JP5423630B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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Description

この発明は画像形成装置および画像形成方法に関し、特に、中間階調をより安定して再現することのできる画像形成装置および画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly to an image forming apparatus and an image forming method capable of reproducing intermediate gradation more stably.

従来から、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置においては、紙媒体へ画像を形成するプロセスとして電子写真方式が採用されている。この電子写真方式では、露光装置を用いて感光体上(典型的には、感光体ドラムや感光体ベルト)に静電潜像を形成し、続いて、この静電潜像を現像することで画像が作られる。   Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine, an electrophotographic system has been adopted as a process for forming an image on a paper medium. In this electrophotographic system, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member (typically, a photosensitive drum or a photosensitive belt) using an exposure device, and then the electrostatic latent image is developed. An image is created.

近年、電子写真方式に対する高画質化への要望が高まっている。たとえば、露光装置の改良により、静電潜像の解像度が2400dpi(dot per inch)までも向上している。   In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality for electrophotography. For example, the resolution of the electrostatic latent image is improved to 2400 dpi (dot per inch) by improving the exposure apparatus.

一方で、このような解像度の向上とともに、プロセスの安定性の向上についても要望が高まっている。すなわち、解像度の向上とプロセスの安定性とは相反すると言われており、解像度を高めつつ、安定性を維持することが重要な技術的課題となっている。このようなプロセスの安定性は、中間階調の仕上がりに影響を与える。   On the other hand, there is a growing demand for improvement in process stability as well as improvement in resolution. That is, it is said that improvement in resolution and process stability are contradictory, and maintaining the stability while increasing the resolution is an important technical issue. Such process stability affects the halftone finish.

一般的に、電子写真方式の画像形成装置では、網点(ハーフトーン)手法を用いて、中間階調が再現される。このハーフトーン手法では、小さな点からなるパターン(ドットパターン)や細い線からなるパターン(ラインパターン)を用いて、その単位面積あたりの着色量(典型的には、トナー付着量)を制御することで、目的とする階調値を再現する。この単位面積あたりの着色量の制御では、複数の階調値にそれぞれ対応付けた複数のスクリーンを予め用意しておき、再現すべき濃度に応じてスクリーンが選択される。一般的なスクリーンは、着色すべき「付着領域」と着色すべきではない「非付着領域」とを所定周期で規則的に配置したものが用いられる。   Generally, in an electrophotographic image forming apparatus, halftones are reproduced using a halftone method. This halftone method uses a pattern consisting of small dots (dot pattern) or a pattern consisting of thin lines (line pattern) to control the amount of color per unit area (typically the toner adhesion). Then, the target gradation value is reproduced. In the control of the coloring amount per unit area, a plurality of screens respectively associated with a plurality of gradation values are prepared in advance, and the screen is selected according to the density to be reproduced. A general screen is used in which “attachment region” to be colored and “non-attachment region” that should not be colored are regularly arranged at a predetermined period.

ここで、特開平5−300378号公報(特許文献1)には、網点(ハーフトーン)手法において周期関数を用いてスクリーンを形成し、発生させたしきい値と該周期関数とに基づいてスクエアドットパターンとチェーンドットパターンとを切り替えて目的とする階調値を再現する手法が開示され、該しきい値を効率よく発生させる技術を開示している。   Here, in JP-A-5-300378 (Patent Document 1), a screen is formed using a periodic function in a halftone method, and based on the generated threshold value and the periodic function. A technique for reproducing a target gradation value by switching between a square dot pattern and a chain dot pattern is disclosed, and a technique for efficiently generating the threshold value is disclosed.

特開平5−300378号公報JP-A-5-300378

一方、電子写真方式においては、図8、9に示されたように、その特性上、極細線や小さな隙間を作像することが不得意である。そのため、1種類のパターンのみ用いるとそのような画像の再現性が落ちる場合がある。   On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9, the electrophotographic method is not good at forming ultrafine lines or small gaps due to its characteristics. Therefore, when only one type of pattern is used, the reproducibility of such an image may be reduced.

図8および図9は、電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。なお、図8および図9には、トナー像を定着させた記録紙の断面図を模式的に示すが、そのサイズについては、実際のものとは必ずしも一致していない。   8 and 9 are diagrams schematically showing a situation where image reproducibility in the electrophotographic system is deteriorated. 8 and 9 schematically show cross-sectional views of the recording paper on which the toner image is fixed, but the size does not necessarily match the actual one.

図8に示すように、主走査方向もしくは副走査方向に所定幅をもつ線状のトナー像を考える。トナー像を形成するための潜像がある程度の幅を有する場合には、潜像と現像ローラとの間の電界は、エッジ効果により電気力線の回り込みが生じても一定方向の電界となるため、トナー像はある程度安定して形成される。そのため、電荷を有するトナーの現像に際して、安定した現像を実行できる。しかし、潜像の有する幅が小さい場合は、現像領域に対してエッジ効果による電気力線の回り込みが顕著になり、電界の方向が安定しない傾向がある。そのため、狭い領域にトナーを安定して付着させることが困難となる。また定着においては、トナー像がある程度広い幅を有する場合には、トナーが一体化するため、記録紙に安定的に定着し得る。これに対して、トナー像が細い場合には、トナーの拡散などによって、記録紙に安定して定着できない場合がある。この場合には、線が「切れた」状態に見えたり、線が全く再現できなくなったりする。   Consider a linear toner image having a predetermined width in the main scanning direction or the sub-scanning direction as shown in FIG. When the latent image for forming the toner image has a certain width, the electric field between the latent image and the developing roller is an electric field in a certain direction even when the electric lines of force wrap around due to the edge effect. The toner image is formed with a certain degree of stability. For this reason, stable development can be performed when developing toner having a charge. However, when the width of the latent image is small, there is a tendency that the electric lines of force wrap around the development area due to the edge effect, and the direction of the electric field tends not to be stable. Therefore, it becomes difficult to stably attach the toner to a narrow area. In the fixing, when the toner image has a certain width, the toner is integrated, so that the toner image can be stably fixed on the recording paper. On the other hand, when the toner image is thin, the toner image may not be stably fixed on the recording paper due to toner diffusion or the like. In this case, the line may appear to be “cut” or the line may not be reproduced at all.

また、図9に示すように、主走査方向もしくは副走査方向に所定幅の隙間(トナーが存在すべきではない部分)をもつトナー像を考える。トナー像の隙間がある程度広い幅を有する場合には、隣接するトナーからの影響を受けたとしても、その隙間を維持することができる。これに対して、隙間が狭い場合には、隣接するトナーの拡散などによって、隙間が埋まってしまう場合がある。   Further, as shown in FIG. 9, a toner image having a gap of a predetermined width (a portion where toner should not exist) in the main scanning direction or the sub-scanning direction is considered. When the gap between the toner images has a certain width, the gap can be maintained even if the toner image is affected by the adjacent toner. On the other hand, when the gap is narrow, the gap may be filled due to diffusion of adjacent toner.

上記の問題については、単に周期関数を用いてパターンを形成したり、パターンの切替を行なったりするだけでは解決できない。   The above problem cannot be solved by simply forming a pattern using a periodic function or switching patterns.

さらに、特許文献1に開示されているように、再生すべき画像の濃度に応じて用いるパターンを切り替える場合、特に、シャドウ部と言われる濃度の濃い部分での階調再現が悪くなるという問題がある。   Furthermore, as disclosed in Patent Document 1, when the pattern to be used is switched according to the density of the image to be reproduced, there is a problem that the gradation reproduction is deteriorated particularly in a dark portion called a shadow portion. is there.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、容易なパターンの切り替えによって中間階調の再現性、特にシャドウ部における階調の再現性を向上させることができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a problem, and an image forming apparatus and an image that can improve the reproducibility of intermediate gradations, particularly the reproducibility of gradations in a shadow portion, by easy pattern switching. The object is to provide a forming method.

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンにより記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第1の領域とトナーを付着するべきでない領域である第2の領域とが定められたパターンとして少なくともドットパターンまたはラインパターンにより構成され、スクリーンを形成するための関数であって、空間周波数の異なる第1の周期関数と第2の周期関数との組み合わせである関数を記憶するための記憶手段と、階調値における所定のしきい値の前後でパターンをドットパターンおよびラインパターンの一方のパターンから他方のパターンに切り替えるとともに、切替後のパターンとして、隣接する第1の領域間の距離が、しきい値を境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、入力画像の階調値に応じて関数の第1の周期関数および第2の周期関数に関するパラメータを特定するための特定手段と、特定されたパラメータに基づき関数に従って用いるスクリーンを生成するためのスクリーン生成手段と、生成されたスクリーンを、トナー画像を形成する領域のうちの対応する領域にマッピングするマッピング手段と、トナー画像を形成する領域ごとに、マッピングされたスクリーンを用いて画像形成を実行するための作像手段とを備え、マッピング手段は、スクリーンに含まれるパターンにおける、第1の周期関数で表わされるラインと第2の周期関数で表わされるラインとの交点で表わされる位置を、トナー画像を形成する領域の画素の中心位置からずれるようにトナー画像を形成する領域にスクリーンをマッピングする。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, an image forming apparatus is an electrophotographic image forming apparatus that forms a toner image on a recording sheet by a plurality of screens respectively corresponding to a plurality of gradation values. Each of the plurality of screens has at least a dot pattern or a line pattern as a pattern in which a first region that is a region where toner is to be adhered and a second region that is a region where toner is not to be adhered is defined. is constructed, a function for forming a screen, a storage means for storing a function which is a combination of the first periodic function and a second periodic function having different spatial frequencies, given in the gradation value with switching to other pattern from one pattern of the dot pattern and a line pattern a pattern before and after the threshold value, switching As a later pattern, depending on the tone value of the input image, the distance between the adjacent first regions is larger on the higher tone value side than on the lower side from the threshold. A specifying means for specifying parameters relating to the first periodic function and the second periodic function of the function, a screen generating means for generating a screen to be used according to the function based on the specified parameters, and the generated screen, Mapping means for mapping to a corresponding area among areas for forming a toner image, and image forming means for executing image formation using a mapped screen for each area for forming a toner image. The means is represented by an intersection of a line represented by the first periodic function and a line represented by the second periodic function in the pattern included in the screen. The positions, maps the screen region for forming a toner image to deviate from the central position of the pixel in the region for forming a toner image.

好ましくは、マッピング手段は、スクリーンに含まれるパターンにおける、第1の周期関数で表わされるラインと第2の周期関数で表わされるラインとの交点で表わされる位置を、対応する画素の中心から1画素内でずれるようにトナー画像を形成する領域にスクリーンをマッピングする。   Preferably, the mapping means sets the position represented by the intersection of the line represented by the first periodic function and the line represented by the second periodic function to one pixel from the center of the corresponding pixel in the pattern included in the screen. The screen is mapped to the area where the toner image is formed so as to shift within the area.

好ましくは、特定手段は、空間周波数により、パターンにおいて隣接する第1の領域間の距離を制御する。 Preferably, the specifying unit controls a distance between adjacent first regions in the pattern by a spatial frequency.

好ましくは、上記関数は、記録紙上の位置ごとにトナー付着の優先度を規定する。
好ましくは、特定手段は、入力画像の階調値に応じて、パラメータとして第1の周期関数と第2の周期関数との組み合わせる比率を定義する係数を特定する。
好ましくは、特定手段はさらに、ラインパターンにおける第1の領域間の距離であるライン間の距離が画像形成装置において形成可能な最小値よりも小なるときに、パターンをラインパターンから白抜きドットパターンに切り替える。
Preferably, the function defines the priority of toner adhesion for each position on the recording paper.
Preferably, the specifying unit specifies a coefficient that defines a combination ratio of the first periodic function and the second periodic function as a parameter according to the gradation value of the input image.
Preferably, the specifying unit further changes the pattern from the line pattern to the white dot pattern when the distance between the lines, which is the distance between the first regions in the line pattern, is smaller than a minimum value that can be formed in the image forming apparatus. Switch to.

本発明の他の局面に従うと、画像形成方法は複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンにより記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法であって、複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第1の領域とトナーを付着するべきでない領域である第2の領域とが定められたパターンとして少なくともドットパターンまたはラインパターンにより構成され、階調値における所定のしきい値の前後でパターンをドットパターンおよびラインパターンの一方のパターンから他方のパターンに切り替えるとともに、切替後のパターンとして、隣接する第1の領域間の距離が、しきい値を境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、入力画像の階調値に応じて、スクリーンを形成するための関数であって、空間周波数の異なる第1の周期関数と第2の周期関数との組み合わせである関数を記憶する記憶装置を参照して、前記定義に基づく関数の第1の周期関数および第2の周期関数に関するパラメータを特定するステップと、特定されたパラメータに基づき関数に従って用いるスクリーンを生成するステップと、生成されたスクリーンを、トナー画像を形成する領域のうちの対応する領域にマッピングするステップと、マッピングされたスクリーンを用いて画像形成を実行するステップとを備え、スクリーンをマッピングするステップでは、スクリーンに含まれるパターンにおける、第1の周期関数で表わされるラインと第2の周期関数で表わされるラインとの交点で表わされる位置を、トナー画像を形成する領域の画素の中心位置からずれるようにトナー画像を形成する領域にスクリーンをマッピングする。 According to another aspect of the present invention, an image forming method is an electrophotographic image forming method for forming a toner image on a recording sheet with a plurality of screens respectively corresponding to a plurality of gradation values, and each of the plurality of screens Is composed of at least a dot pattern or a line pattern as a pattern in which a first region that is a region to which toner is to be adhered and a second region that is a region to which toner is not to be adhered, and has a predetermined gradation value. The pattern is switched from one of the dot pattern and line pattern to the other before and after the threshold value of the threshold value , and the distance between the adjacent first regions is changed with the threshold value as the pattern after switching. To form a screen according to the tone value of the input image so that the higher tone value is larger than the lower tone value A function, by referring to the storage device for storing function which is a combination of the first periodic function and a second periodic function having different spatial frequencies, the first period of the function based on the definition and the second Identifying a parameter relating to the periodic function of: generating a screen to be used according to the function based on the identified parameter ; mapping the generated screen to a corresponding region of the toner image forming region; Performing image formation using the mapped screen, wherein the step of mapping the screen is represented by a line represented by a first periodic function and a second periodic function in a pattern included in the screen. The position represented by the intersection with the line is the center of the pixel in the area forming the toner image. Mapping a screen region for forming a toner image so as to shift placed al.

この発明によると、容易なパターンの切り替えによって中間階調の再現性、特にシャドウ部における階調の再現性を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the reproducibility of the intermediate gradation, particularly the reproducibility of the gradation in the shadow portion, by easy pattern switching.

この発明の実施の形態に従う画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. ドットスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement pattern in a dot screen. ドットスクリーンにおける配置パターンの別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the arrangement pattern in a dot screen. ラインスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement pattern in a line screen. ラインスクリーンにおける配置パターンの別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the arrangement pattern in a line screen. ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement pattern in the composite screen group of a dot screen and a line screen. ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the arrangement pattern in the composite screen group of a dot screen and a line screen. 電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the condition where the image reproducibility in an electrophotographic system deteriorates. 電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the condition where the image reproducibility in an electrophotographic system deteriorates. 実施の形態に従うスクリーンセットにおけるパターン変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pattern change in the screen set according to an embodiment. パターンに従ってトナー画像を形成するための用いられる関数について、周波数空間における座標と当該パターンで表わされる画像との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the coordinate in a frequency space, and the image represented by the said pattern about the function used for forming a toner image according to a pattern. スクリーンを生成するための関数において空間座標(u,v)とパラメータαの値とを変化させた場合の、生成されるスクリーンの出力例を示す図である。It is a figure which shows the example of an output of the screen produced | generated when the space coordinate (u, v) and the value of parameter (alpha) are changed in the function for producing | generating a screen. 実施の形態に従う画像形成装置で、生成されたスクリーンを2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置と一致させてマッピングした場合と、(△x,△y)だけずらしてマッピングした場合との、入力画像の階調値に対する再現された階調値の関係を示した図である。In the image forming apparatus according to the embodiment, the generated screen is shifted by (Δx, Δy) from the case where the intersection point of the line represented by each of the two periodic functions is mapped with the center position of the pixel. It is the figure which showed the relationship of the reproduced gradation value with respect to the gradation value of an input image with the case of mapping. 3画素×3画素のマトリクス画像の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a matrix image of 3 pixels x 3 pixels. スクリーンを、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置が画素の中心位置と一致するようにマッピングして再現した場合の白抜きドット成長のイメージを表わした図、およびその二値化処理の結果を表わした図である。A diagram showing an image of white dot growth when a screen is reproduced by mapping so that the intersection point of the lines represented by each of the two periodic functions matches the center position of the pixel, and its binarization processing It is a figure showing a result. スクリーンを、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置から(△x,△y)だけずらしてマッピングして再現した場合の白抜きドット成長のイメージを表わした図、およびその二値化処理の結果を表わした図である。A figure showing an image of white dot growth when the screen is reproduced by mapping the position of the intersection of the lines represented by each of the two periodic functions by shifting (Δx, Δy) from the center position of the pixel, and It is a figure showing the result of the binarization process. 関数F3(x,y)の2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を、画素の中心位置に一致させてマッピングした場合の再現例、およびずらしてマッピングした場合の再現例を示す図である。The figure which shows the reproduction example at the time of mapping by making the intersection position of the line which each of the two periodic functions of function F3 (x, y) represent match with the center position of a pixel, and the reproduction example at the time of mapping by shifting. is there. この発明の実施の形態に従う画像形成装置内の制御部のハードウェア構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the hardware constitutions of the control part in the image forming apparatus according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う画像形成装置の制御部における制御構造を示すブロック図である。It is a block diagram showing a control structure in a control unit of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. この発明の実施の形態に従う画像形成装置における画像形成処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the image formation process in the image forming apparatus according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う画像形成装置におけるスクリーンの生成を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the production | generation of the screen in the image forming apparatus according to embodiment of this invention. この発明の実施の形態に従う画像形成装置における露光指令の生成手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the production | generation procedure of the exposure command in the image forming apparatus according to embodiment of this invention.

