(57)【要約】【課題】中間調処理を行なう際に、出力画像の条件、及び画像形成装置の特性に適応したハーフトーンセルを容易にシミュレートすることができる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理部は、中間調処理において、スクリーン線数及び角度の指定を受け付け（Ｓ４１）、指定されたスクリーン線数及び角度に最も近くなるハーフトーンセルの中心座標を算出し（Ｓ４２）、更に、ハーフトーンセル内の各ドットの成長方法を指定し（Ｓ４３）、ハーフトーンセルの形状を指定し（Ｓ４４）、算出したハーフトーンセルの中心座標、ハーフトーンセルの形状及び成長方法に基づき、各ハーフトーンセルのディザ閾値テーブルを算出し（Ｓ４５）、処理の際に参照する。【選択図】図４
2014075754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる画像を入力し、入力画像の各画素の一又は複数の色成分毎の階調値に基づき、各々複数ドットからなる複数の中間調パターンで表現される出力画像データへ変換する中間調処理を実行する画像処理装置において、
前記複数の中間調パターン同士の相対位置関係を規定する座標を算出する算出手段と、
各中間調パターンの形状を、予め記憶してある複数の異なる形状のいずれかから選択する形状選択手段と、
各中間調パターン内の各ドットの濃度配置を、予め記憶してある複数の異なるパターンから選択する濃度配置選択手段と
を備え、
前記算出手段が算出した座標夫々に、前記形状選択手段が選択した形状の中間調パターンを配置し、各中間調パターン内のドット濃度を、入力画像の階調値に基づいて前記濃度配置選択手段が選択したパターンで配置させた出力画像データへ変換するようにしてあること
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記複数の中間調パターン同士の配置間隔、及び基準軸に対する配置方向の角度の指定を受け付ける手段を備え、
受け付けた配置間隔及び角度に基づき、前記座標を算出するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記算出手段が算出した座標、前記形状選択手段が選択した形状、及び、前記濃度配置選択手段が選択した濃度配置のパターンに基づき、各中間調パターン内のドットの濃度を配置する際の、入力画像の色成分毎の階調値に対する閾値のテーブルを作成する手段
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記濃度配置選択手段は、
面順次方式のディザ方式、又は、２値若しくは多値閾値の誤差拡散方式のいずれかから選択するようにしてあること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記形状選択手段は、
入力画像の色成分毎の階調値の高低に対応付けられた異なる形状から選択するようにしてあること
を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像データに係る色成分の階調値に基づき、複数のドットが配置される色成分毎の中間調パターンで表現される出力画像データへ変換する中間調処理を実行する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に入力される画像データの１画素あたりのデータは、写真等の階調画像では８〜１６ビットの多階調からなる。これに対し、複写機又はプリンタ等の画像形成装置では、装置の特性上、１画素あたりの階調数を１６ビットで表現することは困難である。そこで、画像形成装置では擬似的に多階調を表現する中間調処理が必要である。中間調処理は、所謂各画素の濃度階調から面積階調への変換である。中間調処理の方法については、従来から多くの方法が提案されている。
【０００３】
例えば電子写真方式の画像形成装置では、中間調処理方法として一般に、ディザ法が用いられる。ディザ法の種類は、大きくはランダムディザ法、組織的ディザ法（ＡＭ法）、ＦＭディザ法等に分けられる。
【０００４】
ランダムディザ法は、入力画像の各画素に対する閾値を乱数により与える方法である。ランダムディザ法は、各画素の階調数が閾値よりも高い場合は１（ドットを印字する）、低い場合は０（ドットを印字しない）として面積階調に変換する方法である。ただし、ランダムディザ法は、乱数の影響で出力画像が見づらくなる欠点を有しており、あまり用いられていない。
【０００５】
組織的ディザ法は、Ｍ×Ｎ画素の閾値からなるディザマトリックスと呼ばれるサブマトリックスを、入力画像と比較して面積階調に変換する方法である。組織的ディザ法は更に、Ｂａｙｅｒ型、網点型（ドットスクリーン）、万線型（ラインスクリーン）等に分類される。分類される方法はいずれも、中間調ドットの間隔は一定であり、ドットの大きさで階調表現を行なうことから、組織的ディザ法はＡＭ（Amplitude Modulation）法とも呼ばれる。
【０００６】
ＦＭ（Frequency Modulation）ディザ法は、中間調ドットの大きさが一定であり、密度の違いにより階調表現する方法である。ＦＭディザ法は、多色印刷時のスクリーンモアレが生じず、解像力に優れているなどの利点を持つことから、近年、印刷での使用が増えている。
【０００７】
プリンタの出力は、プリンタ記述言語によって中間処理の制御が可能である。プリンタ記述言語としては特に、ＰＳ（PostScript（登録商標））がよく知られている。プリンタ記述言語は、スクリーンの線の数、角度及びスポット関数と呼ばれるハーフトーンセルの形状を定義する手続により、中間調処理を制御する。
