未満の階調補正も行うことができる。また、互いに隣接する画素の画素値の読み出しと演算を、実装が容易で構成が単純なＤＭＡＣを２つ設けて実現したことで、ラインメモリや複雑なハードウェア構成を要することなく、色ずれ補正を行うことができる。

例えば、図８において、傾きのずれ量Ａに対応して、座標変換部６００は、ＤＭＡＣ６０３により、図８（b）のｎラインの順で転送をすることに加えて、階調補正のために、ＤＭＡＣ６０２によりｎ−１ライン目を階調補正部６０４に転送する。

階調補正部６０４は、補正データを生成するために主走査方向の画素位置（座標）を座標カウンタ６０１から取得する。そして、階調補正部６０４は座標カウンタの値から、補正係数α、βを求め、ＤＭＡＣ６０３、６０２から転送された、画素値Ｐn、Ｐn-1と以下の演算を行い補正データＰ'n(x)を生成する。
Ｐ'n(x)＝Ｐn(x)＊β(x)＋Ｐn-1(x)＊α(x)
上記演算により、副走査方向の画素単位未満の色ずれ量が補正された画像ビットマップが出力される。

これらの処理により、色ずれ補正がなされた画像データは、ＰＷＭ部３１０においてパルス幅変調処理が行われた色信号としてプリンタエンジン１に出力され、露光ユニットにより像担持体に対する露光処理が行われる。

以上説明したように、本実施形態に係る構成においては、画像ビットマップより、各主走査位置での副走査方向のすれ量を補正するための補正量を算出し、それを補正画像ビットマップとして再構成する。このため、主走査線の傾き、歪みによる色ずれが補正された画像を作成することが出来る。また、副走査方向に隣接する画素の読み出しをＤＭＡＣを設けて実現したことで、ラインメモリや複雑なハードウェア構成を要することなく良好な画像を得ることを可能にしている。

＜＜第２実施形態＞＞
第１実施形態に係る構成では、傾きずれのあるすべての領域のすべての画素について、補正量の導出と、画素単位及び画素単位未満の補正を行っている。この色ずれ補正を行う構成では、色ずれ補正を行わない構成と比較して、画像出力の際に行うメモリへのアクセスの回数は２倍となる。本実施形態では、画素単位未満の色ずれ補正が不要な画像領域については、後行する画素の読み出しを行わないように制御することで、メモリアクセス量を削減する構成について説明する。

本実施形態に係る構成では、座標変換の行う周囲の画素のみＤＭＡＣ６０３で転送を行い、必要な領域のみ画素単位未満の階調補正を行う。これにより２ｃｈのＤＭＡＣ６０２、６０３を同時に動作させる時間を短くでき、メモリアクセス量を削減することができる。

本実施形態に係る構成において、色ずれ量記憶部３０３は、色ずれ量の情報に加えて、画素単位未満の階調補正を行う領域についての情報を記憶する。例えば、本装置の製造工程において、色ずれ量の測定結果に基づいて画素単位未満の階調補正を行う領域を決定し、画像形成装置固有の情報として予め色ずれ量記憶部３０３に記憶しておくようにすることができる。或いは、本画像形成装置自体にずれ量を検出する検出機構を準備し、感光体ドラム１４にずれを測定するための所定のパターンを形成し、検出機構によりずれ量を検出して、当該検出値に基づいて階調補正を行う領域を決定するように構成することもできる。

ずれ量に基づいて画素単位未満の階調補正を行う領域を決定する処理は、例えば、予め閾値Ｘを決定しておき、前述の補正係数α又はβと、閾値Ｘとの大小関係に基づいて決定することができる。具体例を挙げると、例えば、補正係数αの値が閾値Ｘ＝０．７以上の領域を画素単位未満の階調補正を行う領域とすることができる。この場合、図６（ｃ）の例では、Δｙ＝０．７５、１．７５の領域が、画素単位未満の階調補正を行う領域に該当する。

色ずれ量補正部３０８は、色ずれ量記憶部３０３に記憶された、画素単位未満の階調補正を行う領域についての情報を参照し、この領域に含まれる画素についてのみ、副走査方向に隣接する画素の画素値を参照する。図９は、本実施形態に係る座標変換部６００がビットマップメモリ３０６から読み出す、画像データの読み出し順序を説明する図である。

