JP5790137B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディザ処理された画像に対してスキュー補正を行うときにすじやモアレなどの副作用の発生を抑制し得る画像処理方法に関する。

カラー複写機は、電子写真方式の画像形成による用紙上への画像を形成する装置である。カラー複写機の高速化要求が高くなってきていることから、感光体を含む静電潜像形成部をシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色並列に配置したタンデム方式のカラー複写機が主流となっている。このタンデム方式では、その構成上、各色間の位置合わせ技術が重要な課題となる。

このため、タンデム方式のカラー複写機においては、転写エンドレスベルト上に、各色のトナーで所定のトナーパターンを作像し、このトナーパターンを光学式のセンサを用いて検出することで、各色間の色ずれ量を、主走査方向と副走査方向のレジストレーションずれ、倍率ずれ、スキューずれのように要因別に算出し、それぞれのずれが解消するようにフィードバック補正することで色ずれを低減する機能を持つものが多い。

レーザ光の走査露光により行うスキュー補正であって、画像処理で補正する方法は、ラインメモリに画像の一部を蓄積し、出力画像をスキューとは逆方向にシフトさせて出力するように、読み出し位置を切り替えながらラインメモリから画像の読み出しを行うことで、各色間のスキューを補正するものである。この場合、補正範囲にあわせて画像処理部にラインメモリを追加するだけでよいので、メカ的にスキュー補正する場合に比べて比較的低コストで実現できるというメリットがある。

特許文献１には、このような画像処理でスキュー補正する画像記録装置が開示されている。この画像記録装置では、注目画素がシフトされた位置にあるか否かを検出し、シフト位置において主走査方向の隣接画素の変化点と注目画素周辺での画素パターンが予め定められた所定のパターンと一致した場合に、この一致した画素パターンと主走査方向の隣接画素の変化位置との組に対応した濃度補正を、注目画素に施すことで、すじ状のノイズを低減させる。

すなわち、濃度ずれを生じる注目画素（または注目画素の隣接画素）の出力濃度を加減させることにより濃度補正を行い、画像シフトによる「濃度ずれ」に起因するすじ状ノイズを低減させる。
スキュー補正では、主走査方向に分割を行っているので、シフト位置において画素の隣接関係が変化する。この場合、シフト位置において局所的な濃度変化が生じる。この局所的な濃度変化を「濃度ずれ」と呼んでいる。

しかし、電子写真記録の特性上、温度変化や時間経過等の環境変化によって、記録画像（印刷用紙上）の濃度に変化が生じる。これに対し、特許文献１のスキュー補正方法では、検出した濃度ずれ画素に対して常に一定の濃度補正値を加減するものである。すなわち、ノイズ（濃度ずれ）が発生する注目画素に対して常に一定の濃度補正値を加減しているにすぎず、濃度変動を打ち消す濃度補正をしていないため、画像シフトによる濃度ずれ画素に対して常に一定の濃度補正値を加減したのでは最適な濃度補正を行うことができず、すじ状のノイズを精度良く低減することができないという問題があった。

特許文献１に記載された技術では、特に、ディザ処理などの擬似階調処理が施された画像（単に、ディザ処理された画像という。）に対してすじ状ノイズを低減させる効果が得られない。
ディザ処理とは、多階調画像を２値で表現するもので、Ｎ×Ｍ画素（Ｎ、Ｍともに自然数）の閾値からなるディザマトリクスと呼ばれるマトリクスを元画像に重ね合わせて、２値化を行う処理である。個々の画素（ディザマトリクスサイズ）がは、非常に小さいため、人間の目には異なった階調として見える。このような処理を施すことにより、２値により多階調を表現する処理がディザ処理である。また、ディザ処理で用いる出力の階調数を２値ではなく、３から１６階調程度の多階調とする多値のディザ処理も存在する。

特許文献１に記載された技術に存在している上記の問題点を解決するため、特許文献２の画像形成装置及び濃度ずれ補正方法が提案されている。

特許文献２に開示された濃度ずれ補正方法は、主走査方向の１ラインの画像を表現する画素を分割し、分割した当該画素をスキューとは逆の副走査方向にシフトさせて出力することによりスキューを補正し、スキューの補正における画素のシフトによる濃度変動を補正するため、シフト位置に接する注目画素または前記注目画素近傍の画素に対して濃度補正処理をするものである。この場合、スキューを低減する方法として、画像処理部に補正範囲に対応させたラインメモリを更に備える（追加する）ことで実現する。

この濃度補正処理は、濃度検出手段と、濃度補正値算出手段と、濃度補正処理手段とで実現され、転写エンドレスベルト上に転写された、特定の画素配列の繰り返しからなる第１のパターンと、特定の画素配列の繰り返しが境界線を境に１画素分ずれている第２のパターンとからなる濃度補正決定用パッチから、第１のパターンの濃度と第２のパターンの濃度とを検出し、両方のパターンの濃度から濃度補正値を算出し、注目画素が、この注目画素と注目画素近傍の画素との隣接関係の変化による局所的な濃度の増減を起こすノイズ発生画素となっているか否かを判定し、ノイズ発生画素と判定された場合、注目画素または注目画素に隣接する画素に対して、濃度補正値を加減することにより濃度補正処理を行う。

