JP4966787B2 - カラー画像形成装置及びカラー画像補正方法 - Google Patents

Description

本発明はカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法に関し、特に、各色成分の画像形成部が独立したタンデム型の電子写真式カラー画像形成装置及びカラー画像補正方法に関する。

プリンタあるいは複写機等のカラー画像形成装置として、色成分の数と同数の電子写真式の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットにより印刷媒体上に順次各色成分のトナー像を転写するタンデム方式のカラー画像形成装置がある。色毎の画像形成ユニットには現像機および感光ドラムが含まれる。タンデム方式のカラー画像形成装置においては、各色成分画像の位置ずれ（レジストレーションずれと呼ぶ。）を生じさせる複数の要因が存在することが知られている。

その要因には、ポリゴンミラーやｆθレンズ等の光学系を含む偏向走査ユニットのレンズの不均一性や取り付け位置ずれ、および偏光走査ユニットの画像形成装置本体への組み付け位置ずれがある。これらの位置ずれにより、走査線が感光ドラムの回転軸と平行な直線にならず、その形状に傾きや曲がりが生じる。このような走査線の傾きや曲がりの度合い（以下、プロファイルあるいは走査線の形状と称する。）が色毎に異なるとレジストレーションずれが生じる。

プロファイルは各画像形成装置すなわち記録エンジンの個体毎、更には各色の変更走査ユニット毎に異なる特性を持つ。プロファイルの一例を図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す。図６において、横軸は画像形成装置における主走査方向位置を示す。主走査方向に直線的に表現している線６００は、曲がりのない理想的な走査線の特性（プロファイル）を示す。また、曲線６０１、曲線６０２、曲線６０３、曲線６０４は、色毎のプロファイルを示しており、それぞれシアン（以下、Ｃ）、マゼンタ（以下、Ｍ）、イエロー（以下、Ｙ）、ブラック（以下、Ｋ）の走査線のプロファイルの一例を示す。縦軸は、理想的な特性に対して、副走査方向へのずれ量を示す。同図からもわかるように、プロファイルの曲線は色毎に異なっており、各色に対応する画像形成ユニットの感光ドラム上に静電潜像を形成する場合には、このプロファイルの相違が、各色の画像データのレジストレーションずれとなって現れる。

レジストレーションずれへの対処方法として、特許文献１には、偏光走査装置の組立工程にて、光学センサを用いて走査線の曲がりの大きさを測定し、レンズを機械的に回転させて走査線の曲がりを調整した後、接着剤で固定する方法が記載されている。

特許文献２には、偏光走査装置をカラー画像形成装置本体へ組み付ける工程において、光学センサを用いて走査線の傾きを測定し、偏光走査装置を機械的に傾かせて走査線の傾きを調整した上で、カラー画像形成装置本体に組み付ける方法が記載されている。

特許文献３には、光学センサを用いて走査線の傾きと曲がりの大きさを測定し、それらを相殺するようにビットマップ画像データを補正し、その補正した画像を形成する方法が記載されている。すなわち、感光ドラムの回転軸に平行な感光ドラム表面上の直線すなわち理想的な走査線に対する実際の走査線のずれを、画像データを同じ量だけ反対方向にずらすことで相殺する。この方法は、画像データを補正するため、機械的な調整部材や組立時の調整工程が不要になる。したがって、カラー画像形成装置の大きさを小型化することが可能となり、かつ、特許文献１、２に記載されている方法よりも安価にレジストレーションずれに対処することが出来る。この電気的なレジストレーションずれ補正は、１画素単位の補正と１画素未満の補正に分かれる。１画素単位の補正は、図１５に示すように傾きと曲がりの補正量に応じて画素を１画素単位で副走査方向へずらす（オフセットさせる）。なお、以後の記載においては、オフセットさせる位置を乗り換えポイント、オフセットさせる処理をライン乗り換え処理と称する。つまり、図１５（ａ） においては、Ｐ１〜Ｐ５が乗り換えポイントに該当する。

図１５では、補正対象となるのが走査線のプロファイル１５０１である。プロファイル１５０１は、たとえば走査線上の画素の座標値の列で示してもよいが、図１５では領域ごとに分割された近似直線で示されている。乗り換え点は、プロファイルを主走査方向に走査し、副走査方向に対して１画素分のずれを生じた主走査方向の位置である。図１５では、それがＰ１〜Ｐ５に相当する。この乗り換え点を境界として、プロファイルにおける副走査方向へのずれと反対方向に、乗り換え点以降のドットを１ラインずらす。これを各ラインに着目して行う。図１５（ｂ）に、そのようにして乗り換え点毎に副走査方向にずらされた画像データの例を示す。図中、斜線で示した部分１５１１は、ライン乗り換え処理前の１ライン、すなわち本来の画像データ中における１ラインである。ライン乗り換え処理の結果、副走査方向に対するプロファイルのずれを打ち消す方向に、各ラインはずらされている。図１５（ｃ）は、そのようにして得られた画像データの一例である。斜線部が補正前の１ラインである。画像形成時には、補正された画像データを１ラインずつ形成する。たとえば、ライン１５２１、ライン１５２２...といった順序で、通常の画像形成が行われる。この結果、補正前の画像データにおいて１ラインを構成していた斜線部は、画像形成後に、本来形成されるべき理想的な走査線上に形成されることになる。ただし、ライン乗り換え処理は１画素単位で行っているために、副走査方向について１画素以内のずれは残る。

そこで、ライン乗り換え処理で補正しきれない１画素未満のずれを、ビットマップ画像データの階調値を副走査方向の前後の画素で調整することで補正する。つまり、プロファイルの特性が走査方向について上向きの傾きを示す場合は、階調補正前のビットマップ画像データを、プロファイルの示す傾きと逆方向に傾いた（この例では下向き）画素列となるように補正する。これを、補正後の理想的な画像データに近付けるために、乗り換え点近傍において階調補正を施して、乗り換え点における段差を平滑化する。この平滑化は、たとえばレーザパルスの幅や強度により実現できる。このライン乗り換え処理後に行われる平滑化のための階調補正を、以下では補間処理と呼ぶ。

ただし、画像の性質に応じて、補間処理を行った方が好ましい画像データと、補間処理を行うと画質を損なってしまう画像データとがある。例えば、オフィス文書作成ソフトで描画することができる、同じ模様や柄の繰り返しパターン（以下、パターン画像とする）や文字・細線などは、補間処理を行い平滑化することで情報の視認性が高まる。逆に、スクリーン処理を行った連続階調画像に対して乗り換えポイント近傍の補間処理を行うと、乗り換えポイント付近のみ濃度ムラが生じて画質が劣化するといった問題がある。この理由は、例えばライン成長スクリーンを使用した場合、乗り換えポイント上でスクリーンを構成するラインの太さが補間処理によって変わってしまうため、マクロ的に見ると濃度が変わったように見えるためである。また、特開2004-223854に記載される背景領域と潜像領域からなる地紋などのアドオン画像に対して補間処理を行うと、その効果が損なわれる可能性があるため、補間処理は適さない。

このように、画像データの特性を考慮せず、補間処理の有無を画像全体に対して一律にすると画像劣化が起こる。よって、対象となる画像データの属性あるいは特徴に応じて補間処理を適用するか否かを判定する必要がある。そこで、中間調処理や１画素単位の補正処理を行う前の画像に対して特徴検出を行い、その検出結果に応じて、中間調処理か例外処理を適用する発明が提案されている（特許文献４等参照）。ここで、例外処理の中には１画素未満の補間処理も含まれる。
特開２００２−１１６３９４号公報 特開２００３−２４１１３１号公報 特開２００４−１７０７５５号公報 特開２００６−２９７６３３号公報