【０００８】
上述したような中間調処理では、出力の目的又は出力する画像内容に応じて、最適な方法が採用される。例えば特許文献１には、刷版作成装置と印刷画像形成装置とでは出力解像度が異なるために網点像構造を再現できないという問題点を解消すべく、印刷画像形成装置とは出力解像度が異なるプルーフ画像形成装置を用い、印刷画像に高精度に一致する網点像構造を有するプルーフ画像を、容易且つ低コストで形成することができるプルーフ画像形成方法、および装置が提案されている。特許文献２には、ＰＯＰ（Point Of Purchase advertising ）画像に適したハーフトーン処理が提案されている。
【０００９】
ＡＭ法を用いる場合には、スクリーン処理前の画像に含まれる網点、メッシュ等の周期パターンとスクリーンパターンの周期とが干渉してモアレが発生することがある。これに対して、特許文献３に、網点の周期などの特徴量を抽出し、特徴量に応じてスクリーンパターンを生成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０３８０２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−０１６４４６号公報
【特許文献３】特開２００４−２００７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、電子写真方式の中間調処理方法の各種手法に対する種々の工夫、改良が提案されている。特にプリンタについては、特定のプリンタ記述言語で、中間調処理に工夫を加えるための制御手続を標準的にサポートしている。しかしながら、特定の出力条件の検証目的に使われているのみで、汎用性及び応用性が低い。また、中間調の各階調のハーフトーンセルの形状制御については、特許文献１及び２には言及されていないが、実際には、工夫が必要である。また、ＰＳを用いた中間調制御手続には、専用の処理回路及びメモリが必要であり、これらの専用品は高価である。特許文献３には、スキャナ等の読取装置による読み取り原稿の複写画質の改善効果がうたわれているが、種々のプリント原稿に対応したものではない。
【００１２】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、中間調処理を行なう際に、出力画像の条件、及び画像形成装置の特性に適応したハーフトーンセルを容易にシミュレートすることができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る画像処理装置は、複数の画素からなる画像を入力し、入力画像の各画素の一又は複数の色成分毎の階調値に基づき、各々複数ドットからなる複数の中間調パターンで表現される出力画像データへ変換する中間調処理を実行する画像処理装置において、前記複数の中間調パターン同士の相対位置関係を規定する座標を算出する算出手段と、各中間調パターンの形状を、予め記憶してある複数の異なる形状のいずれかから選択する形状選択手段と、各中間調パターン内の各ドットの濃度配置を、予め記憶してある複数の異なるパターンから選択する濃度配置選択手段とを備え、前記算出手段が算出した座標夫々に、前記形状選択手段が選択した形状の中間調パターンを配置し、各中間調パターン内のドット濃度を、入力画像の階調値に基づいて前記濃度配置選択手段が選択したパターンで配置させた出力画像データへ変換するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、出力画像データを中間調処理によって生成するに際し、中間調パターンを配置する座標が算出され、中間調パターンの形状が選択され、中間調パターン内のドットの濃度配置のパターンが選択され、選択された座標、形状及びドットの濃度配置に従って中間調処理が行なわれる。
【００１５】
本発明に係る画像処理装置は、前記算出手段は、前記複数の中間調パターン同士の配置間隔、及び基準軸に対する配置方向の角度の指定を受け付ける手段を備え、受け付けた配置間隔及び角度に基づき、前記座標を算出するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、中間調パターンを配置する座標は、出力画像データの品質設定、画像形成装置の特性に応じたパターンの配置間隔及び配置角度の指定に基づき算出される。
【００１７】
本発明に係る画像処理装置は、前記算出手段が算出した座標、前記形状選択手段が選択した形状、及び、前記濃度配置選択手段が選択した濃度配置のパターンに基づき、各中間調パターン内のドットの濃度を配置する際の、入力画像の色成分毎の階調値に対する閾値のテーブルを作成する手段を更に備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、中間調処理が、算出された中間調パターンを配置する座標、選択された中間調パターンの形状、中間調パターンにおけるドット濃度の配置パターンに基づき作成される各ドット濃度の閾値のテーブルを参照して行なわれる。
【００１９】
本発明に係る画像処理装置は、前記濃度配置選択手段は、面順次方式のディザ方式、又は、２値若しくは多値閾値の誤差拡散方式のいずれかから選択するようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
本発明では、中間調パターン内における各ドットの濃度配置は、面順次方式又は誤差拡散方式から選択される。
【００２１】
