(57)【要約】【課題】  画像形成装置のエンジン変動によるハイライト部分のドット再現不良を抑制することのできる技術を提供する。【解決手段】  累積印刷枚数または設置環境条件に基づいて、ハーフトーンパターンを特定する情報を判定するハーフトーン切替判定部（３１）と、ハーフトーンパターンを特定する情報と使用中のハーフトーンパターンとに基づいて切り替えるハーフトーンを選択するハーフトーン選択部（３３）と、選択されたハーフトーンパターンを用いて画像データにハーフトーン処理を施すハーフトーン化部（３４）とを備えた画像形成装置である。【選択図】図４
2011166766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
累積印刷枚数または設置環境条件に基づいて、ハーフトーンパターンを特定する情報を判定するハーフトーン切替判定部と、
前記ハーフトーンパターンを特定する情報と使用中のハーフトーンパターンとに基づいて切り替えるハーフトーンを選択するハーフトーン選択部と、
選択されたハーフトーンパターンを用いて画像データにハーフトーン処理を施すハーフトーン化部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
切り替え後のハーフトーンパターンは、切り替え前のハーフトーンパターンに比して、生成される１ドットの面積が大きく、ドットの面積率がほぼ等し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】
前記累積印刷枚数をカウントするカウンタを備え、
前記カウンタは、権限を有する者によって初期値にリセット可能になされたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記設置環境条件は、前記画像形成装置が設置されている環境の温度及び湿度である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５】
累積印刷枚数または設置環境条件に基づいて、ハーフトーンパターンを特定する情報を判定し、
前記ハーフトーンパターンを特定する情報と使用中のハーフトーンパターンとに基づいて切り替えるハーフトーンを選択し、
選択されたハーフトーンパターンを用いて画像データにハーフトーン処理を施すこと
を特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
切り替え後のハーフトーンパターンは、切り替え前のハーフトーンパターンに比して、生成される１ドットの面積が大きく、ドットの面積率がほぼ等しいことを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記累積印刷枚数をカウントするカウンタは、権限を有する者によって初期値にリセット可能になされたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記設置環境条件は、前記画像形成装置が設置されている環境の温度及び湿度であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複合機(ＭＦＰ:Multi Function Peripheral)などの画像形成装置では、中間色を再現するためにハーフトーン処理が用いられる。ハーフトーンとは、中間色を小さな点（ドット）のパターンで表現することで印刷可能とするものである。このハーフトーン処理により連続した色調の画像を二値出力によって表すことが可能となっている。
【０００３】
ハーフトーン処理では、予め用意したディザマトリクスを用いて、連続階調画像データをハーフトーン画像に変換する。従来のＭＦＰでは、階調再現重視、細字再現重視、ざらつき低減などの所望の画質を得る目的に応じたハーフトーン処理を実行するために、複数のディザマトリクス（ハーフトーンパターン）を有している。即ち、画像全体に対し、あるいは画像の属性に対応してハーフトーンパターンを切り替えて適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４３９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＭＦＰは、感光体や中間転写体上に形成された現像剤画像を用紙等の記録媒体に転写させ、その後段の装置で熱を加えて像を定着させる。そのため、上述の画像形成動作に関連する内部部品の特性変化、記録媒体の抵抗、坪量、表面性といった記録媒体に関する特性の変化（以下、エンジン変動という。）によって画像形成装置が形成する画質が影響を受ける。特に、低階調部分（ハイライト部分）のドット再現不良が発生する。
【０００６】
従って、このようなＭＦＰのエンジン変動によるハイライト部分のドット再現不良を抑制することのできる技術のニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための実施形態によれば、累積印刷枚数または設置環境条件に基づいて、ハーフトーンパターンを特定する情報を判定するハーフトーン切替判定部と、前記ハーフトーンパターンを特定する情報と使用中のハーフトーンパターンとに基づいて切り替えるハーフトーンを選択するハーフトーン選択部と、選択されたハーフトーンパターンを用いて画像データにハーフトーン処理を施すハーフトーン化部とを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態のＭＦＰを用いた画像形成システムを示す図。
