JP6822202B2 - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。

一般的に電子写真方式によって形成される画像の色安定性は、オフセット印刷によって形成される画像の色安定性に比べて劣っている。このため、電子写真方式の色安定性をオフセット印刷レベルに近づけるように、種々の試みがなされている。電子写真とオフセット印刷とが異なる点の一つとして、階調表現の相違がある。電子写真では、画像データを、スクリーンを使って描画する。すなわち、画像データに対して、万線スクリーン、網点スクリーン、ＦＭスクリーン等のスクリーンを用いた画像処理を施すことにより、擬似的に中間調の階調（中間階調）を表現する。この中で、網点スクリーンは、オフセット印刷で最も多く使用されていることもあり、他のスクリーンを使用した場合と比べて、オフセット印刷に最もよく似た画像を出力することができる。そのため、特にＰＰ（Production Print）機においては、既定のスクリーンとして使用されるケースが多い。

電子写真では、網点スクリーンに限らず、どのスクリーンにおいても、画像を形成した際に、異なる色のドットの重複によって擬似的に発生する幾何学模様、すなわちテクスチャの程度が、オフセット印刷に比べて劣るという問題が存在する。そのため、網点スクリーンのドット成長方法を変更することによって、網点スクリーンを使用した際に発生するテクスチャを低減させる例が紹介されている。例えば、特許文献１では、独自の閾値マトリクスおよび正規化マトリクスを用いて、ドットの粒状性を悪化させることなく、また階調数を落とすことなく、電子写真に擬似的に発生するテクスチャを低減している。

しかしながら、このような従来技術にあっては、テクスチャの発生を低減することはできるが、テクスチャの低減と画像の色安定性の向上とを両立させることはできないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子写真において、擬似的に発生するテクスチャの低減と、中間階調から高階調の階調範囲に亘る画像の色安定性の向上とを両立させることができる画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、トナー色毎に入力される画像データの領域毎に階調値を読み取り、当該階調値にあてはめるディザパターンを決定するディザ決定部と、単位面積あたりの白抜き網点の割合である出力面積率が前記画像データの各階調値に対応する白抜き網点形状を用いた網点スクリーンで、前記出力面積率が１８％から３４％の範囲内における１インチあたりの網点の数であるスクリーン線数が、前記範囲外におけるスクリーン線数よりも多くなるように、ドット成長を行って形成された複数のディザパターンを記憶したディザテーブルと、前記ディザ決定部が決定した前記ディザパターンを、前記ディザテーブルの中から読み出して、前記画像データの前記領域に対して当てはめるディザ処理を施すディザ処理部と、を備えることを特徴とする。

本発明は、電子写真において、擬似的に発生するテクスチャの低減と、中間階調から高階調の階調範囲に亘る画像の色安定性の向上とを両立させることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すハードウェアブロック図である。 図２は、画像処理部の機能構成を示す機能ブロック図である。 図３は、スクリーン生成部の詳細な機能構成を示す機能ブロック図である。 図４は、ドットの重なりによってテクスチャが発生する様子を説明する図である。 図５は、スクリーン線数と色安定性との関係の一例を示す図である。 図６は、ディザパターンの生成例を示す図である。 図７は、白抜き網点を用いたスクリーンによる色安定性の改善効果の一例を示す図である。 図８は、本実施の形態に係る異なる２方向の架橋部によって白抜き網点が形成された直後の状態を示す図である。 図９は、本実施の形態に係る異なる２方向の架橋部によって形成された白抜き網点形状のドット成長順の一例を示す図である。 図１０は、主走査方向に沿って直線状にドット画像が配置されるように白抜き網点の形成を行った不適切な一例（ＮＧ例）を示す図である。 図１１は、スクリーン角に沿って直線状にドット画像が配置されるように白抜き網点の形成を行った適切な一例（ＯＫ例）を示す図である。 図１２は、画像形成装置が生成する網点スクリーンの成長順の一例を示す図である。 図１３は、画像形成装置が生成する網点スクリーンによる画質改善効果について説明する図である。 図１４は、画像形成装置が行うスクリーン生成処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は、画像形成装置が行うディザ処理の流れを示すフローチャートである。

（画像処理装置のハードウェア構成の説明）
図１は、本実施の形態に係る、画像処理装置の一例である画像形成装置１０のシステム構成を示すハードウェアブロック図である。画像形成装置１０は、例えば、複写装置、レーザプリンタなどの印刷装置、ファクシミリ装置、または複写機能、印刷機能、ファクシミリ機能のうち少なくとも一つの機能を備えた複合機などが該当する。また、画像形成装置１０は、単色またはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各トナー色の重ね合わせによるカラーのいずれであってもよい。画像形成装置１０は、画像処理部２０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１８と、画像形成部２２とをそれぞれ備える。なお、各部位はバスラインで互いに接続されている。

