JP2006279830A - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力画像データを適切に２値化することにより画像形成装置による良好な階調表現を可能にする画像処理装置、及び、その画像処理装置を備えた画像形成装置の提供。
【解決手段】 （Ａ）に示すような２５％濃度のベタ画像に対しては、一般の誤差拡散処理では（Ｂ）に示すように、４分の１の頻度で「１」の値をとる２値化データが得られる。これに対して、ドットを安定して形成するために５０％の太らせ処理を施すと、（Ｃ）に示すように、全体としては３７．５％濃度となってしまい、画像が全体的に黒っぽくなる。そこで、本実施の形態では、（Ｄ）に示すような２５％濃度のベタ画像に対しては、（Ｅ）に示すように５つおきに（すなわち６分の１の頻度で）「１」の値をとる２値化データを作成し、これに対して、太らせパラメータ５０％で太らせ処理を施す。すると、（Ｆ）に示すように、全体としては２５％濃度となって、所望の濃度の画像が得られる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、入力された入力画像データを少なくとも２値化する画像処理装置、及び、その画像処理装置を備えた画像形成装置に関する。

従来より、コピー機，レーザプリンタなど各種画像形成装置が知られているが、これらの多くは、ドットを形成する／しないのいずれかを選択して実行することを繰り返すことによって、記録紙等の被記録媒体に所望の画像を形成するものである。これに対して、画像形成装置に入力される入力画像データは、中間色のデータを含んでいる場合も多い。

このため、中間色を含んだ入力画像データを適切に２値化することにより、上記のようにドットを形成する／しないのいずれかを選択して実行する画像形成装置によっても、良好な階調表現を可能にする提案がなされている。例えば、各画素の濃淡を表す入力画像データを順次積算し、その積算結果が閾値を超えたか否かに基づいて上記２値化を行う、いわゆる誤差拡散法によって画像データを２値化し、その画像データに基づいてプリンタエンジンを駆動することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１−１５６０７０号公報

ところが、注目画素が、周囲の画素と上記２値化後の値が異なる孤立点である場合、その注目画素を安定して形成することが困難な場合があった。例えば、モノクロのレーザプリンタにおいて、黒の孤立点を形成する場合、本来その孤立点を形成するはずのトナーが記録紙にのらなかったり、仮にのったとしても安定してトナーがのらなかったりして、低濃度の階調表現が充分にできない場合があった。このような課題は、２値化後の画像データの解像度に比べて、レーザプリンタが安定して形成可能なドットの大きさ（以下、最小ドットサイズという）の方が大きい場合に発生し易い。

これを防止するために、解像度を低下させることが考えられるが、解像度を低下させると形成された画像の粒状感が増すので好ましくない。また、ディザ法を使用することも考えられるが、この場合、ディザマトリクスの当たり具合によって文字がぶつぶつと切れた状態になるなど、必ずしも良好な画像が得られない。

更に、黒孤立点を形成するレーザのパルス幅を若干広め、その黒孤立点を太らせることも考えられる。この場合、孤立点を安定して形成することができるが、このようないわゆる太らせ処理を施した孤立点が存在すると画像全体が黒っぽくなってしまう。逆に、白孤立点が存在する場合は、その周囲の画素に対して細らせ処理を施すこともあるが、この場合、細らせ処理を施したドットが存在すると画像全体が白っぽくなってしまう。

入力画像データを２値化して各種画像形成装置による画像形成を行う場合、このような孤立点の課題以外にも種々の課題が考えられ、画像形成装置による階調表現には未だ改善の余地があった。そこで、本発明は、入力画像データを適切に２値化することにより画像形成装置による良好な階調表現を可能にする画像処理装置、及び、その画像処理装置を備えた画像形成装置を提供することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明は、入力された入力画像データを、誤差拡散法を用いて２値化する２値化手段と、該２値化手段により２値化された画像データに基づき、画像形成用の駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、を備えた画像処理装置であって、注目画素が上記駆動パルスのパルス幅の修正を要する画素であるか否かを、上記２値化手段により２値化された画像データに基づいて判断する判断手段と、該判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、その画素に対して上記駆動パルス生成手段が生成する駆動パルスのパルス幅を修正する駆動パルス修正手段と、上記判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、その画素に関する修正情報を上記２値化手段による２値化に反映させる２値化修正手段と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明では、２値化手段が、入力された入力画像データを誤差拡散法を用いて２値化し、その２値化された画像データに基づき、駆動パルス生成手段が画像形成用の駆動パルスを生成する。また、判断手段は、注目画素が上記駆動パルスのパルス幅の修正を要する画素であるか否かを、２値化手段により２値化された画像データに基づいて判断する。そして、この判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、駆動パルス修正手段は、その画素に対して上記駆動パルス生成手段が生成する駆動パルスのパルス幅を修正する。このため、安定して画像を形成することができる。

