(57)【要約】【課題】高線数スクリーンによるドット生成を行う場合でも、高濃度部でのドット生成を安定させ、階調性を緩やかに遷移させることにより階調つぶれを安定して抑える仕組みを提供する。【解決手段】本ディザマトリクスは、スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、当該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点とを有するように閾値が配置される。また、本ディザマトリクスは、第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点を有するように閾値が配置される。さらに、本ディザマトリクスは、単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は第１の成長点と第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、入力画素値が閾値以上の場合は第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置される。【選択図】  図７
2019022153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
多階調画像を２値又は多値の画像データに変換するスクリーン処理に用いるディザマトリクスを記憶する記憶手段と、
入力された画像データに従って対応するディザマトリクスを前記記憶手段から取得する取得手段と、
取得した前記ディザマトリクスを用いてスクリーン処理を実行する実行手段と
を備え、
前記ディザマトリクスは、
スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点と、前記第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点とを有し、
単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は前記第１の成長点と前記第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、
前記入力画素値が閾値以上の場合は前記第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ディザマトリクスは、前記第３の成長点に従ってドットを成長させたスクリーン画像が、前記第１及び第２の成長点に従ってドットを成長させたスクリーン画像よりも線数が低くなるように閾値が配置されてい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】
前記第１の成長点と前記第２の成長点は、第１の線数を示すスクリーンの複数のドットの成長点に含まれる成長点であり、
前記第２の成長点は前記第１の成長点とは異なる成長点であり、前記第１の成長点に最も近い複数の成長点のうちの１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第３の成長点は、前記第１の成長点と前記第２の成長点の中間位置に存在することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第３の成長点で生成されたドットは、
複数の他の前記第３の成長点で生成されたドットのうち、最も近い前記第３の成長点で生成されたドットと結合するように閾値が配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ディザマトリクスは、
各成長点を中心にドットを成長させる際に、当該成長点を挟んで対向する２画素を交互に成長させるように閾値が配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
多階調画像を２値又は多値の画像データに変換するスクリーン処理に用いるディザマトリクスを記憶する記憶手段を備える画像形成装置の制御方法であって、
取得手段が、入力された画像データに従って対応するディザマトリクスを前記記憶手段から取得する取得工程と、
実行手段が、取得した前記ディザマトリクスを用いてスクリーン処理を実行する実行工程と
を含み、
前記ディザマトリクスは、
スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点と、前記第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点とを有し、
単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は前記第１の成長点と前記第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、
