JP4865529B2 - 画像形成システム及び画像形成装置並びにその画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成システム及び画像形成装置並びにその画像形成方法に関する。

近年、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成速度の高速化のために、色材の数と同数の現像器及び感光ドラムを備え、画像搬送ベルト上や記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置が増えている。このタンデム方式のカラー画像形成装置においては、レジストレーションずれ（色ずれ）を生じさせる複数の要因があることが既に知られており、それぞれの要因に対して様々な対処方法が提案されている。

例えば、その要因の１つが、感光ドラムを露光するための露光走査装置に用いるレンズの不均一性や取り付け位置ずれである。また、他の要因の１つが、露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である。これらの要因により、感光ドラム（像担持体）を露光するレーザ走査線の、感光ドラムに対する変形が生じ、その変形が色毎に異なると、レジストレーションずれとなる。このようなレジストレーションずれへの対処方法の１つに、特許文献１に記載された方法が知られている。この方法は、偏向走査装置の組立工程において感光ドラムを露光するレーザ走査線の、感光ドラムに対する湾曲を測定し、その測定結果に基づいて、偏光走査装置に対するレンズの取り付け位置を調整する方法である。

また、特許文献２には別の方法が開示されている。この方法は、露光走査装置をカラー画像形成装置本体へ組み付ける工程において、感光ドラムを露光するレーザ走査線の、感光ドラムに対する変形を測定し、その測定結果に基づいて、露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を調整する方法である。

さらに、特許文献３には、感光ドラムを露光するレーザ走査線の、感光ドラムに対する変形を測定し、測定した変形を相殺するようにビットマップ画像データを補正し、その補正した画像データに基づいて画像を形成する方法が記載されている。この方法は、画像データを処理することで電気的に補正をするので、機械的な調整が不要となる点において、特許文献１、２に記載の方法よりも安価にレジストレーションずれへ対処することができる。
特開２００２−１１６３９４号公報 特開２００３−２４１１３１号公報 特開２００４−１７０７５５号公報

印刷装置（画像形成装置）には、ホストコンピュータ等の外部装置からページ記述言語にて記述された印刷データを印刷装置にてビットマップデータに変換して、印刷処理を実行する印刷装置がある。その一方で、外部装置にて生成されたビットマップデータ（あるいはビットマップデータを圧縮した圧縮データ）を受信し、そのビットマップデータ（ある圧縮データ）に基づいて印刷処理を実行する印刷装置も知られている。後者の印刷装置は、ホストコンピュータにてビットマップデータを生成することから、ホストベース印刷装置とも呼ばれる。

ホストベース印刷装置に、特許文献３の方法を適用しようとすると、ビットマップデータを生成するレンダリング処理に加えて、湾曲を相殺するための画像データの補正処理を行う必要が生じる。そのため、ホストコンピュータに画像データの処理負荷がかかり、ホストコンピュータが実行する他のアプリケーションの処理速度が落ちてしまうと言う不具合が発生する。

本発明は、上記事情を考慮したものであり、ホストコンピュータ側の処理負荷を抑えつつ、画像形成装置から出力される画像の変形を無くすための補正を行うことが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、本発明の一態様は、ホストコンピュータと、前記ホストコンピュータから受信した画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する画像形成装置とを有する画像形成システムであって、
前記ホストコンピュータは、
画像データを記憶する第１の記憶手段と、
前記画像形成装置が前記記録紙上に画像を形成した場合に該形成される画像がどのように変形するかを示す変形情報を前記画像形成装置から取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記変形情報に基づいて前記画像データの水平方向における複数の位置でそれぞれ垂直方向に１画素の座標変換を行うことにより前記画像データを補正した補正画像データを生成する補正手段と、
前記補正手段により生成された前記補正画像データを前記画像形成装置へ送信する送信手段と
を有し、
前記画像形成装置は、
前記送信手段により送信された前記補正画像データ及び前記複数の位置情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記補正画像データに含まれる前記水平方向のライン画像データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶された前記ライン画像データに基づいて、光を感知して表面に静電潜像を形成する像担持体を露光する露光手段と、
前記補正手段により前記座標変換が行われた前記水平方向における前記複数の位置のうち、いずれの位置に階調補正を行うべきかを指示する指示手段と
を有し、
前記露光手段は、
前記ライン画像データに含まれる複数の画素データのうち、前記指示手段により指示された位置近傍の複数の画素データの露光量を調整する前記階調補正を行うことで前記垂直方向の１画素の段差を画素未満の段差とする
ことを特徴とする。

本発明によれば、ホストコンピュータ側の処理負荷を抑えつつ、画像形成装置から出力される画像の変形を無くすための補正を行うことができる画像形成システムを提供することができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。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例示であり、この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）
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る印刷システムについて説明する。尚、本実施形態では、ホストコンピュータと印刷装置とがネットワーク接続した印刷システムを用いる。また、印刷装置としては、一例として、モノクロ印刷が可能なレーザビームプリンタを用いる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る印刷システムの構成を示すブロック図である。図１において、３０００はホストコンピュータであり、外部記憶装置１１に格納されたプログラムがＲＡＭ２にロードされ、ＣＰＵ１により実行される。ＲＡＭ２にロードされるプログラムには、読み取り処理や印刷処理を行うデバイスドライバや、文書処理プログラム等に基づいて図形、イメージ、文字、表（表計算を含む。）等が混在した文書処理を実行するアプリケーションプログラム等が含まれる。尚、本印刷システムに関するソフトウェアのモジュール構成については後述する。