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same.

<画像形成装置の構成>
本発明は、電子写真方式の画像形成装置であればどのような装置にも適用できるものであり、具体的には、コピー機、レーザプリンタ、ファクシミリ、複合機(Multi Function Peripheral)などに適用される。以下では、本発明に係る画像形成装置の典型例として、複写機能、プリント機能、ファクシミリ機能、およびスキャナ機能といった複数の機能を搭載した複合機について説明する。
<Configuration of image forming apparatus>
The present invention can be applied to any apparatus as long as it is an electrophotographic image forming apparatus. Specifically, the present invention is applied to a copying machine, a laser printer, a facsimile, a multi-function peripheral (Multi Function Peripheral), and the like. The Hereinafter, as a typical example of the image forming apparatus according to the present invention, a multi-function machine equipped with a plurality of functions such as a copying function, a printing function, a facsimile function, and a scanner function will be described.

図1は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置MFPの概略構成図である。図1を参照して、画像形成装置MFPは、自動原稿搬送部2と、スキャナ3と、プリントエンジン4と、給紙部5とを含む。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus MFP according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, image forming apparatus MFP includes an automatic document feeder 2, a scanner 3, a print engine 4, and a paper feeder 5.

自動原稿搬送部2は、原稿の連続的なスキャンを行なうためのものであり、原稿給紙台21と、送出ローラ22と、レジストローラ23と、搬送ドラム24と、排紙台25とを含む。スキャン対象の原稿は、原稿給紙台21上に載置され、送出ローラ22の作動により一枚ずつ送り出される。そして、この送り出された原稿は、レジストローラ23により一旦停止されて先端が整えられた後に、搬送ドラム24へ搬送される。さらに、この原稿は、搬送ドラム24のドラム面と一体に回転し、その過程において後述するスキャナ3により画像面がスキャンされる。その後、原稿は、搬送ドラム24のドラム面を略半周した位置においてドラム面から分離されて排紙台25へ排出される。   The automatic document transport unit 2 is for performing continuous scanning of a document, and includes a document feed table 21, a delivery roller 22, a registration roller 23, a transport drum 24, and a paper discharge table 25. . The document to be scanned is placed on the document feed table 21 and is sent out one by one by the operation of the delivery roller 22. Then, the fed document is temporarily stopped by the registration roller 23 and the leading edge is adjusted, and then conveyed to the conveyance drum 24. Further, the original rotates integrally with the drum surface of the transport drum 24, and the image surface is scanned by the scanner 3 described later in the process. Thereafter, the document is separated from the drum surface at a position approximately half the circumference of the drum surface of the transport drum 24 and is discharged to the discharge table 25.

スキャナ3は、第1ミラーユニット31と、第2ミラーユニット32と、結像レンズ33と、撮像素子34と、プラテンガラス35とを含む。第1ミラーユニット31は、光源311とミラー312とを含み、搬送ドラム24の直下の位置において、通過する原稿に向けて光源311から光を照射する。この光源311から照射された光のうち、原稿によって反射した光は、第2ミラーユニット32へ入射する。第2ミラーユニット32は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー321および322を含み、第1ミラーユニット31からの反射光は、ミラー321および322で順次反射されて結像レンズ33へ導かれる。結像レンズ33は、この反射光をライン状の撮像素子34に結像する。   The scanner 3 includes a first mirror unit 31, a second mirror unit 32, an imaging lens 33, an image sensor 34, and a platen glass 35. The first mirror unit 31 includes a light source 311 and a mirror 312, and irradiates light from the light source 311 toward a passing document at a position directly below the transport drum 24. Of the light emitted from the light source 311, the light reflected by the document enters the second mirror unit 32. The second mirror unit 32 includes mirrors 321 and 322 arranged along a direction orthogonal to the moving direction of the document. The reflected light from the first mirror unit 31 is sequentially reflected by the mirrors 321 and 322 to form an image. Guided to the lens 33. The imaging lens 33 forms an image of this reflected light on the line-shaped image sensor 34.

画像形成装置MFPでは、プラテンガラス35に載置された原稿から画像情報を取得することも可能である。この場合には、可動式の光源351およびミラー352が原稿の画像面をスキャンする。このスキャンに伴って、光源351から与えられた光は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー353および354で順次反射されて結像レンズ33へ導かれる。   Image forming apparatus MFP can also acquire image information from a document placed on platen glass 35. In this case, the movable light source 351 and the mirror 352 scan the image surface of the document. Along with this scanning, the light provided from the light source 351 is sequentially reflected by the mirrors 353 and 354 disposed along the direction orthogonal to the moving direction of the document and guided to the imaging lens 33.

撮像素子34は、受光した反射光を電気信号に変換して、後述する制御部10へ出力する。スキャナ3によって取得された原稿の画像情報、すなわち撮像素子34から出力される電気信号は、制御部10にて各種の画像処理が行なわれる。   The image sensor 34 converts the received reflected light into an electrical signal and outputs it to the control unit 10 described later. The image information of the original obtained by the scanner 3, that is, the electrical signal output from the image sensor 34 is subjected to various image processing by the control unit 10.

プリントエンジン4は、電子写真方式の画像形成プロセスの一例として、単色のプリント出力が可能である。すなわち、プリントエンジン4は、画像形成処理を実行する作像部に相当する。具体的には、プリントエンジン4は、感光体ドラム41と、帯電器42と、画像書込部43と、現像部44と、転写器45と、除電器46と、定着装置47と、クリーニング部48とを含む。ユーザ操作などによって、画像形成処理(プリント処理)の開始が指示されると、画像書込部43は、プリント対象の画像データに基づいてポリゴンミラー(図示しない)を回転作動させることで、レーザ発光器431から照射されるレーザビームを、感光体ドラム41の軸方向に対する主走査露光として照射する。同時に、感光体ドラム41自身の回転による副走査も行なわれる。このレーザビームの照射前に、感光体ドラム41には、帯電器42によって所定電位が付与されている。感光体ドラム41は、この電位により一様に帯電されている。なお、感光体ドラム41を帯電する構成としては、図1に示すローラ帯電方式に代えてコロナ放電方式を採用してもよい。このコロナ放電方式では、所定電位を発生するチャージャーと、チャージャーと電気的に接続されたグリッドメッシュ、ブレード、ブラシなどとを用いて、感光体ドラム41を帯電する。   The print engine 4 can output a single color as an example of an electrophotographic image forming process. That is, the print engine 4 corresponds to an image forming unit that executes image forming processing. Specifically, the print engine 4 includes a photosensitive drum 41, a charger 42, an image writing unit 43, a developing unit 44, a transfer unit 45, a static eliminator 46, a fixing device 47, and a cleaning unit. 48. When the start of image formation processing (print processing) is instructed by a user operation or the like, the image writing unit 43 rotates a polygon mirror (not shown) based on image data to be printed, thereby emitting laser light. The laser beam emitted from the device 431 is emitted as main scanning exposure with respect to the axial direction of the photosensitive drum 41. At the same time, sub-scanning is also performed by the rotation of the photosensitive drum 41 itself. Before the laser beam irradiation, a predetermined potential is applied to the photosensitive drum 41 by the charger 42. The photosensitive drum 41 is uniformly charged by this potential. As a configuration for charging the photosensitive drum 41, a corona discharge method may be adopted instead of the roller charging method shown in FIG. In this corona discharge method, the photosensitive drum 41 is charged using a charger that generates a predetermined potential and a grid mesh, blade, brush, or the like that is electrically connected to the charger.

感光体ドラム41の感光層には、主走査露光および副走査露光によって、原稿画像の静電潜像が形成される。なお、露光装置としては、ポリゴンミラーを用いてレーザ発光器431からのレーザ光を制御する構成に代えて、感光体ドラム41の軸方向に沿って配置した複数のLED(Light Emitting Diode)の発光量を制御する構成を採用してもよい。また、像担持体としては、図1に示すローラ状の感光体ドラム41に代えて、後述するようなベルト形状の感光体を採用してもよい。   An electrostatic latent image of a document image is formed on the photosensitive layer of the photosensitive drum 41 by main scanning exposure and sub-scanning exposure. In addition, as an exposure apparatus, it replaces with the structure which controls the laser beam from the laser emitter 431 using a polygon mirror, and light emission of several LED (Light Emitting Diode) arrange | positioned along the axial direction of the photosensitive drum 41 is carried out. You may employ | adopt the structure which controls quantity. Further, as the image carrier, a belt-shaped photosensitive member as described later may be employed instead of the roller-shaped photosensitive drum 41 shown in FIG.

現像部44は、この感光体ドラム41上に形成された静電潜像を反転現像してトナー像を生成する。一例として、現像部44は、2成分現像方式に従ってトナー像を生成する。すなわち、現像部44内には、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤が蓄えられており、これらのトナーとキャリアとは、攪拌スクリューによって攪拌されることで摩擦荷電された現像剤となる。そして、この現像剤が供給スクリューによって現像ローラに供給される。さらに、現像剤は、現像ローラの回転により感光体ドラム41上の現像領域に近接した位置へと搬送されると、現像ローラの電位と感光体ドラム41上に形成されている静電潜像の有する電位との間に生じる電界を受けて、感光体ドラム41へ移動する。その結果、感光体ドラム41上の静電潜像がトナー像として現像される。なお、現像部44としては、上述の2成分現像方式に代えて、1成分現像方式もしくはハイブリッド現像方式を採用してもよい。   The developing unit 44 reversely develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 41 to generate a toner image. As an example, the developing unit 44 generates a toner image according to a two-component development method. That is, a two-component developer containing toner and carrier is stored in the developing unit 44, and these toner and carrier become a frictionally charged developer by being stirred by a stirring screw. Then, this developer is supplied to the developing roller by the supply screw. Further, when the developer is transported to a position close to the developing area on the photosensitive drum 41 by the rotation of the developing roller, the potential of the developing roller and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 41 are reduced. In response to the electric field generated between the potential and the potential, the photosensitive drum 41 moves to the photosensitive drum 41. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 41 is developed as a toner image. The developing unit 44 may adopt a one-component development method or a hybrid development method instead of the above-described two-component development method.

上述の現像部44における動作と並行して、記録紙を収容する給紙部5の給紙カセットにそれぞれ対応する送出ローラ52,53,54および手差給紙部26のうち、画像形成に用いられるべき記録紙に対応する部位が作動して記録紙を供給する。この供給された記録紙は、搬送ローラ55および56ならびにタイミングローラ51によって搬送され、感光体ドラム41上に形成されたトナー像に同期するように、感光体ドラム41に給紙される。   In parallel with the operation in the developing unit 44 described above, the feeding rollers 52, 53, and 54 and the manual paper feeding unit 26 corresponding to the paper feeding cassette of the paper feeding unit 5 that stores recording paper are used for image formation. The part corresponding to the recording paper to be operated operates to supply the recording paper. The supplied recording paper is conveyed by the conveying rollers 55 and 56 and the timing roller 51, and is fed to the photosensitive drum 41 so as to be synchronized with the toner image formed on the photosensitive drum 41.

転写器45は、感光体ドラム41に反対極性の電圧を印加することで、感光体ドラム41上に形成されたトナー像を記録紙に転写する。そして、除電器46は、トナー像が転写された記録紙を除電することで、記録紙を感光体ドラム41から分離させる。その後、トナー像が転写された記録紙は定着装置47へ搬送される。なお、転写器45としては、図1に示すような転写ローラを用いた転写方式に代えて、転写チャージャーまたは転写ベルトを用いた転写方式を採用してもよい。あるいは、感光体ドラム41から記録紙へトナー像を直接転写する直接転写方式に代えて、感光体ドラム41と記録紙との間に、転写ローラ、転写ベルトといった中間転写体を配置して、2段階以上のプロセスによって転写を行なうようにしてもよい。   The transfer unit 45 applies a voltage of opposite polarity to the photosensitive drum 41 to transfer the toner image formed on the photosensitive drum 41 to a recording sheet. The static eliminator 46 removes the recording paper from which the toner image has been transferred, thereby separating the recording paper from the photosensitive drum 41. Thereafter, the recording paper on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 47. As the transfer device 45, a transfer method using a transfer charger or a transfer belt may be adopted instead of the transfer method using a transfer roller as shown in FIG. Alternatively, instead of the direct transfer method in which the toner image is directly transferred from the photosensitive drum 41 to the recording paper, an intermediate transfer member such as a transfer roller or a transfer belt is disposed between the photosensitive drum 41 and the recording paper. You may make it perform transfer by the process of a step or more.

定着装置47は、加熱ローラ471と加圧ローラ472とを含む。加熱ローラ471は、記録紙を加熱することで、その上に転写されたトナーを溶融するとともに、加熱ローラ471と加圧ローラ472との間の圧縮力により、溶融したトナーが記録紙上に定着される。そして、記録紙はトレイ57に排出される。なお、定着装置47としては、図1に示すような定着ローラを用いた定着方式に代えて、定着ベルトなど用いた定着方式、もしくは非接触の定着方式を採用してもよい。   The fixing device 47 includes a heating roller 471 and a pressure roller 472. The heating roller 471 heats the recording paper to melt the toner transferred thereon, and the melted toner is fixed on the recording paper by the compression force between the heating roller 471 and the pressure roller 472. The Then, the recording paper is discharged to the tray 57. The fixing device 47 may employ a fixing method using a fixing belt or a non-contact fixing method instead of the fixing method using a fixing roller as shown in FIG.

一方、記録紙が分離された感光体ドラム41では、その残留電位が除去された後、クリーニング部48によって残留トナーが除去および清掃される。そして、次の画像形成処理が実行される。クリーニング部48は、一例として、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、クリーニングローラ、またはこれらの組み合わせにより、残留トナーを除去および清掃する。あるいは、クリーニング部48に代えて、現像部44を用いて残留トナーを回収するクリーナーレス方式を採用してもよい。   On the other hand, in the photosensitive drum 41 from which the recording paper has been separated, after the residual potential is removed, the residual toner is removed and cleaned by the cleaning unit 48. Then, the next image forming process is executed. For example, the cleaning unit 48 removes and cleans residual toner by using a cleaning blade, a cleaning brush, a cleaning roller, or a combination thereof. Alternatively, instead of the cleaning unit 48, a cleanerless system that collects residual toner using the developing unit 44 may be employed.

