(57)【要約】【課題】画像品質を損なうことなくトナーの消費量を抑えることができ、画像形成装置の使用における経済性の向上に寄与できる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置４０は、予め用意されているディザマトリックス６０を用いてディザ処理を行い、二値化された画像データ６２を得るディザ処理部５４と、二値化された画像データ６２に対し、照合パターンを用いてドットを打つか間引くかの判定を行う判定部５６と、判定部５６の判定結果に基づいて画像データ６２に対して修正を施し、出力画像データを得る出力画像データ生成部５８とを有している。【選択図】図１
2014116886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに対し、予め用意されているディザマトリックスを用いてディザ処理を行い、二値化された画像データを得るディザ処理部と、
二値化された画像データに対し、照合パターンを用いてドットを打つか間引くかの判定を行う判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて出力画像データを生成する出力画像データ生成部と、
を有し、
前記出力画像データ生成部は、ドットを間引く判定の場合には、判定対象となった対象パターンを、ドットを間引いた置換用ディザパターンに置き換えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記置換用ディザパターンは、内部のドットが任意に間引かれている閉形状であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像処理装置において、
前記照合パターンの最小サイズは、３マス×３マスの正方形であり、全てのマスにドットが配置されているパターンであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理装置において、
ドットを打つか間引くかの判定を行う際に、テンプレートマッチングを行い、前記対象パターンと前記照合パターンとが一致するセルを探索することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像処理装置において、
ドットを打つか間引くかの判定を行う際に、前記対象パターン内のドット個数が前記照合パターン内のドット個数と一致しているかどうかを確認してからテンプレートマッチングを行うか否かを判定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像処理装置において、
複数の色版を重ねる際に、ドットを打つか間引くかの判定をそれぞれの色版ごとに個別に行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像処理装置において、
複数の版でドットを間引く位置が重なった場合には、少なくとも一つの版でドットを抜く位置を変更することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像処理装置において、
ドットを打つか間引くかの判定をユーザー自身が自由に行えるユーザーインターフェイスを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の画像処理装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置、該画像形成装置に用いられる画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に入力された画像データより、ある法則に従いディザパターンを形成し、それを印刷媒体に印刷する技術が既に知られている。
これは、ディザ法と呼ばれており、画像データを２値化して画像データの濃淡を表示するもので、人間の目の錯覚を利用したものである。
特許文献１には、トナーセーブモードにおいて、多値の入力画像データ（第１描画データ）を２値化して第２の描画データとすることに伴う画像品質の劣化を抑制することを目的とした画像形成装置が記載されている。
具体的には、制御対象ピクセルが構成するオブジェクトの種別に応じて、２値化方法の中から、制御対象ピクセルに適用する２値化方法を選択する選択部を有することを特徴としている。
すなわち、オブジェク毎に適切な２値化方法を選択することによって、トナーセーブモードにおいて２値化に伴う画像品質の劣化を抑制するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のディザ法によるトナーセーブモードでは、トナー節約の面において必ずしも満足できるものとはいえなかった。
特許文献２に記載の技術も、トナー節約を促進するものではなく、あくまでもトナーセーブモードにおいて２値化に伴う画像品質の劣化を抑制するにすぎない。
【０００４】
