JP2014146211A - 画像形成装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】細線化後の線幅を安定化する。
【解決手段】画像形成装置は、画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する輪郭検出部１０１と、輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、文字又は図形を細線化する細線化部１０２と、画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部１０３と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置及び画像処理方法に関する。

一般的に、電子写真方式の画像形成装置により形成された文字の線幅は、ドットゲイン、トナー散り等の要因によって、本来の線幅よりも太くなることがあり、その対策の１つとして細線化処理が行われている。文字の輪郭の画素値を減らす細線化処理によって、画像形成による線幅の太りを抑えることができる。

細線化処理では、２値の画像データの場合、輪郭の画素値を全て減らして輪郭自体を消去し、細線化を実現する（例えば、特許文献１参照）。一方、多値の画像データの場合、輪郭の画素値を一部減らすことにより、線幅を調整する（例えば、特許文献２参照）。画素値をどれだけ減らすかによって、細線化の強度を調整することができる。
この細線化強度の調整は、従来、予め用意された段階的な強度、例えば５段階の強度の中から、ユーザーが手動で設定していた。

特開２００９−２１１３７６号公報 特開２００５−３４１２４９号公報

しかしながら、画像形成時の条件、例えば最大濃度又は用紙の種類によっても、線幅が変動することがあり、ユーザーが設定した強度で細線化されない場合があった。
また、最大濃度を変更したとき、ノイズ等が原因で縦線か横線かによって画像形成後の線幅がばらつくこともある。

本発明の課題は、細線化後の線幅を安定化することである。

請求項１に記載の発明によれば、
画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する輪郭検出部と、
前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化部と、
画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、前記輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部と、
を備える画像形成装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素と当該輪郭画素のエッジ方向とを決定する輪郭検出部と、
前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化部と、
前記輪郭画素が縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素かに応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、当該縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部と、
を備える画像形成装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記強度調整部は、画像形成条件に応じて、前記縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する、
請求項２に記載の画像形成装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
前記画像形成条件は、最大濃度又は用紙の種類である、
請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する輪郭検出工程と、
前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化工程と、
画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、前記輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整工程と、
を含む画像処理方法が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、
画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素と当該輪郭画素のエッジ方向とを決定する輪郭検出工程と、
前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化工程と、
前記輪郭画素が縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素かに応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、当該縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整工程と、
を含む画像処理方法が提供される。

本発明によれば、画像形成後に細線化された線幅が変動することを抑えることができ、細線化後の線幅を安定化することができる。よって、画像形成された文字又は図形を、期待された線幅で再現することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 図１の画像処理装置の機能ブロック図である。 ３×３画素を示す図である。 （ａ）現像電位と線幅の対応関係を示す図である。（ｂ）レーザーパワーと線幅の対応関係を示す図である。 画像処理装置が、細線化後に、画像形成条件に応じて細線化の強度を調整するときの処理手順を示すフローチャートである。 （ａ）Ｔの文字とその背景の各画素を示す図である。（ｂ）（ａ）の文字の輪郭を細線化した処理結果を示す図である。（ｃ）（ｂ）の文字の輪郭の細線化の強度を画像形成条件に応じて調整した処理結果を示す図である。 （ａ）現像電位と縦線及び横線の線幅との対応関係を示す図である。（ｂ）レーザーパワーと縦線及び横線の線幅との対応関係を示す図である。 画像処理装置が、細線化後に、縦線か又は横線かによって細線化の強度を調整するときの処理手順を示すフローチャートである。 （ａ）Ｔの文字とその背景の各画素を示す図である。（ｂ）（ａ）の文字の輪郭を細線化した処理結果を示す図である。（ｃ）（ｂ）の文字の輪郭の細線化の強度を縦線か横線かによって調整した処理結果を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置及び画像処理方法の実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置Ｇの機能ブロック図である。
画像形成装置Ｇは、図１に示すように、制御部１、記憶部２、操作部３、表示部４、通信部５、プリントコントローラー６、スキャナー７、画像メモリー８、画像処理装置９及び画像形成部１０を備えて、構成されている。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。制御部１は、記憶部２に記憶されているプログラムを読み出し、当該プログラムに従って画像形成装置Ｇの各部を制御する。
例えば、制御部１は、画像処理装置９により画像データを画像処理させて、画像形成部１０により画像を形成させる。

