JP2008219472A

JP2008219472A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008219472A
Application number: JP2007054067A
Authority: JP
Inventors: Yuki Kimakura; 由貴木枕
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】ジャギーの発生を防止しつつ階調性の低下を防止し、また、スクリーンの境界部において違和感の生じ得ないスクリーン処理を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像取得部１１０は原画像を取得する。スクリーン記憶部１３１は高解像度スクリーンと低解像度スクリーンとを記憶する。エッジ度算出部１２１は、画像取得部１１０により取得された原画像にエッジ抽出処理を施し、原画像の各画素のエッジの強さを示すエッジ度を算出する。閾値算出部１２２は、エッジ度が強くなるにつれて高解像度スクリーンの閾値の比率が高まり、エッジ度が弱くなるにつれて低解像度スクリーンの閾値の比率が高まるように、高解像度スクリーンの閾値と低解像度スクリーンの閾値とを混合して、原画像をスクリーン処理する際の各画素の閾値を算出する。スクリーン処理部１２３は、閾値算出部１２２により算出された閾値を用いて原画像をスクリーン処理する。
【選択図】図２

Description

本発明は、コピー機、ＦＡＸ、スキャナ、ネットワークプリンタ、及びデジタル複合機等の画像形成装置に関するものである。

特許文献１には、原画像中に含まれる文字サイズが所定の文字サイズ以下の文字については文字ディザを適応し、所定の文字サイズ以下ではない文字については文字ディザを適応するか写真ディザを適応するかを判定し、文字ディザ又は写真ディザを切り分けて使用することで、文字部に対してはジャギーの少ない中間文字を印字することが可能であり、中間色の文字の背景に写真やグラフィックが存在しても文字部の境界が不連続にならなくすることが可能なプリントシステムが開示されている（段落［００２０］）。
特開２００３−５４０４２号公報

しかしながら、特許文献１の手法では、文字のサイズに応じて文字ディザ又は写真ディザといった２種類のスクリーンを切り換えてスクリーン処理を行っているため、２種類のスクリーンの境界部分においてディザパターンが大きく変化してしまい、違和感が生じてしまう。また、引用文献１の手法では文字が含まれていないような原画像に対しては適切なディザを選択することができず、このような原画像に対しては適切なスクリーン処理ができなくなる結果、用途が文字を含む原画像のみに限られてしまうという問題がある。

本発明の目的は、ジャギーの発生を防止しつつ階調性の低下を防止し、また、スクリーンの境界部において違和感の生じ得ないスクリーン処理を行うことができる画像形成装置を提供することである。

本発明による画像形成装置は、原画像を取得する画像取得手段と、高解像度スクリーンと低解像度スクリーンとを記憶する記憶手段と、前記画像取得手段により取得された原画像にエッジ抽出処理を施し、前記原画像の各画素のエッジの強さを示すエッジ度を算出するエッジ度算出手段と、前記エッジ度が強くなるにつれて前記高解像度スクリーンの閾値の比率が高まり、前記エッジ度が弱くなるにつれて前記低解像度スクリーンの閾値の比率が高まるように、前記高解像度スクリーンの閾値と前記低解像度スクリーンの閾値とを混合して、前記原画像をスクリーン処理する際の各画素の閾値を算出する閾値算出手段と、前記閾値算出手段により算出された閾値を用いて前記原画像をスクリーン処理するスクリーン処理手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、原画像にエッジ抽出処理が施され、原画像の各画素のエッジの強さを示すエッジ度が算出され、エッジ度が強くなるにつれて高解像度スクリーンの閾値の比率が高まり、エッジ度が弱くなるにつれて低解像度スクリーンの閾値の比率が高まるように、高解像度スクリーンの閾値と低解像度スクリーンの閾値とが混合され、前記原画像をスクリーン処理する際の各画素の閾値が算出され、算出された閾値を用いて原画像がスクリーン処理されている。すなわち、エッジ度が強い画素に対しては高解像度スクリーンの影響が高くなるように閾値が定められる一方、エッジ度が弱い画素に対しては低解像度スクリーンの影響が高くなるように閾値が定められるため、ジャギーの発生を防止しつつ階調性の低下を防止することが可能となる。また、２種類のスクリーンを切り分けてスクリーン処理するのではなく、２種類のスクリーンを各画素のエッジ度に応じた比率で混合してスクリーン処理しているため、２種類のスクリーンを切り分けてスクリーン処理した場合のようにスクリーンの境界部分において生じる違和感をなくすことができる。更に、エッジ度に基づいて閾値が定められているため、文字以外の画像に対してもジャギーの発生及び階調性の低下を防止することが可能となる。