<中間階調の再現処理>
次に、電子写真方式の画像形成プロセスにおける中間階調の再現処理について説明する。上述したように、電子写真方式における画像形成プロセスでは、レーザビームなどを用いて、一様に帯電させた感光体の表面を再現すべき画像に応じて露光させることで、感光体上に静電潜像を形成し、さらに、この形成された静電潜像を現像部によってトナー像として現像する。すなわち、電子写真方式では、感光体の表面上でトナー像とすべき部分か否かを制御するのみであり、各部分の着色量(すなわち、トナー付着量)を連続的に制御することはできない。そこで、電子写真方式における中間階調は、網点(ハーフトーン)手法を用いて、単位面積あたりのトナーを付着すべき面積の比率(以下「面積率」とも称す。)を制御することで再現される。すなわち、小さな点や線からなる露光パターンに従って、露光装置による単位面積あたりの露光量を制御することで中間階調が再現される。一般的に、露光装置では、露光に用いられる光をオン/オフ時間を制御する、いわゆるパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)方式が採用されているため、本実施の形態においても、このパルス幅変調方式の露光装置を用いる構成について例示する。このパルス幅変調方式では、画像の濃度が低い(低階調値の)部分については発光時間の比率を相対的に短くし、画像の濃度が高い(高階調値の)部分については発光時間の比率を相対的に長くする。
<Reproduction processing of intermediate gradation>
Next, intermediate tone reproduction processing in an electrophotographic image forming process will be described. As described above, in the image forming process in the electrophotographic system, the surface of the uniformly charged photoreceptor is exposed according to the image to be reproduced by using a laser beam or the like, thereby electrostatically forming on the photoreceptor. A latent image is formed, and the formed electrostatic latent image is developed as a toner image by a developing unit. That is, in the electrophotographic system, it is only possible to control whether or not a portion is a toner image on the surface of the photoreceptor, and it is not possible to continuously control the coloring amount (that is, the toner adhesion amount) of each portion. . Therefore, the halftone in the electrophotographic method is reproduced by controlling the ratio of the area to which the toner per unit area should be deposited (hereinafter also referred to as “area ratio”) using a halftone method. Is done. That is, halftones are reproduced by controlling the exposure amount per unit area by the exposure apparatus in accordance with an exposure pattern composed of small dots and lines. In general, the exposure apparatus employs a so-called pulse width modulation (PWM) system that controls the on / off time of light used for exposure. Therefore, this pulse is also used in the present embodiment. An example of a configuration using a width modulation type exposure apparatus will be described. In this pulse width modulation method, the ratio of the light emission time is relatively shortened in the portion where the image density is low (low gradation value), and the light emission time is set in the portion where the image density is high (high gradation value). Make the ratio relatively long.

より具体的には、本実施の形態に従う画像形成装置MFPでは、いわゆるスクリーン技術を用いて中間階調を再現する。スクリーン技術では、複数の階調値にそれぞれ対応付けて複数の網点化画像(スクリーン)が生成され、入力画像に含まれる中間階調を有する単位領域毎にスクリーンに従って感光体の表面に対する露光パターンが制御される。すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置MFPは、複数の階調値にそれぞれ対応するスクリーンを生成して、そのスクリーンで表わされるパターンに従って記録紙上にトナー画像を形成する。写真などを高精度で再現するためには、多数の階調値を再現可能にする必要があるため、目的とし得る階調値に相当するパターンを表わすスクリーンが生成される。このようなパターンとしては、一般的には、「ドットスパターン」または「ラインパターン」が採用される。パターンを表わすスクリーンを生成する際、本実施の形態に従う画像形成装置MFPでは周期関数を用いる。   More specifically, image forming apparatus MFP according to the present embodiment reproduces halftone using so-called screen technology. In the screen technology, a plurality of halftone images (screens) are generated in association with a plurality of gradation values, and an exposure pattern for the surface of the photoconductor according to the screen for each unit area having an intermediate gradation included in the input image. Is controlled. In other words, image forming apparatus MFP according to the present embodiment generates a screen corresponding to each of a plurality of gradation values, and forms a toner image on recording paper according to a pattern represented by the screen. In order to reproduce a photograph or the like with high accuracy, it is necessary to make it possible to reproduce a large number of gradation values, so a screen representing a pattern corresponding to a target gradation value is generated. As such a pattern, a “dot pattern” or a “line pattern” is generally adopted. When generating a screen representing a pattern, image forming apparatus MFP according to the present embodiment uses a periodic function.

図2および図3は、ドットスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図であり、図4および図5は、ラインスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。図2〜図5に示すように、各スクリーンは、着色すべき(トナーを付着すべき)領域である「第1領域(トナー付着領域)」と、着色すべきではない(トナーを付着すべきではない)領域である「第2領域(トナー非付着領域)」とにより定義された2値化パターンを有している。なお、図2〜図5では、第1領域(トナー付着領域)を「黒」で表現し、第2領域(トナー非付着領域)を「白」で表現しており、以下の図においても同様の表現方法を採用する。   2 and 3 are diagrams showing examples of arrangement patterns on the dot screen, and FIGS. 4 and 5 are diagrams showing examples of arrangement patterns on the line screen. As shown in FIG. 2 to FIG. 5, each screen should be colored (the first area (toner adhesion area)) that is an area to be colored (to which toner should be adhered) and should not be colored (the toner should be adhered). A binarized pattern defined by a “second area (toner non-adhering area)”. 2 to 5, the first area (toner adhesion area) is represented by “black” and the second area (toner non-adhesion area) is represented by “white”. The same applies to the following drawings. The expression method is adopted.

図2〜図5に示すように、複数のスクリーンの各々は、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第1領域(または、トナー付着領域)と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第2領域(または、トナー非付着領域)とが定められたパターンを含む。以下の説明において、「第1領域」はトナーを付着させるための制御の対象となる画素または画素の集合体に対応し、「第2領域」はそれ以外の領域、すなわち、トナーを付着させるための制御の対象ではない画素または画素の集合体に対応する。   As shown in FIGS. 2 to 5, each of the plurality of screens includes a first area (or toner adhesion area) composed of pixels to be controlled for toner adhesion and pixels that are not to be controlled for toner adhesion. The second region (or toner non-adhering region) to be processed includes a predetermined pattern. In the following description, the “first region” corresponds to a pixel or a collection of pixels to be controlled for attaching toner, and the “second region” is for other regions, that is, for attaching toner. Corresponds to a pixel or a collection of pixels that are not subject to control.

なお、以下の説明では、第1領域(または、トナー付着領域)を単に「付着領域」と称し、第2領域(または、トナー非付着領域)を単に「非付着領域」と称する。   In the following description, the first area (or toner adhesion area) is simply referred to as “adhesion area”, and the second area (or toner non-adhesion area) is simply referred to as “non-adhesion area”.

図2および図3に示すように、「ドットスクリーン」は、典型的には、付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を非付着領域として配置したパターンを有する。図4および図5に示すように、一方、「ラインスクリーン」は、所定方向に延びる付着領域と非付着領域とを交互に線状に配置したパターンをもつ。   As shown in FIGS. 2 and 3, the “dot screen” typically has a pattern in which attached areas are arranged in a matrix and other portions are arranged as non-attached areas. As shown in FIGS. 4 and 5, on the other hand, the “line screen” has a pattern in which attached areas and non-attached areas extending in a predetermined direction are alternately arranged in a line.

このとき、プリント結果における粒状性(ざらつき)の少ない緻密な画像を再現するためには、スクリーン切替によって空間周波数を大きく変化させないことが好ましい。そのため、ドットスクリーンにおいて再現する濃度の階調値を増加させる場合には、図2に示すように、元のドットの周囲に他のドットを追加配置して集合させる方法、もしくは、図3に示すように、分散させてドットの配置数を増加させる方法が採用される。このように、ドットスクリーンは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則(ドットの集合体の拡大、または、分散したドット数の増大)に従って拡大するパターン変化を有する。   At this time, in order to reproduce a precise image with little graininess (roughness) in the print result, it is preferable that the spatial frequency is not greatly changed by screen switching. Therefore, when increasing the gradation value of the density to be reproduced on the dot screen, as shown in FIG. 2, a method of additionally arranging other dots around the original dot, or the method shown in FIG. Thus, a method of increasing the number of dots arranged by dispersing is adopted. As described above, the dot screen has a pattern change in which the adhesion region expands according to a predetermined rule (an increase in the dot aggregate or an increase in the number of dispersed dots) as the gradation value increases.

また、ラインスクリーンにおいて再現する濃度の階調値を増加させる場合には、図4に示すように、元のラインの中心位置を維持したまま、そのライン幅を広くする方法、もしくは、図5に示すように、ラインの配置数を分散させて増加させる方法が採用される。このように、ラインスクリーンでは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則(ライン幅の拡大、または、分散したラインの配置数の増大)に従って拡大するパターン変化を有する。   Further, when increasing the gradation value of the density reproduced on the line screen, as shown in FIG. 4, a method of widening the line width while maintaining the center position of the original line, or FIG. As shown, a method of increasing the number of lines arranged in a distributed manner is employed. As described above, the line screen has a pattern change in which the attached region expands according to a predetermined rule (increase in the line width or increase in the number of dispersed lines) as the gradation value increases.

さらに、上述のドットスクリーンとラインスクリーンとを複合したスクリーン群が採用される場合もある。図6および図7は、ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの一例を示す図である。   Furthermore, a screen group in which the above-described dot screen and line screen are combined may be employed. 6 and 7 are diagrams showing an example of an arrangement pattern in a composite screen group of a dot screen and a line screen.

図6には、低階調側では、図2に示すドットスクリーンに類似したパターン変化を示す一方で、高階調側では、図4に示すラインスクリーンに類似したパターン変化を示すスクリーン群の例を示す。すなわち、図6に示すスクリーン群では、低階調側では、濃度の階調値が高くなるにつれてドット径が徐々に拡大し、ある面積率を超えた後には(すなわち、隣接するドット同士が接合した後には)、階調値がさらに高くなるに従ってライン幅が徐々に拡大する。   FIG. 6 shows an example of a screen group showing a pattern change similar to the dot screen shown in FIG. 2 on the low gradation side, but showing a pattern change similar to the line screen shown in FIG. 4 on the high gradation side. Show. That is, in the screen group shown in FIG. 6, on the low gradation side, the dot diameter gradually increases as the gradation value of the density increases, and after a certain area ratio is exceeded (that is, adjacent dots are joined together). After that, the line width gradually increases as the gradation value becomes higher.

また、図7には、図6に示すスクリーン群に比較してその高階調側の階調再現性を高めたスクリーン群が例示される。すなわち、図7に示すスクリーン群では、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、濃度の階調値が高くなるにつれてドット径が徐々に拡大し、ある面積率を超えた後には、階調値がさらに高くなるに従ってライン幅が全体的に徐々に拡大する。さらに、ライン幅が所定値を超えると、ラインの一部の幅のみが徐々に拡大する。   FIG. 7 illustrates a screen group in which the gradation reproducibility on the high gradation side is improved as compared with the screen group shown in FIG. That is, in the screen group shown in FIG. 7, when the gradation value to be reproduced is relatively low, the dot diameter gradually increases as the gradation value of the density increases, and after a certain area ratio is exceeded, As the gradation value becomes higher, the overall line width gradually increases. Furthermore, when the line width exceeds a predetermined value, only the width of a part of the line is gradually enlarged.

<電子写真方式における画像再現性>
上述のように、電子写真方式では、トナーを付着させる幅が狭いパターン、および、トナーを付着させない幅が狭いパターンについては、再現性が低下し得る。したがって、上述のような中間階調の再現処理に用いるスクリーン群についても、付着領域および非付着領域のいずれもができる限り狭くならないようにすることが好ましい。
<Image reproducibility in electrophotography>
As described above, in the electrophotographic method, reproducibility may be lowered for a pattern having a narrow width to which toner is adhered and a pattern having a narrow width to which toner is not adhered. Therefore, it is preferable that the screen group used for the halftone reproduction process as described above is not made as narrow as possible in both the attached region and the non-attached region.

上述の図2〜図5に示すスクリーン群は、ドットまたはラインという基本的な形状を基本にして、面積率を単調増加させて再現する階調値を変化させている。そのため、ある階調値においては、1画素分の幅しかない付着領域および/または非付着領域が存在していることがわかる。   The screen group shown in FIGS. 2 to 5 described above changes the gradation value to be reproduced by monotonically increasing the area ratio based on the basic shape of dots or lines. Therefore, it can be seen that there is an attached region and / or a non-attached region having a width of one pixel at a certain gradation value.

また、図6に示すスクリーン群は、低階調側において、ドットスクリーンに類似した形態でドット径が拡大し、高階調側において、ラインスクリーンに類似した形態でライン幅が拡大するので、上述の図2〜図5に示すスクリーンに比較して、画像再現性の劣化を抑制することができる。さらに、図7に示すスクリーンは、高階調側において、非付着領域の幅を維持したまま、その長さが短くなるので、図6に示すスクリーンに比較して、高階調側における画像再現性の劣化を抑制することができる。   In the screen group shown in FIG. 6, the dot diameter is enlarged in the form similar to the dot screen on the low gradation side, and the line width is enlarged in the form similar to the line screen on the high gradation side. Compared with the screens shown in FIGS. 2 to 5, it is possible to suppress degradation of image reproducibility. Further, since the screen shown in FIG. 7 has a shorter length while maintaining the width of the non-attached region on the high gradation side, the image reproducibility on the high gradation side is higher than that of the screen shown in FIG. Deterioration can be suppressed.

<本実施の形態に従うスクリーン>
本実施の形態に従う画像形成装置MFPが中間階調の再現処理に用いる複数のスクリーン(以下「スクリーンセット」とも称す。)は、上述の図7に示すスクリーン群に比較して、付着領域および/または非付着領域の幅が狭くなることを回避することで、中間階調をさらに高い安定性で再現する。
<Screen according to this embodiment>
Image forming apparatus MFP according to the present embodiment uses a plurality of screens (hereinafter also referred to as “screen sets”) used for intermediate gradation reproduction processing as compared to the screen group shown in FIG. Alternatively, by avoiding a narrow width of the non-attached area, the intermediate gradation is reproduced with higher stability.

図10は、この発明の実施の形態に従うスクリーンセットにおけるパターン変化の一例を示す図である。なお、本発明についての理解をより容易にするために、図10には、図2〜図7に示すスクリーンと対比可能なスクリーンを描画するが、本発明に係るスクリーンはこれに限られるものではない。   FIG. 10 shows an example of pattern change in the screen set according to the embodiment of the present invention. In order to facilitate understanding of the present invention, a screen comparable to the screens shown in FIGS. 2 to 7 is drawn in FIG. 10, but the screen according to the present invention is not limited to this. Absent.

図6および図7に示すスクリーン群では、図2〜図5に示すスクリーン群に比較して、幅の狭い付着領域および/または非付着領域を含むパターンが低減されているが、ある面積率において、間隔の狭い非付着領域が現れてしまうと、その間隔の狭い非付着領域が消滅することはあっても、非付着領域の間隔が広がることはない。   In the screen group shown in FIG. 6 and FIG. 7, a pattern including a narrow attached region and / or a non-attached region is reduced as compared with the screen group shown in FIGS. If a non-attached region with a narrow interval appears, the non-attached region with a narrow interval may disappear, but the interval between the non-attached regions does not widen.

たとえば、図7に示すスクリーン群では、ドットスクリーンに類似した形態から、ラインスクリーンに類似した形態に変化する段階において、隣接するドット同士が接合する。すなわち、各ドットでは、当該ドットのある一方に位置する隣接ドットに向かって付着領域が拡大することでラインが現れる。このラインが現れる直前には、隣接するドット間で、その幅の狭い隙間領域202が生じる。この隙間領域202は、隣接するドット同士が接合すると消滅する。なお、このとき、隙間領域202以外の非付着領域については、その幅は変化しない。   For example, in the screen group shown in FIG. 7, adjacent dots are joined together at the stage of changing from a form similar to a dot screen to a form similar to a line screen. That is, in each dot, a line appears as the adhesion region expands toward an adjacent dot located on one side of the dot. Immediately before this line appears, a narrow gap region 202 is formed between adjacent dots. The gap region 202 disappears when adjacent dots are joined. At this time, the width of the non-attached region other than the gap region 202 does not change.

また、図7に示すスクリーン群では、ラインスクリーンに類似した形態から、非付着領域についてのドットスクリーンに類似した形態に変化する段階において、隣接するライン同士の一部が接合する。すなわち、各ラインでは、当該ラインのある一方に位置する隣接ラインに向かって部分的にライン幅が拡大することで非付着領域についてのドットが現れる。この非付着領域についてのドットが現れる直前には、隣接するライン間で、その幅の狭い隙間領域204が生じる。この隙間領域204は、隣接するライン同士を接合する付着領域が延びることで消滅する。なお、このとき、隙間領域204以外の付着領域については、その幅は変化しない。   Moreover, in the screen group shown in FIG. 7, a part of adjacent lines join in the stage which changes from the form similar to a line screen to the form similar to the dot screen about a non-attachment area | region. That is, in each line, a dot for a non-attached region appears by partially expanding the line width toward an adjacent line located on one side of the line. Immediately before the dot for the non-attached area appears, a narrow gap area 204 is formed between adjacent lines. The gap region 204 disappears when an adhesion region that joins adjacent lines extends. At this time, the width of the attached region other than the gap region 204 does not change.