特許文献２にかかる濃度ずれ補正方法によれば、スキュー補正に伴うノイズ（濃度ずれ）が発生しても、ノイズが発生した画素に対して、濃度補正決定用パッチから算出した濃度補正値を加減することにより濃度補正処理を行うことができて、すじ状のノイズを低減してスキュー補正後の画質の劣化を防ぐことができる、としている。

しかし、特許文献２で提案されている濃度ずれ補正方法は、スキュー補正した画像をセンサで読み取り、この画像データに基づいて、濃度補正決定用パッチから、第１のパターンの濃度と第２のパターンの濃度とを検出し、両方のパターンの濃度から濃度補正値を算出し、副作用の度合いを判断するため、実際に印刷された画像とは必ずしも一致せず、これが副作用の低減効果をそれほど大きくはもたらさないでいる。このような不一致は、レンズ、反射ミラーに歪み・位置ずれがあること、ＬＥＤアレイヘッドによる書込みを行う構成であれば該アレイヘッドに歪みがありまた取付誤差があること等に起因するものである。
このため、特許文献２で提案されている濃度ずれ補正方法は、ディザ処理された画像に対するスキュー補正時の副作用の発生を抑制するという十分な効果が得られず根本的な解決方法にはならない、という問題があった。

本発明は、上述した点に鑑み案出されたもので、ディザ処理された画像へのスキュー補正によるすじやモアレなどの副作用の発生を十分に抑制し得る画像処理方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、ディザパターンで表示される画像の実際のカラー画像形成動作を行うに先立ち、ディザパターンをエンドレスベルトに転写し、ディザパターンで表示される画像の主走査方向の１ラインの入力画像データを色毎にラインメモリに記録し、色毎の入力画像データを主走査方向に複数エリアに分割し、色毎に備えるセンサで色毎のスキュー量を検知し検知したスキュー量に応じてエリア毎にライン遅延量を設定することでスキュー方向とは逆方法の副走査方向に画像シフトを行うことにより、この１ラインの画像に対し色毎にスキュー補正を行い、補正した出力画像データを生成する画像処理方法であって、色毎にかつ階調範囲毎に複数用意される前記ディザパターンを前記エンドレスベルトに転写し各ディザパターンのスキュー量及び濃度を前記センサにより検知し、次いで、各ディザパターンをスキュー補正して前記エンドレスベルトに転写し該スキュー補正後の各ディザパターンの濃度を前記センサにより検知し、色毎にかつ階調範囲毎にスキュー補正前とスキュー補正後の対応するディザパターンの濃度同士の差が最小となるスキュー補正後のディザパターンの組合せを選択し、この組合せにかかるスキュー補正後のディザパターンを基に画像形成を行うことを特徴とする。

本発明によれば、スキュー補正量とディザパターンとの間に生じるすじや濃度ムラといった副作用をスキュー量検知手段により測定し、補正前の濃度と補正後の濃度の差が最小となるディザパターンを選択するので、スキュー補正によるすじやモアレなどの副作用の発生が最も少なくなる画像処理方法を提供することができる。

本発明の画像処理方法の実施するための画像形成装置（カラー複写機）の一構成例に係る機能ブロック図である。 本発明の画像処理方法の実施するためのカラー複写機の作像原理を説明するための作像プロセス部の正面図である。 本発明の画像処理方法の実施するための他のカラー複写機の作像原理を説明するための作像プロセス部の正面図である。 エンドレスベルト上に描写されたディザパターンを検知する構成について説明する図である。 スキュー補正によるディザパターンの副作用検知について説明する図である。 ディザパターンの補正前の濃度と補正後の濃度との差を示す図である。 本発明の画像処理方法に係り、印刷とディザパターンの選択処理のフローについて説明する図である。

以下、本発明の画像処理方法に係る実施形態を図面を参照して説明する。
以下の実施の形態では、本発明の画像処理方法をカラー複写機に適用した例を示す。但し、カラー複写機に限られず、ファクシミリ、スキャナ機能やコピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筐体に収納した複合機等の画像処理を行うものであれば、本発明を適用することができる。また、以下では、本発明が適用されるカラー複写機の構成と補正処理について説明した後に、本発明の実施の形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
本発明の画像処理方法の実施の形態を説明する。本発明は、スキュー補正処理に際して、以下の特徴を有する。本発明は、スキュー補正量とディザとの相関関係において生じるすじやモアレなどの副作用をセンサにより測定し、副作用が最も少なくなるディザパターンを選択することが特徴になっている。

本発明は、ディザ処理された画像へのスキュー補正による副作用をセンサにより測定し、スキュー補正による副作用が最も発生しにくいディザパターンを選択することで、すじやモアレなどの副作用の発生を抑制することを目的とする。

まず、本発明の画像処理方法を実施するための画像形成装置の全体の概要について、図１に示す機能ブロック図を参照して説明する。
画像形成装置１００は、コンピュータインタフェース部１１と、ＣＴＬ１２と、プリントジョブ管理部１３と、作像プロセス部１４と、定着部（図２，３では定着器と称す。）１５と、操作部１６と、記憶部１７と、読取部１８と、書き込み部１９と、ラインメモリ２０と、及び接続されたこれらブロックとの間で一連の制御動作する制御部２１と、を有してなる。

