JP4014083B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤差拡散処理によってＭ階調の画像データをＮ（Ｍ＞Ｎ）値化する画像形成装置に関し、プリンタ、デジタル複写機、ファクシミリなどに好適な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタの高画質化とＰＣの高速化が著しい。プリンタの出力解像度は、１２００×１２００ｄｐｉへと高解像度になり、また１２００ｄｐｉにおいて出力するドットサイズを、小中大ドットに切替を可能とした機種もある。インクジェットプリンタの高解像度化は、インクを射出するヘッドを高密度化し、紙搬送の精度を向上させ、あるいは粘性の高いインク等を用いることで射出した用紙上でのインクの広がりを抑え、さらに射出するインク量を制御して小中大ドットとドット径を変化させることにより行っている。また、電子写真においては、感光体に露光する書込み径を高密度化し、紙に転写するトナー粒径を小さくするなどで高解像度化を行い、さらに、書込みの露光をパルス幅分割して、１ドットの形成する露光量を制御し、あるいは露光で用いるレーザー光の強度に強弱を加えてドット径を変調させ、高解像度化を図っている。
【０００３】
インクジェットプリンタでは、濃度が異なったインクを用いてＮ値化画像を再現している。濃度を淡インクと濃インクに分け（通常、淡インクの濃度は濃インクの１／３〜１／６に希釈）、ハイライト部においては淡インクを使用し、中〜高濃度部においては濃インクを使用して画像を再現している。
【０００４】
インクジェット方式の濃淡インクによる多値階調表現や電子写真方式のドット径変調による多値階調表現は、Ｍ階調の画像をＮ値（２＜Ｎ＜Ｍ）へ量子化して再現する出力機には特に有用な技術であり、高画質化への寄与が大きい。
【０００５】
画像を再現する際に、粒状性を向上させることが重要であり、印字に必要なドットを高密度化し、ドット径変調や濃淡インクを使用することにより、ハイライト部の粒状性が向上する。通常、粒状性を良くするために、人間の目には気づきにくい小さいドットを一様に分布させる対策が採られている。
【０００６】
ドット径変調ができないプリンタでは、ドットを出力した個数の占める面積で階調表現する面積階調の手法を採るが、このようなプリンタでは、中濃度部の再現を一様なドットで出力することができ、ドット径も見えにくくかつ一様に出力されているため粒状性は良い。これは、高解像度のプリンタでも同様である。しかし、低解像度のプリンタでは、ハイライト部で大きいドットを出力し、その間隔が広くなることから孤立ドットが目立ち、粒状性が悪い。高解像度のプリンタでは、ドット径が小さくなり、より多くのドットが出力され、粒状性は改善される。さらに、ドット径変調では、小ドットを多く出現させて濃度を表現するため粒状性が改善され、淡インクを使用すれば濃度が低く視覚されにくいため、より一層粒状性が向上する。
【０００７】
ところで、一般的に、Ｍ階調の画像データを、Ｎ（Ｍ＞Ｎ）値出力可能なプリンタ装置に出力する場合などでは、各画素の階調数を減らす量子化処理が行われるが、このような量子化処理の手法として、階調性と鮮鋭性に優れた誤差拡散法や平均誤差最小法がある。
【０００８】
誤差拡散法とは、ある画素の量子化時に生じた量子化誤差を、周辺のまだ量子化していない画素へ重み付けをして拡散分配する擬似中間調処理であり、また、平均誤差最小法とは、周辺の量子化済みの画素に生じた量子化誤差の重み付き平均値により、注目画素の画像データ値を補正する擬似中間調処理である。これらの手法では、量子化誤差が全画像で保存するため階調性に優れた画像が得られる。なお、誤差拡散法と平均誤差最小法は、誤差の拡散処理を行う時点が異なるだけであるので、以下、誤差拡散法と平均誤差最小法をまとめて誤差拡散法として説明する。
【０００９】
図１は、従来の誤差拡散処理の構成を示す。誤差拡散処理は、入力（多階調画像データ）１と、誤差拡散マトリクス７で予め算出された誤差とを加算器２で加算して量子化部３に入力する。量子化部３への入力値と量子化閾値とを比較して出力値４を決定する。そして、その出力値４と量子化部３に入力された値との差を減算器５で算出し、注目画素の誤差として誤差メモリ６に保存する。次画素の処理において、誤差拡散マトリクス７では、例えば注目画素（＊）近傍の４画素分の誤差を用いて注目画素の誤差を求め、入力値１に加算する。以上の処理を各画素毎に繰り返すことにより、画像の濃度が保存された誤差拡散処理が行われる。
【００１０】
多値誤差拡散処理の一例として４値誤差拡散処理における出力ドットの割合を図２に示す。４値量子化出力値をそれぞれ０（ドットオフ），８５（小ドット），１７０（中ドット），２５５（大ドット）とすると、入力データレベルが８５までは濃度が増すにつれて小ドットの割合が増加し、入力データレベル８５で小ドットの割合が１００％となる。入力データレベルが８５〜１７０までは、小ドットの割合が減少して中ドットの割合が増加し、入力データレベル１７０で中ドットの割合が１００％となる。入力データレベルが１７０〜２５５までは中ドットの割合が減少して大ドットの割合が増加し、入力データレベル２５５で大ドットの割合が１００％となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
誤差拡散法は、階調性に優れているが、量子化出力値の切り替り部に視覚的な段差が生じてしまう。以下、２５６階調（各画素を８ビットで表現）から４値の誤差拡散、すなわちＭ＝２５６、Ｎ＝４として説明する。誤差拡散後の４値量子化出力値をＯ１（ドットオフまたは空孔）、Ｏ２（小ドット）、Ｏ３（中ドット）、Ｏ４（大ドット）とし、各４値量子化出力値の階調を０、８５、１７０、２５５とし、閾値を各出力値の中間、４３、１２８、２１３とする。ここでは、Ｏ１（ドットオフ）を白、Ｏ４（２５５）を黒とするが、その逆であってもよい。
【００１２】
階調値が０から１２８へ変化するグラデーション画像に対して誤差拡散処理を行った場合、入力値の階調が８５未満であればＯ１（ドットオフ）とＯ２（小ドット）で階調が表現される。入力値の階調が８５の場合、Ｏ２（小ドット）が埋め尽くされることにより表現される。入力値の階調が８６以上であればＯ２（小ドット）とＯ３（中ドット）で表現される。
【００１３】
図３は、階調値が０から１２８へ変化するグラデーション画像に対して単純４値誤差拡散処理を行った結果を示す。グラデーションの変化の割合と処理方向によっては図３に示すように、入力値の階調が８６において、Ｏ３（中ドット）の出力が遅れ、出力値Ｏ２（小ドット）で埋め尽くされる領域が広がってしまう。同様に、このような現象は階調値が１２８から０へ変化するグラデーション画像に対して誤差拡散処理を行った場合も、入力値の階調が８４において、Ｏ１（ドットオフ）の出力が遅れ、出力値Ｏ２（小ドット）で埋め尽くされる領域が広がってしまう。
【００１４】
Ｎ値誤差拡散の量子化出力値と入力値が同じである場合、つまり、上記した例では入力の階調値が０、８５、１７０、２５５である場合、それぞれＯ１（ドットオフ）、Ｏ２（小ドット）、Ｏ３（中ドット）、Ｏ４（大ドット）を埋め尽くすことにより表現され、この領域では他の出力値と混じることがないため画像の周波数特性が均一になり粒状性がよい。これに対して、他の領域では、Ｎ値量子化出力値の組合せによって階調が表現され、これらの領域では２つの出力値が混在するため画像の周波数特性が乱れた状態になる。つまり、入力値が０から１２８へ変化するグラデーション画像においては、入力の階調値が８５である箇所のみが、他の階調よりも粒状性が良好となるために違和感が生じる。
