JP2021030598A - 画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】走査線の傾斜に起因する画質の劣化を簡易な調整処理で抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】主走査方向の画像形成可能幅の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理部１１と、画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、画像境界位置で画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割部１３と、校正データを使用して複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して色ズレを抑制する補正処理部１２とを備える。画像領域分割部１３は、画像調整領域の幅を構成する画素数のディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して画像境界位置を決定する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関し、特に校正処理に関する。

近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、高解像度化が進められ、高精細な画像出力を可能としている。このような画像形成装置では、感光体ドラム上に走査する走査線の僅かな湾曲や傾斜が画質に影響を与えることが分かってきた。このような問題に対して、特許文献１は、主走査方向に画像データを複数の区間に分割し、副主走査方向において各区間の画像を湾曲や傾斜（スキューとも呼ばれる。）が生じている方向と逆方向にシフトする調整処理を新たに導入することで湾曲や傾斜の画質への影響を抑制する方法を提案している。

特開２００９−２７６８３号公報

しかしながら、従来技術は、新たに導入される調整処理の処理コストについては十分な検討がなされていなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、走査線の傾斜に起因する画質の劣化を簡易な調整処理で抑制するための技術を提供することを目的とする。

本発明は、複数の色材を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置を提供する。前記画像形成装置は、複数のディザマトリックスを使用して前記入力画像データに対してハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理部と、前記複数の色材で形成される画像の色ズレであって、画像形成が可能な主走査方向の幅である画像形成可能幅の主走査方向の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理部と、前記画像形成可能幅内において、前記入力画像データによって画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、前記複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、前記決定された画像境界位置で前記画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割部と、前記校正データを使用して、前記画像形成可能幅内における前記複数の画像調整領域の主走査方向の各位置に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、前記複数の画像調整領域毎に算出された補正量を使用して、前記複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して前記色ズレを抑制する補正処理部と、
を備え、前記画像領域分割部は、前記画像調整領域の幅を構成する画素数の前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して前記画像境界位置を決定する。

本発明は、複数の色材を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成方法を提供する。前記画像形成方法は、複数のディザマトリックスを使用して前記入力画像データに対してハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理工程と、前記複数の色材で形成される画像の色ズレであって、画像形成が可能な主走査方向の幅である画像形成可能幅の主走査方向の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理工程と、前記画像形成可能幅内において、前記入力画像データによって画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、前記複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、前記決定された画像境界位置で前記画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割工程と、前記校正データを使用して、前記画像形成可能幅内における前記複数の画像調整領域の主走査方向の各位置に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、前記複数の画像調整領域毎に算出された補正量を使用して、前記複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して前記色ズレを抑制する補正処理工程とを備え、前記画像領域分割工程は、前記画像調整領域の幅を構成する画素数の前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して前記画像境界位置を決定する工程を含む。

本発明は、複数の色材を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置を制御するための画像形成プログラムを提供する。前記画像形成プログラムは、複数のディザマトリックスを使用して前記入力画像データに対してハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理部、前記複数の色材で形成される画像の色ズレであって、画像形成が可能な主走査方向の幅である画像形成可能幅の主走査方向の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理部、前記画像形成可能幅内において、前記入力画像データによって画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、前記複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、前記決定された画像境界位置で前記画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割部、及び前記校正データを使用して、前記画像形成可能幅内における前記複数の画像調整領域の主走査方向の各位置に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、前記複数の画像調整領域毎に算出された補正量を使用して、前記複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して前記色ズレを抑制する補正処理部として前記画像形成装置を機能させ、前記画像領域分割部は、前記画像調整領域の幅を構成する画素数の前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して前記画像境界位置を決定する。

本発明によれば、走査線の傾斜に起因する画質の劣化を簡易な調整処理で抑制するための技術を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。 一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。 一実施形態に係る中間転写ベルト２７の転写面２７Ｓ上のレジストレーション調整用チャートを示している。 一実施形態に係るレジストレーション調整処理の内容を示すフローチャートである。 一実施形態に係る画像領域マッピング処理の内容を示すフローチャートである。 一実施形態に係るディザマトリックス開始位置決定処理及びレジストレーション調整処理の内容を示す説明図である。 一実施形態に係るスキュー補正処理及び画像領域マッピング処理の内容を示す説明図である。 一実施形態に係る始端側境界位置調整処理の一例を示す説明図である。 一実施形態に係る境界位置調整処理で使用される計算式を示す説明図である。 一実施形態に係る境界位置調整処理の一例を示す説明図である。 一実施形態に係る主走査位置調整処理の一例を示す説明図である。 一実施形態に係る主走査位置調整処理の他の例を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０と、定着部８０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってＲＧＢのデジタルデータである画像データＩＤを生成する。

