JP2017060015A - 画像形成装置、画像処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行った場合でも、ディフェクト（欠陥）が生じにくく、画質が低下しにくい画像形成装置等を提供する。
【解決手段】記録材に画像を形成する画像形成手段と、画像を複数の領域に分割する画像分割部７５１と、画像形成手段にて画像を形成するための画像データに対し、分割した領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成手段と、を備え、二値画像生成手段は、第１処理部７５２で、注目画素に対し誤差拡散パターンを適用したときに誤差拡散パターンが領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、第２処理部７５５で、領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置、画像処理装置、プログラムに関する。

電子写真方式やインクジェット方式等を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、入力された画像情報に種々の画像処理を施した後、画像形成手段によって画像を形成することがある。この画像処理として、例えば、二値画像情報で擬似的に中間階調を再現することを目的とするスクリーン処理がある。

特許文献１には、入力画像を複数のエリアに分割し、その各エリアを複数のＳＥＤＢを使用してそれぞれ並列に中間調処理し、指示されたエリアの境界領域に位置している画素のために特別に容易しながら、出力画像の中間調処理を並行して行なうことにより、処理の速度を低下させる方法及び装置が開示されている。

特開平６−３０１３６４号公報

スクリーン処理を誤差拡散法を用いた誤差拡散処理により行うことがある。そして誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行うことがある。
このとき単に誤差拡散処理を、それぞれの領域毎に並列処理で行うと、領域間の境界を越えて誤差は拡散しないため、境界部分がスジ状に見えるディフェクト（欠陥）が生じやすくなる。
本発明は、誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行った場合でも、ディフェクト（欠陥）が生じにくく、画質が低下しにくい画像形成装置等を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像を複数の領域に分割する分割手段と、前記画像形成手段にて前記画像を形成するための画像情報に対し、分割した前記領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成手段と、を備え、前記二値画像生成手段は、注目画素に対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、前記注目画素に対し前記誤差拡散パターンを適用したときに当該誤差拡散パターンが前記領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、当該領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記分割手段は、前記二値画像生成手段が前記注目画素を順に選択していく方向に対して交差する方向に前記領域間の境界を設定して前記画像を分割することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記二値画像生成手段が誤差拡散処理後に、前記領域間の境界を挟み位置する画素に対し画素値を補正する補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記補正手段は、前記領域間の境界を挟み位置する２つの画素が、互いに接する黒画素であるときは、一方を白画素に置き換えるか、および／または一方を移動させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記分割手段は、複数の前記領域を一部重複させるようにして前記画像を分割することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の発明は、画像を複数の領域に分割する分割手段と、前記画像を形成するための画像情報に対し、分割した前記領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成手段と、を備え、前記二値画像生成手段は、注目画素に対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、前記注目画素に対し前記誤差拡散パターンを適用したときに当該誤差拡散パターンが前記領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、当該領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とする画像処理装置である。
請求項７に記載の発明は、コンピュータに、画像を複数の領域に分割する分割機能と、前記画像を形成するための画像情報に対し、分割した前記領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成機能と、を実行させ、前記二値画像生成機能は、注目画素に対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、前記注目画素に対し前記誤差拡散パターンを適用したときに当該誤差拡散パターンが前記領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、当該領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とするプログラムである。

請求項１の発明によれば、誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行った場合でも、ディフェクト（欠陥）が生じにくく、画質が低下しにくい画像形成装置を提供できる。
請求項２の発明によれば、二値画像生成手段が注目画素を順に選択していく方向に対して交差する方向に領域間の境界を設定してもディフェクト（欠陥）が生じにくい。
請求項３の発明によれば、ディフェクト（欠陥）がさらに生じにくくなる。
請求項４の発明によれば、より簡易な方法でディフェクト（欠陥）を抑制できる。
請求項５の発明によれば、ディフェクト（欠陥）がさらに生じにくくなる。
請求項６の発明によれば、誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行った場合でも、ディフェクト（欠陥）が生じにくい画像処理装置を提供できる。
請求項７の発明によれば、誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行った場合でも、ディフェクト（欠陥）が生じにくい機能をコンピュータにより実現できる。