【００１５】
入力の階調値が０や２５５である場合も同様に粒状性が良好となるが、入力の階調値が８５や１７０の場合と異なる。入力の階調値が０から１２８へ変化する場合、階調値８５近傍の粒状性の変化は、
ランダム画像 → 均一な画像 → ランダム画像
と変化し、均一な画像が、誤差拡散基調のランダムにドット配置された画像に挟まれることにより視覚しやすい。
【００１６】
これに対して、階調値０の近傍では粒状性の変化は、
均一な画像 → ランダム画像
となり視覚しにくい。つまり、白地（階調値０）またはべた部（階調値２５５）の近傍領域では、人間の視覚的先入観により違和感は生じにくい。階調値０近傍（階調値１）では、粒状性の違和感が問題ではなく、階調値１のドット出現の遅れによって、白地領域が増えてしまうという、誤差拡散処理におけるドット生成の遅れが問題となる。
【００１７】
前述したように、図３の階調値８５、８６では、出力値Ｏ２（小ドット）で埋め尽くされている。本来ならば、階調値８６では多くのＯ２（小ドット）といくらかのＯ３（中ドット）が出力されることにより、階調値８６の濃度が再現されるが、図３の画像ではＯ３（中ドット）が出力されていない。このように、４値量子化出力値の切り替り部でのドット生成の遅れによっても、階調値８５の切り替り部に階調段差（擬似輪郭）が生じ、画質を低下させている。階調値１７０においても同様に切り替り部に段差が生じる。
【００１８】
一般に、Ｎ値誤差拡散法では、粒状性が特異的に良好になり、違和感が生じる箇所は、白地、べた部を除いてＮ−２箇所となる。この箇所（Ｎ値量子化出力値の切り替り部）に生じる段差が画像品質を低下させている。
【００１９】
上記したようなドット生成の遅れに対処した従来技術として、例えば濃度に応じて閾値を変化させ、２値誤差拡散におけるハイライト部でのドット生成遅れや、べた部での空孔生成の遅れをなくした画像処理装置がある（特開平７−１１１５９１号公報を参照）。また、多値誤差拡散におけるドット生成遅れをなくし、鮮鋭性を向上させたものとして、例えば特開平１０−２５７３０２号公報に記載された技術もある。
【００２０】
上記した従来の技術では、何れもドット生成の遅れによる画像のひずみ問題を解決しているが、多値誤差拡散処理において、Ｎ値量子化出力値の切り替り部でのドット生成の遅れによる、画像品質の低下問題について、特に考察していない。
【００２１】
そこで、このような量子化出力値の切り替り部に対して、ノイズを加算し、中ドットとドットオフを出現させることにより段差（擬似輪郭）を目立たなくする試みがなされている。図４は、４値誤差拡散処理時に±３２の振幅をもつ乱数を、階調値８５へ加算した結果を示す。
【００２２】
しかし、このような方法では、階調値８５には、階調値８６、８７よりも多く中ドットが出現することから階調が逆転してしまい、また乱数を加算しているため、ドットオフ、中ドットの出現位置が乱れて粒状性が悪く、さらに乱数を用いるため高速処理に適していないという問題がある。
【００２３】
そこで、本出願人は先に、多値誤差拡散処理の量子化出力値近傍でのドット発生の遅れをなくした画像形成装置を提案した（特願２００２−１５８６３号）。すなわち、Ｍ値からＮ値（Ｍ＞Ｎ＞２）へ量子化する誤差拡散法において、Ｎ値量子出力値の切り替り部で生じるドット生成の遅れが画像品質を低下させているので、Ｍ階調をＮ−１個の区間に分割し、各区間における閾値を、注目画素の入力階調値に応じて変化させることにより、区間の始点や終点近傍、つまりＮ値量子出力値の切り替り部近傍でのドット生成の遅れ問題を解決している。
【００２４】
すなわち、図５では、入力値を複数の区間に分け、区間の始点近傍を所定の閾値から下げ、区間の終点近傍の閾値を上げ、その２点間を直線で結ぶことにより、閾値が得られる。この例では、４値出力であるので、図５のように３区間に分割している。Ｎ値誤差拡散処理では、遅れが発生する箇所が量子化出力値の切り替わり部であるからＮ−２箇所となる。従って、入力値を（Ｎ−１）個に分割して、区間の始点では閾値を低くしてドットを出現しやすくし、区間の終点では閾値を高くしてドットを出現しにくくする。
【００２５】
また、２値誤差拡散処理では、図６に示すような入力値に応じて増加する閾値を用いることにより、ハイライト部近傍のドット生成の遅れやべた部近傍のドットオフ生成の遅れをなくすることができる。
【００２６】
しかしながら、図６のような入力値に応じて増加する閾値では、エッジ部の再現性が低下して鮮鋭性が劣化することが主観評価の結果から判明した。すなわち、図５、６のような傾斜した閾値では、画像の変化部分に対しては、その周辺誤差値の蓄積が少なくなりドットの発生が抑制され、このために画像の鮮鋭度が低下してしまう。
【００２７】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、注目画素の閾値を決定する際に、隣接画素を参照することにより、ドット発生の遅れを防止して忠実な絵柄を再現すると共に画像変化部を強調し、粒状性と鮮鋭性を両立させた画像形成装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、Ｍ値からＮ値（Ｍ＞Ｎ）へ量子化する誤差拡散法において、Ｍ階調をＮ−１個の区間に分割し、ある区間ｎでの閾値Ｔｎを、入力された注目画素データとその隣接画素データの関係から設定することにより、ドット発生遅れの防止と画像の鮮鋭性を両立させる。
【００２９】
本発明では、注目画素とその周辺の少なくとも２方向かつ２画素の関係から閾値を設定し、絵柄部を忠実に再現しつつ、同時に画像の鮮鋭性を向上させる。
【００３０】
本発明では、分割された区間において、増加傾向にある閾値を設定し、量子化出力値近傍での多値ドットを均一に発生させ、絵柄部を高画質に再現する。
【００３１】
本発明では、主走査左と副走査上から閾値を求め、画像の縦方向および横方向の鮮鋭性を向上させる。
【００３２】
本発明では、注目画素とその上、左画素の差分から閾値を求め、簡易な方法で画像の縦方向および横方向の鮮鋭性を向上させる。
【００３３】
本発明では、処理済み隣接４画素の関係、つまり、注目画素Ｐ（ｘ，ｙ）と、その周辺画素Ｐ（ｘ−１，ｙ−１）、Ｐ（ｘ，ｙ−１）、Ｐ（ｘ＋１，ｙ−１）、Ｐ（ｘ−１，ｙ）の関係から閾値を求め、周囲方向に均等に、その画像変化部の鮮鋭性を制御する。
【００３４】
本発明では、注目画素と複数の周辺画素との濃度の差分の絶対値から閾値を求め、画像変化部の鮮鋭性を制御する。
【００３５】
本発明では、注目画素と複数の周辺画素との濃度の差分の２乗から閾値を求め、画像変化部の鮮鋭性を制御する。
【００３６】
本発明では、比較手段により大きい値を取る周辺画素のデータに基づき、閾値を設定することにより、ドット発生遅れの防止しつつ、画像変化部が強調されるように鮮鋭性を制御する。
【００３７】
本発明では、主走査右と副走査下から閾値を求め、画像右エッジ、下エッジ方向への画像濃度変化に対して、鮮鋭性を制御する。
【００３８】
