彩色图像形成装置及彩色图像形成方法.pdf

本发明提供一种彩色图像形成装置及彩色图像形成方法。该彩色图像形成装置通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，并且该彩色图像形成装置通过不作出错误判定而对像素进行稀疏化来防止定影处理中调色剂被吹离和飞散。当对多值彩色图像进行二值化时，通过使用关于灰度等级校正的信息来校正阈值。此外，当对经二值化的图像数据进行拖尾现象抑制操作时，根据副扫描方向行转换点是否位于参照窗口内来改变并选择用于图像匹配的图案。

1.  一种彩色图像形成装置，其通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成装置包括：
通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换来校正配准偏差的单元；
判定是否针对图像数据的不足1像素的插值来校正灰度等级、并在对多值图像数据进行量化中使用由所述判定的结果所确定的阈值的单元；
生成包含所述经量化的图像数据的组的参照窗口的单元；以及
当所述参照窗口与拖尾现象抑制图案匹配时、对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化的单元。

2.  一种彩色图像形成装置，其通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成装置包括：
通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换来校正配准偏差的单元；
判定是否校正图像数据的灰度等级、并在对多值图像数据进行二值化中使用由所述判定的结果所确定的阈值的单元；
生成包含所述经二值化的图像数据的组的参照窗口的单元；
判定行转换点是否被包含在所生成的参照窗口中的单元；
当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时选择用于行转换图案匹配的第一图案、并且当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时选择用于通常图案匹配的第二图案的单元；
当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时将所述参照窗口与所述第一图案相比较、并且当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时将用于所述第二图案的所述参照窗口与所述第二图案相比较的单元；以及
当由所述比较单元进行的所述比较发现两者相匹配时、对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化的单元。

3.  根据权利要求2所述的彩色图像形成装置，其中，所述进行二值化的单元根据所述判定的结果来校正用于二值化的阈值。

4.  根据权利要求2所述的彩色图像形成装置，其中，所述选择图案的单元根据所述行转换是向上还是向下、或者在所述参照窗口中行被转换的位置来选择所述第一图案。

5.  根据权利要求2所述的彩色图像形成装置，其中，当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时，所述生成所述参照窗口的单元将所述参照窗口增加一行并根据所述参照窗口提取图像图案。

6.  一种彩色图像形成方法，其通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成方法包括以下步骤：
通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换，来校正配准偏差；
判定是否校正图像数据的灰度等级，并且在对多值图像数据进行二值化中使用由所述判定的结果所确定的阈值；
生成包含所述经二值化的图像数据的组的参照窗口；
判定行转换点是否被包含在所生成的参照窗口中；
当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时选择用于行转换图案匹配的第一图案，并且当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时选择用于通常图案匹配的第二图案；
当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时将所述参照窗口与所述第一图案相比较，并且当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时将用于所述第二图像的所述参照窗口与所述第二图案相比较；以及
