JP6102576B2 - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、中間色セルのスーパータイル中の各ピクセルに対して、レファレンスハーフトーングレイ値を選択することにより、所望するスクリーングリッドに適合する中間色セルの次元と方向を備えた中間色映像の作成法が開示されている。

特許文献２には、空間周波数領域で、μ軸との傾き角がθで、ｔａｎθが有理数であるような正方格子配列のスペクトル配置をもつ第１の直交スクリーンと、第１の直交スクリーンとμ軸及びν軸に対し鏡像の位置にスペクトル配置をもつ傾き角が−θの第２の直交スクリーンと、第１及び第２の直交スクリーンを重ね合わせた場合に発生するスペクトル配置において、スペクトル配置の対称軸上に新たに発生したスペクトル成分を要素して含み、第１及び第２の直交スクリーンとは異なる傾き角をもつ第３の直交スクリーンと、を作成し、第１、第２、及び第３の直交スクリーンを組み合わせてカラーハーフトーンを記録するためのディジタルスクリーンセットの形成法が開示されている。

米国特許第５２３５４３５号公報 特開平７−９２６５９号公報

本発明は、画像形成装置に固有の画像形成周期と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、画質の劣化を抑制することができる画像処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置の発明は、記録媒体に画像を形成する際に現れる画像形成装置に固有の画像形成周期の倍数と、異なる複数の色の網点を干渉縞が発生しないスクリーン角度で各々配置した際に繰り返し現れる亀甲状の模様の出現周期の倍数と、が異なるように前記複数の色の網点を各々配置する配置手段を備える。

請求項２記載の発明は、前記配置手段は、前記画像形成周期と前記出現周期との差分が、前記網点の長さを超えるように前記網点を配置する。

請求項３記載の発明は、前記画像形成周期は、前記画像を形成する際に前記画像形成装置の部材に生じる電位むらの周期及び周期的に配置された前記画像形成装置の部材の間隔の少なくとも一方である。

請求項４記載の発明は、前記画像形成周期は、前記画像に応じた像を保持する像保持体に帯電電圧が印加された際に、前記像保持体に発生する帯電むらの周期である。

請求項５記載の発明は、前記画像形成周期は、帯電された前記像保持体を露光する複数の露光源を有する露光手段の露光幅である。

請求項６記載の発明は、前記露光手段は、２次元状に予め定めた数の前記露光源が配置された単位露光源を複数含み、前記画像形成周期は、前記単位露光源の露光幅である。

請求項７記載の発明は、前記画像形成周期は、前記像保持体を露光した際に生ずる静電潜像をトナー像に現像する現像手段に現像電圧が印加された際に、前記像保持体に発生する現像むらの周期である。

請求項８記載の発明は、前記画像形成装置は、２次元状に予め定めた数の吐出口が配置された吐出口群が前記記録媒体の搬送方向と交差する交差方向に沿って複数配置され、前記吐出口群に含まれる各々の前記吐出口から液滴を吐出して前記記録媒体に前記画像を形成する吐出手段を備え、前記画像形成周期は、前記吐出口群の前記交差方向における両端の前記吐出口の間隔である。

請求項９記載の発明は、前記吐出手段の前記交差方向の長さが、前記記録媒体の前記交差方向の長さより短い場合、前記画像形成周期は、前記吐出手段の前記交差方向における両端の前記吐出口の間隔である。

請求項１０記載の画像形成装置の発明は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置により画像処理が実施された画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、を備える。

請求項１、１０の発明によれば、画像形成装置に固有の画像形成周期と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、画質の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項２の発明によれば、画像形成装置に固有の画像形成周期と亀甲状の模様の出現周期との差分が、亀甲状の模様を形成する網点の長さ未満である場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項３の発明によれば、画像形成装置の部材に生じる電位むらの周期及び周期的に配置された画像形成装置の部材の間隔と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項４の発明によれば、像保持体に生じる帯電むらの周期と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項５の発明によれば、露光手段の露光幅に関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項６の発明によれば、露光手段に含まれる単位露光源の露光幅に関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項７の発明によれば、像保持体に生ずる現像むらの周期と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項８の発明によれば、吐出口群の記録媒体の搬送方向と交差する交差方向における両端の吐出口の間隔と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

請求項９の発明によれば、吐出手段の記録媒体の搬送方向と交差する交差方向における両端の吐出口の間隔と関係なく、画像に亀甲状の模様が出現するように網点を配置した場合と比較して、より画像の劣化を抑制することができる、という効果を有する。

