JP5162829B2 - 画像形成装置およびその画像処理方法 - Google Patents
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Description
上述したように、画像処理によりスキューずれを補正する場合、出力画像におけるスキューずれのずれ量に応じて、これを相殺するように画像を変形する。具体的には、図20(A)に示す画像を、図20(B)に示すように、画像を主走査方向の適当な幅で分割し、分割された各領域を数画素だけ副走査方向に順次ずらして(シフトして)出力することとなる。図示の例では、画像における主走査方向の領域A〜Rを領域A〜F、領域G〜L、領域M〜Rの3つの領域に分割し、各領域を1画素分シフトしている。
上述したように、画像処理により倍率ずれに対する補正を行う場合、出力画像における倍率ずれのずれ量に応じて、これを相殺するように画像を変形する。具体的には、図21(A)に示す画像に対して、図21(B)に示すように、適当に画素を追加(または削除)して出力することとなる。図示の例では、画像における主走査方向の長さ16画素(A〜P)に対して2画素を追加(グレーで表現)して、画像の長さを18画素(A〜R)に拡大して補正している。レジずれの内容によっては、図示の例とは反対に、画像から数画素を削除する(間引く)ことで画像を縮小して補正する場合もある。
図22に示すように制御装置800は、画像データ生成部801と、スクリーン処理部802と、レジずれ検出部803と、補正値特定部804と、補正処理部805とを備える。
しかしながら、面積階調方式による多階調表現のためにスクリーン処理を施した画像に対し、画像処理によってレジずれに対する補正を行った場合、画像に形成されたスクリーンパターンの絵柄が崩れることにより画像にディフェクト(画質欠陥)が生じる場合があった。
図23(b)、(c)は、それぞれ図23(a)のようにスクリーンが張られた白黒の原画像に対してスキュー補正(シフト)を行った状態を示す。図23(b)においては黒筋の筋状ディフェクトが現れ、図23(c)においては白筋の筋状ディフェクトが現れた様子が示されている。
図24(a)、(b)に示す例では、主走査方向の1走査線あたり3画素が挿入される。図24(a)には画素の挿入位置(グレーのセル)が示されており、図24(b)には図24(a)に示された位置の右隣に画素(黒いセル)が挿入された様子が示されている。図24(a)、(b)に示すように、各走査線の同一箇所に画素を挿入すると、挿入された画素が副走査方向に一直線に並んでしまうために、画像上で巨視的に無視できない構造となり、視覚的に認められるほどの顕著な筋状のディフェクトが生じてしまう。
図25(a)、(b)に示す例では、7走査線分の幅(すなわち7画素分の長さ)をパターン周期として、1走査線ごとに画素の挿入位置が1画素分ずつずれていくパターンが繰り返されている。これにより、挿入画素の並びが一定の長さ以上の直線とならないようにしている。しかし、この場合であっても、スクリーン処理で用いられるスクリーンパターンの特性(周期および角度)と画素挿入位置とが同期することにより、画像にディフェクトが生じてしまう場合があった。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、スクリーン処理済みの画像に対してレジずれを補正するための画像処理を施した場合におけるスクリーンパターンの変形を抑制し、画質欠陥の発生を防止することにある。
より詳細には、画像処理部は、補正処理部による画像変形処理の逆の処理を、画像を構成する絵柄に対して施す。
本実施形態は、スクリーン処理済みの画像に対して画像処理によりレジずれに対する補正を行う場合に、この補正による画像の変形の内容に応じて、予めスクリーン処理に用いられるスクリーンパターンを変形しておく。具体的には、補正による変形処理の逆の処理を行う。これにより、補正後のスクリーンパターンの形状は、補正による変形が行われなかった場合の本来の形状と一致することとなり、補正によるスクリーンパターンの変形が抑制されることとなる。
この画像形成装置は、電子写真方式を採用した、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機である。図1に示すように、この画像形成装置は、画像を形成する画像形成部10、印字機能(印字機能)として、画像形成部10の感光体ドラム11に対して静電潜像を形成する露光装置13、感光体ドラム11に担持されたトナー像を重畳して担持する中間転写体としての転写ベルト21を備えている。画像形成部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対応させて設けられている。以下、これらを区別する必要がある場合には、画像形成部10Y、10M、10C、10Kと表記するが、区別する必要がない場合には、単に画像形成部10と表記する。また、転写ベルト21の内側で、各画像形成部10の感光体ドラム11に対向する位置には、転写ベルト21上に画像を担持するための一次転写ロール23が設けられている。さらに、転写ベルト21に担持されたトナー像を用紙に転写するいわゆる二次転写位置には、二次転写ロール24と、転写ベルト21の内側に設けられる対向ロール25とが配置されている。さらに、記録媒体である用紙を収容する給紙カセット27と、転写された用紙を定着するための定着器28とを備えている。また、画像形成装置は、レジずれに対する補正のための画像処理を行う制御装置30と、転写ベルト21の所定領域に形成された色ずれ制御用パターンを読み取る色ずれセンサ40とを備えている。
