JP7339774B2 - 画像形成装置とその制御方法、及びプログラム - Google Patents

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。

タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色版のレジストレーションずれが生じることがある。このようなずれを抑制するために、例えば特許文献１は、光学センサを用いて走査線の傾きと曲がりの大きさを測定し、それらを相殺するように画像データを補正した上で画像を形成する方法を記載している。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行うため、機械的な調整部材や組立時の調整工程が不要になる。従って、カラー画像形成装置を小型化することが可能となり、安価にレジストレーションずれに対処することが出来る。

また、画像形成装置に用いるレーザスキャナにおいて、複数のレーザを組み合わせて発光させることで、複数の走査線を一括露光するマルチビームの技術が採用されており、これにより、高速化、高解像度化が実現できている。

特開２００４－１７０７５５号公報

しかしながら、主走査の曲りに起因するゆがみを相殺するように画像データを補正する特許文献１の手法を、マルチビームのプリンタで採用した場合、複数のレーザの光量のばらつきが大きいと記録媒体に形成された画像にムラが出てしまうという課題がある。

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。

本発明の目的は、走査線の曲りを補正するために画像データを補正した箇所を含む場合でも、同等な濃度や色味を再現でき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、
画像形成装置であって、
入力した画像データに対してディザマトリクスを用いて複数の網点を含むハーフトーン画像データを形成するハーフトーン処理手段と、
前記ハーフトーン処理手段により形成された前記ハーフトーン画像データのラインを副走査方向にずらすことでレーザビームの走査線の曲りを補正するように画像データを補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像データに基づいて画像を形成する像形成手段と、を有し、
前記ハーフトーン画像データに含まれる前記複数の網点の半数は第１の成長順で網点が形成され、前記複数の網点の残りの半数は、前記第１の成長順に対して前記副走査方向に対称である第２の成長順で網点が形成されることを特徴とする。

本発明によれば、走査線の曲りを補正するために画像データを補正した箇所を含む場合でも、同等な濃度や色味を再現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に係る印刷システムの構成の一例を示すブロック図。 実施形態１に係る画像処理部の機能構成を説明するブロック図。 レーザビームの走査線の曲がり特性の一例を示す図。 レーザビームの走査線の曲がり特性を補正する例を示す図。 実施形態１に係る位相乗換処理で用いる具体的な補正値（補正データ）の一例を示す図。 図１０Ａ、図１０Ｂのそれぞれの２値のビットマップデータの一部を拡大した図。 実施形態１に係る画像処理部における処理の流れ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の一例を示す図。 実施形態１に係るディザマトリクスの一例を示す図。 実施形態１に係るディザマトリクスを構成するセルの成長順の一例を示す図。 図８Ａに示すディザマトリクスを用いて形成される網点の一例を示す図。 図８Ｂのディザマトリクスを用いて、それぞれ異なる入力画素値に対してハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータの一例を示す図。 図１１（Ａ）（Ｂ）の２値のビットマップデータの一部を拡大した図。 実施形態２に係るディザマトリクスの一例を示す図。 実施形態２に係るディザマトリクスの一例を示す図。 実施形態２に係るディザマトリクスを構成するセルの成長順の一例を示す図。 実施形態２に係る図１３Ｂのディザマトリクスを用いて、それぞれ異なる入力画素値に対してハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータの一例を示す図。 実施形態２に係る図１５（Ａ）（Ｂ）のそれぞれ２値のビットマップデータの一部を拡大した図。

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。

［実施形態１］
実施形態１では、カラー画像形成装置として、コピー機能やプリンタ機能等の複数の機能を備える多機能処理装置（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）を例に説明する。また、この多機能処理装置は、電子写真方式で画像を形成するものである。

図１は、本発明の実施形態１に係る印刷システムの構成の一例を示すブロック図である。

この印刷システムは、ＭＦＰ１００とＰＣ１２０とを含み、これらはＬＡＮ等のネットワーク１３０を介して相互に接続されている。ＭＦＰ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、ＨＤＤ（ハードデスクドライブ）１０３、スキャナ部１０４、プリンタ部１０５、ＰＤＬ処理部１０６、ＲＩＰ部１０７、画像処理部１０８、表示部１０９、ネットワークＩ／Ｆ１１０を有している。そして、これら各部は、内部バス１１１で相互に接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＭＦＰ１００を統括的に制御するプロセッサである。メモリ１０２は、ＣＰＵ１０１がＭＦＰ１００を制御するために実行する各種命令（アプリケーションプログラム含む）や各種データを記憶するＲＯＭと、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして機能するＲＡＭを有している。ＨＤＤ１０３は、各種プログラムや画像データ等を保存する大容量記憶媒体である。スキャナ部１０４は、不図示の原稿台等にセットされた原稿を光学的に読み取って、その原稿の画像に対応するビットマップ形式の画像データを生成する。