本発明では、未処理の隣接４画素の関係、つまり注目画素Ｐ（ｘ，ｙ）と、その周辺画素Ｐ（ｘ＋１，ｙ）、Ｐ（ｘ−１，ｙ＋１）、Ｐ（ｘ，ｙ＋１）、Ｐ（ｘ＋１，ｙ＋１）の関係から閾値を求め、画像右から下方向へかけての画像濃度変化に対して、鮮鋭性を制御する。
【００３９】
本発明では、少なくとも注目画素と特定方向の画素、注目画素と前記特定方向と対称方向の画素の関係に基づき閾値を設定し、画像濃度変化の両側に対し、均等に強調度合いを制御する。
【００４０】
本発明では、選択画素値に係数を乗算し、画像濃度変化の強調度合いを自在に制御する。
【００４１】
本発明では、乗算係数を可変にして、画像種や画像の出力モードなどに応じて、画像濃度変化の強調度合いを自在に制御する。
【００４２】
本発明では、乗算係数≧１とし、画像濃度変化の強調度合いを強く制御する。
【００４３】
本発明では、乗算係数＜１とし、画像濃度変化の強調度合いを弱く制御する。
【００４４】
本発明では、選択画素値に加減算を行い、画像濃度変化の強調度合いを自在に制御する。
【００４５】
本発明では、閾値設定の方向による重み付けを行い、画像方向によって濃度変化の強調度合いを自在に制御する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明する。まず、本発明が適用される、例えばインクジェット記録装置、レーザプリンタについてその概略を説明する。
【００４７】
図７は、インクジェット記録装置の機構部を示す。インクジェット記録装置は、フレーム２１に横架したガイドレール２２，２３に移動可能に載設されたキャリッジ２４にインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）２５を搭載し、図示しないモータ等の駆動源によってキャリッジ２４を矢示方向に移動して走査（主走査）可能とするとともに、ガイド板２６にセットされる用紙２７を、図示しない駆動源によってドライブギヤ２８及びスプロケットギヤ２９を介して回動される送りノブ３０ａを備えたプラテン３０に取込み、プラテン３０周面とこれに圧接するプレッシャローラ３１とによって搬送し、記録ヘッド２５によって用紙２７に印字記録する。
【００４８】
記録ヘッド２５は、図８に示すように、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各インクをそれぞれ吐出するための４個のインクジェットヘッドＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃや、図９に示すように、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）及びライトシアン（ＬＣ）の各インクをそれぞれ吐出するための７個のインクジェットヘッドＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＬＹ、ＬＭ、ＬＣを主走査方向の同一線上に配置して構成している。その構成によってはインクの数を増減させてもよい。具体的には、ハイライト部でイエローのドットは目視しにくいのでライトイエローを省いて（コストダウン）も良いし、ライトブラックや、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の濃度を３段、４段に分けた構成にして、高画質を実現した記録ヘッドでもよい。各インクジェットヘッドは、例えば圧電素子、気泡発生用ヒータ等のエネルギー発生手段であるアクチュエータを選択的に駆動して、液室内のインクに圧力を与えることによって、この液室に連通するノズルからインク滴を吐出飛翔させて、前記用紙２７に付着させることで画像を記録する。ここでアクチュエータの駆動信号を多数用意することにより、１ノズルから吐出されるインク量を制御することが可能となり、用紙上で大小ドット、大中小ドットなど多階調表現が可能となる。
【００４９】
図１０は、インクジェット記録装置の制御部を示す。インクジェット記録装置の制御部は、印字制御手段を兼ねた印字制御部３１、記録ヘッド２５の各ヘッドＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各アクチュエータを駆動するヘッド駆動部３２、キャリッジ２４を駆動制御するキャリッジ駆動制御部３３、プラテン３０を回転駆動するラインフィード駆動制御部３４等からなる。印字制御部３１は受信した画像データに基づいてヘッド駆動部３２を介して各ヘッドＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃから所定の色のインクを吐出（噴射）させて画像データに応じた画像を記録させるが、キャリッジ２４の往動（往路）及び復動（復路）で予め定めた色のインクのみが噴射制御される。
【００５０】
図１１は、電子写真方式の画像形成部であるレーザプリンタを示す。レーザプリンタ４０は、感光体ドラム４１を用いて画像の再生を行う。感光体ドラム４１の周囲には、一連の静電写真プロセスを行うユニット、即ち、帯電手段としての帯電チャージャ４５、光書き込みユニット４３、現像ユニット４４、転写ドラム４２、クリーニングユニット４６などが配置されている。光書き込みユニット４３には図示しない半導体レーザ（レーザダイオードＬＤ）が備えられ、このＬＤが発するレーザ光は偏向走査手段としての回転多面鏡４３ｂにより主走査方向に偏向走査されてレンズ４３ｃ、ミラー４３ｄ及びレンズ４３ｅを経て感光体ドラム４１の表面に結像される。回転多面鏡４３ｂはポリゴンモータ４３ａにより高速で定速回転駆動される。
【００５１】
図示しない画像制御部は、多階調の画像信号により駆動されるＬＤの発光タイミングが回転多面鏡４３ｂのレーザ光偏向走査と同期するようにＬＤの駆動信号を制御し、つまり、感光体ドラム４１上を所定の光書き込み開始位置からレーザ光で主走査方向に走査するようにＬＤの発光を制御する。感光体ドラム４１は、予め帯電手段としての帯電チャージャ４５によるコロナ放電で一様に高電位に帯電された後に、光書き込み手段としての光書き込みユニット４３からのレーザ光により露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム４１上の静電潜像は現像手段としての現像ユニット４４により可視像化される。
【００５２】
現像ユニット４４は、例えば感光体ドラム４１上の静電潜像を各々マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）各色の画像に顕像化する４組の現像器Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋを備えている。現像器Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋはいずれか一つが選択的に付勢されて現像動作を行い、感光体ドラム４１上の静電潜像はＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ各色のいずれか一色のトナー像に顕像化される。
【００５３】
一方、給紙装置としての給紙カセット５１に収納された転写紙は、給紙コロ５２で繰り出され、レジストローラ５３によりタイミングを取って転写ドラム４２の表面に送り込まれ、転写ドラム４２の表面に吸着されて転写ドラム４２の回転に伴って移動する。感光体ドラム４１上のトナー像は転写手段としての転写チャージャ４７により転写ドラム４２上の転写紙に転写される。
