(57)【要約】【課題】入力画像における孤立した網点の検出のための処理負荷を軽減しながら、トナー画像の定着性が低下することを防止する技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、入力画像における、網点の成長開始点の画素（第１画素）から成長収束点の画素（第２画素）に至る探索パス上の画素列の画素値を、網点の解析処理により取得する（Ｓ１０６）。画像形成装置は、入力画像に基づいて形成される、他の網点と結合しない孤立した網点を、網点の解析処理により取得した、画素列の画素値を用いて検出する（Ｓ１０７）。画像形成装置は、孤立した網点の検出結果に基づいて、入力画像の画像形成における定着温度を制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像における第１画素から第２画素に至るパス上の画素列の画素値を取得する取得手段であって、前記第１画素は、前記入力画像の各画素の画素値と各画素に対応する閾値とを比較して網点を形成するハーフトーン処理において、最も低い閾値が適用される画素であり、前記第２画素は、前記ハーフトーン処理において、最も高い閾値が適用される画素であり、前記パスに沿って増加するように各閾値が設定されている、前記取得手段と、
前記入力画像に基づいて形成される、他の網点と結合しない孤立した網点を、前記取得手段によって取得された、前記画素列の画素値を用いて検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記入力画像の画像形成における定着温度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記画素列における、トナーを用いて描画される描画画素であって、１つ以上の連続する描画画素の画素数に基づいて、前記孤立した網点を検出する
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３】
前記検出手段は、前記第１画素が描画画素であり、かつ、前記画素列における連続する描画画素の画素数が規定数以下であれば、前記第１画素に対応する網点を、前記孤立した網点として検出する
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】
前記検出手段は、前記第１画素が描画画素でなければ、前記第１画素に対応する領域には網点が形成されないと判定する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記画素列における連続する描画画素の画素数に応じて、前記第１画素に対応する網点の面積を示す特徴値を決定し、前記入力画像に対して、検出した網点ごとの特徴値を累積し、
前記制御手段は、前記検出手段によって累積された累積特徴値が規定値を上回ると、前記定着温度の目標温度を上昇させて、前記入力画像の画像形成を行う
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記画像形成装置の省エネルギー制御において、前記定着温度の目標温度を第１温度に設定し、前記累積特徴値が前記規定値を上回ると、前記目標温度を前記第１温度より高い第２温度に変更する
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】
前記検出手段は、更に、前記画素列における連続する描画画素の画素数に応じて、前記第１画素に対応する領域に形成される画像の濃度を示す濃度値を推定する
ことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記検出手段によって推定された、各色の画像の濃度値を累積した累積濃度値が規定値を上回ると、前記定着温度の目標温度を上昇させて、前記入力画像の画像形成を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置の制御方法であって、
入力画像における第１画素から第２画素に至るパス上の画素列の画素値を取得する取得工程であって、前記第１画素は、前記入力画像の各画素の画素値と各画素に対応する閾値とを比較して網点を形成するハーフトーン処理において、最も低い閾値が適用される画素であり、前記第２画素は、前記ハーフトーン処理において、最も高い閾値が適用される画素であり、前記パスに沿って増加するように閾値が設定されている、前記取得工程と、
前記入力画像に基づいて形成される、他の網点と結合しない孤立した網点を、前記取得工程で取得された、前記画素列の画素値を用いて検出する検出工程と、
前記検出工程における検出結果に基づいて、前記入力画像の画像形成における定着温度を制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、シートに転写したトナー画像に対して加熱及び加圧することにより、当該トナー画像をシートに定着させる。画像形成装置は、トナー画像の定着に十分な程度の熱量を定着装置が供給するように、定着装置の定着温度を制御する必要がある。一方で、画像形成装置は、省エネルギー制御のために、最小限の熱量で定着処理を行うことが求められている。特許文献１には、形成対象の画像の内容に基づいて定着温度を制御する画像形成装置が記載されており、所定値以上の画素値を有する画素が連続する領域の大きさに応じて、定着温度を制御している。
【０００３】
また、画像形成装置において、定着温度を適切に制御するためには、印刷画像において形成される画像の形状を考慮することも必要となる。特に、画像の低濃度部分を表現する網点が形成される場合には、シートへの画像の定着性を高めるために、定着温度を上昇させる必要がありうる。特許文献２には、入力画像において、注目画素とその近傍の画素を参照し、パターンマッチングで網点を検出する網点判定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０７４８９４号公報