また、上記判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、２値化修正手段は、その画素に関する修正情報を上記２値化手段による２値化に反映させる。このため、上記のようにパルス幅を修正しても、その修正によって画像が全体的に濃くなったり薄くなったりするのを防止することができる。従って、本発明の駆動パルス生成手段が生成する駆動パルスによって画像を形成すれば、極めて良好に階調表現を行うことができる。

なお、本発明では、入力画像データの形態や、２値化の形態は特に限定されないが、上記入力画像データは、走査方向に沿って配列された各画素の濃淡を表すもので、上記２値化修正手段は、上記２値化後の誤差情報に上記修正情報を加算または減算する場合、次のような更なる効果が生じる。

この場合、２値化修正手段は、上記２値化後の誤差情報に修正情報を加算または減算するので、その修正情報を駆動パルスのＯＮ／ＯＦＦの分布状態に良好に反映させることができる。従って、この場合、上記パルス幅の修正によって画像が全体的に濃くなったり薄くなったりするのを一層良好に防止することができる。

このような２値化修正手段の具体例としては、例えば、上記パルス幅を拡大する修正が必要な場合、上記２値化修正手段は、上記誤差情報から上記修正情報を減算してもよい。すなわち、パルス幅を拡大するいわゆる太らせ処理が実行された場合に、誤差情報から修正情報を減算すれば、駆動パルスの出現頻度が低下する。従って、この場合、駆動パルス修正手段がパルス幅を拡大したことによって画像が全体的に濃くなるのを、一層良好に防止することができる。

また、上記判断手段の形態としても種々の形態が考えられるが、例えば、上記判断手段は、上記注目画素またはその前後の画素が、周囲の画素と上記２値化後の値が異なる孤立点である場合に、上記パルス幅の修正を要すると判断してもよい。ドットを形成すべき画素が孤立点である場合は、その画素に係るパルス幅を拡大してドットを太らせることにより、その画素の画像を安定して形成することができる。また、ドットを形成すべきでない画素が孤立点である場合は、その画素の前後の画素に係るパルス幅を縮小して前後のドットを細らせることにより、その画素が潰れるのを良好に防止することができる。従って、判断手段による判断基準を上記のように設定すれば、極めて安定して画像を形成することができる。

更に、上記判断手段は、上記２値化修正手段側の第１の判断手段と、上記駆動パルス修正手段側の第２の判断手段とから構成されてもよい。この場合、２値化修正手段、及び、駆動パルス修正手段が個々に判断手段を備えているので、２値化修正手段から駆動パルス修正手段への判断結果の受け渡しを必要とせず、受け渡すデータ量を少なくすることができると共に、判断結果を記憶するメモリを必要としない。また、信号線の引き回しなどを簡略化することができる。

また更に、上記入力画像データがカラー画像を表すデータである場合には、上記駆動パルス修正手段におけるパルス幅の修正量及び上記２値化修正手段における修正情報を色素によって異ならせてもよい。画像が安定して形成可能な最小ドットサイズは、例えばトナーによる画像形成の場合、トナーの組成配分の比率の違いなどによる帯電量の違いにも影響を受ける。従って、このように、上記パルス幅の修正量及び修正情報を色素によって異ならせた場合、各色の画像をそれぞれ安定して形成することができる。

また、本発明の画像形成装置は、上記いずれかに記載の画像処理装置と、露光により表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、上記駆動パルス生成手段が生成した駆動パルスに基づき、上記静電潜像坦持体を露光する露光手段と、上記静電潜像担持体の表面に現像剤を付着させて上記静電潜像を現像する現像手段と、該現像手段により上記静電潜像担持体の表面に付着された現像剤を被記録媒体に転写する転写手段と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明では、上記駆動パルス生成手段が生成した駆動パルスに基づき、露光手段が静電潜像坦持体を露光する。この露光によって静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像に、現像手段は現像剤を付着させて現像し、転写手段は、現像手段により上記静電潜像担持体の表面に付着された現像剤を被記録媒体に転写する。本発明の画像形成装置では、静電潜像担持体の露光が上記駆動パルスに対応してなされるので、安定して画像を形成すると共に画像が全体的に濃くなったり薄くなったりするのも防止することができ、ひいては、極めて良好に階調表現を行うことができる。

また、本発明の画像処理装置は、入力された入力画像データを、誤差拡散法を用いて２値化する２値化手段と、注目画素が画像形成用の駆動パルスのパルス幅を修正する必要がある画素であるか否かを、上記２値化手段により２値化された画像データに基づいて判断する判断手段と、該判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、その画素に関する修正情報を上記２値化手段による２値化に反映させる２値化修正手段と、を備えたことを特徴とするものであってもよい。