本実施の形態の画像形成装置の概要を示す図である。 画像形成装置の制御部における信号処理系を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、スクリーン処理部で行う誤差拡散処理について説明した図である。 （ａ）は、誤差拡散処理を並列処理により行う場合を示した概念図である。（ｂ）は、ブロック間で二値化誤差を拡散するときに、ライン単位の同期をとる場合について説明した図である。 誤差拡散処理を行う際に注目画素を選択していく方向に対して交差する方向（この場合、副走査方向）で区切りブロック化し、誤差拡散処理を並列処理する場合を示した概念図である。 スクリーン処理部の機能構成例を示した図である。 第１の領域および第２の領域について説明した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、補正部が行う処理について示した図である。 本実施の形態のスクリーン処理部の動作について説明したフローチャートである。 変形例において画像分割部が、画像を分割する方法について示した図である。

＜画像形成装置の全体構成の説明＞
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概要を示す図である。
この画像形成装置１は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数（本実施の形態では４つ）の画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ（イエロー）、１０Ｍ（マゼンタ）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｋ（黒））を備える。また、この画像形成装置１は、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）保持させる中間転写ベルト２０を具備する。さらに、この画像形成装置１は、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を用紙Ｐ（記録材、記録媒体）に一括転写（二次転写）させる二次転写装置３０を備える。さらにまた、この画像形成装置１は、二次転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置５０、および画像形成装置１の各機構部を制御する制御部７０を有している。制御部７０は詳しくは後述するが、画像処理装置の一例として機能する。
本実施の形態では、画像形成ユニット１０、中間転写ベルト２０、二次転写装置３０、および定着装置５０により、用紙Ｐに画像を形成する画像形成手段が構成される。

各画像形成ユニット１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）は、使用されるトナーの色を除き、同じ構成を有している。そこで、イエローの画像形成ユニット１０Ｙを例に説明を行う。イエローの画像形成ユニット１０Ｙは、図示しない感光層を有し、矢印Ａ方向に回転可能に配設され、像を保持する感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周囲には、帯電ロール１２、露光部１３、現像器１４、一次転写ロール１５、およびドラムクリーナ１６が配設される。

このうち、帯電ロール１２は、感光体ドラム１１に接触配置される回転体である。そして図示しない帯電電源に接続され、この帯電電源は、帯電ロール１２に対し予め定められた周波数の交流帯電バイアスを重畳した正極性または負極性の直流帯電バイアスを供給する。
また露光部１３は、帯電ロール１２によって帯電された感光体ドラム１１に、レーザ光Ｂｍによって静電潜像を書き込む。現像器１４は、対応する色成分トナー（イエローの画像形成ユニット１０Ｙではイエローのトナー）を収容し、このトナーによって感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する。一次転写ロール１５は、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写する。ドラムクリーナ１６は、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物（トナー等）を除去する。

中間転写ベルト２０は、複数（本実施の形態では５つ）の支持ロールに回転可能に張架支持される。これらの支持ロールのうち、駆動ロール２１は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０を駆動して矢印Ｂ方向に回転させる。また、張架ロール２２および張架ロール２５は、中間転写ベルト２０を張架するとともに駆動ロール２１によって駆動される中間転写ベルト２０に従がって回転する。補正ロール２３は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０の搬送方向に直交する方向の蛇行を規制するステアリングロール（軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される）として機能する。さらに、バックアップロール２４は、中間転写ベルト２０を張架するとともに二次転写装置３０の構成部材として機能する。
また、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ロール２１と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物（トナー等）を除去するベルトクリーナ２６が配設されている。

二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２４とを備えている。このバックアップロール２４には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が接触して配置されている。一方、二次転写ロール３１は接地されている。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ４０、搬送ロール４１、レジストレーションロール４２、搬送ベルト４３、および排出ロール４４を備える。用紙搬送系では、用紙トレイ４０に積載された用紙Ｐを搬送ロール４１にて搬送した後、レジストレーションロール４２で一旦停止させ、その後予め定められたタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込む。また、二次転写後の用紙Ｐを、搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙Ｐを排出ロール４４によって機外へと送り出す。

