JP2020129729A - 画像形成装置とその制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する発光素子の各主走査位置の光量特性に合わせて濃度補正を行った画像に対しディザマトリクスを用いたスクリーン処理を行うと、光量特性に差がある画素間を境に網点のドットの変化が大きくなり、画質が低下する。【解決手段】 複数の発光素子を配置したラインヘッドから画像データに応じて変調した光を照射して像形成を行う画像形成装置であって、前記複数の発光素子の光量特性データを格納しておき、注目画素へのスクリーン処理に際して、前記注目画素に対応するディザマトリクスのスクリーン処理の対象となる対象領域に対応する発光素子の光量特性データを取得し、その対象領域の光量特性データに基づいて、前記対象領域に対応する発光素子の光量特性を取得する。そして、その光量特性に基づいて前記注目画素の画素値を補正する。【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置とその制御方法、及びプログラムに関するものである。

一般に、電子写真方式のトナー像形成部は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、感光体の外周面を一様に帯電させる帯電部と、一様に帯電した外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光部と、露光部により形成された静電潜像にトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像部とを有している。

カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成部を、中間転写ベルトに対して、複数個（例えば４個）配置する。そして、複数の単色トナー像形成部による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルト上で複数色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒）のトナー像を重ね合わせ、中間転写ベルト上でカラー画像を形成するものがある。

上記構成のタンデム方式の画像形成装置においては、ラインヘッドに発光素子としてＬＥＤや有機ＥＬ素子を用いたものが知られている。これら複数の発光素子が配置されたラインヘッドを感光体に対して平行に配置し、回転する感光体に対して、画像データに応じて変調した光を照射して露光することで静電潜像を形成している。この時、ラインヘッドに対して平行な方向を主走査方向、垂直な方向を副走査方向と呼ぶ。このような発光素子に用いた光書き込みラインヘッドでは、複数の光源（発光素子）の光量が均一でない。このため、そのままの状態で書き込みを行うと、それによって形成された画像の副走査方向に光量に応じた濃淡（スジ・ムラ）が生じてしまうという問題がある。

このような濃淡の差の発生を避けるために、従来は、画素に対応して複数設けられた光源の１個１個の光量を書き込み時に補正して、それらの濃度を均一にするような補正回路が設けられていた。このような光量の補正は、光源の点灯時間や駆動電流を変化させることで行われていた。光量を補正するために、ラインヘッドの出荷時に各光源の光量を測定して、各画素に対応した点灯時間や駆動電流の補正値を、ラインヘッドに内蔵されたメモリに書き込んでおき、使用時、即ち、画像の書き込み時には、その補正値を読み出して点灯時間や駆動電流の補正を行っていた。

しかしながら従来の方法では、印刷する画像データに応じた各画素の点灯制御とは別に、各画素の光量を揃えるために、各画素に対して点灯時間や駆動電流を制御するための回路が必要となっており、回路規模が増大していた。そこで、これら複数の発光素子を有するラインヘッドを備えた画像形成装置において、回路規模の増大を抑えて、光量の不均一性による濃度ムラを抑制する方法が特許文献１に記載されている。それによれば、画素毎の光量特性データを基に、色分解された各色の画像の濃度を補正している。尚、濃度補正は、スクリーン処理前の多値画像に対して濃度に応じて補正度合を変えながら行っている。

特開２００２−２３７４１２号公報

しかしながら上記従来技術の方法は、隣接する発光素子の光量特性に大きな差がある場合、主走査方向に隣接する画素間で濃度の補正度合が大きく異なってしまう。そして、各主走査位置の光量特性に合わせて濃度補正を行った画像に対しディザマトリクスを用いたスクリーン処理を行うと、光量特性に差がある画素間を境に網点のドットの変化も大きくなってしてしまうことがある。そして、大きさが変化した網点のドットが副走査方向に連続することにより副走査方向にスジが発生してしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点の少なくとも一つを解決することにある。

本発明の目的の１つは、発光素子の光量バラツキによる濃度均一性への画像影響を抑制する技術を提供することにある。

また本発明の別の目的は、画像形成装置における出力画像の画質を向上させる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
複数の発光素子を配置したラインヘッドから画像データに応じて変調した光を照射して像形成を行う画像形成装置であって、
前記複数の発光素子の光量特性データを格納する格納手段と、
注目画素へのスクリーン処理に際して、前記注目画素に対応するディザマトリクスのスクリーン処理の対象となる対象領域に対応する発光素子の光量特性データを前記格納手段から取得する第１取得手段と、
前記対象領域の光量特性データに基づいて、前記対象領域に対応する発光素子の光量特性を取得する第２取得手段と、
前記光量特性に基づいて前記注目画素の画素値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明の１つの態様によれば、副走査方向に連続して網点のドットの大きさが変化することに起因するスジやムラを抑制しながら、発光素子の光量バラツキによる濃度均一性への画像影響を抑制できるという効果がある。