しかしながら特許文献４の発明は、中間調処理や１画素単位の補正処理以前の画像データを処理の対象とすることを前提としている。すなわち、入力された連続階調の画像ータから特徴検出を行って、その結果に応じて中間調処理か例外処理のいずれかを行うといった手法である。

一方、画像データは量子化処理によりそのデータ量が圧縮され、データ処理の負荷が軽減されるために、処理資源の制限への対応や、処理速度の迅速化のためには欠くことができない。そこで、入力されたデータが連続階調画像データであったとしても、まず量子化によりデータ量を減らしてその後の処理負荷を軽減することが望ましい。

ところが上述した従来技術では、中間調処理（量子化処理）を行った後の画像データを対象として特徴検出し、その後の処理を行う方法については何ら言及されていない。よって、FAX受信プリントやアプリケーションによって二値化された画像データに対しては、画像劣化が起こる可能性がある。

また、従来は走査線のずれの補正のために、ライン乗り換え処理を行ってから補間処理によりラインの平滑化をしていた。しかし、ライン乗り換え処理後の画像データは１ライン中における連続性を失っており、従来の技術ではその画像データそのものから特徴検出を行うことができなかった。

本発明は上記従来例に鑑みて成されたもので、上記課題を解決することを目的とする。より詳しくは、属性情報が失われていたり、ハーフトーン処理や１画素単位の補正処理を行った後の画像データや、ライン乗り換え処理によって連続性が失われた画像データに対しても適切に補間処理を行うことができるカラー画像形成装置及びカラー画像補正方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を備える。すなわち、 画像を形成する画像形成部を色成分毎に備え、各色成分の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置であって、
前記画像形成部における像担持体上の走査線の副走査方向についてのずれ量を相殺するように、処理対象のハーフトーン画像データの各色成分について、画素の位置を副走査方向にずらすライン乗り換え処理手段と、
前記ハーフトーン画像データの連続階調画像の領域を検出し、前記連続階調画像の領域を補間禁止領域として判定する補間禁止領域判定手段と、
前記ライン乗り換え処理手段による画像データのずらしにより生じた、画素単位のずれを平滑化する補間処理を、前記補間禁止領域を除いて前記ハーフトーン画像データに対して施す補間処理手段とを備える。

本発明によれば、属性情報が失われていたり、ハーフトーン処理や１画素単位の補正処理を行った後の画像データや、ライン乗り換え処理によって連続性が失われた画像データに対しても適切に補間処理を行うことができるという効果を奏する。これにより、

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、本来レーザビームが感光ドラム表面を走査して形成されるはずの理想的な走査線、すなわち感光ドラムの回転軸に平行な走査線に対する実際の走査線のずれに従い、ハーフトーン画像データを同じ量だけ反対方向にずらすことで相殺する。このずれを平滑化する際に、画像の種類（画像の属性とも呼ぶ。）が各色版で同一であれば、色版毎の平滑化処理の有無を統一する。

すなわち、画像形成部における像担持体上の走査線の副走査方向についてのずれ量を相殺するように、処理対象のハーフトーン画像データの各色成分について、各画素の位置を副走査方向にずらすライン乗り換え処理を行う。その後、処理対象の画像データの色成分毎の画像の種類を判定する種類判定を行う。具体的には、連続階調画像か否か、またパターン画像か否かが判定される。パターン画像とは背景技術で述べたとおり、繰り返しパターンを含む画像である。そして、ライン乗り換え処理により生じた、画素単位のずれを平滑化する補間処理を行うか否かを、判定した色成分毎の画像の種類に基づいて決定する。その際に、画像の種類毎に補間処理の有無は決定される。ただし、パターン画像かつ連続階調画像と判定された第１の色成分があり、それが他の色成分の補間処理の有無の決定と異なれば、第１の色成分についての補間処理をするか否かの判定結果を変更する。こうして、画像の種類が各色成分について共通であり、かつ、補間判定結果が各色成分で異なる場合、全色成分について前記補間判定結果を一致させるべく前記判定結果を変更する。

以下、本発明の実施の形態として適用可能な画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタの構成例及びそのレーザプリンタで実行される画像補正方法について説明する。なお、本実施形態は、レーザビームプリンタのみならず、インクジェットプリンタやＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ ／ Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の他の方式の出力装置でも適用可能である。ただし、本発明を適用する意味のあるプリンタは、色成分毎に画像形成部を備え、そのために各色成分の画像間にレジストレーションずれを生じるおそれのあるプリンタである。インクジェットプリンタであれば、各色成分の記録ヘッドをそれぞれ独立したキャリッジに搭載したシリアルプリンタや、各色成分の記録ヘッドを独立して取り付け可能なラインヘッドのプリンタであれば、レジストレーションずれを生じるおそれがある。そこでこれらのプリンタに本実施形態に係る発明を適用すれば、画質向上に効果がある。しかしながら走査線のプロファイルが色成分毎に相違する可能性が高いと考えられるのはタンデム式のカラーレーザプリンタであるから、本実施形態ではそれを例にして説明する。

＜タンデムカラーＬＢＰの画像形成部＞
図４は、第１実施形態の電子写真方式のカラー画像形成装置において、静電潜像作成に関係する各ブロックの構成を説明する図である。カラー画像形成装置はカラー画像形成部４０１と画像処理部４０２により構成し、画像処理部４０２でビットマップ画像情報を生成し、それに基づきカラー画像形成部４０１が記録媒体上への画像形成を行う。また画像処理部４０２は、予め測定されプロファイル記憶部４０３に保存された色成分の画像形成部ごとのプロファイル情報４１６Ｃ，４１６Ｍ，４１６Ｙ，４１６Ｋを参照してレジストレーションずれ補正などの補正処理も行う。なお、以下では、各色成分毎に色のシンボルＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋを付した符号は、その色のシンボルをとり、総称とする場合がある。ここで画像形成部とは、スキャナ部４１４と印字部４１５とを含む、色成分毎の単色画像を形成する名称とする。印字部４１５は、感光ドラムや転写ドラム等を含むトナー像を形成するためのユニットであり、もちろん文字以外の画像も形成する。

図２は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成部４０１の断面図である。図２を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置におけるカラー画像形成部４０１の動作を説明する。カラー画像形成部４０１は、画像処理部４０２が処理した露光時間に応じて露光光を駆動し、感光ドラムすなわち像担持体上に静電潜像を形成して、この静電潜像を現像して各色成分の単色トナー像を形成する。この単色トナー像を中間転写体２８上で重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を印刷媒体１１へ転写してその多色トナー像を熱定着させる。中間転写体も像担持体である。帯電手段は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを備え、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳを備えている。

像担持体すなわち感光体（感光ドラム）２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、駆動モータにより画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転される。露光手段であるスキャナ部４１４Ｙ，４１４Ｍ，４１４Ｃ，４１４Ｋは感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを露光光で照射し、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面を選択的に露光する。この結果、静電潜像が感光体表面に形成される。現像手段である現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、静電潜像を可視化するために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎のトナー現像を行う。各現像器には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。なお、各々の現像器２６は脱着が可能である。スキャナ部は、レーザビームの幅や強度によって各画素の階調表現が可能である。たとえば１６階調が表現できる。

転写手段である一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋは、時計回りに回転する中間転写体２８を感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに押圧して、感光体上のトナー像を中間転写体２８へと転写する。一次転写ローラ２７に適当なバイアス電圧を印加すると共に感光体２２の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差をつけることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体２８上に転写する。これを一次転写という。