このように構成された本発明では、２値化手段が、入力された入力画像データを誤差拡散法を用いて２値化する。また、判断手段は、注目画素が画像形成用の駆動パルスのパルス幅の修正を要する画素であるか否かを、２値化手段により２値化された画像データに基づいて判断する。そして、この判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、２値化修正手段は、その画素に関する修正情報を上記２値化手段による２値化に反映させる。このため、画像形成装置やその制御装置において前述のようにパルス幅が修正されても、その修正によって画像が全体的に濃くなったり薄くなったりするのを防止することができる。従って、本発明の２値化手段により２値化された画像データに基づいて画像形成装置により画像を形成すれば、極めて良好に階調表現を行うことができる。

なお、本発明では、入力画像データの形態や、２値化の形態は特に限定されないが、上記入力画像データは、走査方向に沿って配列された各画素の濃淡を表すもので、上記２値化修正手段は、上記２値化後の誤差情報に上記修正情報を加算または減算する場合、次のような更なる効果が生じる。

この場合、２値化修正手段は、上記２値化後の誤差情報に修正情報を加算または減算するので、その修正情報をドットの分布状態に良好に反映させることができる。従って、この場合、画像形成装置やその制御装置における上記パルス幅の修正によって画像が全体的に濃くなったり薄くなったりするのを一層良好に防止することができる。

このような２値化修正手段の具体例としては、例えば、上記パルス幅を拡大する修正が必要な場合、上記２値化修正手段は、上記誤差情報から上記修正情報を減算してもよい。すなわち、パルス幅を拡大するいわゆる太らせ処理が実行される場合に、誤差情報から修正情報を減算すれば、駆動パルスの出現頻度が低下する。従って、この場合、画像形成装置やその制御装置によりパルス幅が拡大されることによって画像が全体的に濃くなるのを良好に防止することができる。

また、上記判断手段の形態としても種々の形態が考えられるが、例えば、上記判断手段は、上記注目画素またはその前後の画素が、周囲の画素と上記２値化後の値が異なる孤立点である場合に、上記パルス幅の修正を要すると判断してもよい。ドットを形成すべき画素が孤立点である場合は、その画素に係るパルス幅を拡大するいわゆる太らせ処理が、画像形成装置またはその制御装置によりなされることがある。また、ドットを形成すべきでない画素が孤立点である場合は、その画素の前後の画素に係るパルス幅を縮小するいわゆる細らせ処理が、画像形成装置またはその制御装置によりなされることがある。従って、判断手段による判断基準を上記のように設定すれば、パルス幅の修正の要否を的確に判断することができる。

更に、上記入力画像データがカラー画像を表すデータである場合には、上記２値化修正手段における修正情報を色素によって異ならせてもよい。画像が安定して形成可能な最小ドットサイズは、例えばトナーによる画像形成の場合、トナーの組成配分の比率の違いなどによる帯電量の違いにも影響を受ける。このため、画像形成装置またはその制御装置では、パルス幅の修正量を色素によって異ならせる場合がある。そこで、上記のように、上記修正情報を色素によって異ならせた場合、画像形成装置によって形成される画像の色合いを良好に維持することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、プリンタエンジン４やイメージセンサ５を有し、電話回線１１を介して受信した画像データを記録紙Ｐ（被記録媒体に相当）に記録したり、原稿から読み取った画像データを電話回線１１を介して送信するなどの通常のファクシミリ機能に加えて、原稿から読み取った画像データを記録紙Ｐに記録するコピー機能、外部のコンピュータから送信された画像データを記録紙Ｐに記録するプリンタ機能、原稿から読み取った画像データを外部のコンピュータに送信するスキャナ機能など、種々の機能を実行可能ないわゆる複合機１に本発明を適用した場合のものである。

図１は、複合機１の構成を概略的に表すブロック図である。複合機１は、図１に示すように、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心とした制御部１０と、制御部１０に接続された操作パネル３、プリンタエンジン４、イメージセンサ５、スピーカ６、モデム７、インタフェース８などとから構成されている。なお、操作パネル３は、ディスプレイ３ａ及びキーボード３ｂを備え、使用者による各種設定及び指示がなされるものである。また、モデム７は、電話回線１１及びハンドセット１２が接続されたＮＣＵ１３に接続され、外部のファクシミリ装置との間で画像データの送受信を行ったり、外部の電話機との間で音声データの送受信を行ったりするものである。更に、インタフェース８は、セントロニクス通信用インタフェースや拡張通信用インタフェースを備え、外部のパーソナルコンピュータ１４との間でデータの送受信を可能にするものである。

