(57)【要約】【課題】画像エッジでのトナー飛散を画像処理により低減することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】２値変換部４１は印刷対象画像の各画素を白と白以外に２値化し、画素位置検出部４２は２値化後の画像の各画素が画像エッジを構成する画素か、画像エッジを構成する画素の内側に隣接する画素か、他の画素かを検出し、規制値決定部４３は各画素の位置に応じて濃度規制値を決定する。たとえば、画像エッジの画素の規制値は５０％、画像エッジの画素の内側に隣接する画素の規制値は７５％、他の画素の規制値は１００％（規制せず）とする。ハーフトーン処理部４４は印刷対象画像に対してハーフトーン処理を行い、出力値規制部４５はハーフトーン処理後の画像の各画素の濃度を、それぞれの画素に対して規制値決定部４３で決定した規制値以下に規制する。【選択図】図４
2014220552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷対象画像の各画素について、画像エッジに対する位置を検出する画素位置検出部と、
前記印刷対象画像に対してハーフトーン処理を行ってハーフトーン画像を生成するハーフトーン処理部と、
前記印刷対象画像の各画素の濃度の規制値を、該画素について前記画素位置検出部によって検出された前記位置に基づいて決定する規制値決定部と、
前記ハーフトーン画像の各画素の濃度を、それぞれの画素に対して前記規制値決定部で決定した規制値以下に規制する濃度規制部と、
前記濃度規制部で前記規制された後の前記ハーフトーン画像の画像信号に基づいて画像形成する電子写真方式の画像形成部と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画素位置検出部は、各画素の位置が、画像エッジの位置であるか否かを検出し、
画像エッジの位置にある画素に対する規制値は、画像エッジの位置にない画素に対する規制値より小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画素位置検出部は、各画素の位置が、画像エッジの位置と、画像エッジの画素の内側に隣接する位置と、他の位置のいずれであるかを検出し、
前記画像エッジの位置にある画素に対する規制値は前記内側に隣接する位置にある画素に対する規制値より小さく、
前記内側に隣接する位置にある画素に対する規制値は前記他の位置の画素に対する規制値より小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画素位置検出部は、注目画素を中央とする内フィルタと、該内フィルタを囲む外フィルタとを備え、
前記内フィルタの演算結果が所定の条件を満たすときは、内フィルタの演算結果から注目画素の、画像エッジに対する位置を求め、
前記内フィルタの演算結果が前記所定の条件を満たさないときは、外フィルタの演算結果から注目画素の、画像エッジに対する位置を求める
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度規制手段は、画素毎の前記画像信号の幅を規制する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に係り、特に、画像エッジでの画質を改善する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー（色材）で現像しトナー像として顕在化する。そして、トナー像を感光体から転写媒体上に転写し、この転写媒体上のトナー像を記録紙に転写し、該トナー像を記録紙に熱定着させて印刷出力するようになっている。
【０００３】
このようなプロセスにおいて、感光体上のトナー像を転写媒体に転写する際に、画像領域外にトナーが飛散する現象(転写時トナー飛散)が生じる。
【０００４】
詳細には、感光体の表面は一様にある極性（例えば"正"）に帯電された後、トナー像を形成する部分にのみレーザ光が照射されてその部分の帯電が除去される。トナーは感光体の表面と同極性に帯電しているので、現像工程において感光体の表面のうち帯電している部分にはトナーが付着せず、帯電していない部分にのみトナーが付着してトナー像が形成される。したがって、現像後の感光体の表面は、帯電しているトナー像の周辺(トナー像の無い部分の感光体表面)も、同極性に帯電した状態になっている（図１３）。
【０００５】
現像されたトナー像のエッジ部分のトナー粒子１０１は、エッジの内側にある同極性のトナー粒子から斥力Ｆ１を受けるが、トナー像の周囲の感光体上の電荷１０２からも斥力Ｆ２を受ける。そのため、これらの斥力Ｆ１、Ｆ２が拮抗し、エッジ部のトナー粒子１０１は感光体上に安定に付着する。
【０００６】
ところが、転写位置近傍になると、感光体と転写媒体(中間転写ベルト)との間隙が非常に小さくなり、トナー像が転写位置に到達する前に、トナー像の周囲の電荷が感光体からリークして帯電電位が低下し、トナー粒子間の静電的な斥力Ｆ１を押させていた力Ｆ２が低下して、トナー像のエッジ部分でトナー粒子１０１が飛散してしまう（図１４）。
【０００７】
特にエッジ近辺のトナーが飛散すると、本来トナー像の無い、白地の部分にトナーが飛び散るため、印刷出力画像上において、文字や線の太り、白地つぶれ、エッジのぼけ等が生じて画像品質の低下を招いてしまう。
【０００８】
