JP2009198727A - カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像形成装置において、誤判定なく画像を間引くことによって定着時にトナーが吹き飛ぶことを抑制する。
【解決手段】カラーの多値画像を二値化する際に、階調補正の情報を用いて閾値を補正して処理を行う。また、二値化された画像データに対して、尾引き現象抑制処理を行う際に、副走査方向のラインの切り替えが、参照ウィンドウ内にあるか否かでパターンマッチング用のパターンを切り替えて選択する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、像形成時の走査ラインの曲がりを画像データにより補正し、かつトナーの載り量を制御する画像形成装置及び、画像形成方法に関するものである。

近年、電子写真方式カラー画像形成装置における画像形成スピードの高速化のために、色材の数と同数の現像器及び感光ドラムを備え、画像搬送ベルト上や記録媒体上に順次異なる色の画像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置が増えている。このタンデム方式のカラー画像形成装置においては、レジストレーションずれを生じさせる複数の要因があることが既に知られており、それぞれの要因に対して様々な対処方法が提案されている。

その１つの要因が、偏向走査装置のレンズの不均一性や取り付け位置ずれ、偏向走査装置のカラー画像形成装置本体への組み付け位置ずれである。その場合、走査線に傾きや曲がりが生じ、その程度が色毎に異なることで、レジストレーションずれとなる。

このレジストレーションずれへの対処方法として特許文献１には、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ビットマップ画像データを補正し、その補正した画像を形成する方法が記載されている。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するため、機械的な調整部材や組立時の調整工程が不要となる点において、安価にレジストレーションずれを補正することができる。この電気的なレジストレーションずれ補正は、１画素単位の補正と１画素未満の補正に分かれる。１画素単位の補正は、図６に示す様に傾きと曲がりの補正量に応じて画素を１画素単位で副走査方向へオフセットさせる。すなわち、ラインを１ライン切り替えることになる。１画素未満の補正は、図７に示す様にビットマップ画像データの階調値を副走査方向の前後の画素で調整する。１画素未満の補正を実施することにより、１画素単位の補正により生じるオフセットさせた境界における不自然な段差を解消し、画像の平滑化（以下、ブレンディングと記述する）を図ることができる。

また、定着手段としてトナー画像を熱圧定着させるヒートローラ方式やフィルム加熱方式等の熱圧定着装置が汎用されている。このような定着装置を具備させた画像形成装置においては、定着装置に搬送されてきた記録媒体上の未定着トナー画像のトナーの一部が定着ニップ部直前で記録媒体搬送方向上流側に向けて吹き飛ばされる現象がある。吹き飛ばされたトナーは、記録媒体搬送方向上流側に０．１〜１ｍｍ程度ずれて、画像が尾を引いているように見え、尾引き（以下、尾引き現象と記述する）と呼ばれるひげ状の画像不良になる。主走査方向の直線を画像出力した場合、図８に示すように、記録媒体１１上にトナーにより記録された線８１の副走査方向の後端のトナーが飛び散って、画像を乱すという問題が発生していた。

この問題は、通常のオフィス環境下で発生し、特に湿度が高いほど発生しやすいことが分かっている。これは図９に示す原因により生じている。つまり、記録媒体１１中の水分が定着過程における急激な温度上昇及び上下ローラ（定着ローラ３２及び加圧ローラ３３）による圧迫により爆発的に蒸発し、トナー同士の場合、水蒸気が力の弱い後端から抜け出す。この際に同時にトナーも飛び散る。また、この現象は、副走査方向の直線幅が約１００μｍ〜１０００μｍの時に発生しやすいことが経験的に知れている。

上記の問題を解決するために、特許文献２では画像パターンを選択して抽出し、その画像パターンを用いることで画像領域部分を所定の割合で間引き、上記の画像パターンの面積によって画像データの間引きの手法を可変とする方法が記載されている。

特開２００４−１７０７５５号公報 特開２０００−１７５０２９号公報

しかしながら、上述した電気的なレジストレーションずれ補正と尾引き現象抑制処理を同時に行う場合、以下のような課題がある。

副走査方向へのラインの切り替えをする前に尾引き現象抑制処理を行うと、その後に副走査方向へのラインの切り替えを行い、さらに画像の平滑化を行うために１画素未満の階調補正が行われることになる。したがって、尾引き現象抑制処理のための判定をおこなった後にも画像補正が行われてしまうため、尾引き現象抑制処理をする必要がないと判定された個所でも尾引き現象が生じてしまう可能性がある。この様子を図１０を用いて説明する。元のビットマップイメージに対して、尾引き現象抑制処理を施し、１００１及び１００２の２画素が尾引き現象抑制処理におけるパターンマッチングにヒットして間引きが行われる。その後は、副走査方向へのライン切り替え、さらにブレンディング処理が行われる。ブレンディングの判定は、様々な画像パターンによって判定されるため、その後トナーの載り量は判定結果によって変わってくる。そのため、副走査方向のライン切り替え、ブレンディング処理の前では尾引き現象の抑制をする必要がないと判定された個所でも、最終的に記録媒体上に印刷された画像が尾引きしてしまうケースも生じる可能性がある。このケースの場合では、結果的に図１１に示すように、１００１、１００２の画素の他、１００３及び１００４の画素の間引きも行う必要があった。このように、ブレンディング処理により、間引き処理を行うか否かの判定に誤判定が生じる可能性がある。