また更に、プリンタエンジン４は、いわゆる電子写真方式により記録紙Ｐに画像を形成する画像形成手段で、概略、図２に示すように構成されている。すなわち、図２に示すように、プリンタエンジン４は、レーザ光Ｌの露光により表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体としての感光体ドラム４１と、その感光体ドラム４１の表面をレーザ光Ｌにより露光する露光手段としてのスキャナユニット４２とを備えている。なお、スキャナユニット４２は、図示しないレーザダイオードとポリゴンミラーとを備え、感光体ドラム４１を回転軸方向に走査露光する周知の構成を有している。

また、感光体ドラム４１は、図２に矢印で示す方向に回転し、その周囲には、スキャナユニット４２による露光に先立ち、感光体ドラム４１の表面を一様に帯電させるスコロトロン帯電器４３、トナーカートリッジ４４に収容された現像剤としてのトナーＴを感光体ドラム４１の表面に付着させて上記静電潜像を現像する現像手段としての現像ローラ４５、感光体ドラム４１との間に記録紙Ｐを挟んで矢印方向に搬送し、現像ローラ４５が感光体ドラム４１の表面に付着させたトナーＴを記録紙Ｐに転写する転写手段としての転写ローラ４６、などが配設されている。更に、トナーＴの転写により画像が形成された記録紙Ｐは、加熱ローラ４７と圧力ローラ４８との間に搬送され、上記転写されたトナーＴが記録紙Ｐに定着される。

なお、図２では図示を省略したが、プリンタエンジン４は、感光体ドラム４１をＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）の各色毎に備えたいわゆるタンデム式のレーザプリンタであり、上記４色のトナー画像が形成された後、加熱ローラ４７及び圧力ローラ４８による定着がなされる。

ここで、本実施の形態の複合機１では、図３に外観を示すように、記録紙Ｐを保持したトレイ（図示せず）が複数収納された本体６１の前面に、複数開閉自在なＭＰトレイ（マルチパーパストレイ）６３が設けられており、このＭＰトレイ６３を開けば任意のサイズの記録紙Ｐを最大１００枚程度まで積層状に保持して画像形成に供することができる。また、複合機１の天板にはＦＡＸ送信処理やコピー処理を実行させる際に原稿を載置するための原稿載置台６４が設けられ、その手前（ＭＰトレイ６３側）には前述の操作パネル３が設けられている。

原稿載置台６４に原稿を載置し、操作パネル３によりコピー処理を指示すると、イメージセンサ５により原稿を読み取って、読み取った画像を適宜のトレイに保持された記録紙Ｐにプリンタエンジン４にて形成するコピー処理が実行される。次に、制御部１０のうち、このコピー処理に関わるコピー処理回路８０の構成及びその処理について説明する。

図４は、コピー処理回路８０の構成を概略的に表すブロック図である。図４に示すように、コピー処理回路８０は、イメージセンサ５から送られるアナログの入力画像データをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器８１と、Ａ／Ｄ変換器８１でデジタルデータに変換された入力画像データに各種補正を行うスキャナ処理回路８２と、スキャナ処理回路８２により処理された入力画像データを一時記憶するメモリ８３と、を備えている。

更に、コピー処理回路８０は、メモリ８３に記憶された入力画像データに各種画像処理を施す画像処理回路８４と、画像処理回路８４により処理された入力画像データ（各画素の濃淡を表す多値データ）をドットを形成する／しないに応じた２値データに変換する２値化処理回路８５と、その２値化された画像データを記憶するページメモリ８６と、ページメモリ８６に記憶された画像データに基づき、プリンタエンジン４を制御する記録制御回路８７と、を備えている。

図５は、このコピー処理回路８０で実行される処理を表すデータフロー図である。図５に示すように、イメージセンサ５からの入力画像データはＡ／Ｄ変換器８１によりデジタルデータに変換された後、スキャナ処理回路８２によるスキャナ補正処理が施される（ステップＳ１）。このスキャナ補正処理とは、シェーディング、黒補正、ガンマ補正などの周知の補正処理である。

このような補正がなされた後、メモリ８３に一旦記憶された入力画像データには、画像処理回路８４により、フィルタ処理（ステップＳ２）、及び色変換処理（ステップＳ３）が施される。ここで、フィルタ処理とは、ＭＴＦ補正、強調処理、平滑処理などの周知の処理であり、色変換処理とは、イメージセンサ５によって得られたＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のデータを、プリンタエンジン４を駆動するためのＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）のデータに変換する処理である。

このように変換された入力画像データは、走査方向に沿って配設された各画素の濃淡を表す多値データで、いわゆる中間色のデータも含んでいる。そこで、上記色変換処理後の入力画像データには、２値化処理回路８５による２値化処理が施される（ステップＳ４）。この２値化処理は、いわゆる誤差拡散処理であり、中間色のデータは適宜の間隔で散在するドットのデータに変換される。

