(57)【要約】【課題】ディザパターンとの干渉によりドットが描画されずに色再現が悪くなってしまうことを防止する。【解決手段】ハーフトーンスクリーニングでは色版ごとに異なるディザパターンを持つ（シアン：１５°、マゼンタ：７５°、イエロー：０°、黒：４５°）ことから、干渉する色版のディザに代えて異なる色版のディザを使用することによって干渉の発生を抑制するようにした。すなわち、Ｃｙａｎ：１５°のスクリーン角の色版で干渉が生じた場合には、シアンに対してイエローの色版、マゼンタ、あるいは黒の色版のいずれかを使用すれば、１５°というスクリーン角とは異なるスクリーン角のディザパターンによりハーフトーン処理が行え、スクリーン角１５°で生じていた干渉の発生を抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディザパターンを使用して中間調を表現するためのハーフトーンスクリーニング方法において、
アプリケーションが使用する描画パターンとハーフトーンディザパターンとが干渉する色版のディザパターンを、前記アプリケーションが使用する描画パターンと干渉しない他色用ディザパターンで代用することを特徴とするハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項２】
前記他色用ディザパターンをさらに横軸あるいは縦軸に関して反転させて使用することを特徴とする請求項１記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項３】
前記他色用ディザパターンをさらに所定角回転させて使用することを特徴とする請求項１記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項４】
ディザパターンを使用して中間調を表現するためのハーフトーンスクリーニングを行う画像処理装置において、
アプリケーションが使用する描画パターンとハーフトーンディザパターンとが干渉する色版のディザパターンを、前記アプリケーションが使用する描画パターンと干渉しない他色用ディザパターンに代えて使用し、階調処理を実行する画像処理手段を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、前記他色用ディザパターンをさらに横軸あるいは縦軸に関して反転させて使用することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記他色用ディザパターンをさらに所定角回転させて使用することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルハーフトーンスクリーニング方法に係り、特にアプリケーションが使用するパターンとハーフトーンスクリーンディザの干渉を低減するハーフトーンスクリーニング方法およびこのスクリーニング方法を実施する画像処理装置、並びにこの画像処理装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷画像において、ディジタル的にハーフトーン画像を得るハーフトーン処理では、ディザマトリクスを用いたマスキング処理が行なわれる。マスキング処理は、あらかじめ用意したディザマトリクスと入力画像を画素ごとに比較演算し、その比較結果によりその画素を白黒のいずれかの値に振分けるものである。このマスキング処理のことはディザ処理、しきい値処理とも呼ばれている。この処理は公知のものである。
【０００３】
ここで簡単に４×４画素（４行４列画素）のディザマトリクスを使用して行われるマスキング処理について説明する。最大１６階調を表現するディザマトリクスのパターンの一例を図６に示す。図６（ａ）はドットが集中する渦巻型のディザマトリクスのパターンであり、図６（ｂ）はドットが分散するバイエル（Bayer）型のディザマトリクスのパターンである。このようなディザマトリクスを、濃淡画像に適用してマスキング処理を行なうことによりハーフトーン画像（擬似濃淡画像）を得ることができる。
【０００４】
マスキング処理過程を機能ブロック図として図７に示す。図７において、３１０はディザマスク、３２０はしきい値処理部（ハーフトーン処理部）、３３０は濃淡画像、３４０は擬似濃淡画像である。ディザマスク３１０に基づいたマスキング処理をしきい値処理部３２０が濃淡画像に対して行なうことにより擬似濃淡画像を得ることができる。なお、図７におけるしきい値処理部３２０は、濃淡画像の座標（ｉ，ｊ）の画素値に対してディザマスクのサイズ（Ｋ，Ｌ）による剰余演算（ｉｍｏｄＫ，ｊｍｏｄＬ）で与えられる座標のマスク画素値を対応させる処理を、濃淡画像３２０の全体（全座標）に対して循環的に行なう処理のことである。
【０００５】