ＰＤＬ処理部１０６は、ＰＣ１２０から受け取った印刷ジョブに含まれているＰＤＬ（ページ記述言語）データを解析し、中間データとしてのＤＬ（ディスプレイリスト）を生成する。生成したＤＬはＲＩＰ部１０７へ送られる。ＲＩＰ（ラスタイメージプロセッサ）部１０７は、受け取ったＤＬを基にレンダリング処理を実行し、コントーン（多値）のビットマップ画像データを生成する。尚、コントーンのビットマップ画像データとは、例えば８ビットや１０ビット等のビット深度を持つ、多階調で、かつＲＧＢなどの色空間で色を表現し、離散的なピクセル単位でこれら色の情報を持つ画像データのことである。具体的には、描画ビットマップと属性ビットマップのデータがそれぞれ生成される。これらのデータ生成に先立って、描画対象オブジェクトの属性情報が画素毎に生成される。この場合の属性情報は以下のような基準に従って決定される。
・文字描画コマンド（文字種や文字コード）で特定されている場合：文字属性
・線描画のコマンド（座標点、長さ、太さ）で特定されている場合：線属性
・図形描画コマンド（矩形、形状、座標点）で特定されている場合：図形属性
・イメージ描画コマンド（点の集合）で特定されている場合：イメージ属性
そして、これら属性情報から、プリンタ部１０５の処理解像度に合わせて、描画する画素を形成し、各画素に描画する色の情報（多値）を入れた描画ピットマップのデータを生成する。更にＲＩＰ部１０７は、描画ビットマップの各画素に対応するように、画素毎の属性情報を格納した属性ビットマップのデータを生成する。こうして生成された描画ビットマップと属性ビットマップは、メモリ１０２又はＨＤＤ１０３に一旦格納されるか、もしくは画像処理部１０８へ送られる。

画像処理部１０８は、ＰＣ１２０からの印刷ジョブに係る、或いはスキャナ部１０４で光学的に読み取られた、印刷対象のビットマップ形式の画像データに対し、必要な画像処理を行う。画像処理部１０８の詳細については後述する。画像処理後のビットマップ形式の画像データは、プリンタ部１０５に送られる。

プリンタ部１０５は、画像処理部１０８が生成した画像データに応じて、レーザスキャナ（不図示）が露光光（レーザビーム）を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成する。実施形態１に係るレーザスキャナは、２つのレーザ（発光素子）を有し、副走査方向に２行毎にレーザビームを照射する。例えば、これら２つのレーザの一方をＡレーザ、もう一方をＢレーザとすると、偶数行の画像データをＡレーザが、奇数行の画像データをＢレーザが描画する。そして、単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録媒体（用紙）へ転写した後、この多色トナー像を定着器で定着させることにより、記録媒体上にカラー画像を形成する。

表示部１０９は、例えばタッチスクリーン機能を有する液晶パネルなどを有し、種々の情報を表示する他、ユーザは、表示部１０９に表示される画面を介して各種操作や指示を行うことができる。ネットワークインタフェース１１０は、ネットワーク１３０を介して接続されているＰＣ１２０との間で、印刷ジョブの送受信などの通信を行うためのインターフェースである。

尚、上述した画像形成装置１００の構成要素は上述の内容に限定されない。例えば、タッチスクリーンに代えて、ユーザが各種操作を行うためのポインティングデバイスやキーボードなどを含む入力部を設けてもよく、画像形成装置１００の構成は、その用途等に応じて適宜追加・変更され得るものである。

図２は、実施形態１に係る画像処理部１０８の機能構成を説明するブロック図である。尚、以下に説明する実施形態１では、図２に示す画像処理部１０８の機能は、ＣＰＵ１０１がメモリ１０２に展開したプログラムを実行することにより達成されるとして説明するが、これら機能はハードウェアで実現されてもよい。

画像処理部１０８は、色変換部２０１、ハーフトーン処理部２０２、位相乗換部２０３を有している。以下、各処理部について説明する。

色変換部２０１は、入力画像データの色空間をプリンタ部１０５に対応する色空間に変換する色変換処理を行なう。例えば、プリンタ部１０５がシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の計４色のトナーを使用する４色４ドラム型のタンデム方式の場合、ＣＭＹＫの色空間に変換する。ハーフトーン処理部２０２は、プリンタ部１０５に対応する色空間に変換された画像データについて色版毎に、ディザ法による擬似中間調処理を行う。ディザ法は、所定サイズのマトリクス内に異なる閾値を配置した閾値マトリクス（ディザマトリクス）を用いる。このディザマトリクスを入力画像データである多値のビットマップデータ上にタイル状に順次展開していき、入力画素値との大小比較を行う。この比較の結果、入力画素値が閾値よりも大きければ当該画素をオン「１」にし、入力画素値が閾値以下であれば当該画素をオフ「０」とすることで、擬似中間調の画像を表現する。このハーフトーン処理によって、連続階調の入力画像データ（多値のビットマップデータ）は、網点で構成される面積階調のハーフトーン画像データ（２値のビットマップデータ）に変換される。尚、色版毎に異なるディザマトリクスを用いてもよい。実施形態は、ディザマトリクスにその特徴があるが、詳細については後述する。

