JP5477087B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成に関し、より詳細には、マルチビーム潜像形成を行う画像形成装置および画像形成方法に関する。

画像形成装置の機能向上に伴い、画像形成装置の単位時間当たりの画像形成速度（ＰＰＭ：Ｐｒｉｎｔｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅｓ)も増大してきている。近年では、より高速・高精細な画像形成を行うために、面発光レーザ（以下、ＶＣＳＥＬとして参照する。)を使用してマルチビーム露光をおこなう画像形成装置が提案されている。また、画像形成装置も省資源の要請に対応して、両面印刷を行う機種が提供されるようになっている。

このため、自動両面装置では、画像形成速度の向上に伴い、用紙の第１面記録から第２面記録までの時間間隔が短縮される傾向となっている。例えば、高速機種では、第１面印刷から第２面印刷まで、１０秒以内で行われる機種も存在する。

しかし、高速化に伴い、用紙の第１面記録に対応した熱定着から、第２面の記録までの搬送距離が短くなる傾向にあり、高温部から用紙が外れて冷却される時間が短縮されることとなるため、印刷用紙は熱的影響を受けやすい状態になる。

このような状態で、両面記録した場合、用紙の表裏に対応する第１面および第２面で印字された画像は、厚さ約８０μｍの上質紙を印刷用紙として使用した場合、熱・湿度変動により０．２％〜０．４％の倍率差が生じることが確認されている。

従来、上述した問題点に対し、倍率差を解消すべく、画像形成装置に対して副走査倍率変倍機能を提供し、副走査画像データの間引きによる縮小、または画像データ追加による拡大を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、画像拡大処理で生じる画像劣化を解消することができない。具体的には、形成するべき画像が高精細化するにつれ、例えば、５ラインおきに１ライン線を形成するような周期性のある画像では、倍率調整のためにラインを間引き、または追加した場合、濃度ムラ、モワレ等、大域的な画像欠陥が顕著に発生するという問題がある。

また、倍率差解消の処理に伴ってスクリーン線数と変倍率の干渉等に起因するバンディングを防止する必要もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる画像形成装置は、複数の画素から構成される第１画像データを取得する画像データ取得部と、前記第１画像データを、前記第１画像データの解像度よりも高い解像度の第２画像データに変換する解像度変換部と、前記第２画像データを構成する画素の主走査方向の位置と前記主走査方向の位置からの副走査方向へのずれ量とに基づいて、追加対象となる追加画素の位置を決定する位置決定処理を行う位置決定部と、前記第１画像データの画素のうち、決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度に基づいて前記追加画素の濃度を決定する濃度決定部と、決定された濃度の追加画素を決定された前記位置に追加する補正処理を行う補正部と、前記副走査方向の画素列について前記位置決定処理および前記補正処理を繰り返し行い、前記副走査方向の画素列について行った前記位置決定処理および前記補正処理を前記主走査方向の画素列分繰り返し行うように、前記位置決定部と前記補正部とを制御することにより、前記第２画像データを変倍する変倍部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる画像形成方法は、複数の画素から構成される第１画像データを取得する画像データ取得ステップと、前記第１画像データを、前記第１画像データの解像度よりも高い解像度の第２画像データに変換する解像度変換ステップと、前記第２画像データを構成する画素の主走査方向の位置と前記主走査方向の位置からの副走査方向へのずれ量とに基づいて、追加対象となる追加画素の位置を決定する位置決定処理を行う位置決定ステップと、前記第１画像データの画素のうち、決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度に基づいて前記追加画素の濃度を決定する濃度決定ステップと、決定された濃度の追加画素を決定された前記位置に追加する補正処理を行う補正ステップと、前記副走査方向の画素列について前記位置決定処理および前記補正処理を繰り返し行い、前記副走査方向の画素列について行った前記位置決定処理および前記補正処理を前記主走査方向の画素列分繰り返し行うように、前記位置決定部と前記補正部とを制御することにより、前記第２画像データを変倍する変倍ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１の画像形成装置の機械的構成を示す模式図である。 図２は、本実施の形態の光学装置１０２に組み込まれたＶＩＣＳＥＬ２００の構成図である。 図３は、ＶＣＳＥＬ２００を含む光学装置１０２が感光体ドラム１０４ａを露光する場合の概略的な斜視図である。 図４は、本画像形成装置１００の制御ユニット３００の概略的な機能ブロック図である。 図５は、ＧＡＶＤ３１０のより詳細な機能ブロック図である。 図６は、画像処理部３４２ａの機能ブロック図である。 図７は、解像度変換部３５０ａによる高解像度化処理を説明するための模式図である。 図８は、実施の形態１の濃度データの一例を示す図である。 図９−１は、画像パスセレクタ３５８の動作を示す説明図である。 図９−２は、画像パスセレクタ３５８の動作を示す説明図である。 図１０は、画像形成処理部３４２ａによる追加画素濃度決定処理の手順を示すフローチャートである。 図１１は、スキャナ部３０２により読み取られた元画像データと、従来の変倍処理により拡大された画像データと、本実施の形態における変倍処理により拡大された画像データの一例を示す図である。 図１２は、実施の形態２にかかる画像処理部３４２ｂの機能ブロック図である。 図１３は、平均化部３５７による動作の説明図である。 図１４は、実施の形態３にかかる画像処理部３４２ｃの機能構成を示すブロック図である。 図１５は、コード生成部３５４ｃによるコード生成において使用されるパターンの一例を示す図である。 図１６は、実施の形態３の濃度データの一例を示す図である。 図１７は、実施の形態４にかかる画像処理部３４２ｄの機能構成を示すブロック図である。 図１８は、寄せ情報の一例を示す説明図である。 図１９は、解像度変換部３５０ｄによる寄せ変換を示す説明図である。 図２０は、実施の形態４の濃度データの一例を示す図である。 図２１は、実施の形態５にかかる画像処理部３４２ｅの機能構成を示すブロック図である。 図２２は、ディザ情報に基づく画素の配列指定の一例を示す説明図である。 図２３は、実施の形態５の濃度データの一例を示す図である。 図２４は、縦基調への変換の一例を示す説明図である。 図２５は、濃度データの他の例を示す図である。 図２６は、横基調への変換の一例を示す図である。 図２７は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置および画像形成方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態においては、本発明における機器を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能、およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）に適用した例を示すが、これに限定されない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の画像形成装置の機械的構成を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１の画像形成装置１００は、ＶＣＳＥＬ２００（図２、図３参照）、ポリゴンミラー１０２ａなどの光学要素を含む光学装置１０２と、感光体ドラム、帯電装置、現像装置などを含む画像形成部１１２と、中間転写ベルトなどを含む転写部１２２を主に備える。光学装置１０２は、半導体レーザとしてＶＣＳＥＬ２００を含んで構成される。図１に示すように、ＶＣＳＥＬ２００（図１では不図示）から照射された光ビームは、一旦、第１シリンドリカルレンズ（不図示）により集光され、ポリゴンミラー１０２ａにより、反射ミラー１０２ｂへと偏向される。