ＣＰＵ１は、上記プログラムを実行すると共に、システムバス４に接続される各デバイスの統括的な制御を行う。また、ＣＰＵ１は、ＣＲＴ１０上の不図示のマウスカーソル等で指示されたコマンドに基づいて登録された種々のウィンドウを開き、種々のデータ処理を実行する。尚、制御部２１は、それ以外の各種制御を行う。

ＲＡＭ２は、ＣＰＵ１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。５はキーボードコントローラ（ＫＢＣ）であり、キーボード９や不図示のポインティングデバイスからのキー入力を制御する。６はＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）であり、ＣＲＴ１０の表示を制御する。７はディスクコントローラ（ＤＫＣ）であり、ハードディスク（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）やＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶装置１１とのアクセスを制御する。尚、ハードディスクには、ブートプログラム、種々のアプリケーション、フォントデータ、ユーザーファイル、編集ファイル等が記憶される。８はパラレル入出力コントローラ（ＰＲＴＣ）であり、ローカルプリンタに接続する場合は、双方向パラレルインタフェース（図示せず）を介してレーザビームプリンタ１００との双方向通信制御処理を実行する。

３０はホストコンピュータ３０００上のネットワーク送受信部であり、ＬＡＮ等のネットワーク４０を介して、ネットワークアダプタ１１５に画像データ、制御コマンドを送信するとともに、レーザビームプリンタ１００からのコマンドのレスポンスを受信する。

ホストコンピュータ３０００においては、ＣＰＵ１、ＲＡＭ２、ＲＯＭ３、ＰＲＴＣ８、ＫＢＣ５、ＣＲＴＣ６、ＤＫＣ７、制御部２１及びネットワーク送受信部３０がシステムバス４を介して互いに接続している。

一方、図１においてレーザビームプリンタ１００は、ホストコンピュータ３０００をネットワーク４０及びネットワークアダプタ１１５を介して接続されている。レーザビームプリンタ１００は、各種制御を行う制御部１０１、ネットワークアダプタ１１５と接続するＩＦ部１１６、３つの伸長器１２９、１３０、１３１と３つのバッファ１２３、１２４、１２５を備える。さらに、レーザビームプリンタ１００は、後述するように画像を補正する画像補正部１２６と画像形成を行う印刷エンジン１２７を備える。

図３は、本発明の第１実施形態に係る印刷システムにおけるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）１００の細部構成を示す断面図である。

図３において、１００はレーザビームプリンタ本体であり、接続されているホストコンピュータによって供給される展開済みの印刷データを記録媒体である記録紙等に画像として形成するものである。尚、この印刷データは、制御データと画像データ（ビットマップデータ）とから構成されており、画像データはホストコンピュータにより圧縮されてレーザビームプリンタに送信される。
なお、前述したように、第１実施形態の印刷装置（画像形成装置）は、ホストコンピュータにより生成されたビットマップデータに基づいて印刷処理を行うものであるので、ホストベース印刷装置と呼ばれる。

１０４は、レーザビームプリンタ１００全体の制御ユニットである。この制御ユニット１０４は、ホストコンピュータ３０００から受け取った画像データを伸長し、ビデオ信号に変換してレーザドライバ１１０に出力する。尚、レーザビームプリンタ内の画像補正部等については後述する。

制御ユニット１０４からビデオ信号の出力を受けたレーザドライバ１１０は、半導体レーザ１１１から発射されるレーザ光１１３のオン／オフの切り替えをする。レーザ光１１３は、回転多面鏡１１２の回転に応じて左右にふられライン単位で静電ドラム１１７を走査して、静電ドラム１１７上に印刷パターンの静電潜像を形成する。そして、トナーカートリッジ１１９からトナー（現像剤）を供給して静電ドラム１１７に付着させて現像をさせる。更に、トナーカートリッジ１１９は、静電ドラム１１７に形成された静電潜像にトナーを付着させた後、記録媒体にトナーが転写される。転写されたトナーは、定着器１０５によって定着される。レーザビームプリンタ１００は、以上のプロセスを実行することにより、記録紙上に画像を形成する。

本実施形態では、記録媒体としてカットシート記録紙（普通紙、厚紙、ＯＨＰ等を含む。）を用いる。このカットシート記録紙は、レーザビームプリンタ１００の給紙口１１８に装填され、給紙ローラ１０２及び搬送ローラー１０３により装置内に取り込まれて、静電ドラム１１７に供給される。そして、搬送ローラ１０６により定着器１０５から搬送された記録紙は、排紙口切り替え装置１０７によってフェースダウン排紙口１０９及びフェースアップ排紙口１０８のどちらかに排紙される。