位相乗換部２０３は、ハーフトーン処理後の画像データ（ここでは２値のビットマップデータ）のラインを副走査方向にずらすラインずらし処理を行なって、ＣＭＹＫ各色のレーザビームの走査線のずれ（曲がり）を補正する。このラインずらし処理は、「位相乗換処理」とも呼ばれる。

図３は、レーザビームの走査線の曲がり特性の一例を示す図である。

図３（Ａ）の曲線３０１は、レーザビームの走査線が主走査方向に進むにつれて副走査方向（用紙の搬送方向）の上方にずれていく場合の特性を示している。また図３（Ｂ）の曲線３０２は、レーザビームの走査線が主走査方向に進むにつれて副走査方向の下方にずれていく場合の特性を示している。そして、図３の直線３００は、レーザビームの走査線が主走査方向に進んでも副走査方向にずれない、副走査方向に対して垂直に走査が行われる場合の理想的な走査線の特性を示している。

図４は、レーザビームの走査線の曲がり特性を補正する例を示す図である。

図４（Ａ）は、レーザビームの走査線の曲がり特性（ずれ量）を示す図であり、曲線４０１が主走査幅に対応するレーザビームの曲がり特性を表している。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の曲がり特性を補正する際の補正量（補正特性）を示す図であり、曲線４０２で示す補正特性は、曲線４０１の曲がり特性を相殺するような逆の特性となっているのが分かる。

図５は、実施形態１に係る位相乗換処理で用いる具体的な補正値（補正データ）の一例を示す図である。図５（Ａ）において、縦軸が補正量、横軸が主走査方向の画素位置を表している。

図５（Ａ）において、Ｐ1，Ｐ2，…Ｐnは、上述の曲がり特性で副走査方向に１画素分ずれるポイント（乗換ポイント）を示している。尚、この乗換ポイントの主走査方向の画素位置を「乗換位置」、或いは「補正位置」と呼ぶこともある。図５（Ｂ）は、各乗換ポイントＰ1，Ｐ2，…Ｐnにおいて、次の乗換ポイントまでの走査線をずらす（シフトする）方向を示している。乗換ポイントにおけるずらし方向には、上方向と下方向とがある。例えば、乗換ポイントＰ2は、次の乗換ポイントＰ3まで、上方向に更に１画素分のラインずらしを行うべきポイントとなる。従って、Ｐ2における乗り換え方向は上方向（↑）となる。同様に、Ｐ3においても、次の乗換ポイントＰ4までは乗り換え方向は上方向（↑）となる。そして乗換ポイントＰ4における乗り換え方向は、そこまでの方向とは異なり下方向（↓）となる。続いて、印刷処理時の画像処理部１０８における処理の流れを説明する。

図７は、実施形態１に係る画像処理部１０８における処理の流れを説明するフローチャートである。ここでは画像処理部１０８の一連の処理は、以下に示す手順を記述したコンピュータ実行可能なプログラムをメモリ１０２内のＲＯＭからＲＡＭ上に読み込んだ後、ＣＰＵ１０１が、そのプログラムを実行することによって達成されるものとする。但し、本発明はこれに限らず、画像処理部１０８は、例えばＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）などのハードウェアで実現されもよい。

印刷指示を受けるとまずＳ７０１でＣＰＵ１０１は、ＲＩＰ部１０７で生成された描画ビットマップと属性ビットマップのデータを取得する。次にＳ７０２に進みＣＰＵ１０１は色変換部２０１として機能し、描画ビットマップの各画素の色空間（ここではＲＧＢ）を、色変換ＬＵＴやマトリクス演算を用いて、プリンタ部１０５に対応する色空間（ここではＣＭＹＫ）に変換する。そしてＳ７０３に進みＣＰＵ１０１はハーフトーン処理部２０２として機能し、属性ビットマップの各画素の属性情報に応じてディザマトリクスを選択する。例えば、文字属性や線属性であれば高線数のディザマトリクスを選択し、図形属性やイメージ属性であれば低線数のディザマトリクスを選択する。更にＣＰＵ１０１は、その選択したディザマトリクスを用いて、描画ビットマップの画素毎にハーフトーン処理を施す。これにより、描画ビットマップの多値の各画素値を２値に変換したビットマップデータ（ハーフトーン画像データ）を生成する。尚、実施形態１で用いるディザマトリクスの詳細については後述する。そしてＳ７０４に進みＣＰＵ１０１は位相乗換部２０３として機能し、ハーフトーン処理後の２値のビットマップデータに対し、上述の位相乗換処理を実施して、レーザビームの走査線の曲がりを補正する。こうして走査線の曲がりが補正された２値のビットマップデータは、プリンタ部１０５に送られて印刷処理に供される。