ここで、ＶＣＳＥＬ（ＶＥＲＴＩＣＡＬ ＣＡＶＩＴＹ ＳＵＲＦＡＣＥ ＥＭＩＴＴＩＮＧ ＬＡＳＥＲ）２００とは、同一チップ上に複数の光源（半導体レーザ）を格子状に配置した面発光型半導体レーザである。このようなＶＣＳＥＬ２００を使用した画像形成装置としては様々な技術が知られており、本実施の形態の画像形成装置１００の光学装置１０２には、これらの公知技術と同様の構成で、ＶＣＳＥＬ２００が組み込まれている。図２は、本実施の形態の光学装置１０２に組み込まれたＶＩＣＳＥＬ２００の構成図である。本実施の形態のＶＣＳＥＬ２００は、図２に示すように、格子状に複数の光源１００１（複数の半導体レーザ）が格子状に配置された半導体レーザアレイを構成している。そして、複数の光源１００１の配列方向が偏向器としてのポリゴンミラー１０２ａの回転軸に対して所定の角度θで傾斜して設けられている。

図２では、光源の縦配列方向をａ〜ｃ、横配列方向を１〜４とし、例えば、図２の左上の光源１００１をａ１のように表記する。光源１００１がポリゴンミラー角度θをもって配置されていることにより、光源ａ１と光源ａ２とは異なる走査位置を露光し、この２光源により１つの画素（１画素）を構成する場合、すなわち、図２において、２光源で１画素を実現する場合を考える。例えば２光源ａ１，ａ２で１画素、２光源ａ３，ａ４で１画素を構成していくとすると、図中の光源によって図２右端に示すような画素が形成される。図の縦方向を副走査方向としたとき、２光源により構成される画素の中心間距離が６００ｄｐｉ相当であるとする。このとき、１画素を構成する２光源の中心間隔は１２００ｄｐｉ相当となり、画素密度に対して光源密度が２倍となっている。よって１画素を構成する光源の光量比を変えることで、画素の重心位置を副走査方向にずらすことが可能となり、高精度な画像形成が実現できる。

画像形成装置１００は、ｆθレンズを使用しないポストオブジェクト型の光学装置１０２を構成する。光ビームＬは、図示した実施形態ではシアン（Ｃ)、マゼンタ（Ｍ)、イエロー（Ｙ)、ブラック（Ｋ)の各色に対応した数発生されていて、反射ミラー１０２ｂで反射され、第２シリンドリカルレンズ１０２ｃで再度集光された後に感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａを露光している。

光ビームＬの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、主走査方向および副走査方向に関して、タイミング同期が行われている。なお、以下、主走査方向を、光ビームの走査方向として定義し、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向として定義する。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。光導電層は、それぞれ感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａに対応して配設され、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどを含んで構成される帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂにより表面電荷が付与される。

各帯電器１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂにより感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に付与された静電荷は、光ビームＬにより像状露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に形成された静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む現像器１０４ｃ、１０６ｃ、１０８ｃ、１１０ｃにより現像され、現像剤像が形成される。

感光体ドラム１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ上に担持された現像剤は、搬送ローラ１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃにより矢線Ａの方向に移動する中間転写ベルト１１４上に転写される。中間転写ベルト１１４は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの現像剤を担持した状態で２次転写部へと搬送される。２次転写部は、２次転写ベルト１１８と、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂと含んで構成される。２次転写ベルト１１８は、搬送ローラ１１８ａ、１１８ｂにより矢線Ｂの方向に搬送される。２次転写部には、給紙カセットなどの受像材収容部１２８から上質紙、プラスチックシートなどの受像材１２４が搬送ローラ１２６により供給される。

２次転写部は、２次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト１１４上に担持された多色現像剤像を、２次転写ベルト１１８上に吸着保持された受像材１２４に転写する。受像材１２４は、２次転写ベルト１１８の搬送と共に定着装置１２０へと供給される。定着装置１２０は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材１３０を含んで構成されていて、受像材１２４と多色現像剤像とを加圧加熱し、印刷物１３２として画像形成装置１００の外部へと出力する。多色現像剤像を転写した後の転写ベルト１１４は、クリーニングブレードを含むクリーニング部１１６により転写残現像剤が除去された後、次の像形成プロセスへと供給される。

図３は、ＶＣＳＥＬ２００を含む光学装置１０２が感光体ドラム１０４ａを露光する場合の概略的な斜視図を示す。ＶＣＳＥＬ２００から射出された光ビームＬは、光ビーム束を整形するために使用される第１シリンドリカルレンズ２０２により集光され、反射ミラー２０４および結像レンズ２０６を経た後、ポリゴンミラー１０２ａにより偏向される。ポリゴンミラー１０２ａは、数千〜数万回転するスピンドルモータなどにより回転駆動されている。ポリゴンミラー１０２ａで反射された光ビームＬは、反射ミラー１０２ｂで反射された後、第２シリンドリカルレンズ１０２ｃにより再整形され、感光体ドラム１０４ａ上を露光する。

また、光ビームＬの副走査方向への走査開始タイミングを同期するため、反射ミラー２０８が配置されている。反射ミラー２０８は、副走査方向の走査を開始する以前で、光ビームＬを、フォトダイオードなどを含む同期検出装置２１０へと反射させる。同期検出装置２１０は、当該光ビームを検出すると、副走査を開始させるために同期信号を発生させ、ＶＣＳＥＬ２００への駆動制御信号の生成処理などの処理を同期する。

ＶＣＳＥＬ２００は、後述するＧＡＶＤ３１０から送付されるパルス信号により駆動され、後述するように、画像データの所定の画像ビットに対応する位置に光ビームＬが露光され、感光体ドラム１０４ａ上に静電潜像を形成する。

図４は、本画像形成装置１００の制御ユニット３００の概略的な機能ブロック図を示す。制御ユニット３００は、スキャナ部３０２と、プリンタ部３０８と、主制御部３３０として構成されている。スキャナ部３０２は、画像を読み取る手段として機能しており、スキャナが読み取った信号をＡ／Ｄ変換して黒オフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ３０４と、主に取得された画像を、ＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系での画像データとしてディジタル変換するための画像処理を行うＩＰＵ３０６とを含んで構成されている。スキャナ部３０２が取得した読み取り画像は、ディジタルデータとしてプリンタ部３０８へと送られる。

プリンタ部３０８は、ＶＣＳＥＬ２００の駆動制御を行う制御手段として機能するＧＡＶＤ３１０と、ＧＡＶＤ３１０が生成した駆動制御信号により半導体レーザ素子を駆動させるための電流を、半導体レーザ素子に供するＬＤドライバ３１２と、２次元的に配置された半導体レーザ素子を実装するＶＣＳＥＬ２００とを含んで構成される。本実施形態のＧＡＶＤ３１０は、スキャナ部３０２から送られた画像データについて、画素データにＶＣＳＥＬ２００の射出する半導体レーザ素子の空間的なサイズに対応するように画素データを分割して高解像度化処理を実行する。

