JPH1127552A

JPH1127552A - カラー画像の階調処理装置及び階調処理方法

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Publication number: JPH1127552A
Application number: JP10104971A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Watanabe; 良夫渡▲辺▼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】階調表現性を損なうことなく、多色で印刷す
る場合の色ずれ等を減少させることができ、且つ解像度
を疑似的に高め得るカラー画像の階調処理装置及び方法
を提供すること。【解決手段】シアン用、マゼンタ用、イエロー用及び
ブラック用の中間調表現スクリーン１０１、１０２、１
０３、１０４間で各色の閾値マトリクスにおける濃度の
成長核をずらすことにより、縦方向、横方向共に、各色
のスポットどうしの略中間に他の色のスポットが形成さ
れる。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）
及びブラック（Ｋ）共に物理的なハーフトーンスクリー
ンの線数は変わらないが、４色のスポットパターンが相
互に他の色のスポットどうしの間を埋めるように配置さ
れる結果、全色で見た場合の視覚的な解像度は、縦方
向、横方向共に２倍になる。また、はじめから各色のス
ポットが予めずらされているので、各色の重ね合わせ精
度が悪くても、色ずれ等は目立たなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
電子複写機等のカラー画像形成装置に用いて好適なカラ
ー画像の階調処理装置及び方法に関し、特に、多色で印
刷する場合に、各色が重ね合わされたときの解像度を疑
似的に向上させることが可能なカラー画像の階調処理装
置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーレーザプリンタ等のカラー画像形
成装置は、通常、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラ
ックの４つのトナーを備え、単色の印刷の場合は、この
うち１つのトナー、多色で印刷する場合はこれら４つの
トナーを用いてカラー画像を印刷する。そして、かかる
カラー画像形成装置では、従来より、中間の階調を表現
するために、ハーフトーンスクリーンと呼ばれる技法を
用いている。

【０００３】かかるハーフトーンスクリーンの一例を図
１０に示す。同図は、ハーフトーンスクリーン５０の一
部と、その１つのセル（ハーフトーンセル）５１を拡大
して示す図である。

【０００４】ハーフトーンスクリーン５０は、上記のよ
うな各色ごとの中間調を表現するために、図１０に示す
ように、１つのハーフトーンセル５１の中にスポット５
３を形成するものである。

【０００５】例えば、図１０に示すように、１つのハー
フトーンセル５１を多数のマトリクス状のプリンタドッ
ト５５により構成し、このプリンタドット５５部分を、
例えば、閾値マトリクスを用い、当該色を付けるか付け
ないかで２値化することにより、スポットの形状を自由
に制御することが可能である。

【０００６】階調（濃度）の変化に伴うスポット（形
状）の成長の一例を図１１に示す。

【０００７】即ち、この例では、図１１（ａ）に示すよ
うに、明るい部分では、円形の小さなスポット、同図
（ｂ）に示すように、やや明るい部分では、少し大きく
なった角丸のスポット、更に同図（ｃ）に示すように、
中間の明るさの部分では、更に大きくなった完全な正方
形のスポットで表現する。そして、同図（ｄ）に示すよ
うに、スポットが更に大きくなると、逆に角丸の白い部
分が作られていき、同図（ｅ）に示すように、白い部分
が極めて小さくなり、図示はしないが、スポット率が１
００％のときに白い部分がなくなって黒だけ（ベタ塗
り）になる。

【０００８】ハーフトーンは、以上のようなスポットの
形状の他に、図１２に示すように、スクリーン線の密度
及びスクリーン線の角度を加えた３つの要素で決定され
る。図１０に示した例ではスクリーン線の角度が主走査
方向に対して０度であったのに対し、図１２に示す例は
４５度に設定したものであり、このようにスクリーン線
の角度を変えることにより、正方形や菱形のハーフトー
ンセルを定義することが可能である。そして、スクリー
ン線の密度、換言すれば、スクリーン線数によりハーフ
トーンの解像度が決定される。

【０００９】カラーレーザプリンタ等のカラー画像形成
装置では、カラー画像に含まれる色階調データを、記録
に必要なシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの色
ごとのマトリクス状に展開された多値の階調データに変
換し、かかる各色ごとの多値の階調データにこのような
ハーフトーンスクリーンをかけることにより、各色ごと
の多値の階調データを２値化することで中間調を表現す
る。かかるハーフトーンスクリーンは、多くの場合、シ
アン、マゼンタ及びイエローの中間調表現スクリーン
（ハーフトーンプレーン）と、ブラックの中間調表現ス
クリーン（ハーフトーンプレーン）の２種類を用いてい
る。そして、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック
の中間調表現スクリーン（ハーフトーンプレーン）は、
通常、その中心が同一位置に来るように配置されてい
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】カラーレーザプリンタ
等では、紙送り精度に起因するエンジンジッタと各色重
ね合わせ精度に起因する色ずれが常に問題とされてい
る。

【００１１】エンジンジッタは、プリントエンジン部の
紙送りの精度によって、主走査方向に印刷濃度むらを生
じる現象であるが、この印刷濃度むらは、上述したハー
フトーンのセル同士が接触する濃度付近の箇所において
発生することが多い。