当由所述比较步骤进行的所述比较发现两者相匹配时，对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化。

7.  根据权利要求6所述的彩色图像形成方法，其中，所述进行二值化的步骤根据所述判定的结果来校正用于二值化的所述阈值。

8.  根据权利要求6所述的彩色图像形成方法，其中，所述选择图案的步骤根据所述行转换是向上还是向下、或者在所述参照窗口中行被转换的位置来选择所述第一图案。

9.  根据权利要求6所述的彩色图像形成方法，其中，当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时，所述生成所述参照窗口的步骤将所述参照窗口增加一行并根据所述参照窗口提取图像图案。

10.  一种计算机可读记录介质，其具有用于进行彩色图像形成方法的计算机可执行指令，该彩色图像形成方法通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成方法包括以下步骤：
通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换来校正配准偏差；
判定是否校正图像数据的灰度等级，并在对多值图像数据进行二值化中使用由所述判定的结果所确定的阈值；
生成包含所述经二值化的图像数据的组的参照窗口；
判定行转换点是否被包含在所生成的参照窗口中；
当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时选择用于行转换图案匹配的第一图案，并且当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时选择用于通常图案匹配的第二图案；
当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时将所述参照窗口与所述第一图案相比较，并且当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时将用于所述第二图案的所述参照窗口与所述第二图案相比较；以及
当由所述比较步骤进行的所述比较发现两者匹配时，对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化。

彩色图像形成装置及彩色图像形成方法
技术领域
本发明涉及在形成图像的处理中校正扫描线的弯曲并控制对打印介质施用的调色剂的量的图像形成装置及图像形成方法。
背景技术
为了在电子照相式彩色图像形成装置中实现更快的图像形成速度，近年来开始使用越来越多的直列式彩色图像形成装置。这种装置具有与色材的数量相同数量的显影器及感光鼓，并将不同颜色的图像依次转印在图像承载带或打印介质上。已知该直列式彩色图像形成装置具有引发配准偏差(registration shifts)的多个问题并且已经提出了多种对策来解决上述各个问题。
所述问题中的一个是偏转扫描设备的透镜的不均匀性、所述透镜的安装位置的偏移，以及该偏转扫描设备被安装在彩色图像形成装置主体中时的位置偏移。在这些情况下扫描线会倾斜或弯曲，并且该倾斜或弯曲的程度因颜色而不同，从而导致不同颜色的图像之间的配准偏差。
为了解决该配准偏差问题，已经提出了一种对策(例如，日本特开第2004-170755号公报)，该对策包括通过使用光学传感器来测量扫描线的倾斜和弯曲、校正位图图像数据以消除或抵消所测量的扫描线的倾斜和弯曲，并形成经校正的图像。由于通过对图像数据的电校正避免了机械调整部件以及组装过程中的调整步骤，因此该方法能够以低成本校正配准偏差。所述对配准偏差的电校正是以1像素为单位或以不足1像素为单位而进行的。在1像素的校正的情况下，根据倾斜和弯曲的校正量在副扫描方向上以一次一个像素的方式偏移像素，如图6A至图6C所示。即，将线转换到相邻的线。在不足1像素的校正的情况下，使用副扫描方向上的相邻像素，调整位图图像数据的灰度值，如图7A至图7E所示。通过执行不足1像素的校正，消除了在由1像素的校正而偏移的边界处形成的不自然的阶差(step)，由此使图像平滑(以下将该处理称为融合(blending))。
通常使用利用热和压力来定影调色剂图像的热压定影设备(包括热辊式设备及膜加热(film heating)式设备)作为定影单元。在具有这种定影设备的图像形成装置中，可能发生以下现象：向定影设备运送的打印介质上的未定影的调色剂图像的一部分调色剂在紧接定影夹合(nip)部之前被吹向打印介质运送方向的上游。吹离的调色剂向打印介质运送方向的上游偏移了约0.1-1mm，使得图像看起来好像有拖曳的尾巴(末端)。将这称为具有须状图像缺陷的拖尾(以下称为拖尾现象)。当打印在主扫描方向上延伸的线的图像时，将发生以下问题：对打印介质11施用的调色剂在线81沿副扫描方向的后缘处飞散，从而扰乱了所打印的图像(如图8所示)。