これに対して、本実施の形態に従うスクリーンセットでは、スクリーン全体の階調値には影響を与えることなく、上述のような隙間領域202および204の発生を防止することを可能にしている。概略すると、本実施の形態に従うスクリーンは、ある階調値において付着領域に設定される部分であっても、より高い階調値においては、非付着領域に設定され得る点において、上述の図2〜図7に示すスクリーンとは大きく相違している。すなわち、上述の図2〜図7に示すスクリーンでは、ある階調値において付着領域とされた部分については、それより高い階調値においては常に付着領域とされているが、本実施の形態に従うスクリーンセットでは、このような付着領域および非付着領域についての制限を緩和して、よりフレキシブルなパターン変化を行なう。   On the other hand, in the screen set according to the present embodiment, it is possible to prevent the generation of the gap regions 202 and 204 as described above without affecting the gradation value of the entire screen. In summary, the screen according to the present embodiment can be set to a non-attachment region at a higher gradation value even if it is a portion set to an attachment region at a certain gradation value. ~ This is very different from the screen shown in FIG. That is, in the screens shown in FIGS. 2 to 7 described above, the portion that is the attachment region at a certain gradation value is always the attachment region at a higher gradation value, but according to the present embodiment. In the screen set, restrictions on the attached area and the non-attached area are relaxed, and a more flexible pattern change is performed.

より具体的には、図10に示すスクリーンでは、ドットスクリーン、ラインスクリーン、および白抜きドットスクリーンという3つのスクリーンを順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせる。すなわち、目的とする階調値が高くなるに従って、パターン211、パターン212、パターン213、パターン214、パターン215、パターン216、パターン217、パターン218の順で変化する。このうち、パターン211および212は、「ドットパターン」であり、パターン213、214および215は、「ラインパターン」であり、パターン216および217は、「白抜きドットパターン」である。   More specifically, in the screen shown in FIG. 10, a necessary density change is generated by sequentially switching three screens, a dot screen, a line screen, and a white dot screen. That is, as the target gradation value increases, the pattern 211, the pattern 212, the pattern 213, the pattern 214, the pattern 215, the pattern 216, the pattern 217, and the pattern 218 change in this order. Among these, the patterns 211 and 212 are “dot patterns”, the patterns 213, 214 and 215 are “line patterns”, and the patterns 216 and 217 are “white dot patterns”.

本明細書において、「ドットスクリーン」は、上述したように、付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を非付着領域としたパターンを意味する。このドットスクリーンは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則(ドット径の拡大、または、ドット数の増大)に従って拡大するパターン変化を有する。なお、「ドットスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「ドットパターン」とも称す。   In the present specification, the “dot screen” means a pattern in which attached regions are arranged in a matrix and other portions are non-attached regions as described above. This dot screen has a pattern change in which the adhesion region expands according to a predetermined rule (enlargement of the dot diameter or increase in the number of dots) as the gradation value increases. A pattern included in each screen included in the “dot screen” is also referred to as a “dot pattern”.

また、「ラインスクリーン」は、上述したように、所定方向に延びる付着領域と非付着領域とを交互に線状に配置したパターンを意味する。このラインスクリーンは、階調値の増加に伴って、ドットスクリーンにおける規則とは独立した別の所定の規則(ライン幅の拡大、または、ラインの配置数の増大)に従って付着領域が拡大するパターン変化を有する。なお、「ラインスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「ラインパターン」とも称す。   In addition, the “line screen” means a pattern in which attached regions and non-attached regions extending in a predetermined direction are alternately arranged in a line as described above. In this line screen, as the gradation value increases, the pattern changes in which the adhesion area expands according to another predetermined rule (enlargement of line width or increase in the number of lines arranged) that is independent of the rule on the dot screen. Have A pattern included in each screen included in the “line screen” is also referred to as a “line pattern”.

さらに、「白抜きドットスクリーン」は、非付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を付着領域としたパターンを意味する。この白抜きドットスクリーンは、階調値の減少に伴って非付着領域が所定の規則(ドット径の拡大、または、ドット数の増大)に従って拡大するパターン変化を有する。なお、「白抜きドットスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「白抜きドットパターン」とも称す。   Further, the “white dot screen” means a pattern in which non-attached areas are arranged in a matrix and other portions are attached areas. This white dot screen has a pattern change in which a non-attached area is enlarged according to a predetermined rule (an increase in the dot diameter or an increase in the number of dots) as the gradation value decreases. A pattern included in each screen included in the “white dot screen” is also referred to as a “white dot pattern”.

図10において、より高い階調値への変化に伴って、特定の階調値でドットパターン(パターン212)からラインパターン(パターン213)へ切替わる場合には、パターン212に示すドットを一方向にのみ拡大することでラインを生じさせるのではなく、ドットに含まれる一部分(領域205)を付着領域から非付着領域に変化させるととともに、ドットの一部を隣接するドットの方向に拡大(領域206)させる。言い換えれば、ドットパターンを構成する領域205の付着領域を、領域206へ移動させることで、表現する階調値を増大する。なお、パターン212とパターン213との間では、面積率は一定となっているが、これは、表現される濃度がそのスクリーン種類(ドットパターンとラインパターンとの相違)に応じて異なるためである。すなわち、同じ面積率であっても、その値によっては、いずれかのスクリーン(この例では、ラインパターン)の方がより高い濃度として再現される場合があるからである。   In FIG. 10, when switching from a dot pattern (pattern 212) to a line pattern (pattern 213) with a specific gradation value in accordance with a change to a higher gradation value, the dots shown in the pattern 212 are arranged in one direction. A line is not generated by enlarging only to the area, but a part (area 205) included in the dot is changed from the attached area to the non-attached area, and a part of the dot is enlarged in the direction of the adjacent dot (area 206). In other words, the gradation value to be expressed is increased by moving the adhesion region of the region 205 constituting the dot pattern to the region 206. It should be noted that the area ratio is constant between the pattern 212 and the pattern 213 because the expressed density differs depending on the screen type (difference between the dot pattern and the line pattern). . That is, even if the area ratio is the same, depending on the value, one of the screens (in this example, the line pattern) may be reproduced as a higher density.

このようにドットパターンからラインパターンへの切替時に、付着領域を再配置することで、図7に示す隙間領域202の発生を抑制できるとともに、ラインパターンへの切替後における非付着領域の線幅をより広くすることができる。   In this way, by rearranging the attached area when switching from the dot pattern to the line pattern, the occurrence of the gap area 202 shown in FIG. 7 can be suppressed, and the line width of the non-attached area after switching to the line pattern can be reduced. Can be wider.

また、さらに高い濃度への変化に伴って、ラインパターン(パターン215)から白抜きドットパターン(パターン216)へ切り替わる場合には、パターン215に示すラインの一部を一方向にのみ拡大することで白抜きドットを生じさせるのではなく、ラインに含まれる一部分(領域207)を付着領域から非付着領域に変化させるととともに、ラインの一部を隣接するラインの方向に拡大(領域208)させる。言い換えれば、ラインパターンを構成する領域207の付着領域を、領域208へ移動させることで、再現する階調値を増大する。なお、パターン215とパターン216との間では、面積率は一定となっているが、これについても、上述したように再現される階調値がそのスクリーン種類(ラインパターンと白抜きドットパターンとの相違)に応じて異なるためである。このようにラインパターンから白抜きドットパターンへの切替時に、付着領域を再配置することで、図7に示す隙間領域204の発生を抑制できるとともに、白抜きドット自体も2マス×2マスの大きさを維持できる。この白抜きドットの幅は、図7に示す非付着領域の幅より広くなっている。   In addition, when the line pattern (pattern 215) is switched to the white dot pattern (pattern 216) with a change to a higher density, a part of the line shown in the pattern 215 is enlarged only in one direction. Instead of generating white dots, a part (area 207) included in the line is changed from the attached area to the non-attached area, and a part of the line is enlarged in the direction of the adjacent line (area 208). In other words, the gradation value to be reproduced is increased by moving the adhesion region of the region 207 constituting the line pattern to the region 208. Note that the area ratio is constant between the pattern 215 and the pattern 216, but also in this case, the gradation value reproduced as described above is the screen type (the line pattern and the white dot pattern). This is because it differs depending on the difference. In this way, when the line pattern is switched to the white dot pattern, the adhesion area is rearranged, so that the generation of the gap area 204 shown in FIG. 7 can be suppressed, and the white dot itself has a size of 2 squares × 2 squares. Can be maintained. The width of the white dots is wider than the width of the non-attached area shown in FIG.

すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置MFPは、階調値の増加に従って第1領域(トナー付着領域)が第1規則に基づき拡大する第1スクリーン群(典型的には、上述したような一連のドットスクリーン)と、階調値の増加に従って第1領域(トナー付着領域)が第1規則と異なる独立した第2規則に基づき拡大する第2スクリーン群(典型的には、上述したような一連のラインスクリーン)とを算出するための関数を保持する。そして、入力画像の単位領域に対し、再現すべき階調値が第1しきい値(図10に示すパターン212によって再現される階調値とパターン213によって再現される階調値との中間値)より小さい場合には、第1スクリーン群よりスクリーンが選択され、階調値が第1しきい値より大きい場合には第2スクリーン群よりスクリーンが選択される。   In other words, image forming apparatus MFP according to the present embodiment has a first screen group (typically a series as described above) in which the first area (toner adhesion area) expands based on the first rule as the gradation value increases. Dot screen) and a second screen group (typically a series as described above) in which the first area (toner adhesion area) expands based on an independent second rule different from the first rule as the gradation value increases. Function for calculating the line screen). For the unit area of the input image, the gradation value to be reproduced is the first threshold value (the intermediate value between the gradation value reproduced by the pattern 212 shown in FIG. 10 and the gradation value reproduced by the pattern 213). If the gradation value is larger than the first threshold value, the screen is selected from the second screen group.

上述したように、画像形成装置MFPは、上記関数を用いて、階調値の減少に伴って第2領域(トナー非付着領域)が第1および第2規則と異なる独立した第3規則に基づき減少する第3スクリーン群(典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン)をさらに算出することが好ましい。このとき、入力画像の単位領域に対し、階調値が第1しきい値より大きい第2しきい値(図10に示すパターン215によって再現される階調値とパターン216によって再現される階調値との中間値)より大きい場合には第3スクリーン群よりスクリーンが選択される。   As described above, image forming apparatus MFP uses the above function based on an independent third rule in which the second region (toner non-adhering region) differs from the first and second rules as the gradation value decreases. It is preferable to further calculate a decreasing third screen group (typically, a series of white dot screens as described above). At this time, for the unit area of the input image, the second threshold value (the gradation value reproduced by the pattern 215 shown in FIG. 10 and the gradation reproduced by the pattern 216 are larger than the first threshold value). If it is larger than the intermediate value, a screen is selected from the third screen group.

別の言い方をすれば、本実施の形態に従う画像形成装置MFPは、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第1領域(トナー付着領域)を定める第1パターンを有するスクリーンを複数含む第1スクリーン群(典型的には、上述したような一連のドットスクリーン)と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第2領域を定める第2パターンを有するスクリーンを複数含む第2スクリーン群(典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン)とを算出するための関数を保持する。そして、再現すべき階調値の増加に伴って第1領域を所定の方向に拡大するように当該第1スクリーン群からスクリーンが選択(算出)される(たとえば、図10に示すパターン215の状態)。さらに、再現すべき階調値が所定のしきい値に到達した時に、スクリーン選択元が当該第1スクリーン群から当該第2スクリーン群に切替えられる。切替時のスクリーンとしては、所定の方向において、当該第1パターン内の隣接する第1領域間の距離よりも、当該第2パターン内の第2領域の幅が大きいスクリーンが選択(算出)される(たとえば、図10に示すパターン216)。   In other words, image forming apparatus MFP according to the present embodiment includes a plurality of screens including a plurality of screens having a first pattern that defines a first area (toner adhesion area) composed of pixels to be controlled for toner adhesion. A second screen group (typically a series of dot screens as described above) and a second screen group including a plurality of screens having a second pattern that defines a second region composed of pixels not subject to toner adhesion control ( Typically, a function for calculating a series of white dot screens as described above is held. Then, a screen is selected (calculated) from the first screen group so as to enlarge the first area in a predetermined direction as the gradation value to be reproduced increases (for example, the state of the pattern 215 shown in FIG. 10). ). Further, when the gradation value to be reproduced reaches a predetermined threshold value, the screen selection source is switched from the first screen group to the second screen group. As a screen at the time of switching, a screen in which the width of the second region in the second pattern is larger than the distance between adjacent first regions in the first pattern in a predetermined direction is selected (calculated). (For example, pattern 216 shown in FIG. 10).

さらに別の言い方をすれば、本実施の形態に従う画像形成装置MFPは、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第1領域(トナー付着領域)を定める第1パターンを有するスクリーンを複数含む第1スクリーン群(典型的には、上述したような一連のドットスクリーン)と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第2領域(トナー非付着領域)を定める第2パターンを有するスクリーンを複数含む第2スクリーン群(典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン)とを算出するための関数を保持する。そして、階調値の減少に伴って第2領域が所定の方向に拡大するように、第2スクリーン群からスクリーンが選択(算出)され(たとえば、図10に示すパターン215の状態)、その後、階調値が所定のしきい値に到達した時に、スクリーンの選択元が第2スクリーン群から第1スクリーン群に切り替えられる。切替時のスクリーンとして、所定の方向において、第2パターン内の第2領域の幅よりも、第1パターン内の隣接する第1領域間の距離が小さいスクリーンが選択(算出)される(たとえば、図10に示すパターン216の状態)。   In other words, image forming apparatus MFP according to the present embodiment includes a plurality of screens having a first pattern that defines a first area (toner adhesion area) composed of pixels targeted for toner adhesion control. A screen having a second pattern that defines a first screen group (typically a series of dot screens as described above) and a second region (toner non-adherent region) composed of pixels that are not subject to toner adhesion control. A function for calculating a plurality of second screen groups (typically, a series of white dot screens as described above) is held. Then, a screen is selected (calculated) from the second screen group so that the second area expands in a predetermined direction as the gradation value decreases (for example, the state of the pattern 215 shown in FIG. 10). When the gradation value reaches a predetermined threshold value, the screen selection source is switched from the second screen group to the first screen group. As a screen at the time of switching, a screen having a smaller distance between adjacent first regions in the first pattern than a width of the second region in the second pattern is selected (calculated) in a predetermined direction (for example, The state of the pattern 216 shown in FIG.

上述のような関数を採用した場合には、切替前後において、第1スクリーン群から選択(算出)されるスクリーン(たとえば、図10に示すパターン212の状態)と、第2スクリーン群から選択(算出)されるスクリーン(たとえば、図10に示すパターン213の状態)とは、実質的に同じ階調値を有することが好ましい。   When the function as described above is employed, the screen selected (calculated) from the first screen group (for example, the state of the pattern 212 shown in FIG. 10) and the selected (calculated) from the second screen group before and after switching. ) (For example, the state of the pattern 213 shown in FIG. 10) preferably has substantially the same gradation value.

また、切換前後において、同じ階調値を維持したまま、第1領域のトナー付着の制御対象の画素を第2領域におけるトナー付着の制御対象でない画素に置き換える再配置が実行されることが好ましい。たとえば、図10に示すパターン212の状態とパターン213の状態とを比較すると、第1領域(トナー付着領域)の数は維持されたまま、第2領域(トナー非付着領域)の一部が第1領域(トナー付着領域)に置き換えられていることがわかる。また、図10に示すパターン215の状態とパターン216の状態との間でも同様である。   Further, before and after the switching, it is preferable to execute rearrangement in which the pixel to be controlled for toner adhesion in the first area is replaced with a pixel not to be controlled for toner adhesion in the second area while maintaining the same gradation value. For example, when the state of the pattern 212 and the state of the pattern 213 shown in FIG. 10 are compared, a part of the second region (toner non-adhesion region) is maintained while the number of the first regions (toner adhesion region) is maintained. It can be seen that the area is replaced with one area (toner adhesion area). The same applies to the state of the pattern 215 and the state of the pattern 216 shown in FIG.

このように、本実施の形態においては、ある濃度において付着領域に設定される部分であっても、より高い濃度において非付着領域に設定する手法を用いてスクリーン切替を行なうことで、付着領域および/または非付着領域の幅が狭くなることを回避し、これによって、中間階調をより安定性を高めて再現できる。   As described above, in the present embodiment, even if a portion is set as an attachment region at a certain concentration, the attachment region and It is possible to avoid the narrowing of the width of the non-attached area and to reproduce the intermediate gradation with higher stability.