コンピュータインタフェース部１１は、当該画像形成装置１００に印刷要求を行う端末（図示しない）と通信を行う。

ＣＴＬ１２は、当該画像形成装置１００に印刷要求を行う端末から送信された画像データを制御部２１に送信する。

プリントジョブ管理部１３は、当該画像形成装置１００に要求された印刷ジョブについて、印刷を行う順番を管理する。

作像プロセス部１４は、詳しくは後述する図２，３に示す部分であり、画像メモリ部に格納されている画像から電子写真方式によりトナー画像を作成し、一次転写方式又は二次転写方式で用紙に転写する。作像プロセス部１４は、印刷時に画像の位置ずれやすじや濃度ムラなどを検知をした場合にスキュー補正を行う。

定着部１５は、図２，３では定着器として示されており、作像プロセス部１４によりトナー画像を転写した用紙に熱と圧力を加え、トナー画像を用紙に定着する。

操作部１６は、当該画像形成装置１００の状態を表示し、また当該画像形成装置１００への入力を受け付ける。

記憶部１７は、ある時点における当該画像形成装置１００の状態を記憶している。

読取部１８は、用紙上の印字情報を電気信号に変換する。読取部１８は、検知センサ４５，４６，４７から出力された各検知信号（位置検出信号）を増幅し、この増幅したアナログの検知信号をデジタルデータへ変換し、変換したデジタルデータを記憶部１７に格納する。

書き込み部１９は、ＣＴＬ１２から送信された画像データをレーザを発光するための信号に変換し、レーザを点灯させる。

ラインメモリ２０は、ＣＴＬ１２から送信されたデータを一時的なバッファに格納し、画像処理によってスキュー量を調整する。

＜カラー複写機の構成と補正処理について＞
次に、カラー複写機（画像形成装置）の作像原理について図２を参照して説明する。図２は、露光部の光源としてＬＥＤアレイヘッド（ＬＥＤＡヘッドと称するものとする。）を搭載したカラー複写機の作像原理を説明するための作像プロセス部（電子写真プロセス部）；（図１の作像プロセス部１４と定着部１５を含んだ部分）の正面図である。

図２に示す作像プロセス部３０は、用紙搬送用のエンドレスベルト３８に沿って搬送方向上流側（図において右側）から下流側へ順に一列に配置された４個の作像ユニット３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫを有する一段階転写式のタンデム型である。作像ユニット３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。作像ユニット３１Ｙはイエローの画像を、作像ユニット３１Ｍはマゼンタの画像を、作像ユニット３１Ｃはシアンの画像を、作像ユニット３１ＢＫはブラックの画像を、それぞれ形成する。

作像ユニット３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫは、それぞれ感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ又は３２ＢＫと、感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ又は３２ＢＫの周囲に配置された帯電器３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ又は３３ＢＫと、ＬＥＤＡヘッド３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ又は３４ＢＫと、現像器３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ又は３５ＢＫと、感光体クリーナ（図示せず）と、除電器３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ又は３６ＢＫと、転写器３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ又は３７ＢＫ等から構成されている。ＬＥＤＡヘッドは、各感光体ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ又は３２ＢＫの母線方向の１ラインの画像を露光するように構成されている。

作像ユニット３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫは、それぞれの感光体ドラム３２ＢＫ、３２Ｍ、３２Ｃ又は３２Ｙにトナー画像を形成し、用紙搬送用のエンドレスベルト３８により搬送される転写媒体である用紙（記録紙）３２に４色のトナー画像を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ねて転写してカラー画像を形成し得る。

以下の説明では、作像ユニット３１Ｙについて具体的に説明する。他の作像ユニット３１Ｍ、３１Ｃ、３１ＢＫについては、作像ユニット３１Ｙと同様であるので、説明を省略する。

用紙搬送用のエンドレスベルト３８は、エンドレスのエンドレスベルトであり、不図示の駆動モータにより図中矢印の方向に回転駆動される駆動ローラ３９と従動回転する従動ローラ４０とに巻き掛けられており、上面部分が図において右から左の方向に走行される。

用紙搬送用のエンドレスベルト３８の下面走行面に対向し非接触に配置されたＹ、Ｍ、Ｃに対応した補正パターン検出用のセンサ４５，４６，４７が、用紙搬送用のエンドレスベルト３８上に描写されたＹ、Ｍ、Ｃの補正パターンの濃度を非接触で検出する。

用紙搬送用のエンドレスベルト３８の下側には給紙トレイ４１が備えられ、この給紙トレイ４１に収納された用紙４２のうち最上位置にある用紙４２が、給紙ローラ４３と分離ローラ４４とにより分離給紙される用紙画像形成時に用紙搬送用のエンドレスベルト３８に向けて給紙され、静電吸着によって用紙搬送用のエンドレスベルト３８上に吸着される。吸着された用紙４２は、作像ユニット３１Ｙに搬送され、ここで最初にイエローの画像形成が行われる。