次に、この画像形成装置１の基本的な作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、予め定められた作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置１をプリンタとして構成する場合には、ＰＣ（Personal Computer）等、外部から入力されるデジタル画像信号をメモリに一時的に蓄積する。そして、メモリに蓄積されている４色（Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて各画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）をそれぞれ駆動する。次に、各画像形成ユニット１０では、帯電ロール１２により帯電された感光体ドラム１１に、露光部１３によりデジタル画像信号に応じたレーザ光Ｂｍを照射することで、静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像器１４により現像し、各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置１を複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をスキャナで読み取り、得られた読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換した後、上記と同様にして各色のトナー像の形成を行うようにすればよい。

その後、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって中間転写ベルト２０の表面に順次一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回転に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは予め定められたタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２４に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐを挟持する。

そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に保持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送される。定着装置５０では、用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着され、その後、機外に設けられた排紙トレイ（図示せず）に送り出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２６によってクリーニングされる。

＜信号処理系の説明＞
図２は、画像形成装置１の制御部７０における信号処理系を示す図である。
なお図２では、制御部７０における信号処理系のみならず、画像形成装置１の外部装置であるＰＣ、および信号処理系により処理された画像信号に基づき画像の形成を行うマーキングエンジンについても併せて図示している。このマーキングエンジンは、例えば、図１で説明した画像形成装置１において実際に画像を形成する画像形成手段に対応する。なお、この例では、画像形成装置１をプリンタとして構成する例を示している。以下、図２を参照しつつ画像信号の処理の流れについて説明を行う。

制御部７０は、画像形成装置１にて画像を出力するために作成された画像データ（画像情報）を取得する画像データ取得部７１と、ラスタライズを行い、ラスタイメージを作成するラスタライズ（rasterize）部７２と、ＲＧＢデータをＹＭＣＫデータに変換する色変換処理部７３と、色変換処理部７３により変換されたラスタイメージの調整を行うラスタイメージ調整部７４と、スクリーン処理を行うスクリーン処理部７５と、画像処理をされた画像データを出力する画像データ出力部７６とを備える。

本実施の形態では、まず画像データ取得部７１が外部のＰＣから画像データを受け取る。この画像データは、ＰＣを使用するユーザが、画像形成装置１により印刷したい印刷データである。

ラスタライズ部７２は、画像データをラスタライズして各画素毎のラスタデータに変換し、ラスタイメージとする。そして、ラスタライズ部７２は、変換後のラスタデータをＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）のビデオデータ（ＲＧＢビデオデータ）として出力する。このとき、ラスタライズ部７２は、１ページ毎にＲＧＢデータを出力することになる。

色変換処理部７３は、ラスタライズ部７２から入力されるＲＧＢデータをデバイスインディペンデントな［ＸＹＺ］、［Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊］、［Ｌ^＊ｕ^＊ｖ^＊］等のカラーバリューに変換した後、画像形成装置１の再現色（色材であるトナーの色：イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ））であるＹＭＣＫデータに変換して出力する。このＹＭＣＫデータは、色毎に分離されたＹ色データ、Ｍ色データ、Ｃ色データ、Ｋ色データで構成される。

ラスタイメージ調整部７４は、色変換処理部７３から入力されるＹＭＣＫデータに対し、γ変換、精細度処理、中間調処理等を施すことで、より良好な画質を画像形成装置１で得られるように各種の調整を行う。

スクリーン処理部７５は、詳しくは後述するが、予め定められた誤差拡散パターンを使用した誤差拡散処理により、画像データにスクリーン処理を行う。これにより画像データは、多値で表される多値画像データ（多値画像情報）から二値で表される二値画像データ（二値画像情報）となる。

画像データ出力部７６は、色変換処理等の画像処理をされた画像データをマーキングエンジンに出力する。

＜スクリーン処理部の説明＞
図３（ａ）〜（ｂ）は、スクリーン処理部７５で行う誤差拡散処理について説明した図である。
図３（ａ）は、スクリーン処理部７５で使用する誤差拡散パターンを示した図である。
誤差拡散処理では、画像中の各画素の中から注目画素ｘを順次選択していく。ここでは、主走査方向（図中右側）に注目画素ｘを選択していく。また主走査方向の１ラインの画素を全て選択後は、次のラインについて同様に注目画素ｘを選択していく。即ち、副走査方向（図中下側）に１画素分移動し、再び主走査方向に注目画素ｘを選択していく。
そして注目画素ｘの画素値が予め定められた閾値を超えているときは、白画素とし、予め定められた閾値以下のときは、黒画素とすることで二値化を行う。例えば、誤差拡散処理前の画素値が８ｂｉｔ（０〜２５５の２５６階調）で表されるときは、閾値として１２８を設定する。そして注目画素ｘの画素値が、１２８を超えているときは、白画素とし、１２８以下のときは、黒画素とする。なおここで黒画素と言った場合、二値化後の階調値が０の画素のことであり、白画素と言った場合、二値化後の階調値が１の画素のことである。

