专利名称：图像形成装置和图像形成方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置和图像形成方法，更具体地说，涉及一种彩色 图像形成装置和彩色图像形成方法，所述彩色图像形成装置针对各色彩成分
独立地形成图像，例如激光束打印机(LBP)、数字复印机或利用电子摄像处 理的多功能打印机(MFP)。
背景技术：
作为一种彩色图像形成装置(例如打印机或复印机)，已知一种直列型彩 色图像形成装置，其包括数量等于色彩成分的数量的电子摄像式图像形成单 元，并由所述图像形成单元依次将各色彩成分的调色剂像转印到打印介质上。 各色彩的图像形成单元包括显影单元和感光鼓。已知所述串列型彩色图像形 成装置具有导致各色彩成分的图像之间的位置误差(将其称为配准误差 (registration error ))的多个因素。
这些因素包括包括多角镜、fe透镜等的光学系统的偏转扫描单元的透
镜组的不均匀性和附装位置误差，以及所述偏转扫描单元对所述图像形成装 置主体的安装位置误差。由于这些位置误差，扫描线不能成为与感光鼓的转 轴平行的直线，并且倾斜或弯曲。如果所述扫描线的倾斜度或弯曲度(以下 将其称为扫描线的轮廓或形状)因色彩不同而不同，则产生配准误差。 对于各个图像形成装置(即打印机)以及各色彩的偏转扫描单元来说，
所述轮廓具有不同的特征。图16A至16D示出了该轮廓的示例。在图16A至 16D中，横轴代表在图像形成装置中的主扫描方向上的位置。表示为沿主扫 描方向的直线的线160至163代表无弯曲的理想扫描线的特征(轮廓)。曲线 164至167代表各色彩的轮廓，并且分别示出了青色(以下称为C)、品红色 (以下称为M)、黄色(以下称为Y)以及黑色(以下称为K)的扫描线的轮 廓的示例。纵轴代表在副扫描方向上与理想特征的偏移量。如图16A至16D 所示，轮廓的曲线因色彩不同而不同。当在与各色彩对应的图像形成单元的 感光鼓上形成静电潜像时，轮廓差表现为各色彩的图像数据之间的配准误差。
作为针对该配准误差的一种措施，日本专利特开2002-116394号公布了 一种方法，该方法在组装偏转扫描装置的处理中利用光学传感器来测量扫描 线的弯曲度，以机械方式旋转透镜以调整扫描线的弯曲，并用粘合剂固定该 透镜。
日本专利特开2003-241131号公布了一种方法，该方法在将偏转扫描装 置安装到彩色图像形成装置主体的处理中利用光学传感器来测量扫描线的倾 斜，以机械方式倾斜偏转扫描装置以调整扫描线的倾斜，之后将该偏转扫描 装置安装到彩色图像形成装置主体中。
日本专利特开2004-170755号公布了一种方法，该方法利用光学传感器 测量扫描线的倾斜和弯曲，校正位像数据以消除该倾斜和弯曲，并形成 经校正的图像。也就是说，通过使图像数据在相反方向上移动相同的量，来 消除实际扫描线相对于理想扫描线到感光鼓的转轴的位移，该理想扫描线是 与感光鼓的表面平行的直线。该方法对图像数据进行校正，因此在组装时不 需要机械调整件或调整步骤。该方法可以使彩色图像形成装置的尺寸縮小， 并且与日本专利特开2002-116394号和2003-241131号中公布的方法相比，能 够以更低的成本解决配准误差。电学配准误差校正被分成一个像素的校正和 少于一个像素的校正。在一个像素的校正中，根据倾斜和弯曲校正量，在副 扫描方向上以一个像素为单位移动(偏移)像素，如图17中所示。在以下说 明中，将使像素偏移的位置称为扫描线转换点，并将使像素偏移的处理称为 扫描线转换处理，在图17中，P1至P5为扫描线转换点。
在图17中，扫描线的轮廓1701被校正。轮廓1701也可以由扫描线上像 素的坐标值的阵列表示，但在图17中，由针对各个区划分的近似直线表示。 扫描线转换点为主扫描方向上的一位置，在该位置处在所述主扫描方向上扫 描轮廓并且在副扫描方向上位移一个像素。在图17中，Pl至P5为扫描线转 换点。在用作边界的扫描线转换点处，将所述扫描线转换点之后的点沿与轮 廓在副扫描方向上的移动相反的方向移动一行。针对各行执行该处理。图像 1702代表在各扫描线转换点处在副扫描方向上移动的图像数据的示例。在图 17中，各阴影部分1702a为扫描线转换处理之前的一行，即原图像数据中的 一行。作为所述扫描线转换处理的结果，沿使轮廓在副扫描方向上的偏移消 除的方向将各行移动。图像数据1703代表以此方式获得的图像数据的示例。
各阴影部分为校正前的一行。在图像形成中，按各行形成经校正的图像数据。
例如，按照行1721、行1722...的顺序进行常规的图像形成。在图像形成之后， 在原本应该形成的理想扫描线上形成构成校正前的图像数据中的一行的阴影 部分。但是，按一个像素单位完成了该扫描线转换处理，因此在所述副扫描 方向上仍然保持不足一个像素的偏移。
通过在副扫描方向上前置或后置像素来调整位像数据的灰阶值，以 对不能通过扫描线转换处理而完全校正的不足一个像素的偏移进行校正，如 图18A至18F中所示例的那样。更具体地说，当所述特征代表向上倾斜时(如 图18A中的轮廓1801)，将灰阶校正前的位像数据校正成沿与所述轮廓 的倾斜相反的方向(在此示例中为向下)倾斜的像素阵列1803 (如图18C中 所示)。图18B示出了校正前的位像数据。将图像数据1802在扫描线转 换点Pl和P2处在副扫描方向上移动了一个像素，如图18F中的点图像1806 那样。为了使图像数据1802接近校正后的理想图像数据1803，执行灰阶校 正以使扫描线转换点Pl和P2处的梯级平滑，如图18D中所示的位像 1804那样。图18D是通过形成像素的激光脉冲的宽度和强度示意性示出这些 像素的浓度的图。曝光之后，形成如图18E中所示的潜像(曝光图像)1805， 以平滑由所述扫描线转换处理生成的梯级。根据该方法，该图像处理可校正 配准误差。将用于在扫描线转换处理之后进行平滑而执行的灰阶校正称为插 值处理。
已经尝试了多种传统技术，来通过根据图像形成装置的轮廓特征而单独 执行校正量超过一个像素的校正和校正量不足一个像素的校正，以消除在用 作边界的扫描线转换点处的不自然的梯级。但是，取决于用于执行配准误差 校正用的图像数据的图像形成方法，如果对图像数据直接执行大于一个像素 的校正和不足一个像素的校正，则图像劣化。更具体地说，当通过应用误差 扩散处理来量化连续灰阶图像时，将在将关注像素转换成N元数据时所生成 的量化误差分配给在该关注像素之后处理的关注像素周围的像素(以下将这 些像素称为所述关注像素周围的邻近像素)。当该图像形成单元基于已经受所 述扫描线转换处理和插值处理的图像数据来形成图像时，轮廓特征消除，并 且该图像具有与原图像数据的像素排列相接近的像素排列。
但是，即使该图像具有与原图像数据中的像素排列相接近的像素排列，
但是所述像素排列不是完全相同，并且仍存留有由所述扫描线转换处理生成 的一个行的梯级。插值处理平滑该梯级，但仅仅是通过生成浓度梯度来平滑 该梯级。因此，在扫描线转换点处大于一个像素的校正与误差分配不匹配， 并且所述不匹配表现为浓度不均或纹理，从而降低了图像质量。
发明内容
考虑到传统技术的情况开发了本发明，并且本发明的目的是要解决上述 问题。更具体地说，本发明的目的是提供一种图像形成装置和图像形成方法， 用于通过在考虑图像形成单元的轮廓的情况下在误差扩散处理中分配量化误 差来抑制图像质量的下降。
为了实现上述目的，本发明包括以下结构。也就是说， 一种具有用于形 成图像的图像形成单元的图像形成装置，该图像形成装置包括存储器，其 被配置成存储将扫描线在所述图像形成单元的图像载体上沿副扫描方向上的 偏移量与沿扫描线方向上的位置相对应地表示的轮廓信息；误差扩散处理单
元，其被配置成对图像数据执行误差扩散处理；以及配准误差校正单元，其 被配置成基于所述轮廓信息，将由所述误差扩散处理单元量化后的所述图像 数据的各像素的位置在所述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除 所述扫描线在所述图像形成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所 述偏移量，其中，所述误差扩散处理单元根据所述轮廓信息，以预定第二区 域和其余的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述 图像数据在所述副扫描方向上被移动处的位置。
