(57)【要約】【課題】  発光素子の実装精度のばらつきにより局所的に出現する光量ムラを混色画像で目立たないようにすることで画像品質の向上をはかる。【解決手段】  スクリーン角度は維持して互いにスクリーン線数を異ならせることで、２色の重なり位置が若干副走査方向から傾いた角度を持たせる。また、複数色のスクリーンの一方はスクリーン角が副走査方向に対して対称なスクリーンに対して主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面積階調スクリーン処理により複数色の中間調を重ねて表現する画像形成装置に用いられる画像形成方法であって、
画像の色信号を色空間信号に変換する第１のステップと、
該変換した色空間信号の濃度を補正する第２のステップと、
該各色空間信号の濃度に対して、スクリーンの角度が副走査方向に対して対称で、これらのスクリーン線数がそれぞれ異なる線数で記憶されたディザテーブルから、各色空間信号ごとのスクリーンを生成する第３のステップと、
該生成された各色空間信号ごとのスクリーンに基づいて、画像を形成する第４のステップと、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記ディザテーブルに格納されるスクリーンの一方は、前記スクリーン角が前記副走査方向に対して対称なスクリーンに対し、主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させたものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
４以上の複数色を重ねて印刷する画像形成装置において、少なくともスクリーン角度が副走査方向に対称な２組４種類のスクリーンを使用し、そのスクリーン角がθ1と−θ1、θ2と−θ2で、θ1≠θ2かつθ1・θ2＞０の関係を持つ場合の画像形成方法であって、
前記第１のステップは、
前記スクリーン角θ1のスクリーン線数がスクリーン角−θ1のスクリーン線数よりも大きい場合、前記スクリーン角θ2のスクリーン線数がスクリーン角−θ2のスクリーン線数よりも小とし、
前記スクリーン角θ1のスクリーン線数がスクリーン角−θ1のスクリーン線数よりも小さい場合、スクリーン角θ2のスクリーン線数がスクリーン角−θ2のスクリーン線数よりも大とするサブステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
面積階調スクリーン処理により複数色の中間調を重ねて表現する画像形成装置であって、
画像の色信号を色空間信号に変換する色空間変換部と、
該変換した色空間信号の濃度を補正する濃度補正部と、
該各色空間信号の濃度に対して、スクリーンの角度が副走査方向に対して対称で、これらのスクリーン線数がそれぞれ異なる線数で記憶されたディザテーブルと、
該ディザテーブルに基づいて、各色空間信号ごとのスクリーンを生成するスクリーン生成部と、
該生成された各色空間信号ごとのスクリーンに基づいて、網点画像を形成する画像形成部と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
感光体表面を露光するための複数の発光素子が配列された露光手段と、
を具備することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光手段は、複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤプリントヘッドであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
転写媒体にインクを吹き付ける複数のノズルが配列された液体吐出手段と、
を具備することを特徴とする請求項４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、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ等、走査型の画像入出力装置に用いて好適な、画像形成方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリンタは、ＰＣ（Personal Computer）等上位装置によって生成される色データを受信したとき、以下に示す、色空間変換、濃度補正、ドット形成の３段階の処理ステップを実行することによって色変換処理を実行する。
具体的に、色空間変換処理ステップではＬＵＴ（Look Up Table）を参照して入力データを出力カラーデータに変換し、濃度補正処理ステップでは、入力される前記出力カラーデータをγテーブルにより線形に階調変化するように補正し、ドット形成処理ステップでは、ドット成長の構造が記憶されたスクリーン（ディザテーブル）から、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各データに対してどのようにしてドットを形成するかを決定するためのスクリーン処理を実行する。