画像形成に際して、給紙トレイ４１に収納された用紙４２は給紙ローラ４３と分離ローラ４４とにより最も上のものから分離され順に送り出され、静電吸着作用により用紙搬送用のエンドレスベルト３８に吸着されて回転駆動される用紙搬送用のエンドレスベルト３８により最初の作像ユニット３１Ｙに搬送され、ここで、イエローのトナー画像を転写される。

画像形成に際し、感光体ドラム３２Ｙの外周面は、暗中にて帯電器３３Ｙにより一様に帯電された後、ＬＥＤＡヘッド３４Ｙからのイエロー画像に対応した照射光により露光され、静電潜像を形成される。現像器３５Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム３２Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。

このトナー画像は、感光体ドラム３２Ｙと用紙搬送用のエンドレスベルト３８上の用紙４２とが接する位置（転写位置）で、転写器３７Ｙの働きにより用紙４２上に転写される。この転写により、用紙４２上にイエローのトナーによる画像が形成される。

トナー画像の転写が終了した感光体ドラム３２Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器３６Ｙにより除電され、次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、作像ユニット３１Ｙでイエローのトナー画像を転写された用紙４２は、用紙搬送用のエンドレスベルト３８によって次の作像ユニット３１Ｍに搬送される。

作像ユニット３１Ｍでは、作像ユニット３１Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム３２Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４２上に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。

用紙４２は、さらに作像ユニット３１Ｃと作像ユニット３１ＢＫに順に搬送され、上記と同様の動作により、感光体ドラム３２Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像が用紙４２上に重畳され、次いで感光体ドラム３２ＢＫ上に形成されたブラックのトナー画像が、用紙４２上に重畳されて転写される。こうして、用紙４２上にフルカラーの画像が形成される。

このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４２は、用紙搬送用のエンドレスベルト３８から剥離されて定着器１５（図１では、定着部と称している。）にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。

図２の構成のタンデム方式のカラー複写機において、各色間の位置合わせが重要である。各色間の色ずれには、主走査方向（感光体ドラム３２ＢＫ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙの回転軸に平行な方向）のレジストレーションずれ、副走査方向（感光体ドラム３２ＢＫ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｙの回転軸に垂直な方向）のレジストレーションずれ、主走査倍率ずれ、スキューずれなどがある。

そこで、このカラー複写機では、用紙搬送用のエンドレスベルト３８上に描写されたＹ、Ｍ、Ｃの補正用のディザパターン及びスキュー補正したディザパターンを検知するセンサ（スキュー量検知手段）４４，４５，４６が該用紙搬送用のエンドレスベルト３８に対して非接触に設置されている。センサ４４，４５，４６は、ディザパターンから反射される光を受光し、スキュー量及び濃度を測定するためのもので、発光素子（ＬＥＤなど）と受光素子（ＣＣＤなど）を備えていて、発光素子に電流を流して該発光素子により発した光をベルト状に照射し、その反射光を受光素子で検知する。受光素子で検知した光は、光量から電流や電圧に変換する光電変換素子により光電変換し、その測定値と光量のテーブルを用いて、光量に変換する。

そして、用紙４２に対して実際のカラー画像形成動作を行うに先立ち、Ｙ、Ｍ、Ｃの補正パターン（スキュー補正したディザパターン）を用紙搬送用のエンドレスベルト３８に転写し、これを各色に対応するセンサ４５，４６，４７で検出し、色毎かつ階調毎に用意する補正用のディザパターン及びスキュー補正したディザパターンの濃度をそれぞれ検知し、補正前の濃度と補正後の濃度の差が最小となるディザパターンを選択し、色毎かつ階調毎に選択したディザパターンの組合せを記憶しておき、この組合せのディザパターンに基づいて実際の画像形成を行う。

続いて、他のカラー複写機（画像形成装置）の作像原理について図３を参照して説明する。図３は、ＬＥＤアレイヘッドヘッドを搭載した他のカラー複写機の作像原理を説明するための作像プロセス部（電子写真プロセス部）；（図１の作像プロセス部１４と定着部１５を含んだ部分）の正面図である。

この作像プロセス部３０Ａは、２段階転写式のタンデム型であり、図２に示す作像プロセス部３０の用紙搬送用のエンドレスベルト３８に換えて、中間転写用のエンドレスベルト４８を備えている。中間転写用のエンドレスベルト４８は、図２に示す構成と同様に、回転駆動される駆動ローラ３９と従動ローラ４０とに巻回されたエンドレスのエンドレスベルトである。作像プロセス部３０Ａの、中間転写用のエンドレスベルト４８の上側走行部分の上に配設される４色の作像ユニット３１ＢＫ、３１Ｍ、３１Ｃ及び３１Ｙは、図２に示す作像プロセス部３０の配列順序とは逆の配列になっている。

感光体ドラム３２ＢＫ、３２Ｍ、３２Ｃ及び３２Ｙに顕像化された各色のトナー画像は、感光体ドラム３２ＢＫ、３２Ｍ、３２Ｃ及び３２Ｙがそれぞれ中間転写用のエンドレスベルト４８と接する位置（一次転写位置）で、転写器３７ＢＫ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｙの働きにより中間転写用のエンドレスベルト４８上に転写される。この転写により、中間転写用のエンドレスベルト４８上に各色のトナーによる画像が重ね合わされたフルカラー画像が形成される。