本発明に係る画像処理装置は、前記形状選択手段は、入力画像の色成分毎の階調値の高低に対応付けられた異なる形状から選択するようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
本発明では、中間調パターンの形状は、階調値の高低に応じて、段階的に変化するように選択されるので、滑らかな表現が可能となる。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置は、前述の発明のいずれか１つに記載の画像処理装置と、該画像処理装置によって生成された出力画像データに基づく出力画像をシート状の記録媒体に形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明では、前記画像処理装置によって生成された出力画像データに基づいて、前記画像形成手段により出力画像が記録媒体に形成される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による場合、条件に応じた適切なハーフトーンセルをシミュレートして作成することができ、出力条件、又は画像形成装置の特性に適応した中間調処理を行なって、印刷物における画像の再現性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における印刷装置の構成例を示す例示図である。
【図２】本発明の実施の形態における印刷装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態における印刷装置のプリントエンジンによる出力画像データ生成処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態における画像処理部による中間調処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態の画像処理部で算出されるハーフトーンセルの中心座標の例を示す例示図である。
【図６】本実施の形態における画像処理部で指定されるドット成長方法の例を示す説明図である。
【図７】本実施の形態における画像処理部で指定されるドット成長方法の例を示す説明図である。
【図８】本実施の形態における画像処理部で指定されるドット成長方法の例を示す説明図である。
【図９】本実施の形態における画像処理部にて指定されるハーフトーンセルの形状の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。実施の形態では、本発明の画像処理装置及び画像形成装置を、複合機、プリンタのような印刷装置に適用した場合を例として説明する。実施の形態における印刷装置は、接続されたホストコンピュータから文字、図形、写真等の画像データをプリンタ言語の形式で取得し、印刷可能な出力画像データを生成して画像を形成する。
【００２８】
図１は、本実施の形態における印刷装置１の構成例を示す例示図である。印刷装置１は、外部から取得した画像データに応じて、所定の記録用紙に対して多色又は単色の画像を形成する。また、印刷装置１は、露光ユニット１１、現像器１２ａ〜１２ｄ、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ、帯電器１５ａ〜１５ｄ、クリーナユニット１４ａ〜１４ｄ、中間転写ベルトユニット１８、定着ユニット２２と、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ２０及び排紙トレイ２９等を有している。
【００２９】
本実施の形態における印刷装置１で扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像器１２ａ〜１２ｄ、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ、帯電器１５ａ〜１５ｄ、クリーナユニット１４ａ〜１４ｄは、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、各色に対応した４つの画像ステーションを構成している。
【００３０】
感光体ドラム１３ａ〜１３ｄは、印刷装置１の上部に配置されている。帯電器１５ａ〜１５ｄは、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。感光体ドラム１３ａ〜１３ｄは、図１に示すように、接触型のローラ型又はブラシ型の帯電器の他、チャージャー型の帯電器が用いられてもよい。露光ユニット１１は、図１に示すようにレーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる構成の他に、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬ又はＬＥＤ書込みヘッドを用いる構成もある。
【００３１】
帯電された感光体ドラム１３ａ〜１３ｄを、入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像器１２ａ〜１２ｄは、それぞれの感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上に形成された静電潜像を（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。
【００３２】
クリーナユニット１４ａ〜１４ｄは、現像・画像転写後における感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。