【０００３】
上記したドット形成処理において、従来、正方格子配列の第１の直交スクリーン（スクリーン角θ）とそれと鏡像のスペクトル配置を持つ正方格子配列の第２の直交スクリーン（スクリーン角−θ）と前記２種類に対して異なる傾きを持つ第３の直交スクリーンを持つデジタルハーフトーンスクリーンを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。電子写真方式のデジタルカラー機においては一般的にモアレ（干渉縞）対策としてスクリーン角が互いに鏡像の位置配列である正方格子の２種類のスクリーンを用いてハーフトーンの混色を行っている。
【０００４】
また、ＬＥＤ（Light Emitted Diode）プリントヘッド等の固体走査型の露光装置を用いた画像形成装置において、発光素子の光量ムラに周期性に着目して光量補正データに周期性を持たせ、これらの補正データに基づいて各素子の光量を補正し、全ての発光素子の光量が同じになるようにした画像形成装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−３３６５４９号公報
【特許文献２】特開平１０−２９７０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した画像形成装置によれば、ＬＥＤプリントヘッドでは、構造的な問題で発光素子の実装精度のバラツキにより局所的に現れる光量ムラがある。このムラはＬＥＤプリントヘッドの特定の位置に発生するものの、必ず発生するわけではなく周期性は見られない。１ドラム方式のフルカラー印刷写機においては、１本のＬＥＤプリントヘッドを共通の露光手段として用いるために発光素子の実装精度に起因するムラが全色同じ位置に影響する。またタンデム方式のフルカラー印刷機においても複数の同じ構造のＬＥＤプリントヘッドを用いるため、異なる色でも上記したムラが偶然にも重なることがある。
【０００６】
このような画像形成装置に、上記した特許文献１に開示された正方格子配列の第１の直交スクリーン（スクリーン角θ）と、それと鏡像のスペクトル配置を持つ正方格子配列の第２の直交スクリーン（スクリーン角−θ）を用いると、これら２種類のスクリーンは必然的にスクリーン線数が等しくなってしまう。これらのスクリーンを用いたハーフトーンの混色画像では、副走査方向に沿って常に同じ位置で２色が重なるために上記した発光素子の実装精度に起因するムラが目立ってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、発光素子の実装精度のばらつきにより局所的に出現する光量ムラを混色画像で目立たないようにすることで画像品質の向上をはかることのできる、画像形成方法および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】
【０００８】
上記した課題を解決するために本発明は、面積階調スクリーン処理により複数色の中間調を重ねて表現する画像形成装置に用いられる画像形成方法であって、画像の色信号を色空間信号に変換する第１のステップと、該変換した色空間信号の濃度を補正する第２のステップと、該各色空間信号の濃度に対して、スクリーンの角度が副走査方向に対して対称で、これらのスクリーン線数がそれぞれ異なる線数で記憶されたディザテーブルから、各色空間信号ごとのスクリーンを生成する第３のステップと、該生成された各色空間信号ごとのスクリーンに基づいて、画像を形成する第４のステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記ディザテーブルに格納されるスクリーンの一方は、前記スクリーン角が前記副走査方向に対して対称なスクリーンに対し、主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させたものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、４以上の複数色を重ねて印刷する画像形成装置において、少なくともスクリーン角度が副走査方向に対称な２組４種類のスクリーンを使用し、そのスクリーン角がθ1と−θ1、θ2と−θ2で、θ1≠θ2かつθ1・θ2＞０の関係を持つ場合の画像形成方法であって、前記第１のステップは、前記スクリーン角θ1のスクリーン線数がスクリーン角−θ1のスクリーン線数よりも大きい場合、前記スクリーン角θ2のスクリーン線数がスクリーン角−θ2のスクリーン線数よりも小とし、前記スクリーン角θ1のスクリーン線数がスクリーン角−θ1のスクリーン線数よりも小さい場合、スクリーン角θ2のスクリーン線数がスクリーン角−θ2のスクリーン線数よりも大とするサブステップを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