また、スキャナ部３０２とプリンタ部３０８は、システムバス３１６を介して主制御部３３０と接続されていて、主制御部３３０の指令により、画像読み取りおよび画像形成が制御されている。主制御部３３０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵとして参照する。)３２０と、ＣＰＵ３２０が処理のために使用する処理空間を提供するＲＡＭ３２２とを含んでいる。ＣＰＵ３２０は、これまで知られたいかなるＣＰＵでも使用することができ、例えば、ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標)シリーズ、またはその互換ＣＰＵなどＣＩＳＣ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ)、ＭＩＰＳなどのＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ)などを使用することができる。ＣＰＵ３２０は、インタフェース３２８を介してユーザからの指令を受け付け、指令に対応する処理を実行するプログラムモジュールを呼び出して、コピー、ファクシミリ、スキャナ、イメージストレージなどの処理を実行させる。さらに、主制御部３３０は、ＲＯＭ３２４を含んでおり、ＣＰＵ３２０の初期設定データ、制御データ、プログラムなどをＣＰＵ３２０が利用可能に格納する。イメージストレージ３２６は、ハードディスク装置、ＳＤカード、ＵＳＢメモリなどの固定または着脱自在のメモリ装置として構成され、画像形成装置１００が取得した画像データを、格納して、ユーザによる各種処理のために利用可能としている。

スキャナ部３０２が取得した画像データについてプリンタ部３０８を駆動して感光体ドラム１０４ａなどに静電潜像として画像を出力する場合、ＣＰＵ３２０は、上質紙、プラスチックフィルムなどの受像材の主走査方向制御および副走査位置制御を実行する。ＣＰＵ３２０は、副走査方向のスキャンを開始させる場合、ＧＡＶＤ３１０にスタート信号を出力する。ＧＡＶＤ３１０は、スタート信号を受領すると、ＩＰＵ３０６がスキャン処理を開始する。その後、ＧＡＶＤ３１０は、バッファメモリなどに格納した画像データを受信し、その後、その受信した画像データを処理し、処理した画像データをＬＤドライバ３１２に出力する。ＬＤドライバ３１２は、ＧＡＶＤ３１０から画像データを受け取ると、ＶＣＳＥＬ２００の駆動制御信号を生成する。その後、ＬＤドライバ３１２は、この駆動制御信号をＶＣＳＥＬ２００に送出することにより、ＶＣＳＥＬ２００を点灯させる。なお、ＬＤドライバ３１２は、半導体レーザ素子を、ＰＷＭ制御などを使用して駆動させる。本実施形態で説明するＶＣＳＥＬ２００は、半導体レーザ素子を８ｃｈ備えるが、ＶＣＳＥＬ２００のチャネル数は限定されるものではない。

図５は、ＧＡＶＤ３１０のより詳細な機能ブロックを示す。ＧＡＶＤ３１０は、同期信号を受信して、ＩＰＵ３０６から送付される画像データを格納して記憶するＦＩＦＯバッファなどのメモリ３４０を備えていて、ＩＰＵ３０６から送信された画像データを先入れ／先出し方式で画像処理部３４２に渡している。画像処理部３４２は、メモリ３４０から画像データを読み込んで、画像データの解像度変換、半導体レーザ素子チャネルの割当て、および画像ビット（すなわち、画像データを変倍するための補正画素）の追加・削除の処理（すなわち、画像データの補正処理）を実行する。画像データは、主走査方向に規定される主走査ラインアドレス値および副走査方向に規定される副走査ラインアドレス値により、感光体ドラム１０４ａに対して露光される位置が規定されている。以下、本実施形態では、アドレス座標とは、画像データを主走査ラインアドレス値（Ｒアドレス値)および副走査ラインアドレス値（Ｆアドレス値)で指定した場合の特定の画像ビットを与える各アドレス値のセットとして定義する。なお、これらのアドレス値は、後述するように、アドレス生成部３５４によって決定される。また、これらのアドレス座標は、主走査方向および副走査方向のラインに並んだ画素（すなわち画素列）ごとに定められている。そして、画像パスセレクタ３５８（後述）は、この画素列毎に、後述するアドレス生成部３５４によってＲアドレス値およびＦアドレス値で指定された座標のアドレス（すなわち、画素位置）に位置する画素に対して、画素ビットを挿入する等の補正処理を行う。

出力データ制御部３４４は、画像処理部３４２が生成した画像データに対応する書き込み信号とされる出力データを、Ｆアドレス値および副走査速度から時系列的な駆動パルスに変換し、さらに同期検出装置２１０に対して同期信号を与えるための同期制御信号を追加して生成する。生成された駆動制御信号は、ＬＤドライバ３１２に伝送され、ＶＣＳＥＬ（図示せず)を駆動する。また、出力データ制御部３４４には、同期検出装置２１０からの同期信号が入力され、ＬＤドライバ３１２への駆動制御信号の伝送を同期させている。なお、メモリ３４０、画像処理部３４２、出力データ制御部３４４の処理は、ＰＬＬ３４６により動作クロックに同期している。

図６は、画像処理部３４２ａの機能ブロック図を示す。画像処理部３４２ａは、図６に示すように、解像度変換部３５０ａと、副走査変倍制御部３５２ａとを主に備えている。

解像度変換部３５０ａは、メモリ３４０から取得した画像データについて単位画素を、ＶＣＳＥＬ２００のチャネル数およびサイズに対応して分割して分割画素を作成する。その後、分割画素に対して当該画素の照射を行うレーザ素子チャネルの割当てを行う。また、解像度変換部３５０ａは、高解像度化を行う場合、２ｎ倍密度処理（ｎは、正の整数)または２ｎライン化処理を選択し、レーザ素子チャネルの駆動割当てを決定する。ここでは、解像度変換部３５０ａは、入力画像１２００ｄｐｉ、出力解像度４８００ｄｐｉの８ｃｈＶＣＳＥＬによる複数ライン同時書込みを決定する。

解像度変換部３５０は、入力された画像データ（以下、入力データという。）を、入力画像の解像度（以下、入力解像度という。）よりも高い解像度を（以下、出力解像度という。）に変換する。図７は、解像度変換部３５０による高解像度化処理を説明するための模式図である。図７に示すように、解像度変換部３５０は、左側に示す入力データＤ０［１：０］を、入力データの濃度に応じて右側に示す出力データＤｃ０［３：０］〜Ｄｃ３［３：０］のいずれかに変換する。ここでは、解像度変換部３５０は、入力解像度１２００ｄｐｉのＤ０［１：０］を、出力解像度４８００ｄｐｉのＤｃ０［３：０］〜Ｄｃ３［３：０］に変換する。解像度変換部３５０は、他のＤ１［１：０］〜Ｄ５［１：０］についても同様に処理する。例えば、解像度変換部３５０は、Ｄ１［１：０］を、Ｄｃ４［３：０］〜Ｄｃ７［３：０］に変換する。

解像度変換部３５０ａは、入力データからＶＣＳＥＬ２００に点灯させるデータを決定する。例えば、Ｄ０［１:０］からＤ５［１:０]の６ラインを入力データとした場合、Ｄ２[１:０]とＤ３[１:０]を注目ライン、その他を参照用ラインとする。解像度変換部３５０ａは、ＶＣＳＥＬ２００に点灯させるデータを、後述する副走査変倍処理におけるシフト動作が行われない場合は、注目ラインのデータとし、副走査変倍処理におけるシフト動作が行われる場合は、参照用画像データとする。

副走査変倍制御部３５２ａは、アドレス生成部３５４と、濃度決定部３５５ａと、メモリ３５６と、画像パスセレクタ３５８とを主に備える。

アドレス生成部３５４は、像拡大処理において画像データに画像ビットが追加される追加アドレス値を決定する。なお、アドレス生成部３５４は、本発明の位置決定部に相当する。