【００３３】
中間転写ベルトユニット１８は、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄの上方に配置されている。中間転写ベルトユニット１８は、中間転写ベルト１７、中間転写ベルト駆動ローラ１７１、中間転写ベルト従動ローラ１７２、中間転写ベルトテンション機構１７３、中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄ、及び中間転写ベルトクリーニングユニット１９を備えている。中間転写ベルト駆動ローラ１７１、中間転写ベルトテンション機構１７３、中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄ、中間転写ベルト従動ローラ１７２等は、中間転写ベルト１７を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００３４】
中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄは、中間転写ベルトユニット１８の中間転写ベルトテンション機構１７３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄは、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄのトナー像を、中間転写ベルト１７上に転写するための転写バイアスを与える。
【００３５】
また、中間転写ベルト１７は、夫々の感光体ドラム１３ａ〜１３ｄに接触するように設けられ、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１７に順次に重ねて転写する。これにより、中間転写ベルト１７上にカラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。この中間転写ベルト１７は、厚さ１１００μｍ〜１１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３６】
感光体ドラム１３ａ〜１３ｄから中間転写ベルト１７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１７の裏側に接触している中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄによって行なわれる。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄには、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ１６ａ〜１６ｄは、直径１８〜１１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発砲ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト１７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシ等を用いてもよい。
【００３７】
上述したように、各感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上で各色相に応じて顕像化された静電像は、中間転写ベルト１７で積層され、装置に入力された画像情報となる。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト１７の回転により、後述の用紙と中間転写ベルト１７の接触位置に配置される転写ローラ２１により、用紙上に転写される。この際、中間転写ベルト１７と転写ローラ２１とは所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ２１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。更に、転写ローラ２１が前記ニップを定常的に得るために、転写ローラ２１若しくは中間転写ベルト駆動ローラ１７１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、又は発砲性樹脂ローラ等々）とする。
【００３８】
また、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄと接触することにより中間転写ベルト１７に付着したトナー、又は転写ローラ２１によって用紙上に転写が行なわれず中間転写ベルト１７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。したがって、これらのトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット１９によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット１９には、中間転写ベルト１７に接触するクリーニング部材として例えば、クリーニングブレードが備えられている。クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト１７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ１７２で支持されている。
【００３９】
