JP2019038176A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベタ部の濃度を適切にしつつ、バンディングの発生を抑制する画像形成装置を得る。【解決手段】 出力値変換部１３は、対象画像内のベタ部において、主走査方向および副走査方向に沿って一つ置きに特定された画素について、ドットが間引かれるように画素値を変更し、特定されなかった画素について、ドットサイズが増加されるように画素値を変更する。コントローラー２は、その画素値に応じたドットサイズでベタ部を印刷するように印刷装置３を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

あるインクジェット方式の画像形成装置は、ベタ部のドットを画素位置ごとに交互に間引くことで、バンディングの発生を抑制している（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−２２４８８４号公報

しかしながら、上述のように一定量の割合でドットを間引いた場合、液滴サイズ（ドットサイズ）によってはベタ部の濃度が低下してしまう可能性がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、ベタ部の濃度を適切にしつつ、バンディングの発生を抑制する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、印刷装置と、対象画像内のベタ部において、主走査方向および副走査方向に沿って一つ置きに特定された画素について、ドットが間引かれるように画素値を変更し、特定されなかった画素について、ドットサイズが増加されるように画素値を変更する出力値変換部と、前記画素値に応じたドットサイズで前記ベタ部を印刷するように前記印刷装置を制御するコントローラーとを備える。

本発明によれば、ベタ部の濃度を適切にしつつ、バンディングの発生を抑制する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、ベタ部におけるドット間引き候補画素とドットサイズ増加候補画素とを説明する図である。 図３は、図１における出力値変換部１３により、インクジェット専用紙のために使用されるパターンの例を示す図である。 図４は、図１における出力値変換部１３により、普通紙のために使用されるパターンの例を示す図である。 図５は、インクジェット専用紙のためのドットサイズを説明する図である。 図６は、インクジェット専用紙のための、図１における出力値変換部１３によるベタ部の画素値の変換の一例を示す図である。 図７は、インクジェット専用紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換後のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。 図８は、インクジェット専用紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換前のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。 図９は、普通紙のためのドットサイズを説明する図である。 図１０は、普通紙のための、図１における出力値変換部１３によるベタ部の画素値の変換の一例を示す図である。 図１１は、普通紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換後のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。 図１２は、普通紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換前のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式またはインクジェット方式のプリンター、複合機などであり、画像処理部１と、コントローラー２と、印刷装置３とを備える。

画像処理部１は、入力画像に対して画像処理を実行し、印刷用の画像を生成する。画像処理部１は、スクリーン処理部１１、解像度変換部１２、および出力値変換部１３を備える。

スクリーン処理部１１は、入力画像に対してスクリーン処理を実行する。これにより、解像度を変更せずに、例えば２５６階調の入力画像から２値画像が生成される。

解像度変換部１２は、スクリーン処理により得られた画像に対して解像度変換を行い、その画像の主走査方向および副走査方向の解像度を、印刷装置３の印刷解像度に一致させる。ここでは、入力画像の主走査方向および副走査方向の解像度が互いに同一であり、入力画像の主走査方向および副走査方向のうちの一方の解像度が２分の１に変換される。例えば、主走査方向および副走査方向の元の解像度が１２００ｄｐｉであり、互いに隣接する２画素の画素値の和または平均値が、変換後の対応する１画素の画素値とされて、主走査方向の解像度が６００ｄｐｉに変換される。これにより、解像度変換後の画像は、３値画像となる。

出力値変換部１３は、対象画像（ここでは、上述のスクリーン処理および解像度変換の後の画像）内のベタ部において、主走査方向および副走査方向に沿って一つ置きに特定された画素について、ドットが間引かれるように画素値を変更し、そのようにして特定されなかった画素について、ドットサイズが増加されるように画素値を変更する。なお、ベタ部は、最大濃度を有する領域である。例えば対象画像が３値画像であり、画素値が０、１、および２のいずれかである場合、ベタ部は、画素値が２でありかつ連続する領域である。