【特許文献２】特開２０１７−８５２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の画像形成装置では、孤立した網点のような小領域を占める（面積が小さい）トナー画像を形成した場合に、省エネルギー制御のために最小限の定着温度で定着処理が行われると、シートへのトナー画像の定着性が低下する可能性がある。このため、入力画像を解析してこのような孤立した網点を検出し、定着温度の制御を行う必要がある。しかし、上述の従来技術では、網点の検出のために、パターンマッチング等の非常に大きな負荷を伴う処理を行う必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、入力画像における孤立した網点の検出のための処理負荷を軽減しながら、トナー画像の定着性が低下することを防止する技術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】
【０００７】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、入力画像における第１画素から第２画素に至るパス上の画素列の画素値を取得する取得手段であって、前記第１画素は、前記入力画像の各画素の画素値と各画素に対応する閾値とを比較して網点を形成するハーフトーン処理において、最も低い閾値が適用される画素であり、前記第２画素は、前記ハーフトーン処理において、最も高い閾値が適用される画素であり、前記パスに沿って増加するように各閾値が設定されている、前記取得手段と、前記入力画像に基づいて形成される、他の網点と結合しない孤立した網点を、前記取得手段によって取得された、前記画素列の画素値を用いて検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記入力画像の画像形成における定着温度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、入力画像における孤立した網点の検出のための処理負荷を軽減しながら、トナー画像の定着性が低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置のハードウェア構成例を示すブロック図及び断面図。
【図２】入力画像のハーフトーン処理に用いられる閾値テーブルの例を示す図。
【図３】入力画像への閾値テーブルの適用例を示す図。
【図４】均一の濃度を有する入力画像を印刷して得られる印刷画像の例を示す図。
【図５】網点の成長開始点の画素から成長収束点の画素に至る探索パスの例を示す図。
【図６】網点の解析処理の手順を示すフローチャート。
【図７】入力画像を印刷して得られる印刷画像の一部の例を示す図。
【図８】定着装置の定着温度の制御の例を示す図。
【図９】入力画像のデータの読み出し処理の例を示す図。
【図１０】入力画像のデータの読み出し処理の例を示す図。
【図１１】検索パス上のビット列と、濃度値及び特徴値との対応テーブルを示す図。
【図１２】網点の解析処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
［第１実施形態］
＜画像形成装置の構成＞
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。画像形成装置１００は、単色画像を形成する画像形成装置であってもよいが、ここでは、複数色のトナー（現像剤）を用いて所定の解像度（例えば、６００ｄｐｉ）で多色画像を形成する画像形成装置を想定する。画像形成装置１００は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機（ＭＦＰ）、及びファクシミリ装置のいずれであってもよい。
【００１２】
画像形成装置１００は、制御部（コントローラ）１２０と、制御部１２０に接続されたプリンタ部１０７、操作部１０９、無線通信部１１１、及び有線通信部１１３とを備える。制御部１２０は、制御部１２０に接続されている各デバイスを制御することで、画像形成装置１００において印刷機能、有線又は通信機能等の、種々の機能を実現する。制御部１２０は、システムバス１０５に接続されたデバイスとして、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０４、プリンタＩ／Ｆ１０６、操作部Ｉ／Ｆ１０８、無線通信Ｉ／Ｆ１１０、有線通信Ｉ／Ｆ１１２、及び画像処理部１１４を備える。
【００１３】
ＣＰＵ１０１は、システムバス１０５を介して接続された各デバイスを制御することによって、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の主メモリ又は作業領域、画像展開領域等の一時記憶領域として用いられる。また、ＲＡＭ１０２は、外部装置から受信されたデータの受信バッファとしても用いられる。ＲＯＭ１０３は、画像形成装置１００の制御プログラム、画像生成プログラム等の、種々のプログラムが格納される。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に格納されたプログラムをＲＡＭ１０２に読み出して実行することで、画像形成装置１００の動作を制御するための様々な処理を実行する。ＨＤＤ１０４は、不揮発性記憶装置であり、各種プログラム、及び設定データ、印刷データ、画像データ等の各種データを格納する。不揮発性記憶装置として、例えば、ＨＤＤに代えてＳＳＤが使用されてもよい。
【００１４】
なお、本実施形態では、１つのＣＰＵ１０１が後述する各処理を実行する例を説明しているが、これに限られない。例えば、複数のＣＰＵが協働して各処理を実行するように画像形成装置１００を構成することも可能である。
【００１５】
プリンタ部１０７は、制御部１２０からプリンタＩ／Ｆ１０６を介して出力される画像データに基づいて、図１（Ｂ）を用いて後述するように、電子写真方式で画像形成処理（印刷処理）を実行する。画像形成装置１００は、外部装置から無線通信部１１１又は有線通信部１１３が受信した印刷データに基づいて、プリンタ部１０７によって印刷処理を実行可能である。操作部１０９は、タッチパネル機能を有する液晶表示部及びキーボードを備え、各種画面を表示する。ユーザは、操作部１０９を介して画像形成装置１００に対して指示及び情報を入力できる。