記憶部２は、制御部１が読み取り可能なプログラム、ファイル等を記憶している。記憶部２としては、例えばハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体を用いることができる。

操作部３は、操作キーや表示部４と一体に構成されたタッチパネル等を備え、これらの操作に応じた操作信号を制御部１に出力する。
表示部４は、制御部１の指示に従って操作画面等を表示する。
通信部５は、制御部１からの指示に従い、ネットワーク上のサーバー等と通信する。

プリントコントローラー６は、通信部を備えてネットワーク上のコンピューターからＰＤＬ（Page Description Language）データを受信し、当該ＰＤＬデータをラスタライズ処理して、ビットマップ形式の画像データを生成する。プリントコントローラー６は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の４色の画像データを生成する。生成された画像データは画像メモリー８に出力され、保持される。

プリントコントローラー６は、ラスタライズ処理時、各画素の属性を示す属性データを生成する。属性データは、画像データとともに出力される。
属性としては、文字（Text）、図形（Graphics）、写真（Image）がある。図形は、例えば円、多角形、矢印、線、罫線等である。プリントコントローラー６は、文字、図形及び写真の各オブジェクトに該当する画素の属性を、それぞれ文字、図形及び写真の属性に設定する。

スキャナー７は、原稿を読み取って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の画像データを生成する。生成された画像データは、画像メモリー８に出力され、保持される。

画像メモリー８は、画像データを保持するメモリーである。画像メモリー８としては、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等を用いることができる。

画像処理装置９は、スキャナー７により生成されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データを色変換し、得られたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像データを画像メモリー８に書き込む。
画像処理装置９は、画像メモリー８に保持されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像データを圧縮処理して画像メモリー８に書き込み、制御部１からの画像形成の指示に応じて、当該画像データを画像メモリー８から読み出して伸張処理する。
画像処理装置９は、画像データを細線化処理及び中間調処理して画像形成部１０に出力する。

画像形成部１０は、画像データに基づき、用紙上に画像を形成する。
具体的には、画像形成部１０は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色毎に露光部、現像部、感光体を４セット備えている。露光部は、帯電し、回転する感光体上を、画像データに基づいてレーザーダイオードにより光走査して露光する。現像部は、現像ローラーによりトナーを供給して、露光により感光体上に形成された静電潜像を現像する。このようにして４つの感光体上に形成された各色の画像は、中間転写ベルト等を介して用紙上に重ねて転写され、定着装置により定着処理される。

図２は、画像処理装置９のうち、細線化処理及び中間調処理を行う構成部分の機能ブロック図である。
図２に示すように、画像処理装置９は、輪郭検出部１０１、細線化部１０２、強度調整部１０３、コントーン処理部１０４、中間調処理部１０５、出力選択部１０６及び記憶部１０７を備えている。

輪郭検出部１０１は、画像データを解析して、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する。輪郭画素とは、文字又は図形の輪郭に位置する画素であり、エッジ方向とは、画素値が小さい画素から大きい画素へ向かう方向である。

具体的には、輪郭検出部１０１は、画像データを３×３画素単位で入力し、その中心に位置する画素を注目画素として、注目画素が文字の輪郭画素か否かを決定し、輪郭画素である場合はさらにエッジ方向を決定する。
図３は、３×３画素を示す。
図３において、各画素を画素０〜８と表す。画素４が注目画素である。