図３において、１１５は、ＬＡＮ等のネットワーク４０に接続されたネットワークアダプタであり、レーザビームプリンタ１００とはネットワーク４０を介して接続される。

ここで、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００において印刷処理を実施するときのホストコンピュータ３０００の処理について説明する。この場合、ホストコンピュータ３０００は、予めネットワーク送受信部３０を介してレーザビームプリンタ１００から、印刷エンジン１２７が画像データを印刷する際の画像に与えてしまう位置ずれ、湾曲等の画像変形に関する情報を取得しておく。尚、画像変形に関する情報は、予めホストコンピュータ３０００のＲＯＭ３に保持しておいてもよいし、印刷時にネットワーク４０を介してレーザビームプリンタ１００から取得してもよい。そして、ＣＰＵ１は、印刷エンジン１２７が有する画像変形に関する情報から、画像変形を相殺するためのワード単位の座標アドレス変換テーブル、レーザビームプリンタ１００へ送信する垂直補正情報としての垂直方向補正データ、及び水平補正情報としての水平方向補正データを生成する。

図４は、本発明の第１実施形態に係るホストコンピュータ３０００における補正用各種データの作成作業の詳細を説明するための図である。４０１はレーザビームプリンタ１００で印刷させる画像データの元となるオリジナル画像の一例を示す図であり、本実施形態では簡単のために水平の横線２本を含む画像を示している。尚、４０１において、各四角はそれぞれ１つの画素を示している。また、１ワードを縦１画素×横５画素のサイズとした。ここで、ワード単位とは所定の画素の集まりであるブロック単位のことをいう。尚、実用的な印刷システムにおいては、ワード単位を３２ビットや６４ビット等のホストコンピュータ３０００内でのデータ転送の単位であることが望ましい。また、１画素１ビットとすると、ワード単位は縦１画素×横３２画素のサイズとすることが望ましい。

図４において、４０２は印刷エンジン１２７が画像出力するときに生じてしまう位置ずれや湾曲等の画像変形を相殺するために、最終的に印刷エンジン１２７へ送信すべき画像データを示す図である。４０２の画像データは、オリジナル画像で水平であった横線を、垂直方向については右側に行くほど横線を示す座標を下へずらす補正がされており、水平方向については縮小する方向へ偏倍処理がされている。

図４において、４０３の画像データはＣＰＵ１がホストコンピュータ３０００内において行うワード単位（所定の画素のブロック単位）の画像データの変換の様子を説明する図である。オリジナル画像４０１と比較すると、オリジナル画像で水平であった横線を、垂直方向について右側にいくほど横線を示す座標が下へずれている。ホストコンピュータ３０００においてワード単位で垂直位置を補正しておくことによって、レーザビームプリンタ１００側で行う必要がある上下方向の補正量は１画素以内で済むようになる。この理由として、印刷エンジン１２７が持つ画像ずれの傾き成分は、横方向５００画素に対して垂直方向に１画素分ずれる程度のものだからである。

以上説明したように、ホストコンピュータ３０００内においては、ワード単位、すなわち、画像データの少なくともアドレス単位での座標変換を行う。これは、ＲＡＭ２又は外部記憶装置１１に格納された画像データを走査して、画像データの変換処理を画像データの全画素について行わずに、ワード単位のアドレス変換の仕方を求めておけば良いことを意味する。これにより、ＲＡＭ２又は外部記憶装置１１に対するＣＰＵ１のアクセスのトラフィックを大幅に減らし、画像データの補正処理に要する時間を大幅に減らす効果がある。

４０５はホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００へ送信する水平方向補正データを示す図である。４０５において、「濃い四角」はホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００へ送信する画像データ４０３からレーザビームプリンタ１００にて水平方向の画素を間引きする位置を示している。４０５に示す水平方向補正データは、４０１に示す画像データと同じ大きさを占める（１画素１ビットの画像データの場合）。ここで、４０５に示すように、第１実施形態におけるホストコンピュータ３０００側が行う水平方向の間引き処理は、間引く位置が局所的かつ周期的な傾向が強く、圧縮効率が非常に高い。そのため、ホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００に送信する水平方向補正データのデータ量は少なくて済む。また、第１実施形態では、水平方向を間引く補正を行う必要のある印刷エンジンの例を示したが、これだけに限られない。例えば、水平方向に拡大する補正を行う必要のある印刷エンジンの場合には、水平方向補正データの先頭に拡大補正か縮小補正のどちらかであるかを示すフラグを付加してレーザビームプリンタ１００へ通知すればよい。

さらに、４０６はホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００へ送信する垂直方向補正データを示す図である。４０６において「濃い四角」がある個所が、レーザビームプリンタ１００内で垂直方向下向へ画素をシフトする位置を示している。垂直方向補正データは画像データ４０３と同じ大きさを占める（１画素１ビットの画像データの場合）。ここで、４０６に示すように、第１実施形態における垂直方向補正データは、シフト位置が局所的かつ周期的な傾向が強いために圧縮効率が非常に高い。したがって、ホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００に送信する垂直方向補正データのデータ量は少なくて済む。そして、レーザビームプリンタ１００は、画像データ４０３に対して、水平方向補正データ４０５及び垂直方向補正データ４０４を用いて補正することにより、４０２に示す画像データを得る。

以上、３種類のデータが時分割でホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００へ送信され、ＩＦ部１１６においてバッファされる。バッファされたデータは、データ種類ごとに分配され、それぞれ伸長器１２９、伸長器１３０、伸長器１３１に送られる。そして、伸長処理を施された各データは、それぞれバッファ１２３、バッファ１２４、バッファ１２５に取り込まれ、タイミングを合わせて画像補正部１２６へ入力される。