なお、図10においては、濃度が高くなるにつれて、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順でスクリーン切替を行なう構成について例示したが、切替ロジックをより簡素化する観点から、ドットスクリーンとラインスクリーンとの間でのみスクリーン切替を行なう構成を採用してもよい。   In FIG. 10, the screen switching is illustrated in the order of the dot pattern, the line pattern, and the white dot pattern as the density increases. However, from the viewpoint of further simplifying the switching logic, the dot screen and the line are displayed. You may employ | adopt the structure which switches a screen only between screens.

<関数の説明>
図2は、スクリーンを生成するための用いられる関数について、周波数空間における座標と当該スクリーンに含まれるパターンで表わされる画像との関係を示す図である。
<Description of function>
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the coordinates in the frequency space and the image represented by the pattern included in the screen for the function used to generate the screen.

図11では、周期関数を2値化パターンで表わすことで、着色すべき(トナーを付着すべき)領域である「第1領域(トナー付着領域)」と、着色すべきではない(トナーを付着すべきではない)領域である「第2領域(トナー非付着領域)」とが定義されている。図11では、第1領域(トナー付着領域)を「黒」で表現し、第2領域(トナー非付着領域)を「白」で表現しており、以下の図においても同様の表現方法を採用する。   In FIG. 11, the periodic function is represented by a binarized pattern, so that “first area (toner adhesion area)” which is an area to be colored (to which toner is to be attached) and not to be colored (toner is attached). A “second region (toner non-adhering region)” that is a region that should not be defined is defined. In FIG. 11, the first area (toner adhesion area) is expressed by “black” and the second area (toner non-adhesion area) is expressed by “white”. The same expression method is adopted in the following figures. To do.

すなわち、図11の周期関数において2値化のしきい値よりも大きな値である領域を「第1領域(トナー付着領域)」と定義し、該しきい値よりも小さな値である領域を「第2領域(トナー非付着領域)」と定義することで、図11の周期関数を用いてパターンを定義することができる。この場合、図11の周期関数は、その振幅方向の値が記録紙上の位置ごとのトナー付着の優先度を表わし、振幅方向の値が大きいほど対応する位置へのトナーの付着の可能性を高く、小さいほど可能性を低く規定している。   That is, an area having a value larger than the binarization threshold in the periodic function of FIG. 11 is defined as a “first area (toner adhesion area)”, and an area having a value smaller than the threshold is “ By defining “second area (toner non-adhered area)”, the pattern can be defined using the periodic function of FIG. In this case, in the periodic function of FIG. 11, the value in the amplitude direction represents the priority of toner adhesion at each position on the recording paper, and the greater the value in the amplitude direction, the higher the possibility of toner adhesion at the corresponding position. The smaller the value, the lower the possibility.

図11を参照して、1つの空間座標(u,v)で定義される空間周波数を有する周期関数ではラインパターンが表現され、該空間周波数(比率)によってスクリーン角度θがtanθ=u/vと定義される。また、空間座標(u,v)の原点からの距離によって周期が定義されるため、スクリーン線数LがL=(u2+v20.5と定義される。 Referring to FIG. 11, a line pattern is represented by a periodic function having a spatial frequency defined by one spatial coordinate (u, v), and the screen angle θ is tan θ = u / v by the spatial frequency (ratio). Defined. Further, since the period is defined by the distance from the origin of the spatial coordinates (u, v), the screen line number L is defined as L = (u 2 + v 2 ) 0.5 .

ここで、「スクリーン角度」とは、各パターンにおける付着領域(または、非付着領域)の配列方向を意味し、図11に示す例では、紙面に対して傾め方向がスクリーン角度となる。また、「スクリーン線数」とは、単位長あたりの単位スクリーンの数を意味し、図11に示す例では、スクリーン間隔の逆数が線数となる。一般的に、スクリーン線数は「lpi:line per inch」といった単位を用いて定義される。   Here, the “screen angle” means the arrangement direction of attached regions (or non-attached regions) in each pattern, and in the example shown in FIG. 11, the direction inclined with respect to the paper surface is the screen angle. “Screen line number” means the number of unit screens per unit length, and in the example shown in FIG. 11, the reciprocal of the screen interval is the line number. In general, the number of screen lines is defined using a unit such as “lpi: line per inch”.

しかしながら、図11に表わされたように、1つの空間座標(u,v)で定義される空間周波数を有する周期関数ではドットパターンは表現されない。そこで、本実施の形態に従う画像形成装置MFPでは、以下の式(1)の関数F1(x,y)で表わされるように、異なる空間座標で定義される互いに異なる空間周波数を有する第1の周期関数と第2の周期関数とを合成することで、スクリーン角度の異なる2つのパターンを重ね合わせてさまざまなパターンを生成する。   However, as shown in FIG. 11, the dot pattern is not expressed by a periodic function having a spatial frequency defined by one spatial coordinate (u, v). Therefore, in image forming apparatus MFP according to the present embodiment, the first cycle having different spatial frequencies defined by different spatial coordinates is represented by function F1 (x, y) of the following equation (1). By synthesizing the function and the second periodic function, various patterns are generated by superimposing two patterns having different screen angles.

式(1)の関数F1(x,y)は記録紙上の位置(x,y)ごとのトナー付着の優先度を規定する関数を定義するものであり、空間座標(u,v)およびパラメータαを特定することで取得される関数は、値が大きいほど記録紙上の位置(x,y)へのトナーの付着の可能性を高く、小さいほど可能性を低く規定している。なお、式(1)の関数F1(x,y)では、第1の周期関数で表わされるスクリーン角度と第2の周期関数で表わされるスクリーン角度とが周波数空間で90度を成すものとしているが、これらの角度は90度には限定されない。   The function F1 (x, y) in the equation (1) defines a function that defines the priority of toner adhesion for each position (x, y) on the recording paper, and includes the spatial coordinates (u, v) and the parameter α. In the function acquired by specifying the value, the larger the value, the higher the possibility that the toner adheres to the position (x, y) on the recording paper, and the smaller the value, the lower the possibility. In the function F1 (x, y) of the equation (1), the screen angle represented by the first periodic function and the screen angle represented by the second periodic function are 90 degrees in the frequency space. These angles are not limited to 90 degrees.

さらに、画像形成装置MFPでは、式(1)の関数F1(x,y)で表わされるように、第1の周期関数と第2の周期関数との組み合わせ比率を定義するパラメータαを用い、重ねる2つのスクリーンの組み合わせ比率を可変とすることで、パターンの種類を可変とする。すなわち、関数F1(x,y)は、α=0のときは1つの空間座標(u,v)で定義される空間周波数を有する一方の周期関数の示すスクリーンのみであることを表わし、α=1のときは、互いに90度の角度をなす2つのスクリーンが1:1での重ね合わされてなるスクリーンを表わす。   Further, in image forming apparatus MFP, as represented by function F1 (x, y) in equation (1), parameter α that defines the combination ratio of the first periodic function and the second periodic function is used to overlap. By making the combination ratio of the two screens variable, the pattern type is variable. That is, the function F1 (x, y) represents that when α = 0, it is only a screen indicated by one periodic function having a spatial frequency defined by one spatial coordinate (u, v), and α = 1 represents a screen in which two screens having an angle of 90 degrees with each other are overlapped at 1: 1.

なお、重ね合わせ後に、取り得る値を−1〜+1に規格化すると関数F1(x,y)は以下の式(2)の関数F2(x,y)で表わされ、さらにその出力値の取り得る範囲を0〜+1に規格化すると関数F1(x,y)は以下の式(3)の関数F3(x,y)で表わされる。   When the possible values are normalized to −1 to +1 after superposition, the function F1 (x, y) is expressed by the function F2 (x, y) in the following equation (2), and the output value When the possible range is normalized to 0 to +1, the function F1 (x, y) is represented by the function F3 (x, y) in the following equation (3).

図12は、上記関数F3(x,y)において空間座標(u,v)とパラメータαの値とを変化させた場合の、形成されるパターンの出力例を示す図である。たとえば、その出力値である0〜+1を256階調に分割して各段数をしきい値にし、しきい値以上の出力値を印字領域になるように規定することで、関数F3(x,y)を用いて256階調のパターンを形成することができる。なお、階調作成はこれに限ったものでなくてよい。   FIG. 12 is a diagram showing an output example of the pattern to be formed when the spatial coordinates (u, v) and the value of the parameter α are changed in the function F3 (x, y). For example, by dividing the output value 0 to +1 into 256 gradations, setting the number of stages as a threshold value, and defining an output value equal to or greater than the threshold value to be a printing area, the function F3 (x, A pattern of 256 gradations can be formed using y). Note that the gradation creation is not limited to this.

図12を参照して、α=0のときは、一方の周期関数の示すスクリーンのみであるためにラインパターンが形成され、α=1のときは、互いに90度の角度をなす2つのスクリーンが同じ比率で重ね合わされてなるスクリーンであるためにドットパターンが形成されることがわかる。従って、上記関数F3(x,y)を用いてラインパターンを形成する場合にはα=0とし、ドットパターンを形成する場合にはα=1とすればよいことがわかる。   Referring to FIG. 12, when α = 0, only a screen indicated by one of the periodic functions is formed, so that a line pattern is formed, and when α = 1, two screens that form an angle of 90 degrees with each other are formed. It can be seen that the dot pattern is formed because the screens are overlapped at the same ratio. Therefore, it can be seen that α = 0 when the line pattern is formed using the function F3 (x, y), and α = 1 when the dot pattern is formed.

さらに、上記式(3)の関数F3(x,y)において、ある画素位置(x,y)において、それぞれ△x,△yずらした場合、以下の式(4)の関数F3(x−△x,y−△y)で表わされる。   Furthermore, in the function F3 (x, y) of the above equation (3), when the pixel position (x, y) is shifted by Δx and Δy, respectively, the function F3 (x−Δ) of the following equation (4) x, y−Δy).

式(4)で表わされた関数F3(x−△x,y−△y)は、関数F3(x,y)で生成されるスクリーンの第1の周期関数の表わすラインと第2の周期関数の表わすラインとの交点を、再現する画素に対して(△x,△y)だけずらしてマッピングした状態と同じである。   The function F3 (x−Δx, y−Δy) represented by the equation (4) is a line representing the first periodic function of the screen generated by the function F3 (x, y) and the second period. This is the same as the state where the intersection point with the line represented by the function is shifted by (Δx, Δy) with respect to the pixel to be reproduced.

図13は、本実施の形態に従う画像形成装置MFPにおいて、上記式(3)で表わされた関数F3(x,y)でスクリーンを生成して階調再現に用いた場合と、上記式(4)で表わされたように、そのスクリーンを(△x,△y)だけずらしてマッピングして階調再現に用いた場合との、入力画像の階調値に対する再現された階調値の関係を示した図である。図13においては、再現された階調値が入力画像の階調値に近いほど再現性が高いと言えるため、これらの関係で得られる線が正比例の直線に近いほど再現性が高いと言える。   FIG. 13 shows a case in which image forming apparatus MFP according to the present embodiment generates a screen using function F3 (x, y) represented by equation (3) and uses it for tone reproduction, and equation (3) above. 4), the reproduced gradation value with respect to the gradation value of the input image when the screen is shifted by (Δx, Δy) and used for gradation reproduction. It is the figure which showed the relationship. In FIG. 13, it can be said that the closer the reproduced gradation value is to the gradation value of the input image, the higher the reproducibility. Therefore, the closer the line obtained by these relationships is to a straight line, the higher the reproducibility.

図13において、線(1)は関数F3(x,y)で生成したドットパターンを含むスクリーンを再現する画素に対して(△x,△y)だけずらしてマッピングして階調再現に用いた場合の階調値の関係を示し、線(2)は関数F3(x,y)で生成したラインパターンを含むスクリーンを再現する画素に対して(△x,△y)だけずらしてマッピングして階調再現に用いた場合の階調値の関係を示し、線(3)は関数F3(x,y)で生成したドットパターンを含むスクリーンを再現する画素の中心位置にマッピングして階調再現に用いた場合の階調値の関係を示し、線(4)は関数F3(x,y)で生成したラインパターンを含むスクリーンを再現する画素の中心位置にマッピングして階調再現に用いた場合の階調値の関係を示している。また、図13で破線で囲まれた領域は入力画像の階調値の低い、シャドウ部を表わしている。   In FIG. 13, the line (1) is used for gradation reproduction by shifting and mapping (Δx, Δy) with respect to pixels reproducing the screen including the dot pattern generated by the function F3 (x, y). In this case, the line (2) is mapped by shifting (Δx, Δy) with respect to the pixel reproducing the screen including the line pattern generated by the function F3 (x, y). The relationship between the gradation values when used for gradation reproduction is shown, and the line (3) is reproduced by gradation mapping by mapping to the center position of the pixel reproducing the screen including the dot pattern generated by the function F3 (x, y). The line (4) is used for gradation reproduction by mapping to the center position of the pixel that reproduces the screen including the line pattern generated by the function F3 (x, y). The relationship of the gradation value in the case is shown. In addition, a region surrounded by a broken line in FIG. 13 represents a shadow portion having a low gradation value of the input image.

図13のシャドウ部に注目すると、線(3)および線(4)で表わされた、関数F3(x,y)で生成されるスクリーンを再現する画素の中心位置にマッピングして用いた場合には階調再現が得られず、入力画像のある階調値よりも低い階調値の領域については再現された階調値が0のいわゆるベタ濃度出力になっていることがわかる。特に、その傾向は、ドットパターンに比べ、ラインパターンの方が大きいことがわかる。   When attention is paid to the shadow portion in FIG. 13, the screen generated by the function F3 (x, y) represented by the lines (3) and (4) is mapped to the center position of the pixel to be reproduced. It can be seen that tone reproduction is not obtained, and a so-called solid density output in which the reproduced tone value is 0 is obtained in a region having a tone value lower than a certain tone value of the input image. In particular, it can be seen that the tendency of the line pattern is greater than that of the dot pattern.

これに対し、線(1)および線(2)で表わされた、関数F3(x,y)で生成されるスクリーンを再現する画素に対して(△x,△y)だけずらしてマッピングして用いた場合には、入力画像のシャドウ部の全範囲において階調再現が再現する画素の中心位置にマッピングした場合よりも向上しているのがわかる。   On the other hand, mapping is performed by shifting (Δx, Δy) with respect to the pixels reproducing the screen generated by the function F3 (x, y) represented by the lines (1) and (2). It can be seen that this is an improvement over the case of mapping to the center position of the pixel where the gradation reproduction is reproduced in the entire range of the shadow portion of the input image.

より詳しくは、シャドウ部における階調再現性は、次のようになることが確認された、
(1)x,y方向共に画素の中心位置からずらした場合であって、x,y方向のずらし量が異なる場合(△x≠0、△y≠0、|△x|≠|△y|)…階調再現性の効果がかなり高い、
(2)y方向のみ画素の中心位置からずらした場合(△x=0、△y≠0)…階調再現性の効果があり(ただし、y方向に伸びるラインパターンには効果なし)、
(3)x方向のみ画素の中心位置からずらした場合(△x≠0、△y=0)…階調再現性の効果があり(ただし、x方向に伸びるラインパターンには効果なし)、
(4)x,y方向共に画素の中心位置からずらした場合であって、x,y方向のずらし量、ずらし方向とも同じ場合(△x≠0、△y≠0、△x=△y)…階調再現性の効果があり、
(5)x,y方向共に画素の中心位置からずらした場合であって、x,y方向のずらし量が同じで、ずらし方向が異なる場合(△x≠0、△y≠0、△x=−△y)…階調再現性の効果があり、
(6)x,y方向共に画素の中心位置からずらさず、再現する画素の中心位置にマッピングして用いたを用いた場合(△x=0、△y=0)…階調再現性の効果が低い。
More specifically, it was confirmed that the gradation reproducibility in the shadow portion is as follows.
(1) When both the x and y directions are shifted from the center position of the pixel and the shift amounts in the x and y directions are different (Δx ≠ 0, Δy ≠ 0, | Δx | ≠ | Δy | )… The effect of gradation reproducibility is quite high.
(2) When only the y direction is shifted from the center position of the pixel (Δx = 0, Δy ≠ 0) ... there is an effect of gradation reproducibility (however, there is no effect on the line pattern extending in the y direction),
(3) When only the x direction is shifted from the center position of the pixel (Δx ≠ 0, Δy = 0) ... there is an effect of gradation reproducibility (however, there is no effect on the line pattern extending in the x direction),
(4) When both the x and y directions are shifted from the center position of the pixel, and when the shift amount and the shift direction in the x and y directions are the same (Δx ≠ 0, Δy ≠ 0, Δx = Δy) ... There is an effect of gradation reproducibility,
(5) When both the x and y directions are shifted from the center position of the pixel, and the shift amounts in the x and y directions are the same and the shift directions are different (Δx ≠ 0, Δy ≠ 0, Δx = -Δy) ... has an effect of gradation reproducibility,
(6) In the case of using the mapping in the center position of the pixel to be reproduced without shifting from the center position of the pixel in both the x and y directions (Δx = 0, Δy = 0)... Effect of gradation reproducibility Is low.