輪郭検出部１０１は、属性データが示す注目画素４の属性が文字又は図形である場合、注目画素４と、注目画素４の上下左右に隣接する各隣接画素１、７、３及び５との画素値の差分ＳＰ[ｕ]、ＳＰ[ｄ]、ＳＰ[ｌ]及びＳＰ[ｒ]を算出する。
注目画素４と各隣接画素１、７、３及び５の画素値を、それぞれＣ[４]、Ｃ[１]、Ｃ[７]、Ｃ[３]及びＣ[５]と表すとき、各差分ＳＰ[ｕ]、ＳＰ[ｄ]、ＳＰ[ｌ]及びＳＰ[ｒ] は、次のように表される。
ＳＰ[ｕ]＝Ｃ[４]−Ｃ[１]
ＳＰ[ｄ]＝Ｃ[４]−Ｃ[７]
ＳＰ[ｌ]＝Ｃ[４]−Ｃ[３]
ＳＰ[ｒ]＝Ｃ[４]−Ｃ[５]

次に、輪郭検出部１０１は、ＳＰ[ｕ]とＳＰ[ｄ]を比較し、ＳＰ[ｌ]とＳＰ[ｒ]を比較する。比較の結果、ＳＰ[ｕ]≠ＳＰ[ｄ]又はＳＰ[ｌ]≠ＳＰ[ｒ]の場合、輪郭検出部１０１は、注目画素４が文字の輪郭画素であると決定する。

主走査方向及び副走査方向のエッジ方向をそれぞれＰｘ及びＰｙと表すと、輪郭検出部１０１は、ＳＰ[ｌ]＞ＳＰ[ｒ]のとき、Ｐｘ＝＋１に決定し、ＳＰ[ｌ]＜ＳＰ[ｒ]のとき、Ｐｘ＝−１に決定し、ＳＰ[ｌ]＝ＳＰ[ｒ]のとき、Ｐｘ＝０に決定する。
また、輪郭検出部１０１は、ＳＰ[ｕ]＜ＳＰ[ｄ]のとき、Ｐｙ＝＋１に決定し、ＳＰ[ｕ]＞ＳＰ[ｄ]のとき、Ｐｙ＝−１に決定し、ＳＰ[ｕ]＝ＳＰ[ｄ]のとき、Ｐｙ＝０に決定する。

注目画素の総合的なエッジ方向をＰと表すと、輪郭検出部１０１は、主走査方向のエッジ方向Ｐｘ及び副走査方向のエッジ方向Ｐｙの組み合わせにより、次のようにしてエッジ方向Ｐを決定する。
Ｐｘ＝＋１かつＰｙ＝−１のとき、Ｐ＝４
Ｐｘ＝＋１かつＰｙ＝ ０のとき、Ｐ＝２
Ｐｘ＝＋１かつＰｙ＝＋１のとき、Ｐ＝７
Ｐｘ＝ ０かつＰｙ＝−１のとき、Ｐ＝０
Ｐｘ＝ ０かつＰｙ＝＋１のとき、Ｐ＝１
Ｐｘ＝−１かつＰｙ＝−１のとき、Ｐ＝６
Ｐｘ＝−１かつＰｙ＝ ０のとき、Ｐ＝３
Ｐｘ＝−１かつＰｙ＝＋１のとき、Ｐ＝５

下記表は、Ｐの値０〜７が表すエッジ方向を示している。表に示すように、エッジ方向Ｐは、上下左右の４方向に、斜め方向の４方向を加えた合計８方向である。

細線化部１０２は、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、文字又は図形を細線化する。
具体的には、細線化部１０２は、輪郭画素の画素値と、当該輪郭画素のエッジ方向と逆方向に隣接する隣接画素の画素値とを重み付け平均し、得られた画素値を輪郭画素の細線化後の画素値として出力する。例えば、輪郭画素のエッジ方向ＰがＰ＝３であり、左方向である場合、細線化部１０２は、輪郭画素の右隣に位置する隣接画素を重み付け平均に用いる。

輪郭画素及び隣接画素の画素値をそれぞれＣ[ＯＥ] 及びＣ[ＰＡ] と表し、輪郭画素の細線化後の画素値をＣ[ＯＥｓ]と表すと、細線化部１０２は、画素値Ｃ[ＯＥｓ]を次式により算出する。
Ｃ[ＯＥｓ]＝Ｃ[ＯＥ]×ｆ／１００＋Ｃ[ＰＡ]×（１００−ｆ）／１００
ここで、ｆは細線化係数であり、０〜１００％の範囲内で適宜決定することができる。細線化の強度として５段階の強度１〜５を用意し、このうちユーザーにより操作部３を介して指定された強度に応じて、ｆを設定することもできる。例えば、強度１の場合はｆ＝７５％、強度２の場合はｆ＝６０％、強度３の場合はｆ＝４５％、強度４の場合はｆ＝３０％、強度５の場合は１０％に設定すればよい。