【００１６】
無線通信部１１１は、外部装置との無線通信を実現するための通信チップであり、例えば、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等）による無線通信を実行する。無線通信Ｉ／Ｆ１１０は、無線通信部１１１を制御して、外部のアクセスポイントやモバイル端末等の外部装置との無線通信を実現する。有線通信部１１３は、有線ＬＡＮに接続され、有線ＬＡＮを介した通信を実現するための通信チップである。有線通信Ｉ／Ｆ１１２は、有線通信部１１３を制御して、有線ＬＡＮを介してＰＣ端末等の外部装置との通信を実現する。
【００１７】
画像処理部１１４は、ＲＡＭ１０２の画像展開領域に格納されている画像データに対して、種々の画像処理を行う。画像処理部１１４は、例えば、印刷対象の入力画像の画像データに基づいて、プリンタ部１０７の露光装置２０３（図１（Ｂ））に設けられたレーザ光源の駆動用のレーザ駆動信号を生成し、プリンタ部１０７へ出力する。
【００１８】
図１（Ｂ）は、画像形成装置１００のハードウェア構成例を示す断面図であり、とりわけ、プリンタ部１０７の構成例をより具体的に示している。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｋ）色の４色のトナーを用いてトナー画像を形成する４つの画像形成ステーションを備えている。図１（Ｂ）では、Ｙ色のステーションの構成部品にのみ参照番号を付与しているが、４つのステーションはいずれも同一の構成を採用可能である。なお、各ステーションは、感光ドラム２０１や中間転写ベルト２０７等の像担持体にトナーを用いて画像を形成する画像形成手段として機能する。
【００１９】
感光ドラム（感光体）２０１は、静電潜像及びトナー画像を担持する円筒状の像担持体であり、図１（Ｂ）に示す矢印方向に回転する。感光ドラム２０１の外周面に対向して、帯電器２０２、露光装置２０３、現像装置２０４、及びクリーニング装置２０５が配置されている。また、中間転写ベルト２０７を介して感光ドラム２０１と対向する位置には、転写ローラ２０６が配置されている。
【００２０】
帯電器２０２は、回転する感光ドラム２０１を一様に帯電させる。露光装置２０３は、画像データ（画像情報）に基づいて変調したレーザ光（光ビーム）を出力し、感光ドラム２０１の表面をレーザ光で走査する。これにより、感光ドラム２０１上に静電潜像が形成される。現像装置２０４は、トナーを用いて静電潜像を現像し、感光ドラム２０１上にトナー画像を形成する。転写ローラ２０６は、感光ドラム２０１上のトナー画像を中間転写ベルト２０７に転写する。なお、中間転写ベルト２０７へのトナー画像の転写後に感光ドラム２０１の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２０５によって除去される。
【００２１】
中間転写ベルト２０７は、図１（Ｂ）に示す矢印方向に回転している。中間転写ベルト２０７上のトナー画像は、中間転写ベルト２０７と二次転写スローラ２１２とによって形成された二次転写部へ搬送される。その間、各ステーションの感光ドラム２０１上に形成された各色のトナー画像が順に中間転写ベルト２０７上に重ね合わせて転写されることで、多色のトナー画像が中間転写ベルト２０７上に形成される。
【００２２】
給紙カセット２２０内のシートは、給紙ローラによってシート搬送路へ給紙される。シートは、記録紙、記録材、記録媒体、用紙、転写材、転写紙等と称されてもよい。シート搬送路へ給紙されたシートは二次転写部へ搬送される。二次転写部において、中間転写ベルト２０７によって搬送されてきたトナー画像がシートに転写される。定着装置２３０は、トナー画像に熱及び圧力を加えて、シート上に定着させる。その後、トナー画像が定着したシートは排紙トレイ２４０へ排紙される。
【００２３】
本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、定着装置２３０の温度（定着温度）を制御することで、定着装置２３０がシート上のトナー（トナー画像）に供給する熱量を制御できる。ＣＰＵ１０１は、消費電力の低減のために最小限の熱量で定着処理を行うよう、定着装置２３０を制御することにより、画像形成装置１００の省エネルギー制御（省エネ制御）を実現できる。
【００２４】
＜トナー画像の定着性＞
電子写真方式の画像形成装置では、上述のように、トナー画像をシートに転写した後、転写したトナー画像をシートに定着させる。定着処理後のシートへのトナー画像の定着性は、トナー画像を構成するトナー粒子の数に依存する。
【００２５】
定着処理において加熱されて溶融したトナー粒子は相互に結合する。結合するトナー粒子の数が多いほど、結合力が大きくなる。また、シートに対するトナーの付着力は、トナー粒子の結合力に依存する。このため、多数の画素で構成された文字や線等のトナー画像は、大きな付着力でシートに定着する。一方、数画素から数十画素程度で構成された、小さく孤立したトナー画像（例えば、画像の低濃度部分を表現する網点）は、トナー画像を構成するトナー粒子の数が少ないため、シートに対する付着力が弱く、シートから剥離しやすい。
【００２６】
シートに対するトナーの付着力を高めるためには、定着処理においてトナーに供給する熱量を高め、トナーの溶融度を高める必要がある。しかし、省エネ制御を行う画像形成装置では、上述のように、最小限の熱量で定着処理が行われうる。この場合、網点のような小領域を占める（面積が小さい）トナー画像の定着性が低下する可能性がある。定着性の低下は、特に、トナー画像の孤立度が高い、低濃度表現に対応する網点において顕著になる。このため、本実施形態では、後述するように、印刷画像において低濃度表現に対応する網点が規定面積以上含まれる場合に、シートへのトナー画像の定着性を高めるために、定着温度を上昇させるよう定着装置２３０を制御する。
【００２７】
＜孤立ドットの検出＞