ステーション（各色成分の画像形成部を行呼ぶこともある。）毎の単色トナー像が合成された多色トナー像は、中間転写体２８の回転に伴い二次転写ローラ２９まで搬送される。その中間転写体２８上の多色トナー像が、給紙トレイ２１から二次転写ローラ２９へ狭持搬送された印刷媒体１１上に転写される。この二次転写ローラ２９には、適当なバイアス電圧が印加され、静電的にトナー像が転写される。これを二次転写という。二次転写ローラ２９は、記録媒体１１上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で印刷媒体１１に当接し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。

定着部３１は、印刷媒体１１に転写された多色トナー像を印刷媒体１１に溶融定着させるために、印刷媒体１１を加熱する定着ローラ３２と記録媒体１１を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３４、３５が内蔵されている。定着部３１は、多色トナー像を保持した印刷媒体１１を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを印刷媒体１１に定着させる。

トナー定着後の印刷媒体１１は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。クリーニング部３０は、中間転写体２８上に残ったトナーをクリーニングする。中間転写体２８上に形成された４色の多色トナー像を記録媒体１１に転写した後に残った廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。このようにタンデムカラーＬＢＰでは、各色成分毎に印字部４１５及びスキャナ部４１４を含む画像形成部を有している。

＜走査線のプロファイル特性＞
次に図３を用いて、画像形成装置の色毎の実際の走査線３０２のプロファイル特性に関して説明する。図３において走査線３０２は感光体２２の位置精度や径のずれ、および図２に示す各色のスキャナ部２４（２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋ）における光学系の位置精度に起因した、傾きおよび曲がりの発生した実際の走査線を示す。画像形成装置は、その記録デバイス（記録エンジン）毎にこのプロファイル特性が異なり、更に、カラー画像形成装置の場合は、色毎にその特性が異なる。

図３（ａ）は、画像形成装置のプロファイル特性の一部を示す図であり、副走査方向について上側にずれている領域を示す。また、図３（ｂ）は副走査方向について下側にずれている領域を示す。横軸３０１は理想的な走査線であり感光体２２の回転方向に対して垂直に走査が行われる場合、すなわち回転軸に平行に操作が行われている場合の特性を示す。図３ではプロファイルをグラフで示すが、プロファイル情報４１６に保存されるプロファイルは、離散的なデータである。たとえば、走査線の開始位置Ｐ０から、実際の走査線が理想的な走査線から１画素分離れるか又は接近する都度、位置と、その位置に関連づけて、実際の走査線が理想的な走査線に離れるかまたは接近するかを示す移動方向とが保存される。位置は、走査線方向について何番目の画素であるか特定できればよい。したがって、プロファイル３０２は、プロファイル情報においては、線分３１１，３１２，３１３，３１４により近似的に示される。レジストレーションずれ補正のためには、これで十分である。

なお、以下、説明におけるプロファイル特性は、画像処理部４０２で補正がなされるべき方向を前提とし説明する。しかし、表現方法は取り決めに過ぎないことから、ずれ量及び方向が一意に特定できるのであれば、どのような表現方法を採用しても良い。たとえば、カラー画像形成部４０１のずれ方向として定義しておき、画像処理部４０２では、その逆特性の補正を行うように構成しても良い。

図７に、プロファイル定義による、画像処理部４０２で補正がなされるべき方向と、カラー画像形成部４０１における走査線のずれ方向との相関を示す。図７（ａ）のようにカラー画像形成部４０１のプロファイル特性が示されている場合は、画像処理部４０２では、その逆方向である図（ｂ）のように画像データを副走査方向にずらす。逆に、図７（ｃ）のようにカラー画像形成部４０１のプロファイル特性が示されている場合、画像処理部４０２では図７（ｄ）のように画像データを副走査方向にずらす。ただしずれ量は、理想的な走査線３０１を基準とする。

プロファイル特性のデータ（プロファイル情報）は、例えば図９に示すように、乗り換えポイントの主走査方向の画素位置と、次の乗り換えポイントまでの走査線の変化の方向を含む。具体的には、図９（ａ）のプロファイル特性に対し、乗り換えポイントがＰ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・Ｐｍが定義される。各乗り換えポイントの定義は、走査線に、副走査方向について１画素分のずれが発生するポイントであり、方向としては、次の乗り換えポイントまで上向きに変化する場合と下向きに変化する場合がある。例えば、乗り換えポイントＰ２では、走査線が図の上向きに１ライン分ずれる。すなわち、現在のラインから１ライン下のラインに乗り換える乗り換えポイントである。位置Ｐ２におけるずれ方向は、図９（ｂ）に示すように上向き（↑）となる。ただし、画像処理においては、下のラインに乗り換えが行われる。同様に、位置Ｐ３においても、ずれ方向は上向き（↑）となる。乗り換えポイントＰ４における副走査方向についてのずれ方向は、これまでの方向とは異なり下向き（↓）となる。この方向のデータの保持の仕方としては、例えば、上向きを示すデータとして"１"、下向きを示すデータとして"０"とすれば、図９（ｃ）のようになる。この場合、保持するデータ数は乗り換えポイント数と同じだけとなり、乗り換えポイント数がｍ個であるならば、保持するビット数もｍビットとなる。

＜乗り換えポイント＞
次に図３（ａ）を用いて、レーザースキャン方向に上方にずれている領域の乗り換えポイントに関して説明する。本実施形態における乗り換えポイントとは、副走査方向に１画素ずれているポイントのことを示す。つまり、図３（ａ）においては、上方への曲がり特性３０２上で副走査方向に１画素ずれているポイントであるＰ１、Ｐ２、Ｐ３が乗り換えポイントに相当する。なお、図３（ａ）においてはＰ０を基準としたものとして記載している。同図からもわかるように、乗り換えポイント間の距離（Ｌ１、Ｌ２）は、曲がり特性３０２が急激に変化している領域においては短くなり、緩やかに変化している領域においては長くなる。

次に図３（ｂ）を用いて、レーザースキャン方向に下方にずれている領域の乗り換えポイントに関して説明する。下方にずれている特性を示す領域においても、乗り換えポイントの定義は、副走査方向に１画素ずれているポイントのことを示す。つまり、図３（ｂ）においては、下方への曲がり特性３０２上で副走査方向に１画素ずれているポイントであるＰｎ、Ｐｎ＋１が乗り換えポイントに相当する。図３（ｂ）においても、図３（ａ）同様、乗り換えポイント間の距離（Ｌｎ、Ｌｎ＋１）は、曲がり特性３０２が急激に変化している領域においては短くなり、緩やかに変化している領域においては長くなる。

このように、乗り換えポイントは、画像形成装置がもつ曲がり特性３０２の変化度合い密接に関係する。よって、急激な曲がり特性をもつ画像形成装置においては、乗り換えポイント数は多くなり、逆に緩やかな曲がり特性をもつ画像形成装置においては、乗り換えポイント数が少なくなる。

画像形成部がもつ曲がり特性が色毎に異なれば、乗り換えポイントの数および位置もそれぞれ異なる。この色間の走査線のプロファイルの相違が、中間転写体２８上に全色のトナー像を転写した画像においてレジストレーションずれとなって現れることとなる。本発明は、この乗り換えポイントでの処理に関するものである。

＜タンデムカラーＬＢＰの画像処理部＞
次に図４を用いてカラー画像形成装置における画像処理部４０２について説明する。画像生成部４０４は、不図示のコンピュータ装置等から受信する印刷データより、印刷処理が可能なラスタイメージデータを生成し、ＲＧＢデータおよび各画素のデータ属性を示す属性データとして画素毎に出力する。なお、画像生成部４０４は、コンピュータ装置等から受信した画像データではなく、カラー画像形成装置内部に読取手段を構成し、読取手段からの画像データを扱う構成としても良い。色変換部４０５は、ＲＧＢデータをカラー画像形成部４０１のトナー色にあわせてＣＭＹＫデータに変換し、ＣＭＫＹデータと属性データを記憶部４０６へ格納する。記憶部４０６は、画像処理部４０２に構成した第１の記憶部であり、印刷処理の対象となるドットイメージデータを一旦格納する。なお、記憶部４０６は、１ページ分のドットイメージデータを格納するページメモリで構成しても良いし、複数ライン分のデータを記憶するバンドメモリとして構成しても良い。ドットイメージデータをラスタイメージデータとも呼ぶ。