そのため、トナー飛散を低減する技術が各種提案されている。たとえば、トナー自体の特性によりトナー飛散を防止する技術（たとえば、特許文献１、２参照）、転写部等の機構的な構成によって転写時トナー飛散を低減する技術（たとえば、特許文献３、４参照）がある。
【０００９】
このほか、画像エッジの画質を改善する技術として、中間転写ベルト上へのトナー像の輪郭部のトナー付着量を、輪郭部内側部分のトナー付着量より多くする技術（特許文献５参照）、エッジおよびエッジ近傍の画素に対して、エッジからの距離に応じてあらかじめ定められた所定サイズのドットを割り当てる技術（特許文献６参照）などがある。しかし、これらは画像エッジを強調する技術であり、トナー飛散を抑える技術ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３３８７７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２９６８３１号公報
【特許文献３】特開２００４−１８４９８４号公報
【特許文献４】特開２０００−０９４７３４号公報
【特許文献５】特開平１０−０３９６５３号公報
【特許文献６】特開２０１０−１３０３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
トナー飛散を抑制するためにトナーの特性を改良したり転写機構を特別な構成にしたりするとコストの上昇を招くので、画像処理によってトナー飛散を抑える技術が望まれる。特に、ディザスクリーンによってハーフトーン処理された画像においても、ディザスクリーンのドットパターンの特性を損なわずにトナー飛散を効果的に抑制することが望まれる。
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、ハーフトーン画像において画像エッジでのトナー飛散を画像処理により低減することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１４】
［１］印刷対象画像の各画素について、画像エッジに対する位置を検出する画素位置検出部と、
前記印刷対象画像に対してハーフトーン処理を行ってハーフトーン画像を生成するハーフトーン処理部と、
前記印刷対象画像の各画素の濃度の規制値を、該画素について前記画素位置検出部によって検出された前記位置に基づいて決定する規制値決定部と、
前記ハーフトーン画像の各画素の濃度を、それぞれの画素に対して前記規制値決定部で決定した規制値以下に規制する濃度規制部と、
前記濃度規制部で前記規制された後の前記ハーフトーン画像の画像信号に基づいて画像形成する電子写真方式の画像形成部と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
上記発明では、各画素の画像エッジに対する位置を求め、画像エッジからの位置に応じて各画素の濃度の規制値を決定する。そして、ハーフトーン処理を施した後の画像の各画素の濃度を、それぞれの画素に対して決定された濃度の規制値以下に規制する。たとえば、画像エッジを構成する画素の濃度を他の画素より低く規制すると画像エッジを構成する画素の濃度が低下するので、画像エッジの画素がその内側の画素から受ける斥力が小さくなってトナーの飛散が低減される。また、ハーフトーン処理を施した後の画像の各画素の濃度を、それぞれの画素に対して決定された濃度の規制値以下に規制するので、スクリーンパターンの特性を損なわずにエッジ部でのトナー飛散を低減することができる。
【００１６】
［２］前記画素位置検出部は、各画素の位置が、画像エッジの位置であるか否かを検出し、
画像エッジの位置にある画素に対する規制値は、画像エッジの位置にない画素に対する規制値より小さい
ことを特徴とする［１］に記載の画像形成装置。
【００１７】
上記発明では、画像エッジを構成する画素の濃度の規制値を、他の画素に対する濃度の規制値より小さくする。すなわち、画像エッジを構成する画素の濃度を低くする。
【００１８】
［３］前記画素位置検出部は、各画素の位置が、画像エッジの位置と、画像エッジの画素の内側に隣接する位置と、他の位置のいずれであるかを検出し、
前記画像エッジの位置にある画素に対する規制値は前記内側に隣接する位置にある画素に対する規制値より小さく、
前記内側に隣接する位置にある画素に対する規制値は前記他の位置の画素に対する規制値より小さい
ことを特徴とする［１］に記載の画像形成装置。
【００１９】
上記発明では、各画素を、画像エッジの位置にある画素と、画像エッジの位置にある画素の内側に隣接する画素と、その他の画素のいずれかに分類する。そして、画像エッジの位置にある画素に対する濃度の規制値
＜ 画像エッジの位置にある画素の内側に隣接する画素に対する濃度の規制値 ＜ 他の画素に対する濃度の規制値、の大小関係を設定し、これらの規制値で各画素の濃度を規制する。
【００２０】
［４］前記画素位置検出部は、注目画素を中央とする内フィルタと、該内フィルタを囲む外フィルタとを備え、
前記内フィルタの演算結果が所定の条件を満たすときは、内フィルタの演算結果から注目画素の、画像エッジに対する位置を求め、
前記内フィルタの演算結果が前記所定の条件を満たさないときは、外フィルタの演算結果から注目画素の、画像エッジに対する位置を求める
ことを特徴とする［３］に記載の画像形成装置。
【００２１】