根据本发明的另一个方面， 一种具有用于形成图像的图像形成单元的图
像形成装置，该图像形成装置包括存储器，其被配置成存储将扫描线在所
述图像形成单元的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫描线方向上的
位置相对应地表示的轮廓信息；配准误差校正单元，其被配置成基于所述轮 廓信息，将要处理的图像数据的各像素的位置在所述副扫描方向上以像素为 单位进行移动，从而消除所述扫描线在所述图像形成单元的所述图像载体上 沿所述副扫描方向上的所述偏移量；以及误差扩散处理单元，其被配置成针 对由所述配准误差校正单元处理后的图像数据执行误差扩散处理，其中所述 误差扩散处理单元根据所述轮廓信息，以预定第二区域和其余的第一区域上
的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述图像数据在所述副扫描 方向上被移动处的位置。
根据本发明的又一方面，提供一种图像形成装置中的图像形成方法，所 述图像形成装置具有图像形成单元，用于形成图像；和存储器，其存储将 扫描线在所述图像形成单元的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫描 线方向上的位置相对应地表示的轮廓信息，所述图像形成方法包括误差扩 散处理步骤，对图像数据执行误差扩散处理；和配准误差校正步骤，根据所 述轮廓信息，将在所述误差扩散处理步骤中量化后的所述图像数据的各像素 的位置在所述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除所述扫描线在 所述图像形成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所述偏移量，其 中在所述误差扩散处理步骤中，基于所述轮廓信息，以预定第二区域和其余 的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述图像数据 在所述副扫描方向上移动的位置。
根据本发明的再一方面，提供一种图像形成装置中的图像形成方法，所 述图像形成装置具有图像形成单元，用于形成图像；和存储器，其存储将 扫描线在所述图像形成单元的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫描 线方向上的位置相对应地表示的轮廓信息，所述图像形成方法包括配准误 差校正步骤，基于所述轮廓信息，将要处理的图像数据的各像素的位置在所 述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除所述扫描线在所述图像形 成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所述偏移量；以及误差扩散 处理步骤，针对经所述配准误差校正步骤处理后的所述图像数据执行误差扩 散处理，其中在所述误差扩散处理步骤中，基于所述轮廓信息，以预定第二 区域和其余的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所 述图像数据在所述副扫描方向上移动的位置。
本发明可通过形成图像来校正色彩平面之间的配准误差，从而消除图像 形成装置的轮廓特征。此外，本发明可减小由对连续灰阶图像执行配准误差 校正处理而产生的例如浓度不均或纹理的图像质量的下降。
通过参照附图的对示例性实施例的以下说明可以更清楚地理解本发明的 其他特征。
图1是示出了根据本发明的形成图像中的处理顺序的流程图； 图2是示出了电子摄像式彩色图像形成装置的结构的剖面图； 图3A和图3B是示出了图像形成装置中各色彩的扫描线的轮廓特征的曲 线图4是示出了根据本发明的图像形成装置的内部结构的框图5A至图51是示出了校正方向上扫描线转换点处的插值方法的图6A至图6D是示出了插值系数的设置的例图7A至图7D是示出了图像处理部和图像形成部的轮廓的图8A至图8C是示出了扫描线转换点处依据校正处理方向的设置的差异
图9A至9C是示出了轮廓保存表的图； 图IOA和10B是示出了误差扩散处理中矩阵结构的图； 图11是本发明第一实施例中大于一个像素的校正的图； 图12是示出了图像形成部的轮廓和大于一个像素的校正之间的关联性 的图13A至图13F是示出了第一实施例中误差扩散矩阵和误差分配的图； 图14是示出了本发明第二实施例中大于一个像素的校正的图； 图15A至图15F是示出了本发明第二实施例中误差扩散矩阵和误差分配 的图16A至图16D是现有技术说明图； 图17是形成图像状态说明图；以及 图18A至图18F是插值处理说明图。
具体实施方式
[第一实施例]
将参照附图对本发明的第一实施例进行描述。在第一实施例中，实际扫 描线相对于原本通过使用激光束扫描感光鼓表面所应该形成的理想扫描线 (即，与感光鼓的转轴平行的扫描线)的偏移，通过将点图像数据在相反方 向上移动相同量来消除。防止诸如由于配准误差校正产生的不均匀之类的图 像劣化。此外，也防止对配准误差校正之后的点图像数据进行抖动处理所引 发的图像劣化。
以下将对作为可适用于本发明实施例的图像形成装置的示例的激光束打 印机的结构示例以及由激光束打印机执行的图像校正方法进行说明。本实施
例不仅可适用于激光束打印机，而且可适用于诸如喷墨打印机或MFP (多功 能打印机/多功能外围设备)等其他类型的输出装置。然而，能够有效适用于 本发明的打印机是包括各色彩成分的图像形成单元因而可能在各色彩成分的 图像之间产生配准误差的打印机。当喷墨打印机是各色彩成分的打印头安装 在独立的滑架中的串行打印机、或者各色彩成分的打印头能独立安装的行头 打印机(line head printer)时，可能会产生配准误差。通过将本发明实施 例应用到这些打印机，图像质量提高。然而，直列型彩色激光打印机极有可 能在色彩成分之间存在扫描线轮廓差异，因此实施例以直列型彩色激光打印 机为例进行说明。
直列型彩色LBP的图像形成部
图4是用于说明与根据第一实施例的电子摄像式彩色图像形成装置内的
静电潜像的形成相关的块的结构的框图。所述彩色图像形成装置包括彩色图 像形成部401和图像处理部402。图像处理部402生成位像信息，并且
彩色图像形成部401基于所述位像信息在打印介质上形成图像。通过参 考预先测量并存储在轮廓存储单元403中的各色彩成分的图像形成单元的多 条轮廓信息416C、 416M、 416Y和416K,图像处理部402也进行诸如配准误 差校正等校正处理。在以下描述中，用附带各色彩成分的各色彩符号"C"、 "M"、 "Y"和"K"的标号表示的构成成分，有时用除去这些色彩符号的标号 来总称。所述图像形成单元是包括扫描器单元414和打印单元415、并形成 各色彩成分的单色图像的单元的名称。打印单元415是包括感光鼓、转印鼓 等，并形成调色剂像的单元。打印单元415除了字符以外还形成图像。轮廓 信息将扫描线在图像形成单元的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫 描线方向上的位置相对应地表示。
图2是作为电子摄像式彩色图像形成装置的示例的采用中间转印件28 的直列型彩色图像形成部401的剖面图。将参照图2对电子摄像式彩色图像 形成装置内的彩色图像形成部401的操作进行说明。彩色图像形成部401根 据图像处理部402处理的曝光时间驱动曝光光，在感光鼓即图像载体上形成 静电潜像。彩色图像形成部401显影该静电潜像以形成各色彩成分的单色调
色剂像。彩色图像形成部401在中间转印件28上合成多个单色调色剂像以形 成多色调色剂像。彩色图像形成部401将所述多色调色剂像转印到打印介质 11，并进行热定影。所述中间转印件也用作图像载体。带电装置(charging means)包括用于使Y、 M、 C和K的感光体22Y、 22M、 22C和22K带电的四个 注入带电器23Y、 23M、 23C和23K。所述注入带电器包括套筒(sleeve) 23YS、 23MS、 23CS和23KS。