また、前記低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンは、前記原画像の階調範囲を複数の範囲に分け、各範囲において予め定められた複数個の閾値からなる複数種類の閾値群と、所定行×所定列から構成され、各閾値群の配列位置を定める配列マトリックスとを備え、前記閾値算出手段は、前記低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンのそれぞれの配列マトリックスを前記原画像に当てはめたときの各画素上に位置する前記低解像度スクリーンの閾値群と前記高解像度スクリーンの閾値群とを特定する第１の処理と、前記原画像中におけるエッジ度の最大値に対する各画素におけるエッジ度の比率を求める第２の処理と、前記第１の処理により特定された低解像度スクリーンの閾値群の各閾値と、前記第１の処理により特定された高解像度スクリーンの閾値群の各閾値とを、前記第２の処理で求められた比率に従って混合し、各画素の閾値群を算出する第３の処理とを実行することが好ましい。

この構成によれば、前記低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンは、原画像の階調範囲を複数の範囲に分け、各範囲において予め定められた複数個の閾値からなる複数種類の閾値群と、所定行×所定列から構成され、各閾値群の配列位置を定める配列マトリックスとを備えている。そして、閾値算出手段により、低解像度スクリーン及び高解像度スクリーンのそれぞれの配列マトリックスを原画像に当てはめたときの各画素上に位置する低解像度スクリーンの閾値群と高解像度スクリーンの閾値群とを特定する第１の処理が実行される。

次に、閾値算出手段により、原画像中におけるエッジ度の最大値に対する各画素におけるエッジ度の比率を求める第２の処理が実行される。次に、閾値算出手段により、第１の処理により特定された低解像度スクリーンの閾値群の各閾値と、第１の処理により特定された高解像度スクリーンの閾値群の各閾値とを、第２の処理で求められた比率に従って混合し、各画素の閾値群を算出する第３の処理とが実行される。そのため、スクリーン処理する際の各画素の閾値として複数の閾値から構成される閾値群を採用することができる。

また、前記スクリーン処理手段は、処理対象となる注目画素の階調値が、当該注目画素に対して算出された閾値群を構成する各閾値によって区切られる範囲のうちのどの範囲に属するかに応じて当該注目画素の大きさを定めることが好ましい。

この構成によれば、注目画素の階調値が、当該注目画素に対して算出された閾値群を構成する各閾値によって区切られる範囲のうちのどの範囲に属するかに応じて当該注目画素の大きさが定められるため、注目画素が階調値に応じて好ましい大きさとなるようなスクリーン処理を実行することができる。

本発明によれば、エッジ度が強い画素に対しては高解像度スクリーンの影響が高くなるように閾値が定められる一方、エッジ度が弱い画素に対しては低解像度スクリーンの影響が高くなるように閾値が定められるため、ジャギーの発生を防止しつつ階調性の低下を防止することが可能となる。また、２種類のスクリーンを切り分けてスクリーン処理するのではなく、２種類のスクリーンを各画素のエッジ度に応じた比率で混合してスクリーン処理しているため、２種類のスクリーンを切り分けてスクリーン処理した場合のようにスクリーンの境界部分において生じる違和感をなくすことができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。画像形成装置は、本体部２０と、本体部２０の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２０の上部に配設された原稿読み取り部５００と、原稿読み取り部５００の上方に配設された原稿給送部６００とから構成される。

操作部４００は、操作パネル４０１、スタートキー４０２及びテンキー４０３等を備える。操作パネル４０１は、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。スタートキー４０２は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、印刷部数等を入力するために用いられる。

