JP4621568B2 - 画像処理装置、画像記録装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、多値画像データを高精細かつ高階調に印刷処理するための画像処理装置、画像記録装置及びプログラムに関する。

電子写真プロセスの露光方式として、プリンタの光源に電気絶縁性基板の一つの面に複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を直線状に配列搭載したＬＥＤアレイ方式の画像記録装置（画像形成装置）が知られている。この露光方式は、ＬＥＤアレイを光源にしているため、半導体レーザーを用いた書き込み光学系を持つ電子写真に比べて装置全体をコンパクトにすることができる。また、各ＬＥＤアレイは並列に書き込みを行うため、高速出力化も比較的容易に行える。このようなＬＥＤアレイ素子を用いた光プリンタは、一般的にレーザラスタ方式の光プリンタに比較して振動や熱による光学系の変形に対して優位である。

しかしながら、ＬＥＤヘッドでは、例えば、ＬＥＤチップ毎の性能のばらつきや隣接ＬＥＤチップ間のスポット的な光量の低下、各ＬＥＤ素子のばらつきにより形成された画像に色むらが発生する場合がある。この課題に対しては光源の後に光の拡散効果のある素子を設置したり、光量のピーク部分のみ焦点をぼかし、光量の低い部分にレベルを揃えることにより光量むらを補正する技術や、ＬＥＤアレイを、圧電素子（ピエゾ素子）等によりＬＥＤ素子が配列されている方向に振動させて光量を平均化することにより、光量補正を行う技術が提案されている。ここで、ピエゾ素子とは、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。

また、他の電子写真プロセスの露光方式として、画像記録を高速に行うために複数の光ビームを感光体上に一括して走査させて画像記録を行うマルチビーム方式の画像記録装置（画像形成装置）が知られている。例えば、特許文献１には、複数のビームにより記録媒体上を走査して記録媒体上に情報の記録を行う記録装置において、複数のビームの有効走査領域外にビーム検出器を設け、複数のビームの内選択されたビームが点灯した状態でビーム検出器を通過する如く制御し、ビーム検出器の出力を基に複数のビームを変調するための複数の電気的な変調信号を生ぜしめ、複数のビームの各配置に対応して変調信号を各々遅延制御することにより複数のビームの記録媒体上の記録開始位置を一致させるようにしたビーム記録装置が開示されている。

しかしながら、マルチビーム方式もＬＥＤアレイ方式と同様にＬＤ毎の性能のばらつきや隣接ＬＤ間のスポット的な光量の低下などにより画像に色むらが発生する場合がある。ここで、例えば、特許文献２には、ＬＤ毎にＬＤ点灯させるクロックの位相のずらすことで光量ばらつきを補正する記録装置が示されている。

また、マルチビーム方式およびＬＥＤアレイ方式のいずれの方式においても全ＬＤ・ＬＥＤ間の光量差を完全に無くすことは難しい。生産区における完全な調整では生産コストが増加してしまうし、光量差のないＬＤだけで生産することはＬＤの調達コストが増加してしまう等の原因により、微量の光量差は残ってしまう。

マルチビーム方式のプリンタにおける微量の光量差による不具合の例としてリピート画像の色差問題がある。ここでは、マルチビーム方式のＬＤ数を２本とし、奇数または偶数行にドットが偏った画像を同じプリンタで続けて出力した場合を例として説明する。１枚目の出力と２枚目以降の書き込みで奇数行を書き込むＬＤと偶数行を書き込むＬＤが同じであれば問題はない。しかしながら、１枚目の書き込みで奇数行と書いたＬＤで、２枚目の偶数行を書き込んでしまうと得られる画像に濃度差が生じる。この現象は２色・３色のトナーを重ねた場合に色差として顕著に表れてしまう。この現象を抑えるには、（１）奇数または偶数行のいずれにもドットが偏らないようにしたり、（２）奇数行を書き込むＬＤを常に同じとしておくことで問題は発生しない。このようなＬＤ制御機構を組み込むことはコストアップとなってしまうので、奇数または偶数行のいずれにもドットが偏らないようにする処理が求められてきた。