画像処理部２０は、画像形成装置１０のコントローラ基板等に搭載されて、入力される画像データに対して、当該画像データの階調値に応じたディザパターンを当てはめる画像処理（ディザ処理）を行って、当該画像処理を行った結果を画像形成部２２に出力する。画像処理部２０は、例えば、後述する図２のように構成される。画像処理部２０は、ＣＰＵ１２がＲＯＭ１４に格納されている制御プログラムＰをＲＡＭ１６上に展開して、ＲＡＭ１６をワーキングメモリとすることにより、後述する所定の処理を実行する。ＨＤＤ１８は、後述するディザパターン記憶部３２（図２）を構成する。

画像形成部２２は、レーザプリンタであれば、レーザ光学系および書込み制御部を含む光書込み部を有して、画像処理部２０から送られた画像信号にしたがって、画像信号をレーザ変調して感光体を露光する。この露光により、帯電後の感光体上にドット画像の潜像を形成して、一般的な電子写真装置で知られている現像、転写、定着の各プロセスを経て、記録紙上に所望の画像（電子写真）を形成する。

（画像形成装置の機能構成の説明）
図２は、画像処理部２０の機能を示す機能ブロック図である。画像処理部２０は、画像判断部３０と、ディザパターン記憶部３２と、ディザ処理部３４と、ＰＷＭ部３６と、スクリーン生成部３８とをそれぞれ備える。

画像判断部３０は、画像処理部２０が読み込んだ画像データに対して、所定範囲毎に階調値を判断する。すなわち、画像判断部３０は、入力された画像データから、ハーフトーン領域（中間階調領域）の画像情報（階調値）を読み取る。

なお、画像データは、原稿画像等から得た連続した階調値を有するデジタルデータである。一般に画像データは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の色成分毎の画像データとして画像形成装置１０に入力される。画像形成には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の色成分ではなく、トナー色に対応したＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）等の各色成分毎の画像データが必要である。したがって、ここで画像データと表記しているのは、トナー色に対応している画像データである。Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の色成分から各トナー色への画像データの変換処理は、一般的な技術事項であるため、説明は省略する。

ディザ決定部の一例であるディザ処理部３４は、読み込んだ画像データに対して画像判断部３０が判断した階調値に基づいて、適用するディザパターンを決定する。そして、ディザ処理部３４は、ディザテーブルの一例であるディザパターン記憶部３２に記憶されているディザパターンを読み出して、このディザパターンを画像データの対応する領域に当てはめるディザ処理を実行する。ディザパターン記憶部３２は、前述したＨＤＤ１８（図１）に、複数の異なるディザパターンとして、予め格納されている。なお、本実施の形態では、ディザパターンとして、後述する白抜き網点形状を用いて形成した網点スクリーンを用いる。

ＰＷＭ部３６は、ディザ処理部３４によってディザ処理を施された画像データに基づいて、画像形成装置１０がレーザプリンタの機能を備えている場合であれば、１画素あたりの露光時間を画像データの階調値に応じて変更するために、階調値に応じたパルス幅を有するパルス信号を生成するＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）を行う。その後、ＰＷＭ部３６で生成されたパルス信号は、図２に非図示の光書込み部が備えるＬＤ（レーザダイオード）に与えられる。ＬＤは、パルス信号に応じて点滅することにより、感光体に対して必要な露光を行う。

スクリーン生成部３８は、画像データが有する各階調値に対応するディザパターンを生成するスクリーン生成処理を行う。具体的には、スクリーン生成部３８は、後述する図６に示すように、スクリーン上に設定した複数のドット（網点）を成長中心ｄｃとして、当該ドットの周囲にドット塊ｄｂを形成する。続いて、スクリーン生成部３８は、ドット塊ｄｂの成長につれて隣接するドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが所定値以下になった場合に、架橋部ｄｋを形成して隣り合うドット塊ｄｂ同士を繋ぎ、白抜き網点ｗｓを形成する。また、スクリーン生成部３８は、生成したディザパターンを、ディザパターン記憶部３２に記憶する。

図３は、スクリーン生成部３８の詳細な機能構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、スクリーン生成部３８は、網点生成部３８ａと、白抜きドット形成処理部３８ｂと、ドット生成部３８ｃを備える。

網点生成部３８ａは、網点スクリーンのドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが所定値になるまでは、網点形状でドット画像を生成する。白抜きドット形成処理部３８ｂは、ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが所定値以下となった場合に、ドット塊ｄｂ間を最小の階調数のドット画像で繋ぐことによって、架橋部ｄｋを生成する。そして、後述するバンディング等の画像欠陥が出現する階調値に達するまでに白抜き網点形状の形成を行う。ドット生成部３８ｃは、白抜き網点形状の形成が完了した後、白抜き網点として形成された白抜き部を埋めるようにドット画像を生成する。なお、網点生成部３８ａと、白抜きドット形成処理部３８ｂと、ドット生成部３８ｃの詳細な作用については後述する。