原稿給送部６００は、原稿載置部６０１、原稿排出部６０２、給紙ローラ６０３及び原稿搬送部６０４、及びコンタクトガラス６０５等を備え、原稿読み取り部５００は、スキャナ５０１等を備える。給紙ローラ６０３は、原稿載置部６０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部６０４は、繰り出される原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送する。スキャナ５０１は搬送される原稿を順次読み取り、読み取られた原稿は原稿排出部６０２に排出される。また、スキャナ５０１は、コンタクトガラス６０５に載置された原稿を読み取る場合は、Ａ方向にスライドして原稿を読み取る。

本体部２０は、複数の給紙カセット２０１、複数の給紙ローラ２０２、転写ローラ２０３、感光体ドラム２０４、露光装置２０５、現像装置２０６、定着ローラ２０８、排出口２０９、及び排出トレイ２１０を備える。

感光体ドラム２０４は、矢印方向に回転しながら帯電装置（図示省略）によって一様に帯電される。露光装置２０５は、原稿読み取り部５００において読み取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０４に静電潜像を形成する。現像装置２０６は、現像剤を感光体ドラム２０４に供給してトナー像を形成する。ここで、露光装置２０５は、レーザ光を出力するレーザ光源と、レーザ光源から出力されたレーザ光を感光体ドラム２０４の長手方向である主走査方向に走査するポリゴンミラー等を備え、原画像を構成する各画素の大きさを定めるＰＷＭ信号に従ってレーザ光源を駆動し、感光体ドラム２０４を露光する。

一方、給紙ローラ２０２は、記録紙が収納された給紙カセット２０１から記録紙を引き出し、引き出した記録紙を転写ローラ２０３へと搬送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に感光体ドラム２０４上のトナー像を転写させる。トナー像が転写された記録紙は、定着ローラ２０８へと搬送され、定着ローラ２０８は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、排出口２０９へと搬送され用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２１０へも排出される。

用紙後処理部３００は、搬入口３０１、記録紙搬送部３０２、搬出口３０３及びスタックトレイ３０４等を備える。記録紙搬送部３０２は、排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙を排出する。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。

図２は、図１に示す画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。本画像形成装置は、画像取得部１１０、画像処理部１２０、記憶部１３０、画像形成部１４０、制御部１５０、及び操作表示部１６０を備えている。画像取得部１１０は、図１に示す原稿読み取り部５００から構成され、原稿載置部６０１又はコンタクトガラス６０５に載置された原稿をスキャナ５０１を用いて読み取ることで原画像を取得する。ここで、原画像は、Ｍ（Ｍは正の整数）行×Ｎ（Ｎは正の整数）列でマトリックス状に配列された画素から構成され、各画素は０〜２５５の２５６階調で表される多値画像である。

画像処理部１２０は、ＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路から構成され、原画像に対してスクリーン処理を施して二値画像を生成するものであり、エッジ度算出部１２１、閾値算出部１２２、及びスクリーン処理部１２３を備えている。エッジ度算出部１２１は、画像取得部１１０により取得された原画像にエッジ抽出処理を施し、前記原画像の各画素のエッジの強さを示すエッジ度を算出する。すなわち、エッジ度算出部１２１は、フィルタ値がｍ（ｍはＭより小さい正の整数）行×ｎ（ｎはＮより小さい正の整数）列にマトリックス状に配列されたエッジ抽出フィルタを用いたフィルタ処理を原画像に施し、フィルタ処理の結果得られる各画素の値を各画素のエッジ度として算出する。

図３は、本実施の形態で採用されるエッジ抽出フィルタを示した図である。図３に示すように、エッジ抽出フィルタは、フィルタ値が５行×５列で配列されており、４隅のフィルタ値を「−１」、３行３列目、すなわち中央のフィルタ値を「４」、それ以外のフィルタ値を「０」としており、中央のフィルタ値が注目画素に対応している。

閾値算出部１２２は、エッジ度算出部１２１により算出されたエッジ度が強くなるにつれて高解像度スクリーンの閾値の比率が高まり、エッジ度算出部１２１により算出されたエッジ度が弱くなるにつれて低解像度スクリーンの閾値の比率が高まるように、高解像度スクリーンの閾値と低解像度スクリーンの閾値とを混合して、原画像をスクリーン処理する際の各画素の閾値を算出する。

ここで、低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンは、原画像の階調範囲を複数の範囲に分け、各範囲において予め定められた複数個の閾値からなる複数種類の閾値群と、所定行×所定列から構成され、各閾値群の配列位置を定める配列マトリックスとを備えている。