已知该问题在通常的办公环境下(尤其是高湿度的环境下)发生。这如图9所示。打印介质11中的水分由于急剧的温度上升以及上辊和下辊(定影辊32和加压辊33)的压力而爆发性地蒸发，同时水蒸气从沉积的调色剂的束缚相对较弱的后缘逸出，并使处理中的调色剂飞散。根据经验已知该现象很可能在调色剂线沿副扫描方向的宽度是约100-1000μm的情况下发生。
为了解决上述问题，已经提出了一种方法(例如，日本特开第2000-175029号公报)，该方法包括选择并提取图像图案，通过使用所提取的图像图案以预定的比率稀疏化(thining)图像区域，并根据所述图像图案的面积改变图像数据稀疏化方法。
然而，当上述电配准偏差校正和拖尾现象抑制操作要被同时执行时，发生以下问题。
因为在拖尾现象抑制操作后跟随有副扫描方向行转换及图像平滑或融合，所以在副扫描方向行转换到下一行之前执行拖尾现象抑制操作引发执行不足1像素的灰度校正。由于在作出了关于拖尾现象抑制操作的判定之后进行图像校正，因此，存在如下的可能性：即使在拖尾现象抑制操作被判定为不必要的情况下，仍可能发生拖尾现象。参照图10A至图10F对这一点进行说明。对原始位图图像进行拖尾现象抑制操作。两个像素1001、1002满足拖尾现象抑制操作中的图案匹配并被去除。此后进行副扫描方向行转换及融合操作。由于关于融合的判定是基于各种图像图案的，因此对打印介质施用的调色剂的量根据所作出的判定而改变。因此，在副扫描方向行转换及融合操作前，存在如下的可能性：即使在拖尾现象抑制操作被判定为不需要的情况下打印在打印介质的图像最终仍可能具有拖尾现象。在此情况下，如图11所示，除了像素1001、1002之外还应当去除像素1003和1004。如上所述，融合操作可能造成对于是否进行间隔操作作出错误的判定。
另一个问题是如果在副扫描方向行转换及所述融合判定之后进行关于拖尾现象抑制操作的判定，则当选择了图像图案时图像在副扫描方向上改变的事实会妨碍在行转换前后提取正确的图案。
本发明旨在在能够进行电校正配准偏差的彩色直列式机器中正常地进行拖尾现象抑制操作。
发明内容
本发明的彩色图像形成装置通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成装置包括：通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换来校正配准偏差的单元；判定是否校正图像数据的灰度等级、并在对多值图像数据进行二值化中使用由所述判定的结果所确定的阈值的单元；生成包含所述经二值化的图像数据的组的参照窗口的单元；判定行转换点是否被包含在所生成的参照窗口中的单元；当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时选择用于行转换图案匹配的第一图案、并且当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时选择用于通常图案匹配的第二图案的单元；当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时将所述参照窗口与所述第一图案相比较、并且当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时将用于所述第二图案的所述参照窗口与所述第二图案相比较的单元；以及当由所述比较单元进行的所述比较发现两者相匹配时、对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化的单元。
本发明的彩色图像形成装置通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成装置包括：通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换来校正配准偏差的单元；判定是否针对图像数据的不足1像素的插值来进行灰度等级校正、并且在对多值图像数据进行量化中使用由所述判定的结果所确定的阈值的单元；生成包含所述经量化的图像数据的组的参照窗口的单元；以及当所述参照窗口与拖尾现象抑制图案匹配时，对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化的单元。