印刷対象の入力画像に含まれる孤立ドットの検出は、一般的に、孤立ドットの位置及びサイズの探索のために、非常に大きな演算負荷を要する。これに対し、本実施形態では、印刷対象の入力画像に含まれる網点に基づいて、孤立ドットの検出を行う。なお、中間濃度表現のためにＣＰＵ１０１によってＲＡＭ１０２（画像展開領域）上に生成された、入力画像の画像データが、孤立ドットの検出に用いられる。入力画像に含まれる網点の位相及び成長開始点は、ＣＰＵ１０１による検出が可能な孤立ドットに対応する。このため、一般的な孤立ドットの検出と比較して、本実施形態では、より少ない演算負荷で孤立ドットの検出を行うことが可能である。
【００２８】
＜網点による階調表現＞
一般的なコンピュータにおける表示対象の画像の階調は、表示デバイスの発光量に対応し、最小の階調値により黒を表現することが多い。一方、画像形成装置における印刷対象の画像の階調は、トナー量に対応し、最小の階調値により無地の（トナーを付着させない）画素を表現する。本実施形態では、画像形成装置１００における画像の濃度を、８ビットの階調値で表現し、即ち、０〜２５５の範囲の値で表現する。
【００２９】
網点による階調表現では、画像を多数の小領域に分割し、各小領域の濃度を、描画画素の面積と非描画画素の面積との比によって表現する。各小領域は、複数の画素で構成される。印刷対象の入力画像における各画素を描画する（トナーを付着させる）か否かの決定は、小領域に対応する閾値テーブルを用いて、各画素の階調値（濃度値）を、閾値テーブルにおける対応する閾値と比較することによって行われる。例えば、均一の濃度の画像を印刷する場合、濃度が高いほど、閾値以上の濃度値を有する画素が増加し、描画される領域の面積が増加する。
【００３０】
図２は、上述の小領域に対応する閾値テーブルの例を示す図である。本例では、閾値テーブルは、Ｌ字型の形状を有する小領域に対応している。Ｌ字型の形状を採用しているのは、閾値テーブルに含まれる最も低い閾値と最も高い閾値とを近傍に配置可能にするためである。図２の閾値テーブルにおいて、白丸で示す閾値は最高閾値を示し、黒丸で示す閾値は最低閾値を示している。
【００３１】
図３は、図２の閾値テーブルに対応する小領域を、タイルを並べるように隙間なく配置した入力画像の例を示している。このような閾値テーブルに対応する小領域の配置により、当該小領域のＬ字型の形状に基づく（傾斜した）網点が印刷画像上に形成される。閾値テーブルの各閾値と比較される、対応する画素の濃度値が、閾値以上である場合には、当該画素が描画され、閾値未満である場合には、当該画素は描画されない。このため、高い閾値に対応する画素は、高い濃度値を有する場合に描画されることになる。なお、図３において白丸及び黒丸で示す画素は、図２の閾値テーブルにおける最高閾値及び最低閾値がそれぞれ適用される画素に相当する。
【００３２】
図４は、均一の濃度を有する入力画像を印刷して得られる印刷画像の例を示す図である。図４には、各画素が濃度値９０を有する入力画像に対応する印刷画像４００、及び各画素が濃度値１５０を有する入力画像に対応する印刷画像４１０を示している。なお、図４において、網掛けされている画素は、描画される（トナーが付着する）画素に相当し、白丸及び黒丸で示す画素は、図２の閾値テーブルにおける最高閾値及び最低閾値がそれぞれ適用された画素に相当する。
【００３３】
濃度値９０は、図２の閾値テーブルに含まれる閾値１，１４，２６，３９，５２，６４，７５，８８を上回る。このため、印刷画像４００においては、これらの閾値に対応する画素が描画されている。描画された画素によって、図４に示すような網点パターンが形成される。印刷画像４００では、個々の網点が互いに独立しているため、各網点はシートに対する定着性が弱い状態にある。
【００３４】
また、濃度値１５０は、図２の閾値テーブルに含まれる上述の閾値に加えて、閾値１００，１１５，１２８，１４１を上回る。このため、印刷画像４１０では、印刷画像４００において描画されている画素に加えて、これらの閾値に対応する画素が描画されている。描画された画素によって、図４に示すような網点パターンが形成される。印刷画像４１０では、個々の網点が隣接する網点と相互に結合して、より大きなトナー画像を形成している。このため、印刷画像４００よりも、シートへのトナー画像の定着性が高まって安定する。
【００３５】
＜網点の解析処理＞
入力画像に対応する印刷画像においては、入力画像の濃度値の増加に従って、図２乃至図４において黒丸で示した最低閾値に対応する画素を開始点として網点が成長する。また、入力画像の濃度値が最終的に最大濃度値（２５５）まで増加すると、図２乃至図４において白丸で示した最大閾値に対応する画素が描画され、網点の形成が収束する。このため、以下の説明では、図２乃至図４において黒丸で示した最低閾値に対応する画素の座標を、網点の「成長開始点（又は開始点）」と称し、白丸で示した、最高閾値に対応する画素の座標を、網点の「成長収束点（又は収束点）」と称する。
【００３６】
入力画像における成長開始点に対応する画素は、比較される閾値が最も低いため、描画率が最も高く、その濃度値が０でない限り描画される。一方、入力画像における成長収束点に対応する画素は、比較される閾値が最も高いため、描画率が最も低く、その濃度値が２４４以上でなければ描画されない。
【００３７】
図２に示すように、閾値テーブルの閾値は、ランダムに配置されるのではなく、成長開始点側の画素で低く、成長収束点側の画素で高くなるように配置され、隣接する画素に対応する閾値の差が大きくなりすぎないように配置される。このような閾値の配置により、少なくとも、均一の濃度を有する入力画像を形成する際には、図４に示すように、網点の分裂又は融合が発生せず、同一の線数によるスクリーン処理（ハーフトーン処理）を実現できる。これにより、階調ジャンプが抑制された、単調増加する階調特性が得られる。
【００３８】