（網点スクリーンを使用した際のテクスチャ発生の説明）
画像形成装置１０の作用について説明する前に、従来、電子写真の形成に網点スクリーンを利用した際に発生するテクスチャについて、簡単に説明する。

図４に、斜線状のテクスチャが発生する一例を示す。図４は、２色（Ｙ＆Ｋ）の色の重なり具合を示している。すなわち、領域１００はイエロー（Ｙ）のトナーが付着した領域を示し、領域１０２はブラック（Ｋ）のトナーが付着した領域を示している。そして、領域１０４は、イエローのトナーとブラックのトナーとが重なって付着した領域を示している。実線１０６の部分は、領域１０４が連なることによって発生する、擬似的なテクスチャを示している。電子写真は、色が重なるとトナーの付着が広がるという性質を持っているため、色が重なると、その箇所はトナーが広がって付着するため、他所よりも色が濃くなる。そのため、領域１０４のような色の重なりを持つ場合、斜線状に、色が濃い部分、薄い部分、濃い部分、薄い部分、…と色味が分かれて、斜線状のテクスチャが発生する。

テクスチャは、各色のスクリーンが、例えば２００ｌｐｉ（line per inch）のような高線数だと出にくい傾向がある。しかし、オフセット印刷で最もよく使われている１７５ｌｐｉ程度の低線数のスクリーンは、各色のスクリーン角と線数の組み合わせを適正に選ぶことで、色安定性を高くできるため、テクスチャよりも色安定性を重視するため使用する場合がある。そのため、テクスチャの発生を回避するために、単にスクリーン線数を高くすることは解決策にはならない。ここで、高線数にしてテクスチャが目立ちにくくなるのは、色の重なり周期が高周波になるため目立ちにくくなることと、トナーのないところの面積が小さくなることによって、隣接部での明度差が目立ちにくくなることとが要因として挙げられる。したがって、この効果が低線数でも得られれば、テクスチャの発生回避と高い色安定性とを両立することが可能となる。

本実施形態は、１７５ｌｐｉ近くの低線数のスクリーンを用いて、擬似的に発生するテクスチャの低減と高い色安定性との両立を果たすものである。図５は、網点スクリーンのスクリーン線数毎の色安定性を示す図である。図５の横軸は、単位面積あたりの白抜き網点の割合である出力面積率を示し、縦軸は色安定性を示している。図５から、スクリーン線数が高くなるほど、色安定性が悪化していることが確認できる。すなわち、低階調（低い出力面積率）では色安定性が良いこと、また中間階調（出力面積率４０〜５０％）では色安定性が悪くなることが確認できる。また、低線数のスクリーンの色重ねによるテクスチャの発生しやすさを確認した結果、低階調領域において、テクスチャの発生を回避しにくいことが分かった。

以上から、色安定性に優れる低線数スクリーンの低階調領域だけを高線数化することにより、テクスチャの低減と高い色安定性とを両立できる可能性が高いため、そのような条件が成立するスクリーン構成について検討した。なお、上記を達成するための手段として、発明者らが開発した、白抜き網点形状を用いたドット成長方法を使用する。白抜き網点形状を用いたドット成長方法は、通常の網点形状を用いた網点スクリーンよりも色安定性が優れており、白抜き網点形状を早く（より低い階調で）形成できるほど、その後の階調の色安定性が良くなるという特徴を持っている。さらに、白抜き網点形状は、スクリーン線数が高いほど、白抜き網点形状をより低い階調で形成できるという性質を持っている。

したがって、１７５ｌｐｉ前後の低線数のスクリーンの中間階調以降を、白抜き網点形状を用いたドット成長方法におけるスクリーンの低階調領域を、連続的に低線数から高線数、高線数から低線数に成長させる構成とすれば、テクスチャの低減と高い色安定性との両立が可能となる。

なお、調査の結果、このドット成長方法を用いても、全色にこの成長方法を適用すると、Ｇ色やＲ色にテクスチャが発生しやすくなってしまうことが明らかとなった。そこで、このドット成長方法は、Ｃ色、Ｍ色、Ｋ色に限定して適用し、Ｙ色のスクリーンの線数は、それら色のスクリーンの通常の低い線数よりも高くすることによりテクスチャの発生を回避できることを見出した。すなわち、低線数のスクリーンにおいて、Ｙ色だけスクリーン線数を高くしても、Ｙ色のドット配列は視認できず、通常の低線数のスクリーンで描画した画像と同等に見えることを利用した。