画像形成に際して、給紙トレイ４１に収納された用紙４２は、最も上のものから順に送り出され、中間転写用のエンドレスベルト４８を挟んで従動ローラ４０と二次転写ローラ４９とが互いに圧接する位置（二次転写位置）に挟み込まれるように供給され、中間転写用のエンドレスベルト４８からフルカラーのトナー画像を転写される。二次転写ローラ４９は、中間転写用のエンドレスベルト４８に密着しており、接離機構は無く、用紙４２を中間転写用のエンドレスベルト４８に押し当てることで転写効率を高める役目を果たしている。

図２の場合と同様に、中間転写用のエンドレスベルト４８上には、３色の作像ユニット３１Ｍ、３１Ｃ及び３１Ｙにより、各色のトナーによる同一の画像の補正パターン（スキュー補正前のディザパターン及びスキュー補正後のディザパターン）が主走査方向に並んで転写され画像形成される。３色の補正パターンは、中間転写用のエンドレスベルト４８が走行されることにより、中間転写用のエンドレスベルト４８に転写された中間転写用のエンドレスベルト４８の所定の下面走行位置に色毎に設けられた補正パターン検出用のセンサ４５，４６，４７に対応するときに、当該センサ４５，４６，４７により非接触で検出される。

図４は、エンドレスベルト上に描写されたディザパターンを検知する構成について説明する図である。
図４に示すように、エンドレスベルト（図２に示す用紙搬送用のエンドレスベルト３８もしくは図３に示す中間転写用のエンドレスベルト４８）に非接触で設置されたセンサ５１（１つのみ示す：図２、図３に示すセンサ４５，４６，４７に対応）で、当該エンドレスベルト上に転写されたディザパターン５０の濃度を検出する。
このディザパターン５０は、図１に示す制御部２１、もしくは書き込み部１９で生成されたパターンデータを電子写真プロセスによりエンドレスベルトの表面に転写する。転写されたパターンは、図２、図３に示すエンドレスベルト３８又は４８を駆動ローラ３９によって図４中に矢印５１で示す搬送方向へ搬送する。搬送方向５２を副捜査方向、搬送方向５２に垂直な方向を主走査方向とする。

ディザパターン５０の転写位置は、エンドレスベルトの一方の端（図では左端）からセンサ５１までの距離５３と、パターンの主走査幅をオフセットしたパターン主走査描写終了位置５５との間に、センサ５１の有効範囲をオフセットしたパターン主走査描写開始位置５４が来るようにする。

ディザパターン５０の濃度検知は、ディザパターン５０がセンサ位置に到達するタイミングをカウントし、到達したタイミングで、色毎に備えるスキュー量検知手段としてセンサに付属する光源を発光し、ディザパターン５０から反射される光を当該センサで受光し、ディザパターン５０の濃度を測定する。

位置ずれ補正を行った後は、スキュー補正量が変化している可能性高いため、ディザパターンの選択も再度実行する必要がある。そこで、ディザパターンの濃度検知を位置ずれ補正後に行うのが良い。このようにすると、印刷開始時には、最適なディザパターンが選択されている状態になっているため、印刷実行時にディザパターンの濃度検知を行う必要がなく、素早く印刷できる。

濃度調整制御は、帯電部、現像部の電圧を調整しながら、特定パターンをベルト状に転写して、濃度センサで読み取り、最適な帯電や現像などの電圧値を決める制御である。これらを実行する準備動作として、転写ベルトのクリーニングや、回転動作が必要となる。これらの準備動作は、ディザパターンの濃度検知の際にも必要となるので、濃度調整制御実行に合わせてディザパターンの濃度検知を行うようにすると、準備動作が省けるため効率的になる。

図４は、さらに、通常印刷時のスキュー補正エリアの境界５６と、ディザパターン検知のスキュー補正エリアの境界５７と、転写エンドレスベルト状に転写されているディザパターン５０との関係を示している。図４中には、通常印刷時に主走査方向にスキュー補正を行うようにスキュー補正エリアを均等に割りつけている状態と、ディザパターンの副作用を測定する時にスキュー補正エリアの境界をディザパターンエリアに多く配置する状態とが表示されている。
ディザパターンに対して各色に対応するスキュー補正を行う際に、ディザパターンを形成し、スキュー補正を行う場合のスキュー補正エリアを可変とし、ディザパターンにスキュー補正を行う制御において、ディザパターンを描写しないスキュー補正エリアを広げ、ディザパターンを描写するスキュー補正エリアを狭め、スキュー補正を行うことが好ましい。
スキュー補正エリアを可変にする目的は、スキュー補正後の各ディザパターンを作成する際にディザパターンのエリアに集中的にスキュー補正を行うためである。スキュー補正エリアは、通常、印刷時に使用するため、主走査方向に均一に配置しているが、前記ディザパターンにスキュー補正を行い、副作用を測定する際には、スキュー補正による変化を検知しやすくするため、スキューエリアを図４のようにディザパターンのエリアに集中させる（ディザパターン検知のスキュー補正エリア５７のように配置する）。ディザパターンのエリアに集中的にスキューを実施させることにより、スキュー補正による影響がセンサにより検知できるレベルになる。