図2を参照すると、本実施形態の制御装置30は、画像データ生成部31と、レジずれ検出部32と、補正値特定部33と、スクリーン処理を行うスクリーン処理部34と、レジずれに対する補正を行う補正処理部35とを備える。これらの構成のうち、画像データ生成部31、レジずれ検出部32、補正値特定部33、スクリーン処理部34および補正処理部35は、例えば、不揮発性のROMに格納されたソフトウェアプログラムに制御されたCPUにより実現される。また、特に図示しないが、制御装置30は、後述するスクリーン処理部34および補正処理部35による画像処理において、画像(スクリーンパターンや印刷対象の画像)を書き込んで展開するためのメモリ(グラフィックメモリ)を備えている。
レジずれ検出部32は、図1を参照して上述したように、色ずれセンサ40による色ずれ制御用パターンの検出結果を取得して解析し、色ずれの有無およびずれ量を求める。
補正値特定部33は、レジずれ検出部32により検出された色ずれのずれ量に応じて、これを相殺するために要する補正値を算出する。例えば、スキューずれに対する補正の場合、主走査方向に並ぶ画素を何ドットおきに副走査方向へ何ドットシフトさせるか、といった値を計算する。また、主走査方向の倍率ずれに対する補正の場合、走査方向に並ぶ画素に対し、何ドットおきに1つの画素を追加挿入(または削除)するか、といった値を計算する。
図16〜図18は、スクリーン処理の具体例を説明する図、図19は、その一部((A)、(B)、(C))の拡大図である。なお、各図には、ディザ方式のスクリーン表現で、600dpiの多値(288bit)画像を2400dpiに解像度変換してスクリーン処理(2値化処理)する例が示されている。
図16には、ラスタライズされた600dpiの多値画像が表されている。すなわち、縦横に並ぶセルの1つが600dpiの1画素であり、セル内に記された「120」という値は、総階調数288中の階調数120を意味している。階調数120とは、濃度値120/288=42%を意味する。図16の枠線で囲まれた部分(A)の拡大図が図19の(A)である。
図3は、スキューずれに対する補正に対応するためのスクリーン処理部34によるスクリーンパターンの変形処理を説明する図、図4は、変形されたスクリーンパターンによるスクリーン処理の結果を示す図である。ここでは、図16〜図19に示したものと同様の斜線によるスクリーンパターンを例として用いる。
図示の例において、補正処理部35は、スキューずれを補正するため、図3(A)に示すように、主走査方向8画素ごとに、副走査方向へ順次1ライン分ずつシフトする(図において、1ラインずつ下げる)ものとする。この補正の内容は、上述したように補正値特定部33によって算出された補正値に基づいている。したがって、スクリーン処理部34においても、この補正値を取得することにより補正処理部35がどのような内容の補正を行うか(すなわち、補正によって画像がどのように変形されるか)を把握することができる。
図示の例において、補正処理部35は、画像の湾曲を補正するため、図5(A)に示すように、主走査方向8画素ごとに1ライン分ずつ5段階に分けてシフトし、左端および右端よりも中央部分が副走査方向の逆方向(図中上方)へ凸状となるように変形させるものとする。すなわち、左端から5段階にわたって、副走査方向の逆方向へ順次1ライン分ずつシフトし、そこから右端まで5段階にわたって、副走査方向へ順次1ライン分ずつシフトする。
図7は、画像の倍率ずれに対する補正に対応するためのスクリーン処理部34によるスクリーンパターンの変形処理を説明する図である。ここでは、図6に示した閾値マトリクスによるスクリーンパターンを例として用いる。
この例において、補正処理部35は、画像の主走査方向の幅を縮小して倍率ずれを補正するため、主走査方向の画素の列から適当な間隔で一定個数の画素を削除する。図示の例では、太枠線で囲まれた2箇所の画素を削除することにより、画像の主走査方向の幅を2ドット分短縮させるものとする。
この例において、補正処理部35は、画像の主走査方向の幅を拡大して倍率ずれを補正するため、主走査方向の画素の列に対し、適当な間隔で一定個数の画素を挿入する。具体的には、図9(A)に太線で示す2箇所に画素を挿入することにより、画像の主走査方向の幅を2ドット分拡大させるものとする。
図11に示す制御装置30は、画像データ生成部31と、レジずれ検出部32と、補正値特定部36と、プレ補正処理を行うためのプレ補正処理部37と、スクリーン処理部34と、ポスト補正処理を行うためのポスト補正処理部38とを備える。これらの構成のうち、画像データ生成部31、レジずれ検出部32およびスクリーン処理部34の機能は、図2に示した制御装置30における対応する構成の機能と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