また、本発明の別の態様によれば、画像形成装置における出力画像の画質を向上させることができるという効果がある。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の実施形態１に係る画像形成装置の構成の一例を説明するブロック図。 実施形態１に係る画像形成装置のコントローラの構成の一例を説明するブロック図。 実施形態１に係る画像処理部の構成の一例を説明するブロック図。 実施形態１に係る画像形成処理部が行うスクリーン処理を説明する図。 実施形態１において用いるディザマトリクスの一例を示す図。 図５のディザマトリクスを用いて対象とする画像データに施すスクリーン処理を模式的に示した図。 図５で示したディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行った結果得られる網点画像の一例を示す図。 実施形態１に係る画像形成装置のプリンタエンジンの一例を説明する図。 感光体に平行配置されたＬＥＤラインヘッドの構成の一例を示す図。 実施形態１に係るＬＥＤチップと、ＬＥＤチップ内の発光素子の配置例を示す図。 実施形態１に係るＬＥＤチップの各発光素子が持つ光量特性の一例を示したグラフ図。 実施形態１に係る画素値補正部及び光量プロファイル格納部を用いた光量補正処理を説明する図。 実施形態１に係る画素値補正部及び光量プロファイル格納部を用いた光量補正処理を説明する図。 実施形態１に係る画素値補正部による光量特性に応じた画素値の補正処理の一例を説明するフローチャート。 実施形態１に係るディザマトリクスを用いて対象とする画像データに施すスクリーン処理において、副走査方向のパターンごとに光量補正値を設定することを示した図。 図１５に基づいて、光量補正値バターンを設定する例を示す図。 主走査方向の領域ごとの光量補正値を説明する図。 実施形態１において、各ブロック領域に光量補正値を割り振った例を示す図。 図１４のＳ１４０２で光量補正値ＧＩ（ｘ、ｙ）を取得する処理の一例を説明するフローチャート。 実施形態１により得られる網点画像の一例を示す図。 本発明の実施形態２に係る画像処理部の構成を説明するブロック図。 実施形態２に係るディザマトリクス単位での光量特性に基づくディザマトリクスの閾値補正処理を説明する図。 実施形態２に係る閾値補正処理部が行う光量特性に応じた画素値補正処理を説明するフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これら複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態１に係る画像形成装置１０１の構成を説明するブロック図である。

この画像処理装置１０１は、画像処理装置１０１全体の動作制御を司るコントローラ（制御部）１０２、ユーザが指示を行うための複数のキーや、ユーザに通知すべき各種情報を表示する操作部１０３、画像読み取りデバイスであるスキャナ１０４、画像出力デバイスであるプリンタエンジン１０５を有している。コントローラ１０２はネットワーク１０６介して外部のＰＣや画像処理装置などと接続されている。これによりネットワーク１０６介して画像データやデバイス情報の入出力が可能となっている。操作部１０３は、画像形成装置１０１に対するユーザからの操作指示の受付や、表示画面の表示を行う。スキャナ１０４は、原稿をスキャンすることで、その原稿の画像に対応する画像データを生成する。また、キャリブレーション用画像をスキャンすることで、キャリブレーション画像データを生成できる。プリンタエンジン１０５は、画像処理後の画像データに応じて静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。そしてプリンタエンジン１０５は単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、形成した多色トナー像を記録媒体（シート）へ転写して、記録媒体上の多色トナー像を定着させる。

図２は、実施形態１に係る画像形成装置１０１のコントローラ１０２の構成を説明するブロック図である。

ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１０２の全体を制御する。画像処理部２０２は、ネットワーク１０６を介して受信した画像データや、スキャナ１０４により得られた画像データをプリンタエンジン１０５が記憶媒体に形成できるよう形に画像データを変換する。キャリブレーション部２０３は、スキャナ１０４がキャリブレーション画像を読み込んで作成したキャリブレーションデータに基づき、画像処理部２０２が行う画像処理で用いる各種パラメータを補正する。

図３は、実施形態１に係る画像処理部２０２の構成を説明するブロック図である。

色変換処理部３０１は、ネットワーク１０６を介して受信した画像データや、スキャナ１０４により得られた画像データの色空間を、プリンタエンジン１０５が出力可能な色空間方式に変換する。色変換処理部３０１は、例えば、ネットワーク１０６を介して取得したＲＧＢ色空間の画像データをＣＭＹＫ色空間の画像データに変換する。画素値補正部３０２は、プリンタエンジン１０５で露光を行う際に用いる各色版のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ラインヘッドが持つ光量特性に合わせて、画像データの画素値の補正を行う。各色版の光量特性は、光量プロファイル格納部３０４から受け取る。

画像形成処理部３０３は、プリンタエンジン１０５が画像を記録紙に転写できるように、ディザマトリクス格納部３０５からディザマトリクスを受け取り、入力画像データにスクリーン処理を実行する。これにより、入力画像はＣＭＹＫ４色のドットの疎密によって表現された画像データに変換される。光量プロファイル格納部３０４は、ＣＭＹＫ各色のＬＥＤラインヘッドが持つ光量特性データを格納している。ディザマトリクス格納部３０５は、ＣＭＹＫ各色のディザマトリクスを格納している。尚、実施形態１では、光量特性データは、工場出荷時などに測定され、光量プロファイル格納部３０４に格納されている場合を想定している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＬＥＤの経年劣化などを踏まえ、定期的に光量特性データを再測定したり、補正したりすることもできる。

実施形態１では、画像処理部２０２がＡＳＩＣ等のハードウェア回路で実現される場合を想定しているがこれに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ２０１等の汎用プロセッサと、ハードウェア回路が協働して各種画像処理を実現することもできる。また、例えば、ＣＰＵ２０１等の汎用プロセッサが画像処理プログラムを構成する命令を読み出し、実行することにより、各種画像処理を実現することもできる。