メモリ３５６は、画像ビットのシフト量を格納し、後述する画像パスセレクタ３５８による変倍処理において使用される変倍指令信号をカウントし保持する。また、メモリ３５６は、濃度データを保持する。ここで、濃度データとは、参照画像の画素濃度と、変換後の画像データにおける追加画素のずれ量と、追加画素の濃度を対応付けたデータのことである。

図８は、実施の形態１の濃度データの一例を示す図である。図８に示すように、濃度データは、参照画像の画素濃度と、変換後の画像データにおける追加画素の副走査方向におけるずれ量（以下、位相という。）と、追加画素の濃度とを対応付けている。追加アドレス値に対応する参照画像の画素アドレスは、濃度データに予め対応付けられていても良いし、計算により求めても良い。例えば、計算により求める場合としては、アドレス生成部３５４により決定されたＦアドレスは４８００ｄｐｉなので、入力解像度が１２００ｄｐｉ単位のＦアドレスは、Ｆアドレス（１２００)＝Ｆアドレス／４となる。なお、図９に示す濃度データにおいて予め決められる追加画素の濃度は、図７に示した解像度変換により対応する画素の濃度と同一の濃度として決められてもよいし、異なる濃度が決められても良い。

また、１２００ｄｐｉ画素における副走査方向の位相は、Ｐｈａｓｅ＝Ｆアドレス％４となる。なお、％は剰余を表す。なお、本実施の形態では追加画素の濃度を決定に際し位相を考慮するが、位相を考慮せず、追加アドレス値に対応する参照画像の画素の濃度だけに基づいて追加画素の濃度を決定することとしてもよい。

濃度決定部３５５ａは、追加アドレス値と、追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度から追加画素の濃度を決定する。ここで、参照画像とは、副走査変倍制御部３５２ａによる変換前の、すなわち入力解像度の画像データである。また、追加画素とは、追加アドレス値に追加される画素のことである。

例えば、濃度決定部３５５ａは、図８に示す濃度データから、アドレス生成部３５４により決定された追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度を特定し、対応する追加画素の濃度を取得する。なお、濃度決定部３５５ａは、追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度を特定する際、追加アドレス値と追加アドレス値の周辺の画素（以下、周辺の画素という。）に対応する参照画像の画素濃度を特定することとしてもよい。また、周辺の画素としては、追加アドレス値に隣接する画素だけとしてもよいし、追加アドレス値を基準としてＲアドレス値、Ｆアドレス値ともに２〜３列周辺の画素としてもよい。

具体的には、濃度決定部３５５ａは、追加アドレス値と、追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度から追加画素の濃度を決定する。例えば、濃度決定部３５５ａは、追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度と同一の濃度を追加画素の濃度と決定する。

画像パスセレクタ３５８は、解像度変換部３５０ａで変換された画像データを変倍する。具体的には、画像パスセレクタ３５８は、アドレス生成部３５４から、決定された追加アドレス値（Ｆアドレス値およびＲアドレス値）を取得する。また、画像パスセレクタ３５８は、処理対象となっているアドレス値が追加アドレス値を含むか否かを判断する。例えば、画像パスセレクタ３５８は、追加アドレス値を含む場合は、追加フラグなどの変倍指令信号を生成し、メモリ３５６に渡す。

画像パスセレクタ３５８は、処理対象となっているアドレス値が追加アドレス値を含むと判断した場合、すなわち変倍指令信号が設定されている場合、濃度決定部３５５ａにより決定された濃度の追加画素を追加アドレス値に追加し、以後の画像データを１ビット分ずつシフトさせる。

一方、画像パスセレクタ３５８は、処理対象となっているアドレス値が追加アドレス値を含まないと判断した場合、すなわち変倍指令信号が設定されていない場合は、メモリ３５６からのシフト量を元に、解像度変換部３５０ａからの入力データを選択し、出力する。なお、本実施形態で、半導体レーザとして８ｃｈＶＣＳＥＬ２００が使用される場合、追加・削除する位置を示す信号およびシフト量を示す信号は８ｃｈ分割り当てられ（Ｃｈ０〜ｃｈ７）、ＶＣＳＥＬ２００の駆動のために使用される。なお、画像ビットの追加・削除の計は、画像処理部３４２の適切な機能部であれば、専用モジュールとして構成することができるし、他のモジュールの一部として構成することもできる。尚、変倍命令信号をカウントする構成としたのは、画像ビットをシフトさせる場合に、例えば、１走査目に画像ビットを追加した後、２走査目の最初に画像ビットを追加する位置を特定するためである。

次に、画像パスセレクタ３５８の動作について説明する。図９−１、９−２は、画像パスセレクタ３５８の動作を示す説明図である。図９−１、９−２の注目データ６０２は、１画素分のビット値を示しており、１画素分のデータは、８ｃｈ分の副座標で示されている。特定の主走査の座標位置に割り当てられたビットデータである。入力データ６００としては、注目データ６０２と、副走査変倍用のシフト単位を指定する変倍用データとが常に前段のメモリ３４０から読み出されており、全ライン同じ処理がなされて解像度変換部３５０に入力されている。図９−１に示す未変倍時には、変倍指令信号が設定されていないので、シフト保持用メモリ３５６からのシフト量（ｓｈｉｆｔ)＝０とされ、図９−１に示すように、注目データ６０２の画像データを、この実施形態の場合の書き込み信号とされる出力データ６０４として渡す。

次に、図９−２を使用して変倍指令信号が設定されている場合の動作を説明する。図９−２では、１走査目（Ａ）において、注目データ６０２の副座標１に白が追加された場合を示している。Ｃｈ１に対応したアドレス値で、画像ビットの追加を示す信号が設定され、Ｃｈ１のビットデータを白画素に対応させるように置換して出力データ６０６のＣｈ１にデータとして設定する。そして、Ｃｈ１に対応した追加に対応するカウント値１がメモリ３５６に登録される。

Ｃｈ２〜Ｃｈ７のデータについては、出力データ６０６の副座標の値としてチャネルシフト量−１とした副座標値にシフトさせる。このとき画像パスセレクタ３５８は、出力データ６０６のＣｈ２〜Ｃｈ７に対しチャネルシフト量−１に相当するチャネルの注目データのビットデータを割当てることにより、画像ビットの追加を行うことができる。出力データ６０６は、白に対応する画像ビットが注目データに対して追加されており、書き込み信号として使用される、出力データ制御部３４４は、書き込み信号を時系列的に変換してＶＣＳＥＬ２００の駆動パルスを生成し、画像形成が行われる。上述した処理は、主走査単位で行われ、主走査方向の次の画素についてのデータが順次、メモリ３４０から読み込まれ、主走査方向について画像形成が行われる。

上述したように、１走査目（Ａ）において白画素を追加して出力データ６０６のＣｈ１〜Ｃｈ７の副座標値がシフトしたことによって、２走査目（Ｂ）では、図９−２に示すように、白画素を追加しない場合であっても、出力データ６０６のＣｈ８〜Ｃｈ１５の副座標値が−１ずつシフトし、さらに３走査目（Ｃ）において１走査目と同様に白画素を追加する場合には、図９−２に示すように、出力データ６０６のＣｈ１６〜Ｃｈ２３の副座標値は、−２ずつシフトすることとなる。