（本実施の形態におけるディザパターンの生成方法の説明）
次に、本実施の形態の画像形成装置１０のディザパターン記憶部３２に格納される白抜き網点を用いた網点スクリーンについて説明する。図６は、ディザパターンの生成例を示す図である。特に、図６は、網点から白抜き網点への移行時のドット成長の一例を示している。図６において、スクリーンＳｒ１に示す成長中心ｄｃは、スクリーンが成長していく際の起点となるドットを表す。また、スクリーンＳｒ１に示すドット塊ｄｂ（網点部）は、複数のドットの集合体を表す。スクリーンＳｒ３に示す架橋部ｄｋは、ドット塊ｄｂ同士を繋ぎ合わせる部分を表す。

次に、白抜き網点形状を使用した網点スクリーンのドット成長方法について説明する。まず、トナーの付着を安定させるため、成長中心ｄｃの周囲にトナーを打ち、網点であるドット塊ｄｂを形成する（スクリーンＳｒ１）。そして、ドット塊ｄｂ同士の一端を成長させる（スクリーンＳｒ２）。そして、架橋部ｄｋを形成して、形成した架橋部ｄｋをライン状に成長させる（スクリーンＳｒ３）。さらに、別の方向に対して架橋部ｄｋを形成して成長させる。これによって、周囲を架橋部ｄｋによって囲まれた白抜き網点ｗｓを形成する（スクリーンＳｒ４）。

次に、図７を用いて、従来の網点スクリーンと、本実施の形態で使用する白抜き網点スクリーンとの色安定性の違いについて説明する。図７は、白抜き網点ｗｓを用いたスクリーンによる色安定性の改善効果の一例を示す図である。

図７において、横軸は画像の階調値を示す。また、縦軸は色安定性を示しており、グラフの上に行くほど色安定性が悪くなることを示す。図７に示すように、白抜き網点ｗｓを形成しない従来の網点スクリーン処理（破線）によると、中間階調において色安定性が悪化していた。なお、網点スクリーンを用いた場合、画像のハーフトーン部（中間階調部）、具体的にはスクリーンの開口率を示す出力面積率４０％〜５０％の領域において、周囲的な帯状の濃度ムラを呈するバンディング（banding）が出現していた。そして、従来の網点スクリーン処理（図７の破線）によると、色安定性が悪化している階調とバンディングが目立ちやすい階調とが重なっていたため、出現するバンディングの程度が悪かった。

これに対して、白抜き網点ｗｓによる処理（図７の一点鎖線）によると、架橋部ｄｋが形成される直前が、トナー付着が最も不安定となるため、色安定性のピークが２箇所発生（第１のピークＰ１、第２のピークＰ２）する。しかし、白抜き網点形成後の色安定性は階調が高くなるにつれて、従来の網点スクリーンを用いた場合と比べて改善される。特に、白抜き網点を、スクリーンの出力面積率が４０％に達するまでに形成し終えることによって、色変動の第１のピークＰ１と第２のピークＰ２とを、ともにバンディングが目立ちやすい階調領域から外すことができるため、バンディングの目立ちやすさを改善することができる。

図８は、異なる２方向に向かって伸びた架橋部ｄｋによって囲まれた白抜き網点ｗｓが形成された直後の状態を示す図である。図８（ａ）では架橋部ｄｋが１ドットの太さのラインで形成されている（図示の円で囲んだ箇所）。このように架橋部ｄｋが２方向とも１ドットの太さのラインで形成されていると、ラインが細いため、架橋部ｄｋに対するトナーの付着が不安定となる。一般的には、ドット間距離が５０μｍ（１２００ｄｐｉであれば１ドットに相当する）よりも小さくなると、トナーの付着が不安定になる。

そこで、図８（ｂ）に示すように、スクリーン生成部３８は、白抜き網点ｗｓの外周である架橋部ｄｋが２ドット以上の太さを有するラインになるようにドット成長を行う。この形成処理を、図８（ｂ）の四角部分（図８（ａ）の円で囲んだ箇所に対応）で示す。これにより、白抜き網点ｗｓが形成された後のトナー付着の安定性の悪化を防止することができ、その結果、画質および画質の安定性が改善される。

図９は、異なる２方向の架橋部ｄｋによって形成された白抜き網点ｗｓのドット成長順の一例を示す図である。図９は、白抜き網点ｗｓの凸部分が２ドットである白抜き網点ｗｓの成長方法を示しており、図９の上段は適切な成長例（ＯＫ例）を示している。また、図９の下段は誤った成長例（ＮＧ例）を示している。すなわち、図９の上段では、白抜き網点ｗｓに１ドットの凸部がなるべく出現しないようにドット成長を行っているのに対し、図９の下段では、白抜き網点ｗｓに対する１ドットの凸部の出現頻度にとらわれずにドット成長を行っている。したがって、図９の上段の成長順によると、トナーの付着を不安定にすることのない白抜き網点ｗｓを形成することができる。