図４は、実施形態１に係る画像形成処理部３０３が行うスクリーン処理を説明する図である。ここでは説明を簡略化するために２値化について説明する。スクリーン処理とは、連続階調で表現された画像データを面積階調、即ち、単位面積あたりの着色された面積と非着色の面積の比で表現された階調で表現する処理である。このスクリーン処理には、スクリーンの成長を表すディザマトリクスが用いられる。このディザマトリクスは、スクリーンの成長を制御する閾値テーブルを指す。

図４において、スクリーン画像は、入力された画像データの処理の対象領域にディザマトリクスを適用してスクリーン処理した結果、得られたスクリーン画像データを示している。画像形成処理部３０３は、画像データが入力されると、画像データの各画素の画素値に注目し、ディザマトリクスの閾値と比較する。この比較の結果、注目画素の画素値がディザマトリクスの閾値よりも大きければ、スクリーン画像データの注目画素に対応する画素が値を有する。例えば、画像データが３×３の９画素で、各画素の画素値が「１３０」である画像データに対して、３×３のディザマトリクスを用いて「０」と「２５５」に２値化してスクリーン処理を行う。ここで入力画素の画素値が対応するディザマトリクスの閾値以上であれば、スクリーン画像データの対応する画素の画素値は「２５５」になる。また入力画素の画素値がディザマトリクスの閾値以下の場合は、スクリーン画像データの対応する画素の画素値は「０」になる。

図５は、実施形態１において用いるディザマトリクスの一例を示す図である。図５は解像度が１２００ｄｐｉで、線数が１３４線となるディザマトリクスの閾値を表している。線数とは、１インチ内にいくつドットが存在するかを示す単位である。実施形態１のディザマトリクスは、８×８の正方形５００と、４×４の正方形５０１とを組みわせた形状をしている。

図６は、図５のディザマトリクスを用いて対象とする画像データに施すスクリーン処理を模式的に示した図である。図６に示すように、ディザマトリクスを用いたスクリーン処理を行う際は、全画素に対してスクリーン処理を施せるように隙間なくディザマトリクスを繰り返し用いる。

図７は、図５で示したディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行った結果得られる網点画像の一例を示す図である。図７は全面信号値が「１００」の画像に対して、図５のディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行った結果、得られる網点画像を示す。図６に示すように、ディザマトリクスを隙間なく繰り返し用いてスクリーン処理を行うため、網点のパターンも主走査方向・副走査方向ともにパターンを繰り返す。

図８は、実施形態１に係る画像形成装置１０１のプリンタエンジン１０５を説明する図である。ここでは、中間転写体２８を採用したタンデム方式の電子写真方式を用いたプリンタエンジン１０５の断面図で示す。尚、図面では、色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット（Ｙ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明するものとする。

プリンタエンジン１０５は、画像形成処理部３０３が処理した画像データに応じて感光体２２を露光して静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。この単色トナー像を中間転写体２８上で重ね合わせることで多色トナー像を形成する。この多色トナー像を記録媒体（シート）１１へ転写して、定着装置３１で記録媒体上の多色トナー像を定着させる。注入帯電器２３は、感光体２２の表面を予め定められた電位に一様に帯電させるためのものであり、スリーブ２３Ｓを備えている。感光体２２は、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて回転し、駆動モータは感光体２２を画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。露光部は、感光体２２と平行して配置されているラインヘッド部２４からＬＥＤによる露光を行い、感光体２２の表面を選択的に露光することにより静電潜像を形成する。尚、実施形態１におけるプリンタエンジン１０５は、ラインヘッド部２４と平行する方向（以下、主走査方向）に１２００ｄｐｉの解像度で、主走査方向と直交する副走査方向にも１２００ｄｐｉの解像度で駆動する。

現像器２６は、感光体２２上の静電潜像を単色トナーで可視化するためのものであり、スリーブ２６Ｓを備えている。尚、現像器２６は感光体２２との脱着が可能となっている。中間転写体２８は、感光体２２から単色トナー像を受け取るために時計回り方向に回転し、感光体２２とその対向に位置する一次転写ローラ２７の回転に伴って、単色トナー像が転写される。一次転写ローラ２７に適当なバイアス電圧を印加すると共に感光体２２の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差をつけることにより単色トナー像が効率良く中間転写体２８上に転写される。これを一次転写という。更に、ＣＭＹＫのステーション毎の単色トナー像は、中間転写体２８上で重ね合わされる。重ね合わされた多色トナー像は、中間転写体２８の回転に伴い二次転写ローラ２９まで搬送される。同時に、記録媒体１１が給紙トレイ２１から二次転写ローラ２９へ狭持搬送され、記録媒体１１に中間転写体２８上の多色トナー像が転写される。このとき、二次転写ローラ２９に適当なバイアス電圧を印加することで、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写という。二次転写ローラ２９は、記録媒体１１上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で記録媒体１１に当接し、転写処理後は２９ｂの位置に離間する。

定着装置３１は、記録媒体１１に転写された多色トナー像を記録媒体１１に溶融定着させるために、記録媒体１１を加熱する定着ローラ３２と記録媒体１１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３４，３５が内蔵されている。定着装置３１は、多色トナー像を保持した記録媒体１１を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体１１に定着させる。こうしてトナーが定着された後の記録媒体１１は、その後、不図示の排出ローラによって不図示の排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。クリーニング部３０は、中間転写体２８上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体２８上に形成された４色の多色トナー像を記録媒体１１に転写した後に残った廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。