【００１２】また、シアン、マゼンタ、イエローのトナ
ーは、共通のスクリーンを基準として同一位置に転写さ
れるのが前提であるため、プリントエンジン部側での各
色の転写位置がずれると印刷色が変化してしまう、いわ
ゆる色ずれという問題を生じ、この色ずれは、特に、シ
アンとマゼンタの混色において顕著である。

【００１３】このうち、エンジンジッタの問題に関して
は、いわゆる万線スクリーンが提案されている。これ
は、例えば、図１０に示したスクリーンでは縦横に直交
するスクリーン線を有するのと異なり、一方向にのみ多
数のスクリーン線を有するものである。特に、縦型の万
線スクリーンは、紙搬送方向の濃度の成長が早いため、
エンジンジッタを減少させるのに有効である。

【００１４】しかしながら、このような万線スクリーン
は、階調表現性に劣るという点で、根本的に問題があ
る。即ち、万線スクリーンを用いると、印刷時のドット
ゲインによりドットが隣接するドットと接触した場合
に、スクリーン線方向に濃度ジャンプが生じやすいた
め、階調表現性が損なわれるという根本的な問題があっ
た。

【００１５】また、この万線スクリーンでは、上述した
色ずれの問題については、何等の解決にもならず、多色
印刷の場合、特に、シアンとマゼンタの混色領域で色ず
れが生じるのを全く防止できなかった。

【００１６】そこで、従来より、例えば、特開昭６３−
２８５０８１号公報や特開昭６２−２９３８８７号公報
に記載されているように、各色のハーフトーンのスポッ
トの中心を異ならしめることにより、各色の重なる度合
いを減少させ、記録位置がずれた場合でも各色の重なり
具合の変化を少なくする方法が提案されている。

【００１７】これらの方法によれば、各色のハーフトー
ンのスポットの中心を同一位置に配置していた方法に比
べ、記録位置のずれに起因する色ずれ等を減少させるこ
とは可能となった。

【００１８】ところで、上述したように、スクリーン線
密度、換言すれば、スクリーン線数によりハーフトーン
の解像度は決定されるが、前述した濃度ジャンプ等を避
けるためには、このスクリーン線数をあまり増やすこと
は困難である。従って、スクリーン線数を増加させるこ
となく、ハーフトーンの解像度を向上させることが望ま
れる。しかしながら、上述した特開昭６３−２８５０８
１号公報や特開昭６２−２９３８８７号公報記載の方法
においては、色ずれ等による濃度ムラ等を減少させるこ
とはできても、各色が重ね合わされたときのハーフトー
ンの解像度を高める方法等については、全く考慮されて
いなかった。

【００１９】本発明の目的は、階調表現性を損なうこと
なく、特に多色で印刷する場合のエンジンジッタ、色ず
れ、モアレ縞等を有効に減少させることができる上に、
各色が重ね合わされたときに解像度を疑似的に向上させ
ることが可能なカラー画像の階調処理装置及び方法を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係るカラー画像の階調処理装置及び方法では、あ
る色の各スポットが他の色のスポットどうしの間に配置
されるようにすることにより解像度を疑似的に向上させ
ると共に、色ずれ、エンジンジッタ等を有効に減少させ
る。

【００２１】即ち、請求項１に係る発明では、１セルを
マトリクスで構成し、カラー画像に含まれる色階調デー
タを、少なくとも第１及び第２の色ごとのマトリクス状
に展開された階調データに変換し、該第１及び第２の色
の階調データを、それぞれ複数のセルを含み該セルごと
にマトリクス状の閾値が設けられた第１及び第２の中間
調表現スクリーンを用いて２値化することにより前記セ
ルごとにそれぞれ前記第１又は第２の色が着色されるス
ポットを形成するカラー画像の階調処理方法において、
前記第１及び第２の色が重ね合わされたときに、前記第
１の色のスポットどうしの間に前記第２の色のスポット
が形成されるように、前記第１の中間調表現スクリーン
と前記第２の中間調表現スクリーンとで前記閾値の配列
を異ならせたことを特徴としている。

【００２２】これにより、第１の色又は第２の色のハー
フトーン（閾値）マトリックスの配列を変えるだけで、
第１の色のスポットどうしの間に第２の色のスポットを
形成し得るので、複雑な回路やハードウエアを設けるこ
とが不要となる。

【００２３】また、請求項２に係る発明では、前記第１
及び前記第２の色の各スポットは、略円形状に形成され
ることを特徴としている。

【００２４】特に、かかる円形スポット等、紙搬送方向
の成長を考慮していないスポット形状のスクリーンを用
いる場合に、色ずれの解消に効果的である。また、縦型
の万線スクリーンと同様の効果が得られるので、エンジ
ンジッタを減少させるのにも有効である。

【００２５】更に、請求項３に係る発明では、前記第１
の色がシアンであり、前記第２の色がマゼンタであるこ
とを特徴としている。

【００２６】これにより、特にシアンとマゼンタの混色
において顕著な色ずれを、有効に減少させることができ
る。

【００２７】一方、請求項４に係る発明では、前記第１
及び第２の色が重ね合わされたときに、前記第１の色の
スポットどうしの略中間に前記第２の色のスポットが形
成されるように、前記第１の中間調表現スクリーンと前
記第２の中間調表現スクリーンの閾値を配列したことを
特徴としている。