また、副走査方向へのラインの切り替え、ブレンディングの判定を行った後で尾引き現象抑制処理のための判定を行うと、画像パターンを選択する際に、画像が副走査方向に切り替えているため、ラインの切り替え前後で正常なパターンの抽出ができない。

本発明は上述した従来の技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、レジストレーションずれを電気的に補正するカラーのタンデム機において、尾引き現象抑制処理を正常に行うことを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像形成装置であって、レジストレーションのずれ量に基づき副走査方向のラインの切り替えを行うことによってレジストレーションずれを補正する手段と、画像データの階調を補正するか否かを判定し、当該判定結果により決まる閾値を用いて多値の画像データの二値化処理を行う手段と、二値化された画像データ群からなる参照ウィンドウを生成する手段と、ラインの切り替えが、生成された参照ウィンドウに含まれるか否かを判定する手段と、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれると判定された場合にライン切換部用のパターンマッチング用の第１のパターンを選択し、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に通常のパターンマッチング用の第２のパターンを選択する手段と、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に参照ウィンドウと第１のパターンとを比較し、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれると判定された場合に第２のパターンに応じた参照ウィンドウと第２のパターンとを比較する手段と、比較する手段が比較した結果、双方が一致した場合に参照ウィンドウ内の注目画素位置の画素を間引く手段とを備えることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像形成装置であって、レジストレーションのずれ量に基づき副走査方向のラインの切り替えを行うことによってレジストレーションずれを補正する手段と、画像データの１画素未満の補間処理である階調を補正するか否かを判定し、当該判定結果により決まる閾値を用いて多値の画像データの量子化処理を行う手段と、量子化された画像データ群からなる参照ウィンドウを生成する手段と、参照ウィンドウが尾引き現象抑制用のパターンと一致した場合、参照ウィンドウ内の注目画素の位置の画素を間引く手段とを備えることを特徴とする。

本発明の画像形成方法は、像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像方法であって、レジストレーションのずれ量に基づき副走査方向のラインの切り替えを行うことによってレジストレーションずれを補正するステップと、画像データの階調を補正するか否かを判定し、当該判定結果により決まる閾値を用いて多値の画像データの二値化処理を行うステップと、二値化された画像データ群からなる参照ウィンドウを生成するステップと、ラインの切り替えが、生成された参照ウィンドウに含まれるか否かを判定するステップと、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれると判定された場合にライン切換部用のパターンマッチング用の第１のパターンを選択し、ラインの切り替えが、参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に通常のパターンマッチング用の第２のパターンを選択するステップと、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に参照ウィンドウと第１のパターンとを比較し、ラインの切り替えが参照ウィンドウに含まれると判定された場合に第２のパターンに応じた参照ウィンドウと第２のパターンとを比較するステップと、比較するステップにおいて比較した結果、双方が一致した場合に参照ウィンドウ内の注目画素位置の画素を間引くステップとを含むことを特徴とする。

本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに、上記のカラー画像形成方法を実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。

本発明のプログラムは、コンピュータに、上記のカラー画像形成方法を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像形成装置において、良好に尾引き抑制ができるという効果がある。

また、本発明によれば、二値化処理のための閾値をブレンディングの判定結果をフィードバックして決定することで、尾引き現象抑制のための間引きをするか否かの誤判定を少なくすることが可能になる。

また、本発明によれば、副走査方向のラインの切り替えに関しては、尾引き現象抑制のパターンマッチング用のパターンを同様にラインで切り替えたパターンを予め用意することでパターンマッチングを行うことが可能になる。

以上の通り、本発明によれば、正常にパターンマッチングを行うことができ、尾引き現象を抑制することが可能になる。

以下、図面を参照して、本発明に係わる好適な実施の形態を説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

図１は、実施例１の電子写真方式カラー画像形成装置において、静電潜像作成に関係する各ブロックの構成を説明する図である。

カラー画像形成装置は画像形成部４０１とプリンタコントローラ４０２により構成し、プリンタコントローラ４０２でビットマップ画像情報を生成し、それに基づき画像形成部４０１が記録媒体上への画像形成を行う。

図２は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図である。図２を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成部４０１の動作を説明する。

画像形成部４０１は、プリンタコントローラ４０２が処理した露光時間に応じて露光光を駆動し、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。画像形成部４０１は、この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１１へ転写し、その記録媒体上の多色トナー像を定着させる。