図２は、ベタ部におけるドット間引き候補画素とドットサイズ増加候補画素とを説明する図である。図２に示すドット間引き候補画素（図２における空白の画素）とドットサイズ増加候補画素（図２におけるハッチされた画素）は、ドット間引き候補画素とドットサイズ増加候補画素とが交互に配置されるように、画素座標値に基づいて特定される。例えば、主走査方向の座標値の最下位ビットと副走査方向の座標値の最下位ビットとの排他的論理和の値に応じて、各画素が、ドット間引き候補画素およびドットサイズ増加候補画素のいずれかに分類される。

この実施の形態では、出力値変換部１３は、パターンマッチング部１３ａを備え、パターンマッチング部１３ａを使用して、パターンマッチングで、ベタ部において、ドットが間引かれる画素およびドットサイズが増加される画素を特定する。つまり、ドットが間引かれる画素およびドットサイズが増加される画素がベタ部内の画素となるように、パターンが構成される。具体的には、パターンマッチングで周辺画素値が特定パターンに一致する画素のうち、ドット間引き候補画素が、ドットが間引かれる画素として特定され、それ以外の画素は、ドットが間引かれる画素として特定されない。また、パターンマッチングで周辺画素値が別の特定パターンに一致する画素のうち、ドットサイズ増加候補画素が、ドットサイズが増加される画素として特定され、それ以外の画素は、ドットサイズが増加される画素として特定されない。

また、この実施の形態では、出力値変換部１３は、用紙種別に応じて、ベタ部の縁部分における、ドットが間引かれる画素とドットサイズが増加される画素との比率を変更する。ここでは、出力値変換部１３は、パターンマッチングのパターンを用紙種別に応じて変更することで、ベタ部の縁部分における、ドットが間引かれる画素とドットサイズが増加される画素との比率を変更する。

図３は、図１における出力値変換部１３により、普通紙のために使用されるパターンの例を示す図である。図３（Ａ）は、ドットが間引かれる画素を特定するためのパターンであり、図３（Ｂ）は、ドットサイズが増加される画素を特定するためのパターンである。

図４は、図１における出力値変換部１３により、インクジェット専用紙のために使用されるパターンの例を示す図である。図４（Ａ）は、ドットが間引かれる画素を特定するためのパターンであり、図４（Ｂ）は、ドットサイズが増加される画素を特定するためのパターンである。なお、インクジェット専用紙は、普通紙より滲みにくい。したがって、普通紙の場合の液滴に比べ、ドットサイズが大きくなる大きな液滴が使用される。

出力値変換部１３は、対象画像において走査方向に沿って１画素ずつ注目画素を移動させていき、図３（Ａ）または図４（Ａ）に示すパターンと対象画像の画素値とが一致するか否かを判定し、両者が一致する場合、注目画素がドット間引き候補画素であれば、注目画素の画素値をゼロに変更する。

同様に、出力値変換部１３は、元の対象画像において走査方向に沿って１画素ずつ注目画素を移動させていき、図３（Ｂ）または図４（Ｂ）に示すパターンと対象画像の画素値とが一致するか否かを判定し、両者が一致する場合、注目画素がドットサイズ増加候補画素であれば、注目画素の画素値を３に変更する。

図３および図４に示すパターンは、上述のように、主走査方向の解像度が２分の１とされ、各画素の画素値が、隣接する２つの画素の画素値の和とされる画像（つまり、各画素値が０、１、および２のいずれかとなる画像）に適用される。

図３および図４に示すように、ベタ部の縁部分においては、図３（Ａ）に示すパターンのサイズが図４（Ａ）に示すパターンのサイズより小さいため、図３（Ａ）に示すパターンによって、ドットが間引かれる画素が、図４（Ａ）に示すパターンに比べ多くなる。また、図３（Ｂ）に示すパターンのサイズが図４（Ｂ）に示すパターンのサイズより大きいため、ベタ部の縁部分においては、図３（Ｂ）に示すパターンによって、ドットサイズが増加される画素が、図４（Ｂ）に示すパターンに比べ少なくなる。