次に、図６、図８Ａ，図８Ｂ、図９、図１０、図１１、図１２を参照して、実施形態１で用いるディザマトリクスと、その効果について詳細に説明する。

図８Ａと図８Ｂは、実施形態１に係るディザマトリクスの一例を示す図である。

図８Ａのディザマトリクス８００は、それぞれが一つの網点を形成する４つのセル８０１、８０２、８０３、８０４で構成されている。ここで一つのセルのサイズは、縦６×横１２である。尚、図８Ａと図８Ｂにおいて、共通する部分は同じ参照番号で示している。

図９は、実施形態１に係るディザマトリクスを構成するセルの成長順の一例を示す図である。

図９（Ａ）の９００は、セルの成長順を示しており、図８Ａ及び図８Ｂのセル８０１～８０４は、成長順９００をセルの総数だけ整数倍した後、それぞれにセルの総数未満の異なる値を加算することで、同一の成長順でありながらセルごとに異なる閾値を持つように構成される。また、各閾値は、ハーフトーン処理部２０２に入力される画像データの入力画素値に応じ、入力画素値の最大値未満になるよう正規化されたものを用いる。

実施形態１において、ハーフトーン処理部２０２に入力される画像データの入力画素値の最大値は「２５５」であるため、各閾値は０～２５４の値に正規化されている。このようにセルに内包される閾値が、それぞれ順序を同一にして異なる閾値を持つように配置されたセルを、一般的にサブマトリクスと呼ぶ。セル８０１～８０４は、網点が所定の角度で、所定の周期性を持つように配置される。この網点周期は２つのベクトルで表現でき、図８Ａ及び図８Ｂの第一のベクトル８０５は主走査方向に６、副走査方向に－６の成分を持ち、第二のベクトル８０６は主走査方向に６、副走査方向に６の成分を持つ。これら２つのベクトルで表現されるディザマトリクス８００は、１２００ｄｐｉの解像度において、１４１線４５度の網点を形成する。セルの成長順９００は、副走査方向に鎖線９０１を基準に、線対称となるように二つの連続した成長順が設定される。

図１０は、図８Ａに示すディザマトリクス８００を用いて形成される網点の一例を示す図である。

図１０（Ａ）は、ディザマトリクス８００を用いて入力画素値が全て「２７」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示している。図１０（Ａ）において、破線１００１は副走査方向の上方向に１画素分のラインずらしを行うべき乗換ポイントである（図５（Ｂ）の乗換ポイントＰ3を参照）。この破線１００１で示す乗換ポイントを境に、第２領域内の網点が副走査方向の上方向に１画素（１ライン）分ずれているのが分かる。そして、第１領域には、複数のオン画素が周期的に集まった網点１００２が、第２領域には、複数のオン画素が周期的に集まり、網点１００２よりも副走査方向に１画素ずれた網点１００３が並んでいる。これら網点１００２及び１００３は、入力画素値が大きくなるにつれて、網点の中心から外側に向かうように太りながら面積率を上げ、網点を成長させる。

そして、図１０（Ｂ）は、ディザマトリクス８００を用いて入力画素値が全て「３１」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示している。前述したように、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）よりも入力画素値が大きく、網点１００２と１００３よりも１画素太った網点１００４及び１００５が周期的に並んでいることが分かる。

図６は、図１０Ａ、図１０Ｂのそれぞれの２値のビットマップデータの一部を拡大した図である。

図６（Ａ）は、図１０Ａの２値のビットマップデータの一部を拡大した図で、網点１００２は第１領域においてＡレーザが４画素、Ｂレーザが４画素のオン画素を露光し、網点１００３は第２領域においても同様にＡレーザが４画素、Ｂレーザが４画素のオン画素を露光する。図６（Ａ）の第１領域及び第２領域にはそれぞれ網点１００２と１００３が２つずつ存在するため、図６（Ａ）の第１領域及び第２領域では、Ａレーザが８画素、Ｂレーザが８画素の同数のオン画素を露光することになる。