帯電手段は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のステーション毎に感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを帯電させるための４個の帯電注入器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを備えている。各帯電注入器にはスリーブ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳを備えている。

感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成される。図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。

露光手段は、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへレーザスキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋより露光光を照射し、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ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ように構成している。

現像手段は、上記の静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを備える。各現像器には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。なお、各々の現像器２６は脱着が可能である。

転写手段は、感光体２２から中間転写体２８へ単色トナー像を転写するために、中間転写体２８を時計周り方向に回転させる。そして、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋとその対向に位置する一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの回転に伴って、単色トナー像を転写する。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、効率良く単色トナー像を中間転写体２８上に転写する。これを一次転写という。

更に転写手段は、ステーション毎に単色トナー像を中間転写体２８上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体２８の回転に伴い二次転写ローラ２９まで搬送する。さらに記録媒体１１を給紙トレイ２１から二次転写ローラ２９へ狭持搬送し、記録媒体１１に中間転写体２８上の多色トナー像を転写する。この二次転写ローラ２９に適当なバイアス電圧を印加し、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、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。

定着手段は、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。

トナー定着後の記録媒体１１は、その後、図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。

クリーニング手段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。

レジストレーション検知センサ４１は、中間転写体２８へ対向する位置に配置されている。中間転写体２８上にレジストレーション検知用パッチ６４を形成し、パッチの検知タイミングから各色のレジストレーションずれの量を判断する。図３はその一例を示しており、走査方向に３個のレジストレーション検知センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｃを備え、各センサの真下をＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色のレジストレーション検知用パッチ６４が通過する。図３の様に走査方向の左・中央・右の３箇所でレジストレーションずれを検知することにより、走査線の傾き及び湾曲の大きさがわかる。左右２箇所のみにレジストレーション検知センサ４１を備えるカラー画像形成装置も有り、その場合は傾きの大きさのみが分かる。レジストレーション検知センサ４１の構成の一例を図４に示す。ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイオードなどの受光素子５２、受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。受光素子５２はトナーパッチからの反射光強度を検出する。図４は正反射光を検出する構成になっているもののそれに限るものではなく、乱反射光を検出しても良い。なお、発光素子５１と受光素子５２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。

図５を用いて、走査線のレジストレーションずれを説明する。３０１は理想的な走査線であり感光体２２の回転方向に対して垂直に走査がおこなわれる。３０２は感光体２２の位置精度や径のずれ、および各色のスキャナ部２４における光学系の位置精度に起因する、傾きおよび湾曲が発生した実際の走査線である。このような走査線の傾きおよび湾曲の大きさがＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像ステーション毎に異なるため、中間転写体２８上に全色のトナー像を転写した画像においてレジストレーションずれが発生する。本実施例では、主走査方向（Ｘ方向）において、印字領域の走査開始位置となるポイントＡを基準点として、複数のポイント（ポイントＢ、ポイントＣ、ポイントＤ）で、理想的な走査線３０１と実際の走査線３０２の副走査方向のずれ量を測定する。そのずれ量を測定したポイントごとに複数の領域（Ｐａ−Ｐｂ間を領域１、Ｐｂ−Ｐｃ間を領域２、Ｐｃ−Ｐｄ間を領域３とする）に分割して考える。各ポイント間を結ぶ直線（Ｌａｂ、Ｌｂｃ、Ｌｃｄ）により、各領域の走査線の傾きを近似した。従って、ポイント間のずれ量の差（領域１はｍ１、領域２はｍ２−ｍ１、領域３はｍ３−ｍ２）が正の値である場合、該当領域の走査線は右上がりの傾きを有することを示している。また、負の値である場合、右下がりの傾きを有することを示す。

再び図１に戻って、本実施例の形態に係るカラー画像形成システムの構成を説明する。４０３はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ：ネットワークインターフェイスカード）部であり、ネットワークを介して外部装置であるコンピュータ装置とプリンタコントローラ４０２との間のインターフェースとして機能する。

４０４はスキャナ部であり、原稿の画像を読み取り、読み取った原稿画像に応じた画像データをＩＰ部４０５に転送する。ＩＰ部４０５は画像処理部であり様々な画像処理を施すことができる。

４０６はＦＡＸ部であり、電話回線を介して受信した圧縮画像データを圧縮・伸張部４２４で伸長して、伸長されたデータを転送する。また、圧縮・伸張部４２４で圧縮された画像データを電話回線を介して送信する。送受信する画像データは、ハードディスク４１０に一時的に保存することができる。

