JPH11205603A - 画像処理装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像濃度を保存すると共にモアレの発生、画像
劣化を防ぎ、ハイライト部のパターン周期を低減して自
由な周期のパターンを構成する。 【解決手段】画像処理装置１００において、画像バッフ
ァ部５０で画像データ１０２をバッファして注目画素値
１０４及び注目画素の周辺画素値１０６を出力し、この
注目画素値１０４及び注目画素の周辺画素値１０６か
ら、シフト条件判定部２００で注目画素値１０４をシフ
トすべきか否かを判定してシフト判定結果１０８を出力
し、シフト量算出部３００で注目画素のシフト量１１０
を算出し、シフト画素位置計算部４００で設定パラメー
タＴｘ２３８，Ｔｙ２１８、ＸＣＬＯＣＫ２２４、ＹＣ
ＬＯＣＫ２１４からシフト画素位置信号２３４を出力
し、画素値シフト部５００で注目画素値１０４、シフト
判定結果１０８、シフト量１１０、シフト画素位置信号
２３４とからシフト後の注目画素値１１２を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば原稿の
画像をスキャナにより読取り、この読取った画像を処理
する画像処理装置と、この画像処理装置を有して画像を
形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドットのサイズ又は濃度の制御に
よる画素単位で多値記録可能なハードコピーデバイスが
増えてきている。多値記録は、擬似階調表現する２値記
録に比べ、高精細な階調表現が可能で、テクスチャを滑
らかに記録できるというメリットがある。その一方で多
値の各レベルを安定に記録するよう制御することは難し
く、特にハイライト部、つまり小さい又は濃度の薄いド
ットを紙面に表現することは困難で、画像ムラが生じや
すい。

【０００３】これを克服する方法として、織田らの考案
した、画像中に不安定なハイライトレベルが現れないよ
うにする方法が従来技術として知られている（特開平８
−１２５８６３号）。この方式は、複数の階調変換テー
ブルを用意し、うち１つの変換テーブルでは、ハイライ
トレベルをトナーが記録されないゼロレベルに変換す
る。逆に他の階調変換では、ハイライトレベルを安定
し、トナーが安定して記録する高いレベルに変換する。
各画素に対して周期的にこの複数の階調変換方式を切り
替えることにより、ハイライトレベルは、ある画素は安
定な大きい又は濃度の高いドットになり、ある画素はド
ットを形成しない画素になる。ドットを形成しない画素
も見方によっては安定した画素である。

【０００４】しかし、この技術は複数の階調変換方式が
それぞれ独立しており、各画素の濃度が周辺画素値と無
関係に変換される。そのため、平坦な濃度分布の画像に
対しては有効であるが、細かく濃度が変動しているパタ
ーンや文字には画像濃度が保存されず有効でない。特
に、階調変換切り替え周期に近いパターンを持つ画像の
場合、モアレが生じる。

【０００５】例えば、ハイライトレベルをトナーを記録
しないゼロレベルに変換する画素は、画素の場所によっ
て決定されるが、その画素上のみに値がノンゼロの画素
があり、それ以外は値ゼロの場合は画像全体濃度がうす
くなるという問題がある。

【０００６】さらに、階調変換の切り替え周期と階調変
換テーブルは１対１の関係があり、複数の切り替え周期
の画像を記録する場合、階調変換テーブルをその数だけ
用意しなけれならず回路規模が大きくなる。

【０００７】また、階調変換テーブルの中身を書き換え
ることによって複数の階調変換の切り替え周期に対応し
たとしても、書き換え速度の制約から同一画面内で周期
を切り替えることも難しい。

【０００８】このように、複数の独立な階調変換方式を
周期的に切り替え、ハイライトレベルを避ける技術は、
高周波成分を持つ画像で画像劣化したり、周期パターン
を自由に設定できなかったりするという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、複数
の階調変換方式がそれぞれ独立して各画素の濃度が周辺
画素値と無関係に変換される技術の場合、平坦な濃度分
布の画像に対しては有効であるが、細かく濃度が変動し
ているパターンや文字には画像濃度が保存されず有効で
ない。特に、階調変換切り替え周期に近いパターンを持
つ画像の場合、モアレが生じる。また、複数の独立な階
調変換方式を周期的に切り替えてハイライトレベルを避
ける技術は、高周波成分を持つ画像で画像劣化したり、
周期パターンを自由に設定できないという問題があっ
た。

【００１０】そこで、この発明は、画像濃度を保存する
と共にモアレの発生、画像劣化を防ぎ、ハイライト部の
パターン周期を低減して自由な周期のパターンを構成す
ることのできる画像処理装置と画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の画像処理装置
は、画像を構成するための複数の画素データを入力する
入力手段と、この入力手段にて入力された画素データの
中の注目画素データが所定レベル以下であるか否かを判
定する判定手段と、この判定手段にて所定レベル以下で
あることが判定された場合、この注目画素データを入力
時の位置から他の画素データの位置へ移動させると共
に、当該他の画素データに前記注目画素データを加算す
る加算手段と、この加算手段にて処理された画素データ
を出力する出力手段とから構成されている。

【００１２】この発明の画像形成装置は、画像を構成す
るための複数の画素データを入力する入力手段と、この
入力手段にて入力された画素データの中の注目画素デー
タが所定レベル以下であるか否かを判定する判定手段
と、この判定手段にて所定レベル以下であることが判定
された場合、この注目画素データを入力時の位置から他
の画素データの位置へ移動させると共に、当該他の画素
データに前記注目画素データを加算する加算手段と、こ
の加算手段にて処理された画素データを出力する出力手
段と、この出力手段から出力された画素データに基づい
て画像を形成する画像形成手段とから構成されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。図１はこの発明の画像
形成装置の一例としてのデジタル複写機の内部構造を示
す断面図である。