図９は、感光体２２に平行配置されたＬＥＤラインヘッド２４の構成の一例を示す図である。

実施形態１では、ＬＥＤラインヘッド２４は、ＬＥＤラインヘッド２４の駆動を制御する各種信号を供給されるための回路が形成されたプリント基板４０と、レンズアレイ４１と、複数のＬＥＤチップ４２が千鳥に配置されて構成されている。ここで各ＬＥＤチップ４２は、図１０に示すようにサイズが等しいＬＥＤ発光素子４３を、ライン状に等間隔で多数（例えば、２５６個）配置して構成されている。尚、ＬＥＤチップ４２は、主走査端部の発光素子が重なるような千鳥配置となっていてもよい（図１０では発光素子が２個重なった状態で配置している）。また実施形態１では、ＬＥＤチップ４２は、自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Ｓｅｌｆ−ｓｃａｎｎｉｎｇＬＥＤ）アレイチップを使用するものとするが、これに限るものではない。

レンズアレイ４１は、結像レンズとしてＬＥＤチップ４２と感光体２２の間に設けられている。レンズアレイ４１は、ＬＥＤ屈折率分布型のロッドレンズが、例えば、解像度に応じた各画素に対応したピッチで配列されて構成されており、各ＬＥＤ発光素子４３から出射された光ビームを感光体２２に結像させる。このようにＬＥＤラインヘッド２４は、主走査方向に並べられた多数の発光素子を有しており、各主走査位置の発光素子ごとに光量の固体バラツキが発生する構成となっている。

図１１は、実施形態１に係るＬＥＤチップ４２内の各発光素子が持つ光量特性の一例を示したグラフ図である。

実施形態１では、ＬＥＤチップ４２にＬＥＤ素子が２５６個あるものとする。各色版が持つ全ての発光素子のうち、最小の光量を持つ発光素子の光量を「１」として正規化した値を光量特性とし、グラフで示したものである。

図１２は、実施形態１に係る画素値補正部３０２及び光量プロファイル格納部３０４を用いた光量補正処理を説明する図である。

図１２（Ａ）は、図１２（Ｂ）の注目ディザマトリクス領域１２０１とその周辺領域（主走査位置ｘ＝１〜２０）の光量特性を示したグラフである。図１２（Ｂ）は、注目ディザマトリクス領域１２０１と、その周辺領域の各画素（主走査位置ｘ＝１〜２０）に対応する図１２（Ａ）の光量特性の値を示した図である。

図１２（Ｂ）に示すように、各主走査位置の光量特性は副走査方向に連続して現れる。このため、光量補正を行わず画像形成処理を行ってプリンタエンジン１０５で印刷を行うと、光量特性に応じた濃度ムラが発生し、副走査方向のスジ等の原因になってしまう。また、前記課題にも挙げたように、主走査位置の光量特性に合わせて入力画像に対し画素値を補正すると、ディザマトリクス領域内で画素値が変動してしまい、その結果、網点のドットの大きさが変化してしまうという問題が発生する。

そこで実施形態１では、注目ディザマトリクス領域全体の光量特性Ｌｄを算出し、注目ディザマトリクス領域内の画素の画素値を、算出した光量特性Ｌｄに基づいて補正する。実施形態１では、ディザマトリクス領域全体の光量特性Ｌｄを、各画素の光量の平均値とするが、光量の総和や画素位置に基づく光量の重みつけ平均などでもよい。

実施形態１におけるディザマトリクスは、図５に示すように、８画素×８画素と４画素×４画素の合計８０画素のディザマトリクスであるため８０画素の平均を求める。その結果を図１３（Ａ）に示す。図１３（Ａ）は、注目ディザマトリクス領域１２０１における光量特性Ｌｄを求め、注目ディザマトリクス領域１２０１の各画素に対応つけて示したものである。注目ディザマトリクス領域１２０１における主走査位置ごとの光量特性は、左から[1.11,1.02,1.05,1.05,1.08,1.03,1.1,1.06]となる。そのうち、前半４つの光量特性はそれぞれ副走査方向に８画素分、後半４つはそれぞれ副走査方向に１２画素存在する。これらの８０画素分の光量特性の総和を計算し、注目ディザマトリクス領域内の平均を求めた結果、光量特性Ｌｄは「１．０６」となる。

そして、図１３（Ｂ）は、求めた注目ディザマトリクス領域の光量特性Ｌｄを基に、注目ディザマトリクス領域に対応する画素の画素値を補正した処理結果を示す図である。この例では、画素値が「１００」の画像が入力された際の、注目ディザマトリクス領域１２０１に対応する画素の画素値の補正結果を示している。実施形態１では、全画素のうち最小の光量を基準とし、注目ディザマトリクス領域における光量特性Ｌｄと参照している画素値の積が、基準となる光量特性と等しくなるように画素値を補正するが、補正の方法はこれに限らない。実施形態１では基準となる光量特性を「１」としているため、注目ディザマトリクス領域での補正値ＧＩ（ｘ，ｙ）は、基準となる光量特性を「１．０６」で除算した「１／１．０６」となる。そして、注目ディザマトリクス領域１２０１における補正処理後の画素値は、１００×１／１．０６＝９４（小数点以下四捨五入）となる。