【００５４】
単色コピーモードの場合には、単色の作像プロセスが行われ、光書き込みユニット４３のＬＤがその単色の画像信号で変調されて感光体ドラム４１上にその単色のトナー像が形成され、このトナー像が転写紙に転写された後に転写紙が転写ドラム４２から分離される。この転写紙は、定着器４９でトナー像が定着され、排紙トレイ５０に排紙される。また、フルカラーモードの場合には、Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色の画像を感光体ドラム４１上に順次に形成する各色の作像プロセスが順次に行われ、感光体ドラム４１上に順次に形成されたＢｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色の画像が一枚の転写紙上に重ねて転写される。
【００５５】
この場合は、まず、光書き込みユニット４３のＬＤがＢｋ画像信号で変調されて感光体ドラム４１上にＢｋトナー像が形成され、このＢｋトナー像が転写ドラム４２上の転写紙に転写された後に、転写紙が転写ドラム４２から分離されることなく、光書き込みユニット４３のＬＤがＭ画像信号で変調されて感光体ドラム４１上にＭトナー像が形成され、このＭトナー像が転写ドラム４２上の転写紙にＢｋトナー像と重ねて転写される。
【００５６】
更に、光書き込みユニット４３のＬＤがＣ画像信号で変調されて感光体ドラム４１上にＣトナー像が形成され、このＣトナー像が転写ドラム４２上の転写紙にＢｋトナー像、Ｍトナー像と重ねて転写された後に、光書き込みユニット４３のＬＤがＹ画像信号で変調されて感光体ドラム４１上にＹトナー像が形成され、このＹトナー像が転写ドラム４２上の転写紙にＢｋトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像と重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成される。Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ各色のトナー像の転写が全て終了すると、転写ドラム４２上の転写紙は分離チャージャ４８により転写ドラム４２から分離されて定着器４９でトナー像が定着された後に排紙トレイ５０に排出される。
【００５７】
以上、作像動作を説明したが、本発明に係るカラー画像形成装置は上記した構成に限定されず、転写ドラム４２に代えて中間転写ベルト等の中間転写体を用い、Ｂｋ、Ｍ、Ｃ及びＹの４色のトナー像を色毎に感光体ドラムに形成して、順次に中間転写体に重ね合わせて転写した後、トナー像を中間転写体から転写紙に一括して転写する方式などでもよい。また、単色のみ、Ｂｋトナーのみを搭載した構成でもよい。
【００５８】
次に、ＬＤ多値変調について説明する。１ドット多値出力を行うＬＤ多値変調方式としては、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式と光強度変調（ＰＭ）方式がある。図１２（ａ）、（ｂ）は、光強度変調方式とパルス幅変調方式における光波形とドットパターンを示す。以下、これらの変調方式について説明する。
【００５９】
光強度変調方式は、中間露光領域を利用して中間調記録（中間調画像形成）を実現するために、画像形成プロセスの安定化が重要な要件であり、画像形成プロセスに対する要求が厳しくなる。しかしながら、光強度変調方式はＬＤ制御変調が簡易となる。即ち、光強度変調方式は、図１２（ａ）に示すように、光出力レベル自身を変化させて光書き込みを行う方式であり、各ドットパターンが図１２（ａ）の上側に示すようなパターンで出力される。この方式は、ＬＤの制御変調部を簡便かつ小型に構成することができるが、中間露光領域を利用して中間調画像を再現しようとするため、現像バイアスの安定化など画像形成プロセスの安定化への要求が厳しくなる。
【００６０】
パルス幅変調方式は、図１２（ｂ）に示すように、光出力レベルとしては２値であるが、その発光時間、つまりパルス幅を変化させて光書き込みを行う方式であり、各ドットパターンが図１２（ｂ）の上側に示すようなパターンで出力される。この方式は、基本的には２値光書き込みであるので、光強度変調方式に比べて中間露光領域の利用度が少なく、また更に隣接ドットを結合させることにより中間露光領域を一層低減させることが可能になり、画像形成プロセスに対する要求を低減することができる。上記したいずれのＬＤ多値変調方式であっても、電子写真プロセスにおいて多値出力が可能となる。
【００６１】
前述したように、２値誤差拡散処理において、図６のように入力値に応じて増加する閾値を用いることにより、ドット生成の遅れがなくなる。図６は、入力値に対して増加する閾値の例を示す。図６において、直線ａは２値化閾値を示し、点線ｂは固定閾値１２８を示す。点線ｃは入力値が１０のときの閾値を示す補助線であり、点線ｄは入力値が１２８のときの閾値を示す補助線であり、点線ｅは入力値が２４５のときの閾値を示す補助線である。
【００６２】
図６に示すように、入力値１０における閾値ｃが、固定閾値ｂより低く設定されているため、誤差がさほど溜まっていなくてもドットが出現しやすくなる。同様に、入力値２４５における閾値ｅが、固定閾値ｂより高く設定されているため、負の誤差がさほど溜まっていなくてもドットオフが出現しやすくなる。なお、閾値を操作してドットやドットオフの出現の遅れを改善しているが、正負の誤差を伝播させているので濃度は保存される。
【００６３】
図１３は、階調値１０の下地（Ａ、Ｃ）に線幅が１画素で階調値１２８（Ｂ）の細線の画像を示す。図において、太い矢印は誤差拡散処理の主走査方向を示す。図１４は、図１３の画像を単純２値誤差拡散（固定閾値）で処理した結果を示す。図１５は、図１３の画像を図６に示す閾値を用いて２値誤差拡散処理した結果を示す。図１５は、図１４に比べて細線画像の端でのドット生成の遅れが改善されている。しかし、図１５では、図６の閾値を用いて誤差拡散処理を行った結果、鮮鋭性が劣化することが確認された。
【００６４】
このような鮮鋭性劣化の原因を、図１３の画像を例にして１次元誤差拡散処理した場合で説明する。すなわち、太い矢印の方向に誤差拡散処理したとき、下地部Ａ、Ｃでは階調値１０に応じた閾値を選択し、エッジ部Ｂでは階調値１２８に応じた閾値を選択する。図１３のような立ち上がりエッジの場合、エッジ部で閾値が増加してしまうためエッジ部にドットが出現しにくくなり、再現性が低下している。
【００６５】
そこで、図１３のような立ち上がりエッジの鮮鋭性を良好にするには次の条件を満たせばよい。
（１）エッジ部でドットを出現させる。
（２）エッジ部近傍ではドットを出現しにくくする。
従って、エッジ部で閾値が急に上がらないように、閾値の変化を数画素遅延させることにより、エッジ部にドットが出現しやすくなり、エッジ部近傍では遅延して閾値が高くなりドットが出現しにくくなり、鮮鋭性の良好な画像となる。閾値変化の遅延は１画素で十分に鮮鋭性を良好にすることができる。
【００６６】
これを図１３で説明すると、エッジ部（注目画素）では、階調値１２８に応じた高い閾値を選択するのではなく、主走査方向にある注目画素直前の画素の階調値１０に応じた閾値を選択すればエッジ部で閾値が急に増加することはなく、ドットが出現しやすくなる。