操作部４０７は様々なユーザインターフェースを備えており、操作することによって画像形成装置を所望の動作をさせることができる。

４０８はＲＡＭであり、スキャナ部４０４もしくはＮＩＣ部４０３から送信されてきた画像データを一時的に保存したり、不図示のＣＰＵのワークメモリとして使用する。

４０９はハードディスク制御部であり、ハードディスク４１０が接続されている。ハードディスク制御部４０９は圧縮・伸張部４２４で圧縮された画像データを検索するためのＩＤ（識別子）番号と共にハードディスク４１０に記憶させる。また、ハードディスク制御部４０９は、後述する不図示のコンピュータもしくは総サブ４０７から入力され、転送されたコードデータに基づいて、ハードディスク４１０に記憶されている圧縮データを検索し、該検索された圧縮画像データを読み出して再び転送する。また、ハードディスク４１０は、画像形成装置が動作するための制御プログラムも格納されていても良い。

次に、カラー画像形成装置における画像処理部の処理について説明する。不図示のコンピュータ装置等から受信する印刷データより、画像生成部４１５は、印刷処理が可能なラスターイメージデータを生成し、ＲＧＢデータおよび各画素のデータ属性を示す属性データとして画素毎に出力する。４１４は色空間変換部であり、ＲＧＢデータを画像形成部４０１のトナー色にあわせてＣＭＹＫデータに変換し、ハーフトーン処理部４１３によってハーフトーンされた後にＣＭＫＹデータをＲＡＭ４０８へ格納する。ＲＡＭ４０８は、先に述べたように、印刷処理を行うラスターイメージデータを一旦格納するものであり、１ページ分のイメージデータを格納するページメモリ、または、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリである。

４１８Ｃ，４１８Ｍ，４１８Ｙ，４１８Ｋは、プリンタＩ／Ｆであり、基本的には画像の位置制御、画像の出力フォーマット変換を行う。プリンタＩ／Ｆは、ＤＭＡコントローラ４１９と、ブレンディング判定部４２０と、尾引き現象抑制処を行う尾引き現象抑制処理部４２１を備える。ＤＭＡコントローラ４１９は、走査線の傾き及び湾曲によるレジストレーションずれを副走査方向にラインの切り替えを行う。ブレンディング判定部４２０は、平滑化を行うか否かを判定する。本実施例では、尾引き現象抑制処理部４２１をブレンディング判定部４２０の後段に配置していることに特徴があり、ブレンディング判定部４２０の判定結果が尾引き現象抑制処理部４２１で使用することができる。プリンタＩ／Ｆの各々の処理の詳細は、後述する。その後、レジストレーションずれを補正した画像は、画像形成部４０１に転送され、不図示のブレンディング処理部で１画素未満の画像の補正処理を行う。最後にパルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）手段４２２Ｃ，４２２Ｍ，４２２Ｙ，４２２Ｋにおいてレーザスキャナ部２３Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの露光時間へ変換される。

次に、本実施例におけるレジストレーションずれの補正方法の詳細について、図１を用いて説明する。大まかな流れは、以下の通りである。

１．レジストレーションずれ量記憶手段４１１へレジストレーションずれプロファイル情報４１６Ｙ〜４１６Ｋを格納する。

２．レジストレーションずれプロファイル情報４１６Ｙ〜４１６Ｋ及びエンジンプロファイル情報４１７に基づき、レジストレーションずれ補正量演算手段４１２Ｃ〜４１２Ｋにて、各色各画素の補正量を演算する。

３．計算された各画素の補正量に基づき、ＤＭＡコントローラ４１９にて、レジストレーションずれによるビットマップデータの補正を行う。

以下、１〜３のそれぞれについて説明する。

１では、レジストレーションずれプロファイル情報４１６Ｙ〜４１６Ｋを、画像形成部４０１に搭載されたレジストレーションずれ量記憶手段４１１へ格納する。プロファイルの形式は、例えば図５に示す様に、色毎に複数のポイントで測定した実際の走査線３０２と理想的な走査線３０１の副走査方向のずれ量である。図１２に示す表は、レジストレーションずれ量記憶手段４１１に記憶される情報の一例である。尚、プロファイルの形式はこれに限ることはなく、走査線の傾きおよび湾曲の特性が分かるものであれば良い。

２では、レジストレーションずれ補正量演算手段４１２にてレジストレーションずれ量記憶手段４１１に記憶されたレジストレーションずれプロファイル情報４１６Ｙ〜４１６Ｋに基づき、レジストレーションずれを相殺する補正量を算出する。この補正量は後にＤＭＡコントローラ４１９、ブレンディング判定部４２０、及び尾引き現象抑制処理部４２１で使用される。主走査方向の座標データをｘ（ドット）、副走査方向のレジストレーションずれ補正量をΔｙ（ドット）とした場合、図５における各領域の演算式を以下に示す。（画像形成解像度をｒ（ｄｐｉ）とする）
領域１：Δｙ１ ＝ ｘ ＊ （ ｍ１ ／ Ｌ１ ）
領域２：Δｙ２ ＝ ｍ１／ｒ ＋ （ ｘ − （Ｌ１／ｒ） ） ＊ （ （ｍ２ − ｍ１ ） ／ （Ｌ２ − Ｌ１ ） ）
領域３：Δｙ３ ＝ ｍ２／ｒ ＋ （ ｘ − （Ｌ２／ｒ） ） ＊ （ （ｍ３ − ｍ２ ） ／ （Ｌ３ − Ｌ２ ） ）
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、印刷開始位置から、領域１、領域２、領域３の左端までの主走査方向の距離（単位ｍｍ）である。ｍ１、ｍ２、ｍ３は領域１、領域２、領域３の左端における理想的な走査線３０１と、実際の走査線３０２のずれ量である。