上記発明では、注目画素の周囲の画素を演算範囲とする内フィルタと、その周囲の画素を演算範囲とする外フィルタに分けることで、ルックアップテーブルのサイズを小さくでき、また１段のフィルタで注目画素が、画像エッジの位置にある画素であるか、画像エッジの位置にある画素の内側に隣接する画素であるか、その他の画素であるかを判断することができる。
【００２２】
［５］前記濃度規制手段は、画素毎の前記画像信号の幅を規制する
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２３】
上記発明では、画像形成部に与える画像信号の幅を規制することで、各画素の濃度を規制する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る画像形成装置によれば、ディザスクリーンのドットパターンの特性を損なわずに、画像エッジでのトナー飛散を画像処理によって低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明が採用したトナーの飛散を防止する方法を模式的に示す説明図である。
【図３】画像形成装置の制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】印刷画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】画素位置検出部の構成を示す図である。
【図６】画素位置検出部の動作を概念的に示す図である。
【図７】画素位置検出部の他の構成を示す図である。
【図８】Ａの文字を構成する各画素について画像エッジからの画素位置を検出して分類した結果を示す図である。
【図９】濃度１００％（ベタ）の矩形オブジェクトに対する濃度規制の流れと結果を模式的に示す図である。
【図１０】濃度７５％（ベタ）の矩形オブジェクトに対する濃度規制の流れと結果を模式的に示す図である。
【図１１】ハーフトーン処理で使用される、各濃度でのディザスクリーンパターンを例示した図である。
【図１２】濃度規制（５０／７５／１００％）を適用した後にハーフトーン処理を行う場合の濃度規制処理の流れと結果を模式的に示す図である。
【図１３】感光体表面のトナーとその周囲の電荷を模式的に示す図である。
【図１４】転写位置に近接した際にトナーが飛散する様子を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置３の概略構成を示している。画像形成装置３は、原稿を光学的に読み取って得た画像データや印刷データをラスタライズして得た画像データに基づいて用紙上に画像を形成して印刷出力する、所謂、カラー複合機（カラーＭＦＰ）として構成されている。画像形成装置３は像形成プロセスとして電子写真方式を採用している。
【００２８】
背景技術で説明したように、電子写真方式で画像形成する場合、画像エッジにおいてトナーの飛散が生じる。そこで、画像形成装置３では、画像エッジ付近の画素のトナー量を低減することで、トナー飛散を低減させる。
【００２９】
図２は、画像エッジにおけるトナー量の低減態様を示している。図２（ａ）は、トナー量を低減させる処理を施さない場合におけるトナーの付着状態を模擬的に示している。同図（ｂ）は画像エッジの画素についてトナー量を低減させた場合のトナーの付着状態を模擬的に示している。同図（ｃ）は画像エッジの画素と、画像エッジの画素に隣接（画像の内側に隣接）する画素についてトナー量を低減させた場合のトナーの付着状態を模擬的に示している。画像エッジの画素に隣接（画像の内側に隣接）する画素をエッジ隣接画素と呼ぶものとする。なお、画像エッジとは、濃度を有する画素の塊の輪郭部である。画像エッジの画素とは、濃度を有する画素の塊の輪郭を構成する画素である。
【００３０】
同図（ａ）に比べて同図（ｂ）ではトナー飛散が低減され、同図（ｃ）では、同図（ｂ）よりさらにトナー飛散が低減される。たとえば、画像エッジの画素のトナー量を５０％以下に、エッジ隣接画素のトナー量を７５％以下に制限する。
【００３１】
図１に戻って、画像形成装置３の構成を説明する。画像形成装置３は、原稿読み取りユニット４と、操作パネル５と、画像形成部６と、制御部７を備えている。
【００３２】
原稿読み取りユニット４は、原稿を光学的に読み取って画像データを生成する機能を果たす。原稿読み取りユニット４は、例えば、原稿に光を照射する光源と、その反射光を受けて原稿を幅方向に１ライン分読み取るラインイメージセンサと、ライン単位の読取位置を原稿の長さ方向に順次移動させる移動ユニットと、原稿からの反射光をラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラーなどからなる光学経路と、ラインイメージセンサの出力するアナログ画像信号をデジタルの画像データに変換する変換部などを備えて構成される。また、原稿読み取りユニット４は、原稿台にセットされた複数の原稿を自動的に連続して読み取るための自動給紙装置（ＡＤＦ、Auto Document Feeder）４Ａを備えている。
【００３３】
操作パネル５は、ユーザからジョブの設定や実行指示などの操作を受けると共に、操作画面、設定画面、警告画面など各種の画面を表示する機能を果たす。操作パネル５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ…Liquid Crystal Display）などの表示部、該表示部の表示面上に設けられたタッチパネル、スタートボタンやストップボタンなどの各種操作スイッチ等を有している。タッチパネルは、表示部の表示面がペンや指などで接触操作された座標位置を検出する。