、面積階調スクリーン処理により複数色の中間調を重ねて表現する画像形成装置であって、画像の色信号を色空間信号に変換する色空間変換部と、該変換した色空間信号の濃度を補正する濃度補正部と、該各色空間信号の濃度に対して、スクリーンの角度が副走査方向に対して対称で、これらのスクリーン線数がそれぞれ異なる線数で記憶されたディザテーブルと、該ディザテーブルに基づいて、各色空間信号ごとのスクリーンを生成するスクリーン生成部と、該生成された各色空間信号ごとのスクリーンに基づいて、網点画像を形成する画像形成部とを具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、感光体表面を露光するための複数の発光素子が配列された露光手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明において、前記露光手段は、複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤプリントヘッドであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、転写媒体にインクを吹き付ける複数のノズルが配列された液体吐出手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スクリーン角度は維持して互いにスクリーン線数を異ならせることで、２色の重なり位置が若干副走査方向から傾いた角度を持たせることが可能となり、このことにより発光素子の実装精度に起因するムラを目立たなくすることができる。また、面積階調表現中で万線領域が多いほど正方格子を崩したことによる悪影響は出にくくなる。ここで、「面積階調表現」とは、例えば、線の太さを画像の濃淡に応じて変化させることで階調表現を行うことをいう。なお、本発明においては、スクリーンが規則的に密に並んだ直線からなる平行線で構成される場合はもとより、低濃度状態における点線から構成される平行線の場合であっても同様の効果を有する。
また、本発明によれば、複数色のスクリーンの一方はスクリーン角が副走査方向に対して対称なスクリーンに対して主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させることで、スクリーン線数を近い状態に保つことで２色間の階調表現の安定性を近い状態に保てる他、線数が大きく異なることによる違和感を抑えることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、４以上の複数色を重ねて印字する画像形成装置で、少なくともスクリーン角が副走査方向に対称な２組４種類のスクリーンを使用し、そのスクリーン角がθ1と−θ1、θ2と−θ2で、θ1≠θ2かつθ1・θ2＞０という関係の画像処理において、スクリーン角がθ1と−θ1の２色の重なった角度と、スクリーン角がθ2と−θ2の２色の重なった角度が近くならないようにそれぞれが副走査方向に対して逆側に発生するようにすることでモアレの発生を抑制しており、このことにより、画像品質の向上がはかれる。
また、本発明によれば、複数の発光素子が配列されたＬＥＤプリントヘッドを含む露光手段、あるいは副走査方向に構造的なムラが局所的に発生する可能性のあるインクジェット用ヘッドを備えた画像形成装置において上記した画像形成方法を実践することにより、構造的な問題で発光素子の実装精度のばらつきにより局所的に出現する光量ムラを混色画像で目立たないようにすることができ、このことにより、画像品質の向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係わる画像形成装置の概略構成図であり、ここでは、ＬＥＤプリントヘッドを搭載したＬＥＤプリンタが例示されている。
図１において、ＬＥＤプリンタ１の画像形成部２０は、像担持体としての感光体ドラム４、帯電器５、画像書込ユニットとしてのＬＥＤプリントヘッド６、現像ユニット３、転写ローラ９、クリーニングユニット２１他、除電器（図示せず）を各色毎に備え、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電の各プロセスを実行し、給紙部１３から搬送される記録紙上に画像を形成する。そして記録紙上に転写された画像は定着器２４によって定着される。
【００１８】
図２は、図１に示す画像形成部２０のうち、色変換にかかわる構成を機能展開して示したブロック図である。
ここでは、色変換に係わる構成は、色空間変換部２０１と、濃度補正部２０２と、メモリ部２０３と、ドット形成部２０４と、エンジン部２０５から成り、色空間変換部２０１には、スキャナ２、あるいはＰＣやファクシミリ等の外部装置が接続されている。
【００１９】