本发明的彩色图像形成方法通过使用图像数据对图像形成处理中的配准偏差进行校正来形成图像，该彩色图像形成方法包括以下步骤：通过根据配准偏差量进行副扫描方向行转换来校正配准偏差；判定是否校正图像数据的灰度等级，并且在对多值图像数据进行二值化中使用由所述判定的结果所确定的阈值；生成包含所述经二值化的图像数据的组的参照窗口；判定行转换点是否被包含在所生成的参照窗口中；当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时选择用于行转换图案匹配的第一图案，并且当所述行转换点被判定为没有包含在参照窗口中时选择用于通常图案匹配的第二图案；当所述行转换点被判定为没有包含在所述参照窗口中时将所述参照窗口与所述第一图案相比较，并且当所述行转换点被判定为包含在所述参照窗口中时将用于所述第二图案的所述参照窗口与所述第二图案相比较；以及当由所述比较步骤进行的所述比较发现两者相匹配时，对所述参照窗口中位于关注像素位置的像素进行稀疏化。
本发明的计算机可读记录介质存储使计算机执行上述彩色图像形成方法的程序。
本发明的程序使计算机执行上述彩色图像形成方法。
通过以下参照附图对示例性实施例的说明，本发明的其他特征将变得明确。
附图说明
图1是示出图1A、1B和1C关系的图。
图1A至图1C是根据本发明实施例的与由彩色图像形成装置进行的静电潜像生成相关联的块结构图。
图2是本发明实施例的彩色图像形成装置的截面图。
图3是示出实施例的彩色图像形成装置中的配准检测补片(patch)的示例的示意图。
图4是示出本发明实施例的彩色图像形成装置中的配准检测传感器的示例结构的示意图。
图5是示出本发明实施例的彩色图像形成装置中的配准偏差的图。
图6A至图6C例示了本发明实施例的彩色图像形成装置中的以一次一个像素的方式校正配准偏差的方法。
图7A至图7E例示了本发明实施例的彩色图像形成装置中的不足1像素的校正配准偏差的方法。
图8是示出在传统图像形成装置中观察到的拖尾现象的所打印的图像。
图9是示出在传统图像形成装置中拖尾现象如何发生的示意图。
图10A至图10F示出在副扫描方向行转换和融合判定之前进行拖尾现象抑制操作时所观察到的问题。
图11示出了为克服图10A至图10F所示的问题而应当去除的像素。
图12示出了在本发明实施例的彩色图像形成装置中的配准偏差存储单元中存储的信息的示例。
图13A至图13G示出本发明实施例的彩色图像形成装置中的拖尾现象抑制操作的强、中、弱级别。
图14是示出图14A和14B的关系的图。
图14A至图14B是示出本发明实施例的彩色图像形成装置中的拖尾现象抑制单元的处理的流程图。
图15示出了在本发明实施例的彩色图像形成装置中的二值化操作的处理。
图16A至16D示出了传统图像形成装置中的用于拖尾现象抑制操作中的图案匹配的图案的示例。
图17A至17D示出了在本发明实施例的彩色图像形成装置中当参照窗口包含向上的行转换点时的图案的示例。
图18A至18D示出了在本发明实施例的彩色图像形成装置中当参照窗口包含向下的行转换点时的图案的示例。
图19示出了在本发明实施例的彩色图像形成装置中当融合判定单元作出的判定的结果是多值时计算校正值的方法。
具体实施方式
现在，通过参照附图对本发明的一个优选实施例进行说明。注意以下实施例在权利要求的范围方面绝不限制本发明，并且并非本实施例中所记载的特征的所有组合都是在本发明中所呈现的问题的解决手段所必须的。
图1A至图1C是示出在如实施例1的电子照相式彩色图像形成装置中与静电潜像形成功能相关联的块的结构的框图。
彩色图像形成装置包括图像形成单元401及打印机控制器402。打印机控制器402生成位图图像信息，图像形成单元401基于所述位图图像信息在打印介质上形成图像。
图2是作为采用中间转印单元28的电子照相式彩色图像形成装置的示例的直列式彩色图像形成装置的截面图。参照图2，说明电子照相式彩色图像形成装置中的图像形成单元401的操作。
图像形成单元401根据由打印机控制器402所确定的曝光时间来施加曝光光，以形成静电潜像，并将该静电潜像显影以形成单色调色剂图像。图像形成单元401将不同颜色的单色调色剂图像叠加以形成多色调色剂图像，并将该多色调色剂图像转印到打印介质11上并将其定影在该打印介质上。
静电充电单元在黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)及黑色(K)站(station)分别具有23Y、23M、23C、23K四个静电充电器，以对感光鼓22Y、22M、22C、22K进行充电。这些静电充电器具有套筒23YS、23MS、23CS、23KS。
感光鼓22Y、22M、22C、22K具有覆在铝筒外周的有机光导层。未示出的驱动电机根据图像形成操作，使感光鼓22Y、22M、22C、22K逆时针旋转。
曝光单元将来自激光扫描器单元24Y、24M、24C、24K的曝光光投射到感光鼓22Y、22M、22C、22K上，来选择地曝光感光鼓22Y、22M、22C、22K的表面以形成静电潜像。