第１実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略側面図である。 画像形成装置の機能的な構成を示すブロック図である。 スクリーン処理部の機能的な構成を示したブロック図である。 閾値マトリクスの一例を示した説明図である。 ロゼッタ模様を構成するスクリーン角度の説明図である。 ロゼッタ模様の一例を示した図である。 感光体及び帯電器の電気的な接続を示した説明図である。 レーザ出力部のレーザ光源配置面を示した模式図である。 感光体及び現像ロールの電気的な接続を示した説明図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略側面図である。 インクジェット記録ヘッドのインク滴吐出面を示した模式図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。

また、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各部品を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して区別する。

なお、各部品を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾に付加される色符号を省略する。

＜第１実施形態＞

図１に、本実施形態に係る電子写真方式を用いた画像形成装置２０の要部構成を示す概略側面図を示す。本実施形態に係る画像形成装置２０は、一例として、出力解像度が２４００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）×２４００ｄｐｉまで対応するものとする。 また、画像形成装置２０には、図示しない通信回線を介して各種データを受信し、受信したデータに基づきカラー画像形成処理を行う画像形成機能が搭載されている。

画像形成装置２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎に、図中矢印Ａの方向に回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、帯電バイアスを印加することにより各感光体１の表面を帯電する帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備える。

また、画像形成装置２０は、帯電された感光体１表面を各色の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１上に静電潜像を形成するレーザ出力部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各色現像剤（トナー）を保持する現像剤保持体である現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを各々備える。

また、画像形成装置２０は、現像バイアス用電源によって現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに現像バイアスを印加することにより、感光体１上の静電潜像を各色トナーで現像して感光体１上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、感光体１上の各色トナー像を中間転写ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備える。

また、画像形成装置２０は、用紙Ｐを収納する用紙収容部Ｔと、中間転写ベルト６上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写装置７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器１０と、トナー像を用紙Ｐに転写後、中間転写ベルト６表面に残留するトナーをクリーニングするベルトクリーナー８を備える。

更に、画像形成装置２０は、各感光体１の表面をクリーニングする図示しないクリーナーと、各感光体１表面の残留電荷を除去する図示しない除電器を備える。

次に、図１に示されている画像形成装置２０における画像形成動作について説明する。

まず、例えば、図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成装置２０へ画像データが出力される。

画像形成装置２０に画像データが入力されると、画像形成装置２０は帯電器２に帯電バイアスを印加し、感光体１の表面を負極に帯電する。

一方、画像データは、画像形成装置２０の後述する制御部４０に入力される。制御部４０では、画像データをそれぞれＹＭＣＫ各色の画像データに分解した後、各色の濃度を網点（以下、ドットという）の面積階調に変換する画像処理を実施する。そして、画像処理後のＹＭＣＫ各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色のレーザ出力部３に出力する。すると、レーザ出力部３は、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光線１１を出力する。

この変調されたレーザ光線１１は、それぞれ感光体１の表面に照射される。感光体１表面は帯電器２により負極に帯電した状態にあるが、感光体１表面にそれぞれレーザ光線１１が照射されると、レーザ光線１１が照射された部分の電荷が消滅して、感光体１上にはそれぞれＹＭＣＫ各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。

更に、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋに着色されると共に負極に帯電したトナー、及び各トナーを感光体１表面に付着する現像ロール３４が入っている。

感光体１上に形成された静電潜像が現像器４に到達すると、図示しない現像バイアス用電源によって現像器４内の現像ロール３４に現像バイアスが印加される。すると、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋの周面に保持された各色のトナーが、それぞれ感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの静電潜像に付着し、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに各色の画像データに対応したトナー像が形成される。

更に、図示しないモータによりローラ１２Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ、及び二次転写装置７のバックアップロール７Ａが回転し、中間転写ベルト６が一次転写器５と感光体１により形成される間隙に搬送されることで、中間転写ベルト６が感光体１に押し当てられる。この際、一次転写器５に一次転写バイアスが印加されると、感光体１に形成された各色の画像データのトナー像が、中間転写ベルト６に転写される。この場合、各色のトナー像の中間転写ベルト６への転写開始位置を一致させるようにローラ１２Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ、バックアップロール７Ａの回転を制御することで、各色のトナー像を重ね合わせ、画像データに対応したトナー像が中間転写ベルト６に形成される。

中間転写ベルト６へトナー像を転写した感光体１は、図示しないクリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去され、図示しない除電器により残留電荷が除去される。

一方、図示しないモータにより用紙搬送ローラ１３が回転することで、用紙収容部Ｔ内の用紙Ｐがバックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂとにより形成される間隙に搬送される。

そして、用紙Ｐが、トナー像が形成されている中間転写ベルト６の面と対向した状態で中間転写ベルト６と共に、バックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂの間隙に挟まれる際に、バックアップロール７Ａに二次転写バイアスを供給して、中間転写ベルト６に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する。そして、用紙Ｐは定着器１０に搬送され、定着器１０では用紙Ｐ上に転写されたトナー像を加熱溶融して、用紙Ｐに定着する。

