JP5206588B2 - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法および画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関する。さらに詳述すると、画素を削除することにより画像データの画像縮小補正を行う画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関する。

近年、ますます画像形成装置の性能に対する要求が高まってきているが、画像形成処理の高速化、高精細化や高品質化への要求に応えるためには、種々の考慮すべき問題点がある。例えば、自動両面印刷においては、定着加熱による微小な紙縮みにより、転写紙の第１面と第２面とに形成される形成画像の位置ズレを生じさせてしまう可能性がある。また、電子写真方式のカラー印刷では、高速化に有利なタンデム方式が好適に採用されているが、各色の画像形成ユニットによる画像形成の際の位置ズレを生じさせてしまう可能性がある。

上述のような位置ズレによる画質の低下を抑制するために、画像形成する前に、検出された変化量あるいは予期される変化量に応じて、元の画像データに対して画素を挿入または削除する処理を施し、画像データを望ましい画像サイズへ補正することが提案されている。しかしながら、画素の挿入または削除といった画像操作に周期性がある場合には、その画素操作の空間周波数でのスジムラ、モアレなどの形成画像の画質劣化を生じさせてしまうという問題が有り、回避策を講じる必要がある。

図１３に画素削除による画像縮小補正処理の一例を示す模式図を示す。なお、図１３では、画素が「□」により示され、画素の２次元配列として画像データの画像が示されている。また、グレイで示した画素は、削除画素６１２に対応する。図１３において、画像データ６１０は、画像縮小補正処理前の画像のデータ（元画像）を例示し、画像データ６００は、画素削除により画像が副走査方向に縮小された後の画像のデータ（縮小画像）を例示する。図に示した処理後の画像データ６００は、原画像データ６１０に対して、１０走査ライン毎に１走査ラインの画素を削除したものであり、画素の削除に従って、後続する画素が縮小方向にシフトされ、削除画素数分（図中の「縮小量」に該当する画素数分）で縮小されている。しかしながら、処理後の画像データ６００のように、画素が一定間隔で削除される場合には、画素削除により位置ズレが補正されたとしても、その周期性により、形成画像において視覚的に顕著なスジ状濃度ムラ、いわゆる、バンディングといった画像欠陥を生じさせる可能性がある。

バンディングは、人間の視覚特性に強く依存しており、５〜１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇ程度の空間周波数の濃度ムラが最も目立つことが知られている。これは、観察距離を３５０ｍｍと仮定すると、０．８〜１．６ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数に相当する。例えば、４８走査ライン毎に１走査ラインの画素を削除することによって、画像を約２％縮小することができるが、解像度が１２００ｄｐｉ（dot per inch）である場合には、約１ｃｙｃｌｅ／ｍｍの濃度変調が生じてしまい、視覚上バンディングが顕著となってしまうことが予想される。

特許文献１には、対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、挿入画素の挿入位置として特定する挿入位置特定手段と、画像領域の画素よりも低濃度の階調値が設定される挿入画素を、特定された挿入位置に挿入し、挿入に応じて画素を拡大方向にシフトさせる画素挿入手段とを有し、対象となる画像データに対してバンディングの発生を抑えつつ画像拡大補正を行う画像処理装置が開示されている。

また、バンディングの程度の評価方法としては、例えば、非特許文献１に開示される方法がある。なお、本明細書において「バンディング値」とは、非特許文献１の評価方法に開示されているバンディング値の算出方法に準じて算出した値をいい、その値が大きいほどバンディングが目立つことを意味する。

上述したように、従来の画素削除による画像縮小補正（図１３参照）においては、バンディングの発生による画像欠陥が生じるという問題があった。また、特許文献１には、画像の微小拡大補正によりバンディングの発生を抑えた画像補正方法が開示されているが、バンディングの発生を抑えた画素削除による画像縮小補正については開示されておらず検討の余地が残されていた。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増加を低減し、かつ、作像中の画像劣化があっても形成画像のバンディングを抑制することを可能とする画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１に記載の画像処理装置は、対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理装置であって、対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、削除画素の削除位置として特定する削除位置特定手段と、削除位置特定手段により特定された削除画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトさせる画素削除手段と、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域における画素であって、削除画素に隣接する隣接画素の階調値を変更する階調値変更手段とを備えるものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、縮小方向での縮小率に対応した画素の削除間隔を判定する判定手段を備え、削除位置特定手段は、削除間隔に応じた削除位置を特定するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の画像処理装置において、入力される原画像データに対してスクリーン処理を施すスクリーン処理手段を備え、削除位置特定手段は、スクリーン処理のパターン特性に応じて、画像領域を識別し、削除位置を特定するものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像処理装置において、スクリーン処理手段は、原画像データの階調を、万線の線幅または網点の大きさによって表現し、削除位置特定手段は、画素の削除間隔と、万線または網点の繰返し周期および位相とに応じて、削除位置を特定するものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４までのいずれかに記載の画像処理装置において、画素を分割して高解像度化する解像度変換手段を備え、対象となる画像データは、解像度変換手段により少なくとも所定方向について高解像度化されているものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５までのいずれかに記載の画像処理装置において、縮小方向は、主走査方向または副走査方向、またはこれらの両方であるものである。