显影单元具有四个显影器26Y、26M、26C、26K，用于在各相应站显影黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)及黑色(B)图像以使静电潜像可视。各显影器具有套筒26YS、26MS、26CS、26KS。各显影器26均能够拆卸。
转印单元使中间转印单元28逆时针旋转，以将单色调色剂图像从感光鼓22转印到中间转印单元28上。当感光鼓22Y、22M、22C、22K和位于所述感光鼓的相对侧的一次转印辊27Y、27M、27C、27K旋转时，对单色调色剂图像进行转印。对一次转印辊27施加偏压，同时使感光鼓22的旋转速度与中间转印单元28的旋转速度不同，以便将单色调色剂图像有效地转印到中间转印单元28上。将这称为一次转印。
此外，转印单元在各个站将单色调色剂图像叠加在中间转印单元28上，并当中间转印单元28旋转时，将叠加后的多色调色剂图像运送到二次转印辊29。转印单元还从供纸托盘21中拾取打印介质11并将它运送到二次转印辊29，在该二次转印辊29处，将多色调色剂图像从中间转印单元28转印到打印介质11上。对二次转印辊29施加适当的偏压，以静电地转印调色剂图像。这是二次转印。当多色图像被转印到打印介质11上时，二次转印辊29在位置29a处抵接打印介质11，并在转印操作完成后，离开打印介质并移动到位置29b。
定影单元具有加热打印介质11的定影辊32及将打印介质11压抵在该定影辊32上的加压辊33。定影辊32和加压辊33被形成为中空的，并且在其中分别安装有加热器34、35。定影设备31通过定影辊32和加压辊33传送保持有多色调色剂图像的打印介质11，同时施加热和压力来将调色剂定影在打印介质11上。
在调色剂定影之后，通过未示出的出纸辊将打印介质11排出在出纸托盘上。在此，图像形成操作完成。
清理单元30清除中间转印单元28上的残留调色剂。在四色调色剂图像已从中间转印单元28转印到打印介质11上之后残留在中间转印单元28上的废调色剂蓄积在清理器容器内。
配准检测传感器41位于面对中间转印单元28的位置。中间转印单元28形成有配准检测补片64，以使用补片检测定时来确定针对各颜色的配准偏差量。图3示出以下这样一个示例：沿扫描方向布置有三个配准检测传感器41a、41b、41c，使得针对C、M、Y、K颜色的配准检测补片直接经过这些传感器的下方。通过在如图3所示的扫描方向上的左、中、右三个位置检测配准偏差，能够确定扫描线的倾斜程度和弯曲程度。在仅在左、右两个位置具有配准检测传感器41的彩色图像形成装置中，仅能够确定倾斜程度。配准检测传感器41的一个结构示例如图4所示。配准检测传感器具有红外光发光元件51(例如LED)、光接收元件52(例如光电二极管)、处理接收到的光数据的IC(未示出)以及容纳上述元件的收容件(未示出)。光接收元件52检测从调色剂补片反射的光的强度。尽管图4示出了检测镜面反射光的结构，但是也可以检测其他光(例如，漫反射光)。为了将发光元件51与光接收元件52耦合，可以使用例如透镜的光学元件(未示出)。
参照图5，对扫描线的配准偏差进行说明。标号301是与感光鼓22的旋转方向相垂直地进行扫描的理想扫描线。标号302所表示的实际扫描线具有由感光鼓22的位置误差和直径误差以及在各颜色的扫描器单元24中的光学系统的位置误差所引起的倾斜和弯曲。扫描线的倾斜和弯曲的大小在C、M、Y、K图像站之间不同，结果这导致转印到中间转印单元28上的全色调色剂图像中的配准偏差。在本实施例中，使用打印区域中在主扫描方向(X方向)上的扫描开始位置作为基准点A，并在多个点(B、C、D)处测量理想扫描线301与实际扫描线302之间在副扫描方向上的偏移量。在所述多个测量点将打印区域分割为多个区域(Pa-Pb的范围作为区域1、Pb-Pc的范围作为区域2，Pc-Pd的范围作为区域3)。通过使用连接这些点的直线(Lab、Lbc、Lcd)来对各区域中扫描线的倾斜进行近似。因此，如果这些点之间的偏移量的差(对于区域1为m1、对于区域2为m2-m1、对于区域3为m3-m2)是正值，则其表示关注区域中的扫描线向右上倾斜。如果该偏移差是负值，则表示扫描线向右下倾斜。
再次返回参照图1A至图1C，来对根据本实施例的彩色图像形成系统的结构进行说明。标号403表示NIC(网络接口卡)，该NIC 403用作经由网络、在外部计算机与打印机控制器402之间的接口。
扫描仪404扫描原稿图像，并将与所扫描的原稿图像对应的图像数据传送给IP单元405或图像处理单元。
FAX(传真机)406利用压缩/扩展单元424对通过电话线接收到的压缩图像数据进行扩展，并传送扩展后的数据。该FAX还通过电话线发送由压缩/扩展单元424压缩的图像数据。可以将要发送或接收的图像数据暂时地保存在硬盘(HDD)410中。
操作单元407具有各种用户接口，并可以被操作以使图像形成装置进行期望的操作。