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、画像品質を損なうことなくトナーの消費量を抑えることができ、画像形成装置の使用における経済性の向上に寄与できる画像処理装置の提供を、その主な目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成すべく、本発明は、入力された画像データに対し、予め用意されているディザマトリックスを用いてディザ処理を行い、二値化された画像データを得るディザ処理部と、二値化された画像データに対し、照合パターンを用いてドットを打つか間引くかの判定を行う判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて出力画像データを生成する出力画像データ生成部と、を有し、前記出力画像データ生成部は、ドットを間引く判定の場合には、判定対象となった対象パターンを、ドットを間引いた置換用ディザパターンに置き換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像品質を損なうことなくトナー消費量の抑制を向上させることができ、画像形成装置のランニングコストの低下に寄与できるができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】成長ディザマトリックスを示す図である。
【図４】照合パターンと置換用ディザパターンを示す図である。
【図５】２値化された画像データとしてのディザパターンを示す図である。
【図６】ディザパターンと、ドットの間引きをした後のパターン（出力画像データ）とを示す図である。
【図７】画像形成装置の概要構成図である。
【図８】第１の実施形態に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】各色のディザパターンを示す図である。
【図１０】各色のドットの間引きをした後のパターンを示す図である。
【図１１】ドットの間引きをした各色の重ね合わせた状態を示す図である。
【図１２】一方の版では間引きをせずに重ね合わせた状態を示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】ディザ形状を表示するタッチパネルディスプレイの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図1乃至図７に基づいて第１の実施形態を説明する。
まず、図７に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置としてのカラー複写機の構成の概要を説明する。
カラー複写機１は、像担持体としての感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが後述する被転写体としての中間転写ベルト１４の移動方向に沿って並設されたタンデム型である。
【０００９】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、現像色がそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。
色の区別をせずに説明すると、各感光体ドラム２は帯電手段４により、表面を一様に帯電された後、潜像形成手段（光走査装置）６により露光光Ｌを照射され、静電潜像が形成される。
現像手段としての現像装置８は、現像剤担持体としての現像ローラにより装置内の現像剤を感光体ドラム２と対向する現像ニップ領域へ搬送し、感光体ドラム表面に形成されている静電潜像に現像剤中のトナーを付着させ顕像化する。
【００１０】
トナー像は感光体ドラム２と中間転写装置１２とが対向する転写領域において、中間転写装置１２の中間転写ベルト１４上に一次転写手段としての一次転写ローラ１５により転写される。
一次転写ローラ１５は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト１４上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１４の移動に伴い、他色の転写領域で他色トナーを精度よく色重ねされる。
重ね合わされたトナー像は、二次転写手段としての二次転写ローラ１６と対向する位置に搬送され、その位置で記録媒体としての用紙Ｐに転写され、用紙上の画像となる。
二次転写ローラ１６は図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト１４は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトである。
【００１１】
感光体ドラム２に残留したトナーは、図示しないクリーニング装置のクリーニングブレードにより除去され、図示しない廃トナーボトルに貯留される。
クリーニング装置を通過した感光体表面は、その後、再度帯電手段４により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰り返す。