また誤差拡散処理では、図示する誤差拡散パターンを適用し、二値化するときに生じた各画素の二値化誤差を周辺の画素へ拡散する処理を行う。例えば、注目画素ｘの画素値が、２００であったときは、画素値が、１２８を超えているため、この画素は、白画素となる。そして２００−２５５＝−５５の二値化誤差が生じる。また例えば、注目画素ｘの画素値が、１００であったときは、画素値が、１２８以下であるため、この画素は、黒画素となる。そして１００−０＝１００の二値化誤差が生じる。

この二値化誤差は、図３（ａ）で示したように、注目画素ｘに対して主走査方向（図中右側）に隣接する画素に対し、８／１６の割合で拡散する。同様に注目画素ｘに対して副走査方向下側（次のライン）であり３画素左側の画素に対し、１／１６、注目画素ｘに対して下側であり２画素左側の画素に対し、１／１６、注目画素ｘに対して下側であり１画素左側の画素に対し、２／１６、注目画素ｘに対して下側に隣接する画素に対し、４／１６の各割合で、二値化誤差を拡散する。これにより注目画素ｘの周辺の画素値が増減し、増減後の画素値により二値化が行われる。

図３（ａ）は、注目画素ｘを設定し、この注目画素ｘを二値化するときに生じる二値化誤差を拡散する（押しつける）場合について説明を行ったが、逆に二値化誤差が拡散される（押しつけられる）面から見たときには、誤差拡散処理パターンは、図３（ｂ）のようになる。

つまり二値化誤差は、注目画素ｘに対して左側に隣接する画素から、８／１６の割合で拡散される。同様に注目画素ｘに対して上側（前のライン）であり３画素右側の画素から、１／１６、注目画素ｘに対して上側であり２画素右側の画素から、１／１６、注目画素ｘに対して上側であり１画素右側の画素から、２／１６、注目画素ｘに対して上側に隣接する画素から、４／１６の各割合で、二値化誤差が拡散されてくる。これにより注目画素ｘの画素値が増減し、増減後の画素値により二値化が行われる。
なお以後、図３（ｂ）に示した誤差拡散処理パターンを使用して誤差拡散処理を行う場合について説明する。

また誤差拡散処理の処理速度を向上させるために、画像を複数の領域（ブロック）に分割し、ブロック毎に誤差拡散処理を並列処理により行うことがある。
図４（ａ）は、誤差拡散処理を並列処理により行う場合を示した概念図である。
図示する例では、画像を格子状に４分割し、それぞれのブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣ、ブロックＤ（ブロックＡ〜Ｄ）毎に誤差拡散処理を並列処理する場合を示している。なおこの場合、ブロックＡ〜Ｄの間にはそれぞれのブロックを分ける境界が生じる。そして図４（ａ）では、副走査方向に延びる境界を境界Ｋ１として図示し、主走査方向に延びる境界を境界Ｋ２として図示している。
このとき単にブロックＡ〜Ｄ毎に並列処理を行った場合、ブロックＡ〜Ｄ毎の境界Ｋ１、Ｋ２を越えて二値化誤差は拡散しない。即ち、ブロックＡ〜Ｄ間では二値化誤差は拡散しない。そのため誤差拡散処理後に、ブロックＡ〜Ｄの境界Ｋ１、Ｋ２の部分がスジ状に見えるディフェクト（欠陥）が生じやすく、画質が低下しやすい。