【００２８】第１の色のスポットどうしの略中間に第２
の色のスポットが形成されるので、スクリーン線数を増
やしたのと同様の効果が得られ、疑似的に解像度が向上
する。

【００２９】一方、請求項５に係る発明では、シアン
用、マゼンタ用、イエロー用及びブラック用の中間調表
現スクリーン間で各色のスポットを他の色のスポットど
うしの略中間に配置するようにしている。

【００３０】４色のスポットパターンを相互に他の色の
スポットどうしの略中間に配置し得るので、解像度を行
方向、列方向ともに２倍に高めることができる。

【００３１】また、請求項６に係る発明では、前記第１
及び第２の中間調表現スクリーンは、同一のスクリーン
線密度とスクリーン線角度を有し、且つ同一数のマトリ
クスドットから成るセルを含むものであることを特徴と
している。

【００３２】色ごとにスクリーン線角度等の異なるスク
リーンを用いること無しに、色ずれ、モアレ縞等を減少
させ得るからである。

【００３３】更に、請求項７に係る発明では、前記シア
ン用、マゼンタ用、イエロー用及びブラック用の各中間
調表現スクリーンは、各色が重ね合わされたときに、同
一色のスポットどうしが前記スクリーン線に対して斜め
方向に隣り合うように閾値を配列したことを特徴として
いる。

【００３４】これにより、シアン、マゼンタ、イエロー
及びブラックの各色が重ね合わされたときの各色のスポ
ットパターンにスクリーン線に対して角度を持たせるこ
とができるので、モアレ縞の発生を防止し得る。

【００３５】尚、請求項１０に係る発明では、第１又は
第２の中間調表現スクリーンにおける隣り合うセルどう
しにおいて相互に成長核を離間して配置するようにして
いる。

【００３６】かかる構成により、濃度ジャンプをも有効
に防止することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００３８】本発明の第１の実施の形態は、円形のスポ
ット形状を有するハーフトーンスクリーンを用いて多色
で印刷する場合に適用される。

【００３９】即ち、本発明の第１の実施の形態は、カラ
ー画像に含まれる色階調データを、シアン（Ｃ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の色ご
とのドットマトリクス状に展開された階調データに変換
し、これら各色ごとの階調データを複数のマトリクスド
ットから成るハーフトーンセル（図６参照）を含むスク
リーンを用いて２値化することにより、複数のマトリク
スドット上にそれぞれの色が着色されるスポットを形成
するカラー画像の階調処理方法に適用される。特に、本
実施の形態は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエ
ロー（Ｙ）の３色では、同一のスクリーン線密度とスク
リーン線角度を有し、且つ同一数のマトリクスドットか
ら成るハーフトーンセルを含むスクリーンを用いる（ブ
ラック（Ｋ）は、これと同一のスクリーンを用いても良
いし、そうでなくても良い）。

【００４０】尚、スクリーン線角度は主走査方向に対し
て０度に、即ち、ハーフトーンセルの形状が四角形にな
るようにした。また、後述するように、各色ごとの階調
データを２値化するための閾値マトリクスには、ドット
集中型の閾値マトリクスを採用し、特に、シアン（Ｃ）
とマゼンタ（Ｍ）のスポットは円形状に形成されるよう
にその閾値を設定した。

【００４１】まず、図１〜３を参照して、本実施の形態
で用いるカラー画像の階調処理装置について説明する。
尚、図２及び３には、説明の便宜のために４×４のマト
リクスを示したが、実際には、８×８あるいは１６×１
６等、更に大きいサイズのマトリクスを用いて、上述し
たシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）の円形のスポット等を
形成する。

【００４２】本実施の形態で用いるカラー画像の階調処
理装置は、図１に示すように、カラー画像に含まれる色
階調データを、記録に必要なシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の色ごとの
階調データに分解する色分解部２と、色分解部２により
各色ごとに分解された階調データを２値化するための所
定の閾値を発生する閾値発生源７と、閾値発生源７から
得られる閾値と各色ごとの階調データとを比較演算し各
色ごとの２値化された階調データを出力する比較演算部
８を備えている。

【００４３】閾値発生源７は、図１に示すように、シア
ン（Ｃ）の階調データを２値化するためのＣ用閾値マト
リクス７Ｃと、マゼンタ（Ｍ）の階調データを２値化す
るためのＭ用閾値マトリクス７Ｍと、イエロー（Ｙ）の
階調データを２値化するためのＹ用閾値マトリクス７Ｙ
と、ブラック（Ｋ）の階調データを２値化するためのＫ
用閾値マトリクス７Ｋとを有している。

【００４４】まず、図１に示すように、多値のカラー画
像の色階調データ１は、色分解部２により記録に必要な
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブ
ラック（Ｋ）の色ごとの階調データに変換される。これ
らＣＭＹＫ各色の階調データ３、４、５及び６は、例え
ば図２に示すように、多値の階調値を含むドットマトリ
クス状に展開された階調データに展開されている（同図
には、シアンの階調データ３のみ示す）。