【００１４】図１に示すように、デジタル複写機は装置
本体１０を備え、この装置本体１０内には、後述する読
取手段として機能するスキャナ部４、および画像形成手
段として機能するプリンタ部６が設けられている。

【００１５】装置本体１０の上面には、読取対象物、つ
まり原稿Ｄが載置される透明なガラスからなる原稿載置
台１２が設けられている。また、装置本体１０の上面に
は、原稿載置台１２上に原稿を自動的に送る自動原稿送
り装置７（以下、ＡＤＦと称する）が配設されている。
このＡＤＦ７は、原稿載置台１２に対して開閉可能に配
設され、原稿載置台１２に載置された原稿Ｄを原稿載置
台１２に密着させる原稿押さえとしても機能する。

【００１６】ＡＤＦ７は、原稿Ｄがセットされる原稿ト
レイ８、原稿の有無を検出するエンプティセンサ９、原
稿トレイ８から原稿を一枚づつ取り出すピックアップロ
ーラ１４、取り出された原稿を搬送する給紙ローラ１
５、原稿の先端を整位するアライニングローラ対１６、
原稿載置台１２のほぼ全体を覆うように配設された搬送
ベルト１８を備えている。そして、原稿トレイ８に上向
きにセットされた複数枚の原稿は、その最下の頁、つま
り、最終頁から順に取り出され、アライニングローラ対
１６により整位された後、搬送ベルト１８によって原稿
載置台１２の所定位置へ搬送される。

【００１７】ＡＤＦ７において、搬送ベルト１８を挟ん
でアライニングローラ対１６と反対側の端部には、反転
ローラ２０、非反転センサ２１、フラッパ２２、排紙ロ
ーラ２３が配設されている。後述するスキャナ部４によ
り画像情報の読み取られた原稿Ｄは、搬送ベルト１８に
より原稿載置台１２上から送り出され、反転ローラ２
０、フラッパ２１、および排紙ローラ２２を介してＡＤ
Ｆ７上面の原稿排紙部２４上に排出される。原稿Ｄの裏
面を読み取る場合、フラッパ２２を切換えることによ
り、搬送ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、
反転ローラ２０によって反転された後、再度搬送ベルト
１８により原稿載置台１２上の所定位置に送られる。

【００１８】装置本体１０内に配設されたスキャナ部４
は、原稿載置台１２に載置された原稿Ｄを照明する光源
としての露光ランプ２５、および原稿Ｄからの反射光を
所定の方向に偏向する第１のミラー２６を有し、これら
の露光ランプ２５および第１のミラー２６は、原稿載置
台１２の下方に配設された第１のキャリッジ２７に取り
付けられている。

【００１９】第１のキャリッジ２７は、原稿載置台１２
と平行に移動可能に配置され、図示しない歯付きベルト
等を介して駆動モータにより、原稿載置台１２の下方を
往復移動される。

【００２０】また、原稿載置台１２の下方には、原稿載
置台１２と平行に移動可能な第２のキャリッジ２８が配
設されている。第２のキャリッジ２８には、第１のミラ
ー２６により偏向された原稿Ｄからの反射光を順に偏向
する第２および第３のミラー３０、３１が互いに直角に
取り付けられている。第２のキャリッジ２８は、第１の
キャリッジ２７を駆動する歯付きベルト等により、第１
のキャリッジ２７に対して従動されるとともに、第１の
キャリッジに対して、１／２の速度で原稿載置台１２に
沿って平行に移動される。

【００２１】また、原稿載置台１２の下方には、第２の
キャリッジ２８上の第３のミラー３１からの反射光を集
束する結像レンズ３２と、結像レンズにより集束された
反射光を受光して光電変換するＣＣＤセンサ３４とが配
設されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１に
より偏向された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介し
て移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を
所望の倍率で結像する。そして、ＣＣＤセンサ３４は、
入射した反射光を光電変換し、読み取った原稿Ｄに対応
する電気信号を出力する。

【００２２】一方、プリンタ部６は、潜像形成手段とし
て作用するレーザ露光装置４０を備えている。レーザ露
光装置４０は、光源としての半導体レーザ４１と、半導
体レーザ４１から出射されたレーザ光を連続的に偏向す
る走査部材としてのポリゴンミラー３６と、ポリゴンミ
ラー３６を後述する所定の回転数で回転駆動する走査モ
ータとしてもポリゴンモータ３７と、ポリゴンミラーか
らのレーザ光を偏向して後述する感光体ドラム４４へ導
く光学系４２とを備えている。このような構成のレーザ
露光装置４０は、装置本体１０の図示しない支持フレー
ムに固定支持されている。

【００２３】半導体レーザ４１は、スキャナ部４により
読み取られた原稿Ｄの画像情報、あるいはファクシミリ
送受信文書情報等に応じてオン・オフ制御され、このレ
ーザ光はポリゴンミラー３６および光学系４２を介して
感光体ドラム４４へ向けられ、感光体ドラム４４周面を
走査することにより感光体ドラム４４周面上に静電潜像
を形成する。

【００２４】また、プリンタ部６は、装置本体１０のほ
ぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体
ドラム４４を有し、感光体ドラム４４周面は、レーザ露
光装置４０からのレーザ光により露光され、所望の静電
潜像が形成される。感光体ドラム４４の周囲には、ドラ
ム周面を所定の電荷に帯電させる帯電チャージャ４５、
感光体ドラム４４周面上に形成された静電潜像に現像剤
としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する現
像器４６、後述する用紙カセットから給紙された被転写
材、つまり、コピー用紙Ｐを感光体ドラム４４から分離
させるための剥離チャージャ４７を一体に有し、感光体
ドラム４４に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる
転写チャージャ４８、感光体ドラム４４周面からコピー
用紙Ｐを剥離する剥離爪４９、感光体ドラム４４周面に
残留したトナーを清掃する清掃装置５１ａ、および、感
光体ドラム４４周面の除電する除電器５１ｂが順に配置
されている。