エッジ方向と逆方向の隣接画素は背景の画素であり、前景である輪郭画素より画素値が小さい。上記Ｃ[ＯＥｓ]の算出式に示すように、輪郭画素の画素値に、隣接画素の画素値をマージ（混合）することにより、輪郭画素の画素値を減らすことができる。

強度調整部１０３は、画像形成部１０の画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、輪郭画素の細線化後の画素値を調整し、細線化の強度を調整する。
具体的には、強度調整部１０３は、画像形成条件から画像形成後の線幅を推定し、この線幅の推定値と期待値との誤差から細線化強度の調整値を算出し、輪郭画素の細線化後の画素値に調整値を加算する。なお、強度調整部１０３は、制御部１から画像形成条件を取得する。

線幅に影響する画像形成条件としては、最大濃度、用紙の種類等が挙げられる。
例えば、最大濃度の調整時、画像形成部１０により最大値の画素値が設定されたパッチ画像が形成され、当該パッチ画像の測定濃度が目標濃度となるように、現像電位、レーザーパワー（ＭＰＣ；Mean Power Controlともいう）等が調整される。現像電位は、電圧の印加によって負に帯電した現像部の現像ローラーの電位（Ｖ）をいい、レーザーパワーは露光部のレーザーダイオードの出力エネルギー（ｍＷ）をいう。現像電位の絶対値が大きいほど、またレーザーパワーが大きいほど、用紙上のトナー量が増加し、濃度が上昇する。このような性質上、現像電位やレーザーパワーの設定値によって線幅が変動する。

図４（ａ）は、線幅が２画素幅（１２００dpiのとき、４２μｍ）の線のテストパターンを、現像電位を異ならせて形成したときの線幅の測定結果を表している。
図４（ａ）に示すように、現像電位が大きい（現像電位は負の電位であるので、絶対値が大きい）ほど、線幅も大きくなっている。線幅の期待値Ｗｔは４２μｍであるが、現像電位の設定値によって期待値Ｗｔから線幅が変動している。

図４（ｂ）は、同じテストパターンを、レーザーパワーを異ならせて形成したときの線幅の測定結果を表している。
レーザーパワーについても現像電位と同様に、レーザーパワーが大きいほど、線幅が大きくなる傾向があり、レーザーパワーの設定値によって４２μｍの期待値Ｗｔから線幅が変動している。

このように、予め測定により得られた画像形成条件と線幅との対応関係を、記憶部１０７が記憶している。強度調整部１０３は、記憶部１０７に記憶された対応関係から、画像形成条件に応じた線幅の推定値を得る。線幅の期待値と推定値の差分だけ画像形成後に線幅が変動するので、強度調整部１０３は、この変動分を線の両端から調整するため、一端の輪郭画素の調整値を、下記式に示すようにして算出する。
調整値（％）＝１００％×｛（期待値−推定値）（μｍ）／２｝／１画素の幅（μｍ）

例えば、強度調整部１０３は、図４（ａ）に示す対応関係から、現像電位の設定値Ｖ１に対応する線幅の推定値Ｗ１を得て、期待値Ｗｔから当該推定値Ｗ１を差し引いた差分を求める。その差分が、例えば−２１μｍである場合、１画素の幅が２１μｍであるので、強度調整部１０３は、上記式から−５０％（−５０＝１００×｛−２１／２｝／２１）を調整値として決定する。