図５は、スキュー補正によるディザパターンの副作用検知について説明する図である。
ディザパターンは、階調ごとにパターンの濃度が決められていて、階調データに応じてディザパターンを選択することで、階調を表現する際に使用される。ディザパターンの構成要素として、線数と角度があり、階調の濃淡を線数の増減で表し、角度については、色間での干渉を抑えるために設定する。一般的には、色間のディザパターンの角度が、垂直になるように設計することで干渉を抑えている。

図５において、左側の二つの（ａ）と（ｂ）は、ある濃度に対応した（スキュー補正を行う前の）２種類のディザパターン６１とディザパターン６２を表しており、右側の二つの（ｃ）と（ｄ）は、前記左側の二つのディザパターン６１とディザパターン６２についてスキュー補正を行った後のディザパターン６３とディザパターン６４を表している。ここで、スキュー補正基準線６５，６６は、ディザパターンをスキュー補正するための基準線である。

スキュー補正を行う前のディザパターン６１，６２を前記エンドレスベルト（図２に示す用紙搬送用のエンドレスベルト３８もしくは図３に示す中間転写用のエンドレスベルト４８）上に描写し、かつ前記エンドレスベルトに対し非接触で設置されたセンサ（図２、図３に示すセンサ４５，４６，４７）で濃度を読み取り、次いで、スキュー補正後のディザパターン６３，６４を前記エンドレスベルト上に描写し、かつセンサで濃度を読み取り、続いて、補正前のディザパターン６１，６２の濃度と補正後のディザパターン６３，６４の濃度を比較し、濃度変動が小さい方のディザパターンを選択する。

図６は、ディザパターンを選択するために、色毎にかつ階調毎に用意した複数種類のディザパターンの補正前の濃度と補正後の濃度との差を実験で求めた一覧表である。
詳述すると、カラー画像を形成する際に色を重ね合わせるため、階調毎に角度を変化させたディザパターン１〜４を用意し、画像の実際のカラー画像形成動作を行うに先立ち、ディザパターンを用紙搬送用のエンドレスベルト３８もしくは中間転写用のエンドレスベルト４８に転写し、これら各ディザパターンの濃度をセンサ（スキュー量検知手段）４４，４５，４６で読み取り、スキュー補正前の基準濃度(i)とする。
次いで、各ディザパターンに対してそれぞれのスキュー補正前の基準濃度(i)に基づきスキュー補正を行い、スキュー補正した各ディザパターンをエンドレスベルトに転写し、これらスキュー補正後の各ディザパターンの濃度をセンサで読み取り、スキュー補正後濃度N(i)とする。
そして、色毎にかつ階調毎に用意したディザパターンの、スキュー補正前の基準濃度(i)と補正後濃度N(i)とを対比させ、下記の式から、色毎にかつ階調毎に用意した各ディザパターンの補正後の濃度差を算出する。
補正後の濃度差＝基準濃度(i)／補正後濃度N(i)[%]

上記のように、カラー画像を形成する際に色を重ね合わせるため、階調毎に角度を変化させたディザパターン１〜４を用意し、色毎に備えるスキュー量検知手段によりスキュー補正の前後の濃度をそれぞれ検知し、階調毎にディザパターン１〜４の中から補正前の濃度と補正後の濃度の差が最小となるディザパターンを選択し、階調毎にこの選択したディザパターンに基づいて画像形成を行う。

例えば、以下のテーブルの階調２５に対するＫ色に対する種類を決定する際には、ディザパターンの種類ごとの濃度差を検索して、濃度差の小さいディザパターン２、３が選択されることになる。他の色も同様に、Ｙ色はディザパターン２、３といったように検索していく。

最終的に各色とディザパターンの種類を決定するには、いくつかの基準に分類される。
例えば、各色と各階調のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、全ての組合せの平均濃度差が最小となるディザパターンを選択する方法がある。
これは、すべての色に対してばらつきを抑えることができるため、４色印刷の際には最も誤差が小さくなる。例えば、黒の文字が多い画像データの場合は、Ｋ色の濃度ばらつきを最小に抑える必要があるため、Ｋ色に対して最適ディザパターンを選択した後に、残りの色のディザパターンを平均化して選択する方法が、最も誤差が小さくなる。

また、ＬＥＤヘッドを用いたタンデム方式の画像形成装置の場合、色毎に１つのＬＥＤヘッドを用いてレーザの照射を行う。ＬＥＤヘッドは、複数ドットからなるチップを主走査方向に実装することで構成されているため、チップ間による段差が生じており、通常この段差を軽減するために、うねり補正を行い主走査方向に直線になるように補正する。このような構成の場合、うねり補正を行ったデータに対して、さらにスキュー補正を行うため、うねり補正とスキュー補正を行うことになる。色ごとのヘッドに対応したうねり補正量に反比例するようにテーブルを選択することで、うねり補正とスキュー補正とからの副作用を軽減する。各色のスキュー補正量から、各色のディザパターンの濃度と、スキュー補正したディザパターンの濃度を測定し、各色のディザパターン濃度差を算出し、ディザパターン濃度差が最小となるディザパターンを選択する。