【００２５】装置本体１０内の下部には、それぞれ装置
本体から引出し可能な上段カセット５２、中段カセット
５３、下段カセット５４が互いに積層状態に配設され、
各カセット内にはサイズの異なるコピー用紙が装填され
ている。これらのカセットの側方には大容量フィーダ５
５が設けられ、この大容量フィーダ５５には、使用頻度
の高いサイズのコピー用紙Ｐ、例えば、Ａ４サイズのコ
ピー用紙Ｐが約３０００枚収納されている。また、大容
量フィーダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた
給紙カセット５７が脱着自在に装着されている。

【００２６】装置本体１０内には、各カセットおよび大
容量フィーダ５５から感光体ドラム４４と転写チャージ
ャ４８との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５
８が形成され、搬送路５８の終端には定着ランプ６０ａ
を有する定着装置６０が設けられている。定着装置６０
に対向した装置本体１０の側壁には排出口６１が形成さ
れ、排出口６１にはシングルトレイのフィニッシャ１５
０が装着されている。

【００２７】上段カセット５２、中段カセット５３、下
段カセット５４、給紙カセット５７の近傍および大容量
フィーダ５５の近傍には、カセットあるいは大容量フィ
ーダから用紙Ｐを一枚づつ取り出すピックアップローラ
６３がそれぞれ設けられている。また、搬送路５８に
は、ピックアップローラ６３により取り出されたコピー
用紙Ｐを搬送路５８を通して搬送する多数の給紙ローラ
対６４が設けられている。

【００２８】搬送路５８において感光体ドラム４４の上
流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジ
ストローラ対６５は、取り出されたコピー用紙Ｐの傾き
を補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の
先端とコピー用紙Ｐの先端とを整合させ、感光体ドラム
４４周面の移動速度と同じ速度でコピー用紙Ｐを転写部
へ給紙する。レジストローラ対６５の手前、つまり、給
紙ローラ６４側には、コピー用紙Ｐの到達を検出するア
ライニング前センサ６６が設けられている。

【００２９】ピックアップローラ６３により各カセット
あるいは大容量フィーダ５５から１枚づつ取り出された
コピー用紙Ｐは、給紙ローラ対６４によりレジストロー
ラ対６５へ送られる。そして、コピー用紙Ｐは、レジス
トローラ対６５により先端が整位された後、転写部に送
られる。

【００３０】転写部において、感光体ドラム４４上に形
成された現像剤像、つまり、トナー像が、転写チャージ
ャ４８により用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写さ
れたコピー用紙Ｐは、剥離チャージャ４７および剥離爪
４９の作用により感光体ドラム４４周面から剥離され、
搬送路５２の一部を構成する搬送ベルト６７を介して定
着装置６０に搬送される。そして、定着装置６０によっ
て現像剤像がコピー用紙Ｐに溶融定着さた後、コピー用
紙Ｐは、給紙ローラ対６８および排紙ローラ対６９によ
り排出口６１を通してフィニッシャ１５０上へ排出され
る。

【００３１】搬送路５８の下方には、定着装置６０を通
過したコピー用紙Ｐを反転して再びレジストローラ対６
５へ送る自動両面装置７０が設けられている。自動両面
装置７０は、コピー用紙Ｐを一時的に集積する一時集積
部７１と、搬送路５８から分岐し、定着装置６０を通過
したコピー用紙Ｐを反転して一時集積部７１に導く反転
路７２と、一時集積部に集積されたコピー用紙Ｐを一枚
づつ取り出すピックアップローラ７３と、取り出された
用紙を搬送路７４を通してレジストローラ対６５へ給紙
する給紙ローラ７５とを備えている。また、搬送路５８
と反転路７２との分岐部には、コピー用紙Ｐを排出口６
１あるいは反転路７２に選択的に振り分ける振り分けゲ
ート７６が設けられている。

【００３２】両面コピーを行う場合、定着装置６０を通
過したコピ用紙Ｐは、振り分けゲート７６により反転路
７２に導かれ、反転された状態で一時集積部７１に一時
的に集積された後、ピックアップローラ７３および給紙
ローラ対７５により、搬送路７４を通してレジストロー
ラ対６５へ送られる。そして、コピー用紙Ｐはレジスト
ローラ対６５により整位された後、再び転写部に送ら
れ、コピー用紙Ｐの裏面にトナー像が転写される。その
後、コピー用紙Ｐは、搬送路５８、定着装置６０および
排紙ローラ６９を介してフィニッシャ１５０に排紙され
る。

【００３３】フィニッシャ１５０は排出された一部構成
の文書を一部単位でステープル止めし貯めていくもので
ある。ステープルするコピー用紙Ｐが一枚排出口６１か
ら排出される度にガイドバー１５１にてステープルされ
る側に寄せて整合する。全てが排出され終わると紙押え
アーム１５２が排出された一部単位のコピー用紙Ｐを抑
えステープラユニット（図示しない）がステープル止め
を行う。その後、ガイドバー１５１が下がり、ステープ
ル止めが終わったコピー用紙Ｐはその一部単位でフィニ
ッシャ排出ローラ１５５にてそのフィニッシャ排出トレ
イ１５４に排出される。フィニッシャ排出トレイ１５４
の下がる量は排出されるコピー用紙Ｐの枚数によりある
程度決められ、一部単位に排出される度にステップ的に
下がる。また排出されるコピー用紙Ｐを整合するガイド
バー１５１はフィニッシャ排出トレイ１５４上に載った
既にステープル止めされたコピー用紙Ｐに当たらないよ
うな高さの位置にある。

【００３４】また、フィニッシャ排出トレイ１５４は、
ソートモード時、一部ごとにシフト（たとえば、前後左
右の４つの方向へ）するシフト機構（図示しない）に接
続されている。