このように２値化された画像データは、ページメモリ８６に一端記憶された後、プリンタエンジン４の動作に同期して記録制御回路８７により読み出され、スキャナユニット４２におけるレーザダイオードの駆動パルスとしてプリンタエンジン４に出力される。このとき、記録制御回路８７は、ドットを安定して形成すべく次のようなレーザパルス幅調整処理を実行する（ステップＳ５）。

以下、２値化処理回路８５及び記録制御回路８７の構成及び処理について、詳細に説明する。なお、以下の説明では、便宜上、先ず黒色に対する処理についてのみ説明し、後にカラーへの応用を説明する。

図６は、２値化処理回路８５及び記録制御回路８７の構成を詳細に表すブロック図である。図６に示すように、画像処理回路８４（図４参照）から出力された画像データ（入力画像データ）は、多値データとして加減算器８５ａに入力される。この加減算器８５ａは、後述の誤差演算部８５ｂから入力される誤差値と上記多値データとを加算したものを、補正後データとして比較器８５ｃに入力する。

比較器８５ｃは、上記補正後データを閾値データと比較し、補正後データの値が閾値データの値以上であれば２値データとして「１」を、補正後データの値が閾値データの値未満であれば２値データとして「０」を、それぞれ出力する。また、比較器８５ｃは、２値データとして「０」を出力した場合は、上記補正後データをそのまま誤差情報としての誤差データとして出力し、２値データとして「１」を出力した場合は、上記補正後データからドット形成に相当する濃度「１００」（ドット形成に相当する濃度の値であれば他の値でもよい）を引いた値を誤差情報としての誤差データとして出力する。なお、制御部１０における演算では、ドット形成に相当する濃度は実際には、例えば、入力画像データの濃淡を表す多値データが８ビットで構成されていれば、「２５５」（２⁸ −１）として扱われるが、ここでは、便宜上「１００」（％）として説明する。

比較器８５ｃから出力された誤差データは、加減算器８５ｄに入力され、必要に応じて後述の加減算パラメータ部８５ｅに記憶された加減算パラメータ（修正情報に相当）を加算または減算された後、誤差演算部８５ｂに入力される。誤差演算部８５ｂは、加減算器８５ｄからの入力値を誤差値として誤差メモリ８５ｆに記憶すると共に、その誤差値を前述の加減算器８５ａに入力する。なお、誤差メモリ８５ｆには１ライン分の誤差値が記憶され、次のラインの制御に利用可能となる。

また、比較器８５ｃから出力された２値データは、ページメモリ８６に一端記憶された後、記録制御回路８７のレーザ出力制御部８７ａを介して上記レーザダイオードの駆動パルスとして出力される。更に、記録制御回路８７は、上記２値データを分析して上記駆動パルスのパルス幅の修正の要否を判断する２値データ分析部８７ｂを備え、レーザ出力制御部８７ａは、２値データ分析部８７ｂによりパルス幅の修正が必要と判断された場合に、パルス幅調整パラメータ部８７ｃに記憶されたパルス幅調整パラメータに基づいて上記駆動パルスのパルス幅を修正する。

また、２値化処理回路８５も同様の２値データ分析部８５ｇを備え、その２値データ分析部８５ｇによりパルス幅の修正が必要とされた場合に、加減算器８５ｄは、前述の加減算パラメータを加算または減算する。

ここで、２値化処理回路８５が２値データ分析部８５ｇ及び加減算パラメータ部８５ｅを備えていない場合を想定すると、２値化処理回路８５の動作は次のようになる。表１は、この場合において、多値データとして２５％濃度の中間色のデータが連続的に入力されたときの各種データの変化を表している。なお、ここでは、説明を簡略化するために、誤差データの配分を次画素のみへ配分した場合について説明するが、周辺画素へ配分を行うものであってもよい。

処理の開始時には、誤差メモリ８５ｆに記憶された誤差値は０であるため、多値データの値「２５」がそのまま補正後データとなる。閾値データが「５０」であるとすると、この場合は２値データは「０」で、上記補正後データの「２５」がそのまま誤差値となる。

次に多値データ「２５」が入力されると、その「２５」に誤差値の「２５」を加算した「５０」が補正後データとなり、閾値以上の値をとるので、２値データは「１」となり、誤差値は補正後データの「５０」から「１００」を引いた「−５０」となる。以下、同様の演算が繰り返されることにより、２値データは「０，１，０，０，０，１，…」と、３つおきに「１」の値をとる。すなわち、ドットを形成すべき画素が、４分の１の頻度で現れる。２値化処理回路８５では、このようないわゆる誤差拡散処理により、多値データを２値化する。