図示しないが、感光体ドラム２の周りには、感光体ドラム２の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置が配置されている。
【００１２】
装置本体下部に配設された給紙トレイ２４には用紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、用紙は最上のものから順に給紙コロ２６により１枚ずつ分離されて給紙される。
給紙された用紙Ｐはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置３０へ搬送され、ここで熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
【００１３】
定着を終えた用紙Ｐは、排紙ローラ対３２により、装置本体上面に形成された排紙部３４へ出力画像として排出され、スタックされる。
現像装置８には、トナー濃度センサ（透磁率センサ）４８が設置されており、このセンサにより現像剤中のトナー濃度を検出している。
中間転写ベルト１４の２次転写ニップ手前の部位には、中間転写ベルト１４上に転写されたトナー像の濃度を検出する光学センサ５０が配置されている。
図１において、符号３６は各色のトナーを収容したトナーボトルが配置されたトナー補給ユニットを、３８は原稿の画像データを読み取る画像読取装置を、４０は画像処理装置をそれぞれ示している。
【００１４】
図１に基づいて、画像処理装置４０を詳細に説明する。
画像処理装置４０は、入力された画像データに対し、メモリ５２に格納されて予め用意されているディザマトリックス６０を用いてディザ処理を行い、二値化された画像データ６２を得るディザ処理部５４を有している。
ディザ処理部５４は、ディザマトリックス６０を用いてディザ形成を行い、ディザ処理後の二値化された画像データ６２を得る。
また、画像処理装置４０は、二値化された画像データ６２に対し、照合パターンを用いてドットを打つか間引くかの判定を行う判定部５６と、出力画像データ生成部５８とを有している。
出力画像データ生成部５８は、判定部５６の判定結果に基づいて画像データ６２に対して修正を施し、出力画像データを得る。
メモリ５２は画像処理装置４０の一構成要素としてもよい。
【００１５】
図２のフローチャートに基づいて、画像処理装置４０の動作を説明する。
入力画像データを取得したら（Ｓ１）、メモリ５２に格納されて予め用意されているディザマトリックスを読み出し（Ｓ２）、ディザを生成（形成）する（Ｓ３）。
予め設定されている、ドットを打つ／間引くの判定を行うための照合データ（以下、「照合パターン」ともいう）を読み込む（Ｓ４）。
照合パターンを用いて、ディザ処理部５４で生成された２値化の画像データ（生成データ）６２から部分データ（以下、「対象パターン」ともいう）を抽出し（Ｓ５）、照合パターンと比較する（Ｓ６）。
【００１６】
判定対象となった部分データと照合データとが一致しているか否かを判断し（Ｓ７）、一致する場合には部分データを、置き換え用照合パターンとしての置換用ディザパターンに置き換える（Ｓ８）。
部分データと照合データとが一致していない場合には、何もしない。
ある部分についてデータ比較が終わったら、別の部分を抽出し（Ｓ９）、Ｓ６〜Ｓ８の操作を行う。
比較できる部分データは全て探索済みか否かを判断し（Ｓ１０）、もし、これ以上比較できる部分がない場合にはその時点でのディザパターンを最終出力画像データとして、画像印刷部分にデータ送信する（Ｓ１１）。
【００１７】
画像処理装置４０の機能について、より具体的に説明する。
多値画像から二値画像を生成するためのディザマトリックスとして、例えば図３に示すような８×８の成長ディザマトリックスを想定する。
ディザを安定して成長させるためには、図３に示すように、あるドットを中心にしてその周囲にドットを少しずつ成長させていくのが望ましいことが知られている。
判定部５６は、図３のディザマトリックスによって構成されたディザ形状に対して、ドットゲインの効果を考慮してドットを打つ部分・打たない部分を判定する。
その際に、２値化された画像データを走査して予め用意された照合パターンとの比較を行い、置き換え対象となる対象パターンを検出する。
【００１８】
例えば、図４（ａ）に示すように、３×３のセル全てにドットが打たれている対象パターンをテンプレートマッチングによって２値化された画像データの中から、図４（ａ）と同形状の照合パターンで探索する。
照合パターンの最小サイズは、３マス×３マスの正方形である。
検索された場合には、図４（ｂ）に示すように、中央のセルだけドットが抜けたような閉多角形状（閉形状）の置き換え用照合パターンとしての置換用ディザパターンに置き換える。
すなわち、内部ドットが任意に間引かれている置換用ディザパターンに置き換える。
【００１９】
例えば、ディザマトリックスによって描かれる図５、図６（ａ）に示すディザパターンを左上から右下へ探索していき置き換えると、図６（ｂ）に示すようなディザパターンになる。