【００３４】
画像形成部６は、画像データに応じた画像を用紙上に形成して印刷出力する機能を果たす。画像形成部６は、印刷に供される用紙を収納する機能および収納している用紙を１枚ずつ繰り出す機能を備えた給紙部８と、給紙部８から繰り出された用紙上にトナー像を形成する電子写真方式の作像部９と、作像部９によって用紙上に形成されたトナー像を用紙に熱定着させる定着装置１０と、給紙部８から繰り出された用紙を作像部９および定着装置１０を経由して排紙エリア１２まで搬送する搬送部１１などを備えて構成される。
【００３５】
作像部９は、カラー画像の画像形成方式として、所謂、タンデム方式を採用している。作像部９は、中間転写ベルト１３と、中間転写ベルト１３の表面にそれぞれ単一色のトナー像を形成する複数の作像ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋと、クリーニング装置１４と、二次転写ローラ１５を有する。
【００３６】
中間転写ベルト１３は、用紙より広い幅の輪状のベルトであり、その内側に設けられた複数のローラに担持され、図１に示す矢印Ｖの方向に周回するように駆動される。作像ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋは周回する中間転写ベルト１３に沿って配置されている。
【００３７】
作像ユニット２０Ｃは、Ｃ（シアン）色のトナー像を、作像ユニット２０Ｍは、Ｍ（マゼンタ）色のトナー像を、作像ユニット２０Ｙは、Ｙ（イエロ）色のトナー像を、作像ユニット２０Ｋは、Ｋ（ブラック）色のトナー像を形成してそれぞれ中間転写ベルト１３へ転写（一次転写）する。各作像ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋによって形成されるトナー像を中間転写ベルト１３上で重ね合わせることでフルカラーの画像が形成される。
【００３８】
作像ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋはそれぞれ、感光体ドラム２１と、その周囲に配置された帯電装置２２、レーザ走査ユニット２３、現像ユニット２４、クリーニングユニット２５とを備えて構成される。
【００３９】
作像中、感光体ドラム２１は、中間転写ベルト１３の移動方向に沿って回転駆動される。感光体ドラム２１は、帯電装置２２によってその外周面を一様に所定の極性（たとえばプラス）に帯電される。レーザ走査ユニット２３は、入力される画像信号に応じてオン／オフするレーザ光を感光体ドラム２１に照射することで感光体ドラム２１上に潜像を形成する。現像ユニット２４は、潜像の形成された感光体ドラム２１に対して色剤（トナー）を付着させてトナー像として顕在化させる現像処理を行う。
【００４０】
中間転写ベルト１３を挟んで、各作像ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋの感光体ドラム２１と対向する位置にはそれぞれ転写ローラ２６が設けてある。感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像は、転写ローラ２６により付与される電界によって中間転写ベルト１３へ転写（一次転写）される。
【００４１】
作像ユニット２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｋの各クリーニングユニット２５は、転写後の感光体ドラム２１に残留しているトナーや残留電荷を除去する。
【００４２】
中間転写ベルト１３上に形成されたトナー像は、転写ローラ１５により付与される電界によって用紙に転写（二次転写）される。
【００４３】
二次転写後の中間転写ベルト１３はクリーニング装置１４によってクリーニングされる。
【００４４】
トナー像が転写された用紙は、定着装置１０を経由して排紙エリア１２へ排紙される。定着装置１０を経由する間にトナー像は用紙に熱定着される。
【００４５】
図３は、制御部７の概略構成を示すブロック図である。制御部７は、画像形成装置３の動作を統括的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）３１を有する。ＣＰＵ３１にはバスを通じて、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、画像形成部Ｉ／Ｆ３４と、操作パネルＩ／Ｆ３５と、外部データＩ／Ｆ３６と、スキャン画像処理部３７と、ＣＭＹＫフレームメモリ３８と、印刷画像処理部４０と、印刷フレームメモリ３９が接続されている。
【００４６】
ＲＯＭ３２にはＣＰＵ３１が実行する画像形成装置（ＭＦＰ）の制御プログラムと、該制御プログラムの実行に必要な各種の固定データが予め格納されている。ＲＡＭ３３はＣＰＵ３１がプログラムを実行する際に各種のデータを一時的に格納するためのワークメモリである。
【００４７】
操作パネルＩ／Ｆ３５には操作パネル５が接続される。操作パネルＩ／Ｆ３５は、操作パネル５とＣＰＵ３１との間でデータの送受信を行うためのインタフェース回路である。なお、操作パネル５はＣＰＵ３１により制御される。
【００４８】