また、ＬＥＤアレイ方式のプリンタにおける微量の光量差による不具合の例として複数ページにまたがる印刷物の背景色において、ページ間で背景色に色差が生じる問題がある。この問題はあるページの背景色は奇数列にドットが偏っており、別のページにおける背景色は偶数列にドットが偏った場合に生じる。どのようなページであれ奇数列または偶数列のいずれにもドットが偏らないようにする処理が求められてきた。

ところで、スキャナやディジタルカメラ等の入力装置で読み取った多値画像データをプリンタやディスプレイ等の出力装置に出力する画像入出力システムが存在する。その際に、入力装置で読み取った多値（例えば８ビット精度ならば２５６階調）の画像データを出力装置が出力可能な階調数の画像データに変換し、擬似的に連続階調を表現する方法として、中間調処理というものが存在する。

中でも出力装置がドットのＯＮ／ＯＦＦのみの２値しか表現できないときには２値化処理が従来から行われている。この２値化処理の中で解像性と階調性に共に優れたものとして誤差拡散法や平均誤差最小法が存在する。誤差拡散法と平均誤差最小法は、誤差の拡散作業をいつ行うかが異なるだけであり、論理的には等価なものである。以下、誤差拡散で説明する。

誤差拡散法による量子化を２値だけでなく、３値以上の階調数にも適用した処理が存在する。２値化と同様に、階調性と解像性に優れた処理が可能である。

ところで電子写真プロセスでは、感光体のＭＴＦ(Modulation Transfer Function：光学的伝達関数)をはじめ、露光、現像、転写、定着の各プロセスにおいて空間周波数応答が劣化するために、孤立ドットが存在する画像構造を記録信号として入力しても、再現性がばらついて、十分な階調再現ができないという課題がある。

とりわけ、誤差拡散法はドットが出力したとき、量子化誤差を周辺画素に拡散することにより、濃度に応じてドットが分散する中間調処理であり、ハイライト部で孤立ドットが多く生成される。よって、電子写真プロセスの中間調処理として誤差拡散を用いた場合、孤立ドットの再現性ばらつきという課題に対して対応が必要となってくる。

上記課題に対して、特許文献３では閾値にドット集中型のディザを重畳し、誤差拡散により量子化された各ドットが閾値に重畳したドット集中型のディザのように集まるように、すなわちクラスターを形成する技術が開示されている。しかしながら、特許文献３の技術ではディザの階調数が入力値に対してあまりに少ないために、ディザパターンどおりにならない階調が多く生じ、これらの階調では粒状性が好ましくないという欠点がある。

また、特許文献４では誤差拡散マトリクス係数の値を量子化する注目画素から位置が遠いほど大きくすることでクラスターを形成する技術が開示されている。しかしながら、特許文献４の技術は、クラスターを形成しやすくするためには誤差拡散マトリクスを大きくしなければならず、誤差を保持するメモリが大きくなってしまいコストアップとなってしまう。また、誤差拡散マトリクスの合計値は１であり、特許文献４にあるように注目画素から近い位置の係数と遠い位置の係数の差には限界がある。

また、特許文献５ではすでに量子化された状態を記憶し、注目画素近傍の量子状態に応じて閾値を変化させることでクラスターを形成する技術が開示されている。しかしながら、特許文献５の技術はすでに量子化された状態を記憶するメモリが必要となりコストアップとなってしまう。
特開昭５６−１０４５７２号公報 特開２００４−２６２２３４号公報 特開２００１−１７７７２２号公報 特開２００２−２１８２３９号公報 特願２００４−２７７５号公報

ところで、電子写真プロセスの露光方式にマルチビーム方式やＬＥＤアレイ方式を採用した画像記録装置の中間調処理に単純な誤差拡散であれば、大きな課題は生じない。マルチビーム方式において各ＬＤ間や、ＬＥＤアレイ方式で各ＬＥＤ間で微量の光量差がある場合であっても、誤差拡散は濃度に応じてドットが分散する中間調処理であるため、複数のＬＤ・ＬＥＤを均等に使用するためである。