【００４５】これらＣＭＹＫ各色の階調データ３、４、
５及び６は、比較演算部８において、それぞれ複数の閾
値から成るＣ用閾値マトリクス７Ｃ、Ｍ用閾値マトリク
ス７Ｍ、Ｙ用閾値マトリクス７Ｙ及びＫ用閾値マトリク
ス７Ｋにおける各閾値（図２には、例えばＣ用閾値マト
リクス７Ｃを示す）と比較演算され、例えば、ＣＭＹＫ
各色の階調データ３、４、５及び６の階調値の方が大き
ければ「１」、小さければ「０」というように２値化さ
れ、図１に示すように、ＣＭＹＫそれぞれの２値画像デ
ータ９、１０、１１及び１２として、比較演算部８より
出力される。そして、この「１」に相当するプリンタド
ット上には、図２に示すように、それぞれの色が着色さ
れる（図２には、シアンの２値画像データ９の例を示
す）。

【００４６】このように、本実施の形態で用いるハーフ
トーンスクリーンは、比較演算部８において、Ｃ用閾値
マトリクス７Ｃ、Ｍ用閾値マトリクス７Ｍ、Ｙ用閾値マ
トリクス７Ｙにおける数字（閾値）の配列と各色ごとの
階調データ（例えば、シアンの階調データ３）との比較
演算が行われ、それぞれの色が着色されるスポットが画
成されることにより、実現される。

【００４７】この場合、各閾値マトリクス７Ｃ、７Ｍ、
７Ｙ等は、上下左右に周期を持った数字の配列となる。

【００４８】さて、本実施の形態で用いる階調処理装置
では、図３に示すように、Ｍ用閾値マトリクス７Ｍにお
ける閾値の配列は、Ｃ用閾値マトリクス７Ｃにおける閾
値を列方向（下方向）に２ドット分スライド（移動）さ
せたものに相当している。尚、Ｃ用閾値マトリクス７
Ｃ、Ｍ用閾値マトリクス７Ｍ等の各閾値は、例えば、図
示しないＲＯＭ等にルックアップテーブル方式で記憶さ
せておけば良い。本実施形態では、あらかじめＣ用閾値
マトリクス７Ｃにおける閾値を列方向（下方向）に２ド
ット分移動させたものをＭ用閾値マトリクス７Ｍにおけ
る閾値としてＲＯＭに記憶させておく方法をとった。

【００４９】図４に、以上の方法により得られたシアン
（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）の３つのセルとその円形のスポ
ットを抽出して示す。

【００５０】図４に示すように、シアン（Ｃ）の円形状
のスポット２１，２２，２３とこれに対応するマゼンタ
（Ｍ）の円形状のスポット３１，３２，３３とは、それ
ぞれその中心が各ハーフトーンセル５１の半分だけずら
して配置されている。

【００５１】このように、シアン（Ｃ）のスポットとマ
ゼンタ（Ｍ）のスポットとが、あらかじめずらして配置
されるので、後述する転写・印刷工程でシアン（Ｃ）と
マゼンタ（Ｍ）の転写位置がずれても、色ずれは目立た
なくなる。これは、人間の目の視覚特性により、上述し
た従来例のように、本来、シアンの円形のスポットとマ
ゼンタの円形のスポットが完全に重なって青のハーフト
ーンのみとなるところに、ずれが生じてマゼンタの赤紫
色が現れると違和感を感じるが、はじめからずれてお
り、シアンの青緑色とマゼンタの赤紫色が出ているとこ
ろに、重なり部分のずれが生じても気にならないことに
よる。

【００５２】また、本実施の形態では、シアン（Ｃ）と
マゼンタ（Ｍ）の階調データを２値化するために、それ
ぞれＣ用閾値マトリクス７ＣとＭ用閾値マトリクス７Ｍ
を用い、両マトリクス間で閾値の配列を相違させる、即
ち、Ｍ用閾値マトリクス７Ｍにおける閾値の配列を、Ｃ
用閾値マトリクス７Ｃにおける閾値を列方向（下方向）
に２ドット分スライド（移動）させたものとすること
で、両スポットをハーフトーンセルの半分だけずらして
配置した。かかる方法により、複雑な回路やハードウエ
アを設けることなく、シアン（Ｃ）の円形状のスポット
とこれに対応するマゼンタ（Ｍ）の円形状のスポットと
をハーフトーンセルの半分だけずらして配置することが
可能となる。

【００５３】尚、本実施の形態では、上述したように、
スクリーン線角度は主走査方向に対して０度に設定され
ており、且つ、Ｃ用閾値マトリクス７Ｃにおける閾値を
列方向（下方向）に２ドット分スライドさせたので、図
４に示したように、シアン（Ｃ）の円形状のスポット２
１，２２，２３とこれに対応するマゼンタ（Ｍ）の円形
状のスポット３１，３２，３３とは、記録紙の搬送方向
にセル５１の半分だけずれ、図４から明らかなように、
互いに間を埋めるように配置されている。従って、紙搬
送方向に色ずれが生じても、これを目立たなくするのに
有効であり、紙搬送方向のなめらかな階調表現が可能と
なる。