【図２】本実施の形態のプリンタコントローラの構成を示す図。
【図３】本実施の形態の４×４Ｂａｙｅｒ型ディザマトリクスを使用した場合の模式図。
【図４】本実施の形態のハーフトーン化処理部の構成を示す図。
【図５】本実施の形態のハーフトーン切替判定部の動作手順を示すフロー図。
【図６】本実施の形態のカウント値とパターンＮｏとの対応を例示する図。
【図７】本実施の形態の基準ハーフトーンとパターンＮｏ＝１のハーフトーンとを示す図。
【図８】本実施の形態のハーフトーン切り替えによる階調特性の変化を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。  
図１は、本実施の形態のＭＦＰ１２を用いた画像形成システムを示す図である。図１に示す画像形成システムは、ネットワーク１０上に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１とＭＰＦ１２とを備えている。
【００１０】
ＰＣ１１からＭＦＰ１２内部に設けられたプリンタ１２０に対して、画像データの構成を示すＰＤＬデータを転送する。すなわち、プリンタ１２０とのインターフェース特性に合わせて、プリンタドライバ２１からプリンタ１２０のプリンタコントローラ１２１にＰＤＬコードあるいはラスタのデータが転送される。
【００１１】
プリンタコントローラ１２１は、ＰＣ１１から送られてくるコード化された画像データであるＰＤＬ等のページ記述言語をビットマップに展開し各画像処理を行った後、内蔵している図示しないイメージメモリ（記憶装置）に格納する。  
プリンタエンジン１２２は、プリンタコントローラ１２１から出力されたビットマップの画像データを駆動信号に変換し、用紙の搬送やレーザの駆動制御等を行って印字動作を実行する。
【００１２】
なお、ＰＣ１１とプリンタ１２０とは必ずしもネットワークで接続されている必要はなく、ＵＳＢ接続等で使用しても良く、１対１に接続されていても良い。また、プリンタコントローラ１２１とプリンタエンジン１２２とのインターフェースは、基本的にプリンタのアーキテクチャに依存するものであり、特に規定化されていない。
【００１３】
図２は、本実施の形態のプリンタコントローラ１２１の構成を示す図である。プリンタコントローラ１２１は、イメージ属性分析部２２、ラスタ演算部２３、色変換処理部２４、ハーフトーン化処理部２５、データ符号化部２６、記憶装置２７、及びデータ復号化部２８を備えている。
【００１４】
イメージ属性分析部２２は、ＰＤＬコードから画像の属性を分析して種類を分類する。ラスタ演算部２３は、コードデータをビットマップデータに変換する。色変換処理部２４は、プリンタ１２０での色再現色であるＣＭＹ色、あるいはＣＭＹＫ色に変換する。ハーフトーン化処理部２５は、各色毎に閾値マトリクスを用いたハーフトーン化処理を行う。データ符号化部２６は、データの圧縮を行う。記憶装置２７は、メモリやＨＤＤ等で構成され、画像データを記憶する。データ復号化部２８は、記憶装置２７から画像データを読み出し、この符号化されたデータを所定の手順によって復号化する。
【００１５】
次に、プリンタコントローラ１２１における画像処理を説明する。  
まず、ＰＣ１１のプリンタドライバ２１より画像データ（ＰＤＬデータ）が、プリンタコントローラ１２１に転送される。プリンタコントローラ１２１のイメージ属性分析部２２は、受け取ったＰＤＬデータのＰＤＬコードから画像データの属性を分析し、種類を分類する。基本的に画像データは大きく分けて、テキスト、グラフィック、フォトビットマップのいずれかの属性となる。この分類されたＰＤＬデータの属性は、タグとしてそれぞれのタイプの属性を割り当てられ後段で処理される。例えば、上記３種類の属性を持つ場合には、２ｂｉｔのタグデータが必要となる。
【００１６】
ラスタ演算部２３は、この画像データのコードデータをビットマップデータに変換する。例えば、カラープリンタの場合はＲＧＢ各色８ｂｉｔのデジタルデータを、モノクロプリンタの場合は単色８ｂｉｔのデジタルデータをビットマップデータに変換する。このとき各ビットマップデータにはその位置に対応するタグデータも割り当てられる。
【００１７】
色変換処理部２４は、この変換された各色８ｂｉｔのモニタなどで標準的なＲＧＢ色信号を、プリンタでの色再現色のＣＭＹ色信号、あるいはＣＭＹＫ色信号に変換する。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂはレッド、グリーン、ブルーの各色を示し、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を示している。なお、モノクロプリンタの場合は、Ｋ色信号に変換する。
【００１８】