図２は、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の画像補正部１２６の細部構成を示すブロック図である。図２において、水平方向偏倍器２０１は、ホストコンピュータ３０００からシリアルに送られてくる画像データ４０３を水平方向補正データ４０５に基づいて間引き処理を行うことで水平方向の偏倍処理を行う。そして、水平方向偏倍器２０１により偏倍された画像データ４０３は、ラインバッファ２０３を経由して遅延処理をされた１ライン前の画像データと現在のラインの画像データとの２系統に分かれて、セレクタ２０５に入力される。セレクタ２０５は、垂直方向補正データ４０６の値により、現在のラインの値又は１ライン前の値が選択されて、画像データの垂直方向の補正処理が行われる。

セレクタ２０５から出力された画像データ４０２は、印刷エンジン１２７へ送信される。印刷エンジン１２７では、オリジナル画像４０１から補正された画像データ４０２に対して、回転多面鏡１１２のレーザビームプリンタ１００への取り付け位置の誤差等の要因でオリジナル画像４０１に対して行った補正とは逆の影響が与えられる。これにより、レーザビームプリンタ１００は、４０１に対応する画像として記録紙上に画像を形成する。

このように、第１実施形態に係る印刷システムでは、プリンタの光学系のゆがみや感光体ドラムのピッチムラ等に起因する画像の湾曲、位置ずれ等の画像変形を電気的に補正しオリジナル画像に対応した画像を記録紙上に形成する。

尚、第１実施形態では、ホストコンピュータとプリンタの両装置で補正処理の負荷分散を行っていたが、ワード単位の画像補正処理をホストで行っておき、プリンタ側では残りの補正処理を施さない場合であっても、かなり良好な結果が得られる。特に、印刷エンジンの性能特性として画像の傾き成分や垂直方向のずれ、又は偏倍成分が少なければプリンタ側の処理構成が不要になる。

また、第１実施形態は、印刷エンジンに起因して必要な画像の補正をソフト処理に好適な補正とハードウェアに好適な補正とに分割したことに特徴がある。すなわち、両処理をプリンタ内だけで行う実施形態、或いは両処理をホストコンピュータ内だけで行う実施形態においても適応可能である。

（第２実施形態）
第１実施形態では、ホストコンピュータにおいて垂直方向のワード単位の補正処理を行い、プリンタにおいて１画素単位の補正処理（補完処理）を行うことで、ホストコンピュータとプリンタの補正処理に関する負荷分散を行うものであった。ただし、第１実施形態の方法では、１画素単位の補正に伴って補正後の画像データに生じる段差等に対し、１画素未満の補正処理（補間処理）が必要になることがある。そこで、第２実施形態では、ホストコンピュータにおいて垂直方向の１画素単位の補正を行い、プリンタにおいて１画素未満の補正処理（補間処理）を行うことで、ホストコンピュータとプリンタの補正処理に関する負荷分散を行うものである。

なお、ホストコンピュータ３０００とレーザビームプリンタ１００からなる印刷システムの全体構成は、図１に示したものと同様であるの説明を省略する。ただし、図１における、伸長器１２９、バッファ１２３、伸長器１３１、バッファ１２５については、第２実施形態では有していないものとする。

ここで、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００において画像補間処理・印刷を実施するときのホストコンピュータ３０００の処理について図６を用いて説明する。
この場合、ホストコンピュータ３０００は、Ｓ６０１にてネットワーク送受信部３０を介してレーザビームプリンタ１００から印刷エンジン１２７が画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する際の画像変形に関する情報を取得する。なお、画像変形に関する情報として、レーザビームプリンタ１００は、図８に示す情報をホストコンピュータ３０００に送信する。ここで、図８に示す情報は、レーザビームプリンタ１００の製造時に予め測定装置により測定しておき、レーザビームプリンタ１００の制御部１０１に記憶させておく情報である。そして、図８に示す情報の内容について、図７を用いて説明する。、図７は、レーザビームプリンタ１００に対する回転多面鏡１１の組み付け誤差に起因する画像変形について説明する図である。７０１は組み付け誤差が無い場合の理想的な走査線であり、静電ドラム１１７の回転方向に対して回転多面鏡１１からのレーザ光がライン単位で静電ドラム１１７の表面に垂直に照射されることで走査が行われる。７０２はレーザビームプリンタ１００に対する回転多面鏡１１の取り付け位置精度に起因する、傾き及び湾曲が発生した走査線を示すものである。

本実施形態では、印刷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（ポイントＢ、ポイントＣ、ポイントＤ）で、理想的な走査線７０１と実際の走査線７０２の副走査方向のずれ量を、プリンタの製造時に予め測定しておく。そして、そのずれ量を測定したポイント毎に複数の領域（Ｐａ−Ｐｂ間を領域１、Ｐｂ−Ｐｃ間を領域２、Ｐｃ−Ｐｄ間を領域３とする）に分割して考え、各ポイント間を結ぶ直線（Ｌａｂ，Ｌｂｃ，Ｌｃｄ）により、各領域の走査線の傾きを近似した。