【００５４】特に、紙搬送方向の濃度の成長（図７参
照）を考慮したスポット形状の場合なら、濃度の成長変
化により色ずれが埋没して目立たなくなることもある
が、円形のスポットのスクリーンでは、もともと紙搬送
方向の濃度の成長を考慮していないため、本実施の形態
の方法により、円形のスポットを記録紙の搬送方向にセ
ルの半分だけずらし、互いに間を埋めるように配置する
のが大変有効である。

【００５５】更に、シアン（Ｃ）の円形状のスポットと
これに対応するマゼンタ（Ｍ）の円形状のスポットをこ
のような配置とするので、特にシアンとマゼンタの混色
において顕著な色ずれの不具合を、有効に解消すること
ができる。

【００５６】図５に、図４に示したシアン（Ｃ）とマゼ
ンタ（Ｍ）の３つのセルを含むスクリーンの略全体像を
示す。

【００５７】図５に示すように、シアン（Ｃ）の多数の
円形状のスポット２０とマゼンタ（Ｍ）の多数の円形状
のスポット３０とは、スクリーン全体に亘って縦方向に
互いに間を埋めるように配置されている。従って、疑似
的に縦方向の解像度を２倍に高めることが可能である。
ここで、「疑似的に」というのは、ハーフトーンの解像
度は、本来、１インチ当たりのスクリーン線数（ｌｉｎ
ｅ／ｉｎｃｈ）により決定されるが、本実施形態では、
シアン（Ｃ）もマゼンタ（Ｍ）も物理的にハーフトーン
スクリーンの線数は変わらないが、シアン（Ｃ）のスポ
ット２０どうしの間にマゼンタ（Ｍ）のスポット３０が
配置される結果、２色で見た場合の視覚的な解像度は、
縦方向で２倍になると言えるからである。

【００５８】以下、本実施の形態の階調処理方法が適用
される一例としてのレーザプリンタの構成をプリントエ
ンジン部を中心に図６を参照して説明する。

【００５９】図６に示すように、このカラーレーザプリ
ンタは、感光体現像処理部６１とレーザ駆動処理部６２
とを備えている。

【００６０】感光体現像処理部６１は図示しない感光体
ドラムの表面を一様に帯電し、荷電面をレーザビ一ムで
露光して潜像を形成し、その潜像をトナーで現像して記
録紙に転写するものであり、Ｋデータの現像・転写を行
うブラック現像・転写部６１ｋと、Ｃデータの現像・転
写を行うシアン現像・転写部６１ｃと、Ｍデータの現像
・転写を行うマゼンタ現像・転写部６ｌｍと、Ｙデータ
の環像・転写を行うイエロー現像・転写部６１ｙとを備
えている。また、感光体現像処理部６１は、記録紙を搬
送する搬送ベルト６６を備え、記録紙はこの搬送ベルト
６６により図６に矢印で示す方向に搬送される。

【００６１】レーザ駆動処理部６２は、図１で示した階
調処理装置から出力されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋそれぞれの２
値画像データ（画像階調データ）９，１０，１１，１２
を入力して、レーザビームを出力するものであり、Ｙ，
Ｍ，Ｃのデータを入力するバッファメモリ６３ｙ，６３
ｍ，６３ｃと、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれ対応したレー
ザビ一ムを出力するレーザダイオード６４ｙ，６４ｍ，
６４ｃ，６４ｋと、レーザダイオード６４ｙ，６４ｍ，
６４ｃ，６４ｋをそれぞれ駆動するドライバ６５ｙ，６
５ｍ，６５ｃ，６５ｋとから構成される。

【００６２】最初に露光開始となるのはブラック露光用
のレーザダイオード６４ｋであり、イエロー露光用のレ
ーザダイオード６４ｙが最後に露光を開始することにな
る。従って、各レーザダイオード間で露光開始順に時間
差があり、該時間差の間記録データ（図１で示した階調
処理装置の出力）である２値画像データ（画像階調デー
タ）９，１０，１１，１２のうちＣＭＹの２値画像デー
タ９，１０，１１を保持するため、レーザ駆動処理部６
２には前述した３組のバッファメモリ６３ｃ，６３ｍ，
６３ｙが備えられている。

【００６３】以上の構成において、例えば、レーザダイ
オード６４ｃから出射されたレーザビームは、図示しな
い光学系を介して感光体ドラム（図示せず）に照射され
る。レーザダイオード６４ｃは記録データ（図１で示し
た階調処理装置の出力）である２値画像データ（画像階
調データ）９に基づいて発光されるので、２値画像デー
タ９に対応した２値露光が、感光体ドラムの表面に対し
て行われる。感光体ドラムの表面は、予め帯電器で一様
に荷電されており、上記露光により２値画像データ９に
対応した静電潜像が形成され、この静電潜像はシアン用
の所定の現像装置で現像され、シアンのトナー像とな
る。このトナー像は、同様の動作により形成される、例
えば、マゼンタのトナー像形成と同期をとって、搬送ベ
ルト６６によって搬送されてきた記録紙に転写される。

【００６４】本明細書の冒頭で従来例に関して述べたよ
うに、例えば、シアンのトナー像とマゼンタのトナー像
は、共通のハーフトーンスクリーンを基準として同一位
置に転写されるのが前提であるが、上述した感光体現像
処理部６１における各色の転写位置がずれてしまうこと
がある。