ハーフトーン化処理部２５は、各色毎に閾値マトリクスを用いたハーフトーン化処理により、１画素のデータをプリンタ１２０の印字能力に合わせた各色数ｂｉｔのより小さい階調数の画像データに変換する。このハーフトーン化処理部２５は、各オブジェクト間の画像の特性を考慮した上で、タグデータにより最適なハーフトーン化処理を行うことができるようにハーフトーン化処理を切り替える構成となっている。
【００１９】
データ符号化部２６は、ハーフトーン化された画像データの圧縮を行う。このときの圧縮方式は、ハーフトーン化処理が行われた後の量子化された周期的な規則性の存在する画像であるため、ＪＢＩＧやＪＢＩＧ２等の可逆圧縮が適している。圧縮された画像データは、記憶装置２７に一時記憶される。これにより記憶装置２７に記憶するデータの容量を抑えることができ、システム全体のパフォーマンスを上げることができる。データ復号化部２８は、記憶装置２７から画像データを読み出し、この符号化された画像データを所定の手順によって復号化する。
【００２０】
次に、閾値マトリクスを用いたハーフトーン化処理の原理について説明する。ハーフトーン化処理とは、入力画像データに対して対応する位置の閾値との間で１対１の大小比較によって対象となる画素をオンするかオフするかを決定する論理に基づいて行われる処理である。
【００２１】
一般的な２値のディザ処理は、基本的には単独１プレーンのディザマトリクスの閾値配列のみ考慮すれば良く、入力画素と対応する位置のディザマトリクスの閾値との画素対画素比較により２値の出力画像を得ている。
【００２２】
図３は、本実施の形態の４×４Ｂａｙｅｒ型ディザマトリクスを使用した場合の模式図である。入力４ｂｉｔに対応したディザマトリクスの閾値と入力画像との比較がなされる。例えば、入力画素値が対応するディザマトリクスの閾値よりも大きければ１（黒）、小さければ０（白）を出力し、その結果１あるいは０の組み合わせを持つ２値化出力状態を得る。図３に示すように、ディザマトリクスは、その基本ディザマトリクス（基準閾値配列）サイズ周期でタイル上に繰り返し使用され、入力全画素に対して上述した処理を実行する。
【００２３】
続いて、本実施の形態のハーフトーン処理について説明する。  
図４は、本実施の形態のハーフトーン化処理部２５の構成を示す図である。ハーフトーン化処理部２５には、ハーフトーン切替判定部３１、ハーフトーンパターンデータベース（ＤＢ）３２、ハーフトーン選択部３３、及びハーフトーン化部３４が設けられている。また、ハーフトーン化処理部２５には、画像データとともに印刷枚数カウンタ４０から累積印刷枚数のカウント値が入力されている。
【００２４】
ハーフトーン切替判定部３１は、印刷枚数カウンタ４０より取得したカウント値に基づいてハーフトーンパターンの切り替えを行なうか否かを判定する。ハーフトーンパターンＤＢ３２は、ハーフトーンパターンを複数格納する。ハーフトーン選択部３３は、ハーフトーン切替判定部３１からの判定結果に基づいて、ハーフトーンパターンＤＢ３２を検索してハーフトーンパターンを選択する。ハーフトーン化部３４は、選択されたハーフトーンパターンを用いて画像データにハーフトーン処理を施す。
【００２５】
図５は、本実施の形態のハーフトーン切替判定部３１の動作手順を示すフロー図である。ステップＳ０１において、ハーフトーン切替判定部３１は印刷枚数カウンタ４０よりカウント値を取得する。ステップＳ０２において、取得したカウント値に基づいて対応するパターンＮｏ（詳細は後述する。）を判定する。ステップＳ０３において、判定したパターンＮｏを判定信号に設定して、その判定信号をハーフトーン選択部３３に出力する。
【００２６】
図６は、本実施の形態のカウント値とパターンＮｏとの対応を例示する図である。カウント値が０〜ｎ１ではパターンＮｏ＝０である。カウント値がｎ１〜ｎ２ではパターンＮｏ＝１である。カウント値がｎ２〜ｎ３ではパターンＮｏ＝２である。カウント値がｎ３〜ではパターンＮｏ＝３である。
【００２７】
ハーフトーン選択部３３は、判定信号からパターンＮｏを抽出し、パターンＮｏに基づいてハーフトーンパターンＤＢ３２から使用するハーフトーンパターンを選択する。  
図７は、本実施の形態の基準ハーフトーンとパターンＮｏ＝１のハーフトーンとを示す図である。基準ハーフトーンとはパターンＮｏ＝０のハーフトーンである。従って、上述の例によれば、カウント値が０〜ｎ１では基準のハーフトーンを使用し、カウント値がｎ１〜ｎ２ではパターンＮｏ＝１のハーフトーンを使用する。図示していないが、カウント値がｎ２〜ｎ３ではパターンＮｏ＝２のハーフトーン、カウント値がｎ３〜ではパターンＮｏ＝３のハーフトーンを使用する。
【００２８】
基準ハーフトーンとパターンＮｏ＝１のハーフトーンとの関係について説明する。パターンＮｏ＝１のハーフトーンの一個あたりのドットの面積は、基準ハーフトーンの一個あたりのドットの面積よりも大きい。しかし、ある所定領域中に含まれるドットの面積の和は両者共に等しい（厳密には、ほぼ等しい）ように構成されている。即ち、ドットの面積率（全体の面積に対するドットの面積の比率）は等しい。従って、ハーフトーンパターンを切り替えても階調度は変化しない。
【００２９】