このように、注目ディザマトリクス領域全体の光量特性Ｌｄを求め、これに基づいて画素値を補正することで、ディザマトリクス領域内での画素値の急激な変化を抑えつつ、注目した領域の光量特性に合わせた画素値の補正処理が可能となる。

光量特性に応じた画像補正処理に用いる光量補正値は、用いるディザマトリクスが一定である場合、各画素に対して一意に決まる。そのため、注目画素の座標、又は注目ディザマトリクス領域の座標に合わせて、その都度、光量特性を呼び出して計算しても良い。また或いは、予め光量特性から各座標に対応する光量補正値を計算して光量プロファイル格納部に保存しておき、光量補正処理の際は、格納した光量補正値を呼び出すようにしても良い。実施形態１では、予め作成して格納している光量補正値を呼び出し、光量特性に応じた画素値補正処理を行う形式を採用する。

図１４を参照して、実施形態１に係る画素値補正部３０２が行う光量特性に応じた画素値補正処理の流れを説明する。

図１４は、実施形態１に係る画素値補正部３０２による光量特性に応じた画素値の補正処理を説明するフローチャートである。

まずＳ１４０１で画素値補正部３０２は、注目画素の画素値Ｉ（ｘ，ｙ）を取得する。次にＳ１４０２に進み画素値補正部３０２は、光量プロファイル格納部３０４から、注目画素の座標（ｘ，ｙ）に対応する画素値への光量補正値ＧＩ（ｘ，ｙ）を取得する。そしてＳ１４０３に進み画素値補正部３０２は、注目画素の画素値Ｉ（ｘ，ｙ）に画素値への光量補正値ＧＩ（ｘ，ｙ）を乗算することにより、注目画素の光量補正画素値Ｉ‘（ｘ，ｙ）を取得する。そして」Ｓ１４０３に進み画素値補正部３０２は、入力画像の全画素に対して光量特性に応じた画素値補正処理を行ったか判定し、全画素に対して光量特性に応じた画素値補正処理を行っていない場合はＳ１４０５に進み、画素値補正部３０２は注目画素の座標（ｘ，ｙ）を更新してＳ１４０１に進む。こうしてＳ１４０４で、全画素に対して光量特性に応じた画素値補正処理を終了すると、この処理を終了して画像形成処理部３０３に補正処理後の画像データを出力する。

ここで、画素値への光量補正値ＧＩ（ｘ，ｙ)は、前述のように用いるディザマトリクスが一定である場合、各画素に対して一意に決まる。しかし、各画素に光量補正値を用意するとなると、例えば１２００ｄｐｉ、Ａ４サイズの全画素分の光量補正値を予め格納する場合、約９０００画素×１４０００画素となり、膨大なメモリが必要となってしまう。そこで実施形態１では、前述のディザンマトリクスの繰り返しパターンに基づいた光量補正値の格納及び呼び出し処理を行うことで、光量補正値を格納するためのメモリの使用量を削減している。

次に図１５〜図１８を参照して、実施形態１における光量補正量の格納方法について説明する。

図１５は、図６に示した実施形態１のディザマトリクスを用いて対象とする画像データに施すスクリーン処理を模式的に示した図に対し、副走査方向に現れるパターンごとに点線で区切ったことを示す画像である。

例えば、図中の領域１５０１と１５０２において、各主走査位置におけるディザマトリクスの配置が同じパターンであることがわかる。注目ディザマトリクス領域の主走査位置が同じであれば参照する光量特性も等しい。従って、得られる光量補正値も等しくなることから、領域１５０１と１５０２においては、主走査位置が同じであれば同じ光量補正値を用いることができる。同様に領域１５０３と１５０４、領域１５０５と１５０６、領域１５０７と１５０８が同じパターンになる。また図中の記載はないが領域１５０９も同様に同じパターンが存在することとなる。

従って実施形態１では、図１６に示すように光量補正値バターンＧj（ｘ）（j＝０〜４）を予め作成し、注目座標の副走査位置に応じて用いる光量補正値バターンを切り替える。各光量補正値バターンにＹｌｅｎ（ｊ）を設定し、Ｙｌｅｎ（ｊ）の範囲ではＧj（ｘ）を用いた光量補正を行い、Ｙｌｅｎ（ｊ）の範囲を超えた場合はパターン番号ｊの値を更新することで次の光量補正値セットを使用する。更に、主走査方向に関しても領域ごとに光量補正値をセットにすることで保有する光量補正値を削減することができる。

図１７は、主走査方向の領域ごとの光量補正値を説明する図である。

エリア１７０１，１７０２で示すように、副走査方向Ｙｌｅｎ（０）の範囲内において、主走査方向の長さがＸｌｅｎ(０，０)，Ｘｌｅｎ(１，０)，Ｘｌｅｎ(２，０)の３つのブロック領域が繰り返し現れていることがわかる。これは、他の副走査位置においても同様であり、例えば副走査方向Ｙｌｅｎ（３）の範囲内に存在するエリア１７０３と１７０４でも、主走査方向の長さがＸｌｅｎ(０，３)，Ｘｌｅｎ(１，３)，Ｘｌｅｎ(２，３)のブロックの繰り返しが表れている。この時、エリア１７０３の最初のブロック領域は途中から始まっている。この時のブロックの開始位置をＳｈｉｆｔ（ｊ）として定義する。