【００６５】かかる場合、従来例では、上述した色ずれ
による階調表現の低下を否めなかったが、本実施形態の
階調処理方法が適用されるカラーレーザプリンタでは、
例えば、２値画像データ（画像階調データ）９に基づい
て形成されるシアンのトナー像と２値画像データ（画像
階調データ）１０に基づいて形成されるマゼンタのトナ
ー像では、その中間調は、あらかじめシアンとマゼンタ
の円形等のスポットをセルの半分だけずらして配置した
ハーフトーンスクリーンを用いて表現されている。従っ
て、このような各色の転写位置のずれが生じても、色ず
れによる階調表現の低下を有効に防止し得る。

【００６６】また、感光体現像処理部６１における搬送
ベルト６６等による紙送り精度に問題を生じたとして
も、例えば、シアンとマゼンタの円形等のスポットが、
図６に矢印で示す記録紙の搬送方向にずらして配置され
ているので、エンジンジッタも効果的に防止できる。

【００６７】以上の如きカラーレーザプリンタに適用さ
れる本発明の第２の実施形態として、シアン、マゼン
タ、イエロー及びブラックの各色のスポットを他の色の
スポットどうしの間に配置する例について、図７及び図
８を参照して説明する。

【００６８】図７は、本実施形態の階調処理方法を適用
し、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色を
重ねた状態を示す。

【００６９】同図に示すように、それぞれシアン用、マ
ゼンタ用、イエロー用及びブラック用の中間調表現スク
リーン１０１、１０２、１０３、１０４は、同一のスク
リーン線密度とスクリーン線角度（０度）を有してい
る。尚、後述するように、シアン用、マゼンタ用、イエ
ロー用及びブラック用の中間調表現スクリーン１０１、
１０２、１０３、１０４は、同一数のマトリクスドット
から成るセルを含むものである。

【００７０】しかしながら、同図に示すように、縦方
向、横方向共に各色のスポットどうしの略中間には他の
色のスポットが形成されているので、縦方向、横方向共
に疑似的に解像度が２倍に高められている。ここでい
う、「解像度」は、上述した第１の実施形態と同様に、
１インチ当たりのスクリーン線数（ｌｉｎｅ／ｉｎｃ
ｈ）により決定されるハーフトーンの解像度をいう。ま
た、「疑似的に」というのは、本実施形態では、Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｋ共に物理的なハーフトーンスクリーンの線数
は変わらないが、４色のスポットパターンが相互に他の
色のスポットどうしの間を埋めるように配置される結
果、全色で見た場合の視覚的な解像度は、縦方向、横方
向共に２倍になるからである。

【００７１】ここで、本実施形態において、図７に示し
たハーフトーンを実現する方法について説明する。本実
施形態で用いる階調処理装置も、図１に示したものと同
様である。

【００７２】図８に、Ｃ用閾値マトリクス７Ｃ、Ｋ用閾
値マトリクス７Ｋ、Ｙ用閾値マトリクス７Ｙ、Ｍ用閾値
マトリクス７Ｍのそれぞれを示す。

【００７３】図８に示すように、本実施形態で用いる階
調処理装置では、例えば、シアン（Ｃ）用閾値マトリク
ス７Ｃ（図１参照）を基準とすると、ブラック（Ｋ）用
閾値マトリクス７Ｋにおける閾値の配列は、Ｃ用閾値マ
トリクス７Ｃにおける閾値を左方向に２ドット分スライ
ド（移動）させたもの、イエロー（Ｙ）用閾値マトリク
ス７Ｙは、Ｃ用閾値マトリクス７Ｃにおける閾値を下方
向に２ドット分スライド（移動）させたもの、マゼンタ
（Ｍ）用閾値マトリクス７Ｍは、Ｃ用閾値マトリクス７
Ｃにおける閾値を左方向に２ドット分スライド（移動）
させ、更に下方向に２ドット分スライド（移動）させた
ものに相当している。

【００７４】これにより、図７のＡ部（４色の組み合わ
せ）の閾値配列が決定され、あとは同様のパターンを繰
り返せば良い。

【００７５】本実施形態では、図８に示したように、４
色が重ね合わされたとき（図７参照）に、各色のスポッ
トどうしの略中間に他の色のスポットが配置されるよう
にシアン用、マゼンタ用、イエロー用及びブラック用の
各中間調表現スクリーン１０１、１０２、１０３、１０
４間で対応するセル内の成長核［図８（ａ）〜（ｄ）の
それぞれで最も低い閾値である６を有する行列要素、換
言すれば、当該色のドットが形成される確率が最も高い
部分］を相互にずらして形成している。即ち、本実施形
態では、特に、解像度（ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ、１インチ
当たりのスクリーン線数）を疑似的に上げるために、あ
る色の成長核どうしの間に他の色の成長核が入るように
したものである。

【００７６】尚、シアン用、マゼンタ用、イエロー用及
びブラック用の各中間調表現スクリーン１０１、１０
２、１０３、１０４のそれぞれにおける隣り合うセルど
うしにおいて相互に成長核を離間して配置しても良い。
これにより、濃度ジャンプを抑止することができる。特
に、記録紙の搬送方向（副走査方向）において濃度ジャ
ンプが生じ易いので、かかる方向において成長核どうし
を離間させるのが有効である。