前記入力画素値が閾値以上の場合は前記第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置されていることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
多階調画像を２値又は多値の画像データに変換するスクリーン処理に用いるディザマトリクスであって、
スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点と、前記第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点とを有し、
単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は前記第１の成長点と前記第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、
前記入力画素値が閾値以上の場合は前記第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置されていることを特徴とするディザマトリクス。
【請求項９】
前記第３の成長点に従ってドットを成長させたスクリーン画像は、前記第１及び第２の成長点に従ってドットを成長させたスクリーン画像よりも線数が低くなるように閾値が配置されていることを特徴とする請求項８に記載のディザマトリクス。
【請求項１０】
前記第１の成長点と前記第２の成長点は、第１の線数を示すスクリーンの複数のドットの成長点に含まれる成長点であり、
前記第２の成長点は前記第１の成長点とは異なる成長点であり、前記第１の成長点に最も近い複数の成長点のうちの１つであることを特徴とする請求項８又は９に記載のディザマトリクス。
【請求項１１】
前記第３の成長点は、前記第１の成長点と前記第２の成長点の中間位置に存在することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか１項に記載のディザマトリクス。
【請求項１２】
前記第３の成長点で生成されたドットは、
複数の他の前記第３の成長点で生成されたドットのうち、最も近い前記第３の成長点で生成されたドットと結合するように閾値が配置されていることを特徴とする請求項８乃至１１の何れか１項に記載のディザマトリクス。
【請求項１３】
多階調画像を２値又は多値の画像データに変換するスクリーン処理に用いるディザマトリクスの生成方法であって、
スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点と、前記第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点とに従って前記ディザマトリクスの閾値を生成する生成工程を含み、
前記生成工程は、
単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は前記第１の成長点と前記第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、前記入力画素値が閾値以上の場合は前記第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値を生成することを特徴とするディザマトリクスの生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、その制御方法、ディザマトリクス、及びディザマトリクス生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機等の画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式が知られている。電子写真方式は、レーザービームを利用して感光ドラム上に潜像を形成し、帯電した色材（以下、トナーと称する。）により現像するものである。画像の記録は、現像されたトナーによる画像を転写紙に転写して定着させることにより行う。その際の出力画像は中間調を含む多階調の画像データであることが考えられるが、上記電子写真方式では中間調の画像を得にくいため、予め定められた階調数のドットのパターンによって階調を擬似的に表すスクリーン処理が行われる。
【０００３】
スクリーン処理には、入力画像の濃度信号に合わせてドットの数を増加させることで階調を表現するＦＭスクリーンと、予め定められたパターンごとに配置されたドットのサイズを大きくすることで階調を表現するＡＭスクリーンが存在する。ＡＭスクリーンのうち、ドットの配置パターンが高周波なものを高線数スクリーン、低周波なものを低線数スクリーンと称する。
【０００４】