また、請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から６までのいずれかに記載の画像処理装置と、光ビームにより感光体を像状露光させることによって画像形成を行う画像形成手段とを備え、画像形成手段は、画像データの隣接画素に応じた露光量を、階調値変更手段により変更された隣接画素の階調値に応じて既定露光量よりも多くするものである。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、両面印刷が指定される場合に、転写部材の第２面に対する画像形成処理について、画像処理装置に画像縮小補正を行わせるものである。

また、請求項９に記載の画像処理方法は、対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理方法であって、対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、削除画素の削除位置として特定する削除位置特定処理と、削除位置特定処理により特定された削除画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトさせる画素削除処理と、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域における画素であって、削除画素に隣接する隣接画素の階調値を変更する階調値変更処理とを行うようにしたことを特徴とする画像処理方法。

また、請求項１０に記載の画像処理プログラムは、画像処理装置に、対象となる画像データに対して画像縮小補正を実行させる画像処理プログラムであって、対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、削除画素の削除位置として特定する削除位置特定処理と、削除位置特定処理により特定された削除画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトさせる画素削除処理と、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域における画素であって、削除画素に隣接する隣接画素の階調値を変更する階調値変更処理とを実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

本発明によれば、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することができる。

本発明に係る画像形成装置の概略構成図の一例である。 画像形成装置の制御ユニットの機能ブロック図の一例である。 ＧＡＶＤの機能ブロック図の一例である。 画像縮小補正処理を示す図であって、（Ａ）削除画素が画像部の場合、（Ｂ）削除画素が非画像部の場合、を示す。 図４に示す画像縮小補正処理における問題点を説明するための図である。 画像処理部のデータフロー図の一例である。 第１の実施形態の画像縮小補正処理を説明する図である。 画像処理部のデータフロー図の他の例である。 第２の実施形態の画像縮小補正処理を説明する図である。 画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示す図である（実施例１）。 解像度変換される場合の画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示す図である（実施例２）。 両面印刷に使用した画像を示す図である（実施例３）。 画素削除による画像縮小補正処理の実施形態を模式的に示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態（以下、「実施形態」という。）について、図面を用いて説明するが、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本実施形態では、画像処理装置の一例として、コピー、ファクシミリ、スキャナ、プリント等の画像を扱う複合機能を有する複合機１００を用いた例を説明する。

（ハードウェア構成と画像形成動作）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例である複合機１００の実施形態を示す。図に示した複合機１００は、半導体レーザ素子、ポリゴンミラーなどの光学要素を含む露光装置１０２と、感光体ドラム、帯電装置、現像装置などを含む像形成部１２５と、定着ユニット、搬送ベルト、中間転写ベルトなどを含む転写・定着ユニット１３０とを含んで構成される。

露光装置１０２は、図示しないレーザ出力ユニットを含み、レーザ出力ユニットから射出された光ビームは、図示しないシリンドリカルレンズにより集光され、ポリゴンミラー１０４により、反射ミラー１０６へと偏向される。光ビームＬは、図示した実施形態ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した数発生されていて、各々結像レンズを経て、感光体ドラム１１５Ｋ〜Ｍを像状露光し、静電潜像を形成する。

形成された静電潜像は、各色の感光体ドラム１１５が回動するにつれて現像ユニット１２０へと搬送される。静電潜像は、現像剤により現像され、感光体ドラム１１５上に現像剤像が形成され、担持される。現像剤像は、感光体ドラム１１５の回動につれて、転写・定着ユニット１３０へと搬送される。転写・定着ユニット１３０は、給紙カセット１０８、１０９、１１０と、給紙ユニット１１１、１１２、１１３と、縦搬送ユニット１１４と、搬送ベルト１１６と、定着ユニット１１７とを含み構成される。各給紙カセット１０８〜１１０に積載された上質紙やプラスチックシートなどの転写部材は、それぞれ各給紙ユニット１１１〜１１３により給紙され、縦搬送ユニット１１４により感光体ドラム１１５に当接する位置まで搬送される。

各色の感光体ドラム１１５上の現像剤像は、転写バイアス電位の下で搬送ベルト１１６に静電吸着された転写部材に転写される。転写後、画像が形成された転写部材は、定着ユニット１１７に供給される。定着ユニット１１７は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材を含んで構成されていて、転写部材と多色現像剤像とを加圧加熱し、形成された画像を転写部材上に定着させる。この定着時の加熱処理は、転写部材に微小な縮みを生じさせる可能性を含んでいる。

定着後の印刷物は、排紙ユニット１１８により、排紙トレイ１１９上に排紙される。また両面印刷を行う場合には、印刷物は、分離爪１２１を上側にセットすることにより、排紙トレイ１１９上に導かれずに、両面印刷用給紙ユニット１２２に、搬送されることとなる。その後、両面印刷用給紙ユニット１２２に搬送された印刷物は、裏面に画像を転写するために再給紙される。画像が両面に形成され定着された両面印刷物は、分離爪１２１を下側にセットすることにより、排紙トレイ１１９上に排紙されることとなる。

さらに本実施形態の複合機１００は、詳細な説明は省略するが、図示しない画像読取ユニットを含み構成され、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）によりコンタクト・ガラス上に搬送された原稿を画像読み取りする構成とされている。