本実施の形態では、低解像度スクリーンは、原画像の階調範囲を４個の範囲に分け、各範囲において予め定められた１５個の閾値からなる「０」〜「３」のラベルが付された４種類の閾値群と、４行×４列から構成され、「０」〜「３」の閾値群のそれぞれの配列位置を定める配列マトリックスとを備えている。

また、本実施の形態では、高解像度スクリーンは、原画像の階調範囲を「０」〜「１２５」の低階調側の範囲と「１２６」〜「２５５」の高階調側の範囲との２つの範囲に分け、低階調側の範囲において予め定められた１５個の閾値から構成される「４」及び「５」のラベルが付された２種類の閾値群と、「１２６」〜「２５５」の高階調側の範囲において予め定められた１５個の閾値から構成される「６」及び「７」のラベルが付された２種類の閾値群と、「４」〜「７」の４種類の閾値群のそれぞれの配列位置を定める４行×４列の配列マトリックスとを備えている。

図４は本実施の形態で採用される低解像度スクリーンを示す図であり、（ａ）は配列マトリックスを示し、（ｂ）は閾値群を示している。また、図５は本実施の形態で採用される高解像度スクリーンを示す図であり、（ａ）は配列マトリックスを示し、（ｂ）は閾値群を示している。図４（ａ）に示すように、低解像度スクリーンの配列マトリックスには、「０」〜「３」の４種類の閾値群の配列位置が示されている。また、図４（ｂ）に示す各閾値群は、それぞれ、１５個の閾値を備え、具体的には図４（ｂ）に示すように「０」の閾値群は「０、４，９，・・・，５２，５６，６０」の１５個の閾値から構成され、「１」の閾値群は、「６５，６９，７３，・・・，１１６，１２１，１２５」の１５個の閾値から構成され、「２」の閾値群は、「１２９，１３３，１３８，・・・，１８１，１８５，１８９」の１５個の閾値から構成され、「３」の閾値群は、「１９４，１９８，２０２，・・・，２４５，２５０，２５４」の１５個の閾値から構成されている。

また、高解像度スクリーンは、図５（ａ）に示すように「４」〜「７」の４種類の閾値群の配列位置を示す４行×４列の配列マトリックスと、図５（ｂ）に示すように、それぞれ１５個の閾値から構成される「４」〜「７」の閾値群とから構成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、高解像度スクリーンの「４」及び「５」の閾値群に属する各閾値は、「０」〜「１２５」の低階調側の範囲に属し、「６」及び「７」の閾値群に属する各閾値は、「１２６」〜「２５５」の高階調側の範囲に属している。

なお、低解像度スクリーン及び高解像度スクリーンの配列マトリックスのサイズは４行×４列に限定されず、他のサイズ（例えば３×３、２×２、５×５）等を採用してもよく、また、閾値群を構成する閾値の数も１５個に限定されず、１６個以上、１４個未満の他の個数を採用してもよい。そして、閾値の数に応じてＰＷＭ信号の分解能を変更すればよい。

図２に示す閾値算出部１２２は、低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンのそれぞれの配列マトリックスを原画像に当てはめたときの各画素上に位置する低解像度スクリーンの閾値群と高解像度スクリーンの閾値群とを特定する第１の処理と、原画像中におけるエッジ度の最大値に対する注目画素におけるエッジ度の比率を求める第２の処理と、第１の処理により特定された低解像度スクリーンの閾値群の各閾値と、第１の処理により特定された高解像度スクリーンの閾値群の各閾値とを、前記第２の処理で求められた比率に従って混合し、得られる閾値群を各画素の閾値として算出する第３の処理とを実行する。

ここで、第１の処理は、原画像中の左上に位置する４行×４列の領域に低解像度スクリーンの配列マトリックスを当てはめ、各画素上に位置する閾値群を各画素の閾値群として特定し、次に、右隣に位置する原画像中の４行×４列の領域に低解像度スクリーンの配列マトリックスを当てはめ、各画素上に位置する閾値群を各画素の閾値群として特定するというように、低解像度スクリーンの配列マトリックスをラスタ走査するようにして原画像に当てはめていき、各画素における低解像度スクリーンの閾値群を特定する。次に、第１の処理は、低解像度スクリーンの場合と同様にして、原画像に高解像度スクリーンの配列マトリックスをラスタ走査するように当てはめ、各画素における高解像度スクリーンの閾値群を特定する。