【００３５】また、装置本体１０の前面上部には、様々
な複写条件並びに複写動作を開始させる複写開始信号な
どを入力する操作パネル８０が設けられている。図２に
は、図１におけるデジタル複写機の電気的接続および制
御のための信号の流れを概略的に表わすブロック図が示
されている。図２によれば、デジタル複写機において、
主制御部９０内のメインＣＰＵ９１とスキャナ部４のス
キャナＣＰＵ１３０とプリンタ部６のプリンタＣＰＵ１
４０の３つのＣＰＵで構成される。メインＣＰＵ９１
は、プリンタＣＰＵ１４０と共有ＲＡＭ９５を介して双
方向通信を行うものであり、メインＣＰＵ９１は動作指
示をだし、プリンタＣＰＵ１４０は状態ステータスを返
すようになっている。プリンタＣＰＵ１４０とスキャナ
ＣＰＵ１３０はシリアル通信を行い、プリンタＣＰＵ１
４０は動作指示をだし、スキャナＣＰＵ１３０は状態ス
テータスを返すようになっている。

【００３６】操作パネル８０は、メインＣＰＵ９１に接
続されている。主制御部９０は、メインＣＰＵ９１、Ｒ
ＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＮＶＭ９４、共有ＲＡＭ９５、
画像処理装置１００、ページメモリ制御部９７、ページ
メモリ９８、プリンタコントローラ９９、およびプリン
タフォントＲＯＭ１２１によって構成されている。

【００３７】メインＣＰＵ９１は、主制御部９０の全体
を制御するものである。ＲＯＭ９２は、制御プログラム
が記憶されている。ＲＡＭ９３は、一時的にデータを記
憶するものである。

【００３８】ＮＶＭ（持久ランダムアクセスメモリ：no
nvolatile ＲＡＭ）９４は、バッテリ（図示しない）に
バックアップされた不揮発性のメモリであり、電源を切
った時ＮＶＭ９４上のデータを保持するようになってい
る。

【００３９】共有ＲＡＭ９５は、メインＣＰＵ９１とプ
リンタＣＰＵ１４０との間で、双方向通信を行うために
用いるものである。ページメモリ制御部９７は、ページ
メモリ９８に画像データを記憶したり、読出したりする
ものである。ページメモリ９８は、複数ページ分の画像
データを記憶できる領域を有し、スキャナ部４からの画
像データを圧縮したデータを１ページ分ごとに記憶可能
に形成されている。

【００４０】プリンタフォントＲＯＭ１２１には、プリ
ントデータに対応するフォントデータが記憶されてい
る。プリンタコントローラ９９は、パーソナルコンピュ
ータ等の外部機器１２２からのプリントデータをそのプ
リントデータに付与されている解像度を示すデータに応
じた解像度でプリンタフォントＲＯＭ１２１に記憶され
ているフォントデータを用いて画像データに展開するも
のである。

【００４１】スキャナ部４は、スキャナ部４の全体を制
御するスキャナＣＰＵ１３０、制御プログラム等が記憶
されているＲＯＭ１３１、データ記憶用のＲＡＭ１３
２、ＣＣＤセンサ３４を駆動するＣＣＤドライバ１３
３、露光ランプ２５およびミラー２６、２７、２８等を
移動するモータの回転を制御するスキャンモータドライ
バ１３４、ＣＣＤセンサ３４からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路とＣＣＤセンサ３
４のばらつきあるいは周囲の温度変化などに起因するＣ
ＣＤセンサ３４からの出力信号に対するスレッショルド
レベルの変動を補正するためのシェーディング補正回路
とシェーディング補正回路からのシェーディング補正さ
れたディジタル信号を一旦記憶するラインメモリからな
る画像補正装置１３５によって構成されている。

【００４２】プリンタ部６は、プリンタ部６の全体を制
御するプリンタＣＰＵ１４０、制御プログラム等が記憶
されているＲＯＭ１４１、データ記憶用のＲＡＭ１４
２、半導体レーザ４１による発光をオン／オフするレー
ザドライバ１４３、レーザユニット４０のポリゴンモー
タ３７の回転を制御するポリゴンモータドライバ１４
４、搬送路５８による用紙Ｐの搬送を制御する紙搬送部
１４５、帯電チャージャ４５、現像器４６、転写チャー
ジャ４８を用いて帯電、現像、転写を行う現像プロセス
部１４６、定着器６０を制御する定着制御部１４７、お
よびオプション装置１４８によって構成されている。

【００４３】また、画像処理装置１００、ページメモリ
９８、プリンタコントローラ９９、画像補正装置１３
５、レーザドライバ１４３は、画像データバス１２０に
よって接続されている。

【００４４】ここで、本発明の画像形成装置における画
像処理装置の処理概念を説明する。本処理の概念は、
「画素値がドット記録が不安定なハイライトレベルの場
合、各画素値の一部（または全部）を各画素値及び各画
素位置に対応する特定位置にシフトし、画素値を集め
る」というものである。特定位置は、「人間は規則的に
繰り返されたパターンはノイズとして認識されない」こ
とから画面内の周期的な位置にあることが望ましい。

【００４５】図３の（ａ）は、パルス幅変調を用いてド
ットの大きさを制御し、多値記録する画像処理装置にお
ける最も一般的なパルス波形を模式的に示したものであ
る。各画素の中の長方形の横幅は、その画素内のパルス
幅を表す。パルス幅が小さい程記録されるドットが小さ
く、濃度が低くなる。この図を見ると各画素のパルスが
画素の左側に統一して寄せられ、縦方向（副走査方向）
にそろっている。この縦方向にパルスが揃ったパターン
は万線パターンと呼ばれ、比較的安定に記録されること
から広く用いられている。

