JP6862236B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像形成装置、画像形成方法およびプログラム - Google Patents
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Description
図1(a)は、電子写真方式の画像形成装置において、X軸をPWM信号のパルス幅とし、Y軸をレーザー光量としたグラフである。図1(a)のグラフにおいて、測定光量(黒四角)は、同じパルス幅のPWM信号が連続出力されている状態で照射されたレーザー光の光量を測定した値を示している。パルス幅が0/40〜4/40の低パルス幅領域11では、測定光量が0またはわずかな値であることが分かる。これは、PWM信号のパルス幅が所定値よりも狭い場合、当該PWM信号によって発光源がオンに切り替わらず、レーザー光の発光自体が行われないからである。また、パルス幅が5/40〜32/40の中パルス幅領域12では、プロットされた測定光量(黒四角)が略線形を示している。そして、パルス幅が33/40〜40/40の高パルス幅領域13では、測定光量が1であることを示している。これは、PWM信号のパルス幅が所定値よりも広い場合、次のパルスがオンになるまでの時間間隔が短いため、発光源がオフに切り替わらず、レーザー光の発光が中断されないからである。
出力濃度を理想値に近づけるため、PWM誤差から換算される誤差値を、注目画素の周辺に位置する周辺画素に拡散し、出力画像の全体にわたって濃度を調整する手法が提案されている。
しかしながら、図2に示される通り、スクリーン画像に対して誤差値の誤差拡散処理を行う場合、スクリーンドット群ごとに異なる出力濃度が算出されてしまい、出力画像にモアレなどが発生してしまうことがある。
図3は、本実施形態における画像形成装置の構成の一例を示す図である。本実施形態において、画像形成装置はデジタル複写機1であり、図3では、デジタル複写機1の本体構成の一例が示されている。本実施形態のデジタル複写機1は、原稿搬送部130と、原稿読取部120と、画像形成部100と、搬送ユニット190と、給紙段(本体給紙段140、150、160、170およびデッキ給紙段180)と、後処理装置200とから構成される。以下、ユニットそれぞれの構成を説明する。
原稿搬送部130は以下のように構成されている。原稿置き台131にセットされた原稿は、給紙ローラ132によって1枚ずつ原稿読取位置まで搬送される。原稿読取位置にはモータ136によって駆動される原稿搬送ベルト137で所定の位置に原稿が配置され、原稿読取部120は配置された原稿の読取を実行する。原稿の読取が終了すると、フラッパ135にて搬送経路が変更され、モータ136を逆転することで原稿が排出トレイ138に排出される。
原稿読取部120は、以下のように構成されている。露光ランプ122は、蛍光灯、ハロゲンランプ等からなり、その長手方向に対して垂直方向に移動しながら、原稿台126上の原稿を照射する。露光ランプ122が原稿を照射することによって発生する散乱光は、第1ミラー台121と、第2ミラー台123とに反射し、レンズ124に到達する。このとき、第1ミラー台121の移動速度に対して、第2のミラー台123の移動速度は、1/2であり、露光ランプ122が照射する対象となる原稿面から、レンズ124までの距離は常に一定に保たれる。第1ミラー台121および第2ミラー台123はモータ125によって移動される。原稿上の像は、第1ミラー台121と、第2ミラー台123と、レンズ124とを介して、数千個の受光素子がライン配列されたCCDラインセンサ127の受光部上に結像し、CCDラインセンサ127により逐次、ライン単位で光電変換される。光電変換された信号は、信号処理部128によって処理された後に出力される。
画像形成部100は、以下のように構成されている。露光制御部(不図示)は、信号処理部の出力画像信号に基づいて画像処理部114で電子写真の特性に応じた処理を行う。露光制御部は、半導体レーザー101を駆動し、光ビームを定速回転している感光ドラム(感光体)107の表面に照射する。このとき、露光制御部は、モータ103で回転しているポリゴンミラー102を用いて、感光ドラム107の軸方向と平行に光ビームを偏光走査する。なお、感光ドラム107は、光ビームが照射される前に、不図示の前露光ランプによって感光ドラム107上の残留電荷が徐電され、さらに1次帯電器109によってその表面が均一に帯電されている。これらの結果、感光ドラム107は回転しながら光ビームが照射されることにより、感光ドラム107の表面に静電潜像が形成される。そして、現像器104は、感光ドラム107の表面に形成された静電潜像を、所定色の現像剤(トナー)を用いて現像することにより可視化する。