驱动马达根据图像形成操作逆时针旋转图像载体，即感光体(感光鼓) 22Y、 22M、 22C和22K。用作曝光装置的扫描器单元414Y、 414M、 414C和414K 用曝光光照射感光体22Y、 22M、 22C和22K，选择性地曝光感光体22Y、 22M、 22C和22K的表面。作为结果，在感光体的表面形成静电潜像。用作显影装 置的显影单元26Y、 26M、 26C和26K用由调色剂盒25Y、 25M、 25C和25K供 给的Y、 M、 C和K调色剂显影所述静电潜像，以显现所述静电潜像。显影单 元包含套筒26YS、 25MS、 26CS和26KS。各个显影单元26是可拆卸的。各个 扫描器单元可根据激光束的幅度和强度表现各像素的灰阶，例如16灰阶。
用作转印装置的一次转印辊27Y、 27M、 27C和27K将按顺时针方向旋转 的中间转印件28向感光体22Y、 22M、 22C和22K按压，将感光体上的调色剂 像转印到中间转印件28。通过向一次转印辊27加载适当的偏压以及使感光 体22的旋转速度与中间转印件28的不同，将单色调色剂像有效地转印到中 间转印件28上。将该转印称为一次转印。
各站(其指各色彩成分的图像形成单元)的合成单色调色剂像所获得的 多色调色剂像伴随着中间转印件28的旋转被传送到二次转印辊29。该中间 转印件28上的多色调色剂像被转印到从进纸托盘21a和21b夹持传送到二次 转印辊29的打印介质11上。将适当的偏压加载到该二次转印辊29以静电方 式转印所述调色剂像。将该转印称为二次转印。二次转印辊在将多色调色剂 像转印到打印介质ll上时，在位置29a与打印介质ll抵接，并在打印之后 离开打印介质ll到位置29b。
定影单元31包括为了将转印在打印介质11上的多色调色剂像熔融 (fuse)并定影在打印介质11上，而用于加热打印介质11的定影辊21和用 于向定影辊32按压打印介质11的加压辊33。定影辊32和加压辊33是空心 的并且分别包含加热器34和35。定影单元31通过定影辊32和加压辊33传 送承载多色调色剂像的打印介质11，并施加热和压力以将所述调色剂定影到 打印介质ll上。
通过排纸辊(未示出)将调色剂定影后的打印介质11排出到输送托盘(未
示出)上，结束图像形成操作。清洁单元30清除中间转印件28上残留的调 色剂。将在中间转印件28上形成的4色调色剂像转印到打印介质11之后残 留的废调色剂存储到清洁容器内。如上所述，直列型彩色LBP包括图像形成 单元，所述图像形成单元包括各色彩成分的打印单元415和扫描器单元414。 在图2中，关于扫描器单元414，示出了各色彩成分的扫描器单元414Y、414M、 414C和414K。关于打印单元415，仅以举例的方式说明了黄色的打印单元 415Y。
<扫描线的轮廓特征>
参照图3A和3B，对所述图像形成装置内各色彩的实际扫描线302的轮 廓特征进行说明。在图3A和3B中，扫描线302代表实际扫描线，其由于感 光体22的位置精度和偏心度以及扫描器单元414 (即图2中所示的414C、 414M、 414Y和414K)中的光学系统的位置精度而发生倾斜或弯曲。对于各打 印设备(打印引擎)来说，其图像形成装置具有不同的轮廓特征。在彩色图 像形成装置的情况下，不同色彩之间的所述轮廓特征是不同的。
图3A是示出了图像形成装置的轮廓特征的一部分的图，并且示出了其中 所述轮廓特征在副扫描方向向上移动的区域。图3B示出了其中所述轮廓特征 在所述副扫描方向向下移动的区域。横坐标轴301代表理想扫描线，并且示 出了当垂直于感光体22的旋转方向扫描(即，平行于转轴扫描)感光体22 时的特征。所述轮廓由图3A和3B中的曲线图(graph)表示，但轮廓信息 416中保存的轮廓是离散数据。例如，每次实际扫描线从扫描线起始位置PO 起离开或靠近理想扫描线一像素时，将所述位置和代表实际扫描线是离开还 是靠近理想扫描线的移动方向彼此关联地存储。所述位置只要能指定像素在 扫描线方向上的序数即可。因此，在轮廓信息中轮廓302由线段311、 312、 313和314近似表示，足够用于配准误差校正。
在以下描述中，所述轮廓特征假定图像处理部402校正所述轮廓特征的 方向。但是，这种表示仅仅是一个示例，只要能唯一指定所述偏移量和方向， 就可以采用任何表示。例如，可以将轮廓特征定义为彩色图像形成部401中 的偏移方向，并由图像处理部402在相反方向上校正所述特征。
图7A至7D示出了基于所述轮廓定义图像处理部402进行校正的方向和
彩色图像形成部401中扫描线的偏移方向之间的关系。当如图7A中所示那样 地给出彩色图像形成部401的轮廓特征时，图像处理部402在副扫描方向上 如图7B中所示那样以相反的方向移动图像数据。当如图7C中所示那样地给 出彩色图像形成部401的轮廓特征时，图像处理部402如图7D中所示那样在 副扫描方向上移动图像数据。其中，采用理想扫描线301作为基准测量所述 偏移量。
如图9A至9C中所示，轮廓特征数据(轮廓信息)包括所述主扫描方向上 扫描线转换点的像素位置和到下一个扫描线转换点的扫描线转换方向。具体 来说，在图9A中定义轮廓特征的扫描线转换点Pl、 P2、 P3…Pm。将各扫描 线转换点定义为扫描线在副扫描方向上偏移一像素的点。作为方向，扫描线 在区间内向上或向下偏移直到下一个扫描线转换点为止。例如，在图9A中， 在扫描线转换点P2处，扫描线向上偏移一行。也就是，在扫描线转换点P2 处，图像数据转变到当前线下紧接的一条线。如图9B中所示，点P2处的偏 移方向是"向上(t )"。在所述图像处理中，图像数据改变到下一条线。同 样地，在点P3处，偏移方向是"向上(t )"。在扫描线转换点P4处副扫描 方向上的偏移方向是"向下(I )"(与之前的方向不同)。如图9C中所示， 将所述方向上的数据保存为，例如代表向上方向的"1"或代表向下方向的"0"。 在该情况中，保存的数据量成为与扫描线转换点的数量相等的位数。如果扫 描线转换点的数量为m，则保存的位数也为m。可以将扫描线转换处理视为将 关注行重新连接到扫描线转换点处的更高一行或更低一行的处理。
<扫描线转换点>
参考图3A，对所述扫描线在所述激光扫描方向上向上移动的区域的扫描 线转换点进行说明。所述实施例中的扫描线转换点为所述扫描线在副扫描方 向上偏移一像素的点。在图3A中，其中向上弯曲特征302在副扫描方向上偏 移一像素的点P1、 P2和P3是扫描线转换点。在图3A中，采用PO作为基准 绘制点P1、 P2和P3。从图3A可以明确，如距离L1和L2所示，在弯曲特征 302急剧变化的区域内扫描线转换点之间的距离短，并且在弯曲特征302缓 慢变化的区域内扫描线转换点之间的距离长。
参考图3B，对扫描线在激光扫描方向上向下偏移的区域的扫描线转换点 进行说明。同样在代表向下偏移特征的区域内，将扫描线转换点定义为扫描
线在副扫描方向上偏移一像素的点。在图3B中，向下弯曲特征302在副扫描 方向上偏移一像素的点Pn和Pn+l是扫描线转换点。同样在图3B中，与图 3A类似的，如距离Ln和Ln+l所示，在弯曲特征302急剧变化的区域内扫描 线转换点之间的距离短，并且在弯曲特征302缓慢变化的区域内扫描线转换 点之间的距离长。
如上所述，所述扫描线转换点与所述图像形成装置的弯曲特征302的变 化度密切相关。在具有急剧弯曲特征的图像形成装置内扫描线转换点的数量 大，在具有渐进的弯曲特征的图像形成装置内该数量小。
如果不同色彩之间的图像形成单元的弯曲特征不同，则扫描线转换点的 数量和位置也不同。在通过将全色的调色剂图像转印到中间转印件28上所获 得图像中，不同色彩之间的扫描线轮廓的差异表现为配准误差。本发明涉及 在扫描线转换点处的处理。
直列型彩色LBP的图像处理部
将参照图4对彩色图像形成装置中的图像处理部402进行说明。图像生 成单元404基于从计算机等(未示出)中接收到的打印数据生成能够进行打 印处理的光栅图像数据，并输出各像素的光栅图像数据作为R、 G和B数据以 及代表各像素的数据属性的属性数据。也可以将图像生成单元404配置成在 所述彩色图像形成装置内设置读取器，并对来自读取器的图像数据(而非从 计算机等接收的图像数据)进行处理。色彩转换单元405根据彩色图像形成 部401的调色剂色，将R、 G和B数据转换成C、 M、 Y和K数据，并将所述C、 M、 Y和K数据以及属性数据存储到存储单元406中。存储单元406是图像处 理部402内设置的第一存储单元，并临时存储经历打印处理的点图像数据。 存储单元406也可以由存储一页的点图像数据的页存储器或者由存储多个线 的数据的带存储器(bandmemory)构成。也将点图像数据称为光栅图像数据。