【００４６】細い斜線で塗りつぶされた画素値が小さい
ハイライトレベルな長方形は、パルス幅が非常に小さく
ドット記録が不安定なパルスを示し、太い斜線で塗りつ
ぶされた長方形は、パルス幅が大きく安定にドットが記
録できるパルスを示している。このパルス波形でそのま
ま記録すると、細い斜線領域のドットが環境に応じて非
常に濃く記録されたり、逆にドットが付着せず白く飛ぶ
など、むらのある画像になってしまう可能性が高い。

【００４７】図３の（ｂ）は、細い斜線で塗りつぶされ
た長方形で表された短い幅のパルスを周期的位置にシフ
トしたものである。図中の矢印の起点、終点、長さがそ
れぞれシフトする画素位置、シフト先の画素位置、シフ
ト量を示す。このシフト処理により、短いパルス波形が
消えていることがこの図から分かる。

【００４８】さらに、周期的位置に値の大きい画素が存
在するため、視覚的には網点構造が形成されていること
になる。一般的な組織的ディザは、画素値と閾値マトリ
クスを比較したり、画素値のγを周期的に変化させて形
成するため、入力パターンに閾値マトリクスの周期やγ
の変化の周期に近い周波数成分が含まれる場合は、ディ
ザ形成前後で画素値が保存されず、モアレが発生する。
しかし、本発明の方法では、画素値をシフトさせるた
め、ディザ形成前後で画素値が保存され、モアレが発生
しない。

【００４９】図３の（ｃ）は、周期的シフト位置をライ
ン毎に変えたものである。図３の（ｂ）は周期的位置の
パターンと万線パターンの周波数成分に大きく差があ
る。それに比べ、図３の（ｃ）は周期的位置のパターン
の位置がライン毎にずれ、副走査方向の空間周波数が高
くなり、相対的に万線パターンとの差が小さく、パター
ンの境界に違和感がなくなるというメリットがある。さ
らに色毎にずれ量を異ならせることにより色毎の周期的
パターンを変え、モアレを少なくすることもできる。

【００５０】図３の（ｂ）、（ｃ）は、図３の（ａ）の
ようにドットが安定か不安定かを定める閾値ｔｈがあっ
て、閾値ｔｈより小さい場合はパルス幅全て（１００
％）を周期的位置にシフトさせ、閾値ｔｈより大きい場
合はシフトさせない処理を行っている。シフト前の画素
値とシフト後の出力レベルの関係を図４に示す。

【００５１】しかし、図４の（ｂ）に示すように、ドッ
トシフト率を画素の濃度に応じて徐々に変化させる方法
も、周期的パターンと万線パターンへの推移をソフトラ
ンディングさせ、有効である。その際、細い斜線の領域
は、一部がシフトされるため、残ったパルスは不安定な
狭いパルス幅になる可能性がある（図４の（ｄ）におけ
る太線部）。

【００５２】しかし、この場合、このパルス幅の近傍に
周期的ドットがあり、これに隣接するため、図３の
（ａ）、（ｃ）よりは安定である。この場合、細い斜線
領域のレベルが現れないよう、階調処理（誤差拡散処
理）等で調整する方法も有効である。

【００５３】図３の（ｄ）は、解像度を重視したシフト
方法を示す。左向きの矢印が存在することが図３の
（ｃ）と異なつている。その矢印の分だけ図３の（ｃ）
に比べ矢印の長さが短くなっている。矢印が短いという
ことは、シフト量が小さいことを意味する。つまり、本
来の画像の解像度を損なわないシフト処理といえる。

【００５４】図５は、本発明に係る画像処理装置１００
の構成例を示すものである。画像処理装置１００は、画
素値バッファ部５０、シフト条件判定部２００、シフト
量算出部３００、シフト画素位置計算部４００、及び画
素値シフト部５００とを有する。

【００５５】画素値バッファ部５０は、画像データ（da
ta）１０２をバッファし、注目画素値１０４及び注目画
素の周辺画素値１０６を出力する。シフト条件判定部２
００は、注目画素値１０４及び注目画素の周辺画素値１
０６とから注目画素値１０４をシフトすべきか否かを判
定し、その結果をシフト判定結果１０８として出力す
る。

【００５６】シフト量算出部３００は、注目画素値１０
４及び注目画素の周辺画素値１０６から注目画素のシフ
ト量１１０を算出して出力する。シフト画素位置計算部
４００は、メインＣＰＵ９１からの設定パラメータＴｘ
２３８，Ｔｙ２１８、画素クロックＸＣＬＯＣＫ２２
４、ラインクロックＹＣＬＯＣＫ（ＨＳＹＮＣ）２１４
を入力し、シフト画素位置信号２３４を出力する。

【００５７】画素値シフト部５００は、注目画素値１０
４、シフト判定結果１０８、シフト画素位置信号２３４
を入力し、シフト後の注目画素値１１２を出力する。図
６は、シフト条件判定部２００の構成例を示すものであ
る。シフト条件判定部２００は、２つの比較器２０２、
２０４及び論理積部２０６を有する。比較器２０２は、
注目画素値１０４と内部設定値２０８との比較をとり、
注目画素値１０４が内部設定値２０８より小さい場合に
比較結果２１２を出力する。また、比較器２０４は、周
辺画素値中の注目画素の左隣りの値１０６と内部設定値
２１０との比較をとり、左隣りの値１０６が内部設定値
２１０より小さい場合に比較結果２１３を出力する。論
理積部２０６は、２つの比較結果２１２、２１３の論理
積をとり、この結果をシフト判定結果１０８として画素
値シフト部５００へ出力する。

【００５８】ここで内部設定値２０８は、安定してドッ
ト記録できる最低画素値を意味する。注目画素値が最低
画素値より小さい場合に上に説明した画素シフトによ
り、画素値を一個所に集め、安定なドットを形成する。
注目画素の周辺画素値１０６も判定結果に含める理由
は、注目画素のドット記録が安定かどうかはその周辺画
素値も影響するからである。