画像形成部２０は、色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、現像部１００ｃ〜１００ｋ、帯電部２５ｃ〜２５ｋとを有している。画像形成部２０は、複数の色材（たとえばＣＭＹＫトナーやインク）を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する。画像形成部２０は、色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換する。

ハーフトーン処理部２２は、ディザマトリックスＤＭを有している。ハーフトーン処理部２２は、ディザマトリックスＤＭを使用してＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータを含む印刷データＰＤを生成する。ハーフトーンデータは、ＣＭＹＫの各トナーによって形成されるドットの形成状態を表し、ドットデータとも呼ばれる。

制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。制御部１０は、校正処理部１１、補正処理部１２及び画像領域分割部１３を備えている。校正処理部１１、補正処理部１２及び画像領域分割部１３の機能については後述する。

記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。記憶部４０は、本実施形態では、さらに校正用データ記憶領域４１を有している。

図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが一列に配置されている。感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。

感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋが照射（露光）される。この照射によって、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに静電潜像が形成される。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色のトナー像が形成される。

画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって循環駆動させられる。

感光体ドラム３０ｋの上流位置において、中間転写ベルト２７を挟んで従動ローラ２６ｂに対抗する位置にクリーニング装置２００が配置されている。クリーニング装置２００は、微細な繊維が植えられ、高速回転するファーブラシ２１０を有している。ファーブラシ２１０は、ブラシ先端の掻き取り力で中間転写ベルト２７上のトナーを機械的に除去することができる。このように、画像形成装置１は、中間転写ベルト２７に当接するファーブラシ２１０を使用するブラシクリーニング方式を採用し、使用済みのトナーを掻き取って廃棄している。

たとえば感光体ドラム３０ｋ上のブラックのトナー像は、感光体ドラム３０ｋと１次転写ローラ２３ｋとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に１次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの３色についても同様である。

中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように１次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。校正用濃度センサ２８は、１次転写が完了し、２次転写の前のトナー像の濃度が計測できる位置に配置されている。

フルカラートナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに２次転写され、定着部８０の定着ローラ対８１によって印刷用紙Ｐに定着される。クリーニング装置２００は、校正パッチについても中間転写ベルト２７に残留する残留トナーを中間転写ベルト２７から除去することができる。印刷媒体は、画像形成媒体とも呼ばれる。

本実施形態は、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに照射（露光）される各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋで形成される各走査線は、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの回転軸に対して製造公差の範囲内で傾斜していることを想定している。これらの傾斜は、補正されなければ、印刷媒体に対する画像の傾斜として顕在化する。このような画像の傾斜は、人間の視覚で検知できない程度の微小な傾斜ではあるが、各色のトナードットの位置ズレに起因する色ズレの原因となる。本実施形態では、以下に説明するように画像処理によって色ズレが抑制されている。

図３は、一実施形態に係る中間転写ベルト２７の転写面２７Ｓ上のレジストレーション調整用チャートを示している。転写面２７Ｓには、ベルトコーティング層（図示略）が形成されている。画像形成装置１は、転写面２７Ｓにおいて、第１境界２７Ｅ１と第２境界２７Ｅ２との間の画像形成可能幅ＷＡで印刷媒体が接触して画像形成が可能となるように構成されている。印刷媒体は、転写面２７Ｓに接触した状態で駆動方向Ｔ（搬送方向とも呼ばれる。）の方向に搬送されつつ２次転写が行われる。

転写面２７Ｓには、一対のレジストレーション調整用チャートＰＲＬ，ＰＲＲが形成される。左側のレジストレーション調整用チャートＰＲＬは、駆動方向Ｔに対して垂直な方向の端部である第１境界２７Ｅ１の近傍に、その中心線２７Ｔ１を有して駆動方向Ｔに並べて配置されている。右側のレジストレーション調整用チャートＰＲＲは、駆動方向Ｔに対して垂直な方向の端部である第２境界２７Ｅ２の近傍に、その中心線２７Ｔ２を有して駆動方向Ｔに並べて配置されている。