これに対して、図６（Ｂ）は、図１０Ｂの２値のビットマップデータの一部を拡大した図で、図６（Ａ）よりも入力画素値が大きい場合に対応している。図６（Ｂ）では、網点１００４は第１領域においてＡレーザが４画素、Ｂレーザが５画素のオン画素を露光し、第２領域において網点１００５はＡレーザが５画素、Ｂレーザが４画素のオン画素を露光する。つまり、図６（Ｂ）の第１領域及び第２領域にはそれぞれ網点１００４と１００５が２つずつ存在するため、図６（Ｂ）の第１領域では、Ａレーザが１０画素、Ｂレーザが８画素のオン画素を露光し、第２領域ではＡレーザが８画素、Ｂレーザが１０画素のオン画素を露光することになる。

このとき、ＡレーザとＢレーザとの間でレーザビームの光量差がある場合、第１領域と第２領域とでそれぞれのレーザが露光するオン画素の数が入れ替わる。このため、記録媒体上には、乗換ポイントを境にした第１領域と第２領域とで異なる網点が形成されることになる。それによって、図８Ａのディザマトリクス８００を使用した場合は、図１０（Ｂ）の入力画素値において、第１領域と第２領域それぞれが異なる濃度や色味で再現されてしまうことになる。

図８Ｂのディザマトリクス８１０は、それぞれが一つの網点を形成する４つのセル８０１、８０４、８１１、８１２を含んでいる。ディザマトリクス８１０は、ディザマトリクス８００とセルの数は同一であるが、セル８０１と８０４に対して、セル８１１と８１２が内包する閾値は、副走査方向に連続した成長順で入れ替わっている。こときのセルの成長順は、図９（Ｂ）の成長順９０２で示している。図９（Ｂ）は、セル８１１と８１２の成長順９０２を示す図であり、鎖線９０３を基準に、図９（Ａ）の成長順９００を線対称に入れ替えた配置であることがわかる。上述のように成長順９００は、鎖線９０１を基準に、線対称となるように二つの連続した成長順が設定されているので、成長順９０２も同様に、鎖線９０３を基準に、線対称となるように二つの連続した成長順が設定される。

図８Ｂのセル８０１、８０４、８１１、８１２の配置は、図８Ａのディザマトリクス８００のセル８０１～８０４の配置と同様であるため、図８Ｂのディザマトリクス８１０は、１２００ｄｐｉの解像度において、１４１線４５度の網点を形成する。ただし図８Ｂでは、セル８０１とセル８１１と、及びセル８０４とセル８１２は、主走査方向に対して交互に配置されている。

図１１は、図８Ｂのディザマトリクス８１０を用いて、それぞれ異なる入力画素値に対してハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータの一例を示す図である。ここでは乗換ポイント１１０１に対して主走査方向に前後して位置している２つの所定領域（第１及び第２領域）における網点の配置例を示している。

図１１（Ａ）は、図８Ｂのディザマトリクス８１０を用いて入力画素値が全て「２７」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示す図である。

図１１（Ａ）において、破線１１０１は副走査方向の上方向に１画素分のラインずらしを行うべき乗換ポイントである（図５（Ｂ）の乗換ポイントＰ3を参照）。この乗換ポイント１１０１を境に、第２領域内の網点が副走査方向の上方向に１画素（１ライン）分ずれているのが分かる。そして、第１領域には、複数のオン画素が周期的に集まった網点１１０２が、第２領域には、複数のオン画素が周期的に集まり、網点１１０２よりも副走査方向に１画素ずれた網点１１０３が並んでいる。これら網点１１０２及び１１０３は、前述の図１０（Ａ）の網点１００２及び１００３と同様である。

図１１（Ｂ）は、図８Ｂのディザマトリクス８１０を用いて入力画素値が全て「３１」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示す図である。前述したように、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）よりも入力画素値が大きく、網点１１０２と１１０３よりも１画素太った網点１１０４及び１１０５、１１０６、１１０７が周期的に並んでいることが分かる。

更に、図１１（Ｃ）は、図８Ｂのディザマトリクス８１０を用いて入力画素値が全て「３５」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示す図である。図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）よりも入力画素値が大きいため、図１１（Ｂ）の網点１１０４、１１０５、１１０６、１１０７よりも１画素太った網点１１０８及び１１０９が周期的に並んでいることがわかる。

図１１（Ｂ）では、第１領域に２種類の網点１１０４及び１１０５が存在し、第２領域にも２種類の網点１１０６及び１１０７が存在している。一方、図１１（Ｃ）では、第１領域には網点１１０８、第２領域には網点１１０９それぞれ１種類のみが存在する。つまり、実施形態１に係る図８Ｂのディザマトリクス８１０を用いると、ある入力画素値では第１領域及び第２領域にそれぞれ一種類の網点が、それより大きい入力画素値では、各領域に二種類の線対称な網点が、更に大きい入力画素値では、各領域に一種類の網点が存在することを繰り返す。