本実施形態では、図５に示すように、閾値テーブルにおいて網点の成長開始点と成長収束点とを結ぶ直線に沿って、閾値が単調に増加するように、閾値テーブルを設定する。以下では、成長開始点から成長収束点に至るパスを「探索パス」と称する。探索パスに沿って、開始点に近いほど閾値が低く、収束点に近いほど閾値が高くなるよう、各閾値が配置される。このため、入力画像における、網点の成長開始点と成長収束点を結ぶ探索パス上の画素列を走査することにより、印刷画像の濃度の概算値を得ることが可能である。例えば、均一の濃度を有する入力画像について、探索パス上で成長開始点から３画素まで描画される場合には、印刷画像の濃度値の範囲は、１４１以上、かつ、２０６未満であると推定することが可能である。とりわけ、このような探索パスに基づく判定により、濃度値０％及び１００％の画像が印刷される場合については精度良く判定できる。
【００３９】
また、上述の探索パスに基づく判定により、網点の形状も推定することが可能である。例えば、図４に示すように、均一の濃度を有する入力画像について、探索パス上で成長開始点から３画素まで描画される場合には（濃度値１５０）、隣接する網点が相互に結合した状態で形成される。一方、２画素まで描画される場合には（濃度値９０）、隣接する網点が独立した状態で形成される。なお、入力画像に含まれる、文字や罫線等のオブジェクトは、多くの場合、探索パスよりも大きい構成を有する。このため、このようなオブジェクトについては、探索パス上で少数の無地領域又はベタ領域がランダムに検出され、網点領域では異なる特性となる。
【００４０】
＜網点の解析手順＞
本実施形態の画像形成装置１００において、少なくとも１つの成長開始点の座標と、成長開始点の画素（第１画素）から成長収束点の画素（第２画素）に至る探索パスとが予め定められ、それらはＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４に格納される。スクリーン線数及び角度は既知の情報であるため、入力画像において１つの成長開始点の座標から他の成長開始点を取得することが可能である。
【００４１】
網点の解析のために入力画像の全画素を探索する処理は、高い演算負荷を要する。これに対し、本実施形態では、まず成長開始点についてのみ離散的に走査（探索）を行う。これにより、入力画像の画素の参照のための記憶装置（ＲＡＭ１０２等）へのアクセス量を大幅に（例えば、数十分の一の回数に）低減し、即ち、演算負荷を大幅に低減することを可能にする。
【００４２】
成長開始点に画素が描画されない領域は、無地の領域、又は文字や罫線等のオブジェクトが描画される領域の背景部分に相当する。この領域は、定着装置２３０の温度制御のために考慮される必要はない。
【００４３】
一方、成長開始点に画素が描画される領域は、網点が形成される網点領域、又はベタ画像が形成されるベタ領域である。網点領域の場合、ＣＰＵ１０１は、網点が相互に連結していない小さい網点であるか否かを判定するために、探索パス上の画素を探索する。ＣＰＵ１０１は、探索パス上の画素に非描画画素が発生するか、又は成長収束点へ到達するまで探索を続ける。このように、網点の解析のための画素の探索を探索パスに限定することにより、たとえ入力画像全体が網点領域で構成される場合であっても、入力画像の画素の参照のための記憶装置へのアクセス量を（例えば、数分の一に）低減することが可能になる。
【００４４】
ＣＰＵ１０１は、探索パス上の成長収束点までの全ての画素が描画される場合には、解析対象の領域はベタ領域であると判定する。ベタ領域については、定着装置２３０の温度制御のために考慮される必要はない。ただし、領域内のトナーの載り量に基づいて定着装置２３０の温度制御を行うことを可能にするために、ＣＰＵ１０１は、当該領域に形成されるトナー画像の濃度値を累積しておく。
【００４５】
ＣＰＵ１０１は、探索パス上で成長収束点に到達する前に非描画画素が発生した場合には、解析対象の領域は網点領域であると判定する。網点領域については、定着装置２３０の温度制御のために、探索パス上で非描画画素が発生するまでの、成長開始点からの画素数に基づいて、網点領域に形成される網点が、孤立した網点であるか、隣接する網点と結合する網点であるかを判定する。網点領域に形成される網点が孤立した網点である場合には、ＣＰＵ１０１は、定着温度を省エネ制御時の目標温度よりも上昇させるよう、定着装置２３０を制御することで、シートへの網点の定着性を高める。
【００４６】
＜処理手順＞
図６は、画像形成装置１００において実行される、上述の解析処理の手順を示すフローチャートである。図６の各ステップの処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４に格納されているプログラムを読み出して実行することによって画像形成装置１００において実現される。また、図７は、入力画像を印刷して得られる印刷画像の一部の例を示す図である。図７の印刷画像は、主走査方向（Ｘ方向）及び主走査方向に直交する副走査方向（Ｙ方向）のサイズとして、１３×１８画素のサイズを有している。なお、画像全体のサイズは、例えばＡ４サイズのシートに６００ｄｐｉの解像度で印刷を行う場合、およそ５０００×７０００画素程度のサイズである。また、図７では、成長開始点を黒丸で示し、成長収束点を白丸で示している。
【００４７】
本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、入力画像を１つ以上の領域に分割し、分割した領域ごとに、図６の手順による解析処理を実行する。以下では、入力画像における特定の１つの領域に対する解析処理について説明する。ＣＰＵ１０１は、入力画像内の処理対象の領域（対象領域）において、網点の成長開始点を順に走査し、各成長開始点からの探索パス上の画素を探索し、各成長開始点を起点として探索パス上で非描画画素が検出されるまでの画素数を取得する。ＣＰＵ１０１は、非描画画素が検出されると、検出結果に基づいて、対象領域についての累積濃度値及び累積特徴値を更新する。累積濃度値は、対象領域に形成される、各色の画像の概算濃度値の総和である。累積特徴値は、対象領域内の各網点の形状に対応する特徴値の総和である。
【００４８】