強度調整部１０３は、現像電位の場合と同様にして、図４（ｂ）に示す対応関係から、レーザーパワーの設定値Ｅ１から線幅の推定値Ｗ２を得る。期待値Ｗｔと推定値Ｗ２の差分が、例えば＋１０．５μｍである場合、１画素の幅が２１μｍであるので、強度調整部１０３は、上記式から＋２５％（＋２５＝１００×｛＋１０．５／２｝／２１）を調整値として決定する。
強度調整部１０３は、輪郭画素の細線化後の画素値に、現像電位に応じて算出された調整値−５０％と、レーザーパワーに応じて算出された調整値＋２５％をそれぞれ加算する。輪郭画素の細線化後の画素値が７５％の場合、強度調整部１０３は、調整後の輪郭画素の画素値として５０％（５０＝７５−５０＋２５）を出力する。

なお、強度調整部１０３は、画像形成条件が用紙の種類である場合も、同じようにして細線化の強度を調整することができる。
用紙の種類の場合、例えばコート紙は転写性が良好であり、線幅が大きくなりやすい等、種類によって画像形成後に線幅が変動することがある。強度調整部１０３は、各種類の用紙に、所定の線幅からなる線のテストパターンを画像形成したときの線幅の測定値を得て、各種類の調整値を決定する。強度調整部１０３は、決定された各調整値を記憶部１０７に保存し、画像形成に用いられる用紙の種類に応じた調整値を記憶部１０７から読み出して、輪郭画素の細線化後の画素値に加算する。

また、線幅の期待値Ｗｔは、理想的な線幅と異なっていてもよい。
例えば、画像データの解像度が１２００dpiのとき、２画素幅の線を４２μｍの線幅で画像形成できると理想的である。上述したように、期待値Ｗｔをこの理想的な線幅と同じ４２μｍとすることもできるが、意図せず大きく細線化され、文字の形状等が崩れることを防ぐため、線幅の期待値Ｗｔを４５μｍとすることもできる。

コントーン処理部１０４は、強度調整部１０３により調整された画像データをコントーン処理し、出力選択部１０６に出力する。コントーン処理は、画像データをそのまま出力する処理である。

中間調処理部１０５は、細線化部１０２から出力された画像データを中間調処理し、出力選択部１０６に出力する。中間調処理としては、誤差拡散処理、ディザマトリクスを用いたスクリーン処理等が挙げられる。

出力選択部１０６は、画像データの各画素のうち、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素については、コントーン処理部１０４から出力された画像データを選択して出力する。また、出力選択部１０６は、輪郭画素以外の各画素については、中間調処理部１０５から出力された画像データを出力する。

中間調処理された画像データは、ドットの密度によって階調表現されているため、文字又は図形の輪郭が不鮮明になりやすい。一方、コントーン処理された画像データは、各画素の画素値がそのままドットに反映される。よって、輪郭画素については、コントーン処理された画像データを選択することにより、文字又は図形の輪郭をスクリーン処理された背景の領域よりも強調することができる。

記憶部１０７は、現像電位及びレーザーパワーと線幅との対応関係を記憶している。
また、記憶部１０７は、用紙の種類毎の調整値を記憶している。

図５は、画像処理装置９が文字又は図形を細線化し、画像形成条件に応じて細線化の強度を調整するときの処理手順を示すフローチャートである。
画像処理装置９では、図５に示すように、輪郭検出部１０１が文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する（ステップＳ１）。
次に、細線化部１０２が、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、文字又は図形を細線化する（ステップＳ２）。
中間調処理部１０５は、文字又は図形が細線化された画像データを中間調処理する（ステップＳ３）。

強度調整部１０３は、現像電位の設定値に応じて画像形成後の線幅を推定する（ステップＳ４）。強度調整部１０３は、線幅の期待値と推定値の差分から細線化強度の調整値を決定する（ステップＳ５）。
同様にして、強度調整部１０３は、レーザーパワーの設定値に応じて画像形成後の線幅を推定し（ステップＳ６）、線幅の推定値と期待値との差分から細線化強度の調整値を決定する（ステップＳ７）。

強度調整部１０３は、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素の細線化後の画素値に、現像電位及びレーザーパワーに応じて決定された各調整値を加算し、細線化の強度を調整する（ステップＳ８）。
コントーン処理部１０４は、強度調整部１０３により調整された画像データをコントーン処理して出力する（ステップＳ９）。