以下各領域での傾きは、測定点で偏差からもとまり、全領域内の各画素での露光ユニットプロファイルデータからのｙｓは、
Δｙｓ ＝ ｘ ＊ （ｍ１／Ｌ） （０≦ｘ＜Ｌ１）
ｍ１／ｒ ＋ （ ｘ − （Ｌ１／ｒ） ） ＊ （ （ｍ２ − ｍ１ ） ／ （Ｌ２ − Ｌ１ ） ） （Ｌ１≦ｘ＜Ｌ１＋Ｌ２）
ｍ２／ｒ ＋ （ ｘ − （Ｌ２／ｒ） ） ＊ （ （ｍ３ − ｍ２ ） ／ （Ｌ３ − Ｌ２ ） ） （Ｌ１＋Ｌ２≦ｘ≦Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）
このｙｓを決定後、ｙｓが本画像形成解像度における整数ドット分に達するｘの値を算出し、そのｘにてＤＭＡコントローラ４１９の垂直方向の読み出し位置を変更する。

３は、計算された各画素の補正量に基づき、ＤＭＡコントローラ４１９にて、ビットマップデータの補正を行う。補正処理部は、主走査方向および副走査方向の座標位置データと、レジストレーションずれ補正量演算手段４１２より得られる補正量Δｙに基づき、１画素単位でのレジストレーションずれ補正を行い、出力画像データの再構成を行う。

図６を用いて、ＤＭＡコントローラ４１９における１画素単位でのレジストレーションずれ補正、つまりラインの切り替えに関して説明する。ＤＭＡコントローラ４１９は、図６（ａ）のように直線で近似された走査線のレジストレーションずれ情報から求められるレジストレーションずれ補正量Δｙの整数部分の値に応じて、画像データの副走査方向の座標をオフセットする。例えば図６（ｂ）に示すように、副走査方向の座標位置がｎライン目のデータを再構成する場合を考える。主走査方向の座標位置をＸとすると、主走査方向のＸ座標において１の領域ではレジストレーションずれ補正量Δｙが０以上１未満であり、ＲＡＭからｎライン目のデータを読み出す。２の領域ではレジストレーションずれ補正量Δｙが１以上２未満であり、１ライン分オフセットした位置のビットマップ画像、つまりＲＡＭからｎ＋１ライン目のデータを読み出すように座標変換処理を行う。同様に３の領域ではｎ＋２ライン目、４の領域ではｎ＋３ライン目のデータを読み出すように座標変換処理を行う。以上の方法により出力画像データの再構成を行う。図６（ｃ）は、ＤＭＡコントローラ４１９により画素単位でのレジストレーションずれ補正をおこなった画像データを像担持体に露光した露光イメージである。

図７を用いて、ブレンディング判定部４２０における１画素未満のレジストレーションずれ補正、つまりレジストレーション補正量Δｙの小数点以下のずれ量の補正の判定方法を説明する。

図７（ａ）は、右上がりの傾きを有する走査線のイメージである。図７（ｂ）は階調値変換前の水平な直線のビットマップイメージであり、図７（ｃ）は（ａ）の走査線の傾きによるレジストレーションずれを相殺するための（ｂ）の補正イメージである。（ｃ）の補正イメージを実現するために、副走査方向の前後の画素の階調値調整をおこなう。この後に、ブレンディング判定部４２０において、スクリーン、地紋、パターン画像、誤差拡散などの画像判定処理により、平滑化の補間処理を行うか否かの判定を行う。ここで、地紋とは複製防止のセキュリティ技術で、隠し文字を画像データの中に埋め込み、コピー時に隠し文字が浮き上がる技術である。例えば、画像が地紋であると判定されれば、ブレンディング処理は行われない。これは、ブレンディング処理を行うことで、これらの画像のデコードに影響が出ることを避けるためである。このブレンディング判定結果は、画像データと共に画像形成部４０１に転送され、不図示のブレンディング処理部で１画素未満の補間処理が行われる。

図７（ｄ）は、ブレンディング判定部４２０の判定結果に従って、１画素未満の補間処理を行ったビットマップイメージである。図７（ｅ）は、補間処理されたビットマップイメージの像担持体での露光イメージであり、主走査ラインの傾きが相殺され、水平な直線が形成されることになる。