図２は、複合機１００の制御ユニット２００の機能ブロック図の一例を示す。制御ユニット２００は、スキャナ部２０２と、プリンタ部２０８と、主制御部２３０とを含んで構成されている。スキャナ部２０２は、画像を読み取る手段として機能しており、図示しないスキャナが読み取った信号をＡ／Ｄ変換して黒オフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ（Video Processing Unit）２０４と、取得された画像に対して所定の画像処理を行うＩＰＵ（Image Processing Unit）２０６とを含んで構成されている。スキャナ部２０２が取得した読み取り画像は、直接あるいは、一旦画像メモリなどに格納された後、ディジタル画像データ（以下、単に画像データともいう）としてプリンタ部２０８へと送られる。

プリンタ部２０８は、スキャナ部２０２または画像メモリから入力される画像データに応じてプリンタ部２０８の全体を統括的に制御するＧＡＶＤ（Gate Array Video Driver）２１０と、ＧＡＶＤ２１０が出力する信号により半導体レーザ素子を駆動させるための電流を半導体レーザ素子に供給するＬＤ（Laser Diode）ドライバ２１２と、半導体レーザ素子を実装し、感光体ドラムに静電潜像の結像を行なうＬＤユニット２１４とを含んで構成される。

また、スキャナ部２０２およびプリンタ部２０８は、インタフェース部２１６を介して主制御部２３０と接続されていて、主制御部２３０の指令により、画像読み取りおよび画像形成が制御されている。主制御部２３０は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ（Central Processing Unit）という）２２０と、ＣＰＵ２２０の初期設定データ、制御データ、プログラムなどをＣＰＵ２２０が利用可能に格納するＲＯＭ（Read Only Memory）２２４と、ＣＰＵ２２０が処理のために使用する処理空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）２２２と、画像データを格納する画像メモリ２２６とを含み、システムバスによって相互接続されている。ＣＰＵ２２０は、特に限られるものではなく、例えば、ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）シリーズ、またはその互換ＣＰＵなどとすることができる。

さらに主制御部２３０は、オペレータからの指示を待ち受ける操作部２２８を含んで構成され、オペレータは、操作部２２８を介して、給紙トレイ、濃度、両面印刷指定、印刷部数などの印刷パラメータの設定や処理のスタート指示を行うことができる。ＣＰＵ２２０は、操作部２２８からのオペレータからの指令を受領して、指令に対応する処理を実行するプログラムモジュールを呼び出し、コピー、ファクシミリ、スキャナ、イメージストレージなどの処理を実行させる。例えば、コピーのスタート要求を受領した場合には、ＣＰＵ２２０は、スキャナ部２０２に対して画像読取りの実行を指令し、読取られた画像データを印刷パラメータとともにプリンタ部２０８へ出力させ、画像形成処理の実行を指令する。

また、主制御部２３０は、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢなどのパラレル・インタフェース（Ｉ／Ｆ）、シリアルバス・インタフェース（Ｉ／Ｆ）、またはイーサネット（登録商標）に接続するためのネットワーク・インタフェース（Ｉ／Ｆ）などを実装することができ、プリンタ部２０８は、ホスト・コンピュータからの画像データを受取って、画像形成処理を実行することもできる。

図３は、ＧＡＶＤ２１０の機能ブロックの一例を示す。ＧＡＶＤ２１０は、入力される画像データを格納するメモリブロック２４０を備えていて、入力された画像データに対して速度変換およびフォーマット変換を施して、画像処理部（本発明に係る画像処理装置）２４２に渡している。画像処理部２４２は、メモリブロック２４０から画像データを読込んで、画像データの解像度変換処理、スクリーン処理および画素削除による画像縮小補正処理などを実行する。画像データは、主走査方向に規定される主走査ラインアドレス値および副走査方向に規定される副走査ラインアドレス値により、感光体ドラム１１５に対して露光される位置が規定されている。

出力データ制御部２４４は、画像処理部２４２が生成した画像データに対応する駆動制御信号を生成し、ＬＤドライバ２１２に伝送する。駆動制御信号を受領したＬＤドライバ２１２は、画像データに対応する駆動制御信号とＰＬＬ（Phase Locked Loop）２４６とにより、１走査ライン毎に位相が設定された動作クロックに従い、ＬＤユニット２１４を駆動し、半導体レーザ素子の発光時間や発光量を制御することによって、１主走査ライン毎に、感光体ドラム１１５上の静電潜像を制御する。

（画像縮小補正処理）
本発明者は、上記したような従来の課題を解決すべく鋭意研究した結果、バンディングの発生を抑えることができる画像縮小補正処理として、対象となる画像データ中において、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の所定の位置を削除画素の削除位置として特定し、特定された削除位置の画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトする画像縮小補正処理に係る発明をした。

この画像縮小補正処理について、図４を参照して説明する。図４（Ａ）,（Ｂ）は、画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示している。図４では、画素が「□」により示され、画素の２次元配列として画像データの画像が示されている。また「■」が標された画素は、転写部材上でトナーが転写される画像部に対応する階調値が設定された画素（既定濃度以上の階調値が設定される画素）であること示し、それ以外は、非画像部に対応する階調値が設定された画素（既定濃度より低い階調値が設定される画素）であること示している。