従来、画像形成装置がスクリーン処理を用いて混色画像を作成すると、各色のドットパターンの出現周期が干渉してしまい、モアレと呼ばれる画像不良が発生することが知られている。この現象を抑える方法として、スクリーン処理に使用するスクリーンのドットパターンを高周波なものにするという方法が挙げられる。特許文献１には、視感度が低い色については、高線数のスクリーンを用いた画像形成を行うことで、モアレを回避する画像処理手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５８５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には以下に記載する課題がある。例えば、高周波なＦＭスクリーンや高線数スクリーンによる画像形成を行うと、低線数スクリーンによる画像形成を行った場合よりも階調の変化（階調性）が急である。これにより、高濃度部では低線数よりも早く濃度の上限値近辺に到達してしまう、いわゆる階調つぶれという現象が起きてしまう。従来、階調つぶれが生じてしまう場合はＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  ｕｐ  ｔａｂｌｅ）を用いて濃度を調整する方法がとられている。これは、スクリーン処理の対象となる画像の画素値をそのまま使うのではなく、画素値を別の画素値に変換するテーブルを参照し、変換する方法である。しかし、高線数スクリーンによるドット生成は低線数スクリーンでのドット生成よりも一つのドットの大きさが小さいため、潜像が不安定である。このため、時間経過により階調性そのものが変化してしまい、一度ＬＵＴを作成しても安定した濃度調整が行われているかどうかの判断が困難であるという課題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、高線数スクリーンによるドット生成を行う場合でも、高濃度部でのドット生成を安定させ、階調性を緩やかに遷移させることにより階調つぶれを安定して抑える仕組み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】
本発明は、画像形成装置であって、多階調画像を２値又は多値の画像データに変換するスクリーン処理に用いるディザマトリクスを記憶する記憶手段と、入力された画像データに従って対応するディザマトリクスを前記記憶手段から取得する取得手段と、取得した前記ディザマトリクスを用いてスクリーン処理を実行する実行手段とを備え、前記ディザマトリクスは、スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点と、前記第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点とを有し、単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は前記第１の成長点と前記第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、前記入力画素値が閾値以上の場合は前記第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、多階調画像を２値又は多値の画像データに変換するスクリーン処理に用いるディザマトリクスであって、スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点と、前記第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点とを有し、単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は前記第１の成長点と前記第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、前記入力画素値が閾値以上の場合は前記第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高線数スクリーンによるドット生成を行う場合でも、高濃度部でのドット生成を安定させ、階調性を緩やかに遷移させることにより階調つぶれを安定して抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るコントローラ２１の機能構成を表すブロック図。
【図２】一実施形態に係る画像形成装置２の概略構成を示す断面図。
【図３】一実施形態に係る画像処理部１０５のブロック図。
【図４】一実施形態に係るスクリーン処理部３０３で行われるスクリーン処理を表す図。
【図５】高線数スクリーンと低線数スクリーンを示すディザマトリクスと生成されるドットを表す図。
【図６】高線数スクリーンと低線数スクリーンの濃度階調性を比較した図。
【図７】一実施形態に係るスクリーンのドットの成長点を表す図。
【図８】一実施形態に係るディザマトリクスの閾値配置の図。
【図９】一実施形態に係るスクリーン画像の変遷を表した図。
【図１０】一実施形態に係るスクリーン処理部３０３で行われるスクリーン処理のフローチャートを表す図。
【図１１】一実施形態に係るスクリーンの濃度階調性を高線数スクリーン並びに低線数スクリーンと比較した図。
【図１２】２ｂｉｔディザマトリクスを用いた場合の閾値配列の一例を示した図。