このような２値化を行う場合、プリンタエンジン４の最小ドットサイズが２値化処理回路８５の解像度よりも小さい場合は問題ないが、最小ドットサイズの方が大きい場合、上記のようないわゆる孤立点の画像が安定して形成できない。そこで、孤立点に対して、次のように駆動パルスのパルス幅を修正し、その孤立点の画像を安定して形成することが考えられる。

例えば、図７（Ａ）に示すように、注目画素が黒孤立点の場合、その注目画素に対する駆動パルスのパルス幅を次画素の領域の一部まで広げる太らせ処理を施すことが考えられる。また、図７（Ｂ）に示すように、注目画素の前画素が黒孤立点の場合、その前画素に対する駆動パルスのパルス幅を注目画素の領域の一部まで広げる太らせ処理を施すことが考えられる。

逆に、白孤立点が発生する場合は、いわゆる細らせ処理を施すことが考えられる。例えば図７（Ｃ）に示すように、注目画素が白孤立点の場合、その注目画素の前後の画素に対する駆動パルスのパルス幅を狭める細らせ処理を施すことが考えられる。また、図７（Ｄ）に示すように、注目画素の前画素が白孤立点の場合、その注目画素に対する駆動パルスのパルス幅を狭める細らせ処理を施すことが考えられる。

このような処理を施すことにより、黒孤立点を形成すべきトナーＴが記録紙Ｐに安定して乗らなかったり、白孤立点が潰されてしまったりするのを防止することができる。ところが、このような処理を単純に施すと、次のような課題が生じる。

すなわち、図８（Ａ）に示すような２５％濃度のベタ画像に対しては、図８（Ｂ）に示すように、４分の１の頻度で「１」の値をとる２値化データが得られる。これに対して、５０％の太らせ処理を施すと、図８（Ｃ）に示すように、全体としては３７．５％濃度となってしまい、画像が全体的に黒っぽくなる。そこで、本実施の形態では、２値化処理回路８５に２値データ分析部８５ｇ及び加減算パラメータ部８５ｅを設け、次のように課題を解決している。

先ず、上記のような黒孤立点のみを考慮する場合は、図９に示すように、２値データ分析部８５ｇ，８７ｂは黒孤立点の有無を検出する孤立点検出部１８５ｇ，１８７ｂとみなすことができる。また、孤立点検出部１８７ｂが黒孤立点を検出したとき、レーザ出力制御部８７ａは太らせ処理を実行するため、パルス幅調整パラメータ部８７ｃは、太らせ処理のための太らせパラメータを記憶した太らせパラメータ部１８７ｃとみなすことができる。更に、黒孤立点が検出された場合、次のように誤差情報としての誤差データから減算パラメータを減算する必要があるので、加減算パラメータ部８５ｅはこの減算パラメータを記憶した減算パラメータ部１８５ｅとみなすことができる。

なお、孤立点検出部１８５ｇ，１８７ｂによる黒孤立点の検出は、図１０（Ａ）に示すように、注目画素が「白」（２値データが「０」）であり、前画素が「黒」（２値データが「１」）であり、前々画素が「白」である場合に、前画素を黒孤立点と判定することによってなされる。同様に、図１０（Ｂ）に示すように、注目画素が「黒」であり、前画素が「白」であり、前々画素が「黒」である場合に、前画素を白孤立点と判定することも可能である。

このような構成を有する本実施の形態の効果を、以下に説明する。減算パラメータ及び太らせパラメータがいずれも「５０」の場合、多値データとして２５％濃度の中間色のデータが連続的に入力されると、各種データは表２に示すように変化する。

処理の開始時には、誤差メモリ８７ｆに記憶された誤差値は０であるため、多値データの値「２５」がそのまま補正後データとなる。閾値データが「５０」であるとすると、この場合は２値データは「０」で、上記補正後データの「２５」がそのまま誤差値となる。

次に多値データ「２５」が入力されると、補正後データは「５０」となり、閾値以上の値をとるので、２値データは「１」となり、誤差値は補正後データの「５０」から「１００」を引いた「−５０」となる。更に、次に多値データ「２５」が入力されると、補正後データは「−２５」となり、２値データは「０」となる。このため、前画素が黒孤立点であったことが検出され、補正後データの「−２５」から減算パラメータの「５０」を更に減算した「−７５」が誤差値となる。

その後、誤差値は、多値データの「２５」が入力される度に「２５」ずつ増加し、誤差値が「２５」となって更に多値データ「２５」が入力されると、補正後データが「５０」となって前述のように２値データが「１」となる。以下、同様の演算が繰り返されることにより、２値データは５つおきに「１」の値をとる。