外部データＩ／Ｆ３６はパーソナルコンピュータなど外部装置からページ記述言語（ＰＤＬ；page description language）で記述された印刷データ等を受信するインタフェース回路である。受信された印刷データはＣＰＵ３１が所定のプログラムを実行することにより加工される。ここでは、受信した印刷データに対して適切な色変換を含む各種データ処理を施すと共に、処理後のデータは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを色成分とするＣＭＹＫ画像データ（ビットマップ形式）に変換されて、ＣＭＹＫフレームメモリ３８に格納される。ＣＭＹＫフレームメモリ３８は、ＣＭＹＫ画像データを少なくとも１ページ分記憶可能なメモリである。
【００４９】
スキャン画像処理部３７は、原稿読み取りユニット４で原稿を読み取って生成された画像データ（スキャン画像データ）を原稿読み取りユニット４から入力して各種の画像処理を施す機能を果たす。詳細には、スキャン画像処理部３７は、原稿読み取りユニット４から入力されたＲ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の色成分で構成されたスキャン画像データに対して適切な色変換を行ってＣＭＹＫ画像データ（ビットマップ形式）を生成し、このデータをＣＭＹＫフレームメモリ３８に格納する機能を果たす。
【００５０】
印刷画像処理部４０は、ＣＭＹＫフレームメモリ３８に格納されているＣＭＹＫ画像データを順次読み出して、所定の画像処理を施し、該画像処理を行った結果のデータ（印刷画像データ）を、印刷フレームメモリ３９に格納する。印刷画像処理部４０は、ハーフトーン処理、および、各画素について、画像エッジに対する位置を検出し、画素位置に応じた濃度の規制値を決定し、該規制値により印刷される各画素の濃度を規制する濃度規制処理を行う。印刷画像処理部４０の詳細は後述する。
【００５１】
印刷フレームメモリ３９は、画像形成部６へ出力される少なくとも１ページ分の画像データおよびその付帯情報等を記憶するためのメモリである。
【００５２】
画像形成部Ｉ／Ｆ３４は、ＣＰＵ３１からの指令により、画像形成部６を起動する。また、印刷フレームメモリ３９に格納されている１ページ分の印刷画像データを順次読み出し、これを、作像ユニット２０のレーザ走査ユニット２３を駆動するための画像信号に、画像形成部６からの同期信号に従って変換し、該画像信号をレーザ走査ユニット２３へ出力する機能を果たす。
【００５３】
画像形成装置３において印刷出力を行う場合には、印刷対象の画像データが原稿読み取りユニット４等から入力され、色変換などの処理が施されてＣＭＹＫフレームメモリ３８に保存される。ＣＭＹＫフレームメモリ３８に格納された画像データは印刷画像処理部４０によって読み出されて所定の画像処理が施され、印刷フレームメモリ３９に格納される。印刷フレームメモリ３９に格納された画像データは画像形成部Ｉ／Ｆ３４によって読み出されて画像形成部６へ転送される。画像形成部６は画像形成部Ｉ／Ｆ３４から転送されてくる画像データに従って用紙上に画像形成して印刷出力する。
【００５４】
図４は、印刷画像処理部４０の構成を示すブロック図である。印刷画像処理部４０は、ＣＭＹＫフレームメモリ３８に格納されているＣＭＹＫ画像データを順次読み出し、読み出した各画素を注目画素として、画像処理を実施する。
【００５５】
印刷画像処理部４０は、２値変換部４１と、画素位置検出部４２と、規制値決定部４３と、ハーフトーン処理部４４と、出力値規制部４５とを備えて構成される。ハーフトーン処理部４４と出力値規制部４５は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色別にそれぞれ設けられている。
【００５６】
２値変換部４１は、注目画素を白と白以外の２値に変換して画素位置検出部４２へ送出する。ここでは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのすべての色成分について濃度が「０」の場合を白とし、少なくとも１つの色成分の濃度が「０」でない場合を白以外として２値化する。
【００５７】
画素位置検出部４２は、白と白以外に２値化された各画素のうち、白以外の画素について、画像エッジからの位置を判定する。詳細には、白以外の画素について、(ａ)画像エッジを構成する位置、（ｂ）画像エッジの画素に隣接する位置、（ｃ）それ以外の位置、の３種類に画素位置を分類する。上記（ａ）の位置にある画素は、画像エッジの画素であり、上記（ｂ）の位置にある画素はエッジ隣接画素である。また、上記（ｃ）の位置にある画素を内深画素と呼ぶものとする。
【００５８】
規制値決定部４３は、検出した画素位置(の分類)に従い、注目画素の濃度の規制値（上限値）を決定する。画像形成装置３では、用紙上に形成される各画素の濃度を画像形成部６（作像ユニット２０のレーザ走査ユニット２３）に与える画像信号のパルス幅によって制御するＰＷＭ変調方式を採用している。規制値決定部４３は、注目画素の濃度の規制値として、該注目画素を印字する際の画像信号のパルス幅（出力ＰＷＭ値）の上限値を決定する。規制値決定部４３の出力は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各出力値規制部４５に入力される。
【００５９】