一方、用紙Ｐへトナー像を転写した中間転写ベルト６は、ベルトクリーナー８により表面に付着した残留トナー等の付着物が除去される。

なお、図１には用紙収容部Ｔを１つしか明示していないが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの種類、サイズ等毎に用紙収容部Ｔを複数設けてもよいことは言うまでもない。

以上により、画像データに対応した画像が用紙Ｐに形成され、画像形成動作が終了する。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置２０の機能を示したブロック図である。

画像形成装置２０は、色変換部８０、スクリーン処理部８２、画像形成部８４、及び制御部４０を含んで構成される。

色変換部８０は、例えば画像形成装置２０に入力された画像データがＲＧＢデータの場合に、ＣＭＹＫデータに変換する。

スクリーン処理部８２は、ＣＭＹＫ各色に変換された画像データの画素の濃度を２値化して、ドットの有無に変換する。

画像形成部８４は、スクリーン処理部８２の処理結果に基づき、ドットの有無に応じてレーザ出力部３が感光体１へ照射するレーザ光線１１をオン、オフすると共に、図１で説明した画像形成動作を実施することで、用紙Ｐに画像データに対応した画像を形成する。

制御部４０は、色変換部８０、スクリーン処理部８２、及び画像形成部８４で行われる処理の制御を行う。

図３は、スクリーン処理部８２の構成を示した図であり、スクリーン処理部８２は、複数の閾値マトリクス８２３の中からＹＭＣＫの色毎に対応した閾値マトリクス８２３を選択する閾値選択部８２１と、ＹＭＣＫデータに変換された画像データの画素値と閾値選択部８２１によって選択された閾値マトリクス８２３の値とを比較する比較部８２２を含んで構成される。

閾値マトリクス８２３はＹＭＣＫの色毎に予め用意されており、画像データの各画素の濃度が１６階調で表される場合には、例えば図４に示した４×４の領域内に、それぞれ０から１５までの閾値が割り当てられる。

比較部８２２は、画像データを閾値マトリクス８２３と同じ４×４画素毎の比較領域に分割し、各々の比較領域毎に順次比較領域内の各画素値と閾値マトリクス８２３の各閾値とを１対１に対応させ、比較領域内の各画素値と閾値マトリクス８２３の各閾値を比較する。

そして、比較領域内の画素値が対応する閾値以上の場合、画像データの各画素と１対１に対応するビットマップテーブルの当該画素に対応する箇所に「１」を設定する。一方、比較領域内の画素値が対応する閾値未満の場合には、ビットマップテーブルの当該画素に対応する箇所に「０」を設定し、画像データの各画素に対して「１」または「０」の値を割り当てる。

以上の２値化処理をＹＭＣＫ各色の画像データに対して実施して、ＹＭＣＫ色毎に画像データに対応したビットマップテーブルを生成し、このビットマップテーブルを出力画像データとして画像形成部８４に出力する。

そして、画像形成部８４は、ビットマップテーブルの「０」に対応した画素の位置ではレーザ光線１１の出力をオフにして、感光体１にドットを形成しないようにすると共に、「１」に対応した画素の位置ではレーザ光線１１の出力をオンにして、感光体１にドットを形成して、感光体１の各々にＹＭＣＫ色毎の画像データに応じた静電潜像を形成する。

なお、本実施形態では、画像データの濃度階調を１６階調として説明したが、濃度階調はこれに限定されず、例えば２５６階調等の他の濃度階調であってもよい。この場合、閾値マトリクス８２３に割り当てられる閾値は０から２５５までの値となる。また、閾値マトリクス８２３の大きさも４×４の大きさに限られるものではない。

また、スクリーン処理部８２は、出力画像データを画像形成部８４に出力する前に、２値化処理の際に生じた変換誤差を周辺画素の各々に拡散する公知の誤差拡散処理を適用するようにしてもよい。

以上の処理により、画像データは画素毎にＹＭＣＫ色のドットの面積階調に変換されて用紙Ｐ上に形成されるが、ＹＭＣＫ色の各ドットを同じ位置に重ねて形成すると、混色により画像品質が劣化するため、ＹＭＣＫ色の各ドットの形成位置が各々ずれるように、色毎に予め定めた角度を持たせたドットを配置するようにしている。

この角度をスクリーン角度と言い、スクリーン角度の調整は、閾値マトリクス８２３の閾値の配列を調整することによって実現される。

ところが、予め定めたスクリーン角度以外のスクリーン角度によって用紙Ｐにドットを形成した際、ドット相互の干渉によって、本来あるはずのない干渉縞が見える場合がある。この干渉縞をモアレとも呼び、モアレは画像品質を低下させる原因の１つとなる。