給紙トレイ２０は、画像形成に使用する記録用紙を蓄積しておくためのトレイであり、印刷装置１の画像形成部１１１及び露光ユニット１１の下側に設けられている。また、印刷装置１の上部に設けられている排紙トレイ２９は、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。
【００４０】
また、本発明の印刷装置１には、給紙トレイ２０の記録用紙を転写ローラ２１又は定着ユニット２２を経由させて排紙トレイ２９に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ２０から排紙トレイ２９までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ２８ａ，２８ｂ、レジストローラ２３、転写ローラ２１、定着ユニット２２、記録用紙を搬送する搬送ローラ２７ａ〜２７ｈ等が配されている。
【００４１】
搬送ローラ２７ａ〜２７ｈは、記録用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ２８ａは、給紙トレイ２０の端部に備えられ、給紙トレイ２０から記録用紙を１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
【００４２】
また、レジストローラ２３は、用紙搬送路Ｓを搬送されている記録用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上のトナー像の先端と記録用紙の先端を合わせるタイミングで記録用紙を転写部（転写ローラ２１）に搬送する機能を有している。
【００４３】
定着ユニット２２は、ヒートローラ２４，加圧ローラ２５等を備えており、ヒートローラ２４及び加圧ローラ２５は、記録用紙を挟んで回転するようになっている。また、ヒートローラ２４は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ２５とともに記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、記録用紙に対して熱定着させる機能を有している。
【００４４】
なお、多色トナー像の定着後の記録用紙は、搬送ローラ２７ｈ，２７ｇ，２７ｃによって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ２９上に排出されるようになっている。
【００４５】
次に、記録用紙搬送経路を詳細に説明する。前記印刷装置１には予め記録用紙を収納する給紙トレイ２０が配置されると共に、ユーザが少数枚の印字を行なう時に給紙トレイ２０の開閉動作を行わなくてもよいように、給紙トレイ２０の他に手差しトレイ２６が配置されている。これら両方のトレイ２０，２６からの給紙を行なうために、各々ピックアップローラ２８ａ，２８ｂが配置され、各トレイ２０，２６から記録用紙を１枚ずつ搬送路に導くようになっている。
【００４６】
記録用紙の片面のみに印字を行なう片面印字が要求された場合、給紙トレイ２０から搬送される記録用紙は、搬送路中の搬送ローラ２７ａによってレジストローラ２３まで搬送され、記録用紙の先端と中間転写ベルト１７上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ２１に搬送され、記録用紙上に画像情報が書き込まれる。その後、記録用紙は定着ユニット２２を通過することによって記録用紙上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、搬送ローラ２７ｂを経て搬送ローラ２７ｃから排紙トレイ２９上に排出される。
【００４７】
他方、手差しトレイ２６に積載される記録用紙はピックアップローラ２８ｂによって給紙され、複数の搬送ローラ２７ｆ、２７ｅ、２７ｄを経てレジストローラ２３に到達し、それ以降は給紙トレイ２０から給紙される記録用紙と同様の経過を経て排紙トレイ２９に排出される。
【００４８】
また、印字要求内容が両面印字要求の時は、上述したように、片面印字が終了して定着ローラ２２を通過した記録用紙の後端が搬送ローラ２７ｃでチャックされ、排紙ローラが逆回転することによって搬送ローラ２７ｇ，２７ｈに導かれた後、レジストローラ２３を経て裏面印字が行われた後に排紙トレイ２９に排出される。
【００４９】
本発明のシアン、マゼンダ、イエロー、黒の各色トナーは、一般的な処方で製造される。用いられる色材は可視光域に吸収・反射特性を持つ有機顔料であり、より具体的にはシアン顔料は銅フタロシアニン系、マゼンダ顔料はジメチルキナクリドン系、イエロー顔料はベンズイミダゾロン系、黒顔料はカーボンブラック系といったいずれも市販されている一般的な有機材料である。
【００５０】
図２は本発明の実施の形態における印刷装置１の内部構成を示す機能ブロック図である。印刷装置１は、プリンタコントローラ１００、上述したような給紙、排紙、転写、定着等を行なう画像形成部１１１を含むプリントエンジン１１０、及び所定画像データに基づく印刷指示等を受け付ける操作パネル１２０を有する。プリントエンジン１１０と操作パネル１２０とが、プリンタコントローラ１００に接続されている。また、プリンタコントローラ１００には、ページ記述言語形式のデータを送信してくるホストコンピュータ２００が接続されている。
【００５１】
プリンタコントローラ１００は、プリンタコントローラ１００の各部を制御するＣＰＵ１０１、ホストコンピュータ２００から送られてくるデータ、印刷すべき画像データ、濃度補正情報などの各種データを一時格納するＲＡＭ１０２、印刷すべき画像データ及び出力（印刷）装置の特性データ（濃度、階調、ドット再現）を格納するＨＤＤ１０３、ホストコンピュータ２００との間でデータの送受信を行なうためのネットワークコントローラ１０４、及びプリントエンジン１１０を制御するためのビデオコントローラ１０５を有する。