一方、この種の技術として、例えば特許文献１あるいは２に開示された発明が公知である。このうち、特許文献１には、複数のブラシパターンを格納するブラシパターン格納部と、所定のレベルを有するディザパターンを格納するディザパターン格納部と、このディザパターンのレベルを判定するレベル判定部と、ブラシパターン格納部に格納されたブラシパターンとレベル判定部により判定されたディザパターンから、ブラシパターンの座標原点の移動量を算出する原点移動量演算回路と、この原点移動量演算回路により演算された移動量により、ブラシパターンの座標原点を移動するブラシパターン移動回路と、このブラシパターン移動回路により移動されたブラシパターンにより、ディザパターンをマスキングするマスキング回路から構成機種固有のディザが最初にＯＮとなる位置にブラシパターンを原点移動させることにより、干渉が起こらなくするようにした技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ディザパターン選択部はＲＯＭに格納され、複数のディザパターンの中から網掛けパターンに最適なディザパターンを選択し、ディザ処理部は指定された色をディザパターンによりディザ処理しカラーデータを生成し、ディザパターン格納部は複数のディザパターンを格納し、カラーデータ格納部はディザ処理部において生成されたカラーデータを格納し、指定された網掛けパターンに応じて、複数のディザパターンから最適なディザパターンを選択することにより、網掛けパターンとディザパターンとの干渉を軽減するようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８１５５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５２５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
デジタルハーフトーンによるスクリーニングでは、特にハイライト部において、アプリケーションが使用するパターンと出力デバイスが使用するディザパターンの干渉（パターン同士が全く重ならない）によりドットが描画されずに色再現が悪くなってしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、前記干渉によりドットが描画されずに色再現が悪くなってしまうことのないスクリーニング方法、及びこの方法を適用した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、第１の手段は、ディザパターンを使用して中間調を表現するためのハーフトーンスクリーニング方法において、アプリケーションが使用する描画パターンとハーフトーンディザパターンとが干渉する色版のディザパターンを、前記アプリケーションが使用する描画パターンと干渉しない他色用ディザパターンで代用することを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記他色用ディザパターンをさらに横軸あるいは縦軸に関して反転させて使用することを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第１の手段において、前記他色用ディザパターンをさらに所定角回転させて使用することを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、ディザパターンを使用して中間調を表現するためのハーフトーンスクリーニングを行う画像処理装置において、アプリケーションが使用する描画パターンとハーフトーンディザパターンとが干渉する色版のディザパターンを、前記アプリケーションが使用する描画パターンと干渉しない他色用ディザパターンに代えて使用し、階調処理を実行する画像処理手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、第４の手段において、前記画像処理手段は、前記他色用ディザパターンをさらに横軸あるいは縦軸に関して反転させて使用することを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第４の手段において、前記画像処理手段は、前記他色用ディザパターンをさらに所定角回転させて使用することを特徴とする。
【００１５】
第７の手段は、第４ないし第６のいずれかの手段に係る画像処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ディザパターンとの干渉によりドットが描画されずに色再現が悪くなってしまうことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は従来から実施されている一般的なアプリケーションからの色指定と色調整の流れ（カラーパス）を示す説明図である。同図に示すカラーパスはMicrosoft Windows（登録商標）環境における一般的なカラープリンタのカラーパスであって、現在、インクジェット式やレーザ式のプリンタにおいても図１に示すような同じカラーパスとなっている。
【００１９】