次に、通常の尾引き現象抑制の処理について説明する。通常の尾引き現象抑制のための処理は、パターンマッチングと置き換え処理の二つの処理に分けられる。画像データから参照すべきウィンドウを生成し、複数ある尾引き判定パターンとパターンマッチングを行う。いずれかの尾引き判定パターンとマッチングしたら、注目画素を“０”に置き換え、マッチングしなかったら注目画素をそのまま出力するものである。マッチングするためのパターンは複数あり、これらを組み合わせることにより、尾引き現象抑制の強、中、弱を選択することができる。組み合わせの例を図１３に示す。

本発明のカラー画像形成装置では、多値の画像データを最終的に画像形成部４０１に送信して印刷を行う。ここで、多値の画像データとは、例えば２ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌや４ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌを指している。前述したように、尾引き判定用パターンとパターンマッチングを行うためには、まず多値の画像データを二値化する必要がある。通常の二値化の手法としては、ある閾値を設け、その値より画素値が大きいもしくは等しければ‘１’、そうでなければ‘０’に変換する単純二値化が一般的である。しかし、このように単純二値化を用いてしまうと、その後にブレンディング処理がなされるため、実際に露光される画素値とは異なった画素値でパターンマッチングを行うことになってしまう。したがって、尾引き現象を抑制するためのマッチングにおいて誤判定が生じてしまう可能性がある。そこで、本実施例ではまず尾引き現象抑制用のパターンとパターンマッチングを行う前に、ブレンディング判定部４２０Ｙ〜４２０Ｍの判定結果をフィードバックして二値化処理（量子化処理）を行う。これによって、その後のパターンマッチングにおいて誤判定を生じにくくしている。

次に、本発明の実施例に適用されるカラー画像形成装置の尾引き現象抑制処理の一連の流れを図１４のフローチャート及び図１５、図１６、図１７、図１８を参照して説明する。

まずステップＳ１４０１において、注目画素のブレンディング処理をすべきと判定されているか否かをチェックする。つまり、ブレンディング判定部４２０の判定結果のＯＮ／ＯＦＦをチェックする。このブレンディング処理のＯＮ／ＯＦＦ判定結果によって、二値化を行うための閾値が変わることになる。もし、ステップＳ１４０１において、注目画素のブレンディング判定結果がＯＮであった場合、ステップＳ１４０２で閾値に補正をして二値化処理を行う。図１５は、ステップＳ１４０２、Ｓ１４０３の二値化処理の方法の一例を示している。この例では、二値化処理のための閾値を‘８’と指定している。但し、ブレンディングがＯＮと判定されている画素に対しては、最終的にブレンディング処理された後の画素値が大きくなるため、ブレンディングがＯＮの画素の二値化処理に用いる閾値に補正を施している。ここでは、ブレンディングＯＮの時の補正値を‘５’と設定している。この場合には、ブレンディング判定がＯＮの画素に対しては、元の閾値である‘８’から補正値である‘５’を引いた値‘３’を新しい閾値として二値化処理を行う。すなわち、二値化処理において‘１’に判定され易くしている。一方、ステップＳ１４０１で注目画素のブレンディング判定結果がＯＦＦであった場合は、ステップＳ１４０３で、元の閾値である‘８’を使用して二値化処理を行うことになる。この例では、ブレンディング判定部４２０の判定結果が１ビットの情報、すなわちＯＮかＯＦＦかだけであったが、判定結果が多値である場合には以下のように応用ができる。ブレンディング判定部４２０の判定結果が２ビットあると、４段階のブレンディング情報を示すことが可能になる。この時には、図１９に示すようなＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、二値化処理のための補正値を算出しても良い。判定結果が大きい程、閾値は小さくなるため‘１’に判定され易くなる。

二値化処理された画像データは、その後、尾引き現象抑制処理のパターンマッチングのために不図示のラインメモリに格納される。

次に、ステップＳ１４０４以降の尾引き現象抑制のパターンマッチングの処理を説明する。副走査方向のライン切り替えのポイントがどこにあるかは画像形成部４０１によって一意に定まる。また、ラインの切り替えポイントにおいて、切り替えが上方向に発生しているか、それとも下方向に発生しているかも一意に定まっている。従って、尾引き現象抑制処理部４２１も、予めどこの画素でどちらの方向にラインの切り替えが発生しているかは既知である。まず、ステップＳ１４０４において、不図示のラインメモリに格納されている二値化処理された画像データから参照する参照ウィンドウを生成する。参照ウィンドウは、パターンマッチングに必要な画素数分（画像データ群）だけ参照され、例えば１４×７等のサイズの参照ウィンドウが生成される。この参照ウィンドウ生成の際に、参照ウィンドウ内に副走査方向のラインの切り替えポイントが含まれるか否かの判定を行う。もし、参照ウィンドウ内にラインの切り替えポイントが含まれていない場合は、ステップＳ１４１０において、ライン切り替えポイントが参照ウィンドウ内のどこにあるかを示すカウンタ（Ｃｎｔ）の値を初期化する。その後、ステップＳ１４１１で、通常の尾引き現象抑制処理のパターンマッチング用のパターン（第２のパターン）と参照ウィンドウとをパターンマッチングする。すなわち、両パターンを比較して一致するかどうかを判定する。尾引き現象抑制処理用のパターンは数種類あり、全てのパターンとパターンマッチングを行う。図１６に例を示す。