【００７７】ここで上記第２の実施形態の変形例として
の本発明の第３の実施形態について、図９を参照して説
明する。

【００７８】本実施形態においても、同図に示すよう
に、縦方向、横方向共に各色のスポットどうしの略中間
には他の色のスポットが形成されているので、縦方向、
横方向共に疑似的に解像度が２倍に高められる。

【００７９】更に、本実施形態では、図９にそれぞれ参
照符号２０１、２０２、２０３、２０４を付した点線で
示すように、シアン用、マゼンタ用、イエロー用及びブ
ラック用の各中間調表現スクリーン１０１、１０２、１
０３、１０４は、各色が重ね合わされたときに、同一色
のスポットどうしがスクリーン線１００に対して斜め方
向に隣り合うようにしている。従って、シアン、マゼン
タ、イエロー及びブラックの各色が重ね合わされたとき
の各色のスポットパターンにスクリーン線１００に対し
て角度（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックそれ
ぞれの角度を１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａ、１０４Ａ
にて示す）を持たせることができるので、ロゼッタパタ
ーン等のモアレ縞の発生が防止される。また、色ごとに
スクリーン線角度の異なるスクリーンを用いること無し
に、かかるモアレ縞を防止できる。

【００８０】以上、本発明を特定の実施形態について述
べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許
請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態
についても適用される。

【００８１】例えば、上述した実施形態では、例えば、
Ｍ用閾値マトリクス７Ｍの閾値をあらかじめＣ用閾値マ
トリクス７Ｃの閾値の配列を列方向に２ドット分移動さ
せたものをＲＯＭに記憶させておく方法を採用したが、
ＲＯＭには同じ配列の閾値を記憶させておき、この閾値
を閾値発生源７から発生させた後、補正回路等により、
Ｍ用閾値マトリクス７Ｍの閾値を列方向に２ドット分移
動させても良い。

【００８２】一方、スクリーン線の角度も０度に限ら
ず、任意のものを使用することができる。

【００８３】更に、スポット形状も、円形、四角形に限
らず、菱形、楔形等様々のものが考えられ、要は、第１
の色のスポットどうしの間に第２の色のスポットを配置
できるものであれば良い。従って、いわゆるドット集中
型の閾値マトリクスにより生成されるものであれば、適
用可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るカラ
ー画像の階調処理装置及び方法によれば、階調表現性を
損なうことなく、特に多色で印刷する場合のエンジンジ
ッタや色ずれを有効に減少させることができる上に、各
色が重ね合わされたときに解像度を疑似的に向上させる
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るカラー画像の階調処
理装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における階調処理方法
を説明するための図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の階調処理方法におけ
るＣ用閾値マトリクス７ＣとＭ用閾値マトリクス７Ｍの
閾値の配列を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施形態の階調処理方法により
得られるシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）の３つのセルと
その円形スポットを抽出して示す図である。

【図５】図４に示したシアン（Ｃ）とマゼンタ（Ｍ）の
３つのセルを含むスクリーンの略全体像を示す図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態の階調処理方法が適用され
る一例としてのレーザプリンタの構成を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態の階調処理方法を適用
し、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色を
重ねた状態を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施形態の階調処理方法におけ
る各色用の閾値マトリクスを示す図であり、（ａ）はＣ
用閾値マトリクス７Ｃ、（ｂ）はＫ用閾値マトリクス７
Ｋ、（ｃ）はＹ用閾値マトリクス７Ｙ、（ｄ）はＭ用閾
値マトリクス７Ｍを示す図である。

【図９】本発明の第３の実施形態の階調処理方法を適用
し、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色を
重ねた状態を示す図である。

【図１０】一般的なハーフトーンスクリーンを示す図で
ある。

【図１１】ハーフトーンスクリーンにおける濃度と共に
スポット形状が成長する状態を示す図であり、（ａ）〜
（ｅ）は、それぞれその過程を示す図である。

【図１２】一般的なハーフトーンスクリーンの定義方法
を示す図である。

【符号の説明】

１色階調データ２色分解部３Ｃ色の階調データ４Ｍ色の階調データ５Ｙ色の階調データ６Ｋ色の階調データ７閾値発生源７ＣＣ用閾値マトリクス７ＭＭ用閾値マトリクス７ＹＹ用閾値マトリクス７ＫＫ用閾値マトリクス８比較演算部９Ｃの２値画像データ１０Ｍの２値画像データ１１Ｙの２値画像データ１２Ｋの２値画像データ２０シアンの円形スポット２１シアンの円形スポット２２シアンの円形スポット２３シアンの円形スポット３０マゼンタの円形スポット３１マゼンタの円形スポット３２マゼンタの円形スポット３３マゼンタの円形スポット５１ハーフトーンセル１００スクリーン線１０１シアン用中間調表現スクリーン１０２マゼンタ用中間調表現スクリーン１０３イエロー用中間調表現スクリーン１０４ブラック用中間調表現スクリーン１０１Ａ角度１０２Ａ角度１０３Ａ角度１０４Ａ角度２０１点線２０２点線２０３点線２０４点線