したがって、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は、該当領域の走査線は右上がりの傾きを有することを示しており、負の値である場合は、右下がりの傾きを有することを示す。
ホストコンピュータ３０００が、画像変形に関する情報を取得する方法として、いくつかの方法が考えられる。例えば、レーザビームプリンタ１００の製造工程において、画像変形を測定し取得する方法が考えられる。また、あるいは予め用意された画像変形測定用チャートをレーザビームプリンタ１００で印刷し、イメージスキャナなどで画像が形成された記録紙を電子化し、その電子化された情報から画像変形に関する情報を取得する方法も考えられる。

次にＳ６０２にて、ＣＰＵ１は、レーザビームプリンタ１００から取得した画像形成に関する情報から、垂直方向（副走査方向）の画像変形を相殺するための垂直方向の座標変換を行う位置を算出する。具体的に、ＣＰＵ１は、領域ごとに下記のように座標変換を行う位置を算出する。実際の座標変換は、ＣＰＵ１がＲＡＭ２から画像データを読み出す際の読み出しアドレスを指定して変更することにより行うので、ＣＰＵ１は座標変換を行う位置を算出した上で、その位置に対応する読み出しアドレスを生成する。

領域１：主走査方向に（Ｌ１／ｍ１）ｄｏｔ毎に垂直方向に１画素の座標変換を行う。
領域２：主走査方向に（Ｌ２−Ｌ１）／（ｍ２−ｍ１）ｄｏｔ毎に垂直方向に１画素の座標変換を行う。
領域３：主走査方向に（Ｌ３−Ｌ２）／（ｍ３−ｍ２）ｄｏｔ毎に垂直方向に１画素の座標変換を行う。

Ｓ６０３からＳ６０６はバンド単位の処理を行う。バンドとは、垂直方向（副走査方向）に複数ライン分（例えば、１０ライン分）の画像データからなる画像データブロックを意味する。Ｓ６０３にて、ＣＰＵ１は、アプリケーションの描画指示に従い、ＲＧＢの各色８ビットからなる画像データを１バンド作成する。ステップＳ６０４にて、ＣＰＵ１は、各画素がどのような画像特性に属するのかを示す属性情報を生成する。つまり、ＣＰＵ１は、画像での他の属性を領域毎に判別する属性判別手段として機能する。ここで属性情報とは、画像データの特性に応じたデータの種類を特定するための情報をいう。例えば、文字データを含む画像データ領域の属性はテキスト属性であり、ビットマップデータを含む画像データ領域の属性はイメージ属性である。また、ドローデータを含む画像データ領域の属性はグラフィック属性である。画像データのある領域が、テキスト属性であるか、イメージ属性であるか、グラフィックス属性であるかは、ＣＰＵ１が判定するものとする。

ステップＳ６０５でＣＰＵ１は、ＲＧＢの各色８ビットからなる画素を、ＹＭＣＫの各色の８ビットからなる画像データに色空間変換する。次にＳ６０６にて、ＣＰＵ１は、ＹＭＣＫの各色８ビットからなる画像データにディザ処理を施し、ＹＭＣＫ各色２ビットからなるハーフトーン画像データに変換する。次にＳ６０７にて、ＣＰＵ１は、ステップＳ６０２で算出した垂直方向の座標変換を行う位置をもとにバンドメモリ（ＲＡＭ２の記憶領域の一部）からのアドレスの読み出し先を変換することにより、垂直方向（副走査方向）のずれを１画素単位で補正する。次にＳ６０８にて、ＣＰＵ１は１バンド分の画像データを圧縮し、ネットワーク送受信部３０を介してレーザビームプリンタ１００へ送信する。次にＳ６０９にて、ＣＰＵ１は、１ページの画像データを構成する全バンドの処理が終了したかを判定し、１ページ内の全バンドの処理が終了していない場合にはＳ６０３に戻り、全バンドの処理が終了している場合には、処理を終了する。

図１１は圧縮前のバンドメモリ内の画像データを示すための図である。図１１においてａは、レーザビームプリンタ１００における補間処理（階調処理）に必要な、各画素の属性を示す属性情報及び垂直方向の座標変換を行う位置を示す情報であり、ｂに示す画像データに対して間引いた状態で記憶されている。後述する階調補正部５０１は、この部分に格納された情報をもとに、該ラインの補間処理（階調処理）を行う。

図９は、ホストコンピュータ３０００において垂直方向（副走査方向）の座標変換を説明するための図である。
ＣＰＵ１は、図９の９０１のように直線で近似された主走査線の座標変換情報から求められる座標変換位置ごとに、９０２のように、バンドメモリに蓄積された画像データの副走査方向（Ｙ方向）の座標をその位置に応じた分だけオフセットする。具体的には、領域１については、水平方向（主走査方向）に（Ｌ１／ｍ１）ｄｏｔ毎に垂直方向に１画素の座標変換を行う。したがって、図９の（１）〜（３）は垂直方向に（Ｌ１／ｍ１）ｄｏｔ分の長さを示している。また、領域に２については、主走査方向に（Ｌ２−Ｌ１）／（ｍ２−ｍ１）ｄｏｔ毎に垂直方向に１画素の座標変換を行う。したがって、図９の（４）、（５）は、垂直方向に（Ｌ２−Ｌ１）／（ｍ２−ｍ１）ｄｏｔ分の長さを示している。