【００６７】
また、エッジ部の右隣画素を処理するときには直前の画素の階調値１２８に応じた閾値、つまり高い閾値を選択するのでドットが出現しにくくなる。このようにエッジ部にドットが出現し、エッジ部の右隣の画素ではドットが出現しにくくなる。
【００６８】
上記したように、エッジ部で階調値１０に応じた閾値を選択すれば、固定閾値（１２８）よりも十分低いため、誤差がたまっていないにも関わらずドットが出力されやすくなる。閾値が低いためドットが出力されているので、階調値１２８の画素位置に大きな負の誤差を保持することとなる。これにより、図１６に示すような誤差の重み付け積和を規定したマトリクス、いわゆる誤差マトリクスを用いた場合、以下の２つの効果が得られる。
【００６９】
その１つの効果は、エッジ部の右側でドットが出現しにくくなり画像が良好になることである。図１６に示す１／１６、３／１６、５／１６、７／１６は周辺誤差の重み付け積和を行う係数を示し、＊は注目画素位置を示す。図１６のような誤差マトリクスである場合、注目画素の左隣の画素位置にある負の誤差の伝播によりドットが２〜３画素で出現しにくくなる。
【００７０】
他の１つの効果は、エッジ部の左下側でドットが出現しにくくなり画像が良好になることである。図１６のような誤差マトリクスである場合、注目画素の右上の画素位置にある負の誤差によりドットが出現しにくくなる。この現象は図１６の誤差マトリクスの係数によらず、図１７に示すような注目画素（＊）の左隣画素ａと右上画素ｂの誤差を参照するような誤差マトリクスであれば同様に生じる。
【００７１】
同様に階調値２４５から階調値１２８のような立下りエッジの場合であっても、直前画素の濃度に応じた閾値を選択することで立下りエッジ部にドットが出現しにくくなり鮮鋭性が良好になる。
【００７２】
上記した処理はエッジ部に対するものであるが、非エッジ部（下地）についても同様である。注目画素の直前の画素濃度に応じた閾値を選択する処理を図１３の下地部に適用する。下地の画素では、直前の画素の濃度に応じた閾値に設定しても、自画素の濃度に応じた閾値と同じ値である。つまり、下地のような急激に濃度変化が生じない個所においては直前の画素濃度に応じた閾値を選択しても何ら問題は生じない。
【００７３】
上記したように１次元を例に説明したが、２次元の画像の場合には、主副走査方向の両方向のエッジの鮮鋭性を良好にしたい。このためには、主走査方向、副走査方向の際立たせたいエッジを検出していずれの方向のエッジを良好にするかを選択すればよい。
【００７４】
例えば、図１８に示すように、注目画素Ｐ０の座標を（ｘ，ｙ）とし、主走査方向の隣接画素Ｐ２の座標を（ｘ−１，ｙ）とし、副走査方向の隣接画素Ｐ１の座標を（ｘ，ｙ−１）とし、各画素の濃度をＰ（ｘ，ｙ）、Ｐ（ｘ−１，ｙ）、Ｐ（ｘ，ｙ−１）として、立ち上がりエッジの場合で説明する。今、良好にしたいエッジは濃度が急に変化しているところであるから、濃度差Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ）と、Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ，ｙ−１）の大小比較を行うことで、主走査方向、副走査方向の際立たせたいエッジを選択できる。
【００７５】
ところで、エッジには立ち上がりエッジ（立ち上がりの濃度変化）と立ち下りのエッジ（立ち下がりの濃度変化）がある。例えば図１９に示すように、注目画素Ｐ０の濃度１２８、隣接画素Ｐ１の濃度１７０、隣接画素Ｐ２の濃度１０である場合、濃度１０（Ｐ２）から濃度１２８（Ｐ０）へは立ち上がりの濃度変化となり、濃度１７０（Ｐ１）から濃度１２８（Ｐ０）へは立ち下がりの濃度変化となる。このように、立ち上がりエッジ（濃度変化）と立ち下りエッジ（濃度変化）が同時に隣接した場合では、立ち上がりエッジの濃度差と立下りエッジの濃度差で符合が反転してしまう。
【００７６】
そこで、いずれの場合でも良好に機能するために、濃度差の絶対値、｜Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ）｜と｜Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ，ｙ−１）｜を比較することにより、鮮鋭性を良好にすべきエッジ（濃度変化）の方向を決定できる。なお、実装上、濃度差の絶対値｜Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ）｜の計算は、濃度差の２乗｛Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ）｝×｛Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ）｝で実現し、これを比較して行う。
【００７７】
良好にすべきエッジ（濃度変化）の方向が主走査方向であれば、図１８の画素Ｐ２の座標（ｘ−１，ｙ）の濃度を参照画素濃度として閾値を決定し、副走査方向であれば画素Ｐ１の座標（ｘ，ｙ−１）の濃度を参照画素濃度として閾値を決定すればよい。
【００７８】
なお、注目画素に隣接する画素は図１８に限定されず、図２０の場合でもよい。つまり、図２０では、注目画素Ｐ０の座標を（ｘ，ｙ）とし、主走査方向の隣接画素Ｐ３の画素座標を（ｘ＋１，ｙ）とし、副走査方向の隣接画素Ｐ４の座標を（ｘ，ｙ＋１）とし、未処理の隣接画素Ｐ３、Ｐ４の画素濃度に応じた閾値を用いてもよい。
【００７９】
（実施例１）
図２１は、本発明の実施例１に係る２値誤差拡散処理の構成を示す。図において、入力（多値）１、加算器２、量子化部（２値）３、出力（２値）４、減算器５、誤差メモリ６、誤差拡散マトリクス７は、従来（図１）のものと同様である。本発明では、さらに隣接画素濃度差検出部８、画像メモリ９、閾値量決定部１０を追加して構成している。
【００８０】
以下、実施例１の動作を、図６の閾値を用い、図１８の隣接画素に応じた閾値を設定する場合について説明する。図２２は、本発明の実施例１のフローチャートを示す。画像メモリ９には２ライン分の画像が格納され、隣接画素濃度差検出部８では、図１８の注目画素Ｐ０と隣接画素Ｐ１、Ｐ２の濃度情報を取り込む（ステップ１０１）。次いで、隣接画素濃度差検出部８では、注目画素Ｐ０と隣接画素Ｐ１、Ｐ２について、濃度差の絶対値Ｐａ＝｜Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ−１，ｙ）｜とＰｂ＝｜Ｐ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ，ｙ−１）｜を計算し（ステップ１０２）、濃度差の絶対値ＰａとＰｂの大小比較を行い、Ｐａが大きければ（ステップ１０３でｙｅｓ）、閾値を決定する参照画素濃度として画素Ｐ２（ｘ−１，ｙ）の濃度を選択し（ステップ１０５）、Ｐａが小さければ（ステップ１０３でｎｏ）、閾値を決定する参照画素濃度として画素Ｐ１（ｘ，ｙ−１）の濃度を選択する（ステップ１０４）。
【００８１】
閾値量決定部１０は、例えばＬＵＴで構成されていて、入力値（ＩＮ）と閾値とが図６に示すように対応していて、入力値（ＩＮ）をアドレスとしてテーブルから対応する閾値が読み出される。上記したように検出部８で選択された参照画素濃度に対応した閾値がテーブルから読み出され、閾値量決定部１０に設定される（ステップ１０６）。