このようなカラーパスを有するカラープリンタでは、Windowsアプリケーション１００からプリント要求されたデータは、WindowsがインストールされているコンピュータＰＣのＯＳ（Operation System)１１０へ渡され、ＯＳ１１０からプリンタドライバ１２０へと渡される。プリンタドライバ１２０内には、色調整部１２１とカラーマッチング部１２２が設けられ、色調整部１２１では、彩度調整、カラーバランス調整、コントラスト調整、といった画像全体にかかる一般的な色調整機能をユーザが使用可能な形で提供され、カラーマッチング部１２２では複数のカラープロファイル１２３が用意され、カラープロファイル１２３を指定することによりカラーマッチングが取られる。
【００２０】
アプリケーション１００からプリンタドライバ１２０に渡されるデータは一般的にＲＧＢ  ８ｂｉｔデータであり、プリンタドライバ１２０はこのデータに対して指定された色調補正やカラーマッチングを行う。この場合、プリンタドライバ１２０が参照するカラープロファイル１２３はＲＧＢからＲＧＢ（ＲＧＢ  ｔｏ  ＲＧＢ）に変換するカラープロファイルである。ただし、これらの色調補正やカラーマッチングはカラープリンタＰＲ本体側で行うように構成される場合もある。
【００２１】
続いて、プリンタドライバ１２０は、カラープロファイル１２３を参照して変換したＲＧＢ  ８ｂｉｔデータをプリンタＰＲ本体のプリンタコントローラ（画像処理部）１３０にイーサネット（登録商標）あるいはその他の通信手段１４０を使用して転送する。プリンタＰＲ本体のコントローラ１３０は受け取ったＲＧＢ  ８ｂｉｔデータをＫ生成部１３１でプリンタＰＲ（プリントエンジン１３４）の色空間であるＣＭＹＫ  ８ｂｉｔのデータに変換する。Ｋ生成部１３１では、既知の技術であるＢＧ／ＵＣＲやＧＣＲを利用してＲＧＢ空間からＣＭＹＫ色空間への変換を行う。次いで、γ変換部１３２において、前記Ｋ生成部１３１でＲＧＢからＹＭＫＣに変換されたＣＭＹＫデータのそれぞれに対して、プリントエンジン１３４ごとに設定されているトーン調整を行うためのγカーブ（γテーブル）１３２ａを参照してγ変換が行われる。
【００２２】
最後に、γ変換されたＣＭＹＫ  ８ｂｉｔデータに対して１ｂｉｔの階調表現しかできないプリンタエンジン１３４で出力するために、階調変換部１３３でＣＭＹＫ  １ｂｉｔデータに変換する。その際、階調変換部１３３では、ディザ法を利用してＣＭＹＫ  １ｂｉｔデータへの変換を行うが、その際、例えばディザパターン１３３ａを参照する。プリンタエンジン１３４は受け取ったＣＭＹＫ  １ｂｉｔデータを使用して作像し、用紙などの記録媒体にカラー画像が印刷される。
【００２３】
なお、ここでは、例として、プリンタドライバ１２０内でカラーマッチング処理までを行い、それ以降をプリンタ１３０内で行うものを示したが、カラーマッチング処理部１２２から階調処理部１３３までの間のどこにプリンタドライバ１２０とプリンタ１３０の境界があってもかまわない。
【００２４】
ところで、前記階調処理部１３３で使用されるディザパターンのうち、規則的ハーフトーンディザにおいては、どのようなディザパターンでも、必ず干渉を起こしてしまうアプリケーションのパターンが存在する。図２の例では、図２（ｂ）に示したディザに図２（ａ）に示すようなパターン（ここでは、閾値となる濃度を０−５で表している）が適用される場合、濃度が４以下の状態ではパターンは全く描画されないということになってしまう。このような干渉は、パターンとディザのサイズや角度、またはパターン自体を比較することによって知ることができる。なお、濃度４以下の状態でパターンが全く描画されないことは、前記図７及び図８を参照して説明した従来例で、“０”を白、“１”を黒として場合に対応する。従来例の場合には、“０”を黒、“１”を白としているが、いずれにしても、白か黒だけになってしまいう。
【００２５】
前記干渉が発生していることが判別した場合、これを避けるためには、干渉するパターンと異なる例えば図３に示すようなディザパターンを使用すればよいのであるが、干渉しないような複数のパターンをやみくもに増やして用意したのでは、システムが必要とするメモリ量を増加させることになってしまう。すなわち、システムが有するＲＯＭのうちパターンが占有する記憶領域が増加し、システムが使用できるメモリ量が少なくなってしまう。
【００２６】
そこで、本実施形態では、通常、ハーフトーンスクリーニングでは色版ごとに異なるディザパターンを持つ（例：シアン（Ｃｙａｎ）：１５°、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）：７５°、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）：０°、黒（Ｂｌａｃｋ）：４５°）ことから、干渉する色版のディザに代えて異なる色版のディザを使用することによって干渉の発生を抑制するようにした。すなわち、Ｃｙａｎ：１５°のスクリーン角の色版で干渉が生じた場合には、シアンに対してイエローの色版、マゼンタ、あるいは黒の色版のいずれかを使用すれば、１５°というスクリーン角とは異なるスクリーン角のディザパターンによりハーフトーン処理が行え、スクリーン角１５°で生じていた干渉の発生を抑制することができる。