次に、以上のように構成された画像形成処理部３４２ａによる追加画素濃度決定処理の手順について説明する。図１０は、画像形成処理部３４２ａによる追加画素濃度決定処理の手順を示すフローチャートである。

解像度変換部３５０は、メモリ３４０から画像データを入力データとして取得する（ステップＳ１）。解像度変換部３５０は、取得した入力データの解像度を変換する（ステップＳ２）。ここで、解像度変換部３５０は、変換後の出力解像度は、変換前の入力解像度よりも高い解像度に変換する。アドレス生成部３５４は、Ｒアドレス値を設定する（ステップＳ３）。アドレス生成部３５４は、Ｒアドレス値からＦアドレス値を計算し、Ｆアドレス値を決定する（ステップＳ４）。例えば、アドレス生成部３５４は、Ｆアドレス値を画像処理部３４２で使用される変倍方式によりＲアドレス値を使用して計算する。

次に、濃度決定部３５５は、決定されたＦアドレス値に対応する参照画像からＦアドレス値に追加する追加画素の濃度を決定する（ステップＳ５）。画像パスセレクタ３５８は、濃度決定部３５５により決定された濃度の追加画素をＦアドレスに追加し、画像データを変倍する（ステップＳ６）。

次に、画像パスセレクタ３５８は、処理対象のＦアドレス値のビットデータを読み出して、出力データ制御部３４４に転送する（ステップＳ７）。出力データ制御部３４４は、画素位置に対応するタイミングのパルス信号を生成し、ＬＤドライバ３１２に送り、半導体レーザ素子を駆動させる。

そして、画像パスセレクタ３５８は、１２００ｄｐｉで割り当てたデフォルトのＦアドレス範囲の画素データの転送が終了したか否かをＦアドレス値の比較または終了キャラクタビットの受領により判断し（ステップＳ８）、副走査範囲の走査が終了したと判断した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ)、アドレス生成部３５４は、次のＲアドレス値を設定する（ステップＳ９）。その後、画像パスセレクタ３５８は、主走査範囲の走査が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０）。画像パスセレクタ３５８が主走査方向の走査範囲が終了していないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ)、処理をステップＳ４に分岐させて、ステップＳ４からＳ１０までの処理を繰り返す。

一方、ステップＳ８で、画像パスセレクタ３５８は、副走査範囲の走査が終了していないと判断した場合（ステップＳ８：Ｎｏ)、ステップＳ４に分岐させ、走査範囲のＦアドレス値が終了するまで、ステップＳ４からＳ８までの処理を繰り返す。画像パスセレクタ３５８は、ステップＳ１０で最終的に処理するべきアドレス範囲が終了したと判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ)、処理を終了する。

図１１は、スキャナ部３０２により読み取られた元画像データと、従来の変倍処理により拡大された画像データと、本実施の形態における変倍処理により拡大された画像データの一例を示す図である。図１１の上段に示すように、従来の変倍処理においては、元画像データに追加画素ａの濃度を一律白画素として追加し元画像データを拡大していた。このため、従来の変倍処理では、例えば、黒線中に白画素が追加されると濃度の低下などによりバンディングとして見える場合がある。一方、図１１の下段は、本実施の形態における変倍処理により拡大された画像データを示す。図１１に示すように、本実施の形態における変倍処理は、追加画素ａの濃度を追加アドレス値の濃度に基づいて決定し追加する。例えば、黒画素中は、黒を、中間調中に中間調を、白データ中は白を追加することとなりバンディングが目立ちにくくなる。つまり、本実施の形態によれば、従来の変倍処理により拡大された画像データと比較して、バンディングが顕著に少なく、高品質な画像となっている。

このように、本実施の形態によれば、追加アドレス値の画素の濃度に基づいて追加画素の濃度を決定するので、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、濃度決定部３５５ａは、追加アドレス値または追加アドレス値と周辺の画素の濃度に基づいて追加画素の濃度を決定した。これに対し、実施の形態２では、追加画素の濃度は、追加アドレス値と周辺の画素の濃度の平均値に基づいて決定される。

図１２は、実施の形態２にかかる画像処理部３４２ｂの機能ブロック図を示す。画像処理部３４２ｂは、図１２に示すように、解像度変換部３５０ｂと、副走査変倍制御部３５２ｂとを主に備えている。そして、副走査変倍制御部３５２ｂは、アドレス生成部３５４と、濃度決定部３５５ｂと、平均化部３５７と、メモリ３５６ｂと、画像パスセレクタ３５８とを主に備える。ここで、濃度決定部３５５ｂと、メモリ３５６の機能および構成について説明する。なお、濃度決定部３５５ｂと、平均化部３５７以外の各部の構成および機能については実施の形態１と同様である。

平均化部３５７は、メモリ３４０から入力データ（参照画像）を取得し、変換対象の画素と周辺の画素の濃度の平均値を算出する。平均化部３５７は上記平均値算出処理を全画素について行う。

なお、平均化部３５７は、周辺の画素の濃度を取得するために、実施の形態１で解像度変換部３５０ａが取得した入力データよりも多い入力データを取得する。例えば、副走査先端側、後端側ともに１ライン以上ずつ余分にデータを取得する。例えば、平均化部３５７は、図７に示した入力データよりも多いＤ６［１：０］と、Ｄ７［１：０］を取得する。つまり、Ｄ０とＤ７は参照データとして取得する。なお、解像度変換部３５０が取得する入力データは、図７と同様Ｄ１からＤ６までのデータである。

また、平均化部３５７は、参照画像から、変換対象の画素と画素の周辺の画素（以下、周辺の画素という。）の濃度を取得し、平均値を算出する。ここで、周辺の画素としては、追加アドレス値に隣接する画素だけとしてもよいし、追加アドレス値を基準としてＲアドレス値、Ｆアドレス値ともに２〜３列周辺の画素としてもよい。

図１３は、平均化部３５７による動作の説明図である。図１３に示すように、追加アドレス値に位置する画素９を注目画素とし、追加アドレス値に隣接する画素１〜８を周辺の画素とした場合、平均化部３５７は、１〜９の画素の濃度を平均する。ここで、１〜９に対応する画素を、それぞれ濃度１〜濃度９として示す。具体的には、下記の（１）式により追加画素の濃度を決定する。なお、小数点以下は、四捨五入する。
Ｄ０［１：０］＝濃度１＋濃度２＋濃度３＋濃度４＋濃度５＋濃度６＋濃度７＋濃度８＋濃度９／９・・・（１）

濃度決定部３５５ｂは、平均化部３５７から平均値を取得し、アドレス生成部３５４から取得した追加アドレス値から対象の平均値を追加画素の濃度と決定する。

以上のように構成された画像処理部３４２ｂにより、追加画素濃度決定処理が実行される。なお、実施の形態２における追加画素濃度決定処理の手順は実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態によれば、追加アドレス値および追加アドレス値の周辺の画素の濃度に基づいて、追加画素の濃度を決定するので、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができる。

（実施の形態３）
実施の形態１では、追加画素の濃度を追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度に基づいて決定した。これに対し、実施の形態３では、追加アドレス値に位置する画素を所定のコードに変換し、変換したコードに基づいて追加画素濃度を決定する。