【００５９】図７は、シフト量算出部３００の構成例を
示すものである。シフト量算出部３００は、ルックアッ
プテーブル（ＬＵＴ）３０２を有する。ＬＵＴ３０２
は、注目画素値１０４及び注目画素の周辺の値１０６を
入力し、複数のシフト量１１０を画素値シフト部５００
へ出力する。

【００６０】次に、シフト画素位置計算部４００の構成
例を示す前に、図８を用いて各画素とシフト位置の関係
を説明する。図８の各画素の２つの数字は、その画素の
シフト位置を表す。これは図３の（ｄ）に示す矢印の長
さにあたり、その画素に対応する周期的網点位置の最も
近い画素の相対的位置ｄを示す。

【００６１】数字の絶対値は矢印の長さに対応し、処理
画素と周期的位置の間の距離（画素数）を示す。正負の
符号は矢印の方向にあたり、処理画素からみた周期的位
置の方向を示し、負の符号は処理画素より前の画素の方
向を示す。

【００６２】ある画素の位置（ｘ，ｙ）とその画素に対
応する周期的網点位置の最も近い画素の相対的位置ｄと
の関係は、 ｄ＝（ｘ−ｘｓ０｛ｙ（ｍｏｄＴｙ）｝）ｍｏｄＴｘ…（１） となる。ここでｘｓ０｛Ｍ｝はＭの関数をあらわし、こ
こでは１例としてＭ×stepを用いる（stepは定数）。Ａ
ｍｏｄＢは、ＡをＢで割ったときの余りを表す。step
は、ライン毎の周期的位置のズレ量を示し、このstepを
調整することにより、図３の（ｃ）に示すように周期的
位置に角度をつけることができる。この応用として角度
を持った万線構造のような画像の基本テクスチャの上に
周期的位置を持ってきて、基本テクスチャと周期的位置
上のドットとの干渉を防ぐことができる。

【００６３】図９は、上述した動作を実現するシフト画
素位置計算部４００の構成例を示すものである。シフト
画素位置計算部４００は、ｙカウンタ４０２、比較器４
０４、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４０６、ｘカウ
ンタ４０８、論理積部４１０、論理和部４１１、比較器
４１２を有する。

【００６４】ｙカウンタ４０２は、副走査方向のライン
クロックであるＹＣＬＯＣＫ２１４をカウントアップ
し、カウント値４１６を出力する。比較器４０４は、カ
ウント値４１６とメインＣＰＵ９１からの設定値Ｔｙ２
１８とを比較し、両者が一致したときＲｅｓｅｔ信号４
２０を出力する。Ｒｅｓｅｔ信号４２０は、ｙカウンタ
４０２のカウント値をリセットする。この結果カウント
値４１６は、上記（１）式のｙ（ｍｏｄＴｙ）を表す。

【００６５】カウント値４１６は、ＬＵＴ４０６に通さ
れ、ｘ初期値４２２が出力される。ｘ初期値４２２は、
（１）式のｘｓ０｛ｙ（ｍｏｄＴｙ）｝を意味する。ｘ
カウンタ４０８は，主走査方向の画素クロックであるＸ
ＣＬＯＣＫ２２４をカウントアップし、カウント値（シ
フト画素位置信号）２３４を出力する。比較器４１２
は、カウント値（シフト画素位置信号）２３４の分岐信
号４２６とメインＣＰＵ９１からの設定値Ｔｘ２３８と
比較し、両者が一致したときにＲｅｓｅｔ信号４２９を
出力する。Ｒｅｓｅｔ信号４２９は、ＹＣＬＯＣＫ２１
４との論理和を論理和部４１１でとられＲｅｓｅｔ信号
４３０となる。Ｒｅｓｅｔ信号４３０は、ｘカウンタ４
０８のカウント値をリセットする。

【００６６】ｘ初期値４２２は、ＹＣＬＯＣＫ２１４と
の論理積を論理積部４１０でとられ、イニシャライズ
（ｉｎｉ）４３２となる。ここで、ＹＣＬＯＣＫ２１４
が各ラインの先頭部でのみ「０」から「１」に立ち上が
る特性を持つとすると、ｉｎｉ４３２はＹＣＬＯＣＫ２
１４が「１」のとき、すなわち各ラインの先頭で、ｘ初
期値４２２となり、それ以外の場合は「０」となる。ｘ
カウンタ４０８のリセット時に、カウンタの初期値はｉ
ｎｉ４３２にセットされる。

【００６７】これらの操作により、ｘカウンタ４０８の
カウント値（シフト画素位置信号）２３４は ｄ＝（ｘ−Ｘｓ０｛ｙ（ｍｏｄＴｙ）｝）（ｍｏｄＴ
ｘ） を表す。

【００６８】図１０は、画素値シフト部５００の第１の
構成例を示すものである。第１構成例の画素値シフト部
５００は、複数のフリップフロップ（ＦＦ）５０２，
…、論理積部５０４、減算器５０６、蓄積加算器５０
８、加算器５１０、及び２つのルックアップテーブル
（ＬＵＴ）５１２、５１４を有する。

【００６９】入力された注目画素値１０４は、複数のフ
リップフロップ（ＦＦ）５０２でバッファされる。論理
積部５０４は、シフト量算出部３００からのシフト量１
１０とシフト条件判定部２００からのシフト判定結果１
０８との論理積をとり、その結果をシフト値５０５とし
て出力する。減算器５０６は、ＦＦ５０２でバッファさ
れた注目画素値データ（ｄａｔａ）５１６からシフト値
５０５を減算し、データ（ｄａｔａ）５２０として出力
する。蓄積加算器５０８は、シフト値５０５を蓄積加算
し、その結果を蓄積加算値（ｓｕｍ）５２２として出力
する。

【００７０】シフト画素位置信号２３４が送られてきた
とき、蓄積加算値５２２とデータ５２０との加算が加算
器５１０により求められ、シフト後の注目画素値１１２
が求められ、プリンタ６へ出力される。シフト画素位置
信号２３４は、蓄積加算器５０８からの蓄積加算値５２
２を「０」にリセットすることにも用いられる。