図９において、ＢのラインのデータをＤＭＡＣ６０３によって転送する際に、ＤＭＡＣ６０２はそれぞれの領域の階調補正をする箇所のみＢラインの１つ前のデータを転送し、画素単位未満の色ずれ補正を行う。例えば、ＤＭＡＣ６０３がライン９０１を参照する場合、画素単位未満の補正エリア１以外の部分では、ＤＭＡＣ６０２はラインの参照を行わない。このため、階調補正手段６０４は、ＤＭＡＣ６０３から入力された画素情報について階調補正を行わず、そのままハーフトーン処理部３０９へ出力する。ＤＭＡＣ６０３が画素単位未満の補正エリア１に含まれるライン９０１を参照する場合にのみ、ＤＭＡＣ６０２は、ＤＭＡＣ６０３の参照箇所に対応する位置のライン９０２を参照し、画素単位未満の色ずれ補正を行う。そして、補正された情報をハーフトーン処理部３０９へ出力する。

このような構成により、必要のない領域では、画素単位未満の色ずれ量の補正処理を行われず、不要なメモリアクセスを削減することができる。また、階調補正部６０４は階調補正を行わない部分ついては、乗算処理を行う必要がないために、消費電力を削減することができる。

第１、第２実施形態に係る画像形成装置の物理構成の概略を示した概略断面図である。 感光体ドラム上に走査されて形成された、主走査線のずれを示すイメージ図である。 第１、第２実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 色ずれ量記憶部に記憶される情報を例示的に示した図である。 座標変換部が、色ずれ補正量Δｙの整数部分のずれ量を補正する動作内容を模式的に示した図である。 階調補正部が、色ずれ補正量Δｙの小数点以下のずれ量を補正する動作内容を模式的に示した図である。 色ずれ量補正部の構成を示したブロック図である。 第１実施形態に係る座標変換部がビットマップメモリから読み出す、画像データの読み出し順序を説明する図である。 第２実施形態に係る座標変換部がビットマップメモリから読み出す、画像データの読み出し順序を説明する図である。

Claims (4)

1. 複数の画素情報から構成される画像情報を保持する画像メモリと、
   画像形成ユニットが形成する画像の位置ずれ補正に関する補正情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づいて、前記画像メモリの読み出しアドレスの座標を変換する変換手段と、
   前記変換手段において変換されたアドレス情報に基づいて描画するラインの画素情報を読み出す第１読出手段と、
   前記描画するラインに隣接するラインの、前記変換されたアドレス情報に対応する画素の画素情報を読み出す第２読出手段と、
   前記補正情報と前記第２読出手段において読み出された画素情報とに基づいて、前記第１読出手段において読み出された画素情報に対し画素単位未満の補正を行う補正手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記記憶手段は、更に、前記画素単位未満の補正を行うための補正情報が予め決められた閾値以上となる領域である、前記補正を行う範囲を示す範囲情報を記憶し、
   前記第２読出手段及び前記補正手段は、前記範囲情報に示される範囲において動作し、
   前記第１読出手段において読み出された画素情報が前記補正手段により補正されている場合は、当該補正された画素情報に基づいて、前記画像形成ユニットにより画像形成を行い、前記第１読出手段において読み出された画素情報が前記補正手段により補正されていない場合は、前記第１読出手段により読み出された画素情報に基づいて、前記画像形成ユニットにより画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１読出手段及び前記第２読出手段の少なくともいずれかは、ＤＭＡＣにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 複数の画素情報から構成される画像情報を保持する画像メモリと、
   画像形成ユニットが形成する画像の位置ずれ補正に関する補正情報を記憶する記憶手段と、を備えた画像形成装置の制御方法であって、
   前記記憶手段に記憶された前記補正情報に基づいて、前記画像メモリの読み出しアドレスの座標を変換する変換工程と、
   前記変換工程において変換されたアドレス情報に基づいて描画するラインの画素情報を読み出す第１読出工程と、
   前記描画するラインに隣接するラインの、前記変換されたアドレス情報に対応する画素の画素情報を読み出す第２読出工程と、
   前記補正情報と前記第２読出工程において読み出された画素情報とに基づいて、前記第１読出工程において読み出された画素情報に対し画素単位未満の補正を行う補正工程と、
   を有し、
   前記記憶手段は、更に、前記画素単位未満の補正を行うための補正情報が予め決められた閾値以上となる領域である、前記補正を行う範囲を示す範囲情報を記憶し、
   前記第２読出工程及び前記補正工程は、前記範囲情報に示される範囲において動作し、
   前記第１読出工程において読み出された画素情報が前記補正工程により補正されている場合は、当該補正された画素情報に基づいて、前記画像形成ユニットにより画像形成を行い、前記第１読出工程において読み出された画素情報が前記補正工程により補正されていない場合は、前記第１読出工程により読み出された画素情報に基づいて、前記画像形成ユニットにより画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
4. 前記第１読出工程及び前記第２読出工程の少なくともいずれかは、ＤＭＡＣにより実行されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置の制御方法。

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