【図１３】２ｂｉｔディザマトリクスを用いた場合のドット成長の一例を示した図。
【図１４】一実施形態に係るディザマトリクスの閾値配列を示す図。
【図１５】一実施形態に係るディザマトリクスを用いた場合のドット成長を示す図。
【図１６】一般的な２ｂｉｔディザマトリクスを用いた場合のドット成長と本発明のディザマトリクスを用いた場合のドット成長を比較した図。
【図１７】一実施形態に係るスクリーン画像の変遷を表した図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確立されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
＜画像形成装置の構成＞
以下では、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では電子写真方式のカラー画像形成装置（以下、単に画像形成装置と称する。）を例に説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置のシステム構成例を示す。
【００１４】
本実施形態に係るシステムは、ホストコンピュータ１、コントローラ２１、及び印字エンジン２２によって構成される。ホストコンピュータ１は、一般のＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＷＳ（ワークステーション）などのコンピュータである。ホストコンピュータ１で作成された画像や文書はＰＤＬ（Ｐａｇｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）データとしてコントローラ２１に入力される。ＰＤＬとは印刷又は表示する対象となる「ページ」に関して、文字や図形をどのように配置するかを指定するためのプログラム言語である。
【００１５】
コントローラ２１は、ホストコンピュータ１及び印字エンジン２２に接続され、ホストコンピュータ１から印刷対象の多階調画像の画像データを受け取り、当該画像データを印字エンジン２２で印字するための印字データに変換して印字エンジン２２に出力する。印字エンジン２２は、コントローラ２１から出力された印字データに基づいて、印字処理（画像形成処理）を実行する。
【００１６】
次に、コントローラ２１の詳細について説明する。コントローラ２１は、ホストＩ／Ｆ部１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４、画像処理部１０５、及びエンジンＩ／Ｆ部１０６を含んで構成される。ホストＩ／Ｆ部１０１は、ホストコンピュータ１から転送された画像データを受けるためのインタフェースとして機能する。例えば、イーサネット（登録商標）やシリアルインタフェース、又はパラレルインタフェースといったもので構成されている。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０３やＲＯＭ１０４に格納されているプログラムやデータを用いて本コントローラ２１全体の制御を行うと共に、コントローラ２１が行う後述の処理を実行する。
【００１７】
ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０２や画像処理部１０５が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアを備えている。ＲＯＭ１０４は、ＣＰＵ１０２によってコントローラ２１全体を制御するための制御プログラムや、コントローラ２１が行う後述の各種処理を実行させるためのプログラムやデータ、コントローラ２１の設定データなどを格納している。
【００１８】
画像処理部１０５は、ＣＰＵ１０２からの設定に応じて、入力される画像データに対して印字エンジン２２で画像を出力するための画像処理を行う。エンジンＩ／Ｆ部１０６は、コントローラ２１で画像処理済みの印字データを印字エンジン２２に転送する。１０７は上述の各部を繋ぐコントローラ２１の内部バスである。
【００１９】
コントローラ２１は、印字データを受け取り、印字データに基づいてラスタライズを行い、画素単位の画像データと属性データを生成する。印字データは、ＲＧＢ又はＣＭＹＫといった複数の色成分の色空間を有し、画像データは画素毎に１つの色成分につき８ビット（２５６階調）の値を有する。また、属性データは、オブジェクトの文字や線、図形、イメージといった属性を表す値を保持しており、画像データと共に画像処理部１０５の内部でハンドリングされる。
【００２０】
次に、印字エンジン２２が電子写真方式で構成される場合を例に説明する。印字エンジン２２は図２に示すような構成になっている。像担持体としての感光ドラム２０２、２０３、２０４、２０５が矢印方向に回転駆動される。感光ドラム２０２〜２０５の外周面に対向してその回転方向に一次帯電器２１０、２１１、２１２、２１３、露光制御部２０１、及び現像装置２０６、２０７、２０８、２０９が配置されている。一次帯電器２１０〜２１３において感光ドラム２０２〜２０５の表面に均一な帯電量の電荷が与えられる。