図４には、６走査ライン毎に３走査ラインの万線（黒画素からなる万線）を含む画素削除前の画像データ（図中の「元画像」）と、画素削除後の画像データ（図中の「縮小画像」）との例が示されおり、（Ａ）に、画像縮小補正の削除画素が画像部（図中の「■」）の場合、また（Ｂ）に、画像縮小補正の削除画像が非画像部（図中の「□」）の場合の２種類の画素削除操作による画像縮小補正された例が示されている。ここで、各主走査ラインアドレス値における後続する画素列は、縮小方向である副走査に沿った方向にシフトさせられている（図中の矢印：（シフト））。

ここで、それぞれの縮小画像データについて、非特許文献１に開示される評価方法に準じた方法によって、出力された形成画像のバンディングを評価したところ、図４（Ａ）のほうが図４（Ｂ）よりもバンディングが目立たないことを確認した。これは、黒画素からなる万線画素（画像部）を削除する方が、白画素（非画像部）を削除するよりも、スジ状濃度ムラを抑制できることを示している。換言すれば、万線の太さを変えないことよりも万線の間の間隔を変えないほうがバンディングを抑制できるということを示している。

しかしながら、この画像縮小補正処理について更に検討を加えた結果、当該画像縮小補正処理は、理想的な作像条件においては好適な実施結果を得ることができるが、経時による現像剤の劣化などにより潜像に忠実な画像が作像できない場合、例えば、画像の削除部位が作像プロセス中にスキャベンジ（現像時に像形成体上に既に形成されているトナー像を掻き取る現象）などで劣化する場合などにおいて、有効にバンディングが抑制できない場合が生じることを知見した。

この点について、図５を参照しつつ説明する。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、解像度１２００ｄｐｉ（dot per inch）、２００スクリーン線数（line per inch）の密度の主走査方向に平行な万線の模式図を示しており、点線は露光プロファイル、実線はそれによって形成された潜像の電位分布をそれぞれ示している。

図５（Ａ）は、４画素中２画素が万線部（以下、画像部と同義で用いる）となっており、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の万線部を一画素分削除した場合を示している。ここで、トナーが負に帯電している場合、潜像のうち現像バイアスより負に小さい電位の部分にトナーは現像される（図中の斜線部）。また、露光プロファイルが同じでも、すその部分の重ねあわせがあるため、２画素が万線部である図５（Ａ）と比較して図５（Ｂ）の斜線部の幅は半分以下になっていることがわかる。このため、図５（Ｂ）では万線と万線の間の間隔は広くなってしまう。

ここで、感光体感度や書き込み解像度、露光パワーの組み合わせによっては、２画素重なった万線部と１画素のみ万線部のトナーの現像される部分の幅の比が２：１になる条件も可能ではあるが、その場合でも感光体から紙へ転写するときにトナーがすべて転写されないなどの劣化要因で画像が潜像比を忠実に再現できない場合も多い。特に、付着量が少ないと劣化も目立ちやすい（転写率が下がると画像が細る）ため、削除対象部位は細くなりがちである。したがって、潜像上で万線部と万線部の間隔を変えずに縮小操作を行っても、実画像では削除部位の細りによって万線間の間隔が変わっており、かえってバンディングが目立ってしまう可能性もある。

そこで、上記課題を解決するために、本発明者が更なる鋭意研究を行った結果、以下に詳細に説明するように、本発明に係る画像形成装置は、削除位置の隣接画素に相当する画像データの露光量を通常の露光量よりも多くすることにより、すなわち、図５（Ｃ）のように現像量を増やして実画像上で削除部位の細りを防止して、バンディングを抑制することができる画像縮小補正処理を実現可能とするものである。なお、「通常の露光量」とは、画像データの階調値に応じた画像形成を行うための既定露光量を指す。

（第１の実施形態）
以下、本発明に係る画像形成装置が実行する画像縮小補正処理（本発明に係る画像処理方法）の実施形態（第１の実施形態）について詳細を説明する。図６は、図３に示した画像処理部２４２におけるデータフローを示す。本実施形態の画像処理部（画像処理装置）２４２は、スクリーン処理部（スクリーン処理手段ともいう）２５０と、画素削除部（画素削除手段ともいう）２５２と、削除位置特定部（削除位置特定手段ともいう）２５４と、補正量判定部（判定手段ともいう）２５６と、露光量補正部（階調値変更手段ともいう）２５７と、パラメータ記憶部２５８とを含み構成され、メモリブロック２４０から取得した画像データ（原画像データともいう）について、スクリーン処理および画素削除による画像縮小補正処理を施して、処理後の画像データを出力データ制御部２４４へ出力する。

スクリーン処理部２５０は、各色の原画像データに対して所定のスクリーン・パターンでスクリーニングを実行し、所定の解像度の画像データを生成して、画素削除部２５２へ出力する。またスクリーン処理部２５０は、万線や網点などのスクリーン・パターンの種類やスクリーン線数といった特性値を、補正量判定部２５６に対して出力する。さらにスクリーン処理部２５０は、上記パターンの特性値と、パターンの位相情報とを削除位置特定部２５４へ出力する。ここで、位相情報とは、削除位置特定部２５４側で、スクリーン処理部２５０が施したスクリーン・パターンの画像領域を識別するために、基準となる情報である。