第２の処理は、エッジ度算出部１２１により算出された各画素のエッジ度のうち最大のエッジ度に対する各画素の比率ｒを求める。第３の処理は、第１の処理により特定された低解像度スクリーンの閾値群の各閾値と、第１の処理により特定された高解像度スクリーンの閾値群の各閾値とを（１−ｒ）：ｒの比率で混合することで、各画素の閾値群を算出する。

図６は、第２及び第３の処理の説明図である。図６においては、処理対象となる注目画素はエッジ度が「６４」であり、原画像をエッジ抽出処理した際の最大のエッジ度は「９６」であるとする。また、原画像に低解像度スクリーンの配列マトリックスを当てはめた場合に、注目画素上には「０」の閾値群が位置し、原画像に高解像度スクリーンの配列マトリックスを当てはめた場合に、注目画素上には「４」の閾値群が位置するものとする。更に、「０」及び「４」の閾値群を構成する各閾値を数値の低いものから順に、第１の閾値、第２の閾値、・・・、第ｉの閾値、・・・第１５の閾値と呼ぶことにする。

第２の処理は、注目画素のエッジ度が「６４」であり、最大のエッジ度は「９６」であるため、６４／９６により、原画像中の最大のエッジ度に対する注目画素のエッジ度の比率ｒを求める。

次に、第３の処理は、求めた比率ｒ（＝２／３）を「４」の閾値群の第ｉの閾値に乗じ、また、１−ｒ（＝１／３）を「０」の閾値群の第ｉの閾値に乗じ、両乗算値を加算する。そして、第３の処理は、このような処理を第１〜第１５の閾値に対して行うことで１５個の閾値を求め、これら１５個の閾値からなる閾値群を注目画素における閾値群として算出する。例えば、第２の閾値は「７」と算出されているが、これは、「４」の閾値群の第２の閾値が「９」であり、「０」の閾値群の第２の閾値が「４」であり、比率ｒ＝２／３であるため、（１−２／３）・４＋（２／３）・９≒７より算出されている。

図２の示すスクリーン処理部１２３は、閾値算出部１２２により各画素に対して算出された閾値群を用いて原画像をスクリーン処理する。すなわち、スクリーン処理部１２３は、処理対象となる注目画素の階調値が、当該注目画素に対して算出された閾値群を構成する各閾値によって区切られる範囲のうちのどの範囲に属するかに応じて当該注目画素の大きさを定める。

具体的には、スクリーン処理部１２３は、注目画素の階調値と、当該注目画素に対して算出された閾値群を構成する第１〜第１５の閾値を昇順に順次比較し、注目画素の階調値がある閾値以上となったとき、その閾値が第１〜第１５の閾値のうち何番目の閾値であるかに応じて予め定められたＰＷＭ信号のデューティー比を特定することで、当該注目画素の大きさを定める。例えば、図６に示す「算出された閾値群」において、注目画素の階調値が「８」である場合、「７」が特定され、「７」は第２の閾値（２番目の閾値）であるため、２／１６がＰＷＭ信号のデューティー比として特定される。

また、図６に示す「算出された閾値群」において、注目画素の階調値が「１２５」である場合、「１０１」が特定され、「１０１」は第１５の閾値（２番目の閾値）であるため、１５／１６がＰＷＭ信号のデューティー比として算出される。

図２に示す記憶部１３０は、不揮発性の記憶装置から構成され、スクリーン記憶部１３１を備えている。スクリーン記憶部１３１は、低解像度スクリーンと高解像度スクリーンとを記憶している。図４（ｂ）に示すように低解像度スクリーンの「０」，「１」の閾値群における最大の閾値は「６０」，「１２５」と原画像の階調範囲である０〜２５５の半分以下の値となっているため、図４（ａ）に示す配列マトリックスにおいて「０」及び「１」が配列された箇所にはスクリーン処理した際に画像が表れやすくなる一方、「２」及び「３」が配列された箇所にはスクリーン処理した際に画像が表れ難くなる。そのため、低解像度スクリーンの配列マトリックスでは、図４（ａ）に示す左下から右上に向かう対角線上に「０」の閾値群を配列すると共に、対角線に隣接して「１」の閾値群を配列することで、低解像度化が図られている。