ハーフトーン処理部４４は、ドット内階調を併用した、ディザスクリーン処理を行い、注目画素の濃度値（出力ＰＷＭ値）を出力する。ドット内階調を併用した、ディザスクリーン処理とは、ドット単位にドットのサイズを調整する機能を併用することで、単なるディザスクリーンでは表現できない多階調の表現を可能とする中間調処理である。特に低濃度の領域においてドット数を確保しながら僅かな階調差を表現することができる。
【００６０】
出力値規制部４５はハーフトーン処理部４４から入力された注目画素の出力ＰＷＭ値が、該注目画素に関して規制値決定部４３の決定した濃度の規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）を超える場合に、該注目画素の出力ＰＷＭ値を、該注目画素の濃度の規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）に置換する。すなわち、印刷画像処理部４０では、濃度の規制値をハーフトーン処理を施した後の各画素に適用する。
【００６１】
図５は、画素位置検出部４２の詳細構成を示している。画素位置検出部４２は、注目画素を中心とした５×５のマトリクスのうち、中央部の３×３の画素を演算対象とした内フィルタ５１と、中央部の３×３の画素の外周部の画素を演算対象とした外フィルタ５２と、内フィルタ５１の演算結果を入力値とする第１ＬＵＴ（ルックアップテーブル）５３と、外フィルタ５２の演算結果を入力値とする第２ＬＵＴ５４と、第１ＬＵＴ５３の出力値と第２ＬＵＴ５４の出力値のいずれか一方を選択するセレクタ５５を備えて構成される。セレクタ５５には、選択信号５６として、内フィルタ５１内の白画素の有無を示す情報が入力される。
【００６２】
第１ＬＵＴ５３は、内フィルタ５１の演算結果を入力し、これに対応する濃度の規制値を出力する。第２ＬＵＴ５４は、外フィルタ５２の演算結果を入力し、これに対応する濃度の規制値を出力する。
【００６３】
画素位置検出部４２は、注目画素を中心とした５×５フィルタの演算回路を、中央部の内フィルタ５１と、その外周部の画素を対象とする外フィルタ５２とに分離し、内フィルタ５１と外フィルタ５２とで別々にフィルタ計算する。そして、内フィルタ５１の演算結果が所定の条件を満たすときは、内フィルタ５１の演算結果から注目画素の画像エッジに対する位置を求め、内フィルタ５１の演算結果が所定の条件を満たさないときは、外フィルタ５２の演算結果から注目画素の画像エッジに対する位置を求める。
【００６４】
図６は、画素位置検出部４２の動作を概念的に示している。内フィルタ５１において注目画素の周囲の８画素がすべて白以外の画素でない場合、すなわち、周囲の８画素のうちの少なくとの１つ画素が白画素の場合は（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、注目画素は画像エッジの位置にあると判断する（ステップＳ１０２）。
【００６５】
具体的にはセレクタ５５は、第１ＬＵＴ５３の出力値を選択し、これを濃度の規制値として出力する。第１ＬＵＴ５３は、中央の画素（注目画素）の周囲の８画素のうちの少なくとも１つの画素が白の場合は、画像エッジの画素に対応する濃度の規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）を出力する。たとえば、濃度５０％に対応した出力ＰＷＭ値を濃度の規制値として出力する。なお、注目画素の周囲の８画素がすべて白以外の場合には、第１ＬＵＴ５３の出力値は使用されないので、このケースに該当する入力値に対応する第１ＬＵＴ５３の出力値は任意でよい。
【００６６】
注目画素の周囲の８画素がすべて白以外の画素の場合は（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、注目画素は画像エッジの画素でないので、注目画素が画像エッジの画素に隣接するエッジ隣接画素か否かを外フィルタ５２を用いて判断する（ステップＳ１０３）。ここでは、内フィルタ５１の外周のうち４つの角の画素を除く１２画素のうちの少なくとも１画素が白であれば（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、注目画素は画像エッジの画素に隣接するエッジ隣接画素であると判断する（ステップＳ１０４）。
【００６７】
具体的にはセレクタ５５は、第２ＬＵＴ５４の出力値を選択し、これを濃度の規制値として出力する。第２ＬＵＴ５４は、上記の１２画素のうちの少なくとも１画素が白画素である入力値に対して、エッジ隣接画素に対応する濃度の規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）を出力する。たとえば、濃度７５％に対応した出力ＰＷＭ値を濃度の規制値として出力する。
【００６８】
上記の１２画素のすべてが白以外の画素であれば（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、内深画素と判断する（ステップＳ１０５）。具体的にはセレクタ５５は、第２ＬＵＴ５４の出力値を濃度の規制値に選択して出力する。第２ＬＵＴ５４は、上記の１２画素がすべて白画素以外となる入力値に対して、内深画素に対応する濃度の規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）を出力する。たとえば、濃度１００％に対応した出力ＰＷＭ値（濃度規制無しに相当）を濃度の規制値として出力する。