ブロック領域の主走査方向の長さＸｌｅｎ（ｉ，ｊ）とブロックの開始位置Ｓｈｉｆｔ（ｊ）を把握すれば、注目画素の主走査位置からどの領域に注目画素が存在するか推定でき、それに対応した光量補正値を取得することができる。各々のブロック領域ごとに光量補正値を割り当てたものを図１８に示す。

図１８は、実施形態１において、各ブロック領域に光量補正値を割り振った例を示す図である。

注目画素の座標から、注目画素が副走査方向ｊ番目のパターンで、主走査方向ｉ番目のブロックに対応することを特定し、ブロック領域に対応する光量補正値Ｇ（ｉ，ｊ）を取得することで、注目画素の光量補正を行う。

次に図１９を参照して、注目画素の座標から副走査方向のパターン番号ｊと主走査方向のブロック番号ｉを計算し、光量補正値Ｇ（ｉ，ｊ）を取得する処理を説明する。

図１９は、図１４のＳ１４０２で光量補正値ＧＩ（ｘ、ｙ）を取得する処理をより詳細に説明するフローチャートである。

まずＳ１９０１で画素値補正部３０２は、注目画素の副走査位置ｙを各パターンの副走査方向の長さＹｌｅｎ（ｊ）の総和ＳｕｍＹｌｅｎで割った余りを求めて、それをＹｎｏｗとする。次にＳ１９０２に進み画素値補正部３０２は、ＹｎｏｗからＹｌｅｎ（ｊ）を引き、その結果を新たなＹｎｏｗとする。次にＳ１９０３に進み画素値補正部３０２は、Ｙｎｏｗが０未満かどうかを判定する。ここでＹｎｏｗが０未満でない場合はＳ１９０４に進み画素値補正部３０２は、パターン番号ｊに１を加算してＳ１９０２に進む。一方、Ｓ１９０３でＹｎｏｗが０未満であればＳ１９０５に進み画素値補正部３０２は、注目画素の主走査位置ｘにｓｈｉｆｔ（ｊ）を足し、その結果をＸｎｏｗとしてＳ１９０６に進む。Ｓ１９０６で画素値補正部３０２は、ＸｎｏｗからＸｌｅｎ（ｉ）を引き、その結果を新たなＸｎｏｗとする。そしてＳ１９０７に進み画素値補正部３０２は、Ｘｎｏｗが０未満かどうかを判定する。ここでＹｎｏｗが０未満でない場合はＳ１９０８に進み、画素値補正部３０２はブロック番号ｉに１を加算してＳ１９０６に進む。Ｓ１９０７でＹｎｏｗが０未満の場合はＳ１９０９に進み画素値補正部３０２は、パターン番号ｊとブロック番号ｉに基づいて、光量プロファイル格納部３０４から光量補正値Ｇ（ｉ，ｊ）を取得し、画素値への光量補正値ＧＩ（ｘ、ｙ）とする。

このように画素値補正部３０２によって画素値の光量補正処理を行い、得られた画像に対して画像形成処理部３０３によってスクリーン処理を行った結果得られる網点画像を図２０に示す。

図２０（Ａ）は、前述の課題で示した主走査位置ごとの光量特性に基づき画素値を補正した画像にスクリーン処理を行うことで得られる網点画像の一例を示す図である。

図２０（Ｂ）は、実施形態１で示したディザマトリクスの光量特性に基づき画素値を補正した画像にスクリーン処理を行うことで得られる網点画像の一例を示す図である。

図２０（Ａ）では、主走査位置ごとに画素値を補正しているため、網点のドットの大きさが一定にならない。これに対して実施形態１に係る図２０（Ｂ）で示したディザマトリクス領域ごとの補正処理では、網点のドットが大きく変化することなく画像形成処理がなされていることがわかる。

以上説明したように実施形態１によれば、ラインヘッドの光量情報に基づき、注目画素に対応するディザマトリクス領域全体での光量特性を求め、その光量特性に基づいて光量補正値を取得する。そして、その光量補正値を用いて画素値を補正することにより、網点のドットの大きさの変化を抑制しつつ、画素ごとの光量バラツキによる濃淡（スジ・ムラ）の発生を抑制することができるという効果がある。

［実施形態２］
上述の実施形態１では、スクリーン処理に用いるディザマトリクス単位で光量補正値を算出し、その光量補正値を用いて入力画像の画素値を補正する例で説明した。しかし、一般的なスクリーン処理では、文字や写真といった画像の属性に合わせてディザマトリクスを画像内で切り替える場合がある。このような場合、画像形成処理前にディザマトリクスの切替え位置を予め把握して画素値を補正する処理が必要となり、計算コストが増加してしまう。そこで実施形態２では、スクリーン処理に用いるディザマトリクスの閾値をラインヘッドの光量情報に基づき補正する方法を説明する。尚、実施形態２に係る画像形成装置１０１のハードウェア構成等は前述の実施形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図２１は、本発明の実施形態２に係る画像処理部２０２の構成を説明するブロック図である。尚、図２１において、前述の図３と共通する箇所は同じ参照番号を付し、それらの説明を省略する。

この画像形成処理部３０３は、閾値補正部２１０１から光量補正処理が施された補正ディザマトリクスの閾値を受け取り、その補正ディザマトリクス閾値を用いて入力画像に対してスクリーン処理を行う。閾値補正部２１０１は、プリンタエンジン１０５内で露光を行う際に用いる各色版のＬＥＤラインヘッドが持つ光量特性に合わせて、ディザマトリクスの閾値の補正を行う処理部である。各色版の光量特性は光量プロファイル格納部３０４から受け取る。