一方、図５（ｂ）に示すように高解像度スクリーンの「４」，「５」の閾値群における最大の閾値は「１２１」，「１２５」と原画像の階調範囲である０〜２５５の半分以下の値となっているため、図５（ａ）に示す配列マトリックスにおいて「４」及び「５」が配列された箇所にはスクリーン処理した際に画像が表れやすくなる一方、「６」及び「７」が配列された箇所にはスクリーン処理した際に画像が表れ難くなる。そのため、高解像度スクリーンの配列マトリックスでは、図５（ａ）に示すように画像が表れやすくなる閾値群と画像が表れ難くなる閾値群とを市松模様状に配列することで、高解像度化が図られている。

画像形成部１４０は、図１に示す転写ローラ２０３、感光体ドラム２０４、露光装置２０５、及び現像装置２０６から構成され、制御部１５０から出力されるＰＷＭ信号に従ってレーザ光源を駆動して、感光体ドラム２０４に一定レベルのレーザ光を照射することで画像形成動作を行う。ここで、レーザ光源はＰＷＭ信号のデューティー比に従ってオン・オフし、ポリゴンミラーはレーザ光源から出力されるレーザ光を主走査方向に走査することから、レーザ光源がオンしている期間が長いほど露光幅が長くなり、画素のサイズが大きくなる。

制御部１５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のマイクロコンピュータから構成され、画像形成装置の全体制御を司るものであり、スクリーン処理部１２３により算出された各画素のデューティー比に従って各画素の大きさが定められたＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を画像形成部１４０に出力し、画像形成部１４０に画像形成動作を実行させる。操作表示部１６０は、図１に示す操作部４００から構成され、ユーザによってなされる種々の操作指令を受け付ける。

次に、本画像形成装置の動作について説明する。図７は本画像形成装置の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、画像取得部１１０は原画像を取得する。ここで、画像取得部１１０は、操作表示部１６０がコピー開始を指示する操作指令を受け付けた場合、原稿の読み取り動作を開始して原画像を取得する。

次に、ステップＳ２において、エッジ度算出部１２１は、画像取得部１１０において取得された原画像を構成する各画素のエッジ度を算出する。ここで、エッジ度算出部１２１は、原画像を構成する各画素をラスタ走査するように順次注目画素として特定し、特定した注目画素を中心とする５行×５列の領域に図３に示すエッジ検出フィルタを当てはめて所定の演算をすることで注目画素におけるエッジ度を算出する。

次に、ステップＳ３において、閾値算出部１２２は、原画像を構成する各画素の原画像中の最大のエッジ度に対する各画素のエッジ度の比率ｒを求める。

次に、ステップＳ４において、閾値算出部１２２は、低解像度スクリーンの配列マトリックスと高解像度スクリーンの配列マトリックスとをそれぞれラスタ走査するように原画像に当てはめたときの各画素上に位置する閾値群を特定し、特定した低解像度スクリーンの閾値群と高解像度スクリーンの閾値群とを、（１−ｒ）：ｒの比率に従って混合することで、図６に示すような各画素の閾値群を算出する。

次に、ステップＳ５において、スクリーン処理部１２３は、原画像の各画素を注目画素として順次特定し、特定した注目画素の階調値を、ステップＳ４で算出された閾値群を構成する第１〜第１５の閾値と順次比較し、注目画素の階調値が第１〜第１５の閾値のうちのいずれか１つの閾値である第ｉの閾値以上となったとき、ＰＷＭ信号のデューティー比をｉ／１６として算出することで、原画像をスクリーン処理する。

次に、ステップＳ７において、制御部１５０は、ステップＳ６で算出されたデューティー比に従ってＰＷＭ信号を生成し、画像形成部１４０に出力することで、画像形成部１４０に画像形成動作を行わせ、スクリーン処理された原画像を記録紙に出力させる。