図１４は、実施の形態３にかかる画像処理部３４２ｃの機能構成を示すブロック図である。図１４に示すように、画像処理部３４２ｃは、解像度変換部３５０ｃと、副走査変倍制御部３５２ｃとを主に備える。そして、副走査変倍制御部３５２ｃは、濃度決定部３５５ｃと、アドレス生成部３５４と、メモリ３５６と、画像パスセレクタ３５８とを主に備える。ここで、濃度決定部３５５ｃの機能および構成について説明する。なお、濃度決定部３５５ｃ以外の各部の機能および構成については実施の形態１と同様である。

図１４に示すように、濃度決定部３５５ｃは、コード生成部３５５ｘと、濃度生成部３５５ｙとを主に備える。コード生成部３５４ｃは、変換前の画像データにより、所定のパターンに対応するコードデータに変換する。図１５は、コード生成部３５４ｃによるコード生成において使用されるパターンの一例を示す図である。図１５では、例１から例３まで３つの例を示す。図１５に示すように、３×３マトリクスの真ん中が注目画素であり、コードを出力する対象の画素である。本実施の形態では、注目画素と周囲８画素を参照しコードを出力する。例１のパターンと一致した場合は、Ｄ１ｃｏｄｅ［５：０]＝１となる。また、例２のパターンと一致した場合は、Ｄ１ｃｏｄｅ[５：０]＝２となる。また、例３のパターンと一致した場合は、Ｄ１ｃｏｄｅ[５：０]＝３となる。なお、所定のパターンは、予めハードウェア構成において決められてもよいし、任意に設定可能としてもよい。

濃度生成部３５５ｙは、コード生成部３５５ｘにより変換されたコードと、メモリ３５６ｃに保持されている濃度データとに基づいて追加画素の濃度を決定する。図１６は、実施の形態３の濃度データの一例を示す図である。図１６に示すように、濃度データは、コードと、位相と、追加画素の濃度とを対応付けている。例えば、濃度生成部３５５ｙは、ｃｏｄｅ[５：０]＝０２[ｈｅｘ]であり、位相＝１である場合、４´ｂ１１００の追加画素の濃度を出力する。また、濃度生成部３５５ｙは、ｃｏｄｅ[５：０]＝０２[ｈｅｘ]であり、位相＝２である場合、４´ｂ１０００の追加画素の濃度を出力する。また、濃度生成部３５５ｙは、ｃｏｄｅ[５：０]＝００[ｈｅｘ]であり、位相は不問の場合、４’ｂ００００の追加画素の濃度を出力する。なお、濃度データの追加画素の濃度は、ハードウェア構成として予め決められていてもよいし、任意に設定可能としてもよい。

以上のように構成された画像処理部３４２ｃにより追加画素濃度決定処理が実行される。なお、追加画素濃度決定処理の手順については、実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態によれば、追加アドレス値および追加アドレス値の周辺の画素の濃度に基づいて、追加画素の濃度を決定するので、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができる。

（実施の形態４）
実施の形態１では、解像度変換部３５０は解像度変換する対象となる注目画素に基づいて変換した。これに対して、本実施の形態４では、解像度変換部３５０は、注目画素が中間調データである場合は、注目画素の周辺の画素の中でより濃度が濃い画素に寄せて変換する。

図１７は、実施の形態４にかかる画像処理部３４２ｄの機能構成を示すブロック図である。図１７に示すように、画像処理部３４２ｄは、解像度変換部３５０ｄと、副走査変倍制御部３５２ｄとを主に備える。そして、副走査変倍制御部３５２ｄは、濃度決定部３５５ｄと、アドレス生成部３５４と、メモリ３５６と、画像パスセレクタ３５８とを主に備える。ここで、解像度変換部３５０ｄと濃度決定部３５５ｄの機能および構成について説明する。なお、解像度変換部３５０ｄと濃度決定部３５５ｄ以外の各部の機能および構成については実施の形態１と同様である。

解像度変換部３５０ｄは、メモリ３４０から取得した画像データについて単位画素を、ＶＣＳＥＬ２００のチャネル数およびサイズに対応して分割して分割画素を作成する。その後、分割画素に対して当該画素の照射を行うレーザ素子チャネルの割当てを行う。また、解像度変換部３５０ｄは、高解像度化を行う場合、２ｎ倍密度処理（ｎは、正の整数)または２ｎライン化処理を選択し、レーザ素子チャネルの駆動割当てを決定する。ここでは、解像度変換部３５０ｄは、入力画像１２００ｄｐｉ、出力解像度４８００ｄｐｉの８ｃｈＶＣＳＥＬによる複数ライン同時書込みを決定する。

解像度変換部３５０ｄは、入力データを、入力解像度よりも高い出力解像度に変換する。ここで、解像度変換部３５０ｄは、注目画素が白画素と黒画素の間の濃度を示す中間調の画素である場合は、注目画素の周辺の画素を参照し、注目画素を周辺の画素のうちより濃度が濃い画素に寄せて変換する。解像度変換部３５０ｄは、注目画素を寄せた場合、寄せ方向を示す寄せ情報をｐｈｓ[３：０]信号としてメモリ３５６および濃度決定部３５５ｄに渡す。メモリ３５６は、解像度変換部３５０ｄから受け取ったｐｈｓ[３：０]信号を濃度データに対応付けて保持してもよい。

ここで、寄せ情報の詳細について説明する。図１８は、寄せ情報の一例を示す説明図である。図１８に示すように、解像度変換部３５０ｄは、注目画素と注目画素の周辺の画素を取得する。注目画素を寄せる方向としては、上寄せ、下寄せ、左上寄せ、右上寄せ、左下寄せ、右下寄せの６通りがある。なお、図１８では、注目画素の周辺の画素として注目画素に隣接する画素を取得しているが、隣接している画素には限定されず注目画素の周辺に位置する画素であればよい。

寄せ方向を判定する判定条件については、注目画素の左右に位置する画素を基準に判定する左右判定と、注目画素の上下に位置する画素を基準に判定する上下判定とがある。まず、左右判定については、以下のように判定する。
ａ＋ｂ＋ｃ＞ｆ＋ｇ＋ｈ→左寄せ
ａ＋ｂ＋ｃ＜ｆ＋ｇ＋ｈ→右寄せ
ａ＋ｂ＋ｃ＝ｆ＋ｇ＋ｈ→左右寄せ無し
また、上下判定については、以下のように判定する。
ａ＋ｄ＋ｆ＞ｃ＋ｅ＋ｈ→上寄せ
ａ＋ｄ＋ｆ＜ｃ＋ｅ＋ｈ→下寄せ
ａ＋ｄ＋ｆ＝ｃ＋ｅ＋ｈ→上下寄せ無し

図１９は、解像度変換部３５０ｄによる寄せ変換を示す説明図である。図１９では、２´ｂ００は、白画素、２´ｂ０１と２´ｂ１０は中間調の画素、２´ｂ１１は黒画素を示す。解像度変換部３５０ｄは、中間調の画素２´ｂ０１と２´ｂ１０を、寄せ判定の結果に従って図１９のようにそれぞれ変換する。なお、寄せ判定に応じた変換態様は、ハードウェアで固定する構成としてもよいし、ソフトウェアで任意に設定可能としてもよい。