図１２は、図１１（Ａ）（Ｂ）の２値のビットマップデータの一部を拡大した図である。

図１２（Ａ）では、図６（Ａ）と同様に第１領域と第２領域とでＡレーザとＢレーザが露光するオン画素の数は変わらない。これに対して入力画素値が大きい図１２（Ｂ）では、第１領域の網点１１０４に対しては、Ａレーザが５画素、Ｂレーザが４画素のオン画素を露光する。また第２領域の網点１１０６に対しては、Ａレーザが４画素、Ｂレーザが５画素のオン画素を露光する。第１領域に網点１１０４だけが存在する場合は、ＡレーザとＢレーザにレーザビームの光量差がある場合は、前述したディザマトリクス８００と同じ問題が発生する。しかし、第１領域には網点１１０４に対して副走査方向に反転した網点１１０５が、第２領域には網点１１０７がそれぞれ存在している。このため、第１領域ではＡレーザ、Ｂレーザが共に９画素、第２領域でもＡレーザ、Ｂレーザが共に９画素のオン画素を露光する。このように第１領域と第２領域で、Ａレーザ、Ｂレーザが共に同じ回数発光するため、例え、ＡレーザとＢレーザにレーザビームの光量差があっても上述した問題が発生しない。

尚、実施形態１では、１２００ｄｐｉにおいて、第一のベクトルが主走査方向に６、副走査方向に－６の成分、第二のベクトルが主走査方向に６、副走査方向に６の成分を持つ、１４１線４５度のディザマトリクスを例に説明したが、本発明はこれに限るものではない。

また実施形態１に係るディザマトリクスは、４つのセルを組み合わせて構成しているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、８個や１６個のセルを組み合わせて、そのうち半数のセルを、残り半数のセルに対して線対称な成長順のセルで配置するなどしても良い。

また実施形態１で用いるディザマトリクスは２値であるが、上述した二つの成長順を組み合わせていれば、多値のディザマトリクスを用いても良いことは言うまでもない。また実施形態１において用いるレーザスキャナは、２つのレーザを用いて描画すると説明したが、それに限るものではなく、例えば４つのレーザ等、２つ以外の複数のレーザを用いても良いことは言うまでもない。

以上説明したように実施形態１によれば、ディザマトリクスを構成する複数のセルにおいて、セルの成長順が副走査方向に線対称に反転したディザマトリクスを用いる。これにより、複数レーザのレーザビームの光量差がある場合においても、乗換ポイントを境にした第１領域と第２領域において、同一の網点を形成することが可能となり、いずれの領域においても同等な濃度や色味を再現することが可能となる。

[実施形態２]
上述の実施形態１では、ハーフトーン処理部２０２において、副走査方向に線対称になるように連続する二つの成長順が設定され、また、副走査方向に線対称に反転した２つの異なる成長順のセルを組み合わせたディザマトリクスを用いる場合を説明した。

これに対して実施形態２では、点対称となるように連続する二つの成長順が設定されたセルのディザマトリクスを用いる場合について説明する。実施形態２では、ハーフトーン処理部２０２が用いるディザマトリクスの構成だけが実施形態１と異なるため、前述の実施形態１と同様の部分は、同一番号を付けて、その説明を省略し、異なる部分のみを以下に説明する。

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４、図１５、図１６を用いて、実施形態２で用いるディザマトリクスと、その効果について詳細に説明する。

図１３Ａ，図１３Ｂは、実施形態２に係るディザマトリクスの一例を示す図である。

図１３Ａのディザマトリクス１３００は、それぞれが一つの網点を形成する４つのセル１３０１、１３０２、１３０３、１３０４で構成されている。尚、図１３Ａと図１３Ｂで共通する部分は同じ参照番号で示している。

図１４は、実施形態２に係るディザマトリクスを構成するセルの成長順の一例を示す図である。

図１４（Ａ）は、セルの成長順１４００を示している。図１３Ａのセル１３０１～１３０４のセルは、成長順１４００をセルの総数だけ整数倍した後、それぞれにセルの総数未満の異なる値を加算することで、同一の成長順でありながらセルごとに異なる閾値を持つように構成される。また、各閾値は、ハーフトーン処理部２０２に入力される画像データの入力画素値に応じ、入力画素値の最大値未満になるよう正規化されたものを用いる。

実施形態２において、ハーフトーン処理部２０２に入力される画像データの入力画素値の最大値は「２５５」であるため０～２５４の値に正規化されている。また実施形態２の網点周期は前述の実施形態１と同様であり、１２００ｄｐｉの解像度において、１４１線４５度の網点を形成する。セルの成長順１４００は、２つの連続する成長順が、点対称となるように設定される。網点はオン画素が集まるように形成されるため、最も低い２つの成長順の間に、点対称の基準となる点１４０１が設定される。