一対のレジストレーション調整用チャートＰＲＬ，ＰＲＲの各チャートは、レジストレーション調整処理で使用され、校正用濃度センサ２８によって濃度が計測される。レジストレーション調整処理では、校正処理部１１は、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが相互に各トナー像を正確に重ね合わせてフルカラートナー像を形成できるように、各トナー像の形成タイミングを調整する（図２参照）。

左側のレジストレーション調整用チャートＰＲＬは、所定のタイミングでＣＭＹＫの各トナーで形成され、それぞれＫ主パッチＫｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ及びＹ主パッチＹｍと、Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓとを含んでいる。各パッチは、いずれもベルト搬送方向に同一の単位長さを有している。右側のレジストレーション調整用チャートＰＲＲは、その中心線の位置が中心線２７Ｔ１から中心線２７Ｔ２にシフトされている点を除いて左側のレジストレーション調整用チャートＰＲＬと同一である。

Ｋ主パッチＫｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｃ主パッチＣｍ及びＹ主パッチＹｍは、主走査方向（搬送方向と垂直方向）の複数の画像間の色ズレ量を検知するためのパッチである。Ｋ副パッチＫｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｃ副パッチＣｓ及びＹ副パッチＹｓは、副走査方向（搬送方向と平行方向）の複数の画像間の色ズレ量を検知するためのパッチである。

図４は、一実施形態に係るレジストレーション調整処理の内容を示すフローチャートである。一実施形態に係るレジストレーション調整処理は、主走査方向と副走査方向の各色の画像形成開始タイミングのズレと、走査線の傾斜に起因する各色の画像のズレとを抑制するための調整を含んでいる。

ステップＳ１００では、校正処理部１１は、位置誤差計測処理を実行する。位置誤差計測処理では、校正処理部１１は、主走査方向と副走査方向のそれぞれにおけるＣＭＹＫの位置ズレを一対のレジストレーション調整用チャートＰＲＬ，ＰＲＲを使用して計測する。ＣＭＹＫの位置ズレは、一対のレジストレーション調整用チャートＰＲＬ，ＰＲＲを使用して計測された位置ズレの平均として計測される。

主走査方向の位置ズレ（色ズレ量）は、ＣＭＹＫの各トナーで形成されるＣ主パッチＣｍ、Ｍ主パッチＭｍ、Ｙ主パッチＹｍ及びＫ主パッチＫｍのうちＫ主パッチＫｍを基準とし、Ｋ主パッチＫｍの主走査方向に位置に対するＣ主パッチＣｍ、Ｍ主パッチＭｍ及びＹ主パッチＹｍの相対的な位置ズレとして計測される。副走査方向の位置ズレ（色ズレ量）は、Ｃ副パッチＣｓ、Ｍ副パッチＭｓ、Ｙ副パッチＹｓ及びＫ副パッチＫｓのうちＫ副パッチＫｓを基準とし、Ｋ副パッチＫｓの副走査方向に位置に対するＣ副パッチＣｓ、Ｍ副パッチＭｓ及びＹ副パッチＹｓの相対的な位置ズレとして計測される。

ステップＳ２００では、校正処理部１１は、傾斜量計測処理（スキュー量計測処理とも呼ばれる。）を実行する。傾斜量計測処理では、校正処理部１１は、一対のレジストレーション調整用チャートＰＲＬ，ＰＲＲを使用して計測された副走査位置の差分として計測される。

具体的には、校正処理部１１は、左側のレジストレーション調整用チャートＰＲＬを使用して左側のＫ副パッチＫｓに対する各パッチＣｓ、Ｍｓ及びＹｓの副走査方向の相対的位置を計測し、右側のレジストレーション調整用チャートＰＲＲを使用して右側のＫ副パッチＫｓに対する各パッチＣｓ、Ｍｓ及びＹｓの副走査方向の相対的位置を計測する。すなわち、校正処理部１１は、レーザー光Ｌｋの主走査線に対する各レーザー光Ｌｍ、Ｌｃ及びＬｙの主走査線の傾斜を計測することになる。

校正処理部１１は、Ｋの色の副走査位置を基準とし、ＣＭＹの色毎に、左右の副走査位置の差分を画素単位で計測し、第１境界２７Ｅ１と第２境界２７Ｅ２の間の距離を乗じて、中心線２７Ｔ１と中心線２７Ｔ２の間の距離で除することによって画像形成可能幅ＷＡにおける最大差分としてのズレ量δＳを算出することができる。