【００７１】上述した操作により画素値がシフトされ
る。画素値は、あくまで画像信号上の値であり、画像処
理装置１００で処理した場合、その値が出力されるとは
限らない。そこで、２つのＬＵＴ５１２、５１４は、そ
れぞれ減算されたデータ５２０と蓄積加算値５２２を変
換し、データ５２０、蓄積加算値５２２が処理後も補償
されるよう調整する働きを行う。

【００７２】図１１は、画素値シフト部５００の第２構
成例を示すものである。第２構成例の画素値シフト部５
００は、複数のフリップフロップ（ＦＦ）５０２，…、
論理積部５０４、減算器５０６、蓄積加算器５０８、加
算器５１０、２つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）５
１２、５１４、カウンタ５２８、比較器５３２、及び論
理積部５３６を有する。

【００７３】本処理は、ハイライト部の記録安定性を高
める代わりに、解像度を低減させるというデメリットが
ある。そのため解像度を重視する文字部には、本処理を
行わない方が画質的に有効である。そこで、写真／文字
の像域識別結果に応じて処理をオン／オフさせる機能を
持たせる。

【００７４】具体的には、注目画素か、対応する周期的
網点位置の画素か、両者の間の画素のどれか１つが文字
画素と判定された場合、画素値シフトを行わない。図１
１に示すｄｅｔ５２６は、注目画素１０４が文字の場合
のみ信号がオンになる信号で、公知な像域識別技術によ
り画像データより生成される。ｄｅｔ５２６は、カウン
タ５２８でカウントされる。このカウンタ５２８からの
カウンタ値５３０は、注目画素１０４とシフト画素位置
の間に少なくとも文字と識別された画素があるかないか
を表す。

【００７５】カウント値５３０が「０」以外、つまり注
目画素１０４とシフト画素位置の間に文字と識別された
画素がある場合は論理積部５０４でシフト値が「０」と
なり、画素シフトが行われない。

【００７６】カウンタ５２８からのカウント値５３０
は、シフト画素位置信号２３４でリセットされる。ま
た、文字と判定されても濃度のうすいところは解像度を
犠牲にしても安定性を選んだ方が有効な場合がある。そ
の場合は、濃度判定用の比較器５３２でメインＣＰＵ９
１からの内部設定値５３４と注目画素値ｌ０４とを比較
し、注目画素値１０４が内部設定値５３４より小さかっ
た場合に文字を識別した信号ｄｅｔ５２６を論理積部５
３６で打ち消し、シフトを行う方が有効である。

【００７７】図１２は、画素値シフト部５００の第３構
成例を示すものである。第３構成例の画素値シフト部５
００は、複数のフリップフロップ（ＦＦ）５０２，…、
論理積部５０４、減算器５０６、蓄積加算器５０８、加
算器５１０、２つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）５
１２、５１４、及びセレクタ６０２、６０４を有する。

【００７８】第３構成例の画素値シフト部５００は、上
述したようにセレクタ６０２、６０４を持ち、一方のセ
レクタ６０２は注目画素値１０４をどのフリップフロッ
プ５０２，…に通すか、もう一方のセレクタ６０４はど
のフリップフロップ５０２，…からの出力を加算器５１
０に通すかを選択する。このセレクタ６０２、６０４の
操作により、あらゆる周期、位置に画素値をシフトでき
る。

【００７９】図１３は、画素値シフト部５００の第４構
成例を示すものである。第４構成例の画素値シフト部５
００は、複数のフリップフロップ（ＦＦ）５０２，…、
２つの論理積部５０４，…、減算器５０６、蓄積加算器
５０８、第２蓄積加算器５０９、加算器５１０、第２加
算器５１１、３つのルックアップテーブル（ＬＵＴ）５
１２、５１４、５１７、及び遅延回路６０６を有する。

【００８０】第４構成例の画素値シフト部５００は、図
７に示したシフト量算出部３００のシフト量１１０が複
数ある場合の例である。説明を簡単にするため、シフト
量１１０が２個ある場合を例にとって以下に示す。

【００８１】遅延回路６０６は、シフト画素位置信号２
３４の位相を変え、遅延シフト画素位置信号２３５とし
て出力する。２つのシフト量１１０はそれぞれ減算器５
０６及び蓄積加算器５０８、減算器５０６及び第２蓄積
加算器５０９に送られる。減算器５０６は、２つのシフ
ト量１１０の合計をデータ（ｄａｔａ）５１６から引
く。第２加算器５１１のイネーブル信号は、先ほど述べ
た位相がずれたシフト画素位置信号２３５であるから、
本来の加算器５１０で加算される周期位置と位相がずれ
た画素にも画素値がシフトされ、シフト画素位置が先の
構成例の２倍となり、ドット周期が２倍となる。

【００８２】この結果、ルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）５１２、５１４、５１７のテーブルの中身及び遅延
回路６０６を調節することで、画素の濃度によって網点
の周期が異なる自在な周期的網点構造を形成することが
できる。

【００８３】次に、このような構成の画像処理装置１０
０において、上述した処理内容をソフトウエアで行う画
像処理手段としての処理動作を図１４のフローチャート
を参照して説明する。

【００８４】画像処理手段は、シフト画素位置算出ステ
ップ（ＳＴＥＰ１）と、シフト条件算出ステップ（ＳＴ
ＥＰ２）と、シフト量算出ステップ（ＳＴＥＰ３）と、
画像シフトステップ（ＳＴＥＰ４）とからなる。

【００８５】まず、シフト画素位置算出ステップ（ＳＴ
ＥＰＩ）では、注目画素位置（ｘ．ｙ）に応じたシフト
画素位置ｄが求められる。（ｘ，ｙ）とｄの関係の１例
が上にあげた（１）式である。