【００８２】
加算器２では、注目画素の周辺の予め計算された誤差と入力値とを加算して補正値を作成する（ステップ１０７）。補正値が量子化部３に入力され、閾値量決定部１０に設定された閾値と比較され、補正値が閾値以上のとき（ステップ１０８でｙｅｓ）、出力値２２５（ドットオン）が出力され、量子化前の値と量子化後の値との差を減算器５で求め、これを誤差として注目画素位置の誤差メモリ６に格納する（ステップ１１０）。補正値が閾値未満のとき（ステップ１０８でｎｏ）、出力値０（ドットオフ）が出力されるとともに、誤差が計算され（ステップ１０９）、画像の全ての画素について上記した処理が実行される（ステップ１１１）。図２３は、図１３の画像に対して実施例１で処理した結果を示す。図２３から明らかなようにエッジ部の鮮鋭性が良好になっている。
【００８３】
上記した例では、注目画素に隣接した画素（ｘ−１，ｙ）、（ｘ，ｙ−１）で説明したが、図２４に示す隣接画素の複数の組合せで濃度差を検出してもよい。すなわち、図２４における注目画素の座標を（ｘ，ｙ）とするとき、各隣接画素の座標は（ｘ−１，ｙ−１）、（ｘ，ｙ−１）、（ｘ＋１，ｙ−１）、（ｘ−１，ｙ）、（ｘ＋１，ｙ）、（ｘ−１，ｙ＋１）、（ｘ，ｙ＋１）、（ｘ＋１，ｙ＋１）となる。複数の方向にエッジがあるので、図２４に示す全ての隣接画素について注目画素との濃度差の絶対値を求め、その大小を比較し、最も濃度差の絶対値が大きい画素の濃度に応じた閾値を設定してもよい。あるいは、処理済みの隣接４画素、つまり、注目画素Ｐ（ｘ，ｙ）と、その周辺画素Ｐ（ｘ−１，ｙ−１）、Ｐ（ｘ，ｙ−１）、Ｐ（ｘ＋１，ｙ−１）、Ｐ（ｘ−１，ｙ）について、それぞれ濃度差の絶対値を求め、その大小を比較し、最も濃度差の絶対値が大きい画素の濃度に応じた閾値を設定してもよいし、未処理の隣接４画素、つまり注目画素Ｐ（ｘ，ｙ）と、その周辺画素Ｐ（ｘ＋１，ｙ）、Ｐ（ｘ−１，ｙ＋１）、Ｐ（ｘ，ｙ＋１）、Ｐ（ｘ＋１，ｙ＋１）について、それぞれ濃度差の絶対値を求め、その大小を比較し、最も濃度差の絶対値が大きい画素の濃度に応じた閾値を設定してもよい。
【００８４】
同様に、図２５に示す近傍画素の幾つかの組合せで濃度差を検出してもよい。図２５における注目画素の座標を（ｘ，ｙ）とするとき、各近傍画素の座標は、（ｘ−５，ｙ−５）、．．．（ｘ−１，ｙ−５）、（ｘ，ｙ−５）、．．．（ｘ−５，ｙ−１）、．．．（ｘ−１，ｙ−１）、（ｘ，ｙ−１）、（ｘ−５，ｙ）、．．．（ｘ−１，ｙ）となる。そして、図２５に示す全ての画素、または図２５に示す少なくとも２方向２画素と注目画素との濃度差の絶対値を求め、その大小を比較し、最も濃度差の絶対値が大きい画素の濃度に応じた閾値を設定してもよい。
【００８５】
また、例えば図２５における画素位置（ｘ−５，ｙ−５）、（ｘ，ｙ−５）、（ｘ−５，ｙ）のいずれかの画素の濃度に応じた閾値を設定してもよい。このように注目画素から５画素離れた位置の濃度を参照した閾値を設定した場合、図１８の隣接する２画素より鮮鋭性回復の応答性が５画素遅れることはなく、鮮鋭性回復の効果が維持される。なお、図１８と対称方向にある図２０のように、図２５と対称方向にある図２６のように隣接画素を参照してもよい。さらに、図２５、図２６に図示されていない周辺画素で濃度差を検出して閾値を設定してもよい。
【００８６】
（実施例２）
上記した実施例１では、図６に示すような入力値（濃度）に応じた閾値を用いた場合、隣接画素の濃度に応じた閾値にすることにより鮮鋭性を制御できる。しかし、その強調効果は図６の閾値の傾きに応じて変わる。
【００８７】
画像設計上、より鮮鋭性を強調した画像にする場合、あるいはさほど強調効果を求めない場合がある。そこで、隣接画素の濃度に応じた閾値に対して、さらに強調したい場合は、立ち上がりエッジであれば閾値をより低くし、立ち下がりエッジであれば閾値を高くすればよい。また、さほど強調しなくてもよい場合は、立ち上がりエッジでは閾値をやや高く、立下りエッジであれば閾値をやや低くすればよい。
【００８８】
本実施例では、隣接画素の濃度に応じた閾値に対して、強調効果制御係数αを乗算あるいはαで除算することにより、鮮鋭性を制御する。強調効果を高める場合はα＞１とし、立ち上がりエッジには、所定の閾値を強調効果制御係数αで除算することにより所定の閾値より低い閾値として、ドットを出現しやすくし、立下りエッジには、所定の閾値に強調効果制御係数αを乗算することにより所定の閾値より高い閾値として、ドットを出現しにくくする。
【００８９】
同様に、さほど強調効果を求めない場合はα＜１とし、立ち上がりエッジには、所定の閾値を係数αで除算することにより所定の閾値より高い閾値として、ドットを所定の閾値と比較して若干出現しにくくし、立下りエッジには、所定の閾値に係数αを乗算することにより所定の閾値より高い閾値として、ドットを所定の閾値と比較して若干出現しやすくする。立ち上がりエッジ、立下りエッジの判定は、注目画素濃度と閾値を決定する参照画素濃度との大小比較により容易に求められる。
【００９０】
図２７は、本発明の実施例２の構成を示す。実施例２では、実施例１の構成にさらに濃度比較部１１が追加され、また、実施例１の閾値量決定部１０が、１次閾値量決定部１０ａと２次閾値量決定部１０ｂに置き換えられている。図２８は、本発明の実施例２のフローチャートを示す。
【００９１】
図２７、２８を参照して実施例２の動作を説明すると、ステップ２０２までは実施例１と同様である。隣接画素濃度差検出部８は、濃度差の絶対値ＰａとＰｂの大小比較を行い、Ｐａが大きければ（ステップ２０３でｙｅｓ）、閾値を決定する参照画素濃度として画素Ｐ２（ｘ−１，ｙ）の濃度を選択し（ステップ２０５）、Ｐａが小さければ（ステップ２０３でｎｏ）、閾値を決定する参照画素濃度として画素Ｐ１（ｘ，ｙ−１）の濃度を選択する（ステップ２０４）。
【００９２】
検出部８で選択された参照画素濃度に対応した閾値が１次閾値量決定部１０ａに設定される（ステップ２０６）。また、検出部８で選択された参照画素濃度（絶対値の大きい画素位置の濃度）が濃度比較部１１に入力される。
【００９３】
濃度比較部１１では、入力１の注目画素濃度と検出部８の参照画素濃度の大小比較を行い、その判定結果を２次閾値量決定部１０ｂに送る。注目画素濃度が参照画素濃度より大きければ（ステップ２０７でｙｅｓ）、２次閾値量決定部１０ｂでは、１次閾値量決定部１０ａに設定されている閾値を強調効果制御係数αで除算した値を閾値として量子化部３に送る（ステップ２０８）。注目画素濃度が参照画素濃度より小さければ（ステップ２０７でｎｏ）、２次閾値量決定部１０ｂでは、１次閾値量決定部１０ａに設定されている閾値に強調効果制御係数αを乗算した値を閾値として量子化部３に送る（ステップ２０９）。以下の処理は実施例１と同様であるのでその説明を省略する。なお、上記した係数αは可変であり、また、係数αで除算、乗算する代わりに特定の数を減算、加算してもよい。
【００９４】
（実施例３）
電子写真のように主走査方向と副走査方向で細線の再現性が異なる出力機の場合には、主走査、副走査に対する強調効果制御係数を可変にするのがよい。このような場合は、強調レベルを制御する係数αとして、主副走査に個別に係数を用意し、走査方向毎に異なる係数αを適用する。
【００９５】
図２９は、本発明の実施例３の構成を示す。実施例２と異なる点は、検出部８から２次閾値量決定部１０ｂに対して係数α１またはα２を選択する信号が送られる点である。図３０は、本発明の実施例３のフローチャートを示す。