ハーフトーン処理部４０７Ｃ，４０７Ｍ，４０７Ｙ，４０７Ｋは、記憶部４０６から出力される属性データおよび各色のデータにハーフトーン処理を行う。ハーフトーン処理部の具体的な構成としては、スクリーン処理（すなわちディザ処理）によるもの、あるいは誤差拡散処理によるものがある。スクリーン処理は、所定の複数のディザマトリクスおよび入力される画像データ用いて、Ｎ値化する処理である。また、誤差拡散処理は、入力画像データを所定の閾値と比較することにより、Ｎ値化を行い、その際の入力画像データと閾値との差分を以降にＮ値化処理する周囲画素に対して拡散させる処理である。本実施形態ではスクリーン処理が行われる。また本実施形態ではＮは２とするが、１画素当たりのビット数は４ビットとする。すなわち、量子化処理により、画素値は０または１５に変換される。

第２の記憶部４０８は、画像形成装置内部に構成され、ハーフトーン処理部４０７（４０７Ｃ，４０７Ｍ，４０７Ｙ，４０７Ｋ）により処理されたＮ値化（ハーフトーン画像）データを記憶する。なお、第２の記憶部４０８の下流の処理ブロックで画像処理される画素位置が乗り換えポイントである場合、第２の記憶部４０８から読み出される時点で、１ライン分の乗り換えが行われる。具体的には、読み出すドットのアドレスを次のドットに進めるのではなく、次のドットからさらに１ライン分進めるか、あるいは１ライン分戻す。１ライン分進めるか戻すかは、ずれ方向に応じて決定する。

図８（ａ）は、図４の記憶部４０８が保持しているデータの状態を模式的に示す図である。図８（ａ）に示す通り、記憶部４０８が記憶している状態においては、画像処理部４０２としての補正方向、あるいは画像形成部４０１の走査線の曲がり特性によらず、ハーフトーン処理部４０７による処理後のデータが保持されている。図８のライン７０１が読み出される時点で、画像処理部４０２で補正されるべき方向としてのプロファイル特性が下向きの場合、図８（ｂ）のように、乗り換えポイントを境界として、上向きに１画素分ずらされた状態となる。また、画像処理部４０２で補正されるべき方向としてのプロファイル特性が上向きの場合、ライン７０１の画像データが、記憶部４０８から読み出された時点で、図８（ｃ）のように、乗り換えポイントを境界として、下向きに１画素分ずらされた状態となる。

各色の補間判定部４０９Ｃ，４０９Ｍ，４０９Ｙ，４０９Ｋは、入力されるＮ値化データの乗り換えポイント前後の画素の処理として、後段処理で補間を必要とする画素であるか、補間を行わなくても良い画素であるかを判定する。タイミング調整部４１０Ｃ，４１０Ｍ，４１０Ｙ，４１０Ｋは、記憶部４０８から読み出したＮ値化データと補間判定部４０９の判定結果との同期をとる。転送バッファ４１１Ｃ，４１１Ｍ，４１１Ｙ，４１１Ｋは、補間判定部４０９とタイミング調整部４１０の出力データを一時的に保持する。なお、本説明においては、第１記憶部４０６、第２記憶部４０８、転送用バッファ４１１を別構成として説明したが、画像形成装置内部に共通の記憶部を構成するようにしても良い。

補間処理部４１２Ｃ，４１２Ｍ，４１２Ｙ，４１２Ｋは、転送用バッファ４１１からの受信データに対して、同じく転送用バッファから転送されてくる補間判定部４０９による判定結果に基づき補間処理を行う。補間判定部４０９からの判定結果は画素毎の判定となるが、補間処理部４１２での補間処理は、画像形成装置がもつプロファイル（曲がり特性）に対応した乗り換えポイントの前後画素を使用する。図５Ａ、図５Ｂに乗り換えポイントにおける補間の方法を示す（図５Ａ、５Ｂをまとめて図５と呼ぶ）。

＜補間処理＞
図５（ａ）は、レーザースキャン方向に対する、画像形成装置の走査線の曲がり特性を示す図である。領域１は画像処理部４０２が下向きに補正を行わなければならない領域であり、反対に、領域２は画像処理部４０２として上向きに補正を行わなければならない領域である。なお、以降の補間処理の説明においては、説明の便宜上、乗り換えポイント間の最小間隔を１６画素とするが、本発明はこれに限られるものではない。つまり、任意の画素数間隔にしても良いし、回路構成縮小のために２のべき乗の画素間隔にしても良い。つまり、後述する補間すなわち平滑化は主走査方向について乗り換えポイント直前の１６画素に対して行われる。乗り換えポイントの間隔が１６画素より長ければ、平滑化された領域よりも前（図では左側）の部分は平滑化されないまま残される。１６画素としたのは、本例では２値化されている１画素は４ビットであり、画像形成部の階調表現能力によって１６階調で表すことも可能だからである。１画素値１階調ずつ濃度を変化させることで、ライン間の段差が平滑化できる。

図５の例における、乗り換えポイントＰｃ前後の乗り換え前画像、すなわち、ハーフトーン処理部４０７の出力ハーフトーン画像データを図５（ｂ）に示す。注目ラインは、図示する３ライン分の画像データの中央ラインである。注目ラインに着目した場合の１画素単位の乗り換え処理後のデータ５０３、すなわち、記憶部４０８の出力時の画像データ構成を図５（ｃ）に示す。ライン乗り換え処理は、記憶部４０８から読み出す時点で行うため、補間処理部４１２に入力される時点での、乗り換えポイントＰｃ前後の画素構成は、乗り換えポイントＰｃを境界にして、１ライン分の段差となって現れる。

補間処理部４１２は、注目ライン上に、段差となって現れる画像データに対して補間処理を行う。領域１における、補正の方向は上向きであるため、注目ラインの補間処理には、後ラインの画像データとの重み付け演算により行う。本説明における重み付けは、図５（ｄ）に示す通り、対象となる副走査方向２画素の総和が、乗り換えポイントの最小値に合わせ１６となるようなものである。もちろんこれは一例であって、画像値の総和は１６に限定されるものではない。演算に用いる回路の縮小化のために、２のべき乗となるようにしても良いし、より精度を上げるため、任意の係数で演算できるようにしても良い。また、以降の説明のように、重み付けの構成として、１画素単位に重み付け係数を変えるようにしても良いし、図１６のように複数画素単位で共通の重み付け係数を用いるようにしても良い。更には、重み付け係数の値に応じて、対応させる画素数を可変にするようにしても良い。なお、乗り換えポイントの定義は、副走査方向に１画素ずれる主走査線上の位置が該当するため、補間の際の基準位置は主走査の開始点すなわち左側端として説明する。補間に用いる演算式を（式１）に記す。ｘは着目画素の主走査方向の位置、ｙは着目画素の副走査方向の位置を示す。画素値をｐ、補正後の画素値をｐ'とすると式１は以下の通りである。