具体的には、校正処理部１１は、シアンの走査線の左側の副走査方向の位置が第１境界２７Ｅ１（左側）の位置換算でＫの走査線の副走査方向の左側の位置よりも副走査方向に２画素進み（搬送方向Ｔ基準）、第２境界２７Ｅ２（右側）の位置換算で副走査方向にＫの走査線の副走査方向の右側の位置よりも３画素遅れている（搬送方向Ｔ基準）場合には、５画素の右下がり傾斜となる（ズレ量δＳ参照）。すなわち、校正処理部１１は、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの回転軸の方向を基準とするのではなく、Ｋの走査線の方向を基準としてＣＭＹの各走査線の傾斜を計測する。

図５は、一実施形態に係る画像領域マッピング処理（ステップＳ３００）の内容を示すフローチャートである。図６は、一実施形態に係るディザマトリックス開始位置決定処理及びレジストレーション調整処理の内容を示す説明図である。画像領域マッピング処理は、スキュー補正処理を実行するために入力画像に基づいて画像形成の対象となる幅（領域）である画像形成対象幅ＷＤを主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する処理である。画像形成対象幅ＷＤは、画像形成対象領域とも呼ばれる。

これにより、画像形成装置１は、画像調整領域毎に副走査方向の相違する量での補正を可能とし、走査線の傾斜に起因する位置ズレを抑制することができる。この結果、レーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋで形成される各走査線の傾斜に起因する画質の劣化の抑制が可能となる。

本実施形態では、各走査線の傾斜は、第１境界２７Ｅ１と第２境界２７Ｅ２との間の画像形成可能幅ＷＡにおける副走査方向のズレ量δＳとして定義される。この例では、説明を分かりやすくするために、走査線の傾斜のみが発生し、走査線の湾曲が発生しないものとする。

ステップＳ３１０では、校正処理部１１は、ディザ開始位置決定処理を実行する。ディザ開始位置決定処理では、校正処理部１１は、画像形成可能幅ＷＡ（図３及び図６（ａ）参照）のうち実際に画像が形成される画像形成対象幅ＷＤの主走査方向の始端に設定される。この例では、始端は、画像形成可能幅ＷＡの始端から９画素の余白幅Ｘを挟んだ位置に設定されている（図６（ａ）参照）。この例では、説明を分かりやすくするために、５個の大きなディザマットリックスＤＭｃが画像形成対象幅ＷＤに配置されている。

図７は、一実施形態に係るスキュー補正処理及び画像領域マッピング処理の内容を示す説明図である。図７（ａ）は、画像形成可能幅ＷＡが主走査方向に分割された状態、すなわち画像形成可能幅ＷＡの分割状態を示している。この例では、画像形成可能幅ＷＡは、始端ＡＳと終端ＡＥとの間において、第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６の６つのエリアに分割されている。第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６の６つのエリアは、第１画像境界位置ＢＬ１乃至第５画像境界位置ＢＬ５において区画されている。

ステップＳ３２０では、画像領域分割部１３は、分割数設定処理を実行する。分割数設定処理では、画像領域分割部１３は、ズレ量δＳに基づいて主走査方向の分割数を設定する。具体的には、画像領域分割部１３は、ズレ量δＳが大きいほど多くの分割数を設定し、ズレ量δＳが小さいほど少ない分割数を設定する。この例では、説明を分かりやすくするために、ズレ量δＳは、５画素であり、画像領域分割部１３は、分割数を６（＝５画素＋１）に設定したものとする（図７（ａ）乃至図７（ｃ）参照）。

ステップＳ３３０では、補正処理部１２は、副走査位置調整処理を実行する。副走査位置調整処理では、補正処理部１２は、第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６の６つのエリアのうちで画像形成対象幅ＷＤの中心位置に対応するエリア（画像調整領域とも呼ばれる。）である第３エリアＡ３を基準エリア（基準領域とも呼ばれる。）として、補正量δｙでＫのプレーンＫｐに対してＣのプレーンＣｐの全体の副走査位置を調整する（図６（ｂ）参照）。なお、図６（ｂ）では、説明を分かりやすくするために認識可能なほどのスキューが発生していない状態が示されている。