【００５２】
また、プリントエンジン１１０は、印刷を行なうための画像形成部１１１、キャリブレーションを行なうための濃度センサ１１２、及び温湿度センサ１１３を有する。
【００５３】
従来から動作環境又は経時変化による変動する画像濃度の安定化のために、画像担持体に所定のパッチを形成し、これを濃度センサ１１２で読み取って、現像電圧又はレーザーパワー等のプロセス形成条件にフィードバックすることで、最大濃度又は中間調特性を補正する手段が用いられてきた。本実施の形態においても、画像担持体として中間転写ベルトを用いて、該中間転写ベルト上に所定の黒の中間調パッチを印字し、所定の処理にて黒の中間調を補正したのち、シアン、マゼンダ、イエローの補正を行なう。
【００５４】
本実施の形態における印刷装置１のプリントエンジン１１０は更に、画像処理部１１４を備える。画像処理部１１４は、外部（ホストコンピュータ２００）から入力された入力画像データに基づき、画像形成部１１１の特性に可能な限り合わせた画像データ（出力画像データ）を生成する。画像処理部１１４は、画像形成部１１１のスクリーンをシミュレートし、シミュレートによって得られたスクリーンを用いて画像データを生成する。これにより、画像形成部１１１の特性に合わせた最適な出力画像データを作成し、印刷結果の再現性を高めることが可能である。画像処理部１１４による処理の詳細は、後述する。
【００５５】
図３は、本実施の形態における印刷装置１のプリントエンジン１１０による出力画像データ生成処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００５６】
以下に示す処理手順は、ホストコンピュータ２００にて、ユーザからの原稿の印刷指示が入力されたことを契機に行なわれる。ホストコンピュータ２００は、ユーザからの印刷指示に従い、プリンタドライバを介して、印刷指示された画像のＲＧＢ画像データを印刷装置１へ送信する。
【００５７】
プリントエンジン１１０は、ホストコンピュータ２００から入力された画像データを取り込む（ステップＳ１）。前述したように、ホストコンピュータ２００から入力される画像データはＲＧＢ信号である。
【００５８】
プリントエンジン１１０の画像処理部１１４は、入力された画像データ（ＲＧＢ信号）を、ＣＭＹＫ信号のデータへ変換する色変換を行なう（ステップＳ２）。詳細には、画像処理部１１４は、画像形成部１１１のプリンタコントローラのファームウェアに実装してあるカラーマネジメントシステムを用いて、ＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイルのカラーテーブルに基づき色変換演算を実施する。
【００５９】
プリントエンジン１１０の画像処理部１１４は、ステップＳ２による色変換後の画像データに対し、階調補正処理を行なう（ステップＳ３）。詳細には画像処理部１１４は、画像形成部１１１の出力階調特性、出力条件又は出力モード等の条件に合わせて、出力階調のＬＵＴ（Look Up Table ）を補正する。出力階調特性は、経時変化、環境変化等により変動する。そこで画像処理部１１４は、自動的に、又はユーザの趣向を反映した設定を受け付けて出力階調が一定の状態になるように保つために、ＬＵＴを補正する。なおＬＵＴは、ＣＭＹＫ各色の諧調を調整するために予め記憶されてあるテーブル情報であり、画像処理部１１４は、条件に合わせて予め記憶されてあるテーブル情報を補正する。画像処理部１１４は、補正後のテーブル情報に基づき、入力画像データを補正する。
【００６０】
次に画像処理部１１４は、ステップＳ３の階調補正処理後の画像データに対し、中間調補正処理を行なう（ステップＳ４）。ステップＳ４において画像処理部１１４は、各色の階調に対応する中間調ディザパターンを画像に適用する。これにより、濃度変調で表わされるＣＭＹＫ画像データが、面積変調のデータに変換される。ステップＳ４の処理の詳細については、後述にて詳細を説明する。
【００６１】
画像処理部１１４は、中間調補正処理後の画像データを画像形成部１１１へ出力する（ステップＳ５）。
【００６２】
これにより画像形成部は、画像処理部１１４から得られた各種処理後の画像データに基づき、印刷を実行する。
【００６３】
本実施の形態における画像処理部１１４による中間調補正処理の詳細を説明する。図４は、本実施の形態における画像処理部１１４による中間調処理手順の一例を示すフローチャートである。図４のフローチャートに示す処理手順は、図３の処理手順の内のステップＳ４の中間調処理手順の詳細に対応する。
【００６４】
画像処理部１１４は、中間調スクリーンのスクリーン線数及び角度の指定を受け付ける（ステップＳ４１）。画像処理部１１４が、中間調スクリーンとして、網点型スクリーンを使用する場合は一般的に、２方向の角度及び線数の指定が必要である。また、画像処理部１１４が、中間調スクリーンとして、万線型スクリーンを使用する場合、１方向の角度及び線数の指定でよい。いずれの型の中間調スクリーンを使用するかは、画像形成部１１１の特性で定まるか、又は、シミュレート用に、いずれの型を用いるかの選択を受け付けてもよい。
【００６５】