【００９６】
ステップ３０３までの処理は実施例２と同様である。隣接画素濃度差検出部８は、濃度差の絶対値ＰａとＰｂの大小比較を行い、Ｐａが大きければ（ステップ３０３でｙｅｓ）、閾値を決定する参照画素濃度として画素Ｐ２（ｘ−１，ｙ）の濃度を選択すると共に、強調係数αとしてα＝α２を選択する信号を２次閾値量決定部１０ｂに送る（ステップ３０５）。Ｐａが小さければ（ステップ３０３でｎｏ）、閾値を決定する参照画素濃度として画素Ｐ１（ｘ，ｙ−１）の濃度を選択すると共に、強調係数αとしてα＝α１を選択する信号を２次閾値量決定部１０ｂに送る（ステップ３０４）。
【００９７】
検出部８で選択された参照画素濃度に対応した閾値が１次閾値量決定部１０ａに設定される（ステップ３０６）。また、検出部８で選択された参照画素濃度（絶対値の大きい画素位置の濃度）が濃度比較部１１に入力される。
【００９８】
濃度比較部１１では、入力１の注目画素濃度と検出部８の参照画素濃度の大小比較を行い、その判定結果を２次閾値量決定部１０ｂに送る。注目画素濃度が参照画素濃度より大きければ（ステップ３０７でｙｅｓ）、２次閾値量決定部１０ｂでは、１次閾値量決定部１０ａに設定されている閾値を、ステップ３０４または３０５で選択された係数α１またはα２で除算した値を閾値として量子化部３に送る（ステップ３０８）。注目画素濃度が参照画素濃度より小さければ（ステップ３０７でｎｏ）、２次閾値量決定部１０ｂでは、１次閾値量決定部１０ａに設定されている閾値に、ステップ３０４または３０５で選択された係数α１またはα２を乗算した値を閾値として量子化部３に送る（ステップ３０９）。以下の処理は実施例１と同様であるのでその説明を省略する。
【００９９】
（実施例４）
実施例４は、本発明を４値誤差拡散処理に適用した実施例である。実施例４の構成は、図２１を用いる。ただし、量子化部３と出力４はそれぞれ４値である。図３１は、４値誤差拡散処理の場合の入力値と閾値の関係を示す。図３１では、Ｎ階調（２５６階調）をＮ−１区間（３区間）に分割し、各区間内で入力値とともに増加する閾値を設定する。
【０１００】
図３１において、線ａは４値化の第１の閾値１であり、線ｂは４値化の第２の閾値２であり、線ｃは４値化の第３の閾値３である。また、点線ｄは入力値１０の閾値を示す補助線、点線ｅは入力値８０の閾値を示す補助線、点線ｆは入力値９０の閾値を示す補助線、点線ｇは入力値１６５の閾値を示す補助線、点線ｈは入力値８０の閾値１と入力値１６５の閾値１を示す補助線である。
【０１０１】
図３２は、図１３の画像を単純４値誤差拡散処理（図１）した結果を示し、図３３は、図３１に示す入力値に応じて増加する閾値を用いた４値誤差拡散処理の結果を示す。図３３では図３２に比べて鮮鋭性が劣化している。
【０１０２】
図１３のような画像において、下地と線濃度に分けて、本実施例を以下説明する。なお、説明を簡単にするため直前の画素の濃度Ｐ（ｘ−１，ｙ）、Ｐ（ｘ，ｙ−１）に応じた閾値で強調効果を行わないものとする。
【０１０３】
まず第１の例は、下地の階調値１０、線の階調値８０のように、区間をまたがない場合である。このときは２値誤差拡散処理と同様に、エッジ部で直前の画素濃度を参照する。また下地の階調値１０、線の階調値１６５のように、区間をまたいでも閾値が反転しない場合である。この場合も２値誤差拡散処理と同様にエッジ部で直前の画素濃度を参照する。
【０１０４】
第２の例は、下地の階調値８０、線の階調値９０のように、区間をまたいで、閾値が反転してしまう場合である。階調値８０に応じた閾値は階調値９０に応じた閾値よりも高く反転しており、エッジ部にドットが出現しにくくなり、１〜２画素ずれてドットが出現することになる。しかしながら、主観評価の結果、原画像が下地と線で濃度差が大きくない、つまりエッジの立っていない画像であるので、画質劣化が目立つことはない。
【０１０５】
第３の例は、下地の階調値８０、線の階調値１６５のように、区間をまたいで閾値が変化しない場合である。この場合はエッジ部で閾値が低くならないのでドットが出現しやすくなることはない。周辺画素の重み付け積和を加算して閾値を比較するので、いくらかはエッジ部にドットを出現し、出現しなかったとしても画素位置に誤差を残すこととなり、この誤差により次画素でドットを出現させる。従って、エッジ部またはエッジ部に隣接した画素にドットを出現させ、大きくずれて出現することがないので、エッジが極端に鈍ることはない。
【０１０６】
図３４は、本発明の実施例４のフローチャートを示す。実施例１と異なる処理を説明すると、閾値量決定部１０は、例えばＬＵＴで構成されていて、入力値（ＩＮ）と閾値とが図３１に示すように対応していて、入力値（ＩＮ）をアドレスとしてテーブルから対応する閾値が読み出される。上記したように検出部８で選択された参照画素濃度に対応した閾値１、閾値２、閾値３がテーブルから読み出され、閾値量決定部１０に設定される（ステップ４０６）。
【０１０７】
補正値が量子化部３に入力され、閾値量決定部１０で決定された閾値１、閾値２、閾値３と比較され、補正値が閾値１以下のとき（ステップ４０８でｙｅｓ）、出力値０（ＯＵＴ０；ドットオフ）が出力され、量子化前の値と量子化後の値との差を減算器５で求め、これを誤差として注目画素位置の誤差メモリ６に格納する（ステップ４１４）。補正値が閾値１を越え（ステップ４０８でｎｏ）、補正値が閾値２以下のとき（ステップ４０９でｙｅｓ）、出力値８５（ＯＵＴ１；小ドット）が出力されるとともに、誤差が計算される（ステップ４１３）。以下同様にして、出力値１７０（ＯＵＴ２；中ドット）、２５５（ＯＵＴ３；大ドット）が出力され（ステップ４１１、４１２）、画像の全ての画素について上記した処理が実行される（ステップ４１５）。図３５は、図１３の画像に対して実施例４で処理した結果を示す。図３５から明らかなように、エッジ部の鮮鋭性が良好になっている。なお、４値誤差拡散処理についても、図２７、図２９の量子化部を４値にすることにより、前述した実施例２、３と同様にして強調効果を制御することができる。
【０１０８】
上記したように、４値誤差拡散処理を例に本発明を説明したが、本発明はＮ値誤差拡散処理に容易に拡張でき、２値誤差拡散と同様に隣接画素の濃度に応じた閾値を設定することで鮮鋭性を良好に保持できる。
【０１０９】
また、上記したように、本発明はハードウェアによって実施してもよいことは当然であるが、汎用のコンピュータシステムを利用し、ソフトウェアで実施してもよい。ソフトウェアで実施する場合には、本発明の画像形成機能や処理手順（図２２、２８、３０、３４など）を実現するプログラムが記録媒体などに記録されていて、該記録媒体などからプログラムがコンピュータシステムに読み込まれてＣＰＵによって実行されることにより、本発明の画像形成機能が実施される。画像データは、例えばスキャナなどから読み込んだ画像データや予めハードディスクなどに用意された画像データであり、あるいはネットワークを介して取り込んだ画像データである。また、処理結果は、プリンタやハードディスクなどに出力され、あるいはネットワークを介して外部装置（プリンタなど）に出力される。