搬送ユニット190は、以下のように構成されている。搬送ユニット190は、画像形成部100でトナーが定着された転写紙を、後述の後処理装置200に搬送するためのユニットであり、転写紙は搬送ローラ191によって搬送される。
給紙段140、150、160、170は、デジタル複写機1の本体が備える給紙段であり、すべてほぼ同等の構成である。給紙段180は、給紙段140、150、160、170よりも大量の転写紙を蓄積可能なデッキ給紙段である。本体給紙段140、150、160、170はほぼ同等の構成であるので、給紙段140の構成のみを説明する。転写紙を収納するカセット141の底面には、リフトアップモータ143によって上下する底板142が配置されている。この底板142が上昇することで、カセット141に収納された転写紙は、所定の高さで転写紙を待機することができる。所定の高さで待機している転写紙は、ピックアップローラ144によって給紙ローラ対145まで搬送される。給紙ローラ対145は、転写紙と逆回転方向にトルクがかけられており、これにより転写紙の重送を防止しつつ転写紙を1枚ずつ搬送路へと送り出している。また、搬送ローラ146は、給紙段140より下方にある給紙段150、160、170のいずれかから搬送されてきた転写紙を、さらに上方に搬送するためのローラ対である。給紙段150、160、170は、それぞれ、カセット151、161、171、底板152、162、172、リフトアップモータ153、163、173、ピックアップローラ154、164、174、給送ローラ対155、165、175を備えている。
後処理装置200は、以下のように構成されている。ローラ201は、画像形成部100から搬送されてきた転写紙を後処理装置200内部に取り込む。取り込まれた転写紙の出力先としてトレイ204が選択されている場合には、フラッパ205によって搬送方向が切り替えられ、ローラ202によって転写紙がトレイ204に排出される。トレイ204は、割り込んで印刷された転写紙の出力に用いられるなど、一時的に使用されるトレイである。通常印刷された転写紙の排出に用いられるトレイは、トレイ210およびトレイ211である。フラッパ205によって転写紙の搬送方向が下方に切り替えられた後、さらにフラッパ203によってローラ208の方向に転写紙の搬送方向が切り替えられることにより、転写紙がトレイ210、211に出力される。フラッパ206によって反転ローラ207の方向に転写紙の搬送方向が切り替えられた場合、反転ローラ207の位置まで搬送された転写紙は、この反転ローラ207によって転写紙の搬送方向が逆方向に変えられる。この場合、転写紙は反転してトレイ210、211に排出される。本実施形態のデジタル複写機1は、転写紙をトレイ210、211に排出する際、ステイプラ216を用いてステイプル処理を行うことができる。また、デジタル複写機1は、シフトモータ212を用いてトレイ210、211を上下動させることにより、転写紙の出力先を選択的に切り替えることができる。トレイ219は、複数の転写紙を製本して出力する際に使用される排出トレイである。転写紙がトレイ219に排出される場合、転写紙は、ローラ213からローラ214へと搬送され、その後一次蓄積部215に搬送される。一次蓄積部215に所定の枚数の転写紙が蓄積された後、複数の転写紙はステイプラ216によって製本処理が施される。製本処理が終了すると、フラッパ217が誘導する転写紙の搬送方向が切り替えられ、次いで転写紙を蓄積する場合とは逆方向にローラ214が回転される。その後、転写紙は、ローラ218を経由してトレイ219へと排出される。
図4は、本実施形態における画像処理部114の機能構成を示すブロック図である。図5は、本実施形態において、PWM信号を生成する処理手順を示すフローチャートである。図5に示されるフローチャートの処理は、画像処理部114を実現するASICなどにより実行される。なお、以下の各記号Sは、フローチャートにおけるステップであることを意味する。以下、図4の機能ブロック図および図5のフローチャートを参照して、本実施形態におけるPWM信号の生成処理について説明する。