プレ補正処理部37は、画像データ生成部31により生成された画像を入力し、補正値特定部36により算出されたプレ補正処理用の補正値にしたがって画像を変形する。
ポスト補正処理部38は、スクリーン処理部34によるスクリーン処理の過程で解像度を変換された画像を入力し、補正値特定部36により算出されたポスト補正処理用の補正値にしたがって画像を変形する。
図10(A)は、画像データ生成部31により生成された解像度600dpi、8bitの画像を表す(グレーのセルが画像)。この画像に対して、まずプレ補正処理部37がプレ補正処理を実行する。プレ補正処理が行われた様子を図10(B)に示す。このプレ補正処理による画像のシフトは、スクリーン処理後の解像度2400dpiの画像に対するシフトを4段ごとに行うことに相当する。このため、図10(B)に示す例では、補正による変形部分を展開するために必要なメモリ領域は3ライン分となっている。したがって、プレ補正処理部37が使用するメモリには、600dpi単位で3ライン分の画像を書き込めるだけのメモリ容量が必要となる。なお、プレ補正処理で画像の一部をシフトしたことにより画像が存在しなくなる画素に対しては、白データなどを埋める(図中、斜線を付したセルで表現)。
例えば、画像幅を310mmとし、最終的に解像度2400dpiで1ラインを48画素(ライン)分ずらすように補正する場合を考える。スクリーン処理後の画像処理のみで、この補正を行う場合、画像幅分の画素数は29292画素であるから、必要なメモリ容量は175.8KByte(1406016bit)である。
このように、解像度が変換されるスクリーン処理の前後で2回に分けて補正を行うことによって、必要なメモリ容量を大幅に削減することが可能となる。
まず、本実施形態によるスクリーンパターンの変形を行わずに、2段階の補正処理を行った場合に、スクリーンパターンの形状が崩れる様子を示す。
図12は、プレ補正処理が施された画像に対して通常のスクリーン処理が行われた状態を示す図、図13は、図12の画像に対してポスト補正処理が施された状態を示す図である。
図14は、プレ補正処理が施された画像に対して上述のように変形されたスクリーンパターンを用いたスクリーン処理が行われた状態を示す図、図15は、図14の画像に対してポスト補正処理が施された状態を示す図である。
Claims (12)
- 記録媒体上に画像を形成する際にレジストレーション制御を行う画像形成装置において、
画像のレジストレーションずれを補正するための補正値を特定する補正値特定部と、
前記補正値特定部により特定された補正値に基づき、印刷対象の画像に対して施されるスクリーン処理で用いられるスクリーンパターンを変形する画像処理部と、
前記補正値特定部により特定された補正値に基づき、前記画像処理部による処理が施された画像に対して前記レジストレーションずれを補正するための変形を、前記スクリーン処理の前後に分けて行う補正処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記補正処理部により前記スクリーン処理の後に行われる画像変形処理の逆の処理を前記スクリーンパターンに対して施すことを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像処理部は、スキューずれに対する前記補正値に基づき、前記スクリーンパターンを適当な幅に分割し、当該スキューずれに対する補正とは反対方向へ順次ずらし、
前記補正処理部は、前記スキューずれに対する前記補正値に基づき、前記画像に対して当該スキューずれを補正するための変形を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部は、倍率ずれに対する前記補正値に基づき、当該倍率ずれに対する補正とは反対に、前記スクリーンパターンを構成する画素データを追加または削除し、
前記補正処理部は、前記倍率ずれに対する前記補正値に基づき、前記画像を構成する画素データを削除または追加して当該倍率ずれを補正するための変形を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像処理部が削除した前記スクリーンパターンを構成する画素データを保持する記憶部をさらに備え、
前記補正処理部は、前記記憶部に保持された画素データを前記画像に追加することにより当該画像の変形を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 記録媒体上に画像を形成する際にレジストレーション制御を行う画像形成装置において、
印刷対象の画像に対し、当該画像に対して施されるスクリーン処理の前後に分けて、当該画像のレジストレーションずれを補正するための変形を行う補正処理部と、