尚、図１３Ａに示すディザマトリクス１３００を用いて、入力画素値が「２７」及び「３１」のときの２値のビットマップデータは図１０（Ａ）（Ｂ）と同様であるため、その説明を省略する。このようにディザマトリクス１３００を用いる場合は、二つのレーザにレーザビームの光量差があるとき、入力画素値が異なる場合は、第１領域と第２領域とでオン画素のさがあるため、それぞれの領域が異なる濃度や色味で再現されてしまう。

これに対して図１３Ｂのディザマトリクス１３１０の場合は、それぞれが一つの網点を形成する４つのセル１３０１、１３０２、１３１１、１３１２で構成されている。ディザマトリクス１３１０は、ディザマトリクス１３００とセルの数は同一であるが、セル１３０１と１３０２に対して、セル１３１１と１３１２が内包する閾値は基準となる点を中心に点、対称に配置されている。

図１４（Ｂ）に示すセルの成長順１４０２は、セル１３１１と１３１２の成長順を示したものであり、その成長中心１４０３は、図９（Ａ）のセルの成長順１４００の成長中心１４０１と同様である。図１４（Ｂ）と図１４（Ａ）とを比較すると、図１４（Ｂ）では、例えば閾値０と１、２と３、４と５（連続する偶数と奇数）が入れ替えられていることがわかる。セル１３０１、１３０２、１３１１、１３１２の配置は、ディザマトリクス１３００と同様であるため、図１３Ｂのディザマトリクス１３１０は１２００ｄｐｉの解像度において、１４１線４５度の網点を形成する。

図１５は、実施形態２に係る図１３Ｂのディザマトリクス１３１０を用いて、それぞれ異なる入力画素値に対してハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータの一例を示す図である。

図１５（Ａ）は、ディザマトリクス１３１０を用いて入力画素値が全て「２７」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示している。図１５（Ａ）において、破線１５０１は副走査方向の上方向に１画素分のラインずらしを行うべき乗換ポイントを示している（図５（Ｂ）の乗換ポイントＰ3を参照）。この乗換ポイント１５０１を境に、第２領域内の網点が、副走査方向の上方向に１画素（１ライン）分ずれているのが分かる。そして、第１領域には、複数のオン画素が周期的に集まった網点１５０２が、第２領域には、複数のオン画素が周期的に集まり、網点１５０２よりも副走査方向に１画素ずれた網点１５０３が並んでいる。網点１５０２及び１５０３は、前述の図１０（Ａ）の網点１００２及び１００３と同様である。

図１５（Ｂ）は、ディザマトリクス１３１０を用いて入力画素値が全て「３１」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示している。前述したように、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）よりも入力画素値が大きく、網点１５０２と１５０３よりも１画素太った網点１５０４及び１５０５、１５０６、１５０７が周期的に並んでいることがわかる。

更に、図１５（Ｃ）は、ディザマトリクス１３１０を用いて入力画素値が全て「３５」である描画ビットマップにハーフトーン処理を行い、その後に位相乗換処理を行った２値のビットマップデータ（１２００ｄｐｉ）を示している。

このように図１５（Ｃ）は、図１５（Ｂ）よりも入力画素値が大きく、網点１５０４、１５０５、１５０６、１５０７よりも１画素太った網点１５０８及び１５０９が周期的に並んでいることがわかる。図１５（Ｂ）では、第１領域に２種類の網点１５０４及び１５０５が、第２領域にも２種類の網点１５０６及び１５０７が存在したが、図１５（Ｃ）では、第１領域には網点１５０８、第２領域には網点１５０９それぞれ１種類のみが存在する。

このように実施形態２に係るディザマトリクス１３１０を用いると、ある入力画素値では第一及び第二の各領域にそれぞれ一種類の網点が、それより大きい入力画素値では各領域に二種類の点対称な網点が、さらに大きい入力画素値では、各領域に一種類の網点が存在することを繰り返す。

図１６は、実施形態２に係る図１５（Ａ）（Ｂ）のそれぞれ２値のビットマップデータの一部を拡大した図である。

図１６（Ａ）は、図６（Ａ）と同様に、第１領域と第２領域とでＡレーザとＢレーザが露光するオン画素の数は変わらない。一方、入力画素値が大きい図１６（Ｂ）では、網点１５０４は第１領域においてＡレーザが５画素、Ｂレーザが４画素のオン画素を露光し、第２領域において網点１５０６はＡレーザが４画素、Ｂレーザが５画素のオン画素を露光する。第１領域の網点１５０４だけでは、ＡレーザとＢレーザにレーザビームの光量差がある場合に前述したディザマトリクス１３００と同じ問題が発生する。しかしながら、第１領域には網点１５０４に対して点対称になる網点１５０５が存在し、また第２領域には網点１５０７が存在する。このように第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて、点対称となる網点が存在するため、第１領域ではＡレーザ、Ｂレーザが共に９画素のオン画素を露光し、第２領域でもＡレーザ、Ｂレーザが共に９画素のオン画素を露光する。よって、例えＡレーザとＢレーザとの間でレーザビームの光量差があっても、上述した問題が発生しない。