画像形成対象幅ＷＤの中心位置、すなわち画像の主走査方向の中心に対応するエリアを選択しているのは、主走査方向の距離が大きくなるほど主走査線の傾斜（スキュー）に起因する副走査方向のズレが大きくなるからである。すなわち、補正処理部１２は、画像形成対象幅ＷＤの中心位置を基準として選択することによって画像における基準位置からの主走査方向の距離を両側に割って小さくすることで副走査方向の色ズレ量を全体的に小さくしている。

ステップＳ３４０では、補正処理部１２は、ＣＭＹの色毎にＫ色を基準としてスキュー補正量算出処理を実行する。スキュー補正量算出処理では、補正処理部１２は、校正データを使用し、基準エリア（この例では、第３エリアＡ３）を基準として、基準領域からの主走査方向の距離に応じて画像調整領域毎の補正量を算出する。すなわち、補正処理部１２は、第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６の６つのエリアのうちで基準エリア（この例では、第３エリアＡ３）以外の５つのエリアＡ１，Ａ２，Ａ４乃至Ａ６の各エリアの補正量を基準エリアから各エリアへの主走査方向の距離とズレ量δＳとを使用して相似関係に基づいて算出する（図７（ｄ）参照）。

この例では、Ｃ色のエリアＡ１は、基準エリア（第３エリアＡ３）に対して、−２画素の補正量を校正データ（属性情報）として有し（図７（ｄ）参照）、Ｃ色のエリアＡ６は、基準エリアに対して、＋３画素の補正量を校正データとして有している。Ｃ色のエリアＡ２，Ａ４及びＡ５は、それぞれ−１画素、＋１画素及び＋２画素の補正量を校正データとして有している。これらの校正データは、記憶部４０の校正用データ記憶領域４１に格納される。

なお、図７（ｄ）は、第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６の６つのエリアにおけるディザマトリックスＤＭｃ（図６（ａ）参照）の配置例を示している。図７（ｄ）の配置例から分かるように、ディザマトリックスＤＭｃは、第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６の６つのエリアの副走査方向の移動によって、ディザが途中で崩れている。

図８は、一実施形態に係る始端側境界位置調整処理の一例を示す説明図である。この例では、説明を分かりやすくするために、ディザマットリックスＤＭｃ（図６（ａ）及び図７（ｄ）参照）よりも比較的に小さなディザマットリックスＤＭが配置されている。ディザマットリックスＤＭは、１２要素×１２要素（Ｍ＝１２）の正方形のマトリックスである。

図８には、第１エリアＡ１乃至第６エリアＡ６のうち第１エリアＡ１乃至第４エリアＡ４が示されている。第１エリアＡ１乃至第４エリアＡ４の各エリアは、５０画素（画素数Ｎ＝５０）の画素幅を有している。第１画像境界位置ＢＬ１は、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２の間を区画している。第２画像境界位置ＢＬ２は、第２エリアＡ２と第３エリアＡ３の間を区画している。第３画像境界位置ＢＬ３は、第３エリアＡ３と第４エリアＡ４の間を区画している。

ステップＳ３５０では、画像領域分割部１３は、始端側境界決定処理を実行する。始端側境界決定処理は、ディザマットリックスＤＭの処理の対象外のエリアを排除して計算処理を削減する処理である。

図９は、一実施形態に係る境界位置調整処理で使用される計算式を示す説明図である。計算式Ｆ１は、画像形成可能幅ＷＡにおいて、境界位置調整処理の対象となる境界であって、最も左側の境界である始端側境界を決定するための計算式である。始端側境界は、ディザマットリックスＤＭの処理の対象（この例では、画像形成対象幅ＷＤの主走査方向の始端）の開始位置に基づいて決定される。計算式Ｆ１において、Ｉｎｔ（Ｘ／Ｎ）は、ＸをＮで除した値の整数部分を返す関数である。

画像形成対象幅ＷＤの主走査方向の始端は、画像形成可能幅ＷＡの始端から９画素の余白幅Ｘを挟んだ位置に設定されている（図６（ａ）参照）。計算式Ｆ１によれば、Ｋ_０＝１（＝Ｉｎｔ（９／５０）＋１）なので、第１画像境界位置ＢＬ１が始端側境界に決定される。一方、たとえば余白幅Ｘが６０画素の場合には、Ｋ_０＝２（＝Ｉｎｔ（６０／５０）＋１）なので、第２画像境界位置ＢＬ２が始端側境界に決定される。これにより、余白幅Ｘが６０画素の場合には、第１画像境界位置ＢＬ１は、後述の境界位置調整処理の対象外となる。このような始端側境界の決定は、余白幅が大きなときに、分割位置の調整が不要な境界を分割位置の調整対象から排除することができるという効果を奏することができる。