RAM 408暂时地保存从扫描仪404或NIC 403发送来的图像数据，并且还用作CPU(未示出)的工作存储器。
标号409表示连接到硬盘410的硬盘控制器。硬盘控制器409将由压缩/扩展单元424压缩的图像数据与其用于检索的ID(标识符)号一起存储在硬盘410中。硬盘控制器409基于从后述的计算机(未示出)或操作单元407输入并随后传送的编码数据，来检索硬盘410中的压缩数据，取回并再次传送该经压缩的图像数据。硬盘410还可以存储用于操作图像形成装置的控制程序。
接下来，将对彩色图像形成装置中的图像处理单元所进行的操作进行说明。图像形成单元415使用从计算机(未示出)接收到的打印数据，来生成可打印的光栅图像数据，并针对各像素输出这些图像数据，作为RGB数据并还作为表示各像素的数据属性的属性数据。标号414表示色彩空间转换单元，其根据图像形成单元401的调色剂的颜色将RGB数据转换为CMYK数据，并且该CMYK数据在由半色调处理单元413进行了半色调处理后，由该色彩空间转换单元存储在RAM 408中。如上所述，RAM 408暂时地保存要打印的光栅图像数据，并且该RAM 408是存储一页图像数据的页存储器或存储多行数据的带存储器。
标号418C、418M、418Y、418K表示基本上控制图像位置并转换图像输出格式的打印机接口(I/F)。打印机I/F包括DMA控制器419、融合判定单元420和执行拖尾现象抑止操作的拖尾现象抑制单元421。DMA控制器419进行副扫描方向行转换，以校正由倾斜及弯曲的扫描线所引起的配准偏差。融合判定单元420判定是否进行融合操作。本实施例的特征在于：拖尾现象抑制单元421被设置在融合判定单元420之后。该设置允许拖尾现象抑制单元421使用融合判定单元420所作出的判定结果。稍后将说明各打印机I/F的操作。然后，将其配准偏差经受过校正的图像传送给图像形成单元401，在图像形成单元401中通过融合单元(未示出)对该图像进行不足1像素的图像校正。作为最后的步骤，脉宽调制(PWM)单元422C、422M、422Y、422K将图像转换为激光扫描器单元24C、24M、24Y、24K的曝光时间。
接下来，通过参照图1A至图1C详细说明根据本实施例的校正配准偏差的方法。该处理流程的概要如下。
步骤1：将配准偏差特征信息416Y至416K存储在配准偏差量存储器单元411中。
步骤2：基于配准偏差特征信息416Y至416K及引擎配置信息417，配准偏差校正量计算单元412C至412K针对各像素及各颜色计算校正量。
步骤3：基于针对各像素所计算出的校正量，DMA控制器419根据配准偏差来执行位图数据校正。
对上述步骤1至3中的各个步骤说明如下。
在步骤1中，将配准偏差特征信息416Y至416K存储在安装在图像形成单元401中的配准偏差量存储器单元411中。如图5所示，所述特征例如可以采用(如针对各颜色在多个点所测量的)实际扫描线302与理想扫描线301之间在副扫描方向上的偏移量的形式。图12的表是存储在配准偏差量存储器单元411中的信息的一个示例。所述特征的形式不限于此，可以使用其他形式，只要这些形式示出了扫描线的倾斜及弯曲特性即可。
在步骤2中，配准偏差校正量计算单元412基于存储在配准偏差量存储器单元411中的配准偏差特征信息416Y至416K，来计算用于抵消配准偏差的校正量。该校正量稍后将由DMA控制器419、融合判定单元420及拖尾现象抑制单元421使用。如果我们设主扫描方向上的坐标数据为x(点)，并设副扫描方向配准偏差校正量为Δy(点)，则用于确定图5中各区域的校正量的公式如下所示(假设图像形成分辨率为r(dpi))：
区域1：Δy1＝x×(m1/L1)；
区域2：Δy2＝m1/r+(x-(L1/r))×((m2-m1)/(L2-L1))；
区域3：Δy3＝m2/r+(x-(L2/r))×((m3-m2)/(L3-L2))。
L1、L2和L3是沿主扫描方向所测量的、从打印开始位置分别到区域1、区域2及区域3的右端的距离(mm)。m1、m2和m3是分别在区域1、区域2及区域3的右端所测量的、理想扫描线301与实际扫描线302之间的偏移。
各区域中的倾斜可以根据测量点处的偏差而确定。在所有区域中的各像素处，如下给出来自曝光单元特征数据的值ys。
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)
在确定ys之后，计算ys达到具有本图像形成分辨率的整数点的x的值。使用该x值，改变DMA控制器419的垂直方向读取位置。
在步骤3中，基于计算出的各像素的校正量，DMA控制器419进行位图图像数据校正。基于主扫描方向上及副扫描方向上的坐标位置数据以及由配准偏差校正量计算单元412所获得的校正量Δy，校正单元以一次一个像素的方式进行配准偏差校正，由此重构输出图像数据。