尚、実施形態２では、１２００ｄｐｉにおいて、第一のベクトルが主走査方向に６、副走査方向に－６の成分、第二のベクトルが主走査方向に６、副走査方向に６の成分を持つ、１４１線４５度のディザマトリクスを例に説明したが、本発明はこれに限るものではない。

また実施形態２のディザマトリクスは、４つのセルを組み合わせて構成しているが、これに限るものではない。例えば、８個や１６個のセルを組み合わせて、そのうち半数のセルを、残り半数のセルに対して点対称な成長順のセルで配置するなどしても良い。

また実施形態２で用いるディザマトリクスは２値としたが、上述した二つの成長順を組み合わせていれば、多値のディザマトリクスを用いても良いことは言うまでもない。

また実施形態２で用いるレーザスキャナは２つのレーザを用いて描画すると説明したが、それに限るものではなく、例えば４つのレーザ等、２つ以外の複数のレーザを用いても良いことは言うまでもない。

以上説明したように実施形態２によれば、ディザマトリクスを構成する複数のセルにおいて、セルの成長順が基準となる点に対して、点対称になるディザマトリクスを用いる。これにより、複数レーザのレーザビームの光量差がある場合であっても、乗換ポイントを境にした第１領域と第２領域において、同一の網点を形成することが可能となり、いずれの領域においても同等な濃度や色味を再現することが可能となる。

（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。

１００…ＭＦＰ（複合機）、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０８…画像処理部、２０１…色変換部、２０２…ハーフトーン処理部、２０３…位相乗換部、８００，８１０，１３００，１３０１…ディザマトリクス

Claims (10)

1. 画像形成装置であって、
   入力した画像データに対してディザマトリクスを用いて複数の網点を含むハーフトーン画像データを形成するハーフトーン処理手段と、
   前記ハーフトーン処理手段により形成された前記ハーフトーン画像データのラインを副走査方向にずらすことでレーザビームの走査線の曲りを補正するように画像データを補正する補正手段と、
   前記補正手段により補正された画像データに基づいて画像を形成する像形成手段と、を有し、
   前記ハーフトーン画像データに含まれる前記複数の網点の半数は第１の成長順で網点が形成され、前記複数の網点の残りの半数は、前記第１の成長順に対して前記副走査方向に対称である第２の成長順で網点が形成されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像形成手段は電子写真方式で画像を形成し、かつ、副走査方向に複数行ごとに前記レーザビームを照射する２つの発光素子を有し、
   前記補正手段は、前記２つの発光素子が照射する前記レーザビームの曲がりを補正するように、前記レーザビームの曲がり特性で副走査方向に１画素分ずれる乗り換えポイントにおいて前記ハーフトーン画像データを副走査方向にずらすことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記乗り換えポイントに対して主走査方向の前後に位置している第１領域と第２領域のそれぞれでは、前記入力した画像データの画素値と前記ディザマトリクスとに基づいて、一種類、或いは二種類の線対称な網点が存在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. 前記第１領域と第２領域において前記２つの発光素子が発光する回数は同じであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ディザマトリクスは複数のセルを有し、前記複数のセルの半数を、残り半数のセルに対して線対称の成長順のセルとすることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ディザマトリクスは、少なくとも前記第１の成長順で複数の閾値が配置された第１セルと、前記第２の成長順で複数の閾値が配置された第２セルを有し、前記第１の成長順と前記第２の成長順が、最も低い２つの成長順の間に設定された基準となる点に対して点対称であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１セルと前記第２セルは前記ディザマトリクスにおいて、主走査方向に対応する方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記ディザマトリクスに含まれる複数のセルの総数は偶数であり、前記ディザマトリクスに含まれる前記第１セルと前記第２セルの総数は同数であることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 画像形成装置における画像形成方法であって、
   入力した画像データに対してディザマトリクスを用いて複数の網点を含むハーフトーン画像データを形成するハーフトーン処理工程と、
   前記ハーフトーン処理工程で形成された前記ハーフトーン画像データのラインを副走査方向にずらすことでレーザビームの走査線の曲りを補正するように画像データを補正する補正工程と、
   前記補正工程で補正された画像データに基づいて画像を形成する像形成工程と、を有し、
   前記ハーフトーン画像データに含まれる前記複数の網点の半数は第１の成長順で網点が形成され、前記複数の網点の残りの半数は、前記第１の成長順に対して前記副走査方向に対称である第２の成長順で網点が形成されることを特徴とする画像形成方法。
10. コンピュータを、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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