まずＳ１０１で、ＣＰＵ１０１は、初期化動作として、対象領域についての累積濃度値及び累積特徴値を０に初期化するとともに、最初の探索対象の成長開始点の座標をＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４から取得する。本例では、図７に示す座標（０，０）が成長開始点の座標として取得される。図７の例では、座標（ｘ，ｙ）に成長開始点が存在する場合、座標（ｘ＋２，ｙ＋４）、（ｘ−２，ｙ−４）、（ｘ−４，ｙ＋２）及び（ｘ＋４，ｙ−２）にも成長開始点が規則的に存在する。このため、いずれか１つの成長開始点の座標を取得できれば、他の全ての成長開始点の座標を把握することが可能である。
【００４９】
次にＳ１０２で、ＣＰＵ１０１は、入力画像における走査対象の走査ラインを示すＹ座標（Ｙ方向の座標）を０に初期化し、Ｓ１０３へ処理を進める。Ｓ１０３で、ＣＰＵ１０１は、現在のＹ座標に存在する成長開始点のうち、Ｘ方向の先頭の成長開始点の座標を取得する。なお、解析処理の開始時には、上述の座標（０，０）が取得される。なお、先頭の成長開始点の座標は、Ｙ座標の更新後に、次の走査ライン上のＸ方向の先頭の成長開始点の座標を特定するために保持される。次にＳ１０４で、ＣＰＵ１０１は、現在のＸ座標及びＹ座標を示す座標情報に基づいて、入力画像から成長開始点の画素の画素値を取得すし、Ｓ１０５へ処理を進める。
【００５０】
Ｓ１０５で、ＣＰＵ１０１は、図２の閾値テーブルに含まれる閾値との比較により、成長開始点の画素が描画されるか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、成長開始点の画素が、描画されない非描画画素である場合には、Ｓ１０９へ処理を進め、当該成長開始点を含む小領域が無地領域であると判定する。図７の例では、座標（８，１６）に存在する成長開始点が、このような成長開始点に相当する。この場合、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１１１へ処理を進め、Ｘ方向の次の成長開始点に処理を進めるよう、Ｘ座標を更新する。
【００５１】
一方、Ｓ１０５で、ＣＰＵ１０１は、成長開始点の画素が、描画される描画画素である場合には、Ｓ１０６へ処理を進める。Ｓ１０６で、ＣＰＵ１０１は、入力画像から、成長開始点を起点とした探索パス上の画素列の画素値を取得する。次にＳ１０７で、ＣＰＵ１０１は、取得した画素列の画素値と、図２の閾値テーブルとに基づいて、成長開始点から探索パス上で連続して描画される画素数を判定し、当該描画画素数が、所定の規定数以下であるか否かを判定する。なお、本例では、規定数を３としている。
【００５２】
ＣＰＵ１０１は、Ｓ１０７で、描画画素数が規定数以下である場合には、成長開始点に対応する網点が、小さく孤立している（他の網点と相互に結合していない）、又は結合していても結合の程度が弱いと判定する。この場合、Ｓ１０８で、ＣＰＵ１０１は、網点の形状に対応し、当該網点の孤立度を示す特徴値を決定し、累積特徴値に加算する。特徴値は、網点の孤立度に応じて定められ、成長開始点の画素に対応する網点の面積を示す特徴値である。この特徴値は、網点が孤立している場合に最大値となり、網点が他の網点と強固に結合している場合、又は網点がベタ画像に相当する場合、０となるように定められる。また、特徴値は、網点が他の網点と結合していても結合の程度が弱い場合には、最大値よりも小さい値となる。即ち、網点の濃度が低いほど、特徴値は大きくなり、網点の濃度が高いほど、特徴値は小さくなる。
【００５３】
例えば、探索パス上の連続する描画画素数が２である場合には、特徴値を最大値に決定し、決定した特徴値を累積特徴値に加算する。図７の例では、座標（６，１２）、（２，１４）等に存在する成長開始点に対応する網点が、このような網点の例である。また、例えば、探索パス上の連続する描画画素数が３である場合には、網点が相互に結合するが結合の程度が弱いため、特徴値を、最大値よりも小さい値に決定し、決定した特徴値を累積特徴値に加算する。図７の例では、座標（４，８）、（８，６）等に存在する成長開始点に対応する網点が、このような網点の例である。
【００５４】
Ｓ１０８の処理の後、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１１０へ処理を進める。また、ＣＰＵ１０１は、探索パス上の連続する描画画素数が規定数を上回る場合には（Ｓ１０７で「ＮＯ」）、成長開始点に対応する網点が、隣接する網点と相互に結合していると判定し、Ｓ１１０へ処理を進める。Ｓ１１０で、ＣＰＵ１０１は、探索パス上の連続する描画画素数に基づく概算濃度値を、累積濃度値に加算し、Ｓ１１１へ処理を進める。図７の例では、座標（６，２）に存在する成長開始点に対応する網点（描画画素列が４である網点）が、このような網点の例である。なお、座標（０，０）に存在する成長開始点に対応する網点では、探索パス上で座標（３，１）に存在する成長収束点の画素まで描画されており、当該成長開始点を含む小領域はベタ画像に相当すると判定される。
【００５５】
Ｓ１１１で、ＣＰＵ１０１は、現在のＹ座標において、Ｘ方向の次の成長開始点に処理を進めるよう、Ｘ座標を更新する（Ｘ＝Ｘ＋ΔＸ）。図７の例では、座標（ｘ，ｙ）の成長開始点に対して、同一のＹ座標における次の成長開始点は、座標（ｘ＋２＋４＋４，ｙ＋４−２−２）に存在するので、ΔＸ＝１０と定められる。次にＳ１１２で、ＣＰＵ１０１は、更新後のＸ座標が対象領域外の座標であるか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、更新後のＸ座標が対象領域外の座標でない場合には、Ｓ１０４へ処理を戻し、更新後のＸ座標が対象領域外の座標である場合には、Ｓ１１３へ処理を進め、Ｙ座標を更新する（１増加させる）。その後、Ｓ１１４で、ＣＰＵ１０１は、対象領域内の全てのＹ座標について走査が完了したか否かを判定し、走査が完了していない場合には、Ｓ１０３へ処理を戻し、走査が完了した場合には、処理を終了する。
【００５６】