ここでは、対象画像の主走査方向の解像度と対象画像の副走査方向の解像度とが異なり、出力値変換部１３は、間引かなかったドットのドットサイズを、対象画像の主走査方向の解像度および対象画像の副走査方向の解像度のうち低い方の解像度と同一な主走査方向の解像度および副走査方向の解像度の場合のドットサイズに増加させる。例えば、主走査方向の解像度が６００ｄｐｉであり、副走査方向の解像度が１２００ｄｐｉである場合、主走査方向の解像度が６００ｄｐｉであり、副走査方向の解像度が６００ｄｐｉである場合のドットサイズ（円形ドットのドット径）が適用される。

画像処理部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えるコンピューターやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を備え、コンピューターにおいてＲＯＭなどに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードしＣＰＵにより実行することにより、あるいはＡＳＩＣにより、上述の各処理部として動作したりする。

コントローラー２は、例えばＡＳＩＣで構成され、印刷装置３を制御する。印刷装置３は、画像処理部１により処理された画像を、電子写真方式またはインクジェット方式で記録用紙に印刷する。コントローラー２は、上述の画素値に応じたドットサイズでベタ部を印刷するように印刷装置３を制御する。

インクジェット方式では、１つのドットのために１つの液滴が吐出される。独立した１つのドットが１つの液滴で形成される場合、ドットの形状は円形となる。画素値に応じた液量で液滴が吐出され、画素値に応じたサイズのドットが形成される。

電子写真方式では、１つのドットのために、レーザー光を感光体ドラムに照射して円形の静電潜像が形成され、トナーによって現像され、直接的にまたは間接的に転写される。これにより、ドットの形状は円形となる。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

入力画像および用紙種別情報が画像処理部１に入力されると、まず、スクリーン処理部１１は、入力画像に対してスクリーン処理を実行する。これにより２値画像が生成される。なお、入力画像および用紙種別情報は、ユーザーにより指定される。

次に、解像度変換部１２は、その２値画像に対して、上述のように解像度変換を施し、ここでは、３値画像を生成する。

そして、出力値変換部１３は、上述のように、画素座標値に基づいてドット間引き候補画素とドットサイズ増加候補画素とを特定し、パターンマッチングで特定されるベタ部におけるドット間引き候補画素の画素値をゼロとし、ドットサイズ増加候補画素の画素値を３として、４値画像を生成する。

図５は、インクジェット専用紙のためのドットサイズを説明する図である。図６は、インクジェット専用紙のための、図１における出力値変換部１３によるベタ部の画素値の変換の一例を示す図である。図７は、インクジェット専用紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換後のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。図８は、インクジェット専用紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換前のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。

印刷装置３がインクジェット方式の印刷装置であり、用紙種別情報がインクジェット専用紙を示している場合には、図５に示すようなドットサイズとなるように、吐出される液滴の量が制御される。ここで、解像度変換後の主走査方向の解像度が６００ｄｐｉであり、副走査方向の解像度が１２００ｄｐｉである場合には、画素値が３（最大値）であるときに、６００ｄｐｉでの１画素分の領域の対角線の長さがドットサイズの直径となるように、液滴量が制御される。ドットサイズは、滲みの少ない用紙種別情報ほど大きく設定される。インクジェット専用紙の場合には、滲みが少ないために、比較的大きなドットサイズとされる。

そして、図６（Ａ）に示すような解像度変換後の画像の場合、出力値変換部１３により、図３に示すパターンに基づいて、図６（Ｂ）に示すように、ドット間引きおよびドットサイズ増加が実行される。このドット間引きおよびドットサイズ増加の後のドット配列は、図７に示すようになる。一方、ドット間引きおよびドットサイズ増加を行わない場合のドット配列は、図８に示すようになる。このように、交互にドット間引きおよびドットサイズ増加を行うことで、ベタ部の濃度を確保するとともに、不適切な筋やバンディングなどが発生しにくくなる。

図９は、普通紙のためのドットサイズを説明する図である。図１０は、普通紙のための、図１における出力値変換部１３によるベタ部の画素値の変換の一例を示す図である。図１１は、普通紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換後のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。図１２は、普通紙のための、図１における出力値変換部１３による画素値変換前のベタ部におけるドット配列の一例を示す図である。