パラメータ記憶部２５８は、例えば定着加熱時の転写部材の縮みに対して画像縮小補正を行う場合には、その際の画素の削除数あるいは削除間隔を算出するために、転写部材の種類と、種類毎に縮み量の見込値から算出した縮小率とを対応づけるルックアップテーブル（ルックアップテーブルＡともいう）や、スクリーンパターンに応じて削除画素の隣接画素の階調値を変更するルックアップテーブル（ルックアップテーブルＢともいう）などを格納している。なお、縮小率は、主走査方向および副走査方向について、個別に登録することができる。

補正量判定部２５６は、印刷パラメータによって特定される転写部材の種類の識別値を検索キーとして、ルックアップテーブルＡから取得される縮小率と、スクリーン処理部２５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値と、画像データの解像度とに応じて、スクリーン・パターンの周期によって規定される画素の削除間隔を求め、削除位置特定部２５４へ出力する。なお、この画素の削除間隔は、適切な演算手段により算出する構成とすることができる。他の実施形態では、また、上述のパラメータの代表値と、この削除間隔とを対応付ける所与のルックアップテーブルを参照することによって求める構成とすることもできる。

削除位置特定部２５４は、スクリーン処理部２５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値および位相情報と、補正量判定部２５６から入力される画素の削除間隔とから、適切な画素削除位置を特定し、その削除位置情報を画素削除部２５２へ出力する。画素削除部２５２は、削除位置特定部２５４から入力された削除位置情報に従って、スクリーン処理部２５０から入力される画像データに対して、画素データを削除し、この画素データの削除に応じて、後続する画素が縮小方向にシフトするように画像データを操作する。

露光量補正部２５７は削除位置の隣接画素を特定し、ルックアップテーブルＢを参照して隣接画素の露光量を増やすようにその階調値を変更する。

以下、本実施形態における上記削除位置の特定について、画素削除の特定の様態を例示して、説明を加える。図７に、画素削除の様態を一例として示す。なお、図７では、画素が「□」により示され、画素の２次元配列として画像データの画像が示されている。また「■」が標された画素は、転写部材上でトナーが転写される画像部に対応する階調値（本実施形態では１００とする）が設定された画素（既定濃度以上の階調値が設定される画素）であること示し、それ以外は、非画像部に対応する階調値（本実施形態では０とする）が設定された画素（既定濃度より低い階調値が設定される画素）であること示している。

画像データ５１０は、画素削除前の画像のデータを例示し、画像データ５００は、画素削除によって画像が副走査方向に縮小された画像のデータを示している。画像データ５１０は、解像度が１２００ｄｐｉであり、２００スクリーン線数の主走査方向に平行な万線スクリーン処理が施されている。なお、解像度は、単位長さ当たりの画素数によって定義され主走査方向および副走査方向について同一であっても同一でなくともよいが、説明の便宜上、同一である実施形態について例示的に説明する。

処理後の画像データ５００は、８スクリーン周期毎に、１走査ライン分の削除画素５１２が削除され、画像データ５１０を副走査方向に約２％縮小したものである。処理後の画像データ５００では、画像部に対応する画素からなる画像領域（既定濃度以上の階調値が設定された万線などに対応する画素からなる画像領域）の略中央の位置に、画像部に対応する画素が削除されている。

そして、各主走査ラインアドレス値における後続する画素列は、縮小方向である副走査方向にシフトしている。なお、「画像領域の略中央の位置」とは、画像領域の中心近傍の画素位置をいい、その中心は、例えば、所定の縮小方向について、画像領域が偶数の画素長さを有する場合には、画像領域をちょうど二分する位置、画像領域が奇数の画素長さを有する場合には、その画素長さＭを２で割った商をＱとし、画像領域をＱ画素と（Ｍ−Ｑ）画素とで二分する位置によって定義される。

すなわち、図６に示した補正量判定部２５６は、縮小方向である副走査方向について、解像度とスクリーン線数から、１スクリーン周期当たりの画素数ｎを算出し、縮小率に適合するように、１走査ライン分の画素を削除させるスクリーン周期の数Ｎを求める。削除位置特定部２５４は、１スクリーン周期当たりの画素数ｎと、スクリーン処理部２５０から入力される位相情報から、万線に対応する画像領域を識別し、万線の略中央となる位置を特定し、例えばカウンタなどによってスクリーン周期の数をカウントしながら、Ｎスクリーン周期毎に削除位置として特定する。また、画素削除部２５２は、走査ライン単位毎に画像データを処理し、削除位置特定部２５４により特定されたタイミングで、画像データを削除する。これにより、画像データが副走査方向に縮小される。

ただし、本実施形態は、画像縮小補正は、Ｎスクリーン周期毎に１走査ライン分の画素を削除し、｛１＋１／（Ｎ×ｎ＋１）｝×１００［％］の縮小率とするものに限定されるものではない。例えば、Ｎ_１スクリーン周期毎に行なう１走査ライン分の画素削除と、Ｎ_２スクリーン周期毎に行なう１走査ライン分の画素削除とを組み合わせることよって、複雑な演算を要することなく、より精細に所望の縮小率を得ることができる。