【００６９】
このように５×５のフィルタを内フィルタ５１と外フィルタ５２に分けることで、第１ＬＵＴ５３と第２ＬＵＴ５４の容量を小さくすることができる。仮に、図７（ａ）に示すように、１つの５×５のフィルタで演算する場合には、２の２０乗通りのパターンを持つルックアップテーブルが必要になる。これに対して、図５の構成では第１ＬＵＴ５３のパターン数は２の８乗の２５６通りとなり、第２ＬＵＴ５４のパターン数は２の１２乗の４０９６通りとなり、大幅にルックアップテーブルの容量を削減することができる。また、５×５のフィルタを内フィルタ５１と外フィルタ５２に分けているが、内フィルタ５１と外フィルタ５２の演算は同時に実行されるので、１段のフィルタ演算として構成することができる。
【００７０】
なお、画素位置検出部４２は、図５に示す構成に限定されず、図７（ｂ）に示すように、微分フィルタを２段接続して構成してもよい。ただし、２段構成なので、１段構成の場合に比べて、処理時間を要する。
【００７１】
図８は、Ａの文字の画像（オブジェクト）を構成している各画素について画素位置を検出し、画像エッジの画素と、エッジ隣接画素と、内深画素に分類した結果を示している。
【００７２】
次に、印刷画像処理部４０の作用を、処理画像を例示して説明する。
【００７３】
図９は、濃度１００％（ベタ）の画像である矩形オブジェクト６１に対する濃度規制処理の流れと結果を模式的に示している。この場合、ハーフトーン処理は施されない。同図（ａ）は、濃度１００％（ベタ）の矩形オブジェクト６１を示している。同図（ｂ）は、画素位置検出部４２で、矩形オブジェクト６１の各画素の画素位置を検出した結果を示している。すなわち、矩形オブジェクト６１を構成する各画素を、画像エッジを構成する位置の画素（画像エッジの画素）、画像エッジの画素に隣接する位置の画素（エッジ隣接画素）、それ以外の位置の画素（内深画素）に分類した結果を示している。
【００７４】
同図（ｃ）は、同図（ｂ）の結果に対応して、各画素の濃度の規制値を画素のサイズで模式的に示した図である。ここでは、出力ＰＷＭ値の上限値を、画像エッジの画素については５０％、エッジ隣接画素については７５％、内深画素については１００％（ＦｕｌｌＤｏｔ）とした例を示している。
【００７５】
出力値規制部４５は、同図（ａ）に示す各画素の濃度値を、同図（ｃ）に示す、それぞれの画素に対応する規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）で規制する。同図（ｄ）は濃度規制後の矩形オブジェクト６１を示している。同図（ｄ）における各画素のドットサイズは、濃度規制後の濃度値に対応している。このように、印刷画像処理部４０では、画像エッジの画素およびエッジの画素の内側に隣接する画素に対応するトナー像のドット径小さくして、画像エッジおよびエッジ近傍のトナー付着量を（相対的に）少なくなるよう制御する。これにより、画像エッジでのトナー飛散を低減することができる。
【００７６】
ここで、画像エッジの画素およびエッジ隣接画素のトナー付着量を（相対的に）少なくなるよう制御するため、厳密には出力画像において画像エッジのごく近傍で濃度が低下するが、例えば印刷解像度が６００ｄｐｉである場合、濃度を低下させた部分（エッジの画素とエッジ隣接画素とを合わせた部分）の幅は０．１ｍｍ以下であり、人の視覚特性ではほとんど認知されない。
【００７７】
図１０は、濃度７５％（ベタ）の画像である矩形オブジェクト６３に対する濃度規制処理の流れと結果を模式的に示している。同図（ａ）は、濃度７５％（ベタ）の矩形オブジェクト６３を示している。同図（ｂ）は、画素位置検出部４２で、矩形オブジェクト６３の各画素の画素位置を検出した結果を示している。すなわち、矩形オブジェクト６３を構成する各画素を、画像エッジの画素、エッジ隣接画素、内深画素に分類した結果を示している。
【００７８】
同図（ｃ）は、同図（ｂ）の結果に対応して、各画素の濃度の規制値を画素のサイズで模式的に示した図である。ここでは、出力ＰＷＭ値の上限値を、画像エッジの画素については５０％、エッジ隣接画素については７５％、内深画素については１００％（ＦｕｌｌＤｏｔ）とした例を示している。なお、図１０（ｂ）、（ｃ）は、図９（ｂ）、（ｃ）と同一である。
【００７９】
同図（ｄ）は、濃度７５％（ベタ）の矩形オブジェクト６３に対して、ハーフトーン処理部４４にてハーフトーン処理を施した結果であるハーフトーン画像を示している。なお、図１１は、ハーフトーン処理で使用される、各濃度でのディザスクリーンパターンを例示している。
【００８０】
出力値規制部４５は、濃度７５％（ベタ）の矩形オブジェクト６３に対してハーフトーン処理を施した図１０（ｄ）に示す画像の各画素の濃度値を、図１０（ｃ）に示す、それぞれの画素に対応する濃度の規制値（出力ＰＷＭ値の上限値）で規制する。規制後の画像は同図（ｅ）に示すようになる。同図（ｅ）における各画素のドットサイズは、規制後の濃度値に対応している。
【００８１】
濃度を規制した結果（図１０（ｅ））と、濃度の規制を行わないハーフトーン画像（図１０（ｄ））とのドットの並び方は同じであるので、印刷されるオブジェクトの元形状からの乖離は小さい。すなわち、ハーフトーン処理で使用されたスクリーンパターンの特性を損なうことなく、画像のエッジ部でのトナー飛散を防止することができる。