【００２１】
続いて、露光制御部２０１により、記録画像信号に応じて変調したレーザービームなどの光線を感光ドラム２０２〜２０５上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。さらに、ＹＭＣＫといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置２０６〜２０９によって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体に転写する画像転写領域の下流側では、クリーニング装置２１４、２１５、２１６、２１７によって、記録紙に転写されずに感光ドラム２０２〜２０５上に残されたトナーが掻き落とされ、ドラム表面の清掃が行われる。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２２】
一方、上段カセット２２２又は下段カセット２２３から、ピックアップローラ２２４又は２２５によりピックアップされ、給紙ローラ２２６又は２２７により搬送される記録紙は、搬送ローラ２２８によりレジストローラ２３１まで搬送される。そして、中間転写体２１９への転写が終了するタイミングで、中間転写体２１９と転写ベルト２２０の間に記録紙が搬送される。その後、記録紙は、転写ベルト２２０により搬送されるとともに中間転写体２１９に圧着され、中間転写体２１９上のトナー像が記録紙に転写される。記録紙に転写されたトナー像は、定着ローラ及び加圧ローラ２２１により加熱及び加圧され記録紙に定着される。画像が定着された記録紙は、フェイスアップ排紙口２３０に排出される。
【００２３】
次に、画像処理部１０５の構成について説明する。画像処理部１０５は、図３に示すように、色処理部３０１、ガンマ補正処理部３０２、スクリーン処理部３０３、及びディザマトリクス格納部３０４を含んで構成される。
【００２４】
ホストコンピュータ１から入力されるＰＤＬデータは、ホストＩＦ部１０１を介してコントローラ２１に入力される。ＣＰＵ１０２は入力されたＰＤＬデータをラスタデータに変換し、変換後の画像データをＲＡＭ１０３に格納するように制御する。なお、ＲＡＭ１０３に格納する画像データの色成分をＲＧＢとする。ＲＡＭ１０３に入力された画像データに対して、色処理部３０１によって、ＲＧＢからＣＭＹＫへ色変換がなされる。ガンマ補正処理部３０２は、画像が記録紙へと転写された際の濃度特性が所望となるよう、一次元のＬＵＴを用いて、入力された画像データを補正するガンマ補正処理を実行する。本実施形態では、例として入力がそのまま出力される一次元のＬＵＴを用いる。ただし、ＣＰＵ１０２は印字エンジン２２の状態の変化に応じて、同じ入力画像データに対して印字エンジン２２の状態が変化する前の出力と変化した後の出力が同じになるように、この一次元のＬＵＴの書き換えを行う。
【００２５】
スクリーン処理部３０３は、印字エンジン２２が画像を記録紙へと転写できるように、ディザマトリクス格納部３０４からディザマトリクスを受け取り、入力画像データにスクリーン処理を実行する。これにより、入力画像はＣＭＹＫ４色のドットの疎密によって表現された画像に変換される。ディザマトリクス格納部３０４には、ＣＭＹＫ各色のディザマトリクスが格納されている。スクリーン処理部３０３で生成された画像は、バス１０７を介してエンジンＩ／Ｆ部１０６へ送信される。
【００２６】
＜スクリーン処理＞
次に、図４を参照して、スクリーン処理部３０３で行われるスクリーン処理について説明する。スクリーン処理は、連続階調で表現された画像データを面積階調、即ち、単位面積あたりの着色された面積と非着色の面積の比で表現された階調で表現する処理である。スクリーン処理にはディザマトリクスが用いられる。ディザマトリクスとは、スクリーンの成長を表す閾値テーブルを示す。
【００２７】
４０１は入力された画像データを示し、４０２はスクリーン処理に用いるディザマトリクスを示し、４０３はスクリーン処理によって得られたスクリーン画像データを示す。
【００２８】
スクリーン処理部３０３は、画像データ４０１が入力されると、画像データ４０１の各画素の画素値に注目し、注目画素に対応したディザマトリクス格納部３０４に格納されたディザマトリクス４０２の閾値と比較を行う。比較した結果、注目画素の画素値の方がディザマトリクスの閾値より大きければ、スクリーン画像データ４０３の注目画素に対応する画素が階調数での最大値を有するように制御する。本実施形態では２５６階調の画像を扱うため、最大値は２５５となる。
【００２９】