９０３は、画素単位での色ずれ補正を行った画像データを静電ドラム１１７に露光された露光イメージである。
そして、図６のフローをＣＰＵ１が実行することにより、ホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００に送信される画像データに基づいて、レーザビームプリンタ１００は印刷処理を実行する。ここで、レーザビームプリンタ１００が、ホストコンピュータ３０００から受信した画像データに基づいて、印刷エンジン１２７へ送信する印刷データを生成する方法について説明する。

図５は、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の画像補正部１２６の細部構成を示すブロック図である。図５において、水平方向偏倍器２０１は、ホストコンピュータ３０００からシリアルに送られてくる画像データを水平方向補正データ４０５に基づいて間引き処理を行うことで水平方向の偏倍処理を行う。なお、第１実施形態において、水平方向補正データ４０５は、ホストコンピュータ３０００から受信するものとしたが、第２実施形態においては、制御部１０１に予め記憶されているものとする。そして、水平方向偏倍器２０１により偏倍された画像データは、ラインバッファ２０３を経由して遅延処理をされた１ライン前の画像データと現在のラインの画像データとの２系統に分かれて、階調補正部５０１に入力される。階調補正部５０１は、ホストコンピュータ３０００にて画素単位の補正が行われた画像データに対し、画素単位未満の階調補正を行うためのものである。

階調補正部５０１は、補正データを生成するために副走査方向の前後の画素値を参照するため、１ライン分のラインバッファ２０３を使用する。ラインバッファ２０３には先行するラインの１ライン分のデータが蓄積されており、階調補正部５０１には、先行する１ライン分のデータと、後続する１ライン分のデータとが同時に入力される。
階調補正部５０１は、主走査方向の座標をｘ（ドット）、ラインバッファ２０３から入力する画素データをＰn（ｘ）、水平方向偏倍器２０１から入力する画素データをＰn-1（ｘ）とすると、補正データを生成するために以下の演算処理を行う。
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階調を補正した画像データが生成され印刷エンジン１２７に出力される。

以上の処理により、階調補正がなされた画像データは、ＰＷＭ部５０２においてパルス幅変調処理が行われ、印刷エンジン１２７に出力され像担持体である静電ドラム１１７に対する露光処理が行われる。

なお、階調補正部５０１による階調補正は、ホストコンピュータ３０００において、垂直方向の座標変換が行われた位置であり、かつ、属性情報が階調補正を必要とすることを示す場合に行われる。具体的には、画像補正部１２６の階調補正指示部５０３は、画像データから座標変換位置を示す情報と属性情報（図１１におけるａ）を抽出し、図１０に示すテーブルに基づいて、階調補正を行うべきか否かを示す情報を階調補正部５０１に伝達する。図１０に示すテーブルは、ホストコンピュータ３０００から受信する画像データに付加された属性情報から、階調補正に必要な情報を生成するための変換テーブルである。画像補正部１２６は、変換テーブルと前述した属性情報から、階調補正に必要な情報、すなわち後述する階調補正を行うか行わないかを示す情報を生成する。なお、階調補正指示部５０３は、座標変換位置を示す情報にて特定される座標変換位置における属性情報が階調補正を行うことを示している場合に、階調補正部５０１へ階調補正の指示を行う。階調補正の指示を行わない場合、現在のラインの画像データをそのまま印刷エンジン１２７へ出力し、階調補正を行わないようにする。

図１２は、階調補正部５０１による画素単位未満の階調補正を説明する図である。画素単位未満の階調補正は、座標変換位置の前後の画素を露光する際の露光比率をＰＷＭ部５０２により調整することにより行われる。

図１２の１２０１は、右上がりの傾きを有する主走査線を示す。１２０２は座標変換前の水平な直線の画像データ、１２０３は階調補正前の画像データである。また、１２０４は１２０１の主走査線の傾きを相殺するための１２０２の補正イメージである。１２０４の補正イメージを実現するために、座標変換位置の前後の画素を露光する際の露光量の調整を行う。１２０５は画素単位での副走査方向の補正量を表すｋと、階調補正を行うための補正係数α、βの関係を示している。αとβ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、副走査方向の前後のドットへの濃度（露光量）の分配率を表す。例えば４画素で階調補正を行うためには、５段階の分配率を以下のように用意する必要があり、具体的には、
第１段階： α＝０、 β＝１、
第２段階： α＝０．２、 β＝０．８、
第３段階： α＝０．４、 β＝０．６、
第４段階： α＝０．６、 β＝０．４、
第３段階： α＝０．８、 β＝０．２、
となる（β＋α＝１）。
αは先行するドットの分配率、βは後行ドットの分配率を表す。主成分方向の階調補正位置情報を基に、座標変換が行われる画素付近の４画素で切り替える。

図１２の１２０６は、１２０５の補正係数にしたがって、座標変換位置の前後の画素を露光する際の露光比率を調整するための階調補正を行ったビットマップイメージである。１２０７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での露光イメージであり、主走査ラインの傾きが相殺され、ほぼ水平な直線が形成されることになる。
以上、階調補正に必要な属性情報及び座標変換位置を示す情報を含む画像データが、ホストコンピュータ３０００からレーザビームプリンタ１００へ送信され、ＩＦ部１１６において受信され記憶部１４０でバッファされる。バッファされたデータは伸長器１３０に送られ、伸長処理を施されたデータは再び、バッファ１２４にバッファされる。伸長処理を施されたデータは、印刷エンジン１２７からの同期信号にしたがって印刷エンジン１２７に送信される。以上の動作は制御部１０１によって行われる。印刷エンジン１２７が受信した補間処理に必要な属性情報及び座標変換位置を示す情報を含むデータは画像補正部１２６へ入力される。