そこで、モアレを発生させないスクリーン角度として、各色のベクトル和が零になる角度、例えば図５に示すように、Ｙ色のスクリーン角度を０度、Ｃ色のスクリーン角度を１５度、Ｋ色のスクリーン角度を４５度、及びＭ色のスクリーン角度を７５度にすればよいことが従来から知られている。

この場合、図６に示すような、亀甲状のロゼッタ模様と呼ばれる模様が形成され、モアレの発生が低減されることから、モアレによる画像品質の低下を抑制する方法として、特にオフセット印刷、スクリーン印刷、及びグラビア印刷等の印刷領域の分野で用いられてきた。

本発明者らは、ロゼッタ模様を生成する各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値の配置を検討した結果、本実施形態に係る画像形成装置２０に適用してみたところ、用紙Ｐに形成された画像にロゼッタ模様が強調される箇所が周期的に発生する場合があることがわかった。

そこで、更に鋭意検討を重ねた結果、本発明者らは、ロゼッタ模様の出現周期と、用紙Ｐに画像を形成する際に現れる画像形成装置２０に固有の画像形成周期とが特定の関係となった場合に、ロゼッタ模様が強調される現象が発生することを見出した。

ロゼッタ模様は、予め定めた閾値マトリクス８２３を用いて生成されることから、特定の周期で同じ模様が繰り返される出現周期を有しており、図６のロゼッタ模様では、例えばＡ［μｍ］の周期で同じロゼッタ模様が現れる。

このロゼッタ模様の出現周期と、画像の形成に影響を与える画像形成装置２０に固有の画像形成周期、例えば、帯電器２により帯電された感光体１に生じる帯電むらの周期、現像ロール３４に現像バイアスが印加された際に感光体１に生じる現像むらの周期、レーザ出力部３においてレーザ光線１１を出力するレーザ光源の間隔等とが一致した際に、周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様が、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

ここで、周期が一致するとは、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期とが一致する場合はもちろんのこと、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期との差分が、出力解像度に応じた予め定めた範囲以下となる場合も含む。

出力解像度に応じた予め定めた範囲とは、具体的には出力解像度によって決まる１ドットの長さをいう。ここでドットの長さとは、ドットが円形であれば直径、ドットが楕円形であれば長軸の長さ、ドットが四角形であれば長辺の長さを指す。一例として出力解像度が２４００ｄｐｉの円形ドットである場合、２５．４μｍが１ドットの長さとなり、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期との差分が２５．４μｍ以下であれば、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期とが一致するものとして扱う。

なお、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期との差分が出力解像度によって決まる１ドットの長さ以下の場合も、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期とが一致するものとして扱うのは、スクリーン処理部８２において、ドットの形成位置を１ドットの長さ以下の範囲内で補正する場合が考えられるからである。

また、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期のうち、いずれか一方の周期の倍数が他方の周期の倍数と一致する場合でも、当該周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様が、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される。

なお、前述のロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期とが一致するケースは、換言すれば、ロゼッタ模様の出現周期の倍数と画像形成周期の倍数が共に「１」である場合に一致するケースであるとも言える。

従って、ロゼッタ模様の出現周期と画像形成周期のうち、いずれか一方の周期の倍数が他方の周期の倍数と異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すれば、各色のドット配置の変化により、画像形成周期の何れの倍数にも一致しない出現周期を持ったロゼッタ模様が生成されることになる。

そこで、以下では、より具体的な画像形成周期の例を示す。

（感光体）

図７は、感光体１及び感光体１を帯電する帯電器２の電気的な接続を示した図である。

感光体１及び帯電器２は、例えば、共に金属シャフトの周囲に導電性ゴムを形成して構成された円筒形状の部材であり、帯電器２の金属シャフト部分は、帯電バイアスを供給する交流電源２Ａ及び直流電源２Ｂを介して基準電位であるグランド電位（ここでは、０Ｖ）に接続されている。また、感光体１の金属シャフト部分もグランド電位に接続され、帯電器２から帯電バイアスを印加された際に、感光体１と帯電器２の間に生じる電界によって感光体１が帯電する範囲内に感光体１が配置されている。

また、同図からわかるように、本実施形態に係る画像形成装置２０の帯電バイアスには、直流電源２Ｂの直流成分に交流電源２Ａの交流成分が重畳された所謂重畳電源が用いられる。なお、帯電バイアスに重畳電源が用いられるのは、帯電バイアスに交流成分を含めない場合と比較して、図中矢印で示した感光体１の回転方向と直交する方向（以下、感光体１の主走査方向という）に発生するスジ状の帯電むらを低減する効果があるためである。