参照图6A至图6C，对由DMA控制器419进行的以1像素为单位的配准偏差校正或行转换进行说明。根据利用由图6A的直线所近似的扫描线的配准偏差信息所确定的配准偏差校正量Δy的整数部分的值，DMA控制器419对图像数据的副扫描方向上的坐标进行偏移。考查对如图6B所示的、其副扫描方向坐标位置是第n行的数据进行重构的示例情况。假设主扫描方向上的坐标位置是x。在主扫描方向上的坐标x处的区域1中，配准偏差校正量Δy满足0≤Δy＜1，并且从RAM中读取在第n行处的数据。在区域2中，配准偏差校正量Δy满足1≤Δy＜2，并且进行坐标转换操作以从RAM中读取在偏移了1行的位置处的位图图像，即位于第(n+1)行的数据。同样，进行坐标转换操作，以读取在区域3中位于第(n+2)行的数据以及区域4中位于第(n+3)行的数据。以该方法对输出图像数据进行重构。图6C示出了经受了由DMA控制器419进行的以1像素为单位的配准偏差校正的图像数据当被曝光于图像承载体上时的表现。
参照图7A至图7E，对由融合判定单元420所进行的不足1像素的配准偏差校正，即判定是否进行校正量Δy为小数点以下的配准偏差校正的方法进行说明。
图7A是向右上倾斜的扫描线的图像。图7B是在水平直线的灰度值被转换之前该水平直线的位图图像。图7C是用于抵消由图7A的扫描线的倾斜所引起的配准偏差的图7B的经校正的图像。为实现图7C的经校正的图像，对副扫描方向上的关注像素前后的像素的灰度值进行调整。随后，融合判定单元420基于图像检查(例如，网屏、水印、图案图像及误差扩散)来判定是否进行平滑插值操作。这里，水印是一种用于防止复制的安全技术，其将隐藏的字符嵌入图像数据中使得这些字符在被复制时变得可见。如果发现图像含有水印，则不进行融合操作。这是为了防止由于融合操作而影响这些图像的解码。将融合判定结果与图像数据一起传送给图像形成单元401，并且融合单元(未示出)随即进行不足1像素的插值操作。
图7D是根据由融合判定单元420所作出的判定结果而经受了不足1像素的插值操作的位图图像。图7E是在图像承载体上的经曝光的图像，其中插值后的位图图像的在主扫描行上的倾斜被抵消，从而形成水平直线。
接下来，对通常的拖尾现象抑制操作进行说明。通常的拖尾现象抑制操作被分为两个操作-图案匹配和替换操作。根据图像数据，生成参照窗口，并将该参照窗口与多个拖尾现象判定图案进行匹配。如果该参照窗口与拖尾现象判定图案中的一个相匹配，则用0替换关注像素；如果不匹配，则将该关注像素按原样输出。存在两个或更多个匹配图案，并且通过将这些图案组合，可以选择拖尾现象抑制操作的强、中、弱级别。组合的示例如图13A至图13G所示。
在本发明的彩色图像形成装置中，将多值图像数据发送给图像形成单元401以进行打印。这里，所述多值图像数据例如是指2位像素及4位像素。如上所述，为了与拖尾现象判定图案进行图案匹配，首先需要将多值图像数据二值化。通常的二值化技术包括：设定某一阈值，并且如果像素值大于或等于该阈值，则将数据转换为“1”，反之，则为“0”。这通常被称为简单二值化。然而，该简单二值化具有如下问题：由于融合操作在二值化之后进行，所以使用与实际曝光的像素值不同的像素值来进行图案匹配。因此，在用于抑制拖尾现象的匹配处理中，可能作出错误的判定。为了解决该问题，本实施例在执行与拖尾现象抑制图案的图案匹配之前，将由融合判定单元420Y至420M所作出的判定结果反馈给二值化操作(量化操作)。这使得在随后的图案匹配中作出错误的判定的可能性降低。
接下来，参照图14A至图14B的流程图，还有图15、图16A至图16D、图17A至图17D及图18A至图18D，对本发明实施例的彩色图像形成装置中的拖尾现象抑制操作的步骤的序列进行说明。
首先在步骤S1401中，对于关注像素是否被判定为需要经受融合操作进行检查。即，检查由融合判定单元420所作出的ON/OFF判定。根据针对融合操作的ON/OFF判定，改变用于二值化的阀值。如果在步骤S1401中，针对关注像素的融合判定结果是ON，则步骤S1402在进行二值化操作之前校正阈值。图15示出了在步骤S1402和S1403中进行的二值化方法的示例，在该示例中，用于二值化的阈值被设定为‘8’。然而，请注意：对于融合判定为ON的像素，像素值在被融合之后变大。因此，对用于对融合判定为ON的像素进行二值化的阈值进行校正。这里，当融合为ON时校正值被设定为‘5’。在此情况下，对于融合判定为ON的像素，从原始阈值‘8’减去校正值‘5’，即‘3’被用作用于二值化操作的新阀值。该设置使得二值化更可能结果为‘1’。如果在步骤S1401中关注像素的融合判定为OFF，则步骤S1403在进行二值化操作中使用原始阈值‘8’。尽管在本示例中由融合判定单元420所作出的判定结果是1位信息，即ON或OFF，但是如果判定结果是多值的，则可以进行以下应用。如果由融合判定单元420所产生的判定结果具有2位，则可以显示四个等级的融合信息。在此情况下，可以通过使用诸如图19所示的LUT(查找表)来计算用于二值化的校正值。判定结果越大，则该阈值越小，从而使二值化操作更可能结果为‘1’。