スキャナ２あるいは外部装置３から入力され取り込まれるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色データは、色空間変換部２０１に入力され、ここで、内蔵のＬＵＴ（図示せず）を参照することにより色変換が行われＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋに変換された色データは、濃度補正部２０２に出力される。濃度補正部２０２では、内蔵のγテーブルを用いて入力された色データを線形に濃度変化するように補正し（Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’）、ドット形成部２０４へ出力する。
【００２０】
ドット形成部２０４は、メモリ部２０３に格納されているディザテーブルからデータを読み出して、スクリーン角を左右対称とし、スクリーン線数を変化させるための処理を行う。ディザテーブルには、予めＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色データごとに異なるスクリーン線数が格納されており、ドット形成部２０４は、上記の処理を実行するために、該各色空間信号の濃度に対して、スクリーンの角度が副走査方向に対して対称で、これらのスクリーン線数がそれぞれ異なる線数で記憶されたディザテーブルに基づいて、各色空間信号ごとのスクリーンを生成するスクリーン生成部と、生成された各色空間信号ごとのスクリーンに基づいて、多値画像を形成する画像形成部と、で構成される。なお、上記したスクリーン生成手段と画像形成手段のいずれも図示していないが、これらの詳細については、図３〜図１０を用いて後述する。
なお、エンジン部２０５は、ドット形成（Ｃ”、Ｍ”、Ｙ”、Ｋ”：Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’データに対してどのようにドットを打つか決定）後に、感光体ドラム４、帯電器５、ＬＥＤプリントヘッド６、現像ユニット３、転写ローラ９、クリーニングユニット２１、除電器等を用いて電子写真プロセスを実行する際のエンジンとなる。
【００２１】
図３、図４は、本発明の一実施形態に係わるスクリーン重ね合わせの概略図である。図３は、スクリーン角が副走査方向（図中矢印）に対して対称で、そのスクリーン線数が異なる、ＣとＭに関する２種類の万線スクリーンの重ね合わせを示した概略図であり（ａ）（ｂ）、（ｃ）に示されるように、２色のスクリーンの交差位置がプロセス方向と角度を持って規則正しく並んでいることを示している。なお、Ｃは１９０線、Ｍは１８１線で万線スクリーンが構成されている。
図４は、ＹとＢに関する２種類の万線スクリーンの重ね合わせを示した概略図であり（ａ）（ｂ）、（ｃ）に示されるように、同じく２色のスクリーンの交差位置がプロセス方向と角度を持って規則正しく並んでいることを示している。なお、Ｂは１７０線、Ｙは２１２線で万線スクリーンが構成されている。
いずれの万線スクリーンも、メモリ部２０３に格納されたディザテーブルのデータに基づいて、図２に示すドット形成部２０４のスクリーン生成部において生成される。
【００２２】
図５は、低階調域が正方格子でないスクリーンのドット配置図を示す。ここでは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの複数色を重ねて印刷する画像形成装置において使用されるスクリーン角が副走査方向に対称な２組４色の重ね合わせの関係を示している。すなわち、線数を異ならせることで低階調域の正方格子を崩したスクリーンのドット配置図が示されており、例えば、従来例として図３に示す低階調が正方格子のスクリーンのドット配置図と、ここ（図５）に示すスクリーンとを組み合わせたものが、図３、図４に示すスクリーンの重ね合わせ図になる。
【００２３】
具体的に、スクリーン角が副走査方向に対称な２組４種類のスクリーンを使用し、そのスクリーン角がθ1と−θ1、θ2と−θ2で、θ1≠θ2かつθ1・θ2＞０の関係を持つ場合の画像形成である。
上記したスクリーンを生成するにあたり、ドット形成部２０４は、スクリーン角θ1のスクリーン線数がスクリーン角−θ1のスクリーン線数よりも大きい場合、スクリーン角θ2のスクリーン線数がスクリーン角−θ2のスクリーン線数よりも小とし、スクリーン角θ1のスクリーン線数がスクリーン角−θ1のスクリーン線数よりも小さい場合、スクリーン角θ2のスクリーン線数がスクリーン角−θ2のスクリーン線数よりも大とする処理を実行する。
【００２４】
図６、図７は、本発明の他の実施形態に係わるスクリーンの重ね合わせの概略図である。ここでは、主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させた場合のスクリーンにおけるドット配置図を示す。
複数色のスクリーンの一方、ここでは、（ｂ）に示す１８１万線スクリーン（低階調域）のスクリーン角が副走査方向に対して対称な（ａ）に示す１９０万線スクリーン（低階調域、正方格子）に対し、主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させている。