図１０は、主走査方向に沿って直線状にドット画像が配置されるように白抜き網点ｗｓの形成を行った一例を示す図である。図１０は、上記ドット画像の配置における不適切な例（ＮＧ例）である。一方、図１１は、スクリーン角に沿って直線状にドット画像が配置されるように白抜き網点ｗｓの形成を行った一例を示す図である。すなわち、図１１は、上記ドット画像の配置における適切な例（ＯＫ例）である。

主走査方向に沿って直線状にドット画像が配置される場合、図１０に示すように白抜き網点ｗｓを成長させていくと、本スクリーン画像が有するスクリーン角Ｓθを生かすことができない。また、図１０の場合には、安定性に優れないスクリーン角０度の影響を強く受けることになる。

そこで、白抜きドット形成処理部３８ｂは、白抜き網点ｗｓが図１０の形状となる場合、図１１に示すように、スクリーン角Ｓθに沿って白抜き網点ｗｓを形成する。このように、白抜きドット形成処理部３８ｂは、白抜き網点ｗｓを埋めるようにドット画像を成長させていく際に、主走査方向および直線状にドット画像が並ばないようにすることによって、白抜き網点ｗｓのトナー付着の安定性の悪化を回避し、画質の向上および画質の安定性を実現する。

図１２は、画像形成装置１０が生成する網点スクリーンの成長順の一例を示す図である。図１２に示すように、テクスチャの低減と高い色安定性とを両立させるために、図６に示した白抜き網点形状を使用した網点スクリーンのドット成長方法を使用しつつ、出力面積率が低いときは高い線数、出力面積率が中程度以降は低い線数になるようなドット成長順とする。

以下、図１２に示したドット成長方法について、順を追って説明する。まず、トナー付着を安定させるため、スクリーンＳｒ１０に生成した成長中心ｄｃの周囲にトナーを打ち、ドット塊ｄｂが形成されたスクリーンＳｒ１１を生成する。

次に、スクリーンＳｒ１１を高線数化するために、縦横に隣接する成長中心ｄｃによって形成される四角形の対角線の交点付近にドットｄａを打ち、スクリーンＳｒ１２を生成する。

スクリーンＳｒ１２で打ったドットｄａに対するトナー付着を安定させるため、その周囲にドットを打ち、ドット塊ｄｂを形成してスクリーンＳｒ１３を生成する。

次に、スクリーンＳｒ１３で形成したドット塊ｄｂ同士をスクリーン角方向に繋ぐ（架橋構造を成長させる）ことによって架橋部ｄｋ１を生成する。さらに、スクリーンＳｒ１０で生成した成長中心ｄｃの周囲に成長させたドット塊ｄｂ同士を繋ぐことによって架橋部ｄｋ２を生成する。この処理によって、低線数の白抜き網点形状に成長させたスクリーンＳｒ１４を生成する。

続いて、白抜き網点ｗｓを周囲から埋めていくようにベタ（出力面積率が０％）の状態になるまで成長させる。すなわち、スクリーンＳｒ１５の状態を経て、スクリーンＳｒ１６の状態とする。

一例として、隣接する成長中心ｄｃが形成する四角形に対角線に交点にドットｄａを打った場合では、スクリーンＳｒ１２の段階でスクリーン線数は元のスクリーン線数の１．４倍（２^１／２倍）になる。そしてスクリーンＳｒ１４の白抜き網点形状が形成し終えた時点で、線数は再び元のスクリーン線数に戻る。その間、スクリーン線数が高くなることによって色安定性が若干落ちるが、その代わりにテクスチャは改善できる。

そして、その階調での色安定性の低下を補うために、白抜き網点形状を、前述したように出力面積率４０％よりも早めに形成し終えることにする。高線数のため、ドット塊ｄｂ間の距離が短く、少ない階調で架橋構造を形成できるため、早めの白抜き網点形状の形成が可能となっており、早めに白抜き網点形状を形成し終えるほど、その後の色安定性が改善するためである。

（本実施の形態による画質改善効果の説明）
次に、図１３を用いて、画像形成装置１０における画質改善効果について説明する。図１３は、画像形成装置１０が生成する網点スクリーンによる画質改善効果について説明する図である。

図１３の横軸は出力面積率、すなわち、単位面積あたりの白抜き網点の割合を表しており、縦軸は色安定性を表している。縦軸の値が低いほど色安定性が良いことを示す。グラフに示す３種類のいずれのスクリーンも、スクリーン線数は１７０ｌｐｉ、スクリーン角度は８２ｄｅｇで作成しており、本実施の形態の一部階調のみ１７０ｌｐｉの１．４倍である２４０ｌｐｉとなっている。αは高線数化を始める出力面積率を示し、βは低線数の白抜き網点形状を形成し終える出力面積率を示している。なお、出力面積率は、画像の階調値に相当するものと考えてよい。