半色调处理单元407C、 407M、 407Y和407K执行从存储单元406输出 的属性数据和各色彩数据的半色调处理。作为半色调处理单元的具体设置， 包括执行网屏处理的半色调处理单元和执行误差扩散处理的半色调处理单 元。网屏处理是要利用预定的抖动矩阵和输入图像数据，执行N元处理。误 差扩散处理是要通过比较输入图像数据和预定的阈值来执行N元处理，并将 所述输入图像数据和所述阈值之差扩散到周围像素(之后经历素数N元处 理)。第一实施例执行所述误差扩散处理。在所述第一实施例中，N=2，但各 像素的位数是4。也就是，通过量化处理将像素值转换成0或15。
第二存储单元408构成在图像形成装置内，并存储由半色调处理单元407 (即407C、 407M、 407Y和407K)处理的N元数据。如果由第二存储单元408
的下游侧的处理块进行图像处理的像素的位置是扫描线转换点，则当从第二 存储单元408中读出数据时执行一行的扫描线转换。更具体地说，要读出的 点的地址不是进入到下一个点，而是从下一个点再进一行，或者返回一行。 根据移动方向确定是对所述地址前进一行还是返回一行。
图8A是示意性示出了图4的存储单元408内保存的数据的状态的图。如 图8A中所示，与图像处理部402的校正方向或彩色图像形成部401内的扫描 线的弯曲特征无关地，存储单元408存储由半色调处理单元407C、 407M、 407Y和407K处理的数据。当在图8A中读出线701时，如果图像处理部402 进行校正的方向是向下，即所述轮廓特征是向下，则如图8B所示，在作为边 界的扫描线转换点处，图像数据向上偏移一像素。当在图8A中读出线701时， 如果图像处理部402进行校正的方向是向上，即所述轮廓特征是向上，则如 图8C中所示，在作为边界的扫描线转换点处，图像数据向下偏移一像素。
各色彩的插值确定单元409C、 409M、 409Y和409K确定在之后的作为输 入的N元数据的扫描线转换点前后像素的处理中是否是需要进行插值的像 素。时序调整单元410C、 410M、 410Y和410K对从存储单元408中读出的N 元数据和插值确定单元409的确定结果进行同步。传送缓冲器411C、 411M、 411Y和411K临时保存从插值确定单元409和时序调整单元410中输出的数 据。在此说明中，第一存储单元406、第二存储单元408和传送缓冲器411 是独立设置的，但也可以在图像形成装置内设置共同的存储单元。
插值处理单元412C、 412M、 412Y和412K基于也是从所述传送缓冲器传 送过来的插值确定单元409的确定结果，插入从传送缓冲器411接收到的数 据。尽管从插值确定单元409得到的确定结果是各像素的确定结果，但插值 处理单元412执行的插值处理采用与图像形成装置的轮廓(弯曲特征)对应 的扫描线转换点前后的像素。图5A至51示出了扫描线转换点处的插值办法 (之后将图5A至5I称为图5)。
<插值处理>
图5A是示出了在激光扫描方向上图像形成装置的扫描线的弯曲特征的 曲线图。区域l (第一区域)是图像处理部402需要向下进行校正的区域。
相反地，区域2 (第二区域)是图像处理部402需要向上进行校正的区域。
为便于说明，在插值处理的以下说明中，扫描线转换点之间的最小间隔是16 像素，但本发明并不限于此。也可以将所述间隔设为任意数量个像素或者2 的幂数以縮小电路结构。对主扫描方向上紧接扫描线转换点之前的16像素执 行下文所述的插值，即平滑。如果扫描线转换点之间的间隔长于16像素，则 平滑区前的像素(在图5中的左侧)保持不进行平滑。将所述间隔设定为16 像素，是因为一个二值像素在该例子中由4位表示，并且也可以根据图像形 成单元的色调表现力由16灰阶等级表示。通过对一像素改变浓度一个灰阶等 级，可以平滑行行之间的梯级。
图5B示出了扫描线转换处理之前扫描线转换点Pc前后的图像，即示出 了在图5A的例子中来自半色调处理单元407的输出图像数据502。关注行是 图5B中所示的3行图像数据的中心行。图5C示出了当关注关注行时一像素 的扫描线转换处理之后的数据503的排列，即从存储单元408输出的图像数 据的排列。由于当从存储单元408中读取图像数据时执行所述扫描线转换处 理，因此在图像数据输入到插值处理单元412时扫描线转换点Pc前后的像素 的排列在作为边界的扫描线转换点Pc处具有一行的梯级。
插值处理单元412对关注行上表现为梯级的图像数据执行所述插值处 理。由于区域l内的校正方向是向上，因此通过对后一行的图像数据进行加 权来对关注行执行插值。在该说明书中的加权是要根据扫描线转换点的最小 值，将副扫描方向上的两个目标像素之和调整为16，如图5D中所示。但是， 这仅仅是一个例子，像素值之和不限于16。也可以将像素值之和设定为2的 幂数以减小计算所使用的电路，也可以采用任意系数进行计算，以提高精度。 作为所述加权计算，也可以针对各像素改变所述加权系数(以下将进行说明)。 可选地，也可以对多个像素使用共同的加权系数，如图6A至6D中所示。此 外，也可以依据所述加权系数值改变对应像素的数量。将所述扫描线转换点 定义为所述主扫描线上所述扫描线在所述副扫描方向上偏移一像素的位置。 在以下说明中，将插值中的基准位置设为主扫描的起始点(即左端)。等式(1) 用于插值，其中x代表主扫描方向上关注像素的位置，并且y代表副扫描方 向上关注像素的位置。设定P为像素值并且P'为校正像素值，等式(1)为
p， (x，y) =wlXp (x，y-1) +w2Xp (x， y) + w3Xp (x，y+l) ... (1) 其中在该例子中，wl、 w2和w3是具有相同x坐标的加权系数并由3X16像
素的系数矩阵定义，如图5D中所示。图5D中的系数矩阵用于在扫描线转换 点处偏移图像数据到更高一行的情况。关注行紧邻的上一行的所有系数都为 0。每次关注像素向右移动一像素，关注行(图5D中的中间行)的系数值就 递减1/16 (从15/16到0/16)(图5D中未示出分母)。每次关注像素向右移 动一像素，关注行紧邻的下一行上的系数值就递增1/16 (从1/16到16/16)。 所述系数矩阵对应于中心落在紧接扫描线转换点之前(右侧)的关注行上的 3X16像素，并且根据等式(1)获得校正后的像素值。所述校正后的像素值 替代校正前的像素值。通过关注要处理的所有行的图像数据执行该处理。等 式(1)表示由关注像素的值和上下行的对应像素的值的加权平均值得到关注 像素的值。
图5E是通过对图5B中的图像数据应用等式(1)所得到的插值像素值的 概念图。依据等式(1)的插值，关于扫描线转换点Pc前的像素，随着该像 素越靠近所述扫描线转换点Pc，其受到下一行像素值的影响越大。随着所述 像素(左侧的像素)离扫描线转换点Pc越远，其受到关注行即黑色数据线的 影响越大。
关于所述扫描线转换点Pc之后的像素，随着所述像素越靠近所述扫描 线转换点Pc，其受到关注行前一行的图像数据的影响越大。随着所述像素离 所述扫描线转换点Pc越远，其受到关注行之后一行的影响越大。关注行之前 一行是因扫描线转换处理梯级大于一像素而变成前一行数据的原来的关注 行。在该例子中，紧接所述扫描线转换点之前的16像素以外的像素不进行插 值处理，因此其图像数据没有被平滑化。
对需要向下进行校正的区域1进行说明。当向下进行校正时，在关注行 及其之前的一行设定用于计算校正像素值的加权系数。
图5F示出了从半色调处理单元407输出的图像数据。图5G示出了从存 储单元408读取的图像数据的例子。由于在扫描线转换点Pa处执行向下校正， 因此在作为边界的扫描线转换点Pa处出现大于一像素的扫描线转换处理梯 级，如图5G中所示。当进行向下校正时的值Wl、 W2和W3如图5H中所示。 为便于说明，与所述向上校正处理类似，将加权系数之和设定为16。通过对 向下校正采用等式(1)，利用所述扫描线转换点Pa作为边界得到校正的像素 值。在所述扫描线转换点Pa之前，随着所述像素越靠近所述扫描线转换点， 其受到前一行像素值的影响越大。随着所述像素离所述扫描线转换点Pa越