ｐ'（ｘ，ｙ）＝ｗ１×ｐ（ｘ，ｙ−１）＋ｗ２×ｐ（ｘ，ｙ）＋ｗ３×ｐ（ｘ，ｙ＋１）...（式１）
ここでＷ１、Ｗ２、Ｗ３はｘ座標が共通な重み付け係数であり、図５（ｄ）に示すように本例では３×１６画素分の係数行列で定義されている。図５（ｄ）の係数行列は、乗り換えポイントで１ライン上のずらす場合のものである。着目ラインの直上のラインについては係数はすべて０である。着目ライン（図の中央のライン）については１５／１６から０／１６まで、１画素右に移動する毎に１／１６ずつ係数値が減少する（図５（ｄ）では分母は省略している）。着目ラインの直下のラインについては１／１６から１６／１６まで、１画素右に移動する毎に１／１６ずつ係数値が増加する。この係数行列が、乗り換えポイント直前（右側）の着目ラインを中心とする３×１６画素に対応づけられて、式１にしたがって補正後の画素値が得られる。得られた補正後の画素値で、補正前の画素値は置換される。これを処理対象の画像データの全ラインに着目して行う。式１は、着目画素の値を、その画素値と、その上下のラインの対応画素値との加重平均を求めるものである。

本例において、式１を図５（ｂ）の画像データに適用して得られる補間画素値の概念図を図５（ｅ）に示す。式１の補間により、乗り換えポイントＰｃの前では、乗り換えポイントＰｃに近い画素ほど、後ラインの画素値の影響を受け、乗り換えポイントＰｃから遠くなる画素（左側の画素）ほど、注目ライン、すなわち、黒データラインの影響を強く受ける。

また、乗り換えポイントＰｃの後ろの画素では、乗り換えポイントＰｃに近い画素ほど、注目ラインの前ラインの画像データの影響を受け、乗り換えポイントＰａから遠い画素ほど、注目ラインの後ラインの影響を受ける結果となる。ここで、注目ラインの前ラインは、１画素を超える乗り換え処理段差によって前ラインのデータとなった、元々の注目ラインである。なお本例では、乗り換えポイントから１６画素手前の画素以外の画素は補間処理の対象とはならないために、それらの画像データは平滑化されることはないものとしている。

次に、下向きに補正を行わなければならない、領域ｂ部分に関して説明する。下向きに補正する場合においては、補正画素値の演算に用いる重み付け係数が、注目ラインと注目ラインの前ラインに設定されることとなる。

図５（ｆ）には、ハーフトーン処理部４０７が出力した時点の画像データを示し、図５（ｇ）に、記憶部４０８により読み取られた時点の画像データの例を示す。乗り換えポイントＰａにおいては、下向きの補正が行われるため、図５（ｇ）に示す通り、乗り換えポイントＰａを境界として、１画素を超える乗り換え処理段差が現れる。下向きの補正を行う場合のＷ１、Ｗ２、Ｗ３の値は図５（ｈ）に示す通りであり、説明の便宜上、上向き補正処理時と同様、重み付け係数の総和が１６となるようにしている。下向き補正時に対しても、式１を適用すると、乗り換えポイントＰａを境界として、補正画素値が求まる。つまり、乗り換えポイントＰａの前では、乗り換えポイントに近い画素ほど、前ラインの画素値の影響を受け、乗り換えポイントＰｃから遠くなる画素ほど、注目ラインの影響を強く受ける。また、乗り換えポイントＰａの後ろの画素では、乗り換えポイントＰｃに近い画素ほど、注目ラインの影響を受け、乗り換えポイントＰｃから遠い画素ほど、注目ラインの前ラインの影響を受ける結果となる（図５（ｉ））。ただし、本例では補間処理は乗り換えポイントの手前側の１６画素を対象とする。図５（ｉ）では乗り換えポイントＰａとＰｃとの間隔が１６画素であるから乗り換えポイントＰａの前後で平滑化されているように見えるが、それ以上離れている場合には乗り換えポイントＰａの直後から平滑化されることはない。

このように、補間処理部４１２の補間処理により、補間の方向が上向きであっても、下向きであっても、主走査方向に連続する画素データが、１画素を超える乗り換え処理段差によって、大きな段差として現れることが防止される。

パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）４１３は、補間処理部４１２が出力する色毎の画像データに対して、スキャナ部４１４Ｃ，４１４Ｍ，４１４Ｙ，４１４Ｋの露光時間へ変換される。そして、変換後の画像データは、画像形成部４０１の印字部４１５により出力される。なお、図９により既に説明をしたプロファイル特性データは、画像形成部４０１内部に、画像形成装置がもつ特性として保持されている（プロファイル４１６Ｃ，４１６Ｍ，４１６Ｙ，４１６Ｋ）。画像処理部４０２は、画像形成部４０１が保持しているプロファイル特性に応じてライン乗り換え処理や補間処理を行う。

＜補間処理＞
次に別図を用いて、本実施形態の最も特徴的な部分に関して更に説明する。本実施形態の特徴である、ハーフトーンや走査ライン乗り換え処理後の画像データに対して補間禁止エリア判定を行うシステムの一例が、図１０と図１１のフローチャートで示されるシステムである。これらフローチャートは、図４の構成により実行される。

図１０は、ハーフトーン処理部４０７、補間判定部４０９、補間処理部４１２での処理を説明するフローチャートである。図１１は補間判定部４０９の詳細処理ブロック図である。これらの図を使って、ハーフトーン処理、補間判定処理と補間処理の詳細を記述する。

ステップＳ１００１において、ハーフトーン処理部４０７Ｃ、４０７Ｍ、４０７Ｙ、４０７Ｋは、各色成分の画像データについて、各画素Ｍビットの連続階調画像データ（コントーン画像データとも呼ぶ。）１０Ａをハーフトーン処理する。ここではスクリーン処理や誤差拡散処理などによってハーフトーン処理を行う。その結果、Ｎビットに量子化されたハーフトーン画像データ１０Ｂが出力される。ここで、Ｍ，ＮはＭ＞Ｎとなる自然数である。この例では、ディザマトリクスによるスクリーン処理を例にとって説明する。続いてステップＳ１００２に進む。なお、本説明においては、各色成分について同じ構成要素がある場合には、それらを色成分の符号を付さずに総称する場合がある。

ステップＳ１００２では、記憶部４０８から画像データが読み出されるタイミングで、タイミング調整部４１１による読み出しタイミングの制御によって、ライン乗り換え処理が行われる。これは、乗り換えポイントにおいて１画素単位の座標位置変換を行う処理である。続いて、ステップＳ１００３に移る。

ステップＳ１００３では、補間判定部４０９Ｃ、４０９Ｍ、４０９Ｙ、４０９Ｋが、補間禁止エリア（補間禁止領域とも呼ぶ。）の判定（すなわち補間禁止領域判定）を行う。ここでの処理の詳細は図１１を用いて後述する。判定されると、補間を行う（以下、「補間判定フラグＯＮ」とする。）か、それとも行わないか（以下、「補間判定フラグＯＦＦ」とする。）を記述した補間判定結果１０Ｄを出力し、ステップＳ１００４に進む。補間禁止エリアは、乗り換えポイントにおいて補間処理が行われないエリアであり、補間判定フラグがオフの領域である。

ステップＳ１００４では、補間判定結果１０Ｄを参照し、次のような処理を行う。つまり、注目画素の判定結果が「補間判定フラグＯＮ」であれば、ステップＳ１００５に進んで補間処理部４１２にて補間処理を行い、次の画素に処理を移す。もしくは「補間判定フラグＯＦＦ」の場合、補間処理を行わず次の画素に処理を移す。全画素の補間処理が終了したら、補間処理済の画像データ１８Ｅを出力し、処理を終了する。ステップＳ１００４の判定は、補間判定結果１０Ｄを受け取った補間処理部４１２が実行する。