【００８６】シフト条件算出ステップ（ＳＴＥＰ２）で
は、注目画素が画素値をシフトすべき画素かを判定す
る。ここでは、画素は記録不安定なハイライト（画素値
ａ＜閾値ｔｈかどうか）かを判定している。

【００８７】シフト量算出ステップ（ＳＴＥＰ３）で
は、注目画素値ａからシフト量ａｓを求める。画像シフ
トステップ（ＳＴＥＰ４）では、シフト画素位置ｄが
「０」以外の場合、注目画素ａからシフト量ａｓを引
き、シフト量バッファｂｕｆにａｓを加算する。シフト
画素位置ｄ＝０の場合、その画素に周辺の画素値がシフ
トされ集まってくるから、画素値ａにシフト量バッフア
ｂｕｆの値を加算する。

【００８８】以上説明したように上記発明の実施の形態
によれば、画素値の一部を他の画素にシフトするため、
マクロ的な濃度が保存され、モアレや解像度の低下がな
く、ハイライト部のパターン周期を低減することができ
る。

【００８９】また、シフト量は設定により容易に変更可
能で、自由な周期のパターンを構成できる。さらに、シ
フト量バッファを複数有することで濃度変換に対して連
続的に変化する複数パターンを生成でき、エンジン特性
に応じて最適なパターンを選択できるようになる。

【００９０】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
画像濃度を保存すると共にモアレの発生、画像劣化を防
ぎ、ハイライト部のパターン周期を低減して自由な周期
のパターンを構成することのできる画像処理装置と画像
形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタル複写機の概略構成を示す
断面図。

【図２】デジタル複写機の概略構成を示すブロック図。

【図３】本発明の処理概要を説明するための図。

【図４】本発明の処理概要を説明するための図。

【図５】本発明に係る画像処理装置の概略構成を示すブ
ロック図。

【図６】画素値シフト部の構成例を示す図。

【図７】シフト量算出部の構成例を示す図。

【図８】画素シフトの操作概略を説明するための図。

【図９】シフト画素位置計算部の構成例を示す図。

【図１０】シフト画素位置計算部の第１構成例を示す
図。

【図１１】シフト画素位置計算部の第２構成例を示す
図。

【図１２】シフト画素位置計算部の第３構成例を示す
図。

【図１３】シフト画素位置計算部の第４構成例を示す
図。

【図１４】画像処理手段の処理動作を説明するためのフ
ローチャート。

【符号の説明】

４…スキャナ部 ６…プリンタ部 １０…装置本体 ５０…画素値バッファ部 １００…画像処理装置 ２００…シフト条件判定部 ３００…シフト量算出部 ４００…シフト画素位置計算部 ５００…画素値シフト部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 浩樹 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を構成するための複数の画素データ
   を入力する入力手段と、 この入力手段にて入力された画素データの中の注目画素
   データが所定レベル以下であるか否かを判定する判定手
   段と、 この判定手段にて所定レベル以下であることが判定され
   た場合、この注目画素データを入力時の位置から他の画
   素データの位置へ移動させると共に、当該他の画素デー
   タに前記注目画素データを加算する加算手段と、 この加算手段にて処理された画素データを出力する出力
   手段と、 を具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、画素データが安定した
   記録が可能か否かを判定することを特徴とする請求項１
   記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は、文字／線画領域と写真
   ／下地領域とを識別して識別結果を出力する像域識別部
   を有し、前記像域識別部から出力される識別結果から前
   記注目画素データの位置と前記移動位置との間に文字／
   線画領域と判定された画素がある場合に移動を行わない
   判定をすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記判定手段は、濃度判定部を有し、文
   字／線画領域と判定されても前記濃度判定部の判定で濃
   度が所定の閾値より小さい場合は、移動を行う判定をす
   ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 万線構造を形成する万線構造形成手段
   と、 この万線構造形成手段で形成される万線構造を画像濃度
   に応じて網点構造に変換する網点構造形成手段と、 前記万線構造形成手段と前記網点構造形成手段とを用い
   て、入力される第１の画像信号における高濃度部は万線
   テクスチャ、低濃度部は網点テクスチャを有する第２の
   画像信号に変換処理する画像処理手段と、 を具備したことを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記網点構造形成手段は、前記第１の画
   像信号が低濃度かつその周波数成分が前記網点テクスチ
   ャ付近でも変換前後で画素値の総和を保存し、モアレ無
   く第２の画像信号を出力することを特徴とする請求項５
   記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 画像を構成するための複数の画素データ
   を入力する入力手段と、 この入力手段にて入力された画素データの中の注目画素
   データが所定レベル以下であるか否かを判定する判定手
   段と、 この判定手段にて所定レベル以下であることが判定され
   た場合、前記注目画素データを入力時の位置から他の画
   素データの位置へ移動させる移動量を算出する算出手段
   と、 前記画素データの主走査方向の画素クロックと副走査方
   向のラインクロックとから移動する画素位置信号を計算
   する計算手段と、 この計算手段からの画素位置信号に基づいて、前記算出
   手段で算出された移動量だけ前記注目画素データを入力
   時の位置から他の画素データの位置へ移動させると共
   に、当該他の画素データに前記注目画素データを加算す
   る加算手段と、 この加算手段にて処理された画素データを出力する出力
   手段と、 を具備することを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 画像を構成するための複数の画素データ
   を入力する入力手段と、 この入力手段にて入力された画素データの中の注目画素
   データが所定レベル以下であるか否かを判定する判定手
   段と、 この判定手段にて所定レベル以下であることが判定され
   た場合、この注目画素データを入力時の位置から他の画
   素データの位置へ移動させると共に、当該他の画素デー
   タに前記注目画素データを加算する加算手段と、 この加算手段にて処理された画素データを出力する出力
   手段と、 この出力手段から出力された画素データに基づいて画像
   を形成する画像形成手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。