出力選択部１０６は、画像データの各画素が、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素であれば、コントーン処理部１０４から出力された画像データを出力する。また、出力選択部１０６は、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素以外の画素であれば、中間調処理部１０５から出力された画像データを出力する（ステップＳ１０）。

上述の処理手順は、画像形成時の最大濃度の条件に応じて細線化の強度を調整する場合の例である。画像形成条件が用紙の種類である場合は、用紙の種類に応じた調整値を記憶部１０７から取得する点が異なる他は同様の処理手順で、細線化の強度を調整することができる。

図６（ａ）〜図６（ｃ）は、画像処理装置９による細線化の処理結果を示している。
図６（ａ）は、Ｔの文字とその背景の各画素を示している。文字部分の画素値は最大値１００％であり、背景の画素値は最小値０％である。また、図６（ａ）の矢印は、輪郭検出部１０１によって決定された輪郭画素のエッジ方向を示している。
細線化部１０２によって細線化されると、このエッジ方向と逆方向に位置する背景の隣接画素の画素値が文字の輪郭画素の画素値にマージされるので、図６（ｂ）に示すように、輪郭画素の画素値が一律に減らされる。
画像形成条件から推定された線幅の推定値が期待値を上回る場合、強度調整部１０３により輪郭画素の画素値に負の値の調整値が加算される。その結果、図６（ｃ）に示すように輪郭画素の画素値がさらに減らされる。
画像形成後の線幅は、調整値により減らされた分だけ大きくなるため、最終的に細線化係数ｆで細線化された文字が得られる。

以上のように、本実施の形態によれば、画像形成装置Ｇは、画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する輪郭検出部１０１と、輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、文字又は図形を細線化する細線化部１０２と、画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部１０３と、を備える。

これにより、画像形成条件に起因して、画像形成後に線幅が変動することを抑えることができ、細線化後の線幅を安定化することができる。よって、画像形成された文字又は図形を、期待された線幅で再現することができる。

〔他の実施の形態〕
文字又は図形の線幅は、文字又は図形を構成する線が縦線か又は横線かによって変動することがある。
縦線か横線かによらず、細線化後の線幅を安定化するため、上記強度調整部１０３は、縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素かに応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、輪郭画素の細線化後の画素値を調整することもできる。

図７（ａ）は、線幅が２画素幅（１２００dpiのとき、４２μｍ）の縦線及び横線のテストパターンを、現像電位を異ならせて形成したときの線幅の測定結果を示している。図７（ｂ）は、同じテストパターンを、レーザーパワーを異ならせて形成したときの縦線及び横線の線幅の測定結果を示している。
図７（ａ）及び図７（ｂ）において、実線が横線の線幅を表し、１点鎖線が縦線の線幅を表している。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、現像電位及びレーザーパワーが大きいほど線幅が大きくなる傾向は同じだが、縦線は横線よりも線幅が大きくなりやすい。

このように、予め測定により得られた画像形成条件と縦線及び横線の線幅との対応関係を、記憶部１０７が記憶している。強度調整部１０３は、記憶部１０７に記憶された対応関係から、画像形成条件に応じた縦線及び横線の線幅の推定値を得て、期待値から推定値を差し引いた差分により横線用及び縦線用の調整値をそれぞれ算出する。

例えば、強度調整部１０３は、図７（ａ）に示す対応関係から、現像電位の設定値Ｖ１に対応する縦線及び横線の線幅の推定値Ｗ１１及びＷ１２を得る。１画素の幅が２１μｍのとき、強度調整部１０３は、この推定値Ｗ１１及びＷ１２を用いて、次のようにして縦線用及び横線用の調整値を求める。
縦線用の調整値（％）＝１００×｛（Ｗｔ−Ｗ１１）／２｝／２１
横線用の調整値（％）＝１００×｛（Ｗｔ−Ｗ１２）／２｝／２１
同様にして、図７（ｂ）に示す対応関係から、レーザーパワーの設定値Ｅ１に対応する縦線及び横線の線幅の推定値Ｗ２１及びＷ２２を得て、縦線用及び横線用の調整値を求める。