B=α+e0×κ0+e1×κ1+e2×κ2+e3×κ3 ・・・ 式(1)
式(1)において、κ0〜3は係数であり、例えばκ0=0.2、κ1=0.3、κ2=0.2、κ3=0.3がそれぞれ係数に設定される。
PE=B−β ・・・ 式(2)
で表される。ここで、図7を参照して、上記式(1)(2)を用いた誤差値計算の具体例について説明する。図7は、本実施形態におけるスクリーンドット群の拡大図である。説明の便宜のため、図7のスクリーンドット群における各画素の濃度値は、図2のスクリーンドット群のものとは異なっている。具体的には、黒色画素の濃度値は12(PWM信号のパルス幅=27/40)、灰色画素の濃度値は9(PWM信号のパルス幅=22/40)であるものとして、誤差値計算の具体例を説明する。
γ701=PE701+PWME701=0.048961792 ・・・ 式(3)
となる。
実施形態1の誤差算出処理において、注目画素における入力濃度値αが0であるか否かに基づいて、誤差値γをクリアするか否かを判定していた(S507、S509)。これに対して、本実施形態の誤差算出処理では、注目画素が、スクリーンドット群を含む領域(以下「スクリーン領域」と記す)の境界に位置しているか否かに基づいて、誤差値γをクリアするか否かが決定される。以下、注目画素が、スクリーン領域の境界に位置しているか否かの判定処理の詳細を、図10を参照して説明する。なお、実施形態1と共通する部分については説明を簡略化ないし省略し、以下では本実施形態に特有な点を中心に説明する。
y=tan(30°)*x+24*n ・・・ 式(4)
式(4)において、x、yは注目画素の座標値(x、y)を表し、tan(30°)はスクリーン角度から、数値「24」はスクリーン領域の幅C(すなわち、スクリーン線数)から特定される。また、同一形状のスクリーン領域が繰り返されることから、変数「n」には、0、1、2・・・の整数が入力される。
y=tan(60°)*x+42*m ・・・ 式(5)
式(5)において、x、y、はそれぞれ注目画素の座標値(x、y)を表し、tan(60°)はスクリーン角度から、数値「42」はスクリーン領域の幅Dから特定される。また、式(4)と同様に、変数「m」には、0、1、2・・・の整数が入力される。
0<y=tan(30°)*x+24*n≦1 ・・・ 式(6)
0<y=tan(60°)*x+42*m≦1 ・・・ 式(7)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (8)
- 入力画像データに所定のスクリーン角度が生じるように量子化を行い、スクリーン画像を生成するディザスクリーン処理手段と、
前記スクリーン画像における注目画素の周辺に位置する周辺画素から前記注目画素へと拡散された誤差値を前記注目画素における濃度値に加算する加算手段と、
前記注目画素における前記誤差値の加算後の濃度値の整数部に応じたパルス幅のPWM値を算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段で算出されたPWM値に基づいて実際に照射されるレーザー光の光量と、当該PWM値に対応する理想のレーザー光の光量とに基づいて、誤差値を算出する第2の算出手段と、
前記加算後の濃度値から前記整数部を引いた値と、前記第2の算出手段で算出された誤差値の合計値からなる誤差値を周辺画素に拡散する拡散手段と、を備え、
前記拡散手段は、前記注目画素における濃度値であって、前記注目画素へと拡散された前記誤差値が加算される前の濃度値が0であることに基づいて、周辺画素へ拡散する誤差値を0に設定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記拡散手段は、前記注目画素における入力濃度値が0の場合、前記注目画素における誤差値を0とする
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記拡散手段は、前記注目画素において前記誤差値が所定の割合で加算された後の濃度値が1未満の場合、前記注目画素における誤差値を0とする