次に図２２を参照して、ディザマトリクス単位での光量特性に基づくディザマトリクスの閾値補正処理について説明する。ここでは、図１２（Ｂ）の注目ディザマトリクス領域１２０１に対して、図２２（Ａ）のディザマトリクスの閾値を用いてスクリーン処理を行うことを想定する。尚、図２２（Ａ）のディザマトリクスの閾値は、前述の実施形態１に係る図５と同じである。前述の図１３（Ａ）で説明したように、注目ディザマトリクス領域１２０１における光量特性Ｌｄは１．０６である。このため、基準となる光量特性（＝１）と同じディザマトリクス閾値を用いてスクリーン処理を行うと、１画素ドットが点灯するごとに光量特性が０．０６増加することになる。従って、入力画像の画素値に対して、注目ディザマトリクス領域全体の光量が早く増加することとなる。

そこで、ディザマトリクスの閾値をディザマトリクス領域の光量特性分持ち上げ、ドットの点灯を遅くすることで光量補正処理を実施する。実施形態２では、ディザマトリクスの閾値への光量補正値ＧＤ（ｘ、ｙ）＝Ｌｄとし、光量補正値ＧＤ（ｘ、ｙ）をベースのディザマトリクス閾値Ｄ（ｘ，ｙ）に乗算することで補正閾値Ｄ‘（ｘ，ｙ）を求める。

ここでは図２２（Ａ）のディザマトリクスの閾値を、図１２（Ｂ）の注目ディザマトリクス領域１２０１に用いる場合、注目ディザマトリクス領域１２０１の光量特性Ｌｄは「１．０６」であるため、ディザマトリクス閾値への光量補正値ＧＤ（ｘ，ｙ）＝１．０６となる。そして、各閾値にＧＤ（ｘ、ｙ）を乗算した結果得られる補正閾値Ｇ‘（ｘ，ｙ）を図２２（Ｂ）に示す。実施形態２では、各閾値にＧＤ（ｘ、ｙ）を乗算した値の小数点以下を四捨五入した値を補正閾値Ｇ‘（ｘ，ｙ）とする。

以上説明したように、光量特性に合わせてディザマトリクスの閾値を補正し、ドットの成長順を調整することで光量補正を実施する。実施形態２では、ＧＤ（ｘ、ｙ）＝Ｌｄとし、全ディザマトリクス閾値に対しの光量補正値ＧＤ（ｘ，ｙ）を乗算したが、本発明はそれに限らず閾値ごとの重みつけを実施してもよい。

図２３は、実施形態２に係る閾値補正処理部２１０１が行う光量特性に応じた画素値補正処理を説明するフローチャートである。

まずＳ２３０１で閾値補正処理部２１０１は、スクリーン処理対象である注目画素に対応するディザマトリクスの閾値Ｄ（ｘ，ｙ）を取得する。次にＳ２３０２に進み閾値補正処理部２１０１は、光量プロファイル格納部３０４から、注目画素の座標（ｘ，ｙ）に対応する閾値への光量補正値ＧＤ（ｘ，ｙ）を取得する。そしてＳ２３０３に進み閾値補正処理部２１０１は、ディザマトリクス閾値Ｄ（ｘ，ｙ）に閾値値への光量補正値ＧＤ（ｘ，ｙ）を乗算することで、光量補正閾値Ｄ‘（ｘ，ｙ）を取得する。

そして、この光量補正閾値Ｄ‘（ｘ，ｙ）を画像形成処理部３０３に出力し、画像形成処理部３０３が、その補正したディザマトリクスの閾値を使用してスクリーン処理を行うことで、ディザマトリクス単位の光量特性に応じた画像形成処理が可能となる。尚、図２３に示す乗算処理は、ディザマトリクスを構成する閾値データと、光量プロファイルを入力信号とし、乗算結果を出力する乗算回路などで実現しても良いし、汎用プロセッサにより実現してもよい。

以上説明したように実施形態２によれば、ラインヘッドの光量情報に基づき、注目画素に対応するディザマトリクス領域全体での光量特性を求め、ディザマトリクス領域全体での光量特性に基づき光量補正値を取得する。そして、この光量補正値を用いてディザマトリクスの閾値を補正することにより、網点のドットの大きさが変化することを抑制しつつ、画素ごとの光量バラツキによる濃淡（スジ・ムラ）の発生を抑制することができるという効果が得られる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

３０１…色変換処理部、３０２…画素値補正部、３０３…画像形成処理部、３０４…光量プロファイル格納部、３０５…ディザマトリクス格納部

Claims (21)