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１セルをマトリクスで構成し、カラー画
像に含まれる色階調データを、少なくとも第１及び第２
の色ごとのマトリクス状に展開された階調データに変換
し、該第１及び第２の色の階調データを、それぞれ複数
のセルを含み該セルごとにマトリクス状の閾値が設けら
れた第１及び第２の中間調表現スクリーンを用いて２値
化することにより前記セルごとにそれぞれ前記第１又は
第２の色が着色されるスポットを形成するカラー画像の
階調処理方法において、前記第１及び第２の色が重ね合わされたときに、前記第
１の色のスポットどうしの間に前記第２の色のスポット
が形成されるように、前記第１の中間調表現スクリーン
と前記第２の中間調表現スクリーンとで前記閾値の配列
を異ならせたことを特徴とするカラー画像の階調処理方
法。
【請求項２】前記第１及び前記第２の色の各スポット
は、略円形状に形成されることを特徴とする請求項１記
載のカラー画像の階調処理方法。
【請求項３】前記第１の色がシアンであり、前記第２
の色がマゼンタであることを特徴とする請求項１〜２記
載のカラー画像の階調処理方法。
【請求項４】前記第１及び第２の色が重ね合わされた
ときに、前記第１の色のスポットどうしの略中間に前記
第２の色のスポットが形成されるように、前記第１の中
間調表現スクリーンと前記第２の中間調表現スクリーン
の閾値を配列したことを特徴とする請求項１〜３記載の
カラー画像の階調処理方法。
【請求項５】１セルをマトリクスで構成し、カラー画
像に含まれる色階調データを、少なくともシアン、マゼ
ンタ、イエロー及びブラックごとのマトリクス状に展開
された階調データに変換し、該シアン、マゼンタ、イエ
ロー及びブラックの階調データを、それぞれ複数のセル
を含み該セルごとに中心を有するドット集中型の閾値配
列がマトリクス状に設けられたシアン用、マゼンタ用、
イエロー用及びブラック用の中間調表現スクリーンを用
いて２値化することにより前記セルごとにそれぞれ前記
シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックが着色される
スポットを形成し、前記シアン用、マゼンタ用、イエロ
ー用及びブラック用の中間調表現スクリーンが重ね合わ
されることにより各色の混色の中間調を表現するカラー
画像の階調処理方法において、前記シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色が
重ね合わされたときに、前記シアン、マゼンタ、イエロ
ー及びブラックそれぞれの色のスポットが他の色のスポ
ットどうしの略中間に配置されるように、前記シアン
用、マゼンタ用、イエロー用及びブラック用の中間調表
現スクリーンの閾値を配列したことを特徴とするカラー
画像の階調処理方法。
【請求項６】前記第１及び第２の中間調表現スクリー
ンは、同一のスクリーン線密度とスクリーン線角度を有
し、且つ同一数のマトリクスドットから成るセルを含む
ものであることを特徴とする請求項１〜５記載のカラー
画像の階調処理方法。
【請求項７】前記シアン用、マゼンタ用、イエロー用
及びブラック用の各中間調表現スクリーンは、各色が重
ね合わされたときに、同一色のスポットどうしが前記ス
クリーン線に対して斜め方向に隣り合うように閾値を配
列したことを特徴とする請求項６記載のカラー画像の階
調処理方法。
【請求項８】１セルをマトリクスで構成し、カラー画
像に含まれる色階調データを、少なくとも第１及び第２
の色ごとのマトリクス状に展開された階調データに分解
する色分解部と、該色分解部により各色ごとに分解され
た階調データをセルごとに２値化するための所定の閾値
を発生する閾値発生源と、該閾値発生源から得られる閾
値と前記各色ごとの階調データとを比較演算し前記セル
ごとに２値化された階調データを出力する比較演算部と
を備え、該比較演算部により出力された各色ごとの２値
化された階調データにより前記セルごとに前記第１又は
第２の色が着色されるスポットが形成されるカラー画像
の階調処理装置において、前記閾値発生源は、前記第１の色の階調データを２値化
するための第１の閾値マトリクスと、前記第２の色の階
調データを２値化するための第２の閾値マトリクスとを
有し、該第２の閾値マトリクスにおける閾値は、前記第
１及び第２の色が重ね合わされたときに、前記第１の色
のスポットどうしの略中間に前記第２の色のスポットが
形成されるように、前記第１の閾値マトリクスにおける
閾値を行又は列方向にスライドさせたものであることを
特徴とするカラー画像の階調処理装置。
【請求項９】少なくとも第１及び第２の色ごとのマト
リクス状に展開された階調データを、複数のセルの各セ
ルごとに２値化することにより、各セルごとに設けられ
た成長核を起点として濃度に応じて成長する前記第１又
は第２の色のスポットを形成するための第１及び第２の
中間調表現スクリーンを有する階調処理装置において、前記第１及び第２の色が重ね合わされたときに、前記第
１の色のスポットどうしの略中間に前記第２の色のスポ
ットが配置されるように前記第１及び第２の中間調表現
スクリーン間で対応するセル内の成長核を相互にずらし
て形成したことを特徴とする階調処理装置。
【請求項１０】前記第１又は第２の中間調表現スクリ
ーンにおける隣り合うセルどうしにおいて相互に成長核
を離間して配置したことを特徴とする請求項９記載の階
調処理装置。