つまり、この検証より、生成されたスクリーンのマッピングする位置を画素の中心位置からずらす、つまり2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置からずらしてマッピングすることによって、階調の変化の段階が増加することがわかる。以降に、この理由について説明する。ここでは、説明の簡便のために、二値画像を用いる。   That is, from this verification, the mapping position of the generated screen is shifted from the center position of the pixel, that is, the mapping is performed by shifting the intersection position of the line represented by each of the two periodic functions from the center position of the pixel. It can be seen that the phase of change increases. Hereinafter, this reason will be described. Here, for convenience of explanation, a binary image is used.

図14は、3画素×3画素のマトリクス画像の具体例を示す図である。各画素には通し番号を付与している。図15(A)〜図15(C)および図16(A)〜図16(C)は、それぞれ、図14のマトリクス画像上で、スクリーンを用いて再現した白抜きドットを表わしており、徐々にサイズが大きくなっていく(成長していく)様子(イメージ)を示した図である。図中の白丸がドットを表わしている。   FIG. 14 is a diagram illustrating a specific example of a matrix image of 3 pixels × 3 pixels. A serial number is assigned to each pixel. 15 (A) to 15 (C) and FIGS. 16 (A) to 16 (C) respectively represent white dots reproduced using a screen on the matrix image of FIG. 14, and gradually. It is the figure which showed a mode (image) where the size becomes large (it grows). White circles in the figure represent dots.

図15(A)〜図15(C)は、関数F3(x,y)で生成されたスクリーンを、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置が画素の中心位置と一致するようにマッピングして再現した場合の、白抜きドット成長のイメージを表わしている。この場合、白抜きドットの重心位置と画素の中心位置とが一致している。   15A to 15C map the screen generated by the function F3 (x, y) so that the intersection position of the lines represented by each of the two periodic functions matches the center position of the pixel. This represents an image of white dot growth when reproduced. In this case, the gravity center position of the white dot and the center position of the pixel match.

図16(A)〜図16(C)は、関数F3(x,y)で生成されたスクリーンを、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置が画素の中心位置とずらしてマッピングして再現した場合(F3(x−△x,y−△y):ただし、ここでは△x,△yの一方を0としている)の、ドット成長のイメージを示している。この場合、白抜きドットの重心位置と画素の重心位置とが一致していない。   16 (A) to 16 (C) are obtained by mapping the screen generated by the function F3 (x, y) by shifting the intersection point of the line represented by each of the two periodic functions from the center position of the pixel. In the case of reproduction (F3 (x−Δx, y−Δy): where one of Δx and Δy is 0 here), an image of dot growth is shown. In this case, the centroid position of the white dot and the centroid position of the pixel do not match.

そして、図15(D)〜図15(F)および図16(D)〜図16(F)は、それぞれ、図15(A)〜図15(C)および図16(A)〜図16(C)に表わされたように再現された場合の、二値化処理の結果を表わした図である。図15(D)〜図15(F)および図16(D)〜図16(F)に示されるように、各画素に対して、白抜きドットが存在するエリアが少しでもかかっていればその画素は白画素となり、白抜きドットが存在するエリアが全くかかっていない画素は黒画素(二値画像の黒ベタ)となるものとする。   15 (D) to 15 (F) and FIGS. 16 (D) to 16 (F) are respectively shown in FIGS. 15 (A) to 15 (C) and FIGS. 16 (A) to 16 (F). It is a figure showing the result of the binarization process at the time of reproducing as represented to C). As shown in FIG. 15D to FIG. 15F and FIG. 16D to FIG. 16F, if an area where white dots exist is slightly applied to each pixel, It is assumed that the pixel is a white pixel, and a pixel that is not covered with an area where white dots are present is a black pixel (a black solid in a binary image).

詳しくは、図15(A)の場合には5番目(図14の通し番号を参照)の位置しか白抜きドットは存在せず、図15(D)に示されるように5番目の位置のみ白画素となり他の画素が塗りつぶされる。図15(B)のように白抜きドットが成長しても図15(E)に示されるように白画素となる画素は5番目の位置のみであるが、図15(C)まで白抜きドットが成長すると2、4、5、6、8番目の位置に白抜きドットが存在するため、図15(F)に示されるようにその位置が白画素となる。白抜きドットの成長に伴って1画素から5画素へと急激に白画素となる画素が増加するため、階調段数が少なくなり、細かな階調表現ができないことがわかる。   Specifically, in the case of FIG. 15A, the white dot exists only at the fifth position (refer to the serial number in FIG. 14), and only the fifth pixel is the white pixel as shown in FIG. And other pixels are filled. Even if the white dot grows as shown in FIG. 15B, the white pixel is only the fifth position as shown in FIG. 15E. As the dot grows, white dots are present at the second, fourth, fifth, sixth and eighth positions, so that the position is a white pixel as shown in FIG. As the white dots grow, the number of pixels that become white pixels suddenly increases from 1 pixel to 5 pixels, so that the number of gradation levels decreases, and it is understood that fine gradation expression cannot be performed.

一方、図16(A)の場合には図15(A)の場合と同様に5番目の位置のみにしか白抜きドットが存在せず、図16(D)に示されるように5番目の位置のみ白画素となり他の画素が塗りつぶされるが、図16(B)のように白抜きドットが成長すると5、8番目にドットが存在するため、図16(E)に示されるようにこれら2画素が白画素となる。さらに図16(C)まで白抜きドットが成長すると4、5、6、8番目の位置に白抜きドットが存在するため、図16(F)に示されるようにこれら4画素が白画素となる。つまり、交点座標がずれている場合には、白抜きドットの成長に伴って白画素が1画素から2画素に増加し、さらに2画素から4画素へと、段階的に増加するため、階調表現において有利となる。   On the other hand, in the case of FIG. 16A, white dots are present only in the fifth position as in the case of FIG. 15A, and the fifth position is shown in FIG. 16D. Only the white pixels become the other pixels, but when the white dots grow as shown in FIG. 16B, the fifth and eighth dots exist, so these two pixels as shown in FIG. 16E. Becomes a white pixel. Further, when white dots grow to FIG. 16C, white dots exist at the fourth, fifth, sixth, and eighth positions, and these four pixels become white pixels as shown in FIG. 16F. . That is, when the intersection coordinates are shifted, the white pixels increase from 1 pixel to 2 pixels as the white dots grow, and further increase gradually from 2 pixels to 4 pixels. This is advantageous in terms of expression.

このように図15(D)〜図15(F)で表わされたスクリーンをずらしてマッピングしていない場合に比べて、ずらしてマッピングした場合には図16(D)〜図16(F)に表わされたように階調の変化(増加)する段数が増加し、階調表現において有利となる。   In this way, in the case where the screen is shifted and mapped as compared with the case where the screen shown in FIGS. 15D to 15F is not shifted and mapped, FIGS. 16D to 16F are displayed. As shown in (2), the number of gradation changes (increases) increases, which is advantageous in gradation expression.

特に、白細線の再現性が低い画像形成装置の場合には、図15(D),(E)のような1画素のみが白い画像データでは図9の原理により白画素を表現できず、黒画素のみで表現されてしまうことになる。これは、図13のシャドウ部に表わされたような、入力画像のある階調値よりも低い階調値の領域については再現された階調値が0のいわゆるベタ濃度出力になる、という現象による。一方、図15(B),(E)の場合より図16(B),(E)の方がより大きな白画素(2画素)を得られ、その結果、(B)の大きさの白抜きドットであってもトナー画像でも再現可能となる。   Particularly, in the case of an image forming apparatus with low white line reproducibility, white pixels cannot be expressed by the principle of FIG. 9 with only one pixel as shown in FIGS. It will be expressed only by pixels. This is a so-called solid density output in which the reproduced gradation value is 0 for an area of a gradation value lower than a certain gradation value of the input image as shown in the shadow portion of FIG. Depending on the phenomenon. On the other hand, larger white pixels (2 pixels) are obtained in FIGS. 16B and 16E than in the cases of FIGS. 15B and 15E, and as a result, the white pixels having the size of FIG. It can be reproduced with either a dot or a toner image.

図15,図16では一部の階調の比較が示されただけであるが、全体を通しても、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置からずらしてマッピングすることで階調再現性が向上する。   FIGS. 15 and 16 only show a comparison of some gradations, but throughout the entire mapping, the intersection position of the lines represented by each of the two periodic functions is shifted from the center position of the pixel. The gradation reproducibility is improved.

ただし、ラインパターンについては、同様にずらすことによって画像品質が低下する場合がある。図17(A)および図17(B)は、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を、画素の中心位置に一致させてマッピングした場合の再現例、およびずらしてマッピングした場合の再現例を示す図である。図17(B)に表わされる再現連では、ラインに低周波の周期の凸凹が現れている。このように、ラインパターンを含むスクリーンを用いる場合には、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置からずらしてマッピングして用いると低周波の周期の凸凹が現れる場合があり、それによって再現される画像の品質の低下を招く場合があることがわかる。   However, the image quality may be lowered by shifting the line pattern in the same manner. FIGS. 17A and 17B are a reproduction example in the case where mapping is performed so that the intersection position of the line represented by each of the two periodic functions matches the center position of the pixel, and a reproduction in the case of shifting the mapping. It is a figure which shows an example. In the reproduction series shown in FIG. 17B, irregularities having a low frequency period appear on the line. As described above, when a screen including a line pattern is used, unevenness with a low frequency period may appear when the intersection point of the line represented by each of the two periodic functions is shifted from the center position of the pixel. It can be seen that this may lead to a reduction in the quality of the reproduced image.

<制御部の構成>
図18は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置MFP内の制御部10のハードウェア構成を示す模式図である。
<Configuration of control unit>
FIG. 18 is a schematic diagram showing a hardware configuration of control unit 10 in image forming apparatus MFP according to the embodiment of the present invention.

図18を参照して、制御部10は、処理部であるCPU(Central Processing Unit)102と、記憶部であるRAM(Random Access Memory)104、ROM(Read Only Memory)106、EEPROM(Electrical Erasable and Programmable Read Only Memory)108、およびHDD(Hard Disk Drive)110と、通信部である外部通信I/F(インターフェイス:Interface)112および内部通信I/F114とを含む。なお、これらの部位は、内部バス116を介して互いに接続される。   Referring to FIG. 18, the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 102 that is a processing unit, a RAM (Random Access Memory) 104 that is a storage unit, a ROM (Read Only Memory) 106, an EEPROM (Electrical Erasable and A programmable read only memory (HDD) 108 and a hard disk drive (HDD) 110, and an external communication I / F (Interface) 112 and an internal communication I / F 114 which are communication units are included. These parts are connected to each other via an internal bus 116.

制御部10では、CPU102が、ROM106などに予め格納されている各種処理を実行するためのプログラムをRAM104などに展開して実行することで、画像形成装置MFPが制御される。   In control unit 10, CPU 102 controls image forming apparatus MFP by developing a program for executing various processes stored in advance in ROM 106 or the like in RAM 104 or the like and executing the program.

RAM104は、揮発性メモリであり、ワークメモリとして使用される。より具体的には、RAM104には、実行されるプログラム自体に加えて、処理対象の画像データや各種変数データが一時的に格納される。EEPROM108は、典型的には不揮発性の半導体メモリであり、画像形成装置MFPのIPアドレスやネットワークドメインなどを各種設定値を記憶する。HDD110は、典型的には不揮発性の磁気メモリであり、画像処理装置から受信した印刷ジョブやスキャナ3によって取得した画像情報などを蓄積する。   The RAM 104 is a volatile memory and is used as a work memory. More specifically, the RAM 104 temporarily stores image data to be processed and various variable data in addition to the program itself to be executed. The EEPROM 108 is typically a non-volatile semiconductor memory, and stores various setting values such as the IP address and network domain of the image forming apparatus MFP. The HDD 110 is typically a non-volatile magnetic memory, and stores a print job received from the image processing apparatus, image information acquired by the scanner 3, and the like.

外部通信I/F112は、典型的にはイーサネット(登録商標)といった汎用的な通信プロトコルをサポートし、ネットワークNWを介してパーソナルコンピュータPCや他の画像形成装置との間でデータ通信を提供する。   The external communication I / F 112 typically supports a general-purpose communication protocol such as Ethernet (registered trademark), and provides data communication with the personal computer PC and other image forming apparatuses via the network NW.

内部通信I/F114は、操作パネルなどと接続され、操作パネルに対するユーザ操作に応じた信号を受信して、CPU102へ伝送するとともに、CPU102からの命令に従って、操作パネルにメッセージなどを表示するために必要な信号を送信する。   The internal communication I / F 114 is connected to an operation panel or the like, receives a signal corresponding to a user operation on the operation panel, transmits the signal to the CPU 102, and displays a message or the like on the operation panel according to a command from the CPU 102. Send the necessary signals.

<制御構造>
図19は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置MFPの制御部10における制御構造を示すブロック図である。
<Control structure>
FIG. 19 is a block diagram showing a control structure in control unit 10 of image forming apparatus MFP according to the embodiment of the present invention.

図19を参照して、制御部10は、プリント対象の入力画像に応じた静電潜像を感光体(感光体ドラム41)上に形成するために露光装置へ与える指令(露光指令)を出力する。より具体的には、制御部10は、その制御構造として、前処理部152と、領域分離部154と、文字処理部156と、階調値判断部158と、スクリーン生成部160と、関数格納部162と、指令生成部166とを含む。   Referring to FIG. 19, control unit 10 outputs a command (exposure command) given to the exposure apparatus to form an electrostatic latent image corresponding to the input image to be printed on photosensitive member (photosensitive drum 41). To do. More specifically, the control unit 10 includes, as its control structure, a preprocessing unit 152, a region separation unit 154, a character processing unit 156, a gradation value determination unit 158, a screen generation unit 160, and a function storage. Unit 162 and command generation unit 166.

画像再生の際には、再現モードがユーザ操作などによって制御部10に与えられる。再現モードとは再現性の度合いの規定を指す。たとえば、写真モードや文字モードなどが挙げられ、写真モードでは再現性が高く、文字モードでは再現性が低く規定される。再現モードにはスクリーン角度とスクリーン線数とが対応付けられている。   At the time of image reproduction, a reproduction mode is given to the control unit 10 by a user operation or the like. The reproduction mode refers to the definition of the degree of reproducibility. For example, a photo mode, a character mode, and the like can be mentioned. The reproducibility is high in the photo mode, and the reproducibility is low in the character mode. The reproduction mode is associated with the screen angle and the number of screen lines.

関数格納部162は、RAM103、EEPROM107、HDD109(図18)に含まれる所定の領域として提供される。その他の部位は、典型的に、CPU101(図18)がプログラムをRAM103(図18)に展開し、各コマンドを実行することで提供される。関数格納部162には、たとえば上記式(3)で表わされた、スクリーンを生成するための関数163と、予め規定された、階調と関数163のパラメータαとの対応関係164と、再現モードとスクリーン角度およびスクリーン線数との対応関係165とが格納される。   The function storage unit 162 is provided as a predetermined area included in the RAM 103, the EEPROM 107, and the HDD 109 (FIG. 18). The other parts are typically provided by the CPU 101 (FIG. 18) developing a program in the RAM 103 (FIG. 18) and executing each command. In the function storage unit 162, for example, a function 163 for generating a screen, which is expressed by the above formula (3), a correspondence relationship 164 between a gradation and a parameter α of the function 163, which is defined in advance, is reproduced. A correspondence relationship 165 between the mode, the screen angle, and the screen line number is stored.

前処理部152は、プリント対象の入力画像に対して、色補正などの前処理を行なう。この前処理部152によって処理された入力画像は、領域分離部154へ出力される。   The preprocessing unit 152 performs preprocessing such as color correction on the input image to be printed. The input image processed by the preprocessing unit 152 is output to the region separation unit 154.

領域分離部154は、前処理部152から受けた入力画像を文字領域と画像領域とに分離する。基本的に、文字領域は、中間階調として再現する必要がない部分であり、画像領域は、中間階調として再現する必要がある部分である。領域分離部154によって分離された文字領域の情報は、文字処理部156へ出力され、画像領域の情報は、階調値判断部158へ出力される。   The region separation unit 154 separates the input image received from the preprocessing unit 152 into a character region and an image region. Basically, the character area is a part that does not need to be reproduced as an intermediate gradation, and the image area is a part that needs to be reproduced as an intermediate gradation. The information on the character region separated by the region separation unit 154 is output to the character processing unit 156, and the information on the image region is output to the gradation value determination unit 158.