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記注目画素における前記誤差値の加算後の濃度値に応じたパルス幅のPWM値を生成する生成手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記濃度値に応じたパルス幅と、当該パルス幅に対応する前記理想のレーザー光の光量との対応関係は線形を示す
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 入力画像データに所定のスクリーン角度が生じるように量子化を行い、スクリーン画像を生成するディザスクリーン処理ステップと、
前記スクリーン画像における注目画素の周辺に位置する周辺画素から前記注目画素へと拡散された誤差値を前記注目画素における濃度値に加算する加算ステップと、
前記注目画素における前記誤差値の加算後の濃度値の整数部に応じたパルス幅のPWM値を算出する第1の算出ステップと、
前記第1の算出ステップで算出されたPWM値に基づいて実際に照射されるレーザー光の光量と、当該PWM値に対応する理想のレーザー光の光量とに基づいて、誤差値を算出する第2の算出ステップと、
前記加算後の濃度値から前記整数部を引いた値と、前記第2の算出ステップで算出された誤差値の合計値からなる誤差値を周辺画素に拡散する拡散ステップと、を備え、
前記拡散ステップにおいて、前記注目画素における濃度値であって、前記注目画素へと拡散された前記誤差値が加算される前の濃度値が0であることに基づいて、周辺画素へ拡散する誤差値を0に設定する
ことを特徴とする画像処理方法。 - PWM値のパルス幅に基づいて感光体に照射するレーザー光の光量を制御する電子写真方式の画像形成装置であって、
入力画像データに所定のスクリーン角度が生じるように量子化を行い、スクリーン画像を生成するディザスクリーン処理手段と、
前記スクリーン画像における注目画素の周辺に位置する周辺画素から前記注目画素へと拡散された誤差値を前記注目画素における濃度値に加算する加算手段と、
前記注目画素における前記誤差値の加算後の濃度値の整数部に応じたパルス幅のPWM値を算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段で算出されたPWM値に基づいて実際に照射されるレーザー光の光量と、当該PWM値に対応する理想のレーザー光の光量とに基づいて、誤差値を算出する第2の算出手段と、
前記加算後の濃度値から前記整数部を引いた値と、前記第2の算出手段で算出された誤差値の合計値からなる誤差値を周辺画素に拡散する拡散手段と、
前記注目画素における前記加算後の濃度値に応じたパルス幅のPWM値を生成する生成手段と、を備え、
前記拡散手段は、前記注目画素における濃度値であって、前記注目画素へと拡散された前記誤差値が加算される前の濃度値が0であることに基づいて、周辺画素へ拡散する誤差値を0に設定する
ことを特徴とする画像形成装置。 - PWM値のパルス幅に基づいて感光体に照射するレーザー光の光量を制御する電子写真方式の画像形成方法であって、
入力画像データに所定のスクリーン角度が生じるように量子化を行い、スクリーン画像を生成するディザスクリーン処理ステップと、
前記スクリーン画像における注目画素の周辺に位置する周辺画素から前記注目画素へと拡散された誤差値を前記注目画素における濃度値に加算する加算ステップと、
前記注目画素における前記誤差値の加算後の濃度値の整数部に応じたパルス幅のPWM値を算出する第1の算出ステップと、
前記第1の算出ステップで算出されたPWM値に基づいて実際に照射されるレーザー光の光量と、当該PWM値に対応する理想のレーザー光の光量とに基づいて、誤差値を算出する第2の算出ステップと、
前記加算後の濃度値から前記整数部を引いた値と、前記第2の算出ステップで算出された誤差値の合計値からなる誤差値を周辺画素に拡散する拡散ステップと、
前記注目画素における前記加算後の濃度値に応じたパルス幅のPWM値を生成する生成ステップと、を備え、
前記拡散ステップにおいて、前記注目画素における濃度値であって、前記注目画素へと拡散された前記誤差値が加算される前の濃度値が0であることに基づいて、周辺画素へ拡散する誤差値を0に設定する
ことを特徴とする画像形成方法。
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