まず、白抜き網点ｗｓを用いる従来網点例２について説明する。図６および図８〜図１１で説明した白抜き網点ｗｓを用いたドット成長方法の効果により、従来網点例２は、白抜き網点ｗｓではない通常の網点形状を用いたドット成長方法による従来網点例１よりも色安定性が優れていることが確認できる。また、白抜き網点ｗｓを用いることにより、従来網点例２は、色安定性に２箇所のピークを呈する（図７参照）が、白抜き網点ｗｓが形成される出力面積率４０％以降の色安定性は、従来網点例１に対して向上することがわかる。そして、従来網点例２は、従来網点例１とは異なり、バンディングが目立ちやすい階調と色変動のピークが重ならないため、バンディングの改善も果たしている。なお、テクスチャに関しては、従来網点例２は、従来網点例１と同等である。

次に、本実施の形態の画像形成装置１０に用いる網点スクリーンによる改善効果について説明する。今回は一例として面積率１８％から高線数化を始め（α＝１８）、出力面積率３４％で白抜き網点ｗｓの形成を終えている（β＝３４）。本実施の形態の網点スクリーンは、一部の低階調領域で高線数（２４０ｌｐｉ）としているため、その階調領域での色安定性は、従来網点例１や従来網点例２よりも劣っている（図１３の領域Ｓ１の部分）。しかし、本実施の形態の網点スクリーンは、白抜き網点ｗｓを早めに形成したことにより、従来網点例２が白抜き網点ｗｓを形成し終える出力面積率４０％までの色安定性が、従来網点例２よりも優れている（図１３の領域Ｓ２）。すなわち、結果的に本実施の形態の網点スクリーンは、従来網点例２と同等の色安定性を有しつつ（領域Ｓ１の面積＝領域Ｓ２の面積）テクスチャを低減できることが確認できる。

なお、バンディングに関しても、本実施の形態は、従来網点例２と同様に色変動のピークが、バンディングが目立ちやすい階調領域に重ならないように構成しているため、従来網点例１と比べて改善されている。

（本実施の形態におけるスクリーン生成処理の流れの説明）
次に、図１４を用いて、画像形成装置１０が行うスクリーン生成処理の流れについて説明する。図１４は、画像形成装置１０が行うスクリーン生成処理の流れを示すフローチャートである。画像形成装置１０は、Ｃ色、Ｍ色、Ｋ色のそれぞれに対して、図１４のフローチャートの処理を実行する。なお、Ｙ色については、前述したように、スクリーン線数を高くしても、Ｙ色のドット配列は視認できず、通常の低線数のスクリーンで描画した画像と同等に見えるため、スクリーン線数を変更しないドット塊成長方法によってスクリーンを生成する。

網点生成部３８ａは、成長中心ｄｃを起点として、成長中心ｄｃの周囲にドットを打ち、通常の網点スクリーンと同様の方法でドット塊を成長させる（ステップＳ１０）。

網点生成部３８ａは、ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが５０μｍ以下であるかを判定する（ステップＳ１２）。ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが５０μｍ以下であるとき（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３に移行する。一方、ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが５０μｍ以下でないとき（ステップＳ１２：Ｎｏ）は、ステップＳ１０に戻る。

網点生成部３８ａは、隣接するドットで形成される四角形の対角線の交点付近にドットｄａを打ち、そのドットｄａを起点として、通常の網点スクリーンと同様の方法でドット塊ｄｂを成長させる（ステップＳ１３）。

網点生成部３８ａは、ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが５０μｍ以下であるかを判定する（ステップＳ１４）。ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが５０μｍ以下であるとき（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５に移行する。一方、ドット塊ｄｂ間の距離ｄｌが５０μｍ以下でないとき（ステップＳ１４：Ｎｏ）は、ステップＳ１３に戻る。

白抜きドット形成処理部３８ｂは、網点形状を低線数の白抜き網点形状とするために、１方向目の架橋部ｄｋ１を成長させる（ステップＳ１５）。続いて、白抜きドット形成処理部３８ｂは、１方向目の架橋部ｄｋ１を形成し終えたか否かを判断する（ステップＳ１６）。１方向目の架橋部ｄｋ１を形成し終えたと判断されたとき（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１８に進む。一方、１方向目の架橋部ｄｋ１を形成し終えていないと判断されたとき（ステップＳ１６：Ｎｏ）は、ステップＳ１５に戻る。

白抜きドット形成処理部３８ｂは、２方向目の架橋部ｄｋ２を成長させる（ステップＳ１８）。続いて、白抜きドット形成処理部３８ｂは、２方向目の架橋部ｄｋ２を形成し終えたか否かを判断する（ステップＳ２０）。２方向目の架橋部ｄｋ２を形成し終えたと判断されたとき（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）は、ステップＳ２２に進む。一方、２方向目の架橋部ｄｋ２を形成し終えていないと判断されたとき（ステップＳ２０：Ｎｏ）は、ステップＳ１８に戻る。