図８は、本画像形成装置における効果を説明する図であり、（ａ）は高解像度スクリーンによる効果を示し、（ｂ）は本画像形成装置における効果を示している。

図８（ａ）に示すように、高解像度スクリーンは、エッジ度が高い領域Ｄ１においてジャギーを目立ち難くすることが可能となるが、中間調では階調性が悪くまた、粒状性も悪いという特性を有している。一方、低解像度スクリーンは中間調での階調性が高くまた粒状性も高いという特徴を有しているが、エッジ度が高い領域Ｄ１においてはジャギーが目立ってしまう。

そこで、本画像形成装置では、エッジ度に応じて低解像度スクリーンと高解像度スクリーンとを混合して各画素の閾値群を算出しているため、図８（ｂ）に示すように、エッジ度が高い領域Ｄ１においては高解像度スクリーンの影響が多く現れた閾値群を用いてスクリーン処理が実行され、エッジ度が低い領域においては低解像度スクリーンの影響が多く現れた閾値群を用いてスクリーン処理が実行され、エッジ度が高くも低くもない領域においては、両スクリーンを適当な比率で混合した閾値群を用いてスクリーン処理が実行される。そのため、ジャギーの発生を防止しつつ階調性の低下を防止することが可能となる。そして、２種類のスクリーンを切り分けてスクリーン処理するのではなく、２種類のスクリーンを各画素のエッジ度に応じた比率で混合してスクリーン処理しているため、２種類のスクリーンを切り分けてスクリーン処理した場合にスクリーンの境界部分において生じる違和感をなくすことができる。

本実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。図１に示す画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。本実施の形態で採用されるエッジ抽出フィルタを示した図である。本実施の形態で採用される低解像度スクリーンを示す図であり、（ａ）は配列マトリックスを示し、（ｂ）は閾値群を示している。本実施の形態で採用される高解像度スクリーンを示す図であり、（ａ）は配列マトリックスを示し、（ｂ）は閾値群を示している。第２及び第３の処理の説明図である。本画像形成装置の動作を示すフローチャートである。本画像形成装置における効果を説明する図であり、（ａ）は高解像度スクリーンによる効果を示し、（ｂ）は本画像形成装置における効果を示している。

符号の説明

１１０画像取得部
１２０画像処理部
１２１エッジ度算出部
１２２閾値算出部
１２３スクリーン処理部
１３０記憶部
１３１スクリーン記憶部
１４０画像形成部
１５０制御部
１６０操作表示部

Claims

原画像を取得する画像取得手段と、
高解像度スクリーンと低解像度スクリーンとを記憶する記憶手段と、
前記画像取得手段により取得された原画像にエッジ抽出処理を施し、前記原画像の各画素のエッジの強さを示すエッジ度を算出するエッジ度算出手段と、
前記エッジ度が強くなるにつれて前記高解像度スクリーンの閾値の比率が高まり、前記エッジ度が弱くなるにつれて前記低解像度スクリーンの閾値の比率が高まるように、前記高解像度スクリーンの閾値と前記低解像度スクリーンの閾値とを混合して、前記原画像をスクリーン処理する際の各画素の閾値を算出する閾値算出手段と、
前記閾値算出手段により算出された閾値を用いて前記原画像をスクリーン処理するスクリーン処理手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
前記低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンは、前記原画像の階調範囲を複数の範囲に分け、各範囲において予め定められた複数個の閾値からなる複数種類の閾値群と、所定行×所定列から構成され、各閾値群の配列位置を定める配列マトリックスとを備え、
前記閾値算出手段は、
前記低解像度スクリーン及び前記高解像度スクリーンのそれぞれの配列マトリックスを前記原画像に当てはめたときの各画素上に位置する前記低解像度スクリーンの閾値群と前記高解像度スクリーンの閾値群とを特定する第１の処理と、
前記原画像中におけるエッジ度の最大値に対する各画素におけるエッジ度の比率を求める第２の処理と、
前記第１の処理により特定された低解像度スクリーンの閾値群の各閾値と、前記第１の処理により特定された高解像度スクリーンの閾値群の各閾値とを、前記第２の処理で求められた比率に従って混合し、各画素の閾値群を算出する第３の処理とを実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記スクリーン処理手段は、処理対象となる注目画素の階調値が、当該注目画素に対して算出された閾値群を構成する各閾値によって区切られる範囲のうちのどの範囲に属するかに応じて当該注目画素の大きさを定めることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。