このため、本実施の形態では、前述の太らせ処理に起因する課題を解消することができる。すなわち、図８（Ｄ）に示すような２５％濃度のベタ画像に対しては、図８（Ｅ）に示すように５つおきに（すなわち６分の１の頻度で）「１」の値をとる２値化データが得られる。これに対して、太らせパラメータ５０％で太らせ処理を施すと、図８（Ｆ）に示すように、全体としては２５％濃度となって、所望の濃度の画像が得られる。

このように、本実施の形態では、安定して画像を形成すると共に画像が全体的に濃くなったり薄くなったりするのも防止することができ、ひいては、極めて良好に階調表現を行うことができる。

また、黒孤立点と白孤立点との両方を考慮する場合にも、同様に構成することができ、この場合は、図１１に示すように、孤立点検出部１８５ｇ，１８７ｂは黒孤立点，白孤立点，いずれでもないの３種類のうちのいずれかを検出することになる。また、加減算パラメータ部８５ｅは、黒孤立点検出時用の減算パラメータと白孤立点検出時用の加算パラメータとを記憶し、パルス幅調整パラメータ部８７ｃは、黒孤立点検出時用の太らせパラメータと白孤立点検出時用の細らせパラメータとを記憶することになる。前述した図６の２値データ分析部８５ｇ，８７ｂは、更に、黒孤立点，白孤立点以外にもパルス幅の調整を要する状態を検出してもよい。

以上、本実施の形態の構成を黒色に対する処理に関連して説明したが、上記構成はＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）の各色毎に設けられてもよく、１組の２値化処理回路８５及び記録制御回路８７により各色のデータをシリアルに処理してもよい。

但し、上記最小ドットサイズは、トナーＴの組成配分の比率の違いなどによる帯電量の違いにも影響を受け、各色毎に異なる可能性がある。また、最小ドットサイズが異なれば、前述の太らせパラメータ，細らせパラメータ，加減算パラメータ等の最適値も異なる。そこで、図１２に示すように加減算パラメータ部８５ｅ，パルス幅調整パラメータ部８７ｃを、色毎に４組設け、処理する画像データの色情報に基づき、加減算器８５ｄまたはレーザ出力制御部８７ａへ入力するパラメータをセレクタ８５ｈ，８７ｄで切り替えてもよい。この場合、各色の画像を安定して、しかも濃くなったり薄くなったりすることなく形成することができ、画像の色合いも良好に所望の色合いとすることができる。また、セレクタ８７ｄを設ける代わりに、図１３に示すように記録制御回路８７を色毎に４組設けても、同様の効果が生じる。プリンタエンジン４が４サイクルの場合は図１２の構成が適しており、プリンタエンジン４がタンデムの場合は図１３の構成が適している。

なお、上記実施の形態において、加減算器８５ａ，誤差演算部８５ｂ，及び比較器８５ｃが２値化手段に、レーザ出力制御部８７ａが駆動パルス生成手段に、２値データ分析部８５ｇ，８７ｂ及び孤立点検出部１８５ｇ，１８７ｂが判断手段に、パルス幅調整パラメータ部８７ｃ，太らせパラメータ部１８７ｃ，及びレーザ出力制御部８７ａが駆動パルス修正手段に、加減算パラメータ部８５ｅ，減算パラメータ部１８５ｅ，及び加減算器８５ｄが２値化修正手段に、それぞれ相当する。また、２値データ分析部８５ｇ及び孤立点検出部１８５ｇが第１の判断手段に、２値データ分析部８７ｂ及び孤立点検出部１８７ｂが第２の判断手段に、それぞれ相当し、第１の判断手段と第２の判断手段は、それぞれ独立して存在せず、共用するものであってもよい。

更に、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、デジタルカメラ等からのデータをメモリ８３に直接読み込み、そのデータを上記と同様に処理してもよい。また、プリンタエンジン４における最小ドットサイズが２値化後の画像データの解像度の２倍以上ある場合は、画像処理の解像度を低下させる処理を併用してもよい。

更に、本発明の画像処理装置は、必ずしもプリンタエンジンの駆動パルスを生成する機構を有していなくてもよく、例えば、上記実施の形態におけるイメージセンサ５から２値化処理回路８５までの構成（図４参照）のみを備えたスキャナ装置であってもよい。