例えば、図４に示す４０１のような、３×３の９画素で、各画素の画素値が１３０である画像データと、４０２のような３×３で１ｂｉｔのディザマトリクスを用いてスクリーン処理を実行する。この場合、スクリーン処理の結果、入力画素の画素値よりも対応するディザマトリクスの閾値のほうが小さい場合、スクリーン画像データ４０３の対応する画素の値は最大値である２５５となる。一方、入力画素の画素値よりも、ディザマトリクスの閾値のほうが大きい場合、スクリーン画像データ４０３の対応する画素の画素値は０となる。そして、ディザマトリクスの閾値の配置方法を変えることで、スクリーン画像で表現される画像も変化させることができる。
【００３０】
＜ディザマトリクスの閾値配置＞
次に、図５乃至図９を参照して、本実施形態に係るディザマトリクス格納部３０４が保持するディザマトリクスと、ディザマトリクスを用いて生成されるドットの成長順について説明する。本実施形態では、スクリーン処理部３０３は１ｂｉｔのディザマトリクスを用いた２値化画像を生成する。
【００３１】
ディザマトリクス格納部３０４は、スクリーン処理部３０３が用いるＣＭＹＫ各色のディザマトリクスを有している。ここではＣＭＹＫ４色のうち、Ｋの画像形成処理用のディザマトリクスについて説明する。
【００３２】
図５に線数が異なるディザマトリクスを用いてスクリーン処理部３０３が画像形成処理を行った一例を示す。５０１は高線数（１９０線）のスクリーンを表すディザマトリクスの閾値配置の一部を示す。５０２は低線数（１３４線）のスクリーンを表すディザマトリクスの閾値配置の一部を示す。２つの閾値配列は、１０２以下（２５５の４０％）の閾値のみ示している。５０３はスクリーン処理部３０３に大きさが１０×１０で、全画素の画素値が１０２の画像が入力された際に、５０１に示すディザマトリクスを用いて画像形成した場合に生成されるスクリーン画像を示す。５０４は５０３の場合と同様の画像に対し、５０２に示すディザマトリクスを用いて画像形成した場合に生成されるスクリーン画像を示す。
【００３３】
スクリーン画像５０３とスクリーン画像５０４とを比較すると、スクリーン画像５０３に示すように高線数の場合、同一面積内のドット数が多いことが分かる。即ち、スクリーン画像５０３のドットの出現パターンが高周波であることが示されている。一般的に、ＣＭＹＫ混色画像を生成すると、ＣＭＹＫ各色のドットの出現パターンが干渉してしまい、モアレと呼ばれる画像不良が発生することが知られている。このモアレを抑える方法として、ＣＭＹＫ各色のドットパターンの周波数を高くすることで干渉そのものが発生する周波数も高くし、人の目につきにくくする方法がとられている。このことから、本実施形態においても高線数スクリーンを用いることが望ましい。しかし、高線数スクリーンは高濃度部で階調つぶれが生じやすく、ドットが不安定なことから濃度調整が難しいという問題がある。
【００３４】
図６に高線数スクリーンと低線数スクリーンによって得られる濃度階調性を比較したグラフを示す。横軸に入力信号値（ｋ）を示し、縦軸に濃度値（ｋ）を示す。図６の比較結果から分かるように、高線数のスクリーンにより形成されて印刷された画像の濃度階調性は、低線数のスクリーンにより形成されたものよりも階調変化が急である。また、高濃度部では階調つぶれが生じていることがわかる。このような場合の濃度調整方法にはガンマ補正処理部３０２におけるＬＵＴを用いた方法が一般に知られている。しかし、スクリーン画像５０３と、スクリーン画像５０４とに示すように、高線数スクリーンにより生成されるドットは１つあたり４画素分の大きさのドットであるのに対し、低線数スクリーンにより生成されるドットの大きさは１つあたり８画素分の大きさである。感光ドラム２０２〜２０５で行われる潜像は、一つのドットの大きさが大きければ大きいほど安定すると一般的に言われている。したがって、高線数スクリーンによって生成されたスクリーン画像に基づき紙面上に形成されるドットの形状は不安定となる。そして、この影響で濃度階調性も不安定となるためＬＵＴによる濃度調整も難しい。
【００３５】
そこで、本実施形態では混色で用いられるハイライト部から中濃度部では高線数（１９０線）スクリーンとし、中濃度部から高濃度部にかけて高線数から低線数（１３４線）に変化するようなスクリーン画像を形成するようなディザマトリクスを用いる。当該ディザマトリクスは、ディザマトリクス格納部３０４に予め保持されることが望ましい。そして、スクリーン処理部３０３がディザマトリクスをディザマトリクス格納部３０４から取得し、このディザマトリクスを用いて画像形成を行う。
【００３６】
本実施形態で使用するディザマトリクスにより生成されるスクリーン画像が高線数から低線数に変遷する様子を図７に示し、ディザマトリクス格納部３０４が実際に保持するディザマトリクスの閾値配値を図８に示す。また、本実施形態におけるスクリーン画像の変遷の様子の一部を図９に示す。
【００３７】