远，其受到关注行的影响越大。关于所述扫描线转换点Pa之后的像素，随着 所述像素越靠近所述扫描线转换点Pa，其受到关注行的影响越大。随着所述 像素离所述扫描线转换点Pa越远，其受到关注行之前一行的影响越大(图 51)。在该例子中，所述插值处理以所述扫描线转换点之前的16像素为对象。 在图51中，扫描线转换点Pa和Pb之间的间隔为16像素，因此似乎是在扫 描线转换点Pa前后对图像数据进行平滑。但是，当所述间隔大于16像素时， 并不是在紧接扫描线转换点Pa之后对图像数据进行平滑。
以此方式，不管校正方向是向上还是向下，由于插值处理单元412执行 的插值处理，防止了由于大于一像素的扫描线转换处理梯级而在主扫描方向 上连续的像素数据中出现大的梯级。
P丽(脉宽调制器)413C、 413M、 413Y和413K将从插值处理单元412C、 412M、 412Y和412K中输出的各色彩图像数据转换成扫描器单元414C、 414M、 414Y和414K的曝光时间。图像形成部401的打印单元415C、 415M、 415Y和 415K输出所转换的图像数据。将轮廓特征数据保存在图像形成部401中作为 图像形成装置的特征(轮廓416C、 416M、 416Y和416K)。图像处理部402根 据图像形成部401中保存的轮廓特征，执行扫描线转换处理和插值处理。
<误差扩散处理>
参考图1等对本发明最有特征的部分进行更详细地说明。本发明的实施 例采用误差扩散法作为上述半色调处理单元407的处理方法。图IOA和10B 示出了根据所述误差扩散法的图像处理的内容。图IOA示出了当分配关注像 素P的量化误差的相邻像素数为4 (A、 B、 C和D)时的误差扩散矩阵IOOI 的结构。如图10A中所示，在根据所述误差扩散法的图像信息中，将关注像 素P的值与预定阈值Th相比较，并且在关注像素P的值超过所述阈值Th作 为比较结果的情况下以及所述值小的情况下分别获得输出图像数据。当对输 入图像数据进行二进制运算时阈值Th的数量是1，并且当进行四重运算时数 量为3。也就是，当执行N元处理时，采用N-1个不同的阈值。假设相关8 位像素P的值由阈值Th进行二进制运算。在此情况下，将小于阈值Th的像 素值转换成0，并且将大于阈值Th的像素值转换成1。将等于阈值Th的像 素值转换成0或1。由于一个像素由8位构成，因此将通过将1扩展到8位 所得到的值"255" (=FFhex)用作8位二进制后的值。
假设关注像素P的值为200，并且阈值Th为128。由于关注像素P的值 超过了阈值Th，因此量化关注像素后的值(即输出值)是255。将量化前后 的像素值之差作为量化误差分配给相邻像素。在此示例中，将量化前关注像 素P的值"200"和量化后的值"255"之间的差值"200-255=-55"分配到像 素A、 B、 C和D (与关注像素相邻且在关注像素之后进行处理)。在此时， 根据预定加权对所述量化误差进行按比例分配。例如，当将对相邻像素A、 B、 C和D的误差分配的加权系数Wa、 Wb、 Wc和Wd分别设定为3/8、 2/8、 2/8 和1/8时，分配给各个相邻像素的值为
相邻像素A: -55x3/8=-20
相邻像素B: -55x2/8=-14
相邻像素C: -55x2/8=-14
相邻像素D: -55xl/8=-7
将这些值加到各个像素值。量化后的值由对应于后续处理的位数表示。 在此示例中，在所述扫描线转换处理之后执行差值处理(以平滑16级的梯 级)，从而将二进制值0或255转换成由0或15表示的4位/像素数据。
图10B示出了在误差扩散法中作为误差扩散矩阵的另一个矩阵1002的结 构。矩阵1002与矩阵1001的不同之处在于分配了关注像素P与阈值Th 之差的相邻像素的位置以及对应的加权系数。
参考图11对根据所述误差扩散法的图像信息的组合以及针对扫描线转 换点上多于一个像素的校正处理进行说明。图11的上部示出了要由图像处理 部402校正的弯曲特征的轮廓1101，以及当纵轴代表副扫描偏移量和横轴代 表激光扫描方向时的扫描线转换点Pa和Pb。轮廓1101代表其中在扫描线转 换点处校正方向向上的情况。当执行向下校正时，其方向跟向上校正的相反。
在图11中，Pa和Pb代表扫描线转换点，并且L代表扫描线转换点之间 的最小像素间隔。在图6A至6D的示例中，16像素对应于L。在扫描线转换 点Pa处，实际扫描线在副扫描方向上从基准行1102起向上移动一个像素。 在图11的示例中，扫描线转换点Pa是通过使最小扫描线转换点间隔L加倍 (像素数加倍)而与扫描线起始位置隔开的位置。类似地，扫描线转换点Pb 是这样一个点，即在该点处扫描线在副扫描方向上从扫描线转换点Pa起向上 移动一个像素，并且该点是通过使最小行转换点间隔L三倍化(使像素数三 倍化)而分开的位置。
图像数据1103代表将半色调处理单元407处理的图像数据存储到存储单 元408中的状态。由图形代表的部分是基于扫描线转换点之间最小间隔处的 像素数，并且是在主扫描方向(即激光扫描方向)上L个像素的像素阵列。 从半色调处理单元407输出的图像数据是执行配准误差校正处理之前的图像 数据，因此在作为边界的扫描线转换点Pa和Pb处，扫描线转换校正没有生 成梯级。
轮廓1101指出与图像形成部401的扫描线的弯曲特征对应的图像处理部 402的校正方向。读取存储单元408内存储的图像数据1103作为图像数据 1104。尤其是，在所述扫描线转换点Pa处轮廓1101在此扫描方向(在图ll 中向上)上移动一个像素。因此，在没有移动的情况下从存储单元408中读 取从所述扫描线起始位置到所述扫描线转换点Pa的M个像素(即图像数据 1103的像素阵列21和像素阵列22)。由于所述扫描线在副扫描方向上上移一 个像素，因此在图像数据22之后要读取的图像数据是在所述副扫描方向上上 移的像素阵列13。在副扫描方向上没有发生一个像素的移动，直到下一个扫 描线转换点Pb为止。因此，在像素阵列13之后要读取的像素阵列是像素阵 列14和像素阵列15。在从扫描线转换点Pa读取了 N个像素之后的扫描线转 换点Pb处，下一个要读取的数据是在副扫描方向上上移了一个像素的像素阵 列6。由此，在所述副扫描方向上没有移动数据的情况下按照像素阵列7、像 素阵列8、像素阵列9…的顺序读取数据，直到下一个扫描线转换点为止(未 示出)。
依据主扫描方向上像素数，从存储单元408中读取数据之后，读取下一 行，即图像数据(像素)31 (未示出)。由于所述扫描线转换点是基于图像形 成部401的弯曲特征，因此转换点Pa、 Pb不由于副扫描方向的因素而变化。 因此，在与上述处理中相同的位置处，在副扫描方向上移动的同时读取图像 数据。也就是说，在读取了图像数据31和图像数据32之后，在副扫描方向 上上移图像数据，以读取图像数据23、图像数据24和图像数据25。之后， 在扫描线转换点Pb处，读取图像数据16、图像数据17和图像数据18...。这 也应用到其他行。
图像数据1104代表以此方式读取的图像数据示例。在读取中，通过扫描
线转换处理，像素阵列21至30在扫描线转换点处移动到转换行。图像形成 部401打印出所读取的图像数据。由于图像形成部401具有如轮廓1101所示 的弯曲特征，因此从存储单元408中读取的图像数据打印在根据所述弯曲特 征弯曲的扫描线上，并布置在接近原始图像数据的位置上(如打印的像素阵 列1105那样)。也就是说，在读取中，在扫描线转换点Pa或Pb处在副扫描 方向上上移的同时，不连续地读取从图像数据开始的行。但是在打印结果方 面，在几乎相同行上连续打印出从图像数据21开始的所述行。
在根据所述误差扩散法的形成图像中，由于将关注像素和阈值之间的误 差分配给靠近所述关注像素的像素，因此该方法削弱了所述扫描线转换点附 近的图像再生性。也就是说，所述半色调处理不考虑扫描线转换点处的扫描 线转换处理，以及甚至对扫描线转换点处的像素采用与扫描线转换点以外的 位置处的像素相同的误差扩散矩阵和误差分配来进行处理。因此，由从存储 单元408中读取图像数据的同时在副扫描方向上进行移动的扫描线转换处理 产生误差。
对此进行详细说明。为了便于说明误差扩散，在图11中L4。当然，L 可以大于l，但对每个像素执行所述误差扩散处理。将图IOA中的矩阵IOOI 用作误差分配的系数矩阵。
在扫描线转换点Pa处，在像素22之后要读取的像素是像素13。但是， 将像素22的量化误差分配给像素23、像素31、像素32和像素33。在多个 所分配误差之中，分配给在主扫描方向上扫描线转换点上的图像数据23和 33的误差具有相反的效果。这是因为所述扫描线转换处理将这些像素移动到 与要分配给所述量化误差的像素位置不同的位置。关于图像信息，根据图像 形成部的轮廓而形成的图像中的偏移会减小，但不能完全消除。