文字処理部156は、領域分離部154から受けた文字領域の情報に対して、輪郭強調処理などの文字に適した処理を行なう。そして、文字処理部156は、処理結果を指令生成部166へ出力する。   The character processing unit 156 performs processing suitable for the character, such as contour enhancement processing, on the character region information received from the region separation unit 154. Then, the character processing unit 156 outputs the processing result to the command generation unit 166.

階調値判断部158は、領域分離部154から受けた画像領域の情報に基づいて、所定単位領域ごとに再現すべき階調値を判断する。そして、階調値判断部158は、その判断結果をスクリーン生成部160へ出力する。   The gradation value determination unit 158 determines the gradation value to be reproduced for each predetermined unit area based on the image area information received from the area separation unit 154. Then, the gradation value determination unit 158 outputs the determination result to the screen generation unit 160.

スクリーン生成部160は、階調値判断部158から受けた判断結果である所定単位領域ごとの階調値に基づき、対応関係164,165を参照して、関数格納部162に格納されている関数163を用いてスクリーンを生成する。スクリーン生成部160での生成処理については後述する。なお、画像形成装置MFPの使用環境、使用頻度、劣化状況などに応じて画像形成プロセスが変化するので、スクリーン生成部160は、スクリーン生成の際に上記パラメータαに反映させてもよい。典型的には、画像形成装置MFPに図示しない感光体ドラム41上に形成されるトナー像の濃度を検出するためのセンサが含まれる場合、スクリーン生成部160は、目的の濃度階調特性に対する、トナー像またはプリント出力における実際の濃度階調特性のずれも考慮してパラメータαを決定してもよい。   The screen generation unit 160 refers to the correspondence values 164 and 165 based on the gradation value for each predetermined unit area, which is the determination result received from the gradation value determination unit 158, and stores the function stored in the function storage unit 162. 163 is used to generate the screen. The generation process in the screen generation unit 160 will be described later. Since the image forming process changes according to the use environment, use frequency, deterioration state, and the like of image forming apparatus MFP, screen generation unit 160 may reflect the parameter α in the screen generation. Typically, when image forming apparatus MFP includes a sensor for detecting the density of a toner image formed on photosensitive drum 41 (not shown), screen generation unit 160 provides the desired density gradation characteristics. The parameter α may be determined in consideration of an actual density gradation characteristic shift in the toner image or print output.

スクリーン生成部160は、単位領域ごとに使用するスクリーンを生成して画像領域にマッピングする。そして、スクリーン生成部160は、マッピング結果を指令生成部166へ出力する。   The screen generator 160 generates a screen to be used for each unit area and maps it to the image area. Then, the screen generation unit 160 outputs the mapping result to the command generation unit 166.

指令生成部166は、文字処理部156から受けた処理結果およびスクリーン生成部160から受けたマッピング結果を合成することで、入力画像に対応する露光指令を生成する。その際、入力画像のうちの画像領域については、画素ごとの階調値を参照する。そして、この露光指令は、画像書込部43(図1)へ出力される。すなわち、この露光指令によって、生成されたスクリーンに従って画像形成処理が実行される。指令生成部166での露光指令を生成するための処理については後述する。   The command generation unit 166 generates an exposure command corresponding to the input image by combining the processing result received from the character processing unit 156 and the mapping result received from the screen generation unit 160. At that time, for the image area of the input image, the gradation value for each pixel is referred to. The exposure command is output to the image writing unit 43 (FIG. 1). That is, the image forming process is executed in accordance with the generated screen by this exposure command. Processing for generating an exposure command in the command generation unit 166 will be described later.

<スクリーンの生成処理>
スクリーン生成部160でのスクリーン生成処理の一例について説明する。一例として、256階調の各階調に応じてスクリーンを生成する場合について説明する。
<Screen generation processing>
An example of screen generation processing in the screen generation unit 160 will be described. As an example, a case where a screen is generated according to each of 256 gradations will be described.

関数163として上記式(3)で表わされた関数F3(x,y)を用いる場合、予め対応関係164として、階調値とパラメータαの値との対応関係が規定されている。対応関係164では、所定の階調値の範囲である階調帯ごとにパラメータαの値が対応付けられている。   When the function F3 (x, y) represented by the above equation (3) is used as the function 163, the correspondence between the gradation value and the value of the parameter α is defined in advance as the correspondence 164. In the correspondence relationship 164, the value of the parameter α is associated with each gradation band that is a predetermined gradation value range.

スクリーン生成部160は、関数格納部162に格納されている対応関係164を参照して階調値判断部158からの所定単位領域ごとの階調値より、所定単位領域ごとのパラメータαを特定する。さらに、スクリーン生成部160は、関数格納部162に格納されている対応関係165を参照して与えられた再現モードより、スクリーン角度θとスクリーン線数Lとを、それぞれθ1、L1と特定する。   The screen generation unit 160 refers to the correspondence 164 stored in the function storage unit 162 and specifies the parameter α for each predetermined unit area from the gradation value for each predetermined unit area from the gradation value determination unit 158. . Further, the screen generation unit 160 specifies the screen angle θ and the screen line number L as θ1 and L1 from the reproduction mode given with reference to the correspondence 165 stored in the function storage unit 162, respectively.

スクリーン角度θとスクリーン線数Lとは、図11に表わされたように、それぞれ、空間座標(u,v)でtanθ=u/v、L=(u2+v20.5と定義される。そこで、スクリーン生成部160は、それぞれの定義式にθ1、L1を代入することで、空間座標(u,v)の値を得る。 As shown in FIG. 11, the screen angle θ and the screen line number L are defined as tan θ = u / v and L = (u 2 + v 2 ) 0.5 in the space coordinates (u, v), respectively. . Therefore, the screen generation unit 160 obtains the value of the spatial coordinates (u, v) by substituting θ1 and L1 into each definition formula.

スクリーン生成部160は、特定されたαと算出された空間座標(u,v)の値とを上記式(3)である関数格納部162に格納されている関数163に代入することで、当該単位領域の階調に対応した関数F3(x,y)で表わされるスクリーンを生成する。そして、当該単位領域に対して生成した関数F3(x,y)で表わされるスクリーンをマッピングして、その結果を指令生成部166へ出力する。   The screen generation unit 160 substitutes the specified α and the calculated value of the spatial coordinates (u, v) into the function 163 stored in the function storage unit 162 that is the above formula (3), thereby A screen represented by a function F3 (x, y) corresponding to the gradation of the unit area is generated. Then, the screen represented by the function F 3 (x, y) generated for the unit area is mapped, and the result is output to the command generation unit 166.

このとき、上述の検証より、スクリーン生成部160は、式(3)で表わされた関数F3(x,y)でスクリーンを生成し、式(4)により2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置からずらしてマッピングする。より好ましくは、生成されたスクリーンがドットパターンを含む場合に画素の中心位置からずらしてマッピング、ラインパターンを含む場合には画素の中心位置に一致させてマッピングする。   At this time, from the above verification, the screen generation unit 160 generates a screen using the function F3 (x, y) expressed by the equation (3), and each of the two periodic functions expressed by the equation (4). The mapping is performed by shifting the intersection position of the pixel from the center position of the pixel. More preferably, when the generated screen includes a dot pattern, mapping is performed by shifting from the center position of the pixel, and when the generated screen includes a line pattern, mapping is performed so as to match the center position of the pixel.

<露光指令の生成処理>
画像形成装置MFPにはパルス幅変調方式の露光装置が搭載されているため、露光指令は、画素ごとの露光に用いられる光をオン/オフ時間を制御するための指令である。指令生成部166は画素ごとに露光に用いられる光をオン/オフ時間を決定して、画素ごとのオン/オフ時間を表わした露光指令を生成する。
<Exposure command generation processing>
Since image forming apparatus MFP is equipped with a pulse width modulation type exposure apparatus, the exposure command is a command for controlling on / off time of light used for exposure for each pixel. The command generation unit 166 determines an on / off time of light used for exposure for each pixel, and generates an exposure command representing the on / off time for each pixel.

指令生成部166はスクリーンがマッピングされた領域、つまり画像領域については、関数F3(x,y)で表わされるスクリーンの値と入力画像の階調値とを画素ごとに比較し、当該画素について露光に用いられる光のオン/オフまたはオン/オフ時間を決定する。   The command generation unit 166 compares the screen value represented by the function F3 (x, y) with the gradation value of the input image for each pixel for the area where the screen is mapped, that is, the image area, and exposes the pixel. Determine the on / off or on / off time of the light used for.

決定方法の一つの具体例として、指令生成部166は、座標(x,y)で表わされる画素についての入力画像の階調値G(x,y)、スクリーンの値F3(x,y)について、スクリーンの値の方が入力画像の階調値よりも大なる場合(F3(x,y)>G(x,y))には露光に用いられる光をオンし、スクリーンの値の方が入力画像の階調値よりも小なる場合(F3(x,y)<G(x,y))には露光に用いられる光をオフすると決定する。これにより、スクリーンの値の方が入力画像の階調値よりも大である画素にはトナーが付着し、スクリーンの値の方が入力画像の階調値よりも小なる画素にはトナーが付着しない。   As a specific example of the determination method, the command generation unit 166 determines the input image gradation value G (x, y) and screen value F3 (x, y) for the pixel represented by the coordinates (x, y). When the screen value is larger than the gradation value of the input image (F3 (x, y)> G (x, y)), the light used for exposure is turned on, and the screen value is more When it is smaller than the gradation value of the input image (F3 (x, y) <G (x, y)), it is determined to turn off the light used for exposure. As a result, toner adheres to pixels whose screen value is larger than the gradation value of the input image, and toner adheres to pixels whose screen value is smaller than the gradation value of the input image. do not do.

また、他の例として、指令生成部166は、予め、入力画像の階調値とスクリーンの値との差分を変数とした所定の関数H(G(x,y)−F3(x,y))で露光に用いられる光のオン時間を規定しておき、画素ごとに、入力画像の階調値とスクリーンの値との差分を上記関数Hに代入することで露光に用いられる光のオン時間を決定してもよい。   As another example, the command generation unit 166 predetermines a predetermined function H (G (x, y) −F3 (x, y) using a difference between the gradation value of the input image and the screen value as a variable. ) Defines the on time of light used for exposure, and substitutes the difference between the gradation value of the input image and the value of the screen for each pixel into the function H so that the on time of light used for exposure is determined. May be determined.

<処理手順>
図20は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置MFPにおける画像形成処理の手順を示すフローチャートである。図21は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置MFPにおけるスクリーンの生成を示すフローチャートである。図22は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置MFPにおける露光指令の生成手順を示すフローチャートである。これらのフローチャートは、代表的に、制御部10のCPU102(図18)が予め格納されたプログラムを読込んで実行することで提供される。
<Processing procedure>
FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the image forming process in image forming apparatus MFP according to the embodiment of the present invention. FIG. 21 is a flowchart showing screen generation in image forming apparatus MFP according to the embodiment of the present invention. FIG. 22 is a flowchart showing an exposure command generation procedure in image forming apparatus MFP according to the embodiment of the present invention. These flowcharts are typically provided by the CPU 102 (FIG. 18) of the control unit 10 reading and executing a prestored program.

図20を参照して、まず、CPU102は、画像形成処理の開始が指示されたか否かを判断する(ステップS100)。画像形成処理の開始が指示されていない場合(ステップS100においてNOの場合)には、CPU102は、ステップS100の処理を繰返す。   Referring to FIG. 20, first, CPU 102 determines whether or not an instruction to start an image forming process has been issued (step S100). If the start of the image forming process is not instructed (NO in step S100), CPU 102 repeats the process of step S100.

画像形成処理の開始が指示された場合(ステップS100においてYESの場合)には、CPU102は、入力画像を受付ける(ステップS102)。具体的には、CPU102は、スキャナ3(図1)へ制御指令を与えて、原稿のスキャンを実行させる。あるいは、CPU102は、HDD110などから指定された画像データを読出す。   When the start of the image forming process is instructed (YES in step S100), CPU 102 accepts the input image (step S102). Specifically, the CPU 102 gives a control command to the scanner 3 (FIG. 1) and causes the document to be scanned. Alternatively, the CPU 102 reads designated image data from the HDD 110 or the like.

続いて、CPU102は、受付けた入力画像に対して前処理を実行し(ステップS104)、さらに、前処理後の入力画像を文字領域と画像領域とに分離する(ステップS106)。その後、CPU102は、ステップS106において分離した文字領域について、必要な処理を行なう(ステップS108)。   Subsequently, the CPU 102 performs preprocessing on the received input image (step S104), and further separates the input image after the preprocessing into a character area and an image area (step S106). Thereafter, the CPU 102 performs necessary processing on the character area separated in step S106 (step S108).

並行して、CPU102は、ステップS106において分離した画像領域について、所定単位領域ごとに再現すべき階調値を判断し(ステップS110)、この判断結果に基づいて、各単位領域に用いるべきスクリーンを生成する(ステップS112)。   In parallel, the CPU 102 determines a gradation value to be reproduced for each predetermined unit area for the image area separated in step S106 (step S110), and based on the determination result, determines a screen to be used for each unit area. Generate (step S112).

CPU102は、ステップS108において出力された処理結果と、ステップS112において生成されたスクリーンおよび画像領域の画素値とに基づいて、入力画像に対応する露光指令を生成し(ステップS114)、その生成した露光指令を画像書込部43へ出力する(ステップS116)。すると、プリントエンジン4が、その露光指令に基づく、画像形成処理を実行する。そして、処理は終了する。   The CPU 102 generates an exposure command corresponding to the input image based on the processing result output in step S108 and the pixel values of the screen and the image area generated in step S112 (step S114), and the generated exposure. The command is output to the image writing unit 43 (step S116). Then, the print engine 4 executes an image forming process based on the exposure command. Then, the process ends.

次に、図21を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置MFPにおけるスクリーンセットの生成処理(ステップS112)について説明する。   Next, with reference to FIG. 21, screen set generation processing (step S112) in image forming apparatus MFP according to the present embodiment will be described.

図21を参照して、まず、CPU102は、予め記憶されている再現モードとスクリーン角度およびスクリーン線数との対応関係を参照して、与えられた再現モードに対応付けられている値を、この処理に用いるスクリーン角度θ1およびスクリーン線数L1として特定する(ステップS200)。続いて、CPU102は、tanθ=u/v、L=(u2+v20.5で表わされる、スクリーン角度θおよびスクリーン線数Lと空間座標(u,v)との関係式に特定されたスクリーン角度θ1およびスクリーン線数L1を代入することで、スクリーンを生成するための用いる関数F3の空間座標(u,v)を特定する(ステップS202)。 Referring to FIG. 21, first, CPU 102 refers to the correspondence relationship between the reproduction mode stored in advance, the screen angle and the screen line number, and sets the value associated with the given reproduction mode to this value. The screen angle θ1 and the screen line number L1 used for processing are specified (step S200). Subsequently, the CPU 102 determines the screen specified by the relational expression between the screen angle θ and the screen line number L and the spatial coordinates (u, v), which is represented by tan θ = u / v, L = (u 2 + v 2 ) 0.5. By substituting the angle θ1 and the screen line number L1, the spatial coordinates (u, v) of the function F3 used to generate the screen are specified (step S202).

次に、CPU102は、処理対象の単位領域について、予め記憶されている階調とスクリーンを生成するための用いる関数のパラメータαとの対応関係を参照して、上記ステップS110で判断された当該領域の階調値に対応付けられている値を、当該領域に対応したスクリーンの生成のための関数F3に用いられるパラメータαとして特定し、該関数F3を用いてスクリーンを生成する(ステップS204)。   Next, the CPU 102 refers to the correspondence between the gradation stored in advance and the parameter α of the function used to generate the screen for the unit area to be processed, and the area determined in step S110 above. A value associated with the tone value is specified as a parameter α used in a function F3 for generating a screen corresponding to the area, and a screen is generated using the function F3 (step S204).

ここで、CPU102は、生成されたスクリーンがドットパターンを含むものであるのかラインパターンを含むものであるのかを判断する。ラインパターンを含むものである場合には(ステップS208でNO)、CPU102は、図16のステップS208と同様に、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置に一致させてマッピングする(ステップS210)。   Here, the CPU 102 determines whether the generated screen includes a dot pattern or a line pattern. If the line pattern is included (NO in step S208), the CPU 102 maps the position of the intersection of the lines represented by each of the two periodic functions to match the center position of the pixel, as in step S208 of FIG. (Step S210).