＜補間禁止エリアの判定＞
続いて、ステップＳ１００３における補間判定部４０９Ｃ、４０９Ｍ、４０９Ｙ、４０９Ｋの処理を、図１１を用いて詳述する。補間判定部４０９（各色成分についてまとめて説明する）は、ライン乗り換えとハーフトーン処理を終えたハーフトーン画像データ１０Ｃを入力とする。そして、補間判定部４０９は、連続階調画像用処理部１１０１、パターン画像用処理部１１０２、孤立点画像用処理部１１０３の３つに分けて補間判定を行う。

まず連続階調画像用処理部１１０１について説明する。二値化部１１０４ において、入力画像１０Ｃを二値化する。その方法としては、あらかじめ設定した閾値に対する二値化や、周辺画素の平均値を閾値とした二値化などが考えられる。ここで、二値化した画像をディザパターン検出部１１０５に渡す。

続いて、ディザパターン検出部１１０５において、予め登録されたディザパターン（ディザマトリクスのパターン）と一致するかを判定する。すなわち画像データからディザパターンの周期性を検出する。ここでの判定方法としては、ランレングスマッチングやテンプレートマッチングなどを用いて各色版のディザパターン検出を行う。例えば、ランレングスマッチングを用いる場合、値１と値０の画素を含む所定パターンの画素列（これをランと呼ぶ）が連続して複数回検出されれば連続階調画像と判定するなどの方法が考えられる。またテンプレートマッチングでは、色成分毎にあらかじめ登録しておいたスクリーンパターンと該当する色成分の画像データとのパターンマッチングを行い判定結果を得る。なおスクリーンパターンは、スクリーン処理に用いられるディザマトリクスにより決定される。したがって通常は予め定義されたディザマトリクスを用いてスクリーン処理を行うので、スクリーンパターンは予め知っておくことができる。スクリーンパターンは、たとえばスクリーン角として保存しておくこともできる。一定のスクリーン角の輪郭抽出は、フィルタ処理により行うことができる。パターンマッチング結果、たとえば抽出された連続階調の画像オブジェクトの面積が画像全体の一定の割合、たとえば５０％を越えていれば、その画像は連続階調画像と判定される。なおこの様な画像の種類（連続階調画像、パターン画像、孤立点画像）を判定する処理のことを画像の属性判定処理とも呼ぶ。判定の結果、登録されている各色版のディザパターンと一致した場合、比較対象の領域の位置及び範囲に関連づけて、連続階調画像判定フラグをＯＮにセットする。あるいは、判定対象とされた画像領域に乗り換えポイントが含まれているか判定する。そして含まれていれば、判定対象とされた画像領域を含むライン識別子（たとえば画像データのライン番号）と、乗り換えポイントの位置とに関連づけて、連続階調画像判定フラグをＯＮにセットして判定結果を返す。なお、連続階調画像判定フラグを画素毎に関連づけるのであれば、連続階調画像判定フラグのビットマップが、画像データの各画素に関連して形成できる。本例ではこのようにビットマップが生成されるものとする。

一方、ランレングスマッチングを行った場合、ランが乗り換えポイントに差し掛かると、本来はランであるにもかかわらず、ライン乗り換えポイントにおいてランがとぎれ、マッチしない場合がある。そこで、例外処理として「乗り換えポイント処理」を行う。以下にその例として図１３を用いて説明する。例えば、図１３のパターン１３１０ような注目ライン上のマッチング処理を行っている場合を考える。ランのパターンは「１１０００」である（値０の画素を斜線で示した）。乗り換えポイント前の領域１３０１でラン１３０１が検出され、ランの検出を示す検出判定フラグがＯＮだったとする。その場合、乗り換えポイントをまたぐラン１３０２については、ランのパターンに関わらずランが検出されたと見なして、その連続階調画像判定フラグをＯＮとする。連続階調画像判定フラグは、判定対象の領域（ラン）の位置及び範囲に関連づけて保存される。もしくは、図１３のパターン１３２０のように、乗り換えポイントをまたぐラン１３０４の前後の領域１３０３、１３０５の連続階調画像判定フラグがＯＮであったとする。その場合、乗り換えポイントをまたぐラン１３０４の連続階調画像判定フラグもＯＮにする。そのように処理にすれば、乗り換えポイント判定精度の向上が期待できる。なお乗り換えポイントは、各色の画像形成部ごとに予め測定されているプロファイル特性によって決まるので、判定対象のランがその位置をまたぐか否かはそのプロファイル特性に基づいて判定できる。連続階調画像判定フラグは、判定対象の領域の位置及び範囲に関連づけて保存される。本例では画素毎に関連づけたビットマップデータが生成される。画像全体の判定が終了したら、判定結果をデコーダ１１１０に送る。もちろん判定は１回に出力される画像データ全体にわたって行われる。たとえばページプリンタであれば、１ページを構成する各色成分の画像データを対象として判定が行われる。これはパターン画像用処理や孤立点画像判定処理についても同様である。

続いて、パターン画像用処理１１０２について説明する。まず二値化部１１０６で二値化を行う。ここでの方法は連続階調画像用処理１１０１と同様なので省略する。次に、連続パターン検出部１１０７において、あらかじめ登録されているパターン画像テンプレートと一致するかを判定する。その方法としては、ランレングスマッチングやテンプレートマッチングなどを用いてパターン画像検出を行う。その結果、登録されているテンプレートと一致した場合、判定対象の領域に関連づけたパターン画像判定フラグをＯＮとして判定結果を返す。

ここで、ランレングスマッチングを用いる場合の例を図１７に示す。注目ラインにおいて、登録されているパターンと一致するラン１７０１が検出された場合、その上下ラインについても、注目ラインに対してある位相で同じランが存在するかを判定する。図１７は、注目ライン上で検出されたラン１７０１とは１画素位相がずれた（進んだ）状態で下のラインからラン１７０３が、２画素位相が遅れた状態で上のラインからラン１７０２が検出された例である。この場合、ラン１７０１に該当する画素に対して、パターン画像判定フラグをＯＮとして結果を返す。すなわちラン１７０１の領域に関連づけてパターン画像判定フラグをＯＮとして結果を返す。パターン画像判定フラグも、画像データの各画素に関連づけたビットマップデータとして生成される。

なお、パターン画像用処理においても連続階調画像用処理１１０１と同様に、乗り換えポイントでランの不連続が発生する場合がある。よって乗り換えポイント処理を行うことで、判定結果の不連続性を回避する。すなわち、乗り換えポイントを含む領域の直前の領域がパターン画像であると判定された場合には、乗り換えポイントを含む領域には所定パターンのランがあると見なす。そこで、当該領域に関連づけてパターン画像フラグをオンにセットする。あるいは乗り換えポイントを含む領域の前後の領域がパターン画像であると判定された場合には、乗り換えポイントを含む領域には所定パターンのランがあると見なす。当該領域に関連づけてパターン画像フラグがオンにセットされる画像全体の判定が終了したら、判定結果をデコーダ１１１０に送る。

次に、孤立点画像判定処理１１０３について説明する。まず二値化部１１０８で二値化を行う。ここでは、設定した閾値を用いる単純二値化処理などの方法で行う。次に、孤立点検出部１１０９において、あらかじめ登録されている孤立点パターンと一致するかを判定する。その方法の例としては、テンプレートマッチングを用いた孤立点パターン検出が例として考えられる。図１６のパターン１６０１〜１６０８に示すような、孤立点のパターンをテンプレートとして数種類あらかじめ登録しておく。マッチングの結果、登録されているテンプレートと一致した場合、孤立点とその上下ラインの画素（すなわち図１６の各テンプレートに該当する領域）に対して孤立点判定フラグをＯＮとして判定結果を返す。画像全体について判定が終了したら、判定結果をデコーダ１１１０に送る。