也就是说，通过根据图像形成部401的弯曲特征(轮廓)在校正方向上 从存储单元408中读取数据，来形成基本上不具有所述弯曲特征的图像。该 处理是在扫描线转换点处的一个像素的数字扫描线转换，并且不能处理图像 形成部401的类似(连续少于一个像素的)弯曲特征。图12示出了图像形 成部401的弯曲特征与由图像处理部402执行的校正之间的关系。图12中的 行1201代表图像形成部401的弯曲特征。如图12中所示，图像形成部401 的弯曲特征不以单个像素为单位变化的，而是在主扫描方向上的位置连续变
化的。在与从扫描起点开始的第M个像素对应的扫描线转换点Pa处，弯曲 特征移动一个像素。实际上，在M个像素上偏移量逐渐变化，直到扫描线转 换点Pa。而且，从扫描线转换点Pa开始，弯曲特征在N个像素上逐渐移动， 并在扫描线转换点Pb处，在副扫描方向上移动一个像素。
相反地，由图12中的行1202表示由图像处理部402从存储单元408中 读取的校正。也就是，在扫描线转换点Pa处，图像数据在副扫描方向上(与 图像形成部401的弯曲特征相反的方向上)移动一个像素，并随之读取。为 此，不能执行与由行1201表示的连续变化精确对应的校正。
根据常规技术，作为平滑梯级的手段，在扫描线转换点处执行不足一个 像素的插值处理。但是，如现有技术的描述所述，当对连续灰阶图像数据在 扫描线转换点处执行插值处理时，使得浓度不均，降低了输出图像的质量。
<基于扫描线转换处理的误差扩散处理>
对第一实施例中解决该问题的措施进行说明。尤其是当所述误差扩散法 用于产生连续灰阶图像时，该第一实施例可提高扫描线转换点附近的输出图 像的质量。
图13A至13C示出了当通过图像处理部402在扫描线转换点处执行扫描 线转换处理(也称之为向下校正或向下扫描线转换)以将关注行转换到其之 下一行时的误差扩散矩阵和误差分配。 一个方块代表构成图像数据的像素。
在所述第一实施例中，如图13A至13C中所示，将所述图像划分成靠近 扫描线转换点的区域以及之前和之后的区域。这将通过关注一行来进行说明。 在图13A至13C的示例中，将由扫描线转换点之前的10个像素和之后的3 个像素构成的区域2和剩余区域1作为分开的区域来处理。在此说明中，将 不包含扫描线转换点的区域定义为区域1，并且将包含扫描线转换点的区域 定义为区域2。区域2的范围也可以设定为除该示例以外的一种。也就是说， 可以针对各图像形成装置设定包括扫描线转换点的区域2内的在前像素和在 后像素。关于区域2，在前像素和在后像素的数量也可以不对称设置(如图 13A至13C中所示)，或者对称设置。在一个极端示例中，也可以将扫描线转 换点之前(或之后)的一个像素设定为区域2内的像素。也就是说，在给定 行上，其中转换所述误差扩散矩阵的区域2应该包括扫描线转换点前紧邻的 至少一个像素。在任何情况下，预先根据扫描线转换点(作为基准)前后的
像素数来定义区域2。
当关注行要转换到的行是关注行(阴影行)之下的行时(如图13A中所 示)，在区域1中采用图13B中所示的误差扩散矩阵a-l执行量化。尤其是， 在通过加权计算将相关阴影像素P的量化误差分配给相邻像素的同时执行所 述量化处理。将通过加权计算得到的误差Ea分配给相邻像素A，并将通过加 权计算得到的误差Eb分配给相邻像素B。类似地，将误差Ec分配给相邻像 素C，以及将误差Ed分配给相邻像素D。
在区域2中，利用图13C中所示的误差扩散矩阵a-2执行量化。在转换 到更低行中，所述误差扩散矩阵a-2的形状也可以与误差扩散矩阵a-l的形状 相同。在此情况下，对关注像素P相邻的像素A、 B、 C和D的误差分配与 在区域1中的分配不同。由于所述扫描线转换点处的扫描线转换方向是向下 的，因此在作为基准的扫描线转换点处，分配给下一行的误差优选大于区域 1中的误差。这是因为将要分配给关注像素下一个像素以及所述下一个像素 之下紧邻的像素的误差，分配给相对于关注像素的右上方像素和所述右上方 像素下面紧邻的像素，作为扫描线转换处理的结果。
因此，在区域2内，将分配给与关注像素P相邻的像素A、 B、 C和D 的误差设定为Ea'、 Eb'、 Ec，和Ed'，同时设定Ea〉Ea'以及EhKEb，。通 过转变所述误差分配，即使当在从存储单元408读取中执行了大于一行的校 正，也能减小所述扫描线转换点前后的不自然梯级。为了在所述扫描线转换 处理中在扫描线转换点处提高分配给靠近关注像素的像素的误差比率以避免 丢失像素间的色彩连贯性，将误差设定为E^Ea'以及Eb〈Eb'。 Ec'和Ed' 也可以等于Ec和Ed。因此，根据所述轮廓特征，包含扫描线转换点前后像 素的像素阵列接近理想扫描线，但在扫描线转换中扫描线转换点前后的像素 间的梯级仍然保留。但是，可以减小因这种梯级导致的非连续性来防止图像 质量的下降。
对在所述扫描线转换处理中将关注行变到更高一行时的向上校正进行说 明。图13D示出了以下情况通过图像处理部402在扫描线转换点处执行向 上校正作为校正处理。图13E和13F示出了在此情况下的误差扩散矩阵和误 差分配。该情况同样假设与向下校正中那样类似的划分区域的设置，但所述 区域设置也可以与向下校正中的不同。即使所述校正方向是向上的，但区域
1采用的误差扩散矩阵也可以跟向下校正的一样。也就是说，图13E中所示
的误差扩散矩阵b-l的结构以及误差Ea、 Eb、 Ec和Ed的分配满足与图13B 中所示的误差扩散矩阵a-l的结构以及误差分配相同。
向上扫描线转换处理的特征是应用于属于区域2的像素的误差扩散矩阵 的形状。当关注行转换到在扫描线转换点处一个像素之下的一行时，关注像 素之下的像素离开该关注像素一个像素。在向上校正中，包含扫描线转换点 的区域2的像素数据的误差扩散处理采用如图13F中所示的误差扩散矩阵 b-2。在所述误差扩散矩阵b-2中，与矩阵b-l相比，误差分配目的地在副扫 描方向上转换到关注行的再下一行。在向下校正中，根据矩阵b-2，将分配给 与关注像素相邻的像素A、 B、 C和的误差以及作为误差扩散目的地的像素E 设为"Ea"、 "Eb" "Ec"和Ee。与区域1的误差扩散矩阵不同的是，将所 述误差Ee分配给在副扫描方向上关注像素P向下两行的偶像素E。为了减少 分配给与关注像素空间分离的像素的误差比率，将误差设定为E^Ea"和Eb< Eb"。 Ec"也可以等于Ec。在图13F中没有误差分配给相邻像素D，但也可 以将误差分配给D。
已根据所述图像形成部的轮廓进行了所述扫描线转换处理的图像数据由 具有该轮廓的图像形成部打印成图像。作为所述扫描线转换处理的结果，图 像数据在所述扫描线转换点前后的像素之间具有梯级。通过形成图像消除像 素阵列的失真，但像素间的梯级仍然保留。通过变换处理以变换靠近扫描线 转换点的区域和剩余区域之间的误差扩散矩阵、误差分配或两者，使该梯级 不明显。因此，即使在从存储单元408的读取中执行大于一行的校正，也可 以减小所述扫描线转换点前后的非自然梯级，以防止具有视觉上感觉不平坦 等的低质的图像。
参考图1，对由半色调处理单元407执行的误差扩散处理次序进行说明。 图1是示出了本发明中由半色调处理单元407执行的误差扩散处理次序的流 程图。也可以通过例如CPU和存储程序的存储器来实现所述半色调处理单元。 在此情况中，图1示出了所述程序的次序。表示扫描线转换点的位置的轮廓 信息预先通过测量各图像形成单元的扫描线来获得，并将其存储在轮廓存储 单元403中。
在所述误差扩散处理中，当在存储单元406中存储有N元图像数据时，
以预定时间从存储单元406中读出。各色彩的半色调处理单元407C、 407M、 407Y和407K启动所读出的图像数据的形成图像处理。图1中的次序示出了 由一个色彩成分的半色调处理单元执行的处理，并且针对各个色彩成分执行 该处理。通过以光栅扫描的顺序关注各个像素来继续进行该处理。