しかしながら、微量の光量差があるマルチビーム方式やＬＥＤアレイ方式を採用した電子写真プロセスの画像記録装置の中間調処理に誤差拡散を用いた場合、クラスターを形成しつつ複数のＬＤ・ＬＥＤを均等に使用する技術が必要となってきた。

解像性と階調性が優れている誤差拡散法であるが、孤立ドット生成を抑制し、かつマルチビーム方式やＬＥＤアレイ方式で異常画像抑制を低コストで実現することは難しい。

本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誤差拡散により孤立ドットが発生する問題とマルチビーム方式やＬＥＤアレイ方式による課題を解決できる画像処理装置、画像記録装置及びプログラムを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明にかかる画像処理装置、画像記録装置及びプログラムでは、誤差拡散法または平均誤差最小法において、複数のドットを集めてクラスターを形成し、複数のＬＤ・ＬＥＤを均等に使用することで良好な画質の出力結果を得るものである。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、誤差拡散マトリクスにおける注目画素の上下左右に接する画素および注目画素の斜め上下にある画素の拡散係数は０以下であり、前記注目画素の上下左右に接する画素および注目画素の斜め上下にある画素以外の画素の拡散係数は正であり、誤差拡散マトリクスは注目画素の上下左右に接する画素の拡散係数が注目画素の斜め上下にある画素の拡散係数より負に大きく、誤差拡散マトリクスは全ての拡散係数の合計が１であることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置の機能を有する画像記録装置である。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。

本発明によれば、誤差拡散により孤立ドットが発生する問題とマルチビーム方式やＬＥＤアレイ方式による課題を解決できる画像処理装置、画像記録装置及びプログラムを提供することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。構成要素には記号を付与して区別する。図１は、本実施の形態における画像処理装置のブロック構成を示す図である（特に本発明に特徴的な画像処理を行う画像処理部のブロック構成を示す）。また、図２は、本実施の形態における画像記録装置の構成を示す図である。

図１を参照すると、画像処理装置（画像処理部）１０２では、画像入力装置１０１から入力された２５６階調の画像データに対し、この後段の画像出力装置１０３で出力可能な階調数に変換する処理を行う。この階調数変換処理では平均誤差最小法を用いてもよい。画像処理装置１０２で量子化した画像データが図２に構成を示すような画像記録装置（画像形成装置、画像出力装置）１０３に送られる。画像出力装置１０３で出力可能な階調数を２値として説明する。

図２において、画像が形成されるべき用紙は、本体トレイ２０１あるいは手差しトレイ２０２にセットされ、トレイ２０１あるいは２０２から給紙ローラ２０３にて用紙の搬送が開始される。給紙ローラ２０３による用紙の搬送に先立って、感光体（感光体ドラム）２０４が回転し、感光体２０４の表面は、クリーニングブレード２０５によってクリーニングされ、次に、帯電ローラ２０６で一様に帯電される。ここに、レーザー光学系ユニット２０７から、画像信号に従って変調されたレーザー光が露光され、現像ローラ２０８で現像されてトナーが付着し、これとタイミングを取って給紙ローラ２０３から用紙の給紙がなされる。

給紙ローラ２０３から給紙された用紙は、感光体ドラム２０４と転写ローラ２０９とに挟まれて搬送され、これと同時に、用紙にはトナー像が転写される。転写され残った感光体２０４上のトナーは、再び、クリーニングブレード２０５で掻き落とされる。

クリーニングブレード２０５の手前には、トナー濃度センサ２１０が設けられており、トナー濃度センサ２１０によって感光体２０４上に形成されたトナー像の濃度を測定することができる。また、トナー像が載った用紙は搬送経路に従って、定着ユニット２１１に搬送され、定着ユニット２１１においてトナー像は用紙上に定着される。