【００２７】
ここで、アプリケーションなどで用意されている塗りつぶしパターンの形状は、傾き０°（直交十字）や４５°（斜線）の角度を持ったドット配置などで描画されている場合が多いことから、これらに干渉しやすいＹ版やＫ版から干渉の判定を行うことで判定に要するコストを下げることができる。ただし、干渉しない色版のディザパターンを２色以上の版で使用することになるために、色ずれや色ムラの影響を受けやすくなってしまうという問題がある。
【００２８】
そこで、前記色ずれや色ムラの影響を受けやすくなるという問題を解消するために、適用したディザパターンを反転または回転させ、前記色版を代えた元のディザとは異なる角度（スクリーン角）にするようにした。これにより、してしまうという方法を採用した（図４）。これにより色むらと、干渉への対策を同時に取ることができる。
【００２９】
すなわち、図４（ａ）のディザパターンでは、Ｃｙａｎ／Ｂｌａｃｋ：１５°、Ｍａｇｅｎｔａ／Ｙｅｌｌｏｗ：７５°にスクリーン角が設定されているものを、図４（ｂ）のディザパターンでは、Ｃｙａｎ：１５°、Ｂｌａｃｋ：−１５°、Ｍａｇｅｎｔａ：７５°、Ｙｅｌｌｏｗ：−７５°というように図４（ａ）からＢｌａｃｋの色版のスクリーン角を反転させて−１５°とし、Ｙｅｌｌｏｗの色版のスクリーン角を反転させて−７５°としている。この場合、図３（ａ）に示したスクリーン角のディザパターンを記憶しているだけでよく、ＢｌａｃｋとＹｅｌｌｏｗの場合は、ＣｙａｎとＭａｇｅｎｔａの色版を図３において横軸あるいは縦軸に関して反転させればよい。この反転は座標変換により演算で実行される。また、反転に代えて回転させることもできる。この回転も座標変換により行われる。いずれにしても、干渉を防止するためのディザパターンを特別に用意する必要はない。
【００３０】
この反転や回転、あるいは他の色版への変更は、例えばパーソナルコンピュータＰＣの操作部（キーボードあるいは設定画面）からユーザが指示することによりプリンタドライバ１２０を介して行われる。
【００３１】
アプリケーションパターンとディザパターンとの干渉の判定は、ユーザが目視で行うことが一般的であるが、印字された用紙をスキャナで読み取り、印字されたドットの配置や量から画像処理装置やＰＣによって行うようにすることも可能である。なお、画像処理装置やＰＣによって判定する場合には、アプリケーションのパターンのサイズやパターンの内容、あるいはこれらの組み合わせに基づいて行われる。その際、例えば、前記パターンのサイズや内容に基づいて読み取りデータの所定の要素に対して予め閾値を設定し、この閾値との対比により干渉の発生の有無を判定する。目視の場合は、干渉した箇所には画像データ値が“０”となり、不自然な画像となることから、容易に判定することが可能となる。もし、干渉が生じていたとしても、目視で不自然でなければプリントアウトして使用できるので、干渉なしと判定すればよい。
【００３２】
図５は４色の画像形成手段を有する電子写真方式のプリンタの一例の概略構成を示す図である。同図において、プリンタＰＲは、作像系、書き込み系、転写系、定着系、給紙系、両面給紙系及び排紙系の各部から構成されている。
【００３３】
作像系は、感光体ベルト２１５、感光体ベルト２１５を帯電させる帯電ユニット２０５、各色潜像を現像するマゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）現像器、シアン（Ｃｙａｎ）現像器、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）現像器、及びブラック（Ｂｌａｃｋ）現像器からなる現像ユニット２０２、感光体ベルト２１５上の残留トナーを除去する感光体クリーニングユニット２０３、及び次の現像サイクルで感光体ベルト２１５を再使用するために感光体ベルト２１５上を除電する除電ユニット２０４からなる。
【００３４】
書き込み系は、図示しない書き込み画像処理回路、第１及び第２の２個のレーザダイオード、ポリゴンミラーを含む書き込み光学系、及び同期検知ユニットを備えた書込ユニット２０１からなり、帯電ユニット２０５によって帯電された前記感光体ベルト２１５に光書き込み（露光）を行い、各色毎の潜像を形成する。
【００３５】
転写系は、中間転写ベルト２０６、中間転写ベルト２０６に対して感光体ベルト２１５からトナー像を転写させる１次転写ブラシ２０８、中間転写ベルト２０６に転写されたトナー像を用紙（転写材）に転写させる２次転写ローラ２１０、転写後残留したトナーを除去するクリーニングブラシローラ２０７からなる。
【００３６】
定着系は前記２次転写ローラ２１０の用紙搬送方向下流側に設けられた定着ベルト方式の定着ユニット２１１からなり、加熱と加圧によりフルカラーの画像を用紙上に定着させる。