半色调处理单元407确定要处理的关注像素是否属于区域1(步骤S101)。 在步骤S101中，半色调处理单元407参考所述轮廓信息中包括的扫描线转换 点的位置和方向，并且如果关注像素不在从所述扫描线转换点起单独规定的 范围内，则确定所述关注像素属于区域l。如果所述关注像素属于区域l，则 各色彩的半色调处理单元407基于区域1的误差扩散矩阵(第一误差分配) 执行量化处理(步骤S102)。预先生成区域1和区域2的误差扩散矩阵并将 其存储在半色调处理单元中。关于区域2，针对各个扫描线转换方向，生成 并存储误差扩散矩阵。也就是说，当区域2 (其包括光栅扫描方向上的位置 处的关注像素)内的扫描线转换方向(即主扫描方向)是向下时，采用图13B 中的矩阵a-l。当所述扫描线转换方向是向上时，采用图13E中的矩阵b-1， 执行所述量化处理。所述轮廓信息还包括所述扫描线转换方向。
如果在步骤SIOI中半色调处理单元407确定关注像素属于区域2，则确 定在包括关注像素的区域2内扫描线转换点处的扫描线转换方向是否是向下 (步骤S103)。如果所述扫描线转换方向向下，则半色调处理单元407基于 第二误差分配(即图13C中的误差扩散矩阵a-2)执行量化处理(步骤S104)。
如果在步骤S103中半色调处理单元407确定在包括关注像素的区域2内 扫描线转换点处的扫描线转换方向是向上，基于第三误差分配(即图13F中 的误差扩散矩阵b-2)执行量化处理(步骤S105)。
各色彩的半色调处理单元407重复执行步骤S101至S105中的处理，直 到完成所有用于形成图像的图像数据的量化处理(步骤S106)。更具体地说， 基于主扫描方向上关注像素的位置，半色调处理单元407确定所述关注像素 是否属于包括扫描线转换点的区域，并且如果是属于，则在考虑了扫描线转 换方向的情况下，选择并使用图像信息的误差扩散矩阵。
存储单元408存储由步骤S101至S105生成的图像数据。在所述副扫描 方向上移动图像数据的同时从存储单元408中读出该图像数据，作为与图像 形成部401内保存的轮廓416对应的扫描线转换点处大于一个像素的校正。
将读出的图像数据输入到插值确定单元409内。插值确定单元409基本上确 定不执行由所述误差扩散处理生成的图像数据的插值。转印缓冲器411存储 该确定结果以及由时序调节单元410检查的图像数据。这是因为，如果对连 续灰阶图像进行插值处理，则造成诸如浓度不均之类的图像质量下降。
执行插值确定单元409的无插值的确定结果，并将所述图像数据从转印 缓冲器411中正常读出，并输入到插值处理单元412中。基于所述插值确定 结果，插值处理单元412执行处理。通过各色彩的PWM413，将从插值处理 单元412中输出的图像数据输出到图像形成部401。图像形成部401打印和 固定各色彩的输入图像数据。此时，根据图像形成部401内各轮廓416中保 存的光栅扫描的弯曲特征，输出各色彩的图像数据。
图17示出了输出的示例。由图像形成单元形成的具有轮廓1701的图像 数据根据所述轮廓，执行扫描线转换处理，如图像数据1702那样。例如，通 过所述扫描线转换处理，原图像数据内的阴影像素阵列1702a由各扫描线转 换点处的不同行所代替。当得到的图像数据构成为由具有轮廓1701的图像形 成单元的图像时，尽管在扫描线转换点处仍然有梯级，但基本上设置在理想 扫描线上(图17中的横向)，如像素阵列1703那样。
如上所述，根据第一实施例，在其中在形成图像中消除了偏移的位置上， 转换所述误差扩散矩阵以减小是由形成扫描线转换点处移动的像素所产生 的、像素之间的不连续性。更具体地说，考虑到形成图像之后的像素设置， 在最终形成的图像中可执行所述误差扩散处理，将关注像素的量化误差分配 给关注像素周围的像素。因此，可校正各色彩成分的图像之间的配准误差， 并且可防止由所述配准误差校正处理时的误差扩散所导致的图像质量下降。
在所述第一实施例中，在确定所述扫描线转换点是否在由执行形成图像 的半色调处理单元407执行的形成图像过程中出现的同时执行所述形成图像 处理。但是，本发明的实施例并不限于此。在第二实施例的描述中，与所述 第一实施例中使用的相同的说明图和标号表示相同的部分。
在所述第二实施例中，输入到半色调处理单元407的、构成图像的图像 数据的设置在经历扫描线转换处理的同时经受半色调处理。在所述第一实施 例中，在图11中，由半色调处理单元407处理的图像数据(即存储单元408
内存储的图像数据)还没有经受所述扫描线转换处理。但是，在所述第二实
施例中，当将图像数据存储在存储单元408中时，该数据已经受过所述扫描
线转换处理。
图14示出了第二实施例中图像处理部402执行校正的方向与图像数据的 设置之间的关系。图14示出了图像处理部402执行校正的方向，并且与图 11中的基本相同。Pa和Pb代表所述扫描线在所述副扫描方向上移动一个像 素的扫描线转换点。
L代表扫描线转换点之间的最小像素间隔。在图6A至6D的示例中，16 个像素对应于L。扫描线转换点Pa是其中所述扫描线从基准点起在副扫描方 向上向上移动一个像素的点，并且是在与所述最小扫描线转换点间隔L的两 倍(像素数的两倍)对应的位置处。类似地，扫描线转换点Pb是其中所述扫 描线从扫描线转换点Pa起在副扫描方向上向上移动一个像素的点，并且是在 与所述最小扫描线转换点间隔L的三倍(像素数的三倍)对应的位置处。
在所述第二实施例中，当将图像数据输入到半色调处理单元407 (即从 存储单元406中读出)时，基于图像形成部401内保存的各色彩的轮廓416， 在扫描线转换点处执行所述扫描线转换处理。如果存储了图14中所示的轮廓 信息1401 (记录了图像处理部402执行校正的位置和方向)，则当将图像数 据输入到半色调处理单元407时，其在所述副扫描方向上移动一个像素(如 图像1402所表示)。
一旦从存储单元406中读出，半色调处理单元407就对已经历过所述扫 描线转换处理的图像数据执行利用误差扩散处理的量化处理。同样在所述第 二实施例中，与所述第一实施例类似地，将所述图像数据划分成包含扫描线 转换点的区域(区域2)和不包含扫描线转换点的区域(区域1)。改变所述 误差扩散处理所使用的误差扩散矩阵和误差分配，以执行所述形成图像处理。 所述误差扩散处理的次序与所述第一实施例的相同。
图15A至15C示出了在向下扫描线转换中各区域内图像信息所使用的误 差扩散矩阵和误差分配。同样在图15A中，与图13A类似地，矩形表示像素 设置，并且区域2由扫描线转换点前的10个像素和其之后的3个像素组成。
当半色调处理单元407处理的图像数据属于区域1时，半色调处理单元 407执行的误差扩散处理使用图15B中所示的误差扩散矩阵c-l，来执行量化。
更具体地说，当将所关注阴影部分像素P的量化所生成的误差通过加权计算
分配给相邻像素时执行量化。将通过加权计算所得到的误差Ea分配给相邻像 素A，并且将通过加权计算所得到的误差Eb分配给相邻像素B。类似地，将 误差Ec分配给相邻像素C以及将误差Ed分配给相邻像素D。
在区域2中，禾U用图15C中所示的误差扩散矩阵c-2执行量化。但是， 当所述校正方向是向下时，在不改变所述误差扩散矩阵的形状的情况下也可 以使用误差扩散矩阵c-l。在此情况下，对关注像素P相邻的像素A、 B、 C 和D的误差分配与区域1内的不同。由于扫描线转换点处的校正方向是向下 的，因此在作为基准的扫描线转换点处，分配给下一行的误差优选地大于区 域l内的。因此在区域2中，将分配给与关注像素P相邻的像素A、 B、 C和 D的误差设定为Ea，、 Eb，、 Ec，和Ed，，同时设定Ea> Ea，以及Eb< Eb，。通过 改变所述误差分配，在通过图像形成部401打印出的图像数据中减少了扫描 线转换点前后的非自然梯级。
对所述校正方向是向上的情况进行说明。图15D示出了当所述校正方向 向上时的区域设定。图15E和15F示出了在各个区域内误差扩散矩阵的形状。 该说明也可以假设当执行向下校正时的区域设定，但区域设置并不限于以下 所述的情况。
即使当校正方向是向上的时，区域1所应用的误差扩散矩阵也可以与向 下校正中的相同。也就是说，图15E中所示的误差扩散矩阵d-l的结构和误 差Ea、 Eb、 Ec和Ed的分配满足与图15B中所示的误差扩散矩阵c-l的结构 和误差分配相同。
向上校正的特征是应用于属于区域2的像素的误差扩散矩阵的形状。当 在扫描线转换点处执行大于一个像素的校正时，作为误差分配目的地的相邻 像素沿着副扫描方向移动得更远。因此，在向上校正中，包括扫描线转换点 的区域2内的像素数据的图像信息使用误差扩散矩阵d-2，其在副扫描方向上 改变了误差分配目的地，如图15F中所示。