印刷された用紙は、最後に排紙ローラ２１２を通って、記録面を下にしてページ順に排出される。ところで、レーザー光学系ユニット２０７には、ビデオ制御部２７１、ＬＤ駆動回路２７２が接続されており、ビデオ制御部２７１では、パソコンやワークステーションからの画像信号などを制御したり、あるいは、内部に保持した評価チャート（テストパターン）信号などを発生させたりするようになっている。

また、現像ローラ２０８には、バイアス回路２１４によって高圧バイアスがかけられており、バイアス回路２１４において、このバイアスをコントロールすることにより、画像の全体的な濃度を制御したりすることが可能となっている。

図３は、図２のレーザー光学系ユニット２０７から射出された光ビームが書き込まれる潜像担持体としての感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。

この図３において、１１、１２はレーザーダイオード（半導体レーザー）、１３、１４はコリメートレンズ、１５は光路合成用光学部材、１６は１／４波長板、１７、１８はビーム整形光学系である。これらの各光学要素１１ないし１８はレーザー光源部（ビーム光源）Ｓｏｕを構成している。そのレーザー光源部Ｓｏｕから射出された２本の光ビームＰ１は、平行光束とされて、走査光学系の一部を構成するポリゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の各面２０ａ〜２０ｆにより主走査方向Ｑ１に反射偏向される。

その反射偏向された光ビームはｆθ光学系の一部を構成する反射ミラー２１、２２に導かれ、反射ミラー２２により反射偏向された光ビームは、ｆθ光学系２３を通過して斜設反射ミラー２４に導かれ、この斜設反射ミラー２４により潜像担持体としての感光体ドラム２５の表面２６に導かれる。感光体ドラム２５の表面２６はその光ビームＰ１により主走査方向Ｑ１にリニアーに走査される。この表面２６が光ビームＰ１による被走査面であり、この被走査面に書き込みが行われる。

レーザー光学系ユニット２０７には、反射ミラー２４の長手方向両側（光ビームの主走査方向Ｑ１）に同期センサ２７、２８が設けられている。同期センサ２７は書き込み開始タイミングの決定に用いられ、同期センサ２８は書き込み終了タイミングの決定に用いられる。

ここで、図２のレーザー光学系ユニット２０７をＬＥＤアレイ光学系ユニットとしてもよい。ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、図４に示すように多数の微小発光体である発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ（図４では簡略図示しているが、実際には後述するが副走査方向に４行配置されている）を直線状に配列したＬＥＤアレイ４０１と、そのＬＥＤアレイ４０１に一定距離を置いて対向配置される複数の等倍結像光学系４０２とで構成される光学系とで成り立っており、ＬＥＤアレイ４０１の発光ダイオードＤから発した光を各等倍結像光学系４０２により集光して感光体２０４上に結像パターンを形成する。なお、等倍結像光学系４０２としては、例えば、日本板ガラス社製のセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を使用する。

ＬＥＤアレイ４０１上の各発光ダイオードＤは、図５に示すように主走査方向に直線状にＮ列配置されており、副走査方向には例えばこの例では４行のＭ行が直線状に配置されている。そして、その主走査方向の隣合う各発光ダイオードＤの間隔を全てＬの等間隔にすると共に、副走査方向の隣合う各発光ダイオードＤの間隔も全てＬの等間隔にしている。さらに、その各主走査方向と副走査方向の配列が互いにθ＝９０゜になって直交するようにしている。

その主走査方向及び副走査方向にそれぞれ直線状に多数配列された各発光ダイオードＤは、図６に示すようにベースプート４０４上に一体に固定した電気絶縁性基板４０３上にそれぞれ配設されることによりＬＥＤアレイ４０１を構成している。そして、ＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、そのＬＥＤアレイ４０１を一体に固定したベースプート４０４と、各枠体６０１に棒状のセルフフォーカシングレンズである等倍結像光学系４０２を発光ダイオードＤに対応させて図７に示すように複数列（４列）をそれぞれ直線状に多数個配置したレンズアレイと、例えば、ポリカーボネート樹脂で形成した図６に示すハウジング６０２（図７も参照）とによって構成されている。