なお、一般的に用いられるスクリーン線数及び角度において、全てのＹ座標上に成長開始点が存在するが、例外として、整数倍のスクリーン線数の網点が存在可能な場合、成長開始点の存在しないＹ座標が存在する。例えば、６００ｄｐｉの解像度で印刷を行う画像形成装置の場合、１３４線の網点に対して２倍の周期の２６８線の網点が成立可能であり、成長開始点はＹ座標上一つおきにしか存在しない。図７は、このような例を示しており、偶数のＹ座標にのみ成長開始点が存在している。このような一部のＹ座標に網点の成長開始点が存在しない場合、成長開始点が存在しないＹ座標の走査をスキップすることにより、処理の高速化が可能になる。
【００５７】
＜定着装置の定着温度制御＞
本実施形態の画像形成装置１００において、ＣＰＵ１０１は、上述の網点の解析処理における、孤立した網点の検出結果に基づいて、入力画像の画像形成における定着装置２３０の定着温度を制御する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、入力画像において分割された１つ以上の領域のうちのいずれかにおいて、累積特徴値が所定の規定値を上回ると、定着温度の目標温度を上昇させて、入力画像の画像形成を行う。例えば、ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００の省エネ制御において、定着温度の目標温度を温度Ｔ１に設定し、累積特徴値が規定値を上回ると、当該目標温度を、温度Ｔ１より高い温度Ｔ２に変更する。これにより、低濃度の網点である孤立した網点の、シートへの定着性を高め、網点を形成するトナーがシートから剥離することを防止する。
【００５８】
また、ＣＰＵ１０１は、補助的な指標として、図８（Ａ）に示すように、累積濃度値を累積特徴値で除算した値を、網点のサイズ推定値として用いてもよい。この場合、ＣＰＵ１０１は、網点のサイズ推定値に応じて、定着温度の目標温度を温度Ｔ１と温度Ｔ２との間で連続的に変化させてもよい。これにより、網点がベタ画像に近いことを示すサイズ推定値が得られた場合には、温度Ｔ１に近い目標温度が設定される。一方、他の網点と結合しているが結合が弱いことを示すサイズ推定値が得られた場合には、温度Ｔ２に近い目標温度が設定される。
【００５９】
また、ＣＰＵ１０１は、多色画像の印刷において複数色のトナー画像が重畳された場合のトナー載り量に対して、定着装置２３０からトナー画像に供給される熱量が不足することを防止するために、定着温度の制御を行ってもよい。具体的には、ＣＰＵ１０１は、各色の画像の濃度値を累積した、上述の累積濃度値が所定の規定値を上回った場合に、定着温度の目標温度を上昇させて、入力画像の画像形成を行ってもよい。これにより、高いトナー載り量の多色画像が形成される場合に、その定着性を高めることが可能である。なお、ＣＰＵ１０１は、図８（Ｂ）の８０１のように、累積濃度値（トナー載り量）に応じて、定着温度の目標温度を、温度Ｔ１から、温度Ｔ１より高い温度Ｔ３へ切り替えてもよい。あるいは、ＣＰＵ１０１は、図８（Ｂ）の８０２のように、定着温度の目標温度を、累積濃度値に応じて温度Ｔ１から温度Ｔ３まで連続的に変化させてもよい。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、入力画像における、網点の成長開始点の画素（第１画素）から成長収束点の画素（第２画素）に至る探索パス上の画素列の画素値を、網点の解析処理により取得する。第１画素は、入力画像の各画素の画素値と各画素に対応する閾値とを比較して網点を形成するハーフトーン処理において、最も低い閾値が適用される画素である。第２画素は、ハーフトーン処理において、最も高い閾値が適用される画素である。ハーフトーン処理で用いられる、図２の閾値テーブルに含まれる各閾値は、探索パスに沿って増加するように設定されている。ＣＰＵ１０１は、入力画像に基づいて形成される、他の網点と結合しない孤立した網点を、網点の解析処理により取得した、画素列の画素値を用いて検出する。更に、ＣＰＵ１０１は、孤立した網点の検出結果に基づいて、入力画像の画像形成における定着温度を制御する。これにより、入力画像における孤立した網点の検出のための処理負荷を軽減しながら、トナー画像の定着性が低下することを防止することが可能になる。
【００６１】
［第２実施形態］
第２実施形態では、第１実施形態よりもより効率的なハードウェア実装が可能な画像形成装置について説明する。なお、以下では、第１実施形態と共通する部分については説明を省略している。
【００６２】
本実施形態の画像形成装置１００は、システムバス１０５の幅として、３２ビット幅を有しているものとする。ＣＰＵ１０１は、一般的なコンピュータシステムと同様、システムバス１０５の幅のビット列単位で演算を実行する。一般に、印刷用の入力画像では、プリンタ部１０７が必要とするデータ順と、入力画像における画素の並び順とを一致させており、これにより、画像処理に必要となるハードウェア資源を節約している。また、同時に読み書きされる画素は、入力画像において主走査方向又は副走査方向に連続して配置され、プリンタ部１０７において連続して使用される。
【００６３】
入力画像の１画素のデータは、１ビットから数ビットで構成されており、システムバス１０５を介した１回のデータのやり取りには、複数の画素のデータが含まれる。例えば、１画素のデータが１ビットであり、システムバス１０５が１６ビット幅を有する場合、システムバス１０５を介して同時に１６画素のデータを読み出し可能である。なお、画素データが多値データである場合又は属性情報を含む場合には、同時に読み出される画素数はより少なくなる。
【００６４】
図９は、システムバス１０５が３２ビット幅を有し、１画素が４ビット（１６値）で表現される場合の、入力画像の処理の例を示す図である。この場合、ＣＰＵ１０１は、システムバス１０５を介して８画素のデータを同時に読み出し可能である。多値の入力画像は、電子写真方式の画像形成装置において一般に飽和していない光量の画素が不安定となるため、印刷品質の低下の要因となる。しかし、階調性の微調整や輪郭の滑らかさを生成するために、多値の中間調描画は有効なため、印刷用の入力画像で利用されている。網点の処理においては多値の中間値が発生する部分は限定されており、網点の外周輪郭に限られる。ベタ画像ではなく網点が形成される領域においては、検索パス上の画素は常に成長開始点側が飽和画素であり、飽和画素が連続し、成長収束点は非描画画素である。中間値は非描画画素と飽和画素の境界部に１画素存在するか、又は全く存在しない。このため画素値が多値であっても飽和画素か否かが判定される。