しかし、帯電バイアスとして交流成分が重畳されることから、感光体１に印加される電界の強さも周期的に変化するため、帯電バイアスに交流成分を含めない場合に感光体１に発生する帯電むらより小さいが、詳細に見れば、感光体１に周期的な帯電むらが発生する場合がある。

この感光体１に発生した帯電むらの周期がロゼッタ模様の出現周期と一致すると、お互いの周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様は、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

本現象を抑制するためには、例えば、この感光体１に発生した帯電むらの周期をＢ［μｍ］とした場合に、周期Ｂの倍数とロゼッタ模様の出現周期である周期Ａの倍数とが異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すればよい。

（レーザ出力部）

図８は、レーザ出力部３のレーザ光源１５の配置面を示した概略図である。

本実施形態にかかるレーザ出力部３は、例えば１６個のレーザ光源１５を含んで構成される。１６個のレーザ光源１５は、４個のレーザ光源１５を１組の単位光源１６として、３組の単位光源１６が感光体１の主走査方向に沿って配置されている。また、各単位光源１６のレーザ光源１５は、例えば千鳥状に配置される。

そして、３組の単位光源１６を有する本実施形態に係るレーザ出力部３は、１回の露光動作で同時に１６本のレーザ光線１１を照射して感光体１を露光した後、レーザ出力部３を感光体１の主走査方向に移動することで、順次感光体１の主走査方向の露光を行う。

すなわち、感光体１の露光はレーザ出力部３の露光幅単位で実施される。ここで、レーザ出力部３の露光幅とは、レーザ出力部３において、感光体１の主走査方向の両端に位置するレーザ光源１５Ａとレーザ光源１５Ｂとの間隔をいう。

このレーザ出力部３の露光幅がロゼッタ模様の出現周期と一致すると、レーザ出力部３の露光幅とロゼッタ模様の出現周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様は、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

本現象を抑制するためには、例えば、このレーザ出力部３の露光幅をＣ１［μｍ］とした場合に、露光幅Ｃ１の倍数とロゼッタ模様の出現周期である周期Ａの倍数とが異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すればよい。

なお、上記の説明では、レーザ出力部３を感光体１の主走査方向に移動させて感光体１を露光するものとしたが、レーザ出力部３は固定して、レーザ出力部３から照射されたレーザ光線１１を、回転する光偏向器とｆθレンズとの作用により感光体１の主走査方向に移動させることで、感光体１の主走査方向の露光を行うようにしてもよい。また、レーザ出力部３におけるレーザ光源１５の数は１６個以外であってもよく、単位光源１６の数や、単位光源１６に含まれるレーザ光源１５の数も本実施形態に限定されるものではない。

更に、レーザ出力部３の構造からわかるように、レーザ出力部３は単位光源１６を単位として構成されることから、感光体１の露光はレーザ出力部３の単位光源１６の露光幅単位で実施されるとも言える。ここで、レーザ出力部３の単位光源１６の露光幅とは、例えばレーザ出力部３の単位光源１６において、感光体１の主走査方向の両端に位置するレーザ光源１５Ａとレーザ光源１５Ｃとの間隔をいう。

この単位光源１６の露光幅がロゼッタ模様の出現周期と一致すると、単位光源１６の露光幅とロゼッタ模様の出現周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様は、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

本現象を抑制するためには、例えば、この単位光源１６の露光幅をＣ２［μｍ］とした場合に、露光幅Ｃ２の倍数とロゼッタ模様の出現周期である周期Ａの倍数とが異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すればよい。

（現像ロール）

図９は、感光体１及び感光体１上の静電潜像をトナーで現像する現像ロール３４の電気的な接続を示した図である。

現像ロール３４も感光体１及び帯電器２と同様に、例えば、金属シャフトの周囲に導電性ゴムを形成して構成された円筒形状の部材であり、現像ロール３４の金属シャフト部分は、現像バイアスを供給する交流電源３４Ａ及び直流電源３４Ｂを介して基準電位であるグランド電位に接続されている。また、感光体１は、現像ロール３４から現像バイアスを印加された際に、感光体１と現像ロール３４の間に生じる電界により感光体１に現像ロール３４のトナーが付着する範囲内に配置されている。

そして、現像ロール３４を回転させ、現像ロール３４の周囲に現像器４に収容されたトナーを付着させると共に、現像バイアスを印加して感光体１に現像ロール３４に付着したトナーを移動させることで、感光体１上の静電潜像をトナー像に現像する。