そのベースプート４０４は、ハウジング６０２の底部に例えば接着剤により固定されており、レンズアレイもハウジング６０２の上部に接着剤により固定されていて、その固定状態で各発光ダイオードＤの中心（光軸に一致）が、それぞれ棒状の等倍結像光学系４０２の光軸上にそれぞれ位置するように、互いの位置関係を設定している。このＬＥＤアレイ光学系ユニット２０７は、このように主走査方向及び副走査方向にそれぞれ直線状に多数配列された各発光ダイオードＤを、形成しようとする画像に対応する外部電気信号により個々に選択的に発光させ、その発光した各発光ダイオードＤからの光をレンズアレイを介して感光体２０４の表面に結像させ、その感光体２０４上に露光する。

また、画像記録装置１０３はインクジェット方式を用いて画像記録（画像形成）する場合等でも本発明にかかる処理方法が適用可能である。

また、図１のシステム構成図では、処理に応じてそれぞれの装置を独立したものとして示したが、この限りではなく、画像処理装置１０２の機能が画像入力装置１０１中に存在する形態や、画像出力装置１０３中に存在する形態等もある。

図８は、図１に示す本実施形態の画像処理装置１０２の構成を示すブロック図である。

入力端子８０１は画像入力装置８０１より多値画像データが入力される。ここで、２次元の画像データを表わすために、Ｉｎ（ｘ，ｙ）として表わす（ｘは画像の主走査方向のアドレス、ｙは副走査方向のアドレスを示す）。

次に、この入力データＩｎ（ｘ，ｙ）が加算器８０２に入力される。加算器８０２は入力データＩｎ（ｘ，ｙ）と誤差成分Ｅ（ｘ，ｙ）を加算し補正データＣ（ｘ，ｙ）を生成し、補正データＣ（ｘ，ｙ）を比較判定部８０３と減算器８０５へ出力する。

比較判定部８０３は、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）に誤差Ｅ（ｘ，ｙ）が加算された補正データＣ（ｘ，ｙ）と閾値Ｔｈに基づいて下記のように出力する濃度値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）を決定する。閾値Ｔｈは２値誤差拡散であれば出力値０・２５５の中間値１２７に設定する。

Ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈ ）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝０ ・・・（１）
Ｅｌｓｅ
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝２５５ ・・・（２）

このＯｕｔ（ｘ，ｙ）が出力端子８０４から画像出力装置１０３に対して出力される。

また、出力値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）は減算器８０５に入力される。減算器８０５は補正データＣ（ｘ，ｙ）と出力値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）から式（５）に示すように減算し、現画素で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）が算出される。

ｅ（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）−Ｏｕｔ（ｘ，ｙ） ‥‥‥（３）

次に、誤差拡散部８０７では予め設定された拡散係数に基づいて、誤差ｅ（ｘ，ｙ）を配分して誤差メモリ８０６に蓄積されている誤差データＥ（ｘ，ｙ）に加算していく。ここで、例えば、拡散係数として図９に示したような係数を用いた場合、誤差拡散部８０７では下記のような処理を行う。