図７に示す例では、ドットの位置を１行おきの位置として、それぞれの位置のドットの面積を２倍にすることで、画像の階調度を変化させずに一個あたりのドットの面積を大きくしている。また、パターンＮｏが大きくなるに従って、一個あたりのドットの面積を大きくする。ここで、パターンＮｏは最大が３に限られず、１以上の任意の値とすることができる。
【００３０】
なお、上述の例では、ドットの位置を１行おきの位置としているが、１列おきの位置としても良い。また、一個あたりのドットの面積を整数倍としているが、有理数倍としても良い。さらに、一つのドットの形状は長方形には限られない。
【００３１】
上述の、基準ハーフトーンとパターンＮｏ＝１のハーフトーンとの関係は、パターンＮｏ＝１〜ｎの任意の２つのハーフトーンの間でも成立する。
【００３２】
図８は、本実施の形態のハーフトーン切り替えによる階調特性の変化を説明する図である。
【００３３】
図８（１）は、エンジン変動が発生する前の階調特性を示している。階調特性は横軸が階調値、縦軸が濃度の座標系で表されている。図８（２）は、エンジン変動が発生した後の階調特性を示している。実線で示すように、低階調部分（ハイライト部分）のドット再現性能が低下している。この理由は、上述したようにエンジン変動によって１ドットの再現性が低下するため、ドット数の少ない低階調域において、再現性能の低下が視認されるからである。従って、ドットの面積率（全体の面積に対するドットの面積の比率）を変化させずに一個あたりのドットの面積を大きくすることによって元の階調特性を維持することができている。図８（２）は、ハーフトーンパターンを切り替えた後の階調特性を示している。
【００３４】
上述の形態によれば、階調再現重視、細字再現重視、ざらつき低減などの所望の画質を得る目的に適した種々のハーフトーンを使用していた場合おいて、エンジン変動によるハイライト部分のドット再現性能の低下を抑制することができる。
【００３５】
〔第１の実施の形態のバリエーション〕  
第１の実施の形態の画像形成装置は、以下のようなバリエーションとして構成することができる。またこれらのバリエーションを適宜組み合わせて構成することができる。
【００３６】
（１）印刷枚数カウンタは、ユーザに画像形成装置を納入したときからの累積印刷枚数をカウントする。ユーザがＭＦＰの使用を継続中において、メンテナンスマンによるメンテナンスによりエンジン変動を発生させる部品などが新しい部品に交換される場合がある。このときは、印刷枚数カウンタを初期値にリセットして使用を継続することが望まれる。従って、印刷枚数カウンタを初期値にリセット可能に構成する。例えば、権限を有するメンテナンスマンがリセットできるように構成する。
【００３７】
（２）印刷枚数でなく、画像形成装置が設置される環境条件によってハーフトーンパターンを切り替えても良い。例えば、設置されている環境の温度、湿度により記録媒体の定着性能が影響を受け、また記録媒体の厚さによっても記録媒体の定着性能が影響を受ける。従って、これらの条件によってハーフトーンパターンを切り替えても良い。例えば、温度、湿度の範囲を区分してその区分された区間に対応してパターンＮｏを設定しても良い。また、環境条件と上述の累積印刷枚数とを組み合わせて区間を設定し、ハーフトーンパターンを切り替えても良い。
【００３８】
なお、上述の実施の形態で説明した各機能は、ハードウエアを用いて構成しても良く、また、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現しても良い。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００３９】
更に、各機能は図示しない記録媒体に格納したプログラムをコンピュータに読み込ませることで実現させることもできる。ここで本実施の形態における記録媒体は、プログラムを記録でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その記録形式は何れの形態であってもよい。
【００４０】
尚、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。  
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…ネットワーク、１１…パーソナルコンピュータ、１２…ＭＦＰ、２１…プリンタドライバ、２２…イメージ属性分析部、２３…ラスタ演算部、２４…色変換処理部、２５…ハーフトーン化処理部、２６…データ符号化部、２７…記憶装置、２８…データ復号化部、３１…ハーフトーン切替判定部、３２…ハーフトーンパターンデータベース、３３…ハーフトーン選択部、３４…ハーフトーン化部、４０…印刷枚数カウンタ、１２０…プリンタ、１２１…プリンタコントローラ、１２２…プリンタエンジン。
【図１】
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【図２】
2011166766.tif 000004
【図３】
2011166766.tif 000005
【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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