一方、ステップＳ１４０５において、参照ウィンドウ内に副走査方向のラインの切り替えポイントが含まれると判定された場合、ステップＳ１４０５において、カウンタ（Ｃｎｔ）の値を１インクリメントする。これは参照ウィンドウ内の一番右端の画素において副走査方向のラインの切り替えポイントがあることを示している。

次に、ステップＳ１４０６において、副走査方向のラインの切り替えが上方向であるか、下方向であるかを判定する。もし、ラインの切り替え方向が上方向であれば、上方向に切り替えた尾引き現象抑制のパターンマッチング用のパターンの中から、カウンタ（Ｃｎｔ）の値の場所で切り替えたパターンを全て選択する。この際、尾引き現象抑制のパターンマッチング用のパターンはラインの切り替えが発生しているため、通常のパターンよりも副走査方向に１ライン分だけ多くなっている。したがって、ステップＳ１４０４において、参照ウィンドウ内に副走査方向のラインの切り替えポイントが含まれる場合には、参照ウィンドウも１ライン分増やして新たに生成することになる。通常の参照ウィンドウのサイズが１４×７であるならば、ラインの切り替えポイントが含まれる場合には、（第２のパターンに応じた参照ウィンドウ）１４×８のサイズになる。図１６の（１６−ａ）のパターンを例にとると、カウンタ（Ｃｎｔ）の値によって、図１７に示すようなパターンを選択することになる。

一方、ステップＳ１４０６において、副走査方向のラインの切り替えが下方向であれば、下方向に切り替えた尾引き現象抑制のパターンマッチング用のパターンの中から、カウンタ（Ｃｎｔ）の値の場所で切り替えたパターンを全て選択する。図１６の（１６−ａ）のパターンを例にとると、カウンタ（Ｃｎｔ）の値によって、図１８に示すようなパターンを選択することになる。

ステップＳ１４０７、及びステップＳ１４０８において、それぞれ選択された全てのパターン（ライン切換部用の第１のパターン）と参照ウィンドウとでパターンマッチングを行う（ステップＳ１４０９）。

ステップＳ１４１２において、ステップＳ１４０９又はＳ１４１１における比較結果を受け、双方のパターンマッチングがヒットすれば、ステップＳ１４１３で注目画素位置の多値データの間引き処理が行われる。間引き処理は、元の参照ウィンドウの内の注目画素の多値データを白画素に置き換える処理である。ステップＳ１４１２で全ての尾引き現象抑制のパターンとマッチングしなかった場合には、そのまま注目画素を出力することになる。上記のフローを全画素に対して行うことによって、尾引き現象抑制処理を行っている（ステップＳ１４１４）。

（その他の実施形態）
本発明は、前述の実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体をシステムあるいは装置に装着し、システム等のコンピュータが記録媒体からプログラムコードを読み取り実行することによっても達成される。記録媒体はコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成する。また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現されてもよい。また、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張カードや機能拡張ユニットに書込まれた後、機能拡張カード等がプログラムコードの指示に基づき処理の一部または全部を行うことで、前述の実施例を実現してもよい。

本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納される。

本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、カラー画像形成装置の静電潜像作成に関係するブロックの構成図の一例である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、カラー画像形成装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、レジストレーション検知用パッチの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、レジストレーション検知センサの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、レジストレーションずれを説明する図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、１画素単位のレジストレーションずれ補正の方法を説明する図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、１画素未満のレジストレーションずれ補正の方法を説明する図である。 従来の画像形成装置における尾引き現象を示す図である。 従来の画像形成装置における尾引き現象発生メカニズムを示す簡略図である。 副走査方向のライン切り替え、ブレンディング判定処理より前に尾引き現象抑制処理を行った場合における課題を示す図である。 図１０に示した課題に対して、本来間引かれるべき画素を示した図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、レジストレーションずれ量記憶手段に記憶される情報の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、尾引き現象抑制の強、中、弱の間引きを表す一例である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、尾引き現象抑制処理部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、二値化処理の処理内容を説明する図である。 従来の画像形成装置における尾引き現象抑制のパターンマッチング用のパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、参照ウィンドウ内に上方向のライン切り替えポイントが含まれた場合のパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、参照ウィンドウ内に下方向のライン切り替えポイントが含まれた場合のパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置における、ブレンディング判定部の判定結果が多値であった場合の補正値の算出方法を示す図である。