デコーダ１１１０では、上記３つの属性判定結果を入力として、最終的な補間判定結果１０Ｄを出力する。その手段としては、図１４に例として示すようなデコーダＬＵＴを用いる方法が考えられる。つまり、３つの属性判定フラグのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせによって、出力となる補間判定結果をＯＮ／ＯＦＦどちらにするかをあらかじめ格納しておく。そして、入力画像の各画素に対する上記３つの属性判定結果から、上記デコーダＬＵＴを用いて一画素ずつ補間判定結果を出力し、全画素の判定が終わったら処理を終了する。たとえば、連続階調画像については補間処理を行うとむしろ画質は劣化するので、連続階調画像判定フラグのみがオンであれば、補間判定結果はオフとする。またたとえば、パターン画像については補間処理を行うと画質は向上するので、パターン画像判定フラグのみがオンであれば、補間判定結果はオンとする。孤立点については補間処理をおこなう意義はないので、孤立点判定フラグのみがオンであれば、補間判定結果はオフとする。図１４には、補間判定の一例を示した。

この結果、補間判定フラグのビットマップが生成される。補間判定フラグがオフとなっている領域が、補間禁止エリアである。

なお、例えば連続階調画像やパターン画像のどちらの画質を優先したいかによって、デコーダＬＵＴ（図１４のテーブル）に設定すべき値が変わってくる。よって、複数のデコーダＬＵＴを用いてジョブごとに使い分けるといった処理も可能である。

このような手法によって、中間調処理やライン乗り換え処理が終わった後の画像が対象であっても、補間をすべき箇所としない方がよい箇所とを判定し、適切な補間処理を行うことができる。

＜誤差拡散された画像データの判定処理＞
続いて中間調処理で誤差拡散処理を行った場合について説明する。誤差拡散処理を施した場合、図１１のように連続階調画像、パターン画像、孤立点判定をすることはできない。しかし補間を行わないと、パッチ画像などのエッジ部分のがたつきは目立ってしまう。よって、画像のエッジ部を検出し、補間するような判定処理を行う。

図１２は、図１０におけるハーフトーン処理で誤差拡散処理が選ばれた際の、補間禁止エリア判定処理の詳細を説明するブロック図である。誤差拡散画像判定処理部１２００は、ハーフトーン処理が誤差拡散であった場合には、図１１の連続階調画像判定処理部１１０１に代えて適用される。二値化部１２０１では、乗り換え・ハーフトーン処理後の画像データ１０Ｃを二値化する。この手法は、孤立点画像用処理１１０３の二値化部１１０８と同様なので、説明を省略する。続いてエッジ検出部１２０２に進む。エッジ検出部１２０２は、エッジを検出する処理を行う。本例では、連続する３ラインを注目ラインとし、画像のエッジ部が着目ラインの中央ラインに該当する場合、常に注目画素値が０以外であり、かつ注目画素の上下画素のいずれかが０であることを利用する。すなわち、連続する３ラインにおける対応位置の３画素の中央の画素を着目画素として、着目画素の上下いずれかが０であるか判定する。そして、着目領域を移動しつつ、その判定を繰り返し行う。着目画素の上下いずれか一方が０である領域がある一定数連続した場合、該当部分をエッジとみなし、誤差拡散エッジ判定フラグをＯＮにする。誤差拡散エッジ判定フラグは、着目画素に関連して保存される。もちろん、連続する領域においては、エッジの方向は一致していなければならない。全画素の探索が終わったら、デコーダ１２０３に進む。

デコーダ１２０３において、上記誤差拡散エッジ判定フラグがＯＮの部分に対して補間ＯＮの判定結果を出力する。全画素の判定が終わったら、補間判定結果１０Ｄを出力する。

このような形態をとることで、誤差拡散処理がなされた画像データに対しても、エッジ部分の滑らかさを保つことができる。また、図１２の構成を図１１に加えて、あるいは連続階調画像処理部１１０１に代えて適用する場合には、デコーダは、図１４の表を参照して補間判定フラグを決定する。

補間判定フラグのビットマップが生成されたなら、それを参照して図１０のステップＳ１１０４以下が実行されて、補間禁止エリアを除く、乗り換えポイント前後の所定長の領域を対象として補間処理が行われる。

この構成により本実施形態によれば、補間処理によって画質の劣化を生じかねない領域に関しては補間処理を行わずに済ますことができる。しかも、画像の種類を示す属性情報が画像データに関連づけられていなくても、画像データのみからその画像の種類すなわち属性を判定し、判定結果に応じて補間処理を行うか否か決定できる。さらに、画像データがハーフトーン処理されていても、属性の判定が可能であるため、たとえば画像データの送信元においてハーフトーン処理が施された画像データについても、適切な判定結果を得て、補間処理を行える。

［変形例］
なお本実施形態では、画像の判定回路として連続階調画像用処理部１１０１、パターン画像用処理部１１０２、孤立点画像用処理部１１０３を用いたが、判定部の対象となる属性の組み合わせはこの限りではない。つまり、複数の属性判定モジュールが存在するシステムであれば、どのような属性であっても構わない。もちろん、３種類以上の判定部を備えるシステムでも構わない。

また、本実施例では属性判定の手段としてパターンマッチングを一例として用いたが、それ以外の方法で判定しても構わない。

また、本実施例では補間方法として「補間処理判定ＯＮ」「補間処理判定ＯＦＦ」の２種類を記述したが、属性によって補間のレベルを変えるような設定であっても構わない。すなわち、補間処理を行うか否かという２種類の処理だけでなく、段階的に補間強度を変える構成としてもよい。補間強度は、たとえば乗り換え点を中心とした補間処理対象の画素の範囲を変更することで変えることができる。たとえば、既定値を乗り換えポイントの前後１６画素だとすると、それよりも範囲を大きく（たとえば前後２４画素に）して補間強度を高くすることができる。逆に、範囲を小さくして（たとえば前後８画素に）して補間強度を低くすることができる。

またたとえば乗り換えポイントの位置とライン番号とによって特定することができる。換言すれば、補間禁止エリアは、乗り換えポイントとラインとにより特定できる。そこで乗り換えポイントを含む領域（ラン）についてのみ、属性判定フラグを保存しておいてもよい。属性判定フラグは、連続階調画像判定フラグ、連続パターン判定フラグ、孤立点判定フラグ、誤差拡散エッジ判定フラグを総称したフラグである。これは、補間処理は乗り換えポイントの前後の所定数の画素を対象として行われるためである。

この場合、画像全体の全画素について補間判定フラグの値を決定するのではなく、補間処理に関連する乗り換えポイントを含む領域、たとえば乗り換えポイント直前の画素に限定して判定してよい。そして乗り換えポイントを含む領域について、図１４のテーブルを参照して補間判定フラグが決定され、乗り換えポイント及びラインに関連づけられて補間判定フラグは保存される。

［第２実施形態］
他の実施形態として、図１０の補間処理Ｓ１００５の前に判定結果を修正する処理を行う例を説明する。これは、補間禁止エリア判定Ｓ１００３で得られた結果の誤判定を修正したり、判定結果の連続性を維持したりするために行う処理である。図１８に、本実施形態における補間処理のフローを示す。図１０と共通のステップには共通の参照番号を付した。

ステップＳ１００１で、４０７Ｃ、４０７Ｍ、４０７Ｙ、４０７Ｋにおいて、Ｍｂｉｔのコントーン画像データ１０Ａをハーフトーン処理する。ここではスクリーン処理や誤差拡散処理などによってハーフトーン処理を行う。続いて、ステップＳ１００２に進む。

ステップＳ１００２で、記憶部４０８から画像データが読み出されるタイミングで、走査ライン乗り換え処理を行う。

ステップＳ１００３で、補間判定部４０９Ｃ、４０９Ｍ、４０９Ｙ、４０９Ｋにおいて、補間禁止エリアの判定を行う。つまり、ハーフトーン処理Ｓ１００１においてスクリーン処理を使っているならば図１１を、誤差拡散処理行ったならば図１２で説明した処理を行う。続いて、ステップＳ１８０４に進む。