また、同図からわかるように、本実施形態に係る画像形成装置２０の現像バイアスには、直流電源３４Ｂの直流成分に交流電源３４Ａの交流成分が重畳された重畳電源が用いられる。なお、現像バイアスに重畳電源が用いられるのは、現像バイアスに交流成分を含めない場合と比較して、感光体１に現像ロール３４のトナーが付着しやすくなるためである。

この場合、現像ロール３４には現像バイアスとして交流成分が重畳されることから、感光体１と現像ロール３４の間に形成される電界も周期的に変化するため、感光体１に付着するトナーの量が周期的に変化して現像むらを生じさせる場合がある。

この感光体１に発生した現像むらの周期がロゼッタ模様の出現周期と一致すると、お互いの周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様が、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

本現象を抑制するためには、例えば、この感光体１に発生した現像むらの周期をＤ［μｍ］とした場合に、周期Ｄの倍数とロゼッタ模様の出現周期である周期Ａの倍数とが異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すればよい。

このように、本実施形態に係る画像形成装置２０では、用紙Ｐに画像を形成する際に現れる画像形成装置に固有の画像形成周期の倍数と、ロゼッタ模様の出現周期の倍数とが異なるように各閾値を配置したＹＭＣＫ色毎の閾値マトリクス８２３を用いてスクリーン処理を実施することで、ロゼッタ模様の強調の度合いを低減させる。

なお、本実施形態に係る画像形成装置２０の画像形成周期は、上記に示した周期に限定されない。例えば、一次転写バイアスの印加によって中間転写ベルト６に発生する転写むらの周期や、二次転写バイアスの印加によって用紙Ｐに発生する転写むらの周期等、画像形成周期には、画像の形成に影響を与えるものと考えられる画像形成装置２０の固有の周期が含まれる。

しかし、画像形成周期の中でも、レーザ出力部３の露光により生ずる画像形成周期とロゼッタ模様の出現周期とが一致した場合のロゼッタ模様が強調される度合いが最も高く、レーザ出力部３の露光により生ずる画像形成周期、感光体１の帯電により生ずる画像形成周期、現像ロール３４のバイアス印加により生ずる画像形成周期、その他の画像形成周期の順に、これらの画像形成周期がロゼッタ模様の出現周期と一致した場合のロゼッタ模様が強調される度合いが高い。

従って、ロゼッタ模様の出現周期と一致した場合にロゼッタ模様が強調される度合いの高い画像形成周期から優先して、ロゼッタ模様の出現周期と異なるように閾値マトリクス８２３の各閾値を配置することが好ましい。

特に、レーザ出力部３の露光により生ずる画像形成周期及び感光体１の帯電により生ずる画像形成周期の少なくとも一方の周期がロゼッタ模様の出現周期と一致した場合には、これら以外の画像形成周期がロゼッタ模様の出現周期と一致した場合より、ロゼッタ模様が強調される度合いが高くなる傾向が見られる。

従って、レーザ出力部３の露光により生ずる画像形成周期及び感光体１の帯電により生ずる画像形成周期とロゼッタ模様の出現周期とが異なるように、閾値マトリクス８２３の各閾値を配置することがより好ましい。

＜第２実施形態＞

第１実施形態では、電子写真方式を用いた画像形成装置２０のスクリーン処理でロゼッタ模様を生成する際に用いられる閾値マトリクスの各閾値の配置方法について説明したが、本実施形態では、インクジェット方式を用いた画像形成装置７０のスクリーン処理でロゼッタ模様を生成する際に用いられる閾値マトリクスの各閾値の配置方法について説明する。

図１０に、本実施形態に係るインクジェット方式を用いた画像形成装置７０の要部構成を示す概略側面図を示す。

画像形成装置７０の筐体１４内の下部には用紙収容部Ｔが備えられており、用紙収容部Ｔに積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出す。取り出された用紙Ｐは、搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２１で搬送される。

また、用紙収容部Ｔの上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に支持された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像データに応じたインク滴が付着される。

そして、用紙Ｐを搬送ベルト２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行う。

なお、用紙Ｐの搬送手段としては搬送ベルト２８に限られない。例えば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、用紙Ｐを吸着保持して回転させる構成でもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト２８を使用すると平坦部分２８Ｆが構成されるため、記録ヘッドアレイ３０がより配置し易くなる。

記録ヘッドアレイ３０は、例えば用紙Ｐの搬送方向と直交する方向（以下、用紙Ｐの交差方向という）に有効な画像形成領域幅が当該方向における用紙Ｐの長さ以上の長尺状とされ、ＹＭＣＫの４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド３２が用紙Ｐの搬送方向に沿って配置され、各々のインクジェット記録ヘッド３２からインク滴を吐出することで、用紙Ｐの交差方向に１ライン分の画像を形成する。なお、各インクジェット記録ヘッド３２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものが適用される。