符号の説明

１１ 記録媒体
３２ 定着ローラ
３３ 加圧ローラ
４０１ 画像形成部
４０２ プリンタコントローラ
４０３ ＮＩＣ部
４０４ スキャナ部
４０５ ＩＰ部
４０６ ＦＡＸ部
４０７ 操作部
４０８ ＲＡＭ
４０９ ハードディスク制御部
４１０ ハードディスク
４１１ レジストレーションずれ量記憶手段
４１２ レジストレーションずれ補正量演算手段
４１３ ハーフトーン処理部
４１４ 色空間変換部
４１５ 画像製西部
４１６ レジストレーションずれプロファイル
４１７ エンジンプロファイル
４１８ プリンタＩ／Ｆ
４１９ ＤＭＡコントローラ
４２０ ブレンディング判定部
４２１ 尾引き現象抑制処理部
４２２ ＰＷＭ

Claims (11)

1. 像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像形成装置であって、
   レジストレーションのずれ量に基づき副走査方向のラインの切り替えを行うことによってレジストレーションずれを補正する手段と、
   画像データの階調を補正するか否かを判定し、当該判定結果により決まる閾値を用いて多値の画像データの二値化処理を行う手段と、
   前記二値化された画像データ群からなる参照ウィンドウを生成する手段と、
   前記ラインの切り替えが前記生成された参照ウィンドウに含まれるか否かを判定する手段と、
   前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれると判定された場合に前記ライン切換部用のパターンマッチング用の第１のパターンを選択し、前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に通常のパターンマッチング用の第２のパターンを選択する手段と、
   前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に前記参照ウィンドウと前記第１のパターンとを比較し、前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれると判定された場合に前記第２のパターンに応じた参照ウィンドウと前記第２のパターンとを比較する手段と、
   前記比較する手段が比較した結果、双方が一致した場合に前記参照ウィンドウ内の注目画素位置の画素を間引く手段と
   を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記二値化処理を行う手段は、前記判定結果によって二値化処理のための閾値を補正することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 前記パターンを選択する手段は、前記ラインの切り替えが上方向に切り替わっているか、下方向に切り替わっているか、又は、前記参照ウィンドウのどこで切り替わっているかにより、前記第１のパターンを選択することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 前記参照ウィンドウを生成する手段は、前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれると判定された場合に、前記参照ウィンドウを１ライン分増やして抽出することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
5. 像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像形成装置であって、
   レジストレーションのずれ量に基づき副走査方向のラインの切り替えを行うことによってレジストレーションずれを補正する手段と、
   画像データの１画素未満の補間処理である階調を補正するか否かを判定し、当該判定結果により決まる閾値を用いて多値の画像データの量子化処理を行う手段と、
   前記量子化された画像データ群からなる参照ウィンドウを生成する手段と、
   前記参照ウィンドウが尾引き現象抑制用のパターンと一致した場合、前記参照ウィンドウ内の注目画素の位置の画素を間引く手段と
   を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 像形成時のレジストレーションのずれを画像データにより補正して画像を形成するカラー画像方法であって、
   レジストレーションのずれ量に基づき副走査方向のラインの切り替えを行うことによってレジストレーションずれを補正するステップと、
   画像データの階調を補正するか否かを判定し、当該判定結果により決まる閾値を用いて多値の画像データの二値化処理を行うステップと、
   前記二値化された画像データ群からなる参照ウィンドウを生成するステップと、
   前記ラインの切り替えが前記生成された参照ウィンドウに含まれるか否かを判定するステップと、
   前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれると判定された場合に前記ライン切換部用のパターンマッチング用の第１のパターンを選択し、前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に通常のパターンマッチング用の第２のパターンを選択するステップと、
   前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれないと判定された場合に前記参照ウィンドウと前記第１のパターンとを比較し、前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれると判定された場合に前記第２のパターンに応じた参照ウィンドウと前記第２のパターンとを比較するステップと、
   前記比較するステップにおいて比較した結果、双方が一致した場合に前記参照ウィンドウ内の注目画素位置の画素を間引くステップと
   を含むことを特徴とするカラー画像形成方法。
7. 前記二値化処理を行うステップは、前記判定結果によって二値化処理のための閾値を補正することを特徴とする請求項６記載のカラー画像形成方法。
8. 前記パターンを選択するステップは、前記ラインの切り替えが上方向に切り替わっているか、下方向に切り替わっているか、又は、前記参照ウィンドウのどこで切り替わっているかにより、前記第１のパターンを選択することを特徴とする請求項６記載のカラー画像形成方法。
9. 前記参照ウィンドウを生成するステップは、前記ラインの切り替えが前記参照ウィンドウに含まれると判定された場合に、前記参照ウィンドウを１ライン分増やして抽出することを特徴とする請求項６記載のカラー画像形成方法。
10. コンピュータに、請求項６〜９のいずれか１項に記載のカラー画像形成方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
11. コンピュータに、請求項６〜９のいずれか１項に記載のカラー画像形成方法を実行させるためのプログラム。

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