この現象を抑制するため、例えば、ブロックＡ〜Ｄの境界Ｋ１、Ｋ２付近の画素の二値化誤差を、主走査方向（図中右方向）に隣接するブロックの画素に対し拡散させる従来技術がある。
しかしながらこの場合、ブロックを超えて二値化誤差を拡散させるためには、ライン単位の同期をとる必要がある。つまり図４（ｂ）に示すように、ブロックＣのＮ＋１ライン目の最初の画素を注目画素ｘとして誤差拡散処理を行うには、ブロックＡのＮライン目の右端付近の画素を注目画素ｘとしたときの二値化誤差が必要である。そのため全ブロックのＮライン目の誤差拡散処理が終了するのを待ち、次のＮ＋１ライン目の誤差拡散処理を開始する必要がある。よって何れか１つのブロックの誤差拡散処理が、割り込み処理が生じた等の理由により遅れた場合でも、このブロックの誤差拡散処理が終了するのを待つ必要がある。そのため処理速度が低下しやすい問題が生じる。

この方法は、誤差拡散処理を行う際に注目画素ｘを順に選択していく方向（この場合、主走査方向）で区切りブロック化する場合、つまりブロック間の境界が副走査方向に延びる境界Ｋ１である場合には使用可能である。なおこれは、注目画素ｘを順に選択していく方向に対して交差する方向（この場合、副走査方向）に領域間の境界を設定した場合と言うこともできる。

一方、この方法は、誤差拡散処理を行う際に注目画素ｘを選択していく方向に対して交差する方向（この場合、副走査方向）で区切りブロック化する場合、つまりブロック間の境界が主走査方向に延びる境界Ｋ２である場合には使用できない。なおこれは、注目画素ｘを順に選択していく方向（この場合、主走査方向）に領域間の境界を設定した場合と言うこともできる。

図５は、誤差拡散処理を行う際に注目画素ｘを選択していく方向に対して交差する方向（この場合、副走査方向）で区切りブロック化し、誤差拡散処理を並列処理する場合を示した概念図である。
図示する例では、画像が、ブロックＡとブロックＢとで区切られる場合を示している。そしてブロックＡの最終ラインに属する画素Ｇ１と、ブロックＢの最終ラインに属する画素Ｇ２が注目画素ｘとして選択され、誤差拡散処理を行っていることを示している。このときブロックＡの画素Ｇ１から生じる二値化誤差は、ブロックＢの１ライン目の処理が既に終了しているため、ブロックＢの１ライン目には拡散させることができない。よって上記方法では、ブロックＡとブロックＢとの境界Ｋ２の部分がスジ状に見えるディフェクト（欠陥）は抑制できない。

そこで本実施の形態では、スクリーン処理部７５を以下の構成にし、上記問題の抑制を図っている。

図６は、スクリーン処理部７５の機能構成例を示した図である。
図示するようにスクリーン処理部７５は、画像を複数の領域に分割する画像分割部７５１と、分割した領域毎に設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行う第１処理部７５２と、二値化誤差を記憶する記憶部７５３と、第１処理部７５２で処理後の画像を合成する画像合成部７５４と、分割した領域毎に設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行う第２処理部７５５と、画素値の補正を行う補正部７５６とを備える。

画像分割部７５１は、画像を複数の領域に分割する分割手段の一例である。この領域は、上述したブロックであり、例えば、図４に示したような格子状に画像を分割する。

また本実施の形態では、それぞれのブロック毎に、２つの領域である第１の領域および第２の領域を設定する。
図７は、第１の領域および第２の領域について説明した図である。
本実施の形態で、第１の領域は、注目画素ｘに対し誤差拡散パターンを適用したときに誤差拡散パターンがブロックＡ〜Ｃ間の境界Ｋ１を超えない範囲として設定される。また第２の領域は、このブロック内の残りの範囲として設定される。

本実施の形態で使用する誤差拡散パターンは、図３（ｂ）で説明したように注目画素ｘに対して主走査方向に３画素の範囲（図３（ｂ）の図中右側３画素の範囲）まで二値化誤差を拡散する。そのため第１の領域は、誤差拡散パターンがブロックＡ〜Ｃ間の境界Ｋ１を越えない（はみ出さない）範囲として、例えば、ブロックＡ〜Ｃ内の主走査方向の右端３画素分を除く範囲とする。また第２の領域は、ブロックＡ〜Ｃ内の残りの範囲として、ブロックＡ〜Ｃの主走査方向の右端３画素分の範囲とする。なおこれに限られるものではなく、第１の領域をブロックＡ〜Ｃ内の主走査方向の右端４画素分以上を除く範囲とし、第２の領域は、ブロックＡ〜Ｃ内の残りの範囲としてもよい。