1. 複数の発光素子を配置したラインヘッドから画像データに応じて変調した光を照射して像形成を行う画像形成装置であって、
   前記複数の発光素子の光量特性データを格納する格納手段と、
   注目画素へのスクリーン処理に際して、前記注目画素に対応するディザマトリクスのスクリーン処理の対象となる対象領域に対応する発光素子の光量特性データを前記格納手段から取得する第１取得手段と、
   前記対象領域の光量特性データに基づいて、前記対象領域に対応する発光素子の光量特性を取得する第２取得手段と、
   前記光量特性に基づいて前記注目画素の画素値を補正する補正手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ディザマトリクスは、前記スクリーン処理におけるスクリーンの成長を制御する閾値を配置していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ディザマトリクスは、互いに異なる大きさの正方形の形状に前記閾値を配置した複数のマトリクスを組みわせた形状を有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. 前記ディザマトリクスは、前記画像データの全画素に対してスクリーン処理を施せるように隙間なく繰り返し用いられることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記光量特性データに基づいて、前記注目画素の各座標に対応する光量特性を保存する保存手段を、更に有し、
   前記補正手段は、前記保存手段に保存した前記光量特性に基づいて、前記注目画素の画素値を補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記保存手段は、前記ディザマトリクスを前記画像データに繰り返し用いた場合に、前記画像データのある主走査方向の位置で、前記ディザマトリクスを適用する副走査方向に同じパターンが繰り返される場合は、当該同じパターンに対応つけて前記光量特性を保存し、
   前記補正手段は、前記副走査方向の位置に応じた前記光量特性に基づいて、前記注目画素の画素値を補正することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記保存手段は、前記ディザマトリクスを前記画像データに繰り返し用いた場合に、前記ディザマトリクスを適用する主走査方向に同じパターンが繰り返される場合は、当該同じパターンの主走査方向の長さと、前記同じパターンに対応つけて前記光量特性を保存し、
   前記補正手段は、前記同じパターンの主走査方向の長さと前記注目画素の主走査方向の位置に応じた前記光量特性に基づいて、前記注目画素の画素値を補正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. 前記光量特性は、前記対象領域に含まれる発光素子の光量特性データの平均値であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記補正手段は、前記注目画素の画素値に、基準となる光量特性を前記光量特性で除算した値を乗算して前記注目画素の画素値を補正することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 複数の発光素子を配置したラインヘッドから画像データに応じて変調した光を照射して像形成を行う画像形成装置であって、
    前記複数の発光素子の光量特性データを格納する格納手段と、
    注目画素へのスクリーン処理に際して、前記注目画素に対応するディザマトリクスのスクリーン処理の対象となる対象領域に対応する発光素子の光量特性データを前記格納手段から取得する第１取得手段と、
    前記対象領域の光量特性データに基づいて、前記対象領域に対応する発光素子の光量特性を取得する第２取得手段と、
    前記光量特性に基づいて前記ディザマトリクスの閾値を補正する補正手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 前記ディザマトリクスは、前記スクリーン処理におけるスクリーンの成長を制御する閾値を配置していることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記ディザマトリクスは、互いに異なる大きさの正方形の形状に前記閾値を配置した複数のマトリクスを組みわせた形状を有することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記ディザマトリクスは、前記画像データの全画素に対してスクリーン処理を施せるように隙間なく繰り返し用いられることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記光量特性データに基づいて、前記注目画素の各座標に対応する光量特性を保存する保存手段を、更に有し、
    前記補正手段は、前記保存手段に保存した前記光量特性に基づいて、前記ディザマトリクスの閾値を補正することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記保存手段は、前記ディザマトリクスを前記画像データに繰り返し用いた場合に、前記画像データのある主走査方向の位置で、前記ディザマトリクスを適用する副走査方向に同じパターンが繰り返される場合は、当該同じパターンに対応つけて前記光量特性を保存し、
    前記補正手段は、前記副走査方向の位置に応じた前記光量特性に基づいて、前記ディザマトリクスの閾値を補正することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記保存手段は、前記ディザマトリクスを前記画像データに繰り返し用いた場合に、前記ディザマトリクスを適用する主走査方向に同じパターンが繰り返される場合は、当該同じパターンの主走査方向の長さと、前記同じパターンに対応つけて前記光量特性を保存し、
    前記補正手段は、前記同じパターンの主走査方向の長さと前記注目画素の主走査方向の位置に応じた前記光量特性に基づいて、前記ディザマトリクスの閾値を補正することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。
17. 前記光量特性は、前記対象領域に含まれる発光素子の光量特性データの平均値であることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 前記補正手段は、前記注目画素の画素値に、基準となる光量特性を前記光量特性で除算した値を乗算して前記ディザマトリクスの閾値を補正することを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 複数の発光素子を配置したラインヘッドから画像データに応じて変調した光を照射して像形成を行う画像形成装置を制御する制御方法であって、
    注目画素へのスクリーン処理に際して、前記注目画素に対応するディザマトリクスのスクリーン処理の対象となる対象領域に対応する発光素子の光量特性データを取得する第１取得工程と、
    前記対象領域の光量特性データに基づいて、前記対象領域に対応する発光素子の光量特性を取得する第２取得工程と、
    前記光量特性に基づいて前記注目画素の画素値を補正する補正工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
20. 複数の発光素子を配置したラインヘッドから画像データに応じて変調した光を照射して像形成を行う画像形成装置を制御する制御方法であって、
    注目画素へのスクリーン処理に際して、前記注目画素に対応するディザマトリクスのスクリーン処理の対象となる対象領域に対応する発光素子の光量特性データを取得する第１取得工程と、
    前記対象領域の光量特性データに基づいて、前記対象領域に対応する発光素子の光量特性を取得する第２取得工程と、
    前記光量特性に基づいて前記ディザマトリクスの閾値を補正する補正工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
21. コンピュータに、請求項１９又は２０に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。

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