印刷装置３がインクジェット方式の印刷装置であり、用紙種別情報が普通紙を示している場合には、図９に示すようなドットサイズとなるように、吐出される液滴の量が制御される。ここで、解像度変換後の主走査方向の解像度が６００ｄｐｉであり、副走査方向の解像度が１２００ｄｐｉである場合には、画素値が３（最大値）であるときに、６００ｄｐｉでの１画素分の領域の１辺の長さがドットサイズの直径となるように、液滴量が制御される。普通紙の場合には、滲みが多いために、比較的小さなドットサイズとされる。インクジェット方式の印刷装置の場合、通常、画素値の最大値に対応する最大液滴量で液滴を吐出すると、ヘッドノズル先の液面が不安定になりやすいが、図７および図１１に示すように、最大液滴量のドットの次のドットが間引かれているため、次のドットのための液滴の吐出までの時間が長くなり、その時間でヘッドノズル先の液面が安定するため、印刷装置３は、最大液滴量で液滴を吐出しても、液滴量を適切に制御することが可能である。

そして、図１０（Ａ）に示すような解像度変換後の画像の場合、出力値変換部１３により、図４に示すパターンに基づいて、図１０（Ｂ）に示すように、ドット間引きおよびドットサイズ増加が実行される。このドット間引きおよびドットサイズ増加の後のドット配列は、図１１に示すようになる。一方、ドット間引きおよびドットサイズ増加を行わない場合のドット配列は、図１２に示すようになる。このように、交互にドット間引きおよびドットサイズ増加を行うことで、ベタ部の濃度を確保するとともに、不適切な筋やバンディングなどが発生しにくくなる。また、普通紙の場合、滲みが比較的多くドットサイズが小さくされるため、ベタ部の縁部において間引くドットを減らすとともにドットサイズを増加するドットを増やすことで、ベタ部の濃度が確保される。

以上のように、上記実施の形態によれば、出力値変換部１３は、対象画像内のベタ部において、主走査方向および副走査方向に沿って一つ置きに特定された画素について、ドットが間引かれるように画素値を変更し、そのようにして特定されなかった画素について、ドットサイズが増加されるように画素値を変更する。コントローラー２は、その画素値に応じたドットサイズでベタ部を印刷するように印刷装置３を制御する。

これにより、ドットが間引かれた画素を、その画素に隣接する、ドットサイズが増加された画素のドットで適切に塞ぐことができる。したがって、ベタ部の濃度を適切にしつつ、バンディングの発生が抑制される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、画像形成装置に適用可能である。

２ コントローラー
３ 印刷装置
１２ 解像度変換部
１３ 出力値変換部

Claims (6)

1. 印刷装置と、
   対象画像内のベタ部において、主走査方向および副走査方向に沿って一つ置きに特定された画素について、ドットが間引かれるように画素値を変更し、特定されなかった画素について、ドットサイズが増加されるように画素値を変更する出力値変換部と、
   前記画素値に応じたドットサイズで前記ベタ部を印刷するように前記印刷装置を制御するコントローラーと、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記出力値変換部は、用紙種別に応じて、前記ベタ部の縁部分における、ドットが間引かれる前記画素とドットサイズが増加される前記画素との比率を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記出力値変換部は、パターンマッチングで、ドットが間引かれる前記画素とドットサイズが増加される前記画素とを特定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記対象画像の主走査方向の解像度と前記対象画像の副走査方向の解像度とが異なり、
   前記出力値変換部は、特定されなかった前記画素のドットサイズを、前記対象画像の主走査方向の解像度および前記対象画像の副走査方向の解像度のうち低い方の解像度と同一な主走査方向の解像度および副走査方向の解像度の場合のドットサイズに増加させること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とが互いに同一である原画像において、主走査方向および副走査方向の一方において、互いに隣接する２画素を１画素へ変更することで、前記対象画像を生成する解像度変換部をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記原画像は、スクリーン処理後の画像であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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