また、本実施形態にかかる記録ヘッドアレイ３０は、用紙Ｐの交差方向に不動とされているが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像形成で、より解像度の高い画像が形成される。

記録ヘッドアレイ３０の用紙Ｐ搬送方向下流側には、剥離プレート４１が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離する。

剥離された用紙Ｐは、排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙部４６に排出される。

剥離プレート４１の下方には、駆動ロール２４とで搬送ベルト２８を挟持するクリーニングロール４８が配置されており、搬送ベルト２８の表面をクリーニングする。

用紙収容部Ｔと搬送ベルト２８の間には、複数の反転用ローラ対５０を含んで構成された反転経路５２が設けられており、片面に画像が形成された用紙Ｐを反転して搬送ベルト２８に保持させることで、用紙Ｐの両面に画像を形成する。

搬送ベルト２８と排紙部４６の間には、ＹＭＣＫの各色のインクをそれぞれ貯留するインクタンク５４が設けられている。インクタンク５４のインクは、図示しないインク供給配管によって記録ヘッドアレイ３０に供給される。使用するインクに限定はなく、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクが使用される。

こうした全体構成を持つ画像形成装置７０では、上述したように、用紙収容部Ｔから取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト２８に至る。そして、搬送ベルトの循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスで画像を形成する場合には、剥離プレート４１で用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙部４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像を形成する場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させ吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート４１で用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離し、排出ローラ対４２で搬送して排紙部４６に排出する。

また、本実施形態に係る画像形成装置７０は、第１実施形態に係る画像形成装置２０と同様に、色変換部８０、スクリーン処理部８２、画像形成部８４、及び制御部４０を含んで構成される。そして、制御部４０が上記で説明した画像形成動作に係る各部材を含む画像形成部８４を制御すると共に、スクリーン処理部８２で生成されたビットマップテーブルに基づいて、使用するインク吐出口やインク滴の吐出タイミングを決める駆動信号をインクジェット記録ヘッド３２に送り、用紙Ｐに画像を形成する。

なお、本実施形態に係る色変換部８０及びスクリーン処理部８２の処理は、第１実施形態で説明した処理と同様であるため、説明を省略する。

図１１は、インクジェット記録ヘッド３２のインク滴吐出面を示した概略図である。

本実施形態にかかるインクジェット記録ヘッド３２のインク滴吐出面は、複数のインク吐出口３１を有し、例えば４個のインク吐出口３１をまとめて１組の吐出ユニット３３として、複数組の吐出ユニット３３が用紙Ｐの交差方向に沿って配置されると共に、各吐出ユニット３３内のインク吐出口３１は、例えば千鳥状に配置されている。

このように、吐出ユニット３３が用紙Ｐの交差方向に沿って周期的に配置されたインクジェット記録ヘッド３２では、各インク吐出口３１からインク滴を吐出して用紙Ｐに画像を形成した際、隣接する吐出ユニット３３の境界部分に位置するインク吐出口３１から吐出されたインク滴の重なり等により、用紙Ｐ上の画像に吐出ユニット３３の並びに起因した画像形成に関する周期が現れる場合がある。すなわち、各吐出ユニット３３の周期的な配置によって現れる画像形成装置７０に固有な周期は、吐出ユニット３３の用紙Ｐの交差方向に沿った両端に位置する、インク吐出口３１Ａ及びインク吐出口３１Ｂの間隔（以下、ユニット幅という）に相当するものである。

このユニット幅がロゼッタ模様の出現周期と一致すると、ユニット幅とロゼッタ模様の出現周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様は、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

本現象を抑制するためには、例えば、このユニット幅をＥ２［μｍ］とした場合に、ユニット幅Ｅ２の倍数とロゼッタ模様の出現周期である周期Ａの倍数とが異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すればよい。

なお、吐出ユニット３３に含まれるインク吐出口３１の数は４個に限定されるものではなく、排出ユニット３３内のインク吐出口３１の配置形態も本実施例によって限定されない。

また、本実施形態にかかる記録ヘッドアレイ３０の有効な画像形成領域幅は、用紙Ｐの交差方向における用紙Ｐの長さ以上であるものとして説明したが、これに限らず、例えば記録ヘッドアレイ３０の有効な画像形成領域幅、すなわち記録ヘッドアレイ３０の用紙Ｐの交差方向の長さが当該方向における用紙Ｐの長さ未満であってもよい。

この場合、各インクジェット記録ヘッド３２を、インクジェット記録ヘッド３２の有効な画像形成領域幅単位で順次用紙Ｐの交差方向に移動させながら、１ライン分の画像を形成する。従って、ユニット幅に起因した周期の他に、用紙Ｐ上の画像にインクジェット記録ヘッド３２の周期的な移動に起因した画像形成に関する周期が現れる場合がある。