第１処理部７５２は、このように設定された第１の領域に対し誤差拡散処理を行う。この際、第１処理部７５２は、ブロック毎に誤差拡散処理を並列して行う。図７では、これを矢印により概念的に図示している。誤差拡散処理を並列処理するには、例えば、誤差拡散処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）の構成を複数のコアを有するマルチコアプロセッサとし、それぞれのコア毎にそれぞれ処理を行わせることで実現することができる。即ち、マルチコアの場合、それぞれのコア毎に独立して演算を行うことができるため、誤差拡散処理を並列処理できる。

第１処理部７５２は、第１の領域内の上端左端の画素から注目画素ｘの選択を開始する。そして主走査方向（図中右側）に注目画素ｘを選択していく。また第１の領域内で主走査方向の１ラインの画素を全て選択後は、次のラインについて同様に注目画素ｘを選択していく。これは、第１の領域内の下端右端の画素を注目画素ｘとして選択するまで続く。

このとき第１の領域内の右端付近の画素が注目画素ｘとして選択される場合には、図３（ｂ）で示した誤差拡散パターンは、第１の領域を超えて第２の領域内にもはみ出すが、境界Ｋ１を超えることはない。そのため、この段階では、境界Ｋ１を超えて二値化誤差が拡散されることはない。

記憶部７５３は、第１処理部７５２で誤差拡散処理を行う際に生じた二値化誤差を記憶する。

画像合成部７５４は、第１処理部７５２で誤差拡散処理を行った後の各ブロックの画像を合成する（つなぎ合わせる）。

第２処理部７５５は、上述したように設定された第２の領域に対し誤差拡散処理を行う。この際、第２処理部７５５は、第１処理部７５２で行ったのと同様にして、ブロック毎に誤差拡散処理を並列して行う。

第２処理部７５５は、第２の領域内の上端左端の画素から注目画素ｘの選択を開始する。そして主走査方向（図中右側）に注目画素ｘを選択していく。また第２の領域内で主走査方向の１ラインの画素を全て選択後は、次のラインについて同様に注目画素ｘを選択していく。これは、第２の領域内の下端右端の画素を注目画素ｘとして選択するまで続く。

このとき図３（ｂ）で示した誤差拡散パターンは、ブロック間の境界Ｋ１を越えて、主走査方向に対し隣接するブロックの左端３画素に対しはみ出す。そしてこれらの画素から二値化誤差が拡散される。このとき隣接するブロックの左端３画素については、第１処理部７５２で誤差拡散処理は終了しており、二値化誤差は、記憶部７５３に記憶されている。そのため第２の領域内の画素に対し誤差拡散処理を行うにあたり、この二値化誤差を反映させることができる。よってブロックの境界Ｋ１で誤差拡散処理が完全に分断されるようなことがなくなる。その結果、誤差拡散処理を行う際に注目画素ｘを選択していく方向（この場合、主走査方向）で区切りブロック化する場合、つまりブロックの境界が副走査方向に延びる境界Ｋ１である場合について、ブロックの境界部分がスジ状に見えるディフェクト（欠陥）が生じにくく、画質が低下しにくくなる。

このように本実施の形態では誤差拡散処理を２段階で行う。これにより第１処理部７５２の誤差拡散処理が全て終了してから、第２処理部７５５の誤差拡散処理を開始する必要はあるものの、図４（ｂ）で説明したようなライン単位の同期をとる必要はなくなる。そのため処理速度が低下しやすい問題が生じにくい。

なお第１処理部７５２および第２処理部７５５は、画像形成手段にて画像を形成するための画像データに対し、分割したブロック毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像データを生成する二値画像生成手段の一例として機能する。

ただし誤差拡散処理を行う際に注目画素ｘを選択していく方向に対して交差する方向（この場合、副走査方向）で区切りブロック化する場合、つまりブロックの境界が主走査方向に延びる境界Ｋ２である場合には効果が得られない。そのため本実施の形態では、補正部７５６を設け、この問題の抑制を図っている。

補正部７５６は、補正手段の一例であり、誤差拡散処理を行う際に注目画素ｘを選択していく方向に対して交差する方向（この場合、副走査方向）で区切りブロック化する場合において、この領域間の境界Ｋ２を挟み位置する画素に対し画素値を補正する。この場合、ブロックの境界は、主走査方向に延びる。