これを実施することによって全てのセルにドットを打つ場合と比べて、トナーの消費量を減らしつつも、ドットゲインの影響によりあたかも中心が埋まっているように見えるという視覚効果が得られる。
すなわち、ドットを間引いたことによる画質低下は、ドットゲインの効果により抑制される。
【００２０】
テンプレートマッチングを行う際に、全てのセルとの比較を行うのではなく、先に対象セルのドット個数が照合パターンのドットの個数と合っているかを確認する。
個数が合っている場合のみパターン照合を行うようにするとより高速に判定することができる。
【００２１】
図８乃至図１２に基づいて第２の実施形態を説明する。
なお、特に必要がない限り上記実施形態で既に説明した部分は省略し、要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
上記実施形態では、単色の二値画像を判定の対象としているが、本実施形態では二次色画像を判定の対象とする例である。
ドットを打つか間引くかの判定はそれぞれの色版ごとに個別に行われる。
図８に示すように、置換用ディザパターンに置き換えたら（Ｓ８）、両版で同じ場所を抜くことになるか否かを判断する（Ｓ９）。
置換用ディザパターンに置き換えを行った場合に、もし複数の色版で同じ場所のディザ（ドット）を抜く場合は、どちらか一方の版のディザを抜く位置をずらしてディザを抜く場所が重複しないようにする（Ｓ１０）。
抜く場所が重ならない場合は、そのままでよい。
【００２２】
例として、図３のディザマトリックスをＣ色版の入力画像データ、Ｙ色版の入力画像データそれぞれに適用し、重ね合わせた画像を考える。
単純なパターンとして、Ｃ、Ｙ各色版に図５と同じ画像データが入力されたとすると、ディザマトリックスによって描かれるパターンは、図９に示すものとなり、それぞれの版で同じディザパターンが出来上がる。
各版から図４（ａ）に示す照合パターンで探索して置き換えを行うと、図１０に示すようなパターンにそれぞれ置き換えられる。
これをそのまま重ね合わせると、図１１（ｃ）のようになるが、色を重ねた場合にはドットが抜けた部分があると彩度低下を招くので望ましくない。
【００２３】
図１１を色で表現すると、図１１（ａ）のＣ版はブルー系であり、図１１（ｂ）のＹ版はイエロー系である。
これらを重ね合わせた図１１（ｃ）は、グリーン系（Ｇ色）となる。
【００２４】
そこで、例えば、図１２に示すように、Ｃ版はドットを抜く場所を設定せずにＹ版のみドットを抜くようにすると、彩度の低下を抑えながらトナーの消費量を減らす効果が期待できる。
なお、ここでの例では、便宜的にＣ色版とＹ色版の重ね合わせで述べているが、本発明はこれらの色の組み合わせの場合に限定されない。
【００２５】
図１３乃至図１５に基づいて、第３の実施形態を説明する。
上記各実施形態では、照合パターンを用いてあるパターン（部分データ）を検知して機械的に置換用ディザパターンに置き換えていたが、本実施形態ではユーザー自身がどのようなディザパターンを形成するかを決定することができることを特徴とする。
【００２６】
図１３は、本実施形態に係る画像処理装置の制御ブロック図である。
ディザ処理後の二値化された画像データに対して、ユーザー側で操作可能なインターフェイス７０を通じてドットの補正情報を補正部７２に送信する。
インターフェイス７０は、画像処理装置の一構成要素であり、ドットを打つか間引くかの判定をユーザー自身が自由に行えるユーザーインターフェイスである。
出力画像データ生成部５８では補正部７２からの情報に基づいて、ドットを打つ／間引くの補正を行い、画像データ６２に補正を施した出力画像データを得る。
【００２７】
この制御動作を図１４のフローチャートに基づいて説明する。
各版でディザの生成（形成）をしたら（Ｓ３）、形成されたディザをタッチパネル上に表示する（Ｓ４）。
その中からユーザー自身がドットを抜く部分を選択し（Ｓ５）、最終出力データとして画像印刷部にデータを送信する。
【００２８】
本実施形態では、図１５に示すように、入力画像データとディザマトリックスから形成されるディザパターンが表示されるようなタッチパネルディスプレイ７４を備えている。
表示されたディザパターンのマスに触れることで、そのマスについてドットを打つ／間引くの切り替えができるようになっている。
タッチによる設定が終わったら、決定キー７６を押すことにより補正内容が確定する。
ここでユーザーが指定したパターンを最終出力画像データとして画像印刷部にデータを送信する。
タッチによる設定を変更する場合には、やり直しキー７８を押して設定をやり直す。
【符号の説明】
【００２９】
５４  ディザ処理部
５６  判定部
５８  出力画像データ生成部
７０  ユーザーインターフェイス
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２０１０−０４５４８７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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