ステップＳ１８０４では、補間判定部４０９Ｃ、４０９Ｍ、４０９Ｙ、４０９Ｋにおいて生成された補間判定結果１０Ｄの修正処理を行う。例えば、補間禁止エリア判定Ｓ１００３で１ラインごとの判定処理を行った場合、上下ラインとの連続性が保たれているか確認する必要がある。また、主走査方向で補間判定の誤判定があった場合、周りの画素との相関関係から判定結果を修正する必要がある場合がある。

そこで、補間判定結果のばらつきを押さえるために、注目画素の上下もしくは左右複数画素の値とのＡＮＤあるいはＯＲをとり、それを注目画素の補間判定フラグとするなど、所定の処理を施して結果を揃える判定結果修正処理Ｓ１８０４で行う。判定結果補正処理は、注目画素周辺の局所的な補間判定結果を統一するための処理である。この処理は、互いに重複する領域を対象として行われると、画像全体について均質化されてしまうおそれがある。そこで、たとえば最初の着目画素を、乗り換えポイントから所定画素分まえの画素とすることにより、乗り換え処理対象となる領域内の画素について、その領域から離れた画素の影響を排除しつつ、補間判定フラグを統一しておくことができる。

続いてステップＳ１００４において、補間判定結果１０Ｄを参照し次のような処理を行う。つまり、注目画素の判定結果が「補間判定フラグＯＮ」であれば、ステップＳ１００５に進んで補間処理部４１２にて補間処理を行い、次の画素に処理を移す。もしくは「補間判定フラグＯＦＦ」の場合、補間処理を行わず次の画素に処理を移す。全画素の補間処理が終了したら、補間処理済の画像データ１８Ｅを出力し、処理を終了する。

このように、補間判定結果を修正する処理を行うことで、連続性が保たれた補間判定結果を得ることができる。

なお本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、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、前述の実施形態の機能を実現するプログラムコードを記録した記録媒体を、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が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み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り、そのプログラムコード自体およびプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、本発明には、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オペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読み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カ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込まれた場合についても、本発明は適用される。その場合、書き込まれたプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カ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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

１画素未満の補正方法を説明する図である。 ４ドラムカラー系プリンタ部の構造を示す断面図である。 画像形成装置の色毎の走査線のプロファイル特性を示す図である。 実施形態の電子写真方式カラー画像形成装置において静電潜像作成に関係する各ブロックの構成図である。 レーザースキャン方向に対する画像形成装置の曲がり特性と補正方法を示す図である。 レーザースキャン方向に対する画像形成装置の曲がり特性と補正方法を示す図である。 走査線の曲がりプロファイルの一例を示す図である。 プロファイル定義による画像処理部４０２で補正がなされるべき方向と画像形成部４０１のずれ方向の相関を示す図である。 記憶部４０８が保持しているデータの状態を模式的に示す図である。 乗り換えポイントの主走査方向の画素位置と次の乗り換えポイントまでの変化の方向性を示す図である。 第１実施形態のメイン処理のフローチャートである。 ステップＳ１００３における補間禁止エリア判定の詳細を示すブロック図である。 ハーフトーン処理として誤差拡散処理を行った時の補間禁止エリア判定の詳細を示す図である。 乗り換えポイント修正処理を説明する図である。 デコーダＬＵＴの一例を示す図である。 １画素単位の補正方法を説明する図である。 孤立点パターンテンプレートの一例を示す図である。 パターン画像判定処理の一例を示す図である。 第２実施形態を示す処理フローチャートである。

符号の説明

１１ 記録媒体
２１ 給紙トレイ
２２ 感光体
２３ 注入帯電器
２３Ｓ スリーブ
２４ スキャナ部
２６ 現像器
２７ 一次転写ローラ
２８ 中間転写体
２９ 二次転写ローラ
３０ クリーニング手段
３２ 定着ローラ
３３ 加圧ローラ
４０１ 画像形成部
４０２ 画像処理部
４０４ 画像生成手段
４０５ 色変換手段
４０６ ビットマップメモリ
４０７ ハーフトーン処理部
４０８ 第２記憶部
４０９ 補間判定部
４１０ タイミング調整部
４１１ 転送用バッファ
４１２ 補間処理部
４１３ パルス幅変調
４１５ スキャナ部
４１６ プロファイル

Claims (9)

1. 画像を形成する画像形成部を色成分毎に備え、各色成分の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置であって、
   前記画像形成部における像担持体上の走査線の副走査方向についてのずれ量を相殺するように、処理対象のハーフトーン画像データの各色成分について、画素の位置を副走査方向にずらすライン乗り換え処理手段と、
   前記ハーフトーン画像データの連続階調画像の領域を検出し、前記連続階調画像の領域を補間禁止領域として判定する補間禁止領域判定手段と、
   前記ライン乗り換え処理手段による画像データのずらしにより生じた、画素単位のずれを平滑化する補間処理を、前記補間禁止領域を除いて前記ハーフトーン画像データに対して施す補間処理手段と
   を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記補間禁止領域判定手段は、前記連続階調画像の領域に加えて、孤立点画像の領域も前記補間禁止領域として判定することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記補間禁止領域判定手段は、前記ハーフトーン画像データに対してディザ処理が施されている場合、前記ハーフトーン画像データからディザパターンの周期性を検出するディザパターン検出手段と、
   前記ハーフトーン画像データから孤立点を検出する孤立点検出手段と、
   前記ハーフトーン画像データから連続パターンを検出する連続パターン検出手段とを有し、
   前記ディザパターン検出手段と前記孤立点検出手段と前記連続パターン検出手段による検出の結果から前記補間禁止領域を決定することを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記ライン乗り換え処理手段によって画像データがずらされた位置における、前記補間禁止領域判定手段による補間禁止領域の判定結果を、周辺画素の判定結果に基づいて修正する判定結果修正手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカラー画像形成装置。
5. 前記補間禁止領域判定手段は、画像のエッジを検出するエッジ検出手段を更に有し、
   前記ハーフトーン画像データがディザ処理の施された画像データである場合、前記ディザパターン検出手段により前記ハーフトーン画像データからディザパターンを検出し、
   前記ハーフトーン画像データが誤差拡散処理の施された画像データである場合、前記エッジ検出手段により前記ハーフトーン画像データからエッジを検出することを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
6. 前記補間処理手段は、段階的に補間強度を変えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
7. 画像を形成する画像形成部を色成分毎に備え、各色成分の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置におけるカラー画像補正方法であって、
   ライン乗り換え処理手段が、前記画像形成部における像担持体上の走査線の副走査方向についてのずれ量を相殺するように、処理対象のハーフトーン画像データの各色成分について、画素の位置を副走査方向にずらすライン乗り換え処理工程と、
   補間禁止領域判定手段が、前記ハーフトーン画像データの連続階調画像の領域を検出し、前記連続階調画像の領域を補間禁止領域として判定する補間禁止領域判定工程と、
   補間処理手段が、前記ライン乗り換え処理工程によるハーフトーン画像データのずらしにより生じた、画素単位のずれを平滑化する補間処理を、前記補間禁止領域を除いて前記ハーフトーン画像データに対して施す補間処理工程と
   を有することを特徴とするカラー画像補正方法。
8. 前記補間禁止領域判定工程では、前記連続階調画像の領域に加えて、孤立点画像の領域も前記補間禁止領域として判定することを特徴とする請求項７に記載のカラー画像補正方法。
9. 請求項７または８に記載のカラー画像補正方法の有するそれぞれの工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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