さらに、露光量補正部２５７は、削除画素５１２に隣接する画素であり、画像部である隣接画素５１１の階調値を変更する処理、本実施形態では、階調値を１００→１２０に増やす処理を行う。これにより、隣接画素に対応する部分の露光量が多くなるように制御がなされる。なお、削除画素５１２に隣接する画素であっても、非画像部についての階調値は０のまま変更しない。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、各機能手段の連携による画素削除により、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することができる。

また、一般に、万線や網点によって表現される形成画像では、バンディングが目立ちやすい傾向にあるが、本実施形態の画像縮小補正では、余分な演算コストやメモリコストをかけずに、好適にバンディングの発生を抑制することができる。さらに、隣接画素の階調値を変更し、露光量を多くするよう制御することで、バンディング抑制の高精度化を図ることができる。また、いずれの手段も複雑な演算を必要とすることがないので処理量を抑えつつ、微小な縮小が可能でバンディングの目立たない画像処理を実現することができる。

また、画像処理部２４２が定着加熱時の転写部材の縮みを考慮した縮小率を保持しているため、両面印刷が指定される場合に、第２面の印刷の際に画像縮小補正を行なうことにより、両面の形成画像間の位置ズレを好適に抑制することが可能となる。また上述では、副走査方向への画像縮小補正を例として説明してきたが、主走査方向を縮小方向としても同様に、画像縮小補正を施すことができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明に係る画像形成装置が実行する画像縮小補正処理（本発明に係る画像処理方法）の他の実施形態（第２の実施形態）について詳細を説明する。なお、第１の実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。

図８は、図３に示した画像処理部の別の実施形態のデータフローを示す。画像処理部（画像処理装置）３４２は、スクリーン処理部（スクリーン処理手段）３５０と、解像度変換部（解像度変換手段）３６０と、画素削除部（画素削除手段）３５２と、削除位置特定部（削除位置特定手段）３５４と、補正量判定部（判定手段）３５６と、露光量補正部（階調値変更手段）３５７と、パラメータ記憶部３５８とを含み構成され、メモリブロック２４０から取得した原画像データについて、スクリーン処理、高解像度化処理、および画素削除による画像縮小補正処理を施して、処理後の画像データを出力データ制御部２４４へ出力する。

第１の実施形態と同様に、スクリーン処理部３５０は、各色の原画像データに対してスクリーニングを実行し、所定の解像度の２値化された画像データを生成し、解像度変換部３６０へ出力する。またスクリーン処理部３５０は、スクリーン・パターンの特性値を補正量判定部３５６へ出力し、上記パターンの特性値と、位相情報とを削除位置特定部３５４へ出力する。

解像度変換部３６０は、入力された画像データの各画素を分割して、高解像度化された画像データを画素削除部３５２へ出力する。解像度変換部３６０は、例えば、入力解像度１２００ｄｐｉの画像データを、主走査ラインアドレスおよび副走査ラインアドレスで４分割し、解像度４８００ｄｐｉの画像データに変換することができる。この場合、入力画像データの１画素は、４×４の画素に分割され、各分割画素には、同一の階調値を設定することができる。

パラメータ記憶部３５８は、図６に示したものと同様の機能構成を備えるため、説明は割愛する。補正量判定部３５６は、ルックアップテーブルＡから取得する縮小率と、スクリーン処理部３５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値と、解像度変換後の画像データの解像度とに応じて、スクリーン周期によって規定される画素の削除間隔を求め、削除位置特定部３５４へ出力する。

削除位置特定部３５４は、スクリーン処理部３５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値および位相情報と、補正量判定部３５６から入力される画素の削除間隔とから、好適な画素削除位置を特定し、その削除位置情報を画素削除部３５２へ出力する。また、画素削除部３５２は、削除位置特定部３５４から入力された削除位置情報に従って、解像度変換部３６０から入力される画像データに対して、画素を削除するための画素データを追加し、この画素の削除に応じて、後続する画素が縮小方向にシフトされる。

露光量補正部３５７は削除位置の隣接画素を特定し、ルックアップテーブルＢを参照して隣接画素の露光量を増やすように隣接画素階調値を変更する。

以下、本実施形態の上記削除位置の特定について、画素削除の様態を例示して説明を加える。図９に、解像度変換される場合の画素削除の様態を一例として示す。高解像度化画像データ５６０は、高解像度化後であって画素削除前の画像のデータを例示し、画像データ５７０は、画素削除により画像が副走査方向に縮小された画像のデータを例示する。画像データ５６０は、解像度が１２００ｄｐｉ、２００スクリーン線数の主走査方向に平行な万線スクリーン処理が施された画像データが、主・副走査方向について４倍密度で高解像度化されている画像データである。

図９に示した処理後の画像データ５７０は、２スクリーン周期毎に、１走査ライン分の削除画素５７２が削除され、図７の場合と同様に、画像データ５６０が副走査方向に約２％縮小されている。処理後の画像データ５７０は、画像部に対応する画素からなる万線の略中央の位置に、画像部に対応する画素が削除されている。そして、後続する画素列は、縮小方向である副走査方向にシフトされている。