【０１１０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）注目画素とその周辺の少なくとも２方向かつ２画素の関係から閾値を設定しているので、ドット発生の遅れが防止され、絵柄部濃度が忠実に再現される。また、画像変化部でドット発生が増えることから、画像鮮鋭性が得られる。これは少なくとも画像の２方向に対して有効であり、画像方向に対して均等に制御される。
（２）増加傾向にある閾値を設定しているので、特に量子化出力値近傍での多値ドットのドット発生の遅れが防止され、絵柄部濃度が忠実に再現される。
（３）画像の縦方向および横方向について、その画像変化部の鮮鋭性を制御することができ、また、両方向に対して画像の強調を制御することができる。
（４）注目画素とその上、左画素の差分から閾値を求めているので、簡易な方法で画像の縦方向および横方向の鮮鋭性を制御することができる。
（５）処理済みの隣接４画素の関係から閾値を求めているので、周囲方向に均等に、その画像変化部の鮮鋭性を制御することができる。
（６）注目画素とその周辺画素の濃度差の絶対値または２乗から閾値を求めているので、画像変化部の鮮鋭性を制御することができる。
（７）濃度差の絶対値の大きい値をとる周辺画素を選択して閾値を設定しているので、多値誤差拡散処理の量子化出力値近傍で発生するドット発生の遅れが防止され、また画像変化部が強調されるように鮮鋭性が制御される。
（８）主走査右と副走査下から閾値を求めているので、画像右エッジ、下エッジ方向への画像濃度変化に対して、画像変化部が強調されるように鮮鋭性が制御される。
（９）未処理の隣接４画素の関係から閾値を求めているので、画像右から下方向へかけての画像濃度変化に対して、鮮鋭性が制御される。
（１０）少なくとも注目画素と特定方向の画素、注目画素と前記特定方向と対称方向の画素の関係に基づいて閾値を設定しているので、画像濃度変化の両側に対し、均等に強調度合いを制御することができる。
（１１）選択された周辺画素値に係数を乗算しているので、画像濃度変化の強調度合いを自在に制御することができる。
（１２）乗算係数を可変にすることによって、画像出力機、画像の出力モード、強調指定などに応じて、画像濃度変化の強調度合いを自在に制御することができ、好みに応じた画質が得られる。
（１３）乗算係数≧１とし、画像濃度変化の強調度合いを強く制御することができる。また乗算係数＜１とし、画像濃度変化の強調度合いを弱くし、絵柄の粒状性や階調性を重視した画像が得られる。
（１４）選択された周辺画素値に加減算を行っているので、画像濃度変化の強調度合いを自在に制御することができ、また、閾値の設定が主副方向毎に異なるように重み付けを行っているので、画像方向によって濃度変化の強調度合いを自在に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の誤差拡散処理の構成を示す。
【図２】 ４値誤差拡散処理における出力ドットの割合を示す。
【図３】 階調値が０から１２８へ変化するグラデーション画像に対して単純４値誤差拡散処理を行った結果を示す。
【図４】 ４値誤差拡散処理時に±３２の振幅をもつ乱数を、階調値８５へ加算した結果を示す。
【図５】 本出願人が先に提案した、入力値に応じて増加する閾値を示す。
【図６】 ２値誤差拡散処理における、入力値に応じて増加する閾値を示す。
【図７】 インクジェット記録装置の機構部を示す。
【図８】 ４色の記録ヘッドを示す。
【図９】 ７色の記録ヘッドを示す。
【図１０】 インクジェット記録装置の制御部を示す。
【図１１】 電子写真方式の画像形成部であるレーザプリンタを示す。
【図１２】 （ａ）、（ｂ）は、光強度変調方式とパルス幅変調方式における光波形とドットパターンを示す。
【図１３】 細線の画像例を示す。
【図１４】
図１３の画像を単純２値誤差拡散（固定閾値）で処理した結果を示す。
【図１５】 図１３の画像を図６に示す閾値を用いて２値誤差拡散処理した結果を示す。
【図１６】 周辺誤差の重み付け積和を行う係数を示す。
【図１７】 注目画素（＊）の左隣画素ａと右上画素ｂの誤差を参照する誤差マトリクスを示す。
【図１８】 注目画素に隣接する画素位置を示す。
【図１９】 立ち上がりと立ち下がりの濃度変化を説明するための、注目画素の濃度値と隣接画素の濃度値の例を示す。
【図２０】 注目画素に隣接する参照画素位置の他の例を示す。
【図２１】 本発明の実施例１の構成を示す。
【図２２】 本発明の実施例１のフローチャートを示す。
【図２３】 図１３の画像に対して実施例１で処理した結果を示す。
【図２４】 注目画素に隣接して参照される画素位置の他の例を示す。
【図２５】 注目画素に隣接して参照される画素位置のさらに他の例を示す。
【図２６】 図２５と対称位置にある参照画素位置を示す。
【図２７】 本発明の実施例２の構成を示す。
【図２８】 本発明の実施例２のフローチャートを示す。
【図２９】 本発明の実施例３の構成を示す。
【図３０】 本発明の実施例３のフローチャートを示す。
【図３１】 ４値誤差拡散の場合の入力値と閾値の関係を示す。
【図３２】 図１３の画像を単純４値誤差拡散処理した結果を示す。
【図３３】 図３１に示す入力値に応じて増加する閾値を用いた４値誤差拡散処理の結果を示す。
【図３４】 本発明の実施例４のフローチャートを示す。
【図３５】 図１３の画像に対して実施例４で処理した結果を示す。
【符号の説明】
１ 入力
２ 加算器
３ 量子化部
４ 出力
５ 減算器
６ 誤差メモリ
７ 誤差拡散マトリクス
８ 隣接画素濃度差検出部
９ 画像メモリ
１０ 閾値量決定部

Claims (1)

1. Ｍ階調画像の各画素について誤差拡散法によりＮ−１個の閾値を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ）に量子化する量子化手段を備え、Ｍ階調をＮ−１個の区間に分割し、少なくとも１つの区間における閾値が注目画素の入力濃度に応じて変化する画像形成装置であって、注目画素濃度と、前記注目画素と主走査方向に隣接する画素（以下、第１の画素）の濃度との差分の絶対値と、注目画素濃度と、前記注目画素と副走査方向に隣接する画素（以下、第２の画素）の濃度との差分の絶対値との比較結果に応じて、参照画素濃度として前記第１の画素の濃度と第１の強調係数、または参照画素濃度として前記第２の画素の濃度と第２の強調係数の何れかを選択する隣接画素濃度差検出手段と、前記隣接画素濃度差検出手段によって選択された前記参照画素濃度に対応する閾値を設定する１次閾値量設定手段と、前記注目画素濃度と前記隣接画素濃度差検出手段によって選択された前記参照画素濃度との大小比較を行う濃度比較手段と、前記濃度比較手段によって前記注目画素濃度が前記参照画素濃度より大きいと判断された場合には、前記１次閾値量設定手段で設定した閾値を前記隣接画素濃度差検出手段で選択した第１又は第２の強調係数で除算した値を、前記量子化手段に設定される注目画素の閾値とし、前記濃度比較手段によって前記注目画素濃度が前記参照画素濃度より小さいと判断された場合には、前記１次閾値量設定手段で設定した閾値を前記隣接画素濃度差検出手段で選択した第１又は第２の強調係数で乗算した値を、前記量子化手段に設定される注目画素の閾値とする２次閾値量設定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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