画像補正部１２６は、まずシリアルに送られてくるデータから、付加された情報（たとえば図１１のａ）を抜き出す。抜き出したデータは各種モードに応じて間引かれているので、画像データ（たとえば図１１のｂ）に合わせて複製し、複製した補間処理イネーブル情報と、プリンタ自身が格納する曲がり情報の傾きと、に応じて画像データに対して１画素未満の補正処理を行う。これにより、図１２に示すような１画素未満の補正処理を行うことが可能となる。

画像補正部１２６から出力された画像データは、印刷エンジン１２７へ送信される。印刷エンジン１２７では、補正されたデータに対して、レーザビーム走査系のゆがみやピッチムラ等の要因で補正と逆の影響を与える。これにより、レーザビームプリンタ１００からは、本来の画像データとして画像が形成された出力画像が得られる。

このように、第２実施形態に係る印刷システムでは、感光体ドラムに光ビームを照射し、静電潜像を形成することにより現像を行うプリンタの光学系のゆがみや感光体ドラムのピッチムラ等に起因する画像の曲がり、位置ずれ等を電気的に補正し正しい出力を得る。

尚、上記実施形態では、ホストコンピュータとプリンタの両装置で補正処理の負荷分散を行っていたが、ワード単位の画像補正処理をホストで行っておき、プリンタ側では残りの補正処理を施さない場合であっても、かなり良好な結果が得られる。

なお、座標変換位置を示す情報は、図８に示す変形情報をレーザビームプリンタ１００からホストコンピュータ３０００に送信することで、ホストコンピュータ３０００のＣＰＵ１が算出するものとしたが、他の態様であっても良い。例えば、図８に示す変形情報に基づいて、レーザビームプリンタ１００の制御部１０１が算出するようにしても良い。この場合、制御部１０１が算出した座標変換位置を示す情報は、制御部１０１に記憶させておくものとする。そうすると、階調補正指示部５０３は、制御部１０１に記憶された座標変換位置を示す情報に基づいて前述の階調補正を行うことができる。

また、第１実施形態及び第２実施形態では説明の簡単のためにモノクロレーザビームプリンタを例に説明したが、カラーレーザビームプリンタにおいても同様の処理を各色ごとに行う構成を持てばよい。さらに、上記実施形態では、最終的に１画素単位の補正を試みたが、１画素の未満の補正を試みる場合であっても同様に適応可能である。
さらに、ホストコンピュータ等の外部装置から指示を受けて画像形成出力するプリンタ機能を有するディジタル複合機等の他の画像形成装置においても同様に適応が可能である。

以上説明したように、第１の実施形態及び第２の実施形態では、印刷エンジンに起因して必要な画像の補正をソフト処理に好適な補正とハードウェアに好適な補正とに分割した。これにより、特に、ホストベースプリンタのシステムにおいては、パフォーマンス及びコストの両方について良好な印刷システムの構成が可能となる。

以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体（記録媒体）等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、以下のようなものがある。フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページからハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。すなわち、ホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをダウンロードする。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布する。そして、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他にも、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後にも前述した実施形態の機能が実現される。すなわち、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行うことによっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明の第１実施形態に係る印刷システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１００の画像補正部１２６の細部構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る印刷システムにおけるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）１００の細部構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るホストコンピュータ３０００における補正用各種データの作成作業の詳細を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る画像補正部１２６の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るホストコンピュータ３０００における処理フローを示すフローチャートである。 走査線の変形を示すための図である。 変形情報の一例を示す図である。 座標変換による画像データの補正を説明する図である。 属性情報の変換テーブルを示す図である。 ホストコンピュータ３０００における圧縮前のバンドメモリに記憶されるデータを示す図である。 階調補正部５０１による画素単位未満の階調補正を説明する図である。

符号の説明

１ ＣＰＵ
２ ＲＡＭ
１１ 外部記憶装置
１００ レーザビームプリンタ
１０１ 制御部
１１６ ＩＦ
１２６ 画像補正部
１２７ 印刷エンジン

Claims (10)