ステップＳ３６０では、画像領域分割部１３は、始端側境界位置調整処理を実行する。始端側境界位置調整処理では、画像領域分割部１３は、計算式Ｆ２を使用して始端側境界位置の調整量を算出する。この例では、Ｎ＝５０、Ｘ＝９、Ｍ＝１２なので、画像領域分割部１３は、｛（Ｎ−Ｘ）ｍｏｄ Ｍ｝の出力値として、５画素（＝｛（５０−９）ｍｏｄ １２｝）を出力する。５画素は、６画素（Ｍ／２）以下なので、Ｙ１＝−｛（Ｎ−Ｘ）ｍｏｄ Ｍ｝となる。画像領域分割部１３は、出力値Ｙ１として、−５画素（＝−｛（５０−９）ｍｏｄ １２｝）を出力する。

このように、画像領域分割部１３は、剰余演算を１回行うだけで、始端側境界位置の調整量Ｙ１（−５画素）を算出することができる。画像領域分割部１３は、始端側境界（第１画像境界位置ＢＬ１）を調整量Ｙ１で調整（５画素だけ左側にシフト）し、調整後の始端側画像境界位置ＢＬ１ａを設定する。始端側画像境界位置ＢＬ１ａの位置には、左側から３つめのディザマットリックスＤＭの後端（マトリックス境界とも呼ばれる。）が一致するように配置されることになる。これにより、画像領域分割部１３は、第１エリアＡ１の副走査方向の移動に起因する始端側画像境界位置ＢＬ１ａにおけるディザの崩れを排除することができる。

ステップＳ３７０では、画像領域分割部１３は、境界位置調整処理を実行する。境界位置調整処理は、非始端側境界位置調整処理とも呼ばれ、始端側境界位置以外の他の境界位置を調整する処理である。境界位置調整処理では、画像領域分割部１３は、第Ｋ画像境界位置Ｋの位置の調整量ＹＫを算出するための計算式Ｆ３を使用して各境界位置の調整量を算出する。

図１０は、一実施形態に係る境界位置調整処理の一例を示す説明図である。具体的には、第２画像境界位置ＢＬ２では、Ｋ＝２、Ｋ_０＝１、Ｎ＝５０、Ｍ＝１２なので、画像領域分割部１３は、（（Ｋ−Ｋ_０）×Ｎ）ｍｏｄ Ｍの出力値として、２画素（＝｛（（２−１）×５０）ｍｏｄ１２｝）を出力する。２画素は、６画素（Ｍ／２）以下なので、Ｙ２＝−２画素（＝−｛（（２−１）×５０）ｍｏｄ１２｝）となる。画像領域分割部１３は、出力値Ｙ２として、−２画素を出力する。

画像領域分割部１３は、第３画像境界位置ＢＬ３では、Ｋ＝３、Ｋ_０＝１、Ｎ＝５０、Ｍ＝１２なので、出力値Ｙ３として−４画素（＝−｛（（３−１）×５０）ｍｏｄ１２｝）を出力し、第４画像境界位置ＢＬ４では、Ｋ＝４、Ｋ_０＝１、Ｎ＝５０、Ｍ＝１２なので、出力値Ｙ４として−６画素（＝−｛（（４−１）×５０）ｍｏｄ１２｝）を出力する。このように、画像領域分割部１３は、簡易に（Ｋ−１）の画像調整領域と第Ｋの画像調整領域の間の画像境界位置を調整することができる。

ステップＳ３８０では、画像領域分割部１３は、主走査位置調整処理を実行する。主走査位置調整処理では、画像領域分割部１３は、記憶部４０の校正用データ記憶領域４１から主走査位置補正量δｘを読み出す。主走査位置補正量δｘは、Ｋ色を基準としてＣＭＹの色毎に設定されている。

図１１は、一実施形態に係る主走査位置調整処理の一例を示す説明図である。この例では、主走査位置調整処理の補正量δｘは、＋６画素である。画像領域分割部１３は、第１画像境界位置ＢＬ１ａ乃至第５画像境界位置ＢＬ５ａ（図示されているのは、第１画像境界位置ＢＬ１ａ乃至第４画像境界位置ＢＬ４ａ）を一律に６画素だけ右側にシフトして、第１画像境界位置ＢＬ１ｂ乃至第５画像境界位置ＢＬ５ｂとする。これにより、画像領域分割部１３は、簡易に主走査位置を調整することができる。