本発明が適用された複合機の構成を概略的に表すブロック図である。 その複合機のプリンタエンジンの構成を概略的に表す説明図である。 その複合機の外観を表す斜視図である。 その複合機のコピー処理回路の構成を概略的に表すブロック図である。 そのコピー処理回路で実行される処理を表すデータフロー図である。 そのコピー処理回路の２値化処理回路及び記録制御回路における黒色に関する構成を詳細に表すブロック図である。 太らせ処理及び細らせ処理を表す説明図である。 太らせ処理における上記２値化処理回路の効果を表す説明図である。 上記２値化処理回路及び記録制御回路の黒孤立点のみを考慮した構成を詳細に表すブロック図である。 黒孤立点及び白孤立点の検出処理を表す説明図である。 上記２値化処理回路及び記録制御回路の黒孤立点と白孤立点との両方を考慮した構成を詳細に表すブロック図である。 上記２値化処理回路及び記録制御回路における各色に関する構成を詳細に表すブロック図である。 上記記録制御回路における各色に関する構成の変形例を詳細に表すブロック図である。

符号の説明

１…複合機 ４…プリンタエンジン ５…イメージセンサ １０…制御部
４１…感光体ドラム ４２…スキャナユニット ４３…スコロトロン帯電器
４４…トナーカートリッジ ４５…現像ローラ ４６…転写ローラ
４７…加熱ローラ ４８…圧力ローラ ８０…コピー処理回路
８１…Ａ／Ｄ変換器 ８２…スキャナ処理回路 ８３…メモリ
８４…画像処理回路 ８５…２値化処理回路 ８５ａ，８５ｄ…加減算器
８５ｂ…誤差演算部 ８５ｃ…比較器 ８５ｅ…加減算パラメータ部
８５ｆ…誤差メモリ ８５ｇ，８７ｂ…２値データ分析部 ８５ｈ，８７ｄ…セレクタ
８６…ページメモリ ８７…記録制御回路 ８７ａ…レーザ出力制御部
８７ｃ…パルス幅調整パラメータ部 １８５ｅ…減算パラメータ部
１８５ｇ，１８７ｂ…孤立点検出部 １８７ｃ…太らせパラメータ部
Ｌ…レーザ光 Ｐ…記録紙 Ｔ…トナー

Claims (12)

1. 入力された入力画像データを、誤差拡散法を用いて２値化する２値化手段と、
   該２値化手段により２値化された画像データに基づき、画像形成用の駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、
   を備えた画像処理装置であって、
   注目画素が上記駆動パルスのパルス幅の修正を要する画素であるか否かを、上記２値化手段により２値化された画像データに基づいて判断する判断手段と、
   該判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、その画素に対して上記駆動パルス生成手段が生成する駆動パルスのパルス幅を修正する駆動パルス修正手段と、
   上記判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、その画素に関する修正情報を上記２値化手段による２値化に反映させる２値化修正手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 上記入力画像データは、走査方向に沿って配列された各画素の濃淡を表すもので、
   上記２値化修正手段は、上記２値化後の誤差情報に上記修正情報を加算または減算することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 上記パルス幅を拡大する修正が必要な場合、上記２値化修正手段は、上記誤差情報から上記修正情報を減算することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
4. 上記判断手段は、上記注目画素またはその前後の画素が、周囲の画素と上記２値化後の値が異なる孤立点である場合に、上記パルス幅の修正を要すると判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 上記判断手段が、上記２値化修正手段側の第１の判断手段と、上記駆動パルス修正手段側の第２の判断手段とから構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 上記入力画像データがカラー画像を表すデータである場合には、上記駆動パルス修正手段におけるパルス幅の修正量及び上記２値化修正手段における修正情報を色素によって異ならせたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理装置と、
   露光により表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
   上記駆動パルス生成手段が生成した駆動パルスに基づき、上記静電潜像坦持体を露光する露光手段と、
   上記静電潜像担持体の表面に現像剤を付着させて上記静電潜像を現像する現像手段と、
   該現像手段により上記静電潜像担持体の表面に付着された現像剤を被記録媒体に転写する転写手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 入力された入力画像データを、誤差拡散法を用いて２値化する２値化手段と、
   注目画素が画像形成用の駆動パルスのパルス幅を修正する必要がある画素であるか否かを、上記２値化手段により２値化された画像データに基づいて判断する判断手段と、
   該判断手段により上記パルス幅の修正が必要であると判断された場合、その画素に関する修正情報を上記２値化手段による２値化に反映させる２値化修正手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
9. 上記入力画像データは、走査方向に沿って配列された各画素の濃淡を表すもので、
   上記２値化修正手段は、上記２値化後の誤差情報に上記修正情報を加算または減算することを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
10. 上記パルス幅を拡大する修正が必要な場合、上記２値化修正手段は、上記誤差情報から上記修正情報を減算することを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
11. 上記判断手段は、上記注目画素またはその前後の画素が、周囲の画素と上記２値化後の値が異なる孤立点である場合に上記パルス幅の修正を要すると判断することを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の画像処理装置。
12. 上記入力画像データがカラー画像を表すデータである場合には、上記２値化修正手段における修正情報を色素によって異ならせたことを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の画像処理装置。