強度調整部１０３は、エッジ方向Ｐが２又は３である輪郭画素を、縦線の輪郭画素として、当該輪郭画素の細線化後の画素値に縦線用の各調整値を加算する。また、強度調整部１０３は、エッジ方向Ｐが０又は１である輪郭画素を、横線の輪郭画素として、当該輪郭画素の細線化後の画素値に横線用の各調整値を加算する。

なお、強度調整部１０３は、画像形成条件が用紙の種類である場合も、同じようにして細線化の強度を調整することができる。
用紙の種類の場合、強度調整部１０３は、各種類の用紙に所定の線幅からなる縦線及び横線のテストパターンを画像形成したときの線幅の測定値を得て、各種類に応じた縦線用及び横線用の調整値を決定する。強度調整部１０３は、決定された各調整値を記憶部１０７に保存し、画像形成に用いられる用紙の種類に応じた縦線用及び横線用の調整値を記憶部１０７から読み出して、縦線の輪郭画素及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値にそれぞれ加算する。

図８は、画像処理装置９が文字又は図形を細線化し、細線化された輪郭画素が縦線の輪郭画素か横線の輪郭画素に応じて細線化の強度を調整するときの処理手順を示すフローチャートである。
図８に示すように、輪郭検出部１０１が文字又は図形の輪郭画素及び輪郭画素のエッジ方向を決定する（ステップＳ２１）。
次に、細線化部１０２が、輪郭検出部１０１により決定されたエッジ方向に応じて、文字又は図形の輪郭画素の画素値を減らし、細線化する（ステップＳ２２）。
中間調処理部１０５は、細線化された画像データを中間調処理する（ステップＳ２３）。

強度調整部１０３は、現像電位の設定値に応じて、縦線及び横線の線幅を推定する（ステップＳ２４）。強度調整部１０３は、縦線及び横線のそれぞれの線幅の推定値と期待値との差分から、縦線及び横線のそれぞれの細線化の調整値を決定する（ステップＳ２５）。

同様にして、強度調整部１０３は、レーザーパワーの設定値に応じて、縦線及び横線の線幅を推定する（ステップＳ２６）。強度調整部１０３は、縦線及び横線のそれぞれの線幅の推定値と期待値との差分から、縦線及び横線のそれぞれの細線化の調整値を決定する（ステップＳ２７）。

強度調整部１０３は、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素が、縦線の輪郭画素である場合、当該輪郭画素の細線化後の画素値に、現像電位及びレーザーパワーに応じて決定された縦線用の調整値をそれぞれ加算し、細線化の強度を調整する。
また、強度調整部１０３は、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素が、横線の輪郭画素である場合、当該輪郭画素の細線化後の画素値に、現像電位及びレーザーパワーに応じて決定された横線用の調整値をそれぞれ加算し、細線化の強度を調整する（ステップＳ２８）。
コントーン処理部１０４は、強度調整部１０３により調整された画像データをコントーン処理して出力する（ステップＳ２９）。

出力選択部１０６は、画像データの各画素が、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素であれば、強度調整部１０３から出力された画像データを出力する。また、出力選択部１０６は、輪郭検出部１０１により決定された輪郭画素以外の画素であれば、中間調処理部１０５から出力された画像データを出力する（ステップＳ３０）。

上述の処理手順は、画像形成時の最大濃度の条件に応じて細線化の強度を調整する場合の例である。画像形成条件が用紙の種類である場合は、用紙の種類に応じた調整値を記憶部１０７から取得する点が異なる他は同様の処理手順で、細線化の強度を調整することができる。

図９（ａ）〜図９（ｃ）は、上述した細線化の処理結果を示している。
図９（ａ）は、Ｔの文字とその背景の各画素を示している。文字部分の画素値は最大値１００％であり、背景の画素値は最小値０％である。また、図９（ａ）の矢印は、輪郭検出部１０１によって決定された輪郭画素のエッジ方向を示している。
細線化部１０２によって細線化されると、このエッジ方向と逆方向に位置する背景の隣接画素の画素値が文字の輪郭画素にマージされるので、図９（ｂ）に示すように、輪郭画素の画素値が一律に減らされる。