ステップＳ４１における指定の受け付けは、画像処理部１１４から、プリンタコントローラ１００を介してホストコンピュータ２００にて印刷指示に係る設定画面を表示させ、設定画面上で行なう。他に、画像形成装置１の操作パネル１２０にて設定画面を表示し、指定を受け付けてもよい。指定の具体的な方法として画像処理部１１４は、スクリーン線数及び角度夫々について任意の数値の入力を受け付けてもよい。また画像処理部１１４は、ノーマル・高品質・高精細などの品質設定に各対応するスクリーン線数と角度とのセットを予め記憶しておき、設定画面にて上述の品質設定を受け付けてもよい。
【００６６】
なおステップＳ４１で指定されるスクリーン線数及び角度は、画像形成部１１１の出力特性、又は、出力画像の使用目的によって設定される。例えば、画像形成部１１１の出力特性として、ドット再現性が高く安定した特性を持つ場合、細かなスクリーン線数が採用される。これにより、ディテールの再現性が高まる。使用目的の例としては、グラフィックス、ＣＡＤ、写真画像、光沢紙への画像印刷、画像及びテキストの混合等が挙げられる。これらの設定、及び画像形成部１１１の特性に応じたスクリーン線数及び角度を予め記憶しておき、ホストコンピュータ２００又は操作パネル１２０にて使用目的の選択を受け付けて、選択された使用目的によって自動的にスクリーン線数及び角度が指定されるようにしてもよい。また、プルーフ画像を確認するという目的の場合、画像形成部１１１以外の特定の印刷画像形成装置におけるスクリーンの線数、及び角度の設定を用い、前記特定の印刷画像形成装置による印刷結果をシミュレートする場合がある。この場合は、当該特定の印刷画像形成装置のスクリーン線数及び角度の入力を受け付ける。
【００６７】
次に画像処理部１１４は、ステップＳ４１で受け付けたスクリーン線数及び角度に基づき、ハーフトーンセルを配置する中心座標を算出する（ステップＳ４２）。
【００６８】
ステップＳ４１では、スクリーン線数及び角度について任意の数値の入力を受け付けてもよいとした。しかしながら、実際に印刷を行なう印刷装置１は、有限の解像度を持ち、任意のスクリーン線数及び角度を設定することは不可能である。特に、電子写真方式では、画像形成部１１１は上述したようにＬＳＵを用いた露光ユニット１１を用いるが、ＬＳＵの駆動回路、感光体のコスト及び特性等の制約により、解像度が６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉ、又は２４００ｄｐｉ等に限定されること多い。この場合、任意に受け付けたスクリーン線数及び角度を同時に満たすことが難しい。そこで、画像処理部１１４は、画像形成部１１１の解像度にて、指定されたスクリーン線数及び角度に近い座標系を算出する。画像処理部１１４は、使用されるプリンタ記述言語に基づく一般的な有理正接の条件に従って算出する。
【００６９】
なお、ステップＳ４２では、適宜算出するようにしてもよいが、予め、画像形成部１１１に適したスクリーン線数及び角度の組み合わせを予めデータベースとして記憶しておき、ステップＳ４１で指定されたスクリーン線数及び角度に最も近い組み合わせを参照し、当該組み合わせに対応する中心座標を特定するようにしてもよい。
【００７０】
画像処理部１１４は、ドットの成長方法を選択する（ステップＳ４３）。後述するようにハーフトーンセル内のドットを等価に埋める必要があるため、個別ドットの成長が略等価であることが必要である。具体的には、多値閾値によるディザ処理方式の内、ハーフトーンセル内のドットが同時に同じ閾値にて成長する面順次方式か、又は、２値若しくは多値閾値の誤差拡散方式などから、最適な方法が指定される。
【００７１】
次に画像処理部１１４は、ハーフトーンセルの形状を選択する（ステップＳ４４）。画像処理部１１４は、ハーフトーンセルの形状として、外郭と大きさを指定する。外郭としては、好適には円形、楕円形、又は正方形が用いられ、入力階調値に応じて形状が変化する。
【００７２】
ステップＳ４４において具体的には、低濃度部（入力階調値が所定値よりも小さい部分）は、比較的小径の円形が用いられる。中濃度部（入力階調値が前記所定値よりも大きい所定範囲内の部分）は、画像面積の半分を占めるように、比較的中面積の矩形が市松模様上に配置される形状が用いられる。高濃度部（入力階調値が前記所定範囲の上限よりも大きい部分）は、低濃度部で用いられた小径の円形を判定させた形状が用いられる。なお、用いられる形状はこの限りではない。また、濃度の切り替えも、低・中・高の３段階に限られない。
【００７３】
次に画像処理部１１４は、ステップＳ４２で算出されたハーフトーンの中心座標と、ステップＳ４４で選択されたハーフトーンセルの形状に基づき、入力画像データの全階調値に対する閾値テーブルを作成する（ステップＳ４５）。画像処理部１１４はステップＳ４５において、閾値テーブルとして、起点座標（中心座標）から順次画素に対応して、各画素の閾値を記述し、ハーフトーンマトリクス内の前画素の閾値を定義する。画像処理部１１４は、２値のハーフトーンを用いる場合、各画素に１段階の閾値を定義するが、多値のハーフトーンを用いる場合、各画素に多段階の閾値を定義する。
【００７４】
画像処理部１１４は、ステップＳ４５で作成した閾値テーブルを一時的に記憶し（ステップＳ４６）、記憶した閾値テーブルを参照してディザ処理を行ない、中間調ディザパターンを用いた中間調画像へ変換し（ステップＳ４７）、処理を図３のフローチャートにおけるステップＳ５へ戻す。
【００７５】
なお、上述の図４のフローチャートに示した手順では、ステップＳ４１〜Ｓ４４を順次行なう構成とした。しかしながら本発明はこれに限らず、ステップＳ４３及びステップＳ４４は、ステップＳ４１及びステップＳ４２と並列的に処理が行なわれる構成としてもよいし、ステップＳ４１及びステップＳ４２よりも前に行なわれてもよい。つまり、ステップＳ４１及びＳ４２との順番の前後は問わない。