更具体地说，在向上校正中，将分配给与关注像素P相邻的像素A、 B、 C的误差和作为误差分配目的地的像素E设定为Ea"、 Eb"、 Ec"和Ee"， 同时Ea〉Ea"以及Eb〈Eb"。根据区域1的误差扩散矩阵不同，将误差Ee分 配给关注像素P在副扫描方向上向下两行的偶像素E。通过这种方式改变误
差扩散矩阵和误差分配，可以在由图像形成部401打印出的图像数据中减小 扫描线转换点前后的非自然梯级。在所述第二实施例中，所述误差扩散处理 与所述第一实施例的相同。
将由半色调处理单元407形成的图像数据存储在存储单元408内，但是 当从存储单元408内读出时，与所述第一实施例不同的是，所述图像数据不 经历校正处理，即在扫描线转换点处大于一个像素的扫描线转换处理。
从存储单元408中读出的图像数据的后续处理与所述第一实施例中所述 的相同，并且省略对其的描述。
通过这种方式执行所述处理，可以执行预先考虑到图像信息后的像素的 设置的误差扩散处理。也就是，考虑到图像信息后的像素的设置，可在最后 形成的图像中执行所述误差扩散处理，以将关注像素的量化误差分配给关注 像素周围的像素。即使在所述误差扩散处理之前执行所述扫描线转换处理， 也能够获得与所述第一实施例相同的效果。
第一实施例和第二实施例能够在根据图像形成装置的轮廓特征，在大于 一个像素的校正中靠近扫描线转换点执行形成图像时，考虑所述轮廓特征执 行形成图像。更具体地说，当所述图像形成方法是误差扩散处理时，考虑所 述扫描线转换点处的校正方向，转换扫描线转换点附近使用的所述误差扩散 矩阵和误差分配。这样可以减少打印图像中扫描线转换点处的浓度不均和纹 理。
也可以将本发明应用到包括多个装置(例如主机、接口装置、阅读器和 打印机)的系统或由单个装置构成的设备(例如复印机或传真机)。本发明的 目的也可以通过向系统或装置提供存储有由用于执行上述实施例的功能的程 序代码的存储介质并由系统或装置读取和执行所述存储介质内存储的程序代 码来实现。在该情况下，从所述存储介质内读取的程序代码执行上述实施例 的功能，并且存储所述程序代码的所述存储介质构成本发明。
本发明还包括以下情况计算机上运行的OS (操作系统)等基于所述程 序代码的指令执行部分或全部实际处理，由此完成上述实施例的功能。此外，
本发明还应用到以下情况将从所述存储介质中读取的程序代码写到插入计
算机内的功能扩展卡的存储器中或者写到连接计算机的功能扩展单元的存储
器中。在此情况下，所述功能扩展卡或功能扩展单元的CPU等基于所述程序
代码的指令，执行部分或全部实际处理，由此完成上述实施例的功能。
尽管已参考实施例对本发明进行了说明，但应该理解，本发明并不限于 所公开的实施例。所附权利要求的范围应被给予要最宽泛的解释，从而涵盖 所有的这种变型例和等效的结构及功能。
权利要求
1.一种具有用于形成图像的图像形成单元的图像形成装置，所述图像形成装置包括存储器，其被配置成存储将扫描线在所述图像形成单元的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫描线方向上的位置相对应地表示的轮廓信息；误差扩散处理单元，其被配置成对图像数据执行误差扩散处理；以及配准误差校正单元，其被配置成基于所述轮廓信息，将由所述误差扩散处理单元量化后的所述图像数据的各像素的位置在所述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除所述扫描线在所述图像形成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所述偏移量，其中，所述误差扩散处理单元根据所述轮廓信息，以预定第二区域和其余的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述图像数据在所述副扫描方向上被移动处的位置。
2. —种具有用于形成图像的图像形成单元的图像形成装置，所述图像形 成装置包括存储器，其被配置成存储将扫描线在所述图像形成单元的图像载体上沿 副扫描方向上的偏移量与沿扫描线方向上的位置相对应地表示的轮廓信息；配准误差校正单元，其被配置成基于所述轮廓信息，将要处理的图像数 据的各像素的位置在所述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除所 述扫描线在所述图像形成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所述 偏移量；以及误差扩散处理单元，其被配置成针对由所述配准误差校正单元处理后的 图像数据执行误差扩散处理，其中所述误差扩散处理单元根据所述轮廓信息，以预定第二区域和其余 的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述图像数据 在所述副扫描方向上被移动处的位置。
3. 根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中 在所述配准误差校正单元为了消除所述扫描线在所述副扫描方向上的所述偏移量而通过将点图像数据的关注行连接到所述关注行之下的一行来移动 像素的情况下，所述误差扩散处理单元针对属于所述第二区域的关注像素，增大给与所述第一区域相比下一行的误差分配，并且在所述配准误差校正单元为了消除所述扫描线在所述副扫描方向上的所 述偏移量而通过将所述图像数据的关注行连接到所述关注行之上的一行来移 动像素的情况下，所述误差扩散处理单元针对属于所述第二区域的关注像素， 增大给所述关注像素的再下一行的误差分配。
4. 一种图像形成装置中的图像形成方法，所述图像形成装置具有图像 形成单元，用于形成图像；和存储器，其存储将扫描线在所述图像形成单元 的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫描线方向上的位置相对应地表 示的轮廓信息，所述图像形成方法包括误差扩散处理步骤，对图像数据执行误差扩散处理；和 配准误差校正步骤，根据所述轮廓信息，将在所述误差扩散处理步骤中量化后的所述图像数据的各像素的位置在所述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除所述扫描线在所述图像形成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所述偏移量，其中在所述误差扩散处理步骤中，基于所述轮廓信息，以预定第二区域和其余的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述图像数据在所述副扫描方向上被移动处的位置。
5. —种图像形成装置中的图像形成方法，所述图像形成装置具有图像 形成单元，用于形成图像；和存储器，其存储将扫描线在所述图像形成单元 的图像载体上沿副扫描方向上的偏移量与沿扫描线方向上的位置相对应地表 示的轮廓信息，所述图像形成方法包括配准误差校正步骤，基于所述轮廓信息，将要处理的图像数据的各像素 的位置在所述副扫描方向上以像素为单位进行移动，从而消除所述扫描线在所述图像形成单元的所述图像载体上沿所述副扫描方向上的所述偏移量；以及误差扩散处理步骤，针对经所述配准误差校正步骤处理后的所述图像数 据执行误差扩散处理，其中在所述误差扩散处理步骤中，基于所述轮廓信息，以预定第二区域 和其余的第一区域上的不同分配来扩散误差，所述预定第二区域包含所述图 像数据在所述副扫描方向上移动的位置。
全文摘要
本发明提供一种图像形成装置和图像形成方法。确定要处理的图像数据中的关注像素是否属于区域1(S101)，该区域1不靠近经历了扫描线转换处理处的扫描线转换点。如果该关注像素属于区域1，则采用区域1的误差扩散矩阵执行误差扩散处理(S102)。如果关注像素属于靠近所述扫描线转换点的区域2，则当所述扫描线转换处理转换到更低一行时，利用区域2的向下扫描线转换的误差扩散矩阵来执行误差扩散处理，或者当所述扫描线转换处理转换到更高一行时，利用区域2的向上扫描线转换的误差扩散矩阵来执行误差扩散处理。
文档编号G03G15/00GK101359206SQ200810144470
公开日2009年2月4日 申请日期2008年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者仲村康幸 申请人:佳能株式会社