之后，将二值化的图像数据存储在用于拖尾现象抑制操作中的图案匹配的行存储器(未示出)中。
接下来，对从步骤S1404起、用于抑制拖尾现象的图案匹配操作进行说明。副扫描方向行转换点的位置由图像形成单元401唯一确定。此外，在转换点的行转换是向下还是向上也被唯一确定。因此，拖尾现象抑制单元421也事先知道在哪个像素以哪个方向发生行转换。首先，在步骤S1404中，根据存储在行存储器(未示出)中的二值化的图像数据，生成参照窗口。要求该参照窗口具有与用于图案匹配的像素一样多的像素(图像数据组)，例如，14×7像素的大小。在生成参照窗口的处理中，进行判断以确定副扫描方向行转换点是否被包含在参照窗口中。如果该副扫描方向行转换点没有被包含在参照窗口中，则步骤S1410将表示行转换点在参照窗口中的位置的计数器(Cnt)初始化。之后，在步骤S1411中，将参照窗口与通常拖尾现象抑制操作的图案(第二图案)进行匹配。即，将两个图案进行比较，来确定它们是否匹配。存在两个或更多个拖尾现象抑制操作图案，针对所有的这些图案进行该图案匹配。图16A至图16D中示出了这些示例。
如果步骤S1404判定副扫描方向行转换点被包含在参照窗口中，则步骤S1405将计数器(Cnt)加1。这表示在参照窗口的最右端的像素处存在副扫描方向行转换点。
之后，在步骤S1406中，对于副扫描方向行转换是向上还是向下进行判断。如果行转换方向是向上的，则从向上转换的拖尾现象抑制图案中选择在由计数器(Cnt)的值所表示的位置进行转换的所有图案。此时，由于拖尾现象抑制图案已经经受了行转换，因此它比通常图案多一行(在副方向上增加的一行)。因此，如果步骤S1404发现副扫描方向行转换点被包含在参照窗口中，则也将参照窗口增加一行以生成新的参照窗口。假设通常的参照窗口具有14×7的大小，如果行转换点被包含在该参照窗口中，则新生成的参照窗口(与第二图案兼容)具有14×8的大小。如果以图16A的图案为例，则根据计数器(Cnt)的值选择诸如图17A至图17D所示的图案。
如果步骤S1406发现副扫描方向行转换是向下的，则从向下转换的拖尾现象抑制图案中选择在由计数器(Cnt)的值所表示的位置进行转换的所有图案。如果以图16A的图案为例，则根据计数器(Cnt)的值选择诸如图18A至图18D所示的图案。
将参照窗口与由步骤S1407及S1408所选择的所有图案(用于行转换的第一图案)进行匹配(步骤S1409)。
作为由步骤S1409或S1411进行的比较的结果，如果在步骤S1412中发现两者相匹配，则步骤S1413对位于关注像素的多值数据进行稀疏化操作。该稀疏化操作是使用空白像素替换原始参照窗口中位于关注像素的多值数据。如果步骤S1412发现参照窗口与拖尾现象抑制图案中的任意一个都不匹配，则将关注像素按原样输出。通过对所有像素进行上述处理，进行拖尾现象抑制操作(步骤S1414)。
在通过利用图像数据校正图像形成处理中的配准偏差来形成图像的彩色图像形成装置中，上述实施例产生了能够适当地抑制拖尾现象的效果。
此外，由于上述实施例将融合判定的结果反馈给确定用于二值化操作的阈值的处理，因此能够将对于用于抑制拖尾现象的稀疏化操作的错误判定减到最少。
此外，对于副扫描方向行转换，上述实施例考虑通常图案匹配而预先准备了用于抑制拖尾现象的行转换图案。
如上所述，通过上述实施例，能够正常地进行图案匹配并由此抑制拖尾现象。
(其他实施例)
本发明还可以通过以下方式实现：将存储有实现上述实施例的功能的软件的程序代码的记录介质载入系统或装置，并使计算机从所述记录介质中读取所述程序代码读取并执行该所述程序代码。所述记录介质是计算机可读介质。在此情况下，从记录介质中读取的程序代码实现上述实施例的功能，存储所述程序代码的记录介质构成了本发明。此外，还可以通过使在计算机上运行的操作系统(OS)根据所述程序代码的指令执行上述实施例的部分或全部处理来实现上述实施例的功能。还可以通过将从所述记录介质读取的程序代码写入计算机的功能扩展卡或功能扩展单元中、并通过使功能扩展卡根据所述程序代码的指令执行部分或全部所需处理来实现上述实施例。
当将本发明应用到上述记录介质时，将表示上面所说明的流程图的程序代码存储在记录介质中。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对以下权利要求的范围给予最宽泛的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。