図１２は、一実施形態に係る主走査位置調整処理の他の例を示す説明図である。この例では、主走査位置調整処理の補正量δｘは、＋１１画素である。画像領域分割部１３は、第１画像境界位置ＢＬ１ａ乃至第５画像境界位置ＢＬ５ａ（図示されているのは、第１画像境界位置ＢＬ１ａ乃至第４画像境界位置ＢＬ４ａ）を、右側に１１画素だけシフトした後に、左側にディザマットリックスＤＭの要素数Ｍ（＝１２）だけ左側にシフト、すなわち一律に１画素だけ左側にシフトして、第１画像境界位置ＢＬ１ｃ乃至第５画像境界位置ＢＬ５ｃとする。これにより、補正処理部１２は、ディザマットリックスＤＭの配置の周期性を利用して、主走査方向の位置ズレが大きくても簡易に主走査位置を調整することができる。

なお、本実施形態では、余白幅Ｘを使用するディザ開始位置決定処理（ステップＳ３１０）と主走査位置調整処理（ステップＳ３８０）とを別個に実行しているが、必ずしも別個に実行する必要はない。主走査位置調整処理（ステップＳ３８０）は、ディザ開始位置決定処理（ステップＳ３１０）において、余白幅Ｘと補正量δｘとを加算して一括して簡易に調整することができる。

これに対して、従来技術（特許文献１）では、画像形成開始タイミングのズレ及び走査線の傾斜に起因する各色の画像のズレは別個の調整が必要である。さらに、従来技術（特許文献１）は、ディザマトリクスの主走査サイズの倍数に基づく数に相当する複数の画像シフト候補位置として決定し、スキュー補正処理を行う際の複数の画像分割位置とを比較する比較部を使用している。すなわち、従来技術は、複数の画像シフト候補位置と複数の画像分割位置とを算出してメモリに格納し、比較する処理を必要としているので、計算量が多く、複数の画像シフト候補位置と複数の画像分割位置とを格納するメモリも必要である。

一方、画像形成装置は、高解像度化が進められており、画像形成可能範囲に配置されるディザマトリックスの数も膨大となる。したがって、本願発明者は、必要となるハードウェア資源が将来的に大きくなっていくものと予測し、必要とするハードウェア資源を低減させるために本願発明を創作した。

ステップＳ４００（図４参照）では、ハーフトーン処理部２２は、ディザマトリックス配置処理を実行する。ディザマトリックス配置処理では、ハーフトーン処理部２２は、画像形成対象幅ＷＤに対してディザマットリックスＤＭを配置する。これにより、ハーフトーン処理部２２は、画像調整領域毎の副走査位置の調整を行っても、ディザマットリックスＤＭのパターンを崩すことなく、画像データのハーフトーン処理が可能となる。

ステップＳ５００では、補正処理部１２は、スキュー補正を実行する。スキュー補正では、補正処理部１２は、画像調整領域毎に算出された補正量を使用し、基準エリア（この例では、第３エリアＡ３）以外の各画像調整領域の副走査位置を基準エリアの副走査位置に近づけるように調整する。

このように、一実施形態に係る画像形成装置１は、走査線の傾斜に起因する画質の劣化を簡易な調整処理で抑制し、その処理に必要とするハードウェア資源を低減させることができる。

本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。

変形例：上記実施形態では、走査線の傾斜に起因する画質の劣化を各画像調整領域の副走査方向の調整処理で抑制しているが、たとえばレジストレーション調整用チャートを３列以上のパッチ群を含むものとして走査線の湾曲を計測してもよい。走査線の湾曲は、走査線の傾斜に起因する画質の劣化の抑制と、同じように各画像調整領域の副走査方向の調整処理で抑制することができるからである。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 校正処理部
１２ 補正処理部
２０ 画像形成部
２１ 色変換処理部
２８ 校正用濃度センサ
２９ 露光部
４０ 記憶部
４１ 校正用データ記憶領域
５０ 画像読取部
６０ 給紙カセット
７０ 筐体

Claims (6)