白抜きドット形成処理部３８ｂは、架橋部ｄｋ１および架橋部ｄｋ２を構成するドットを成長させる（ステップＳ２２）。続いて、白抜きドット形成処理部３８ｂは、架橋構造（架橋部ｄｋ１および架橋部ｄｋ２）が２ドット以上のラインになっているかを判断する（ステップＳ２４）。架橋構造が２ドット以上のラインになっていると判断されたとき（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ２６に進む。一方、架橋構造が２ドット以上のラインになっていないと判断されたとき（ステップＳ２４：Ｎｏ）は、ステップＳ２２に戻る。

ドット生成部３８ｃは、周囲を架橋構造で囲まれた白抜き網点ｗｓのドットを成長させる（ステップＳ２６）。なお、このときドット生成部３８ｃは、白抜き網点ｗｓの細かい凸部分ができるだけ少なくなるように、また主走査方向に直線状にドットが並ばないようにドットを成長させる。

ドット生成部３８ｃは、スクリーンの階調値が最大値に達したか、すなわちベタの状態に達したかを判断する（ステップＳ２８）。スクリーンの階調値が最大値に達したと判断されたとき（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）は、スクリーン生成処理を終了する。一方、スクリーンの階調値が最大値に達していないと判断されたとき（ステップＳ２８：Ｎｏ）は、ステップＳ２６に戻る。

なお、図１４のフローチャートには記載しないが、スクリーン生成部３８は、所定の階調値、すなわち所定の出力面積率のスクリーンが生成された際に、生成されたスクリーンの情報を、画像データの階調値と対応付けて、ディザパターンとしてディザパターン記憶部３２に記憶する。

（本実施の形態におけるディザ処理の流れの説明）
次に、図１５を用いて、画像形成装置１０が行うディザ処理の流れについて説明する。図１５は、画像形成装置１０が行うディザ処理の流れを示すフローチャートである。

画像判断部３０は、画像データを読み込む（ステップＳ３０）。

画像判断部３０は、読み込んだ画像データに対して、所定範囲毎に階調値を判断する（ステップＳ３２）。

ディザ処理部３４は、ディザパターン記憶部３２に記憶されたディザパターンの中から、画像判断部３０が判断した階調値に対応するディザパターンを読み出す（ステップＳ３４）。

ディザ処理部３４は、読み出したディザパターンを画像データの対応する領域に当てはめるディザ処理を行う（ステップＳ３６）。

ディザ処理部３４は、画像データの全領域に対してディザ処理を完了したかを判断する（ステップＳ３８）。画像データの全領域に対してディザ処理を完了したと判断したとき（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）はステップＳ４０に進む。一方、画像データの全領域に対してディザ処理を完了していないと判断したとき（ステップＳ３８：Ｎｏ）はステップＳ３２に戻る。

ＰＷＭ部３６は、ディザ処理を行った画像に対して、階調値に応じたパルス幅を有するパルス信号を生成する（ステップＳ４０）。そして、図１５の処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態に係る画像処理装置の一例である画像形成装置１０によれば、ディザ処理部３４（ディザ決定部）が、トナー色毎に入力される画像データの領域毎に階調値を読み取り、当該階調値にあてはめるディザパターンを決定する。そして、ディザ処理部３４は、単位面積あたりの白抜き網点ｗｓの割合である出力面積率が画像データの各階調値に対応する白抜き網点形状を用いた複数の網点スクリーンを記憶したディザパターン記憶部３２（ディザテーブル）の中から、決定したディザパターンに対応する網点スクリーンを読み出して、読み出した網点スクリーンを画像データの該当する領域に対して当てはめるディザ処理を施す。したがって、電子写真において、擬似的に発生するテクスチャの低減と、中間階調から高階調の階調範囲に亘る画像の色安定性の向上とを両立させることができる。

また、本実施の形態に係る画像処理装置の一例である画像形成装置１０によれば、スクリーン生成部３８は、網点スクリーンを、単位面積あたりの白抜き網点の割合である出力面積率が４０％以下において白抜き網点ｗｓの形成を終えるように形成する。したがって、バンディングが出現する前に白抜き網点ｗｓの形成が完了するため、帯状の濃度ムラであるバンディングを目立たなくすることができる。

そして、本実施の形態に係る画像形成装置１０によれば、スクリーン生成部３８は、網点スクリーンを、出力面積率が１８％から３４％の範囲内における１インチあたりの網点の数であるスクリーン線数が、前記範囲外におけるスクリーン線数よりも多くなるように、ドット成長を行って形成する。したがって、中間階調から高階調の階調範囲に亘って、網点スクリーンの画質および画質の安定性を、より一層向上させることができる。

また、本実施の形態に係る画像形成装置１０によれば、スクリーン生成部３８は、網点スクリーンを、トナー色であるＣ色、Ｍ色、Ｋ色の各画像データに対して、１色以上のスクリーン線数が、他の色のスクリーン線数よりも多くなるようにドット成長を行って形成する。したがって、擬似的なテクスチャの発生を軽減することができる。