Ｅ（ｘ＋１，ｙ） ＝Ｅ（ｘ＋１，ｙ） ＋ｅ（ｘ，ｙ）×（−３）／１６
‥‥（４）
Ｅ（ｘ＋２，ｙ） ＝Ｅ（ｘ＋２，ｙ） ＋ｅ（ｘ，ｙ）×７／１６
‥‥（５）
Ｅ（ｘ−２，ｙ＋１）＝Ｅ（ｘ−２，ｙ＋１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×２／１６
‥‥（６）
Ｅ（ｘ−１，ｙ＋１）＝Ｅ（ｘ−１，ｙ＋１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×（−１）／１６
‥‥（７）
Ｅ（ｘ， ｙ＋１）＝Ｅ（ｘ， ｙ＋１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×（−３）／１６
‥‥（８）
Ｅ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｅ（ｘ＋１，ｙ＋１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×（−１）／１６
‥‥（９）
Ｅ（ｘ＋２，ｙ＋１）＝Ｅ（ｘ＋２，ｙ＋１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×２／１６
‥‥（１０）
Ｅ（ｘ−２，ｙ＋２）＝Ｅ（ｘ−２，ｙ＋２）＋ｅ（ｘ，ｙ）×５／１６
‥‥（１１）
Ｅ（ｘ−１，ｙ＋２）＝Ｅ（ｘ−１，ｙ＋２）＋ｅ（ｘ，ｙ）×２／１６
‥‥（１２）
Ｅ（ｘ， ｙ＋２）＝Ｅ（ｘ， ｙ＋２）＋ｅ（ｘ，ｙ）×３／１６
‥‥（１３）
Ｅ（ｘ＋１，ｙ＋２）＝Ｅ（ｘ＋１，ｙ＋２）＋ｅ（ｘ，ｙ）×２／１６
‥‥（１４）
Ｅ（ｘ＋２，ｙ＋２）＝Ｅ（ｘ＋２，ｙ＋２）＋ｅ（ｘ，ｙ）×１／１６
‥‥（１５）

この誤差拡散処理で発生した誤差データは誤差メモリ８０６に格納される。

以上のように図８の構成によって、画像処理部における誤差拡散処理が行われる。

次に、このような処理によりなぜ誤差拡散処理で孤立ドット生成を抑制することできるかについて説明する。

誤差拡散はドットが出力したとき、量子化誤差を周辺画素に拡散することにより、濃度に応じてドットが分散する。よって孤立ドットが多く生成されることとなる。例えば、拡散係数として図９に示したような係数を用いた場合、ハイライト部で注目画素のドットがＯｎとなった場合、注目画素位置で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）は負となり、周辺画素に負の誤差を拡散する。よって周辺画素ではドットが生成されにくくなる。

これに対し、図９に示したような注目画素近傍の係数は負というような係数で誤差拡散した場合、注目画素のドットがＯｎとなった場合、注目画素位置で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）は負となるが、注目画素近傍の係数は負なので、負と負の積により正の誤差が注目画素近傍に拡散され、周辺画素には負の誤差を拡散する。よって注目画素近傍には負の誤差が拡散されないのでドットがＯｎとなりやすくなりクラスターを形成しやすくなる。

また、注目画素のドットがＯｆｆとなった場合、注目画素位置で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）は正となるが、注目画素近傍の係数は負なので、負の誤差が注目画素近傍に拡散されるので、注目画素のドットがＯｆｆとなった近傍画素もドットはＯｆｆとなりやすい。このように、ハイライト部ではドットＯｎが、ダーク部ではドットＯｆｆが集まりやすくなる。

ここで、注目画素位置で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）は負であり注目画素近傍には正の誤差を拡散しているが、注目画素近傍に拡散した正の誤差を含めて多くの周辺画素へ負の誤差を拡散しているので問題はない。なお、図９に示す係数の合計値が１でなければいけない。係数の合計値が１であれば誤差拡散処理により得られる画像は入力画像の濃度と同等となる、すなわち濃度を保存することになる。

画像記録装置１０３によって再現性が異なる。このような場合、ドットのばらつき具合に応じてドットＯｎまたはＯｆｆのクラスターサイズを変化させればよい。このような課題に対しては注目画素近傍の負の係数の絶対値を大きく、または、注目画素遠方の正の係数の絶対値を大きくすればよい。注目画素近傍の係数は負の値をとるので遠方の係数との差が大きくなるのでクラスターを形成しやすくなり、誤差拡散マトリクスサイズを大きくすることなくクラスターサイズを大きくすることができる。また、注目画素近傍の負の係数となる範囲を広げればクラスターサイズを大きくできることは言うまでもない。