【００６５】
このため、検索バス上の画素列を示すビットデータ列が、図１０に示すような「ｎｎｎｎｏｏｏｏｐｐｐｐｑｑｑｑｒｒｒｒ」である場合（検索パス外のビット列「ｚｚｚｚ」は、判定に関係ないので除外する）、ｐｐｐｐ＝１１１１である場合、網点領域では、成長開始点側の画素については、ｎｎｎｎ＝１１１１、ｏｏｏｏ＝１１１１となっている。なお、非描画画素と飽和画素の境界に中間値画素が存在する場合、濃度値を精度良く推定可能である。
【００６６】
スクリーン線数及び角度によっては、図９の探索パス９０１のように、入力画像から当該探索パス上の画素列のデータを同時に読み出し可能になる。この場合、ＣＰＵ１０１は、１回のメモリアクセスと１群の演算により、探索パス上の連続する描画画素数の判定が可能であり、処理の高速化が可能である。
【００６７】
図９に示すような４５度の傾斜角を有する網点は、成長開始点と成長収束点とが、Ｘ方向の同一座標上に並ぶ（Ｙ方向も同様）。このため、ＣＰＵ１０１が同時にアクセス可能な画素列に対して探索パスを配置することが容易であり、ＣＰＵ１０１の演算量を低減しやすい。ただし、このような網点であっても、位相によっては、探索パス９０２のように、当該探索パス上の画素列の読み出しに、２回のメモリアクセスが必要になる。一般にバス幅と網点周期は一致しないため、多くの検索パスについて画素列の読み出しのために複数回のメモリアクセスが必要になる。
【００６８】
図１１は、検索パス上のビット列と、濃度値及び特徴値との対応テーブルを示す図である。なお、第１実施形態と同様、濃度値は、網点に対応する画像の概算濃度値であり、特徴値は、網点の形状に対応する特徴値である。同図において、特徴値の最大値１０は、網点が孤立した状態に対応しており、低濃度の網点に対応する。網点の濃度が高くなると（網点が成長すると）、特徴値は、５、２、０と減少する。各網点を構成する画素は、ほとんどが最大値（１１１１）を有する画素であり、中間値を有する画素は網点の境界部に少数存在するのみである。このため、探索パス上には、通常、最大値（１１１１）を有する画素と、非描画画素のみが存在し、中間値の画素が存在する確率は低い。中間値の画素が探索パス上に存在する場合、概算濃度値を精度よく取得することが可能である一方、図１１に示すように、特徴値に変化はない。なお、１画素についての判定に４ビットを参照するのではなく、各画素を２値化して判定を行うことで、処理負荷が軽減される。
【００６９】
図１２は、本実施形態の画像形成装置１００において実行される、網点の解析処理の手順を示すフローチャートである。図１２の各ステップの処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４に格納されているプログラムを読み出して実行することによって画像形成装置１００において実現される。
【００７０】
まずＳ２０１で、ＣＰＵ１０１は、初期化動作として、対象領域についての累積濃度値及び累積特徴値を０に初期化するとともに、最初の探索対象の成長開始点の座標をＲＯＭ１０３又はＨＤＤ１０４から取得する。次にＳ２０２で、ＣＰＵ１０１は、入力画像の読み出しアドレスの初期化を行う。
【００７１】
その後、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２０３で、読み出しアドレスから画素列データを読み出し、Ｓ２０４で、読み出した画素列データから、検索パス上のビットパターンを切り出す。次にＳ２０５で、ＣＰＵ１０１は、検索パス上のビットパターンを取得できたか否かを判定し、取得できていない場合には、Ｓ２０６で読み出しアドレスに値を加算し、検索パス上の残りのビットパターンを取得する。ＣＰＵ１０１は、検索パス上のビットパターンを取得できた場合、Ｓ２０７へ処理を進める。
【００７２】
Ｓ２０７で、ＣＰＵ１０１は、取得したビットパターンに基づいて、検索パターンに対応する図１１のテーブルを用いて、濃度値及び特徴値を取得する。更に、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２０８で、取得した特徴値を累積特徴値に加算し、Ｓ２０９で、取得した濃度値を累積濃度値に加算する。
【００７３】
その後、２１０で、ＣＰＵ１０１は、現在の読み出しアドレスが、入力画像の走査領域外を示しているか否かを判定し、走査領域外を示していない場合には、Ｓ２０４へ処理を戻し、走査領域外を示している場合には、Ｓ２１１へ処理を進める。Ｓ２１１で、ＣＰＵ１０１は、読み出しアドレスを、次の成長開始点及び成長収束点が存在する走査線のアドレスに更新する。次にＳ２１２で、ＣＰＵ１０１は、成長開始点及び成長収束点が存在する走査線がまだ存在するか否かに基づいて、走査が完了したか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、走査が完了していない場合には、Ｓ２０３へ処理を戻し、走査が完了した場合には、処理を終了する。
【００７４】
本実施形態によれば、必要となる処理をより高速化することができるため、第１実施形態よりも効率的なハードウェア実装が可能にしつつ、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００７５】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１００：画像形成装置、１２０：制御部（コントローラ）、１０１：ＣＰＵ、１０２：ＲＡＭ、１０３：ＲＯＭ、１０４：ＨＤＤ、１０７：プリンタ部、１０９：操作部、１１１：無線通信部、１１３：有線通信部、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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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