【００３７】
給紙系は、画像形成に供される用紙を収納する給紙トレイ２０９、給紙トレイ２０９から用紙を引き出し、搬送路２１８側に送り込む給紙ローラ２１６、搬送路２１８で用紙を搬送する搬送ローラ２１７及び前記２次転写ローラ２１０が配置された２次転写部における中間転写ベルト２０６上の画像先端とタイミングをとって用紙を送り出すレジストローラ２１９からなる。
【００３８】
両面給紙系は、分岐ユニット２１２及びスイッチバック経路２２２を有する両面ユニット２２１からなる。分岐ユニット２１２は、分岐爪２２０を備え、定着された用紙を排紙系の搬送路と両面ユニット２２１側へ搬送するための搬送路との切り換えを行う。両面ユニット２２１は、分岐ユニット２１２から用紙を搬入し、スイッチバック経路２２２に導く用紙搬入路２２３、用紙搬入路２２３からスイッチバック経路２２２に搬入された用紙をスイッチバックさせるスイッチバックローラ２２４、及びスイッチバックローラ２２４から分岐爪２２５を介して再度２次転写ローラ２１０側に用紙を導く搬送路２２６を備え、用紙搬送路２２６は前記レジストローラ２１９のニップに両面ユニット２２１で反転した用紙を導く。なお、用紙搬送路２２６には、用紙搬送のための複数の搬送ローラ対２２７が設けられている。
【００３９】
排紙系は、排紙トレイ２２８及び分岐ユニット２１２から排紙トレイ２２８に用紙を排出する排紙ローラ２２９からなる。
【００４０】
このように構成されたプリンタの動作は大略以下のようになる。
【００４１】
書込ユニット２０１から露光されるレーザ光によって感光体ベルト２１５上に潜像を形成し、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の現像器を含む現像ユニット２０２によりトナー現像を行う。また、帯電ユニット２０３、除電ユニット２０４、感光体クリーニングユニット２０５によって、感光体の除／帯電を行い、感光体のクリーニングも実行する。この後、中間転写ベルト２０６、クリーニングブラシローラ２０７、１次転写ブラシ２０８によって中間転写ベルト２０６への中間転写を行い、中間転写ベル２０６上の画像を給紙トレイ２０９から給紙された用紙に２次転写ローラ２１０によって転写し、用紙上に画像を形成する。
【００４２】
用紙上に形成された画像は、定着ユニット２１１により熱定着が行なわれ、分岐ユニット２１２を通り、本体への排紙、もしくは図５の場合は両面ユニット２２１へのいずれかの排紙経路を通る。以上の一連の動作によって、ホストコンピュータＰＣからプリンタコントローラ１３０を介して入力された印字データに基づいた印刷が行なわれる。
【００４３】
なお、ここでは、プリンタとして電子写真方式のものを例示しているが、インクジェット方式をはじめ公知の方式のプリンタエンジンを備えたプリンタが使用される。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、アプリケーションが使用する描画パターンとハーフトーンディザパターンとの干渉を低減するために必要以上のディザパターンを持たずに干渉を低減することができる。その結果、メモリ必要量を抑えることが可能となる。
【００４５】
また、アプリパターンと干渉する色版のディザパターンを、アプリパターンと干渉しない他色用ディザパターンで代用することにより、特別なパターンを用意しなくともアプリケーションが使用する描画パターンとハーフトーンディザパターンとの干渉を低減することができる。
【００４６】
また、干渉回避のために他の色版へも使用されるディザパターンを、さらに反転し、あるいは回転させることにより、色ずれ、色むら、さらにはモアレの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来から実施されている一般的なアプリケーションからの色指定と色調整の流れ（カラーパス）を示す説明図である。
【図２】アプリケーションパターンとディザパターンの干渉について説明するための図である。
【図３】アプリケーションパターンに対して干渉しないディザパターンの例を示す図である。
【図４】色版のスクリーン角の相違、及び反転の状態を示す図である。
【図５】本発明が適用されるカラープリンタの一例を示す図である。
【図６】ディザパターン（ディザマトリクス）の例を示す図である。
【図７】マスキング処理過程を説明するための機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  アプリケーション
１１０  ＯＳ
１２０  プリンタドライバ
１３０  プリンタコントローラ（画像処理部）
１３３  階調処理部
１３３ａ  ディザパターン
１３４  プリンタエンジン
ＰＣ  ホストコンピュータ
ＰＲ  プリンタ
【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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