濃度決定部３５５ｄは、解像度変換部３５０ｄからｐｈｓ[３：０]信号を取得し、追加画素の濃度をｐｈｓ[３：０]信号と、位相の値とに基づいて決定する。例えば、濃度決定部３５５ｄは、濃度データに基づいて追加画素の濃度を決定する。図２０は、実施の形態４の濃度データの一例を示す図である。図２０に示すように、図１９で示した中間調の画素２´ｂ０１は、ｐｈｓ[３：０]信号と、位相の値とが追加画素濃度に対応付けられている。また、図２０に示すように、図１９で示した白画素２´ｂ００と、２´ｂ１１については、ｐｈｓ[３：０]信号と、位相の値とは無関係に定められた追加画素濃度が決定される。ここでは、図１９で示した解像度変換と同じ位相が割り当てられている。

以上のように構成された画像処理部３４２ｄにより追加画素濃度決定処理が実行される。なお、画像処理部３４２ｄによる追加画素濃度決定処理の手順については実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態によれば、追加アドレス値および追加アドレス値の周辺の画素の濃度に基づいて、追加画素の濃度を決定するので、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができる。

（実施の形態５）
実施の形態４では、解像度変換部３５０ｄは、中間調の画素については寄せ処理により変換した。これに対して、実施の形態５では、解像度変換部３５０ｅは、中間調の画素についてはディザ情報に基づいて変換する。

図２１は、実施の形態５にかかる画像処理部３４２ｅの機能構成を示すブロック図である。図２１に示すように、画像処理部３４２ｅは、解像度変換部３５０ｅと、副走査変倍制御部３５２ｅとを主に備える。そして、副走査変倍制御部３５２ｅは、濃度決定部３５５ｅと、アドレス生成部３５４と、メモリ３５６と、画像パスセレクタ３５８とを主に備える。ここで、解像度変換部３５０ｅと、濃度決定部３５５ｅの機能および構成について説明する。なお、濃度決定部３５５ｅ以外の各部の機能および構成については実施の形態１と同様である。

解像度変換部３５０ｅは、メモリ３４０から画像データと画像データに対して処理されたディザ情報とを取得する。解像度変換部３５０ｅは、取得した画像データについて単位画素を、ＶＣＳＥＬ２００のチャネル数およびサイズに対応して分割して分割画素を作成する。その後、分割画素に対して当該画素の照射を行うレーザ素子チャネルの割当てを行う。また、解像度変換部３５０ｅは、高解像度化を行う場合、２ｎ倍密度処理（ｎは、正の整数)または２ｎライン化処理を選択し、レーザ素子チャネルの駆動割当てを決定する。ここでは、解像度変換部３５０ｅは、入力画像１２００ｄｐｉ、出力解像度４８００ｄｐｉの８ｃｈＶＣＳＥＬによる複数ライン同時書込みを決定する。

解像度変換部３５０ｅは、入力データを、入力解像度よりも高い出力解像度に変換する。ここで、解像度変換部３５０ｅは、注目画素が中間調の画素である場合は、ディザ情報を基にして変換する。例えば、ディザ情報は、色版ごとに予め設定されている。この設定値は、ソフトウェアにより設定変更を可能とし、ＰＣ上でアプリケーションにて設定変更可能としてもよい。

図２２は、ディザ情報に基づく画素の配列指定の一例を示す説明図である。例えば、ディザ情報はスクリーン角を含み、図２２に示すように、設定値がスクリーン角に応じて予め決められている。一例として、解像度変換部３５０ｅは、画素２´ｂ０１のスクリーン角が１３５°である場合、図２２に示すような配列に変換する。また、図２２に示すように、解像度変換においてディザ情報が考慮されるのは、中間調の画素についてだけであり、白画素２´ｂ００および黒画素２´ｂ１１についてはディザ情報は考慮されない。

濃度決定部３５５ｅは、追加画素の濃度をディザ情報と、追加アドレス値に対応する参照画像の画素濃度とに基づいて決定する。濃度決定部３５５ｅは、メモリ３４０からディザ情報を取得し、中間調の画素については、画素データと、ディザ情報と、アドレス生成部３５４から取得した追加アドレス値により追加画素の濃度を決定する。また、濃度決定部３５５ｅは、中間調でない画素、すなわち、白画素と黒画素については、ディザ情報を考慮せず、追加アドレス値の画素濃度を追加画素の濃度と決定する。

図２３は、実施の形態５の濃度データの一例を示す図である。図２３に示すように、濃度データは、ディザ情報と、位相と、追加画素濃度が対応付けられている。例えば、濃度決定部３５５ｅは、中間調の画素２´ｂ０１のディザ情報がスクリーン角１３５°で、位相が１である場合は、４´ｂ０１００を追加画素の濃度と決定する。なお、濃度決定部３５５ｅは、白画素２´ｂ００と、黒画素２´ｂ１１については、図２３に示すようにディザ情報と位相については考慮しない。

次に、中間調の画素に対して行う解像度変換および追加画素の濃度決定の方法の他の例について説明する。まず、解像度変換部３５０ｅは、中間調の画素を上記のとおりディザ情報に基づいて変換する他、中間調の画素を縦基調の濃度に変換することもできる。ここで、縦基調の濃度に変換するとは、注目対象である中間調の画素を副走査方向に配列することである。図２４は、縦基調への変換の一例を示す説明図である。図２４に示すように、解像度変換部３５０ｅは、中間調の画素２´ｂ０１と２´ｂ１０は、縦基調、すなわち副走査方向に画素を並べて配列している。なお、縦基調に配列される画素Ｄｃ０［３：０］〜Ｄｃ３［３：０］の濃度は、全て同一のデータとしてもよいし、異なるデータとしてもよい。しかし、異なるデータとする場合、バンディングを回避するためできるだけ差が少ない方がよい。また、解像度変換部３５０ｅは、縦基調に変換する際、寄せ処理を実行してもよい。

濃度決定部３５５ｅは、解像度変換部３５０ｅにより縦基調に変換されたデータと、位相に基づいて追加画素の濃度を決定する。なお、濃度決定部３５５ｅは、位相を考慮せずに縦基調に変換されたデータから直接追加画素の濃度を決定することも可能である。この場合、図２５に示すように、白画素２´ｂ００、中間調の画素２´ｂ０１、２´ｂ１０、黒画素２´ｂ１１いずれも位相を不問とし、各画素の濃度を追加画素濃度と決定する。この場合、濃度決定部３５５ｅは、追加位置の位相を考慮せずに変換することができるので、回路規模を小さくすることができる。

なお、解像度変換部３５０ｅは、中間調の画素を横基調の濃度に変換した場合、すなわち主走査方向の濃度に変換した場合、図２６に示すように例えばＤｃ２［３：０］が削除されると、濃度変化が大きくなる。このため、解像度変換部３５０ｅは、中間調の画素を縦基調の濃度に変換することで、横基調の濃度に変換した場合よりもバンディングを目立たなくすることができる。

以上のように構成された画像処理部３４２ｅにより追加画素濃度決定処理が実行される。なお、画像処理部３４２ｅによる追加画素濃度決定処理の手順については、実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態によれば、追加アドレス値および追加アドレス値の周辺の画素の濃度に基づいて、追加画素の濃度を決定するので、大域的な画像劣化を生じさせることなく、両面対応を考えた場合の高速印刷および高精細な画像形成を実現するとともに、バンディングの発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、ディザ情報に基づいて追加画素の濃度を決定しているので、万線に限らず、ディザへの副作用も低減することができる。