前記スクリーン処理で用いられるスクリーンパターンを、前記補正処理部により当該スクリーン処理の後に行われる前記画像の変形が行われた後におけるスクリーンパターンが、当該スクリーン処理の後の当該画像の変形が行われなかった場合のスクリーンパターンと一致するように、変形する画像処理部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の画像処理方法であって、
画像のレジストレーションずれを補正するための補正値を特定するステップと、
前記補正値に基づき、前記画像に対して前記レジストレーションずれを補正するための第1の変形を行うステップと
前記補正値に基づき、前記画像に対して施されるスクリーン処理で用いられるスクリーンパターンを変形するステップと、
前記画像に対して、変形された前記スクリーンパターンを用いてスクリーン処理を施すステップと、
前記スクリーン処理を施された前記画像に対して、前記補正値に基づき、前記レジストレーションずれを補正するための第2の変形を行うステップとを含み、
前記スクリーンパターンを変形するステップにおいて、前記第2の変形の逆の処理を前記スクリーンパターンに対して行うことを特徴とする画像処理方法。 - 前記スクリーンパターンの少なくとも一部を変形するステップでは、前記レジストレーションずれを補正するための画像変形後に当該変形が行われなかった場合のスクリーンパターンと一致するように、前記スクリーンパターンを変形することを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。
- 前記スクリーンパターンの少なくとも一部を変形するステップでは、スキューずれに対する前記補正値に基づき、前記スクリーンパターンを適当な幅に分割し、当該スキューずれに対する補正とは反対方向へ順次ずらし、
前記レジストレーションずれを補正するための変形を行うステップでは、前記スキューずれに対する前記補正値に基づき、前記画像に対して当該スキューずれを補正するための変形を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - 前記スクリーンパターンの少なくとも一部を変形するステップでは、倍率ずれに対する前記補正値に基づき、当該倍率ずれに対する補正とは反対に、前記スクリーンパターンを構成する画素データを追加または削除し、
前記レジストレーションずれを補正するための変形を行うステップでは、前記倍率ずれに対する前記補正値に基づき、前記画像を構成する画素データを削除または追加して当該倍率ずれを補正するための変形を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。 - 前記スクリーンパターンの少なくとも一部を変形するステップでは、削除した前記スクリーンパターンを構成する画素データを所定の記憶手段に格納して保持し、
前記レジストレーションずれを補正するための変形を行うステップでは、前記記憶手段に保持された画素データを前記画像に追加することにより当該画像の変形を行うことを特徴とする請求項9に記載の画像処理方法。 - 記録媒体上に画像を形成する際にレジストレーション制御を行う画像形成装置において、
画像のレジストレーションずれを補正するための補正値を特定する補正値特定部と、
前記補正値特定部により特定された倍率ずれに対する補正値に基づき、当該倍率ずれに対する補正とは反対に、印刷対象の画像を構成するスクリーンパターンを構成する画素データを追加または削除する画像処理部と、
前記画像処理部が前記スクリーンパターンを構成する画素データを削除した場合に、削除された当該画素データを保持する記憶部と、
前記補正値特定部により特定された前記倍率ずれに対する補正値に基づき、前記画像処理部による処理が施された画像に対して、前記画像を構成する画素データを削除または追加して当該倍率ずれを補正するための変形を行う補正処理部とを備え、
前記補正処理部は、前記画像に対して画素データを追加する場合、当該画像を構成する前記スクリーンパターンに関して前記記憶部に保持された画素データを追加することを特徴とする画像形成装置。 - 記録媒体上に画像を形成する画像形成装置の画像処理方法であって、
画像のレジストレーションずれを補正するための補正値を特定するステップと、
倍率ずれに対する前記補正値に基づき、当該倍率ずれに対する補正とは反対に、前記画像を構成するスクリーンパターンを構成する画素データを追加または削除し、当該画素データを削除した場合は、削除された当該画素データを所定の記憶手段に格納して保持するステップと、
前記スクリーンパターンの少なくとも一部を変形された画像に対して、前記倍率ずれに対する前記補正値に基づき、前記画像を構成する画素データを削除または追加して当該倍率ずれを補正するための変形を行い、当該変形において画素データの追加が行われる場合は、当該スクリーンパターンに対し、前記記憶手段に保持された画素データを追加するステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
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