さらに、本実施の形態に係る画像形成装置１０によれば、スクリーン生成部３８は、網点スクリーンを、白抜き網点ｗｓの外周となる２方向の架橋部ｄｋ１、ｄｋ２を、それぞれ、太さが２ドット以上のラインに成長させた後で、白抜き網点ｗｓが小さくなるように白抜き網点ｗｓを成長させて形成する。したがって、白抜き網点ｗｓ形成後の色安定性の悪化を防止して、網点スクリーンの画質、安定性を改善することができる。

また、本実施の形態に係る画像形成装置１０によれば、スクリーン生成部３８は、網点スクリーンを、白抜き網点ｗｓの外周を形成するドットが、主走査方向に直線状に並ばないように、スクリーン角Ｓθに沿うようにドット成長を行うことによって形成する。したがって、白抜き網点ｗｓへのトナー付着安定性の悪化を防ぎ、画質・安定性の改善を行うことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、実施の形態で説明した制御プログラムＰは、予め記憶手段であるＲＯＭ１４に記憶されて提供される以外に、インストール可能な形式、または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、制御プログラムＰをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、制御プログラムＰをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

１０ 画像形成装置
２０ 画像処理部
３０ 画像判断部
３２ ディザパターン記憶部（ディザテーブル）
３４ ディザ処理部（ディザ決定部）
３８ スクリーン生成部
３８ａ 網点生成部
３８ｂ 白抜きドット形成処理部
３８ｃ ドット生成部
Ｐ 制御プログラム
ｄａ ドット
ｄｂ ドット塊
ｄｃ 成長中心
ｄｋ、ｄｋ１、ｄｋ２ 架橋部
ｄｌ 距離
ｗｓ 白抜き網点

特開２００７−２０１１７号公報

Claims (7)

1. トナー色毎に入力される画像データの領域毎に階調値を読み取り、当該階調値にあてはめるディザパターンを決定するディザ決定部と、
   単位面積あたりの白抜き網点の割合である出力面積率が前記画像データの各階調値に対応する白抜き網点形状を用いた網点スクリーンで、前記出力面積率が１８％から３４％の範囲内における１インチあたりの網点の数であるスクリーン線数が、前記範囲外におけるスクリーン線数よりも多くなるように、ドット成長を行って形成された複数のディザパターンを記憶したディザテーブルと、
   前記ディザ決定部が決定した前記ディザパターンを、前記ディザテーブルの中から読み出して、前記画像データの前記領域に対して当てはめるディザ処理を施すディザ処理部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ディザパターンは、前記網点スクリーンを、前記出力面積率が４０％以下において白抜き網点形状の形成を終えるように形成したものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ディザパターンは、トナー色であるＣ色、Ｍ色、Ｋ色の各画像データに対して、１色以上の前記スクリーン線数が、他の色の前記スクリーン線数よりも多くなるようにドット成長を行って形成したものである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記ディザパターンは、前記白抜き網点の外周となる２方向の架橋部を、それぞれ、太さが２ドット以上のラインに成長させた後で、前記白抜き網点が小さくなるように前記白抜き網点形状を成長させて形成したものである
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記ディザパターンは、前記網点スクリーン内のドットが主走査方向に直線状に並ばないようにドット成長を行って形成したものである
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. トナー色毎に入力される画像データの領域毎に階調値を読み取り、当該階調値にあてはめるディザパターンを決定した後、
   当該ディザパターンに対応するスクリーンを、単位面積あたりの白抜き網点の割合である出力面積率が前記画像データの各階調値に対応する白抜き網点形状を用いた網点スクリーンで、前記出力面積率が１８％から３４％の範囲内における１インチあたりの網点の数であるスクリーン線数が、前記範囲外におけるスクリーン線数よりも多くなるように、ドット成長を行って形成された複数のディザパターンを記憶したディザテーブルの中から読み出して、前記画像データの前記領域に対して当てはめるディザ処理を施す、
   ことを特徴とする画像処理方法。
7. 単位面積あたりの白抜き網点の割合である出力面積率が、画像データの各階調値に対応する白抜き網点形状を用いた網点スクリーンで、前記出力面積率が１８％から３４％の範囲内における１インチあたりの網点の数であるスクリーン線数が、前記範囲外におけるスクリーン線数よりも多くなるように、ドット成長を行って形成された複数のディザパターンを記憶したディザテーブルを有するコンピュータに対して、
   トナー色毎に入力される画像データの領域毎に階調値を読み取り、当該階調値にあてはめるディザパターンを決定するステップと、
   前記ステップで決定したディザパターンを、前記ディザテーブルの中から読み出して、前記画像データの前記領域に対して当てはめるディザ処理を施すステップと、
   を実行させるためのプログラム。

Images