また、本実施の形態では、縦基調の濃度に基づいて変換するので、回路構成を簡略化でき、回路規模を小さくすることができる。

図２７は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。本図に示すように、この画像形成装置１００（以下、複合機１００という。）は、コントローラ１０とエンジン部（Ｅｎｇｉｎｅ）６０とをＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスで接続した構成となる。コントローラ１０は、複合機１００体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。

コントローラ１０は、ＣＰＵ１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１７と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）１３とＡＳＩＣ１６との間をＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２ａと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)１２ｂと、をさらに有する。

ＣＰＵ１１は、複合機１００の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ１３、ＭＥＭ−Ｐ１２およびＳＢ１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。

ＮＢ１３は、ＣＰＵ１１とＭＥＭ−Ｐ１２、ＳＢ１４、ＡＧＰ１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。

ＭＥＭ−Ｐ１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１２ａとＲＡＭ１２ｂとからなる。ＲＯＭ１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。

ＳＢ１４は、ＮＢ１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。

ＡＳＩＣ１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、ＡＧＰ１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１８およびＭＥＭ−Ｃ１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、エンジン部６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Ｆａｃｓｉｍｉｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）４０、ＩＥＥＥ１３９４（ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）インタフェース５０が接続される。操作表示部２０はＡＳＩＣ１６に直接接続されている。

ＭＥＭ−Ｃ１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。

ＡＧＰ１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。

１００ 画像形成装置
１０２ 光学装置
１０２ａ ポリゴンミラー
１０２ｂ 反射ミラー
１０２ｃ 第２シリンドリカルレンズ
１０４ａ、１０６ａ、１０８ａ、１１０ａ 感光体ドラム
１０４ｂ、１０６ｂ、１０８ｂ、１１０ｂ 帯電器
１０４ｃ、１０６ｃ、１０８ｃ、１１０ｃ 現像器
１１２ 画像形成部
１１４ 中間転写ベルト
１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ 搬送ローラ
１１８ ２次転写ベルト
１２０ 定着装置
１２２ 転写部
１２４ 受像材
１３０ 定着部材
１３２ 印刷物
２００ ＶＣＳＥＬ
２０２ 第１シリンドリカルレンズ
２０４ 反射ミラー
２０６ 結像レンズ
２０８ 反射ミラー
２１０ 同期検知装置
３００ 制御ユニット
３０２ スキャナ部
３０４ ＶＰＵ
３０６ ＩＰＵ
３０８ プリンタ部
３１０ ＧＡＶＤ
３１２ ＬＤドライバ
３１６ システムバス
３３０ 主制御部
３４０、３５６ メモリ
３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄ、３４２ｅ 画像処理部
３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃ、３５０ｄ、３５０ｅ 解像度変換部
３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ、３５２ｄ、３５２ｅ 副走査変倍制御部
３５４ アドレス生成部
３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃ、３５５ｄ、３５５ｅ 濃度決定部
３５５ｘ コード生成部
３５５ｙ 濃度生成部
３５７ 平均化部
３５８ 画像パスセレクタ
６００ 入力データ

特開２００９―８３４７２号公報

Claims (10)

1. 複数の画素から構成される第１画像データを取得する画像データ取得部と、
   前記第１画像データを、前記第１画像データの解像度よりも高い解像度の第２画像データに変換する解像度変換部と、
   前記第２画像データを構成する画素の主走査方向の位置と前記主走査方向の位置からの副走査方向へのずれ量とに基づいて、追加対象となる追加画素の位置を決定する位置決定処理を行う位置決定部と、
   前記第１画像データの画素のうち、決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度に基づいて前記追加画素の濃度を決定する濃度決定部と、
   決定された濃度の追加画素を決定された前記位置に追加する補正処理を行う補正部と、
   前記副走査方向の画素列について前記位置決定処理および前記補正処理を繰り返し行い、前記副走査方向の画素列について行った前記位置決定処理および前記補正処理を前記主走査方向の画素列分繰り返し行うように、前記位置決定部と前記補正部とを制御することにより、前記第２画像データを変倍する変倍部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度決定部は、前記第１画像データにおける、決定された前記位置に対応する位置の画素および前記位置の周辺の画素の濃度に基づいて、前記追加画素の濃度を決定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記濃度決定部は、前記第１画像データにおける、決定された前記位置に対応する位置の画素および決定された前記位置の周辺の画素の濃度の平均値を算出し、算出した平均値を前記追加画素の濃度と決定すること、
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 濃度値が対応付けられた予め決められた複数のパターンを記憶する記憶部と、
   前記濃度決定部は、前記第１画像データにおける、決定された前記位置に対応する位置の画素および決定された前記位置の周辺の画素のパターンを取得するパターン取得部と、
   をさらに備え、
   前記濃度決定部は、取得されたパターンを前記記憶部に記憶されている前記パターンと照合し、一致するパターンに対応付けられた濃度値を前記記憶部から取得し、取得した濃度値を前記追加画素の濃度と決定すること、
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記濃度値および前記パターンの入力を受け付ける入力受付部、
   をさらに備え、
   前記記憶部は、入力が受け付けられた前記濃度値および前記パターンを対応付けて記憶すること、
   を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記濃度決定部は、決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度と、前記画素の副走査方向におけるずれ量とに応じて予め定められた濃度を、前記追加画素の濃度と決定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記解像度変換部は、さらに、前記第１画像データを構成する画素のうち中間調の画素については、変換後の画素のうち黒画素を前記画素の周辺の複数の画素のうち濃度の濃い画素に寄せて変換し、
   前記濃度決定部は、前記解像度変換部から前記中間調の画素が寄せられた方向を示す寄せ情報を取得し、前記寄せ情報と、決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度とに基づいて前記追加画素の濃度と決定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記画像データ取得部は、前記第１画像データのディザ情報をさらに取得し、
   前記解像度変換部は、前記第１画像データを構成する画素のうち中間調の画素については、さらに、取得された前記ディザ情報に基づいて前記解像度を変換し、
   前記濃度決定部は、前記中間調の画素については、前記ディザ情報と決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度とに基づいて、前記追加画素の濃度を決定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記解像度変換部は、前記第１画像データを構成する画素のうち中間調の画素については、変換後の画素のうち黒画素を副走査方向に並べる配列に変換すること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
10. 複数の画素から構成される第１画像データを取得する画像データ取得ステップと、
    前記第１画像データを、前記第１画像データの解像度よりも高い解像度の第２画像データに変換する解像度変換ステップと、
    前記第２画像データを構成する画素の主走査方向の位置と前記主走査方向の位置からの副走査方向へのずれ量とに基づいて、追加対象となる追加画素の位置を決定する位置決定処理を行う位置決定ステップと、
    前記第１画像データの画素のうち、決定された前記位置に対応する位置の画素の濃度に基づいて前記追加画素の濃度を決定する濃度決定ステップと、
    決定された濃度の追加画素を決定された前記位置に追加する補正処理を行う補正ステップと、
    前記副走査方向の画素列について前記位置決定処理および前記補正処理を繰り返し行い、前記副走査方向の画素列について行った前記位置決定処理および前記補正処理を前記主走査方向の画素列分繰り返し行うように、前記位置決定部と前記補正部とを制御することにより、前記第２画像データを変倍する変倍ステップと、
    を含むことを特徴とする画像形成方法。

Images