さらに、強度調整部１０３により、エッジ方向が左右方向（矢印が→又は←）である縦線の輪郭画素の画素値に負の値の調整値が加算されると、図９（ｃ）に示すように縦線の輪郭画素はより強く細線化される。一方、強度調整部１０３により、エッジ方向が上下方向（矢印が↓又は↑）である横線の輪郭画素の画素値に正の値の調整値が加算されると、図９（ｃ）に示すように、横線の輪郭画素は細線化が緩和される。
画像形成後の線幅は、調整値によって画素値が増えた分だけ細くなり、画素値が減った分だけ太くなるので、最終的に細線化係数ｆで細線化された文字が得られる。

以上のように、他の実施の形態によれば、画像形成装置Ｇは、画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素と当該輪郭画素のエッジ方向とを決定する輪郭検出部１０１と、輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、文字又は図形を細線化する細線化部１０２と、輪郭画素が縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素かに応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、当該縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部１０３と、を備える。

これにより、縦線か又は横線かによって線幅が変動することを抑えることができ、細線化後の線幅を安定化することができる。よって、画像形成された文字又は図形を、期待された線幅で再現することができる。

上記他の実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、輪郭検出部１０１は、Ｓｏｂｅｌフィルター、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルター等により画像データをフィルター処理して、輪郭画素を決定することができる。
また、強度調整部１０３は、エッジ方向により縦線の輪郭画素か横線の輪郭画素かを決定していたが、パターンマッチングにより決定することもできる。

また、強度調整部１０３は、エッジ方向Ｐが４〜７である斜め方向である輪郭画素についても、縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素として、細線化の強度を調整することが可能である。
例えば、強度調整部１０３は、エッジ方向Ｐが４及び５である輪郭画素を縦線用の輪郭画素として細線化の強度を調整し、エッジ方向が６及び７である輪郭画素を横線用の輪郭画素として細線化の強度を調整することができる。

また、画像形成条件と線幅の対応関係は変動することがある。よって、制御部１が画像形成部１０により定期的にテストパターンを形成させて、スキャナー７により当該テストパターンを読み取らせ、画像形成条件と線幅の対応関係を測定し、記憶部１０７に保存された対応関係を更新することとしてもよい。

また、図５及び図８に示す画像処理装置９の処理手順をプログラム化し、当該プログラムを記憶部２に保存し、制御部１が当該プログラムを読み取って実行し、画像処理装置９と同じ処理をソフトウェアにより実現することも可能である。プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。

Ｇ 画像形成装置
１ 制御部
２ 記憶部
６ プリントコントローラー
９ 画像処理装置
１０１ 輪郭検出部
１０２ 細線化部
１０３ 強度調整部
１０４ コントーン処理部
１０５ 中間調処理部
１０６ 出力選択部
１０ 画像形成部

Claims (6)

1. 画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する輪郭検出部と、
   前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化部と、
   画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、前記輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部と、
   を備える画像形成装置。
2. 画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素と当該輪郭画素のエッジ方向とを決定する輪郭検出部と、
   前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化部と、
   前記輪郭画素が縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素かに応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、当該縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整部と、
   を備える画像形成装置。
3. 前記強度調整部は、画像形成条件に応じて、前記縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成条件は、最大濃度又は用紙の種類である、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素及び当該輪郭画素のエッジ方向を決定する輪郭検出工程と、
   前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化工程と、
   画像形成条件に応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、前記輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整工程と、
   を含む画像処理方法。
6. 画像データを解析し、文字又は図形の輪郭画素と当該輪郭画素のエッジ方向とを決定する輪郭検出工程と、
   前記輪郭画素の画素値を、当該輪郭画素のエッジ方向に応じて減らし、前記文字又は図形を細線化する細線化工程と、
   前記輪郭画素が縦線の輪郭画素か又は横線の輪郭画素かに応じて、細線化後の線幅が期待値となるように、当該縦線及び横線の輪郭画素の細線化後の画素値を調整する強度調整工程と、
   を含む画像処理方法。