【００２５】
なお、図８〜図１０は、従来例の正方格子を基本とした同線数でスクリーン角が対称である万線スクリーンの重ね合わせを示した概略図であり、図８、図９は、それぞれ、ＣＭ、ＢＹ各２色のスクリーンの交差位置が、副走査方向と平行に規則正しく並んでいる様子を示している。図１０は、同じく従来例におけるスクリーンのドット配置図であり、正方格子にドットが並んだ低階調域と、万線状にドットが並んだ中間調域の様子を示している。
【００２６】
以上説明のように本発明は、スクリーン角度は維持して互いにスクリーン線数を異ならせることで、２色の重なり位置が若干副走査方向から傾いた角度を持たせることを可能とし、このことにより、発光素子の実装精度に起因するムラを目立たなくするものである。
また、本発明は、複数色のスクリーンの一方はスクリーン角が副走査方向に対して対称なスクリーンに対して主走査もしくは副走査方向解像度の最小単位分ずらしてスクリーン線数を変化させるものであり、このことにより、スクリーン線数を近い状態に保つことで２色間の階調表現の安定性を近い状態に保てる他、線数が大きく異なることによる違和感を抑えることができる。
【００２７】
更に本発明は、４以上の複数色を重ねて印刷する画像形成装置で、少なくともスクリーン角が副走査方向に対称な２組４種類のスクリーンを使用し、そのスクリーン角がθ1と−θ1、θ2と−θ2で、θ1≠θ2かつθ1・θ2＞０という関係の画像処理において、スクリーン角がθ1と−θ1の２色の重なった角度と、スクリーン角がθ2と−θ2の２色の重なった角度が近くならないようにそれぞれが副走査方向に対して逆側に発生するようにすることでモアレの発生を抑制し、このことにより、画像品質の向上をはかるものである。
【００２８】
なお、上記した本発明実施形態によれば、画像形成装置としてＬＥＤプリンタを例示したが、転写媒体にインクを吹き付ける複数のノズルが配列された液体吐出ヘッドを有するインクジェットプリンタにも同様に応用が可能である。また、プリンタに制限されることなく、複写機等、写真のような連続階調を有する画像を印刷、複製する用途に用いられる機器全般に適用が可能である。
また、本発明実施形態によれば、予め各色空間信号の濃度に対して、スクリーンの角度が副走査方向に対して対称で、これらのスクリーン線数がそれぞれ異なる線数で定めれたメモリ部２０４内のディザテーブルを用いて、ドット形成時、ディザテーブルを参照してＣＭＹＫデータに対しどのようにドットを打つか決定する構成についてのみ説明したが、上記したスクリーンの生成、および多値の網点画像の形成はディザテーブルを用いることなく演算により代替しても良い。
また、本実施形態においては、多値の画像を例にとって説明を行ったが、これに限らず、２値の画像に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明実施形態に係わる画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成部の色変換に係わる構成を機能展開して示したブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるスクリーン重ね合わせの概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるスクリーン重ね合わせの概略図である。
【図５】低階調域が正方格子でないスクリーンのドット配置図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係わるスクリーンの重ね合わせの概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係わるスクリーンの重ね合わせの概略図である。
【図８】従来例における、同線数でスクリーン角対称の重ね合わせの概略図である。
【図９】従来例における、同線数でスクリーン角対称の重ね合わせの概略図である。
【図１０】従来例における、低階調が正方格子のスクリーンのドット配置概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…画像形成装置（ＬＥＤプリンタ）、２…スキャナ、３…外部装置、６…ＬＥＤプリントヘッド、２０…画像形成部、２０１…色空間変換部、２０２…濃度補正部、２０３…メモリ部、２０４…ドット形成部、２０５…エンジン部
【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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【図１０】
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