図９に示すような係数を用いた場合、注目画素に対して主走査方向・副走査方向のそれぞれに隣接する画素へ拡散する負の係数の大きさは同じである。今、副走査方向に隣接する画素への係数の絶対値より主走査方向に隣接する画素への係数の絶対値を大きくすれば主走査方向に隣接しやすいクラスターを形成することができる。同様に、主走査方向に隣接する画素への係数の絶対値より副走査方向に隣接する画素への係数の絶対値を大きくすれば副走査方向に隣接しやすいクラスターを形成することができる。

主走査方向に隣接しやすいクラスターを形成した場合、画像によっては奇数行または偶数行へドットが偏る場合が考えられる。よってマルチビーム方式のプリンタでは副走査方向に隣接しやすいクラスターを形成してＬＤを均等に使用することが好ましい。同様に、副走査方向に隣接しやすいクラスターを形成した場合、画像によっては奇数列または偶数列へドットが偏る場合が考えられる。ＬＥＤアレイ方式のプリンタでは主走査方向に隣接しやすいクラスターを形成してＬＥＤを均等に使用することが好ましい。

また、本発明は誤差拡散処理に対するものであったが、同じように平均誤差最小法にも適用できる。

なお、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

以上の説明から明らかなように、本実施の形態によれば、孤立ドット生成を抑制し、かつマルチビーム方式やＬＥＤアレイ方式で異常画像抑制を低コストで実現することができるようになる。

また、多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、誤差拡散マトリクスは注目画素の近傍画素の拡散係数は０以下と設定することにより孤立ドットが発生する問題を解決し、良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

また、誤差拡散マトリクスは注目画素に近い画素の拡散係数ほど負に大きいと設定することにより孤立ドットが発生する問題を解決し、良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

また、誤差拡散マトリクスは主走査方向の隣接画素の拡散係数が副走査方向の隣接画素の拡散係数より負に大きいと設定することにより、主走査方向へドットが連なりやすくし、ＬＥＤアレイ方式のプリンタにおいて良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

また、誤差拡散マトリクスは副走査方向の隣接画素の拡散係数が主走査方向の隣接画素の拡散係数より負に大きいと設定することにより、副走査方向へドットが連なりやすくし、マルチビーム方式のプリンタにおいて良好な画質の出力画像結果を得ることができる。

また、誤差拡散マトリクスは全ての係数の合計が１と設定することにより誤差拡散により得られる画像は元画像の濃度を保存することができる。

以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

本発明の実施の形態における画像処理装置のブロック構成を示す図である。 本発明の実施の形態における画像記録装置の構成を示す図である。 光ビームと感光体ドラムとの位置関係の一例を示す斜視図である。 ＬＥＤアレイ光学系ユニットの構成を示す図である。 ＬＥＤアレイ上の各発光ダイオードＤの配置を示す説明図である。 ＬＥＤアレイ光学系ユニットの構成を示す図である。 ＬＥＤアレイ光学系ユニットの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。 拡散係数の一例を示す図である。 拡散係数の一例を示す図である。

符号の説明

８０１ 入力端子
８０２ 加算器
８０３ 比較判定部
８０４ 出力端子
８０５ 減算器
８０６ 誤差メモリ
８０７ 誤差拡散部

Claims (3)

1. 多値（Ｍ値）画像データを、誤差拡散法または平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ≧２）に量子化し、該Ｎ値の夫々に対応したドットを用いて記録を行う画像処理装置であって、
   誤差拡散マトリクスにおける注目画素の上下左右に接する画素および注目画素の斜め上下にある画素の拡散係数は０以下であり、前記注目画素の上下左右に接する画素および注目画素の斜め上下にある画素以外の画素の拡散係数は正であり、
   前記誤差拡散マトリクスは前記注目画素の上下左右に接する画素の拡散係数が前記注目画素の斜め上下にある画素の拡散係数より負に大きく、
   前記誤差拡散マトリクスは全ての拡散係数の合計が１であることを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１記載の画像処理装置の機能を有する画像記録装置。
3. 請求項１記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。

Images