【００８２】
ところで、図１２に示すように、濃度７５％（ベタ）の矩形オブジェクト６３に対して、先に濃度規制（５０／７５／１００％）を適用した後、ハーフトーン処理を行うと、処理結果は図１２（ｅ）に示す形状となり、印刷されるオブジェクトの元形状からの乖離が大きくなる。すなわち、濃度規制を適用済みの図１２（ｄ）の画像に対してハーフトーン処理を行うと、エッジの画素は５０％のスクリーンパターンが適用され、その他の画素には７５％のスクリーンパターンが適用されるので、矩形オブジェクト６３の全体に７５％のスクリーンパターンを適用した場合とドットの並びが大きく乖離してしまう。
【００８３】
本実施の形態に係る画像形成装置３の印刷画像処理部４０では、元画像において画像エッジに対する画素位置を検出して各画素の濃度規制値を決定し、元画像をハーフトーン処理して得たハーフトーン画像の各画素の濃度値の上限を、それぞれの画素に対して決定した濃度規制値で規制するので、ハーフトーン画像について、スクリーンパターンの特性を損なわずに画像エッジ部でのトナー飛散を効果的に低減することができる。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００８５】
実施の形態で示した濃度の規制値は例示であり、これに限定されない。画像エッジの画素に対する濃度規制値をエッジ隣接画素に対する濃度規制値より小さくし、エッジ隣接画素に対する濃度規制を内深画素に対する濃度規制値より小さくする関係にあれば、濃度の規制値は各画像形成部の特性等に応じた適宜の値に設定すればよい。
【００８６】
また、実施の形態では、画像エッジの画素とエッジ隣接画素の濃度を低く規制したが、濃度を低く規制する対象は画像エッジの画素のみとしてもよい。一方、エッジ隣接画素の内側に隣接する画素についても、濃度を低く規制するように構成されてもよい。画像エッジから内側に何画素までの濃度を低く規制するかは、画像形成部の特性等に応じて適宜に定めればよい。
【００８７】
また、画像信号のパルス幅によって各画素の濃度を規制したが、濃度を規制する方法はこれに限定されない。たとえば、感光体ドラム２１に照射されるレーザ光の強度を変化させて濃度を規制するといった方法でもよい。
【００８８】
実施の形態に例示した画像形成部６は、一様に帯電させた感光体ドラムにレーザ光を照査して静電潜像を形成する方式であったが、一様に帯電させた感光体ドラムに液晶シャッタを通して光を照査して静電潜像を形成する方式など他方式でもかまわない。
【００８９】
実施の形態では、カラー画像を形成する場合を例示したが、モノクロ画像を形成する画像形成装置においても本発明は適用される。
【００９０】
なお、実施の形態では、２値変換部４１において、ＣＭＹＫのすべての色成分で濃度が０の画素を白として白と白以外に２値化し、２値化後の各注目画素について濃度規制値を求め、この濃度規制値をその注目画素のすべての色成分に対して適用した。これにより、以下の問題が防止される。たとえば、１つの文字の中で色がグラデーションして次第に変化するような場合に、色成分別に２値化し、色成分別に画像エッジからの位置を求めて濃度規制すると、文字の中（輪郭以外の場所）にもエッジが生じるため、そのエッジに対して濃度規制が作用してしまい、本来の色から色が変化してしまう。
【符号の説明】
【００９１】
３…画像形成装置
４…原稿読み取りユニット
４Ａ…自動給紙装置
５…操作パネル
６…画像形成部
７…制御部
８…給紙部
９…作像部
１０…定着装置
１１…搬送部
１２…排紙エリア
１３…中間転写ベルト
１４…クリーニング装置
１５…二次転写ローラ
２０…作像ユニット
２１…感光体ドラム
２２…帯電装置
２３…レーザ走査ユニット
２４…現像ユニット
２５…クリーニングユニット
２６…転写ローラ
３１…ＣＰＵ
３２…ＲＯＭ
３３…ＲＡＭ
３４…画像形成部Ｉ／Ｆ
３５…操作パネルＩ／Ｆ
３６…外部データＩ／Ｆ
３７…スキャン画像処理部
３８…ＣＭＹＫフレームメモリ
３９…印刷フレームメモリ
４０…印刷画像処理部
４１…２値変換部
４２…画素位置検出部
４３…規制値決定部
４４…ハーフトーン処理部
４５…出力値規制部
５１…内フィルタ
５２…外フィルタ
５３…第１ＬＵＴ
５４…第２ＬＵＴ
５５…セレクタ
５６…選択信号
６１…濃度１００％（ベタ）の矩形オブジェクト
６３…濃度７５％（ベタ）の矩形オブジェクト
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図１１】
2014220552.tif 000006
【図２】
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【図５】
2014220552.tif 000008
【図６】
2014220552.tif 000009
【図７】
2014220552.tif 000010
【図８】
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【図９】
2014220552.tif 000012
【図１０】
2014220552.tif 000013
【図１２】
2014220552.tif 000014
【図１３】
2014220552.tif 000015
【図１４】
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