図８（ａ）〜（ｃ）は、補正部７５６が行う処理について示した図である。
図８（ａ）は、主走査方向に延びる境界Ｋ２とこの境界Ｋ２を挟み位置する画素を示している。
図８（ａ）は、第１処理部７５２および第２処理部７５５で誤差拡散処理を行った後の境界Ｋ２部分を示している。このときブロック間の境界Ｋ２を挟み位置する２つの画素が、互いに接する黒画素であるとき、補正部７５６が画素値の補正を行う。ここで２つの画素が、互いに接する黒画素である場合とは、画素Ｇ３および画素Ｇ４のように、黒画素同士が境界Ｋ２を挟み相対して位置する場合が該当する。また画素Ｇ５および画素Ｇ６のように、黒画素同士が境界Ｋ２を挟み主走査方向に１画素分ずれて位置する場合が該当する。
このような画像を画像形成装置１にて印刷出力する場合、境界Ｋ２を挟んで隣接する２つの黒画素が他の独立した黒画素よりも濃く目立ちやすくなる。そのような濃く目立つ黒画素が境界Ｋ２に沿って直線状に並んで再現されることになり、ディフェクト（欠陥）となる。
補正部７５６は、図８（ａ）の画素Ｇ３および画素Ｇ４、画素Ｇ５および画素Ｇ６のような状態が生じたときに、一方を白画素に置き換えるか、一方を移動させる処理を行う。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から、画素Ｇ４および画素Ｇ６を白画素に置き換えた場合を示している。
また図８（ｃ）は、図８（ａ）の状態から、画素Ｇ４および画素Ｇ６を副走査方向（図中下方向）に１画素分移動させた場合を示している。なお移動後に再び他の黒画素に接するようになったときは、主走査方向にさらに移動させて接しないようにすることが好ましい。

補正部７５６がこのような補正を行うことで、ブロック間の境界Ｋ２を挟んで位置する２つの画素が、互いに接しなくなる。その結果、ブロックの境界Ｋ２の部分がスジ状に見えるディフェクト（欠陥）が生じにくく、画質が低下しにくくなる。

なお図８（ｂ）〜（ｃ）で説明した場合は、境界Ｋ２を挟み下側の画素を白画素に置き換えるか、移動をさせていたが、これに限られるものではなく、境界Ｋ２を挟み上側の画素に対して行ってもよい。また境界Ｋ２を挟み下側の黒画素と上側の黒画素で交互に行うようにしてもよい。さらに全ての場合について行う必要はなく、予め定められた個数に対し１回行うなど、間引き処理を行ってもよい。
さらにここでは主走査方向に延びる境界Ｋ２の場合について補正を行ったが、副走査方向に延びる境界Ｋ１の場合について行ってもよい。

図９は、本実施の形態のスクリーン処理部７５の動作について説明したフローチャートである。
まず画像分割部７５１が、画像を複数のブロックに分割する（ステップ１０１）。
次に第１処理部７５２が、ブロック毎に並列処理にて、第１の領域に対し誤差拡散処理を行う（ステップ１０２）。このとき記憶部７５３は、誤差拡散処理により生じた二値化誤差を記憶する（ステップ１０３）。

第１の領域に対し誤差拡散処理が終了した後、画像合成部７５４は、第１処理部７５２で誤差拡散処理を行った後の画像を合成する（ステップ１０４）。
次に、第２処理部７５５が、ブロック毎に並列処理にて、第２の領域に対し誤差拡散処理を行う（ステップ１０５）。このとき第２処理部７５５は、記憶部７５３に記憶された二値化誤差を利用する。

そして補正部７５６が、図８で説明した方法で、画素値の補正を行う（ステップ１０６）。

＜スクリーン処理部の変形例の説明＞
以下、スクリーン処理部７５の変形例について説明を行う。
本実施の形態では、画像を複数の領域に分割する画像分割部７５１の動作が上述の場合と異なる。
図１０は、変形例において画像分割部７５１が、画像を分割する方法について示した図である。
図示するように画像分割部７５１は、各ブロックを一部重複（オーバーラップ）させるようにして画像を分割する。ここでは、ブロックＡ〜ＤのうちブロックＤについてオーバーラップさせた場合を点線で示している。
そしてこの状態で、第１処理部７５２による誤差拡散処理を行う。
これにより隣接するブロックのオーバーラップ部分から二値化誤差が拡散される。そのためブロックの境界部分がスジ状に見えるディフェクト（欠陥）がさらに生じにくくなる。