図８に示した補正量判定部３５６は、縮小方向である副走査方向について、変換後の解像度とスクリーン線数とから、１スクリーン周期当たりの画素数ｎ’を算出し、縮小率に適合するように、１走査ライン分のスクリーン周期の数Ｎ’を求める。なお、画素数ｎ’は、高解像度化前の画像データの画素数ｎに、高解像度化の倍密度Ｐを乗算した値となる。削除位置特定部３５４は、１スクリーン周期当たりの画素数ｎ’と、スクリーン処理部３５０から入力される位相情報とから、万線に対応する画像領域を識別し、万線の略中央となる位置を、Ｎ’スクリーン周期毎に削除位置として特定する。これにより、画像データが副走査方向に縮小される。

さらに、露光量補正部３５７は、削除画素５７２に隣接する画素である隣接画素５７３,５７４の階調値を変更する処理、本実施形態では、階調値を１００→１２０に増やす処理を行う。これにより、隣接画素に対応する部分の露光量が多くなるように制御がなされる。このようにすることにより、ライン細り（かすれ）などがおきにくくなっている。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、第１の実施形態にさらに高解像度化処理を行うことによって、より好適に形成画像上のバンディングを抑制することができる。

以上説明した各手段が実行する処理は、アセンブラ、Ｃ言語などのプログラミング言語などで記述されたコンピュータで実行可能なプログラムにより実現でき、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＳＤカード、ＭＯなど装置から読み取り可能な記録媒体に格納して頒布することや、電気通信回線を通じてダウンロードすることもできる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。
＜実施例１＞
本実施例においては、画像形成装置としてｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（登録商標）相当機を使用した。画像形成に使用した画像データは、解像度１２００ｄｐｉ、２００線数の密度の主走査方向に平行な万線を使用した（図１０（Ａ））。この画像データに対し、２％の縮小画像データ（図１０（Ｂ）〜（Ｄ））を作成し、画像のバンディング値を評価した。

図１０（Ａ）は縮小前の画像、図１０（Ｂ）は削除画素が画像部である縮小画像データ、図１０（Ｃ）は削除画素が非画像部である縮小画像データ、図１０（Ｄ）は削除画素が画像部であって、かつ隣接画素の階調値を変更（１００→１２０）した縮小画像データを示している。それぞれの画像データについて出力された形成画像のバンディングを同一被験者が目視で評価した。

図１０の各パターンの画像データによる形成画像に対する評価結果を表１に示す。本実施例では、目視評価のレベルを以下に示すレベル１〜レベル５の５段階で評価した（表２,表３も同様）。なお、バンディングレベルはスジ状濃度ムラの認識レベルであるため、白スジでも黒スジでも「目立つ度合い」が同じであれば同じレベルで評価することができる。
レベル１：スジ状濃度ムラが顕著に目立つ
レベル２：スジ状濃度ムラが目立つ
レベル３：スジ状濃度ムラが認識される
レベル４：スジ状濃度ムラがほとんど認識されない
レベル５：スジ状濃度ムラが認識されない

本実施例により、黒画素からなる万線画素を削除のみを行った場合（図１０（Ｂ））よりも、黒画素からなる万線画素を削除に併せて隣接画素の階調値を変更する（図１０（Ｄ））ことにより、より効果的にスジ状濃度ムラを抑制できることが確認できた。

＜実施例２＞
本実施例においては、画像形成装置としてｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（登録商標）相当機を使用した。画像形成に使用した画像データは、解像度１２００ｄｐｉ、２００線数の密度の主走査方向に平行な万線、モノクロ２値表現でスクリーン・パターンが施されたものを４倍密度で高解像度化したデータに相当する画像データを使用した（図１１（Ａ））。この画像データに対し、０．４％の縮小画像データ（図１１（Ｂ）〜（Ｄ））を作成し、画像のバンディング値を評価した。

図１１（Ａ）は縮小前の画像、図１１（Ｂ）は削除画素が画像部である縮小画像データ、図１１（Ｃ）は削除画素が非画像部である縮小画像データ、図１１（Ｄ）は削除画素が画像部であって、かつ隣接画素の階調値を変更（１００→１２０）した縮小画像データを示している。それぞれの画像データについて出力された形成画像のバンディングを同一被験者が目視で評価した。

図１１の各パターンの画像データによる形成画像に対する評価結果を表２に示す。

本実施例により、黒画素からなる万線画素を削除のみを行った場合（図１１（Ｂ））よりも、黒画素からなる万線画素を削除に併せて隣接画素の階調値を変更する（図１１（Ｄ））ことにより、より効果的にスジ状濃度ムラを抑制できることが確認できた。

＜実施例３＞
本実施例においては、画像形成装置としてｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００（登録商標）相当機を使用した。出力用紙は中性紙（ＮＢＳリコー タイプ６２００）を使用し、図１２に示す画像を評価機により両面出力した。画像形成に使用した画像データは、解像度１２００ｄｐｉであるが、画像形成時には４倍密度で高解像度化したデータに相当する画像データを使用した。評価機で、上記出力用紙を使用すると、定着時に０．２４（%）用紙が縮むことが実験により確認されていることから、両面出力における第１面の印刷時には、画像データをそのまま出力し、第２面の印刷時には、０．２４（%）縮小した縮小画像データを使用した。