生成するスクリーンがドットパターンを含むものである場合には(ステップS208でYES)、CPU102は、該スクリーンを、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置から(△x,△y)だけずらしてマッピングする(ステップS212)。   If the screen to be generated includes a dot pattern (YES in step S208), the CPU 102 determines the screen from the center position of the pixel (Δx, Δy) from the intersection position of the line represented by each of the two periodic functions. ) For mapping (step S212).

そして、CPU102は、マッピングの結果を出力してスクリーンセットの生成処理を終了し、処理をステップS114の露光指令の生成処理に移行する。   The CPU 102 outputs the mapping result, ends the screen set generation processing, and shifts the processing to the exposure command generation processing in step S114.

次に、図22を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置MFPにおける露光指令の生成処理(ステップS114)について説明する。図22では、上述の前者の方法で露光に用いられる光のオン/オフを決定するものとする。   Next, with reference to FIG. 22, exposure command generation processing (step S114) in image forming apparatus MFP according to the present embodiment will be described. In FIG. 22, on / off of light used for exposure is determined by the former method described above.

図22を参照して、まず、CPU102は、ステップS108での処理結果である文字領域についての処理結果と、ステップS208での画像領域についてのスクリーンのマッピング結果とを合成する(ステップS300)。そして、CPU102は、合成後の、入力画像の全範囲について、画素ごとに、露光に用いられる光のオン/オフを決定することで、それを指示するための露光指令を生成する。   Referring to FIG. 22, first, CPU 102 synthesizes the processing result for the character area, which is the processing result in step S108, and the screen mapping result for the image area in step S208 (step S300). Then, the CPU 102 determines on / off of light used for exposure for each pixel in the entire range of the input image after the synthesis, and generates an exposure command for instructing it.

すなわち、CPU102は、処理対象の画素が画像領域に属する画素である場合(ステップS302でYES)、当該画素の属する単位領域にマッピングされたスクリーンの値F3(x,y)と当該画素の階調値G(x,y)とを比較する。その結果、スクリーンの値F3(x,y)の方が階調値G(x,y)よりも大なる場合には(ステップS304でYES)、CPU102は、その画素の露光を「オン」とする(ステップS306)。そうでないときには(ステップS304でNO)、CPU102は、その画素の露光を「オフ」とする(ステップS308)。   That is, when the pixel to be processed is a pixel belonging to the image area (YES in step S302), the CPU 102 determines the screen value F3 (x, y) mapped to the unit area to which the pixel belongs and the gradation of the pixel. The value G (x, y) is compared. As a result, when the screen value F3 (x, y) is larger than the gradation value G (x, y) (YES in step S304), the CPU 102 sets the exposure of the pixel to “ON”. (Step S306). When that is not right (it is NO at step S304), CPU102 sets the exposure of the pixel to "off" (step S308).

処理対象の画素が画像領域に属する画素でない場合、つまり文字領域に属する画素であって、文字部分を構成するものである場合(ステップS302でNO、かつステップS310でYES)、CPU102は、その画素の露光を「オン」とする(ステップS312)。文字部分を構成しないものである場合(ステップS302でNO、かつステップS310でNO)、CPU102は、その画素の露光を「オフ」とする(ステップS314)。   When the pixel to be processed is not a pixel belonging to the image area, that is, a pixel belonging to the character area and constituting a character part (NO in step S302 and YES in step S310), the CPU 102 determines that the pixel Is turned on (step S312). If the character portion is not formed (NO in step S302 and NO in step S310), the CPU 102 turns off the exposure of the pixel (step S314).

CPU102は、ステップS302〜S314の露光に用いられる光のオン/オフを決定する処理を入力画像のすべての画素について実行する。CPU102は、すべての画素についてオン/オフを決定すると(ステップS316でYES)、画素ごとに露光に用いられる光のオン/オフを記述した指令を生成する(ステップS318)。そして、CPU102はスクリーンセットの生成処理を終了し、処理をステップS116に戻す。   The CPU 102 executes processing for determining on / off of light used for exposure in steps S302 to S314 for all pixels of the input image. When CPU 102 determines ON / OFF for all pixels (YES in step S316), CPU 102 generates a command describing ON / OFF of light used for exposure for each pixel (step S318). Then, the CPU 102 ends the screen set generation process, and returns the process to step S116.

<作用効果>
この発明の実施の形態によれば、それぞれ周期関数で表わされる2つのスクリーンを重ね合わせることで1つのスクリーンを生成するための関数を記憶しておき、画像領域の階調に応じて重ね合わせの比率を決定して当該階調に応じたスクリーンが生成される。そして、そのスクリーンを用いて中間階調が再現される。そのため、画像領域の階調に応じて容易にパターンを切り替えることで中間階調を安定して再現することができると同時に、プリント結果における粒状性を向上させることができる。
<Effect>
According to the embodiment of the present invention, a function for generating one screen is stored by superimposing two screens each represented by a periodic function, and the superposition is performed according to the gradation of the image area. The ratio is determined and a screen corresponding to the gradation is generated. Then, the intermediate gradation is reproduced using the screen. Therefore, by easily switching the pattern according to the gradation of the image area, the intermediate gradation can be stably reproduced, and at the same time, the graininess in the print result can be improved.

さらに、生成されたスクリーンが、2つの周期関数のそれぞれが表わすラインの交点位置を画素の中心位置からずらしてマッピングされる。そして、そのようにマッピングされたスクリーンを用いて中間階調が再現される。より好ましくは、生成されたスクリーンがラインパターンを含む場合には上のようにずらさずにマッピングされ、ドットパターンを含む場合には上のようにずらしてマッピングされる。   Further, the generated screen is mapped by shifting the intersection position of the line represented by each of the two periodic functions from the center position of the pixel. Then, the halftone is reproduced using the screen mapped as described above. More preferably, when the generated screen includes a line pattern, mapping is performed without shifting as described above, and when the generated screen includes a dot pattern, mapping is performed while shifting as described above.

これにより、再現される階調値を、入力画像の階調値の変化に応じて多段階で変化させることができる。そのため、中間階調を安定して再現することができる。特に、シャドウ部における階調再現性を向上させることができる。   Thereby, the reproduced gradation value can be changed in multiple stages according to the change of the gradation value of the input image. Therefore, the intermediate gradation can be reproduced stably. In particular, the gradation reproducibility in the shadow portion can be improved.

さらに、実施の形態に従う画像形成装置MFPでの処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)、ROM、RAMおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。   Further, it is possible to provide a program for causing a computer to execute processing in image forming apparatus MFP according to the embodiment. Such a program is recorded on a computer-readable recording medium such as a flexible disk attached to the computer, a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), a ROM, a RAM, and a memory card, and provided as a program product. You can also. Alternatively, the program can be provided by being recorded on a recording medium such as a hard disk built in the computer. A program can also be provided by downloading via a network.

なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム(OS)の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずOSと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。   The program according to the present invention is a program module that is provided as a part of a computer operating system (OS) and calls necessary modules in a predetermined arrangement at a predetermined timing to execute processing. Also good. In that case, the program itself does not include the module, and the process is executed in cooperation with the OS. A program that does not include such a module can also be included in the program according to the present invention.

また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。   The program according to the present invention may be provided by being incorporated in a part of another program. Even in this case, the program itself does not include the module included in the other program, and the process is executed in cooperation with the other program. Such a program incorporated in another program can also be included in the program according to the present invention.

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。   The provided program product is installed in a program storage unit such as a hard disk and executed. The program product includes the program itself and a recording medium on which the program is recorded.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

2 自動原稿搬送部、3 スキャナ、4 プリントエンジン、5 給紙部、10 制御部、21 原稿給紙台、22,52,53,54 送出ローラ、23 レジストローラ、24 搬送ドラム、25 排紙台、26 手差給紙部、31 第1ミラーユニット、32 第2ミラーユニット、33 結像レンズ、34 撮像素子、35 プラテンガラス、41 感光体ドラム、42 帯電器、43 画像書込部、44 現像部、45 転写器、46 除電器、47 定着装置、48 クリーニング部、51 タイミングローラ、55 搬送ローラ、57 トレイ、103,104 RAM、106,107,108 ROM、112 外部通信I/F、114 内部通信I/F、116 内部バス、152 前処理部、154 領域分離部、156 文字処理部、158 階調値判断部、160 スクリーン生成部、162 関数格納部、163 関数、164,165 対応関係、166 指令生成部、311,351 光源、312,321,352,353 ミラー、431 レーザ発光器、471 加熱ローラ、472 加圧ローラ。   2 Automatic Document Conveying Unit, 3 Scanner, 4 Print Engine, 5 Paper Feeding Unit, 10 Control Unit, 21 Document Feeding Table, 22, 52, 53, 54 Delivery Roller, 23 Registration Roller, 24 Carrying Drum, 25 Paper Discharging Table , 26 Manual feed unit, 31 First mirror unit, 32 Second mirror unit, 33 Imaging lens, 34 Image sensor, 35 Platen glass, 41 Photosensitive drum, 42 Charger, 43 Image writing unit, 44 Development , 45 Transfer device, 46 Static eliminator, 47 Fixing device, 48 Cleaning unit, 51 Timing roller, 55 Transport roller, 57 Tray, 103, 104 RAM, 106, 107, 108 ROM, 112 External communication I / F, 114 Inside Communication I / F, 116 internal bus, 152 preprocessing unit, 154 area separation unit, 156 character processing unit, 158 Tone value determination unit, 160 screen generation unit, 162 function storage unit, 163 function, 164, 165 correspondence, 166 command generation unit, 311, 351 light source, 312, 321, 352, 353 mirror, 431 laser emitter, 471 Heating roller, 472 Pressure roller.

Claims (7)

複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンにより記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第1の領域とトナーを付着するべきでない領域である第2の領域とが定められたパターンとして少なくともドットパターンまたはラインパターンにより構成され、
前記スクリーンを形成するための関数であって、空間周波数の異なる第1の周期関数と第2の周期関数との組み合わせである関数を記憶するための記憶手段と、
階調値における所定のしきい値の前後でパターンを前記ドットパターンおよび前記ラインパターンの一方のパターンから他方のパターンに切り替えるとともに、切替後のパターンとして、隣接する前記第1の領域間の距離が、前記しきい値を境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、入力画像の階調値に応じて前記関数の前記第1の周期関数および前記第2の周期関数に関するパラメータを特定するための特定手段と、
前記特定されたパラメータに基づき前記関数に従って用いるスクリーンを生成するためのスクリーン生成手段と、
前記生成されたスクリーンを、トナー画像を形成する領域のうちの対応する領域にマッピングするためのマッピング手段と、
前記トナー画像を形成する領域ごとに、マッピングされたスクリーンを用いて画像形成を実行するための作像手段とを備え、
前記マッピング手段は、前記スクリーンに含まれるパターンにおける、前記第1の周期関数で表わされるラインと前記第2の周期関数で表わされるラインとの交点で表わされる位置を、前記トナー画像を形成する領域の画素の中心位置からずれるように前記トナー画像を形成する領域に前記スクリーンをマッピングする、画像形成装置。
An electrophotographic image forming apparatus for forming a toner image on a recording sheet by a plurality of screens respectively corresponding to a plurality of gradation values,
Each of the plurality of screens is configured by at least a dot pattern or a line pattern as a pattern in which a first region that is a region where toner is to be adhered and a second region that is a region where toner is not to be adhered is defined. ,
Storage means for storing a function for forming the screen, which is a combination of a first periodic function and a second periodic function having different spatial frequencies;
The pattern is switched from one pattern of the dot pattern and the line pattern to the other pattern before and after a predetermined threshold value in the gradation value, and the distance between the adjacent first regions is a pattern after switching. The first periodic function and the second function of the function according to the gradation value of the input image so that the higher gradation value is larger than the lower gradation value at the threshold. A specifying means for specifying parameters relating to the periodic function ;
Screen generating means for generating a screen to be used according to the function based on the specified parameters ;
Mapping means for mapping the generated screen to a corresponding region of a region for forming a toner image;
Image forming means for executing image formation using a mapped screen for each region for forming the toner image;
The mapping unit forms an area for forming the toner image at a position represented by an intersection of a line represented by the first periodic function and a line represented by the second periodic function in a pattern included in the screen. An image forming apparatus that maps the screen to a region where the toner image is formed so as to be deviated from the center position of the pixels.
前記マッピング手段は、前記スクリーンに含まれるパターンにおける、前記第1の周期関数で表わされるラインと前記第2の周期関数で表わされるラインとの交点で表わされる位置を、対応する画素の中心から1画素内でずれるように前記トナー画像を形成する領域に前記スクリーンをマッピングする、請求項1に記載の画像形成装置。   The mapping means sets the position represented by the intersection of the line represented by the first periodic function and the line represented by the second periodic function to 1 from the center of the corresponding pixel in the pattern included in the screen. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the screen is mapped to a region where the toner image is formed so as to be shifted within a pixel. 前記特定手段は、前記空間周波数により、パターンにおいて隣接する前記第1の領域間の距離を制御する、請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit controls a distance between the first regions adjacent to each other in a pattern based on the spatial frequency. 前記関数は、前記記録紙上の位置ごとにトナー付着の優先度を規定する、請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the function defines a priority of toner adhesion for each position on the recording paper. 前記特定手段は、前記入力画像の階調値に応じて、前記パラメータとして前記第1の周期関数と前記第2の周期関数との組み合わせる比率を定義する係数を特定する、請求項1に記載の画像形成装置。 The specifying means, according to the tone value of the input image, a coefficient that defines the ratio combining of the first periodic function and the second periodic function as the parameter, according to claim 1 Image forming apparatus. 前記特定手段はさらに、ラインパターンにおける前記第1の領域間の距離であるライン間の距離が前記画像形成装置において形成可能な最小値よりも小なるときに、パターンをラインパターンから白抜きドットパターンに切り替える、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。The specifying unit may further change the pattern from a line pattern to a white dot pattern when a distance between lines, which is a distance between the first regions in the line pattern, is smaller than a minimum value that can be formed in the image forming apparatus. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is switched to. 複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンにより記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法であって、
前記複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第1の領域とトナーを付着するべきでない領域である第2の領域とが定められたパターンとして少なくともドットパターンまたはラインパターンにより構成され、
階調値における所定のしきい値の前後でパターンを前記ドットパターンおよび前記ラインパターンの一方のパターンから他方のパターンに切り替えるとともに、切替後のパターンとして、隣接する前記第1の領域間の距離が、前記しきい値を境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、入力画像の階調値に応じて、前記スクリーンを形成するための関数であって、空間周波数の異なる第1の周期関数と第2の周期関数との組み合わせである関数を記憶する記憶装置を参照して、前記定義に基づく前記関数の前記第1の周期関数および前記第2の周期関数に関するパラメータを特定するステップと、
前記特定されたパラメータに基づき前記関数に従って用いるスクリーンを生成するステップと、
前記生成されたスクリーンを、トナー画像を形成する領域のうちの対応する領域にマッピングするステップと、
前記マッピングされたスクリーンを用いて画像形成を実行するステップとを備え、
前記スクリーンをマッピングするステップでは、前記スクリーンに含まれるパターンにおける、前記第1の周期関数で表わされるラインと前記第2の周期関数で表わされるラインとの交点で表わされる位置を、前記トナー画像を形成する領域の画素の中心位置からずれるように前記トナー画像を形成する領域に前記スクリーンをマッピングする、画像形成方法。
An electrophotographic image forming method for forming a toner image on a recording paper by a plurality of screens corresponding to a plurality of gradation values,
Each of the plurality of screens is configured by at least a dot pattern or a line pattern as a pattern in which a first region that is a region where toner is to be adhered and a second region that is a region where toner is not to be adhered is defined. ,
The pattern is switched from one pattern of the dot pattern and the line pattern to the other pattern before and after a predetermined threshold value in the gradation value, and the distance between the adjacent first regions is a pattern after switching. A function for forming the screen according to the gradation value of the input image so that the higher gradation value is larger than the lower gradation value with respect to the threshold, by referring to the storage device for storing a combination in which a function of the different first periodic function and a second periodic function of frequency, said first periodic function and the second periodic function of the function based on the definition Identifying the parameters for
Generating a screen to be used according to the function based on the identified parameters ;
Mapping the generated screen to a corresponding region of a region for forming a toner image;
Performing image formation using the mapped screen,
In the step of mapping the screen, a position represented by an intersection of a line represented by the first periodic function and a line represented by the second periodic function in a pattern included in the screen is represented by the toner image. An image forming method in which the screen is mapped to a region where the toner image is formed so as to be shifted from a center position of a pixel in a region to be formed.
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