【００７６】
上述した画像処理部１１４による中間調補正処理によって得られる中間調ディザパターンの内容を、具体例を挙げて説明する。
【００７７】
図５は、本実施の形態の画像処理部１１４で算出されるハーフトーンセルの中心座標の例を示す例示図である。図５の座標軸は、出力画像データの水平方向及び垂直方向であり、基準画素ｐ０の座標を原点とし、垂直方向を角度の基準とする。図５には、後述するように求められる各ハーフトーンセルの中心座標の基準となる基準画素ｐ１及びｐ２のｐ０に対する位置（座標）が示される。
【００７８】
画像処理部１１４は例えば、図４のフローチャートに示した処理手順のうちのステップＳ４１にて、スクリーン線数＝１４０ＬＰＩ（Line Per Inch ）、角度＝６０度の指定を受け付ける。なお以下の例では、画像形成部１１１の出力解像度は１２００ｄｐｉとする。
【００７９】
画像処理部１１４は、ステップＳ４２にて、指定されたスクリーン線数及び角度に最も近いハーフトーンセルの中心座標を算出する。出力解像度１２００ｄｐｉの場合、図５に示すように、スクリーン線数が１３４．１６ＬＰＩ、スクリーン角度が６３．４４度のｐ１（８，４）と、スクリーン線数が１３４．１６ＬＰＩ、スクリーン角度が−２６．５６度であるｐ２（−４，８）（単位は画素）が特定される。スクリーン線数及びスクリーン角度は夫々、出力解像度を用いて以下の式１及び式２で求められる。全てのハーフトーンセルの中心座標は、基準座標ｐ０、ｐ１、ｐ２を基準に算出される。
【００８０】
【数１】
2014075754.tif 000003
【００８１】
図６〜図８は、本実施の形態における画像処理部１１４で指定されるドット成長方法の例を示す説明図である。図６に方法Ａ、図７に方法Ｂ、図８に方法Ｃを示している。いずれの方法においても、入力階調値に応じて、閾値は変化するので、夫々低濃度部における成長例、及び、中濃度部における成長例を、図の上下で例示している。
【００８２】
図６の方法Ａは、２つの閾値に基づき、同一閾値が市松模様状に配置される成長方法である。方法Ａでは、ハーフトーンセル内の各ドットの濃度は濃度差を持ち、等価ではない。しかしながら、印刷結果では個別のドットは、人間には視認できず、また、近傍のドットゲインの影響を受けて見えるので、全ドットが略等価に見える。
【００８３】
図７の方法Ｂは、入力値に応じた多段階の閾値を持つ濃度変調とする成長方法である。図７に示すように方法Ｂでは、全面が同一の濃度となる。
【００８４】
方法Ｃは、図８に示すように、３つの閾値を持ち、誤差拡散によって成長する成長方法である。方法Ｃでも、ハーフトーンセル内の各ドットの濃度は濃度差を持ち、等価ではない。しかしながら、印刷結果では個別のドットは、人間には視認できず、また、近傍のドットゲインの影響を受けて見えるので、全ドットが略等価に見える。
【００８５】
画像処理部１１４は例えば、図４のフローチャートに示した処理手順のうちのステップＳ４３にて、図６〜図８に示した方法Ａ〜Ｃから、最適な方法を指定する。
【００８６】
図９は、本実施の形態における画像処理部１１４にて指定されるハーフトーンセルの形状の例を示す説明図である。画像処理部１１４は、入力階調値に応じて、低濃度部、中濃度部、高濃度部に判別し、各濃度部に対応して異なる形状を指定する。図９では、図中左側に低濃度部で指定される形状、右側に高濃度部で指定される形状を示し、図中上部から下部へ、各濃度部における入力階調値に応じた閾値が低い値から高い値へ変化する様子を示している。なお、高濃度部ほど面積は大きい。
【００８７】
図９に示すハーフトーンセルにおけるドット成長方法は、図６の方法Ａの市松模様状の閾値を使用したディザパターンを利用している。画像処理部１１４は、ステップＳ４４における形状の指定において、入力階調値が低濃度部であるか、中濃度部であるか、高濃度部であるかに応じて、図９に示すように夫々異なる形状を指定し、ステップＳ４３で指定された成長方法にて、ステップＳ４２で算出された中心座標を中心とするハーフトーンセル内の各ドットの閾値テーブルを作成する。なお、閾値テーブルは、Ｍ×Ｎの矩形の閾値テーブルとして一時記憶する。
【００８８】
このように、指定されたスクリーン線数及び角度（品質の設定）に応じて、適切なハーフトーンセルをシミュレートして作成することができ、条件に適応した中間調処理を行なうことが可能となる。
【００８９】
なお、図９では図示しないが、低濃度部の濃度高における形状と、中濃度部の濃度低における形状との接続部、又は中濃度部の濃度高の形状と、高濃度部の濃度低の形状との接続部では、外郭を形成するドットの数を段階的に増加させて外郭形状を変化させるとよい。これにより、滑らかな階調変化を表現することが可能となる。
【００９０】
上述した画像処理部１１４による処理は、一連の処理として実行されるように記載した。しかしながら、画像処理部１１４は、図４のフローチャートにおける各ステップを夫々実行するハードウェアロジックによって構成されてもよい。ハードウェアロジックによって構成されることによって高速処理が期待できる。
【００９１】
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９２】
１  印刷装置
１１０  プリントエンジン
１１１  画像形成部
１１４  画像処理部
【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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