縮小画像データは、削除画素が画像部の場合（図１１（Ｂ））、非画像部の場合（図１１（Ｃ）、削除画素が画像部であって、かつ隣接画素の階調値を変更（１００→１２０）した場合（図１１（Ｄ））の画像データである。それぞれの画像データについて出力された形成画像のバンディングと第一面と二面の位置ずれを評価した。

表３に評価結果を示す。第一面と二面の位置ずれは、位置ずれが目視で確認できないレベル○とし、目視にて確認できるレベルを×とした。

本実施例により、両面印刷時に第二面印刷画像の黒画素を削除し、隣接画素の階調値を変更した縮小画像とすることにより、第一面二面の位置ずれとスジ状濃度ムラを同時に抑制できることが確認できた。

１００ 複合機
１０２ 露光装置
１０４ ポリゴンミラー
１０６ 反射ミラー
１０８〜１１０ 給紙カセット
１１１〜１１３ 給紙ユニット
１１４ 縦搬送ユニット
１１５ 感光体ドラム
１１６ 搬送ベルト
１１７ 定着ユニット
１１８ 排紙ユニット
１１９ 排紙トレイ
１２０ 現像ユニット
１２１ 分離爪
１２２ 両面印刷用給紙ユニット
１２５ 像形成部
１３０ 転写・定着ユニット
２００ 制御ユニット
２０２ スキャナ部
２０４ ＶＰＵ
２０６ ＩＰＵ
２０８ プリンタ部
２１０ ＧＡＶＤ
２１２ ＬＤドライバ
２１４ ＬＤユニット
２１６ インタフェース部
２２０ ＣＰＵ
２２２ ＲＡＭ
２２４ ＲＯＭ
２２６ 画像メモリ
２２８ 操作部
２３０ 主制御部
２４０ メモリブロック
２４２ 画像処理部
２４４ 出力データ制御部
２４６ ＰＬＬ
２５０ スクリーン処理部
２５２ 画素削除部
２５４ 削除位置特定部
２５６ 補正量判定部
２５７ 露光量補正部
２５８ パラメータ記憶部
３４２ 画像処理部
３５０ スクリーン処理部
３５２ 画素削除部
３５４ 削除位置特定部
３５６ 補正量判定部
３５７ 露光量補正部
３５８ パラメータ記憶部
３６０ 解像度変換部
５００，５７０,６００ 画像データ（画素削除後）
５１０,６１０ 画像データ（画素削除前）
５１１,５７３,５７４,６１２ 隣接画素
５１２，５７２ 削除画素
５６０ 高解像度化画像データ

特開２００８−３１１６９３号公報

米田純一、"感熱記録システムの濃度ムラ定量化"，FUJIFILM RESEARCH ＆ DEVELOPMENT,No.42,pp40−47,1997

Claims (10)

1. 対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理装置であって、
   前記対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、削除画素の削除位置として特定する削除位置特定手段と、
   前記削除位置特定手段により特定された削除画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトさせる画素削除手段と、
   前記既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域における画素であって、前記削除画素に隣接する隣接画素の階調値を変更する階調値変更手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記縮小方向での縮小率に対応した画素の削除間隔を判定する判定手段を備え、
   前記削除位置特定手段は、前記削除間隔に応じた前記削除位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 入力される原画像データに対してスクリーン処理を施すスクリーン処理手段を備え、
   前記削除位置特定手段は、前記スクリーン処理のパターン特性に応じて、前記画像領域を識別し、前記削除位置を特定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像処理装置。
4. 前記スクリーン処理手段は、前記原画像データの階調を、万線の線幅または網点の大きさによって表現し、
   前記削除位置特定手段は、前記画素の削除間隔と、前記万線または前記網点の繰返し周期および位相とに応じて、前記削除位置を特定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 画素を分割して高解像度化する解像度変換手段を備え、
   前記対象となる画像データは、前記解像度変換手段により少なくとも所定方向について高解像度化されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像処理装置。
6. 前記縮小方向は、主走査方向または副走査方向、またはこれらの両方である、請求項１から５までのいずれかに記載の画像処理装置。
7. 請求項１から６までのいずれかに記載の画像処理装置と、
   光ビームにより感光体を像状露光させることによって画像形成を行う画像形成手段とを備え、
   前記画像形成手段は、前記画像データの前記隣接画素に応じた露光量を、前記階調値変更手段により変更された前記隣接画素の階調値に応じて既定露光量よりも多くすることを特徴とする画像形成装置。
8. 両面印刷が指定される場合に、転写部材の第２面に対する画像形成処理について、前記画像処理装置に前記画像縮小補正を行わせることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理方法であって、
   前記対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、削除画素の削除位置として特定する削除位置特定処理と、
   前記削除位置特定処理により特定された削除画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトさせる画素削除処理と、
   前記既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域における画素であって、前記削除画素に隣接する隣接画素の階調値を変更する階調値変更処理と
   を行うようにしたことを特徴とする画像処理方法。
10. 画像処理装置に、対象となる画像データに対して画像縮小補正を実行させる画像処理プログラムであって、
    前記対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の略中央を、削除画素の削除位置として特定する削除位置特定処理と、
    前記削除位置特定処理により特定された削除画素を削除し、削除に応じて画素を縮小方向にシフトさせる画素削除処理と、
    前記既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域における画素であって、前記削除画素に隣接する隣接画素の階調値を変更する階調値変更処理と
    を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。