図７は、印刷とディザパターンの選択処理フローについて説明する図です。
印刷開始コマンドが入力されると、まず、ステップＳ１の位置ずれ補正実行判断を行う。この位置ずれ補正実行判断では、画像形成装置の温度変化や、ユニット交換などの位置ずれに関する要因を検知して、スキュー補正を行うか否かを判断する。

ステップＳ１の位置ずれ補正実行判断で、スキュー補正を行う判断（YESの判断）をした場合には、ステップＳ２の位置ずれ量補正処理に進む。

ステップＳ２では、スキュー補正を行うため、色毎にかつ階調毎に用意した全てのディザパターン１〜４をエンドレスベルト（エンドレスベルト３８もしくは中間転写用のエンドレスベルト４８）上に描写し、センサ（スキュー量検知手段）４４，４５，４６で現在の（スキュー補正前の）スキュー量を測定する。次いで、ステップＳ３のディザパターン濃度検知処理に進む。

ステップＳ３では、色毎にかつ階調毎に用意した全てのディザパターンの測定と、測定されたスキュー量とに基づいて、各ディザパターンのスキュー補正を行い、各スキュー補正した補正後のディザパターンをエンドレスベルト（エンドレスベルト３８もしくは中間転写用のエンドレスベルト４８）上に描写し、ディザパターンとスキュー補正による濃度差とを関係させたディザパターンテーブルを色毎に図１のラインメモリに保存する。各ディザパターンのスキュー補正に際しては、迅速処理のために、ディザパターンの濃度検知に際し、位置ずれ量補正と連動して行うと共に、濃度調整制御と連動して行う。次いで、ステップＳ４のディザパターン設定に進む。

ステップＳ４では、印刷データに応じて、表１に示すディザパターンテーブルから最も副作用が小さくなるディザパターンを選択し、選択したディザパターンを図１の書き込み部へ設定する。すなわち、実際の印刷に用いる色毎にかつ階調毎のディザパターンは、各色のかつ階調毎の、スキュー補正前のディザパターンについて測定したスキュー補正量と、スキュー補正後のディザパターンについて測定したスキュー補正量とそれぞれ対応させ、対応するディザパターン同士の濃度の差を算出し、各色と各階調のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、全ての組合せの平均濃度差が最小となるディザパターンの組合せを選択し、これら色毎にかつ階調毎に選択したディザパターンの組合せを用いる。次いで、ステップＳ５のスキュー補正設定に進む。

スキュー補正設定のステップＳ５では、前記で検知したスキュー補正量を図１の書き込み部へ設定する。

次いで、ステップＳ６の印刷動作実行に進む。このステップＳ６では、ＰＣから転送される画像データに対して、設定された条件でディザ処理、スキュー補正処理を行い、処理された画像データに基づいて印刷動作を実行する。

また上述したステップＳ１の位置ずれ補正実行判断で、スキュー補正を行わない判断（NOの判断）をした場合には、さらにステップＳ７の温度調整実行判断に進む。ステップＳ７では、画像形成装置の温度変化や、ユニット交換などの転写濃度に関する要因を検知して、濃度調整を実行するか否かを判断する。

ステップＳ７で濃度調整の実行する判断（YESの判断）をした場合には、ステップＳ８の濃度調整実行に進む。このステップＳ８では、転写条件や、ＬＥＤＡヘッドのパワーを調整しながら、濃度補正用パターンを形成し、濃度が一定になるように調整する。この際、ディザパターンに対して各色に対応するスキュー補正を行う際に、ディザパターンを形成し、スキュー補正を行う場合のスキュー補正エリアを可変とする。この調整を行った後は、ステップＳ２の位置ずれ量補正処理を省いて、上述したステップＳ３のディザパターン濃度検知処理に進む。

また、ステップＳ７で濃度調整の実行を行わない判断（NOの判断）をした場合には、ステップＳ３のディザパターン濃度検知処理を省いて、ステップＳ４のディザパターン設定に進む。

＜その他の実施形態＞
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。

本願発明は、以下の態様を含んでいる。
[付記１]（スキュー補正エリアを可変とする）
本願発明の基本的な態様は、ディザパターンで表示される画像の実際のカラー画像形成動作を行うに先立ち、ディザパターンをエンドレスベルトに転写し、ディザパターンで表示される画像の主走査方向の１ラインの入力画像データを色毎にラインメモリに記録し、色毎の入力画像データを主走査方向に複数エリアに分割し、色毎に備えるセンサで色毎のスキュー量を検知し検知したスキュー量に応じてエリア毎にライン遅延量を設定することでスキュー方向とは逆方法の副走査方向に画像シフトを行うことにより、この１ラインの画像に対し色毎にスキュー補正を行い、補正した出力画像データを生成する画像処理方法であって、色毎にかつ階調範囲毎に複数用意される前記ディザパターンを前記エンドレスベルトに転写し各ディザパターンのスキュー量及び濃度を前記センサにより検知し、次いで、各ディザパターンをスキュー補正して前記エンドレスベルトに転写し該スキュー補正後の各ディザパターンの濃度を前記センサにより検知し、色毎にかつ階調範囲毎にスキュー補正前とスキュー補正後の対応するディザパターンの濃度同士の差が最小となるスキュー補正後のディザパターンの組合せを選択し、この組合せにかかるスキュー補正後のディザパターンを基に画像形成を行うことを特徴とする。