すなわち、インクジェット記録ヘッド３２の周期的な移動によって現れる画像形成装置７０に固有な周期は、インクジェット記録ヘッド３２の用紙Ｐの交差方向に沿った両端に位置する、インク吐出口３１Ａ及びインク吐出口３１Ｃの間隔（以下、ヘッド幅という）に相当するものである。

このヘッド幅がロゼッタ模様の出現周期と一致すると、ヘッド幅とロゼッタ模様の出現周期が一致した箇所に形成されたロゼッタ模様は、その他の箇所に形成されたロゼッタ模様に比べて強調される場合がある。

本現象を抑制するためには、例えば、このヘッド幅をＥ１［μｍ］とした場合に、ユニット幅Ｅ２の倍数とロゼッタ模様の出現周期である周期Ａの倍数とが異なるように、ＹＭＣＫ各色に対応した閾値マトリクス８２３の各閾値を配置すればよい。

このように、本実施形態では、インクジェット方式を用いた画像形成装置７０であっても、第１実施形態に係る電子写真方式を用いた画像形成装置２０と同様に、画像形成装置７０に固有の画像形成周期が存在する場合があることを説明した。この場合、画像形成装置７０に固有の画像形成周期の倍数と、ロゼッタ模様の出現周期の倍数とが異なるように各閾値を配置したＹＭＣＫ色毎の閾値マトリクス８２３を用いてスクリーン処理を実施することで、ロゼッタ模様の強調の度合いを低減させる。

なお、本実施形態に係る画像形成装置７０の画像形成周期は、上記に示した周期に限定されない。画像形成周期には、画像の形成に影響を与えるものと考えられる固有の周期が含まれる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、各実施形態に係る画像形成装置はＹＭＣＫの４色を用いて画像を形成するようにしたが、色数はこれに限らず、例えば３色や５色以上の色を用いて画像を形成してもよい。ただし、２色以下の色数ではスクリーン角度を伴った各色のベクトルの和が零にならないため、ロゼッタ模様は生成されない。

１ 感光体
２ 帯電器
３ レーザ出力部
４ 現像器
２０、７０ 画像形成装置
３２ インクジェット記録ヘッド
４０ 制御部
８０ 色変換部
８２ スクリーン処理部
８２１ 閾値選択部
８２２ 比較部
８２３ 閾値マトリクス
８４ 画像形成部

Claims (10)

1. 記録媒体に画像を形成する際に現れる画像形成装置に固有の画像形成周期の倍数と、異なる複数の色の網点を干渉縞が発生しないスクリーン角度で各々配置した際に繰り返し現れる亀甲状の模様の出現周期の倍数と、が異なるように前記複数の色の網点を各々配置する配置手段
   を備えた画像処理装置。
2. 前記配置手段は、前記画像形成周期と前記出現周期との差分が、前記網点の長さを超えるように前記網点を配置する
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記画像形成周期は、前記画像を形成する際に前記画像形成装置の部材に生じる電位むらの周期及び周期的に配置された前記画像形成装置の部材の間隔の少なくとも一方である
   請求項１又は請求項２記載の画像処理装置。
4. 前記画像形成周期は、前記画像に応じた像を保持する像保持体に帯電電圧が印加された際に、前記像保持体に発生する帯電むらの周期である
   請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記画像形成周期は、帯電された前記像保持体を露光する複数の露光源を有する露光手段の露光幅である
   請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記露光手段は、２次元状に予め定めた数の前記露光源が配置された単位露光源を複数含み、
   前記画像形成周期は、前記単位露光源の露光幅である
   請求項５記載の画像処理装置。
7. 前記画像形成周期は、前記像保持体を露光した際に生ずる静電潜像をトナー像に現像する現像手段に現像電圧が印加された際に、前記像保持体に発生する現像むらの周期である
   請求項５又は請求項６記載の画像処理装置。
8. 前記画像形成装置は、２次元状に予め定めた数の吐出口が配置された吐出口群が前記記録媒体の搬送方向と交差する交差方向に沿って複数配置され、前記吐出口群に含まれる各々の前記吐出口から液滴を吐出して前記記録媒体に前記画像を形成する吐出手段を備え、
   前記画像形成周期は、前記吐出口群の前記交差方向における両端の前記吐出口の間隔である
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記吐出手段の前記交差方向の長さが、前記記録媒体の前記交差方向の長さより短い場合、
   前記画像形成周期は、前記吐出手段の前記交差方向における両端の前記吐出口の間隔である
   請求項８記載の画像処理装置。
10. 請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の画像処理装置と、
    前記画像処理装置により画像処理が実施された画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、
    を備えた画像形成装置。