1. 複数の色材を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
   複数のディザマトリックスを使用して前記入力画像データに対してハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理部と、
   前記複数の色材で形成される画像の色ズレであって、画像形成が可能な主走査方向の幅である画像形成可能幅の主走査方向の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理部と、
   前記画像形成可能幅内において、前記入力画像データによって画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、前記複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、前記決定された画像境界位置で前記画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割部と、
   前記校正データを使用して、前記画像形成可能幅内における前記複数の画像調整領域の主走査方向の各位置に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、前記複数の画像調整領域毎に算出された補正量を使用して、前記複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して前記色ズレを抑制する補正処理部と、
   を備え、
   前記画像領域分割部は、前記画像調整領域の幅を構成する画素数の前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して前記画像境界位置を決定する画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記画像領域分割部は、第Ｋ_０（Ｋ_０は１以上の整数）乃至第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の画像調整領域を設定し、（（（Ｋ−Ｋ_０）×Ｎ）ｍｏｄ Ｍ）がＭ／２以下のときには、−（（（Ｋ−Ｋ_０）×Ｎ）ｍｏｄ Ｍ）の値を使用して前記画像境界位置を調整し、（（（Ｋ−Ｋ_０）×Ｎ）ｍｏｄ Ｍ）がＭ／２より大きいときには、Ｍ−（（（Ｋ−Ｋ_０）×Ｎ）ｍｏｄ Ｍ）の値を使用して第（Ｋ−１）の画像調整領域と第Ｋの画像調整領域の間の前記画像境界位置を調整し、
   第Ｋ_０の画像調整領域は、前記複数のディザマトリックスのうちの始端のディザマトリックスが配置される画像調整領域であり、
   Ｎは、前記調整前の画像調整領域の主走査方向の画素数であり、
   Ｍは、前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数である画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記画像領域分割部は、前記画像形成可能幅の始端から前記画像形成対象領域の始端までの余白幅の画素数を使用して、前記第Ｋ_０の画像調整領域と第（Ｋ_０＋１）の画像調整領域の間の前記画像境界位置を設定する画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記補正処理部は、前記画像形成対象領域の主走査方向の中心位置が配置される前記画像調整領域である基準領域を基準として、前記複数の画像調整領域の副走査位置を一括して調整し、前記基準領域を基準として、前記基準領域からの主走査方向の距離に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を決定する画像形成装置。
5. 複数の色材を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、
   複数のディザマトリックスを使用して前記入力画像データに対してハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理工程と、
   前記複数の色材で形成される画像の色ズレであって、画像形成が可能な主走査方向の幅である画像形成可能幅の主走査方向の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理工程と、
   前記画像形成可能幅内において、前記入力画像データによって画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、前記複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、前記決定された画像境界位置で前記画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割工程と、
   前記校正データを使用して、前記画像形成可能幅内における前記複数の画像調整領域の主走査方向の各位置に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、前記複数の画像調整領域毎に算出された補正量を使用して、前記複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して前記色ズレを抑制する補正処理工程と、
   を備え、
   前記画像領域分割工程は、前記画像調整領域の幅を構成する画素数の前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して前記画像境界位置を決定する工程を含む画像形成方法。
6. 複数の色材を使用して入力画像データに基づいて画像形成媒体上に画像を形成する画像形成装置を制御するための画像形成プログラムであって、
   複数のディザマトリックスを使用して前記入力画像データに対してハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理部、
   前記複数の色材で形成される画像の色ズレであって、画像形成が可能な主走査方向の幅である画像形成可能幅の主走査方向の位置に応じて色ズレ量を算出するための校正データを生成する校正処理部、
   前記画像形成可能幅内において、前記入力画像データによって画像形成の対象となる領域である画像形成対象領域に配置される複数のディザマトリックスの境界である複数のマトリックス境界と、前記複数のマトリックス境界のいずれかと一致する画像境界位置を決定し、前記決定された画像境界位置で前記画像形成対象領域を主走査方向に分割して複数の画像調整領域を設定する画像領域分割部、及び
   前記校正データを使用して、前記画像形成可能幅内における前記複数の画像調整領域の主走査方向の各位置に応じて前記複数の画像調整領域毎の補正量を算出し、前記複数の画像調整領域毎に算出された補正量を使用して、前記複数の画像調整領域毎に副走査方向の位置を補正して前記色ズレを抑制する補正処理部として前記画像形成装置を機能させ、
   前記画像領域分割部は、前記画像調整領域の幅を構成する画素数の前記ディザマトリックスの主走査方向の画素数による剰余を使用して前記画像境界位置を決定する画像形成プログラム。
   
   

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