1. ホストコンピュータと、前記ホストコンピュータから受信した画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する画像形成装置とを有する画像形成システムであって、
   前記ホストコンピュータは、
   画像データを記憶する第１の記憶手段と、
   前記画像形成装置が前記記録紙上に画像を形成した場合に該形成される画像がどのように変形するかを示す変形情報を前記画像形成装置から取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記変形情報に基づいて前記画像データの水平方向における複数の位置でそれぞれ垂直方向に１画素の座標変換を行うことにより前記画像データを補正した補正画像データを生成する補正手段と、
   前記補正手段により生成された前記補正画像データを前記画像形成装置へ送信する送信手段と
   を有し、
   前記画像形成装置は、
   前記送信手段により送信された前記補正画像データ及び前記複数の位置情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された前記補正画像データに含まれる前記水平方向のライン画像データを記憶する第２の記憶手段と、
   前記第２の記憶手段に記憶された前記ライン画像データに基づいて、光を感知して表面に静電潜像を形成する像担持体を露光する露光手段と、
   前記補正手段により前記座標変換が行われた前記水平方向における前記複数の位置のうち、いずれの位置に階調補正を行うべきかを指示する指示手段と
   を有し、
   前記露光手段は、
   前記ライン画像データに含まれる複数の画素データのうち、前記指示手段により指示された位置近傍の複数の画素データの露光量を調整する前記階調補正を行うことで前記垂直方向の１画素の段差を画素未満の段差とする
   ことを特徴とする画像形成システム。
2. 前記補正手段は、
   前記変形情報に応じた前記画像データの水平方向における前記複数の位置でそれぞれ前記垂直方向に１画素の座標変換が行われるように、前記第１の記憶手段から前記画像データを読み出すための読出しアドレスを生成するアドレス生成手段と、
   前記アドレス生成手段により生成された前記読出しアドレスに基づいて、前記第１の記憶手段に記憶された前記画像データを読み出すことにより前記補正画像データを生成する読出手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
3. 前記指示手段は、
   前記補正手段により前記座標変換が行われた前記水平方向における前記複数の位置のうち、いずれの位置に前記階調補正を行うべきかの前記指示を該複数の位置に対応する画素の属性に基づいて行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記画像形成装置は、
   前記像担持体上に形成された前記静電潜像に現像剤を付着させて該静電潜像を現像する現像手段と、
   前記像担持体上の現像剤像を転写して記録紙上に画像を形成する転写手段と
   を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
5. ホストコンピュータから受信した画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録紙上に画像を形成した場合に該形成される画像がどのように変形するかを示す変形情報を前記ホストコンピュータへ送信する送信手段と、
   前記ホストコンピュータが前記変形情報に基づいて前記画像データの水平方向における複数の位置で垂直方向の座標変換を行うことにより生成した補正画像データ及び前記複数の位置情報を、前記ホストコンピュータから受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された前記補正画像データに含まれる前記水平方向のライン画像データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記ライン画像データに含まれる複数の画素データに基づいて、光を感知して表面に静電潜像を形成する像担持体を露光する露光手段と、
   前記ホストコンピュータにより前記補正画像データが生成される際に前記座標変換が行われた前記複数の位置のうち、いずれの位置に階調補正を行うべきかを指示する指示手段と
   を有し、
   前記露光手段は、
   前記ライン画像データに含まれる複数の画素データのうち、前記指示手段により指示された位置近傍の複数の画素データの露光量を調整する前記階調補正を行うことで前記垂直方向の１画素の段差を画素未満の段差とする
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記指示手段は、
   前記ホストコンピュータにより前記補正画像データが生成される際に前記垂直方向に１画素の前記座標変換がそれぞれ行われた前記複数の位置のうち、いずれの位置に前記階調補正を行うべきかの前記指示を該複数の位置に対応する画素の属性に基づいて行う
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体上に形成された前記静電潜像に現像剤を付着させて該静電潜像を現像する現像手段と、
   前記像担持体上の現像剤像を転写して記録紙上に画像を形成する転写手段と
   を更に有することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. ホストコンピュータと、前記ホストコンピュータから受信した画像データに基づいて記録紙上に画像を形成する画像形成装置とを有する画像形成システムにおける画像形成方法であって、
   前記画像形成装置が、前記記録紙上に画像を形成した場合に該形成される画像がどのように変形するかを示す変形情報を前記ホストコンピュータへ送信する送信工程と、
   前記画像形成装置が、前記ホストコンピュータが前記変形情報に基づいて画像データの水平方向における複数の位置でそれぞれ垂直方向に１画素の座標変換を行うことにより生成した補正画像データ及び前記複数の位置情報を前記ホストコンピュータから受信する受信工程と、
   前記画像形成装置が、前記受信工程により受信された前記補正画像データに含まれる前記水平方向のライン画像データを記憶手段に記憶する記憶工程と、
   前記画像形成装置が、前記記憶手段に記憶された前記ライン画像データに含まれる複数の画素データに基づいて、光を感知して表面に静電潜像を形成する像担持体を露光する露光工程と、
   前記画像形成装置が、前記ホストコンピュータにより前記補正画像データが生成される際に前記座標変換が行われた前記複数の位置のうち、いずれの位置に階調補正を行うべきかを指示する指示工程と
   を有し、
   前記露光工程では、
   前記ライン画像データに含まれる複数の画素データのうち、前記指示工程で指示された位置近傍の複数の画素データの露光量を調整する前記階調補正を行うことで前記垂直方向の１画素の段差を画素未満の段差とする
   ことを特徴とする画像形成方法。
9. 前記ホストコンピュータが、前記送信工程で前記画像形成装置から送信された前記変形情報を取得する取得工程と、
   前記ホストコンピュータが、前記取得工程で取得された前記変形情報に基づいて前記画像データの水平方向における前記複数の位置でそれぞれ前記垂直方向に１画素の座標変換を行うことにより前記画像データを補正した前記補正画像データを生成する補正工程と
   を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
10. 前記画像形成装置が、前記像担持体上に形成された前記静電潜像に現像剤を付着させて該静電潜像を現像する現像工程と、
    前記画像形成装置が、前記像担持体上の現像剤像を転写して記録紙上に画像を形成する転写工程と
    を更に有することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成方法。

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