[付記２]（スキュー補正エリアを可変とする）
本願発明の好ましい態様は、付記１の構成に加え、前記ディザパターンに対して色毎に対応するスキュー補正を行う際に、当該ディザパターンを形成し、当該スキュー補正を行う場合のスキュー補正エリアを可変とすることを特徴とする。

[付記３]（スキュー補正エリアを可変とする）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンにスキュー補正を行う制御において、当該ディザパターンを描写しないスキュー補正エリアを広げると共に、当該ディザパターンを描写するスキュー補正エリアを狭め、スキュー補正を行うことを特徴とする。

[付記４]（ディザパターンの選択）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンの選択は、各色のスキュー補正量から、色毎に、当該ディザパターンの濃度とスキュー補正した当該ディザパターンの濃度とを測定して前記両濃度の差であるディザパターン濃度差を算出し、該ディザパターン濃度差が最小となるようにディザパターンを選択することを特徴とする。

[付記５]（ディザパターンの選択、平均濃度差が最小となる組み合わせ）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンの選択は、色毎の及び階調毎のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、全ての組み合わせの平均濃度差が最小となるようにディザパターンを選択することを特徴とする。

[付記６]（ディザパターンの選択、対象色の濃度差が最小となる選択）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンの選択は、色毎の及び階調毎のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、印刷対象となる画像に含まれる色の比率が最も多い色を対象色とし、対象色の濃度差が最小となるようにディザパターンを選択することを特徴とする。

[付記７]（ディザパターンの選択、うねり補正量と濃度差とが反比例する選択）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンの選択は、書き込みデバイスがＬＥＤアレイからなる画像形成装置において、色毎の及び階調毎のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、色毎のＬＥＤアレイのうねり補正量と濃度差とが反比例するようにディザパターンを選択することを特徴とする。

[付記８]（ディザパターンの濃度検知、位置ずれ量補正と連動）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンの濃度検知は、位置ずれ量補正と連動して行うことを特徴とする。

[付記９]

（ディザパターンの濃度検知、濃度調整制御と連動）
本願発明の好ましい態様は、付記２の構成に加え、前記ディザパターンの濃度検知は、濃度調整制御と連動して行うことを特徴とする。

３８，４８ エンドレスベルト
４４，４５，４６ センサ（スキュー量検知手段）
３０，３０Ａ 作像プロセス部
３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫ 作像ユニット

特許第３７１５３４９号公報 特開２０１０−６１０６９号公報

Claims (8)

1. ディザパターンで表示される画像の実際のカラー画像形成動作を行うに先立ち、ディザパターンをエンドレスベルトに転写し、ディザパターンで表示される画像の主走査方向の１ラインの入力画像データを色毎にラインメモリに記録し、色毎の入力画像データを主走査方向に複数エリアに分割し、色毎に備えるセンサで色毎のスキュー量を検知し検知したスキュー量に応じてエリア毎にライン遅延量を設定することでスキュー方向とは逆方法の副走査方向に画像シフトを行うことにより、この１ラインの画像に対し色毎にスキュー補正を行い、補正した出力画像データを生成する画像処理方法であって、
   色毎にかつ階調範囲毎に複数用意される前記ディザパターンを前記エンドレスベルトに転写し各ディザパターンのスキュー量及び濃度を前記センサにより検知し、次いで、各ディザパターンをスキュー補正して前記エンドレスベルトに転写し該スキュー補正後の各ディザパターンの濃度を前記センサにより検知し、色毎にかつ階調範囲毎にスキュー補正前とスキュー補正後の対応するディザパターンの濃度同士の差が最小となるスキュー補正後のディザパターンの組合せを選択し、この組合せにかかるスキュー補正後のディザパターンを基に画像形成を行うことを特徴とする画像処理方法。
2. 前記ディザパターンに対して色毎に対応するスキュー補正を行う際に、当該ディザパターンを形成し、当該スキュー補正を行う場合のスキュー補正エリアを可変とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記ディザパターンにスキュー補正を行う制御において、当該ディザパターンを描写しないスキュー補正エリアを広げると共に、当該ディザパターンを描写するスキュー補正エリアを狭め、スキュー補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像処理方法。
4. 前記ディザパターンの選択は、各色のスキュー補正量から、色毎に、当該ディザパターンの濃度とスキュー補正した当該ディザパターンの濃度とを測定して前記両濃度の差であるディザパターン濃度差を算出し、該ディザパターン濃度差が最小となるようにディザパターンを選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理方法。
5. 前記ディザパターンの選択は、色毎の及び階調毎のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、全ての組み合わせの平均濃度差が最小となるようにディザパターンを選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理方法。
6. 前記ディザパターンの選択は、色毎の及び階調毎のディザパターン濃度差からディザパターン濃度差テーブルを作成し、印刷対象となる画像に含まれる色の比率が最も多い色を対象色とし、対象色の濃度差が最小となるようにディザパターンを選択することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像処理方法。
7. 前記ディザパターンの濃度検知は、位置ずれ量補正と連動して行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像処理方法。
8. 前記ディザパターンの濃度検知は、濃度調整制御と連動して行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の画像処理方法。

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