上述した画像形成装置１によれば、誤差拡散処理を行うのに、画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎に並列処理で行った場合でも、ディフェクト（欠陥）が生じにくく、画質が低下しにくくなる。
また上述した画像形成装置１によれば、誤差拡散処理を行うのに、処理速度が低下しにくく、主走査方向に延びる境界を設定してもディフェクト（欠陥）が生じにくい。

以上詳述した画像形成装置１では、注目画素ｘの選択を左端から右端に向け順次行っていたが、これに限られるものではない。例えば、注目画素ｘの選択を右端から左端に向け行ってもよく、主走査方向に対してではなく、副走査方向に対して行ってもよい。つまりこの場合、注目画素ｘの選択は、上端から下端に向け順次行うか、下端から上端に向け順次行う。

また主走査方向に延びる境界Ｋ２は、設定せず、副走査方向に延びる境界Ｋ１だけを設定してもよい。この場合、それぞれのブロックは、格子状ではなく、例えば、上下方向が長尺方向となる短冊状となる。そしてこの場合、補正部７５６は、設けなくてもよい。

＜プログラムの説明＞
なお制御部７０が行う処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。即ち、制御部７０に設けられた制御用コンピュータ内部の図示しないＣＰＵが、制御部７０の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。

よって制御部７０が行う処理は、コンピュータに、画像を複数のブロックに分割する分割機能と、画像を形成するための画像データに対し、分割したブロック毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像データを生成する二値画像生成機能と、を実行させ、二値画像生成機能は、注目画素ｘに対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、注目画素ｘに対し前記誤差拡散パターンを適用したときに誤差拡散パターンが領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とするプログラムとして捉えることもできる。

１…画像形成装置、１０…画像形成ユニット、２０…中間転写ベルト、３０…二次転写装置、５０…定着装置、７０…制御部、７５…スクリーン処理部、７５１…画像分割部、７５２…第１処理部、７５３…記憶部、７５４…画像合成部、７５５…第２処理部、７５６…補正部

Claims (7)

1. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像を複数の領域に分割する分割手段と、
   前記画像形成手段にて前記画像を形成するための画像情報に対し、分割した前記領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成手段と、
   を備え、
   前記二値画像生成手段は、
   注目画素に対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、
   前記注目画素に対し前記誤差拡散パターンを適用したときに当該誤差拡散パターンが前記領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、当該領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記分割手段は、前記二値画像生成手段が前記注目画素を順に選択していく方向に対して交差する方向に前記領域間の境界を設定して前記画像を分割することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記二値画像生成手段が誤差拡散処理後に、前記領域間の境界を挟み位置する画素に対し画素値を補正する補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記領域間の境界を挟み位置する２つの画素が、互いに接する黒画素であるときは、一方を白画素に置き換えるか、および／または一方を移動させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記分割手段は、複数の前記領域を一部重複させるようにして前記画像を分割することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像を複数の領域に分割する分割手段と、
   前記画像を形成するための画像情報に対し、分割した前記領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成手段と、
   を備え、
   前記二値画像生成手段は、
   注目画素に対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、
   前記注目画素に対し前記誤差拡散パターンを適用したときに当該誤差拡散パターンが前記領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、当該領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
7. コンピュータに、
   画像を複数の領域に分割する分割機能と、
   前記画像を形成するための画像情報に対し、分割した前記領域毎に誤差拡散処理を並列で行い二値画像情報を生成する二値画像生成機能と、
   を実行させ、
   前記二値画像生成機能は、
   注目画素に対し誤差拡散パターンを適用することで誤差拡散処理を行い、
   前記注目画素に対し前記誤差拡散パターンを適用したときに当該誤差拡散パターンが前記領域間の境界を超えない範囲として設定される第１の領域に対し誤差拡散処理を行った後に、当該領域内の残りの範囲として設定される第２の領域に対し誤差拡散処理を行うことを特徴とするプログラム。

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