図７は、本実施形態がディザマトリクスを用いて生成するスクリーンにおけるドット成長の中心（成長点）を示した画像である。７０１に示すように、本実施形態のスクリーンは３つの成長点を有する。第１の成長点は、１９０線のスクリーン成長を表す成長点に含まれる成長点である。１つの第１の成長点に注目したとき、注目した成長点の周りの成長点の中で最も近い成長点の中に、異なる第１の成長点は存在しない。第２の成長点も同様に１９０線のスクリーン成長を表す成長点に含まれる成長点である。１つの第１の成長点に注目したとき、注目した成長点の周りの成長点の中で最も近い成長点のうち、少なくとも１つが第２の成長点となる。そして、第１の成長点と第２の成長点の２つの成長点により、高線数の成長点が示される。
【００３８】
７０２に第１の成長点と第２の成長点の各々でドットが成長した様子を示す。５０３と同様に、高線数のスクリーンが形成されていることがわかる。第３の成長点は、第１の成長点と第２の成長点の中間点にあたる位置（中間位置）に存在する。第３の成長点では、第１の成長点で生成されたドットと第２の成長点で生成されたドットの二つのドットを結合させ、低線数のスクリーンを示す１つのドットとなる成長を行う。第３の成長点でドットが成長した様子を７０３に示す。第１の成長点と第２の成長点で成長したドットが結合するようにドットが成長していることがわかる。
【００３９】
７０１に示した第１、第２、第３の成長点を有するように閾値が配置されたディザマトリクスを図８に示す。そして、大きさが１０×１０で、全画素の画素値を２５５の４０％から７０％まで５％刻みで増加させた画像に対し、図８のディザマトリクスを用いてスクリーン処理部３０３がスクリーン処理を行った際に出力されるスクリーン画像の変遷を図９の９０１〜９０７に示す。
【００４０】
９０１は画素値が４０％の画像をスクリーン処理部３０３に入力した際のスクリーン画像である。９０１に示すように、４０％の段階では第１の成長点と第２の成長点によって生成されたドットにより、１９０線の高線数のスクリーン画像が形成されることがわかる。そして、９０２〜９０６にかけて、第３の成長点でドット成長が行われ、第１の成長点と第２の成長点が結合されていくことがわかる。そして９０７では、１３４線を示すスクリーン画像が生成されていることがわかる。
【００４１】
本実施形態で使用するディザマトリクスは、９０７以降のドット成長は１３４線のドットが大きくなるように成長させる閾値配置である。これに対し、１３４線のラインとなるように、ドット間をつなぐようにドットを成長させる閾値配置をしてもよい。
【００４２】
＜印刷用画像生成の処理手順＞
次に、図１０を参照して、本実施形態に係るスクリーン処理部３０３が実行するスクリーン処理の処理手順について説明する。以下で説明する処理は、例えばＣＰＵ１０２がＲＯＭ１０４に格納された制御プログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することにより実現される。
【００４３】
Ｓ１００１で、スクリーン処理部３０３は、ガンマ補正処理部３０２から受け取った処理対象のＣＭＹＫ画像から、処理対象となる画素の画素値を読み込む。続いて、Ｓ１００２で、スクリーン処理部３０３は、処理対象の画素からＣＭＹＫのうち１色を選択し、選択した色のディザマトリクスを、ディザマトリクス格納部３０４から取得する。
【００４４】
次に、Ｓ１００３で、スクリーン処理部３０３は、Ｓ１００２で取得したディザマトリクスから対象画素に対応する閾値を読み出し、画素値と閾値の比較を行い、２値化処理を行う。続いて、Ｓ１００４で、スクリーン処理部３０３は、対象画素のＣＭＹＫ全色について２値化処理を行ったか否かを判定する。全色について処理を行った場合、Ｓ１００５に進み、そうでない場合はＳ１００２に処理を戻す。
【００４５】
Ｓ１００５で、スクリーン処理部３０３は、対象画像の全画素に対してスクリーン処理を行ったか否かを判定する。対象画像の全画素に対してスクリーン処理を行った場合は、生成したスクリーン画像を出力し、スクリーン処理を終了する。一方、全画素に対するスクリーン処理が完了していなければ処理をＳ１００１に戻す。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態に係るディザマトリクスは、スクリーンのドットを成長させる中心を示す第１の成長点と、当該第１の成長点の近傍に位置する第２の成長点とを有するように閾値が配置される。また、本ディザマトリクスは、第１及び第２の成長点で生成されたドットを結合し、１つのドットに成長させる第３の成長点を有するように閾値が配置される。さらに、本ディザマトリクスは、単位領域あたりの入力画素値が予め設定された閾値未満の場合は第１の成長点と第２の成長点とを中心にドットの成長を行わせ、入力画素値が閾値以上の場合は第３の成長点を中心にドットの成長を行わせるように閾値が配置される。
【００４７】
＜第１の実施形態の効果＞
次に、図１１を参照して、本実施形態により得られるスクリーン画像の、濃度階調性の効果について説明する。図１１は、図６で示した高線数（１９０線）のスクリーン画像の濃度階調性と、低線数（１３４線）のスクリーン画像の濃度階調を比較しているグラフに、本実施形態に係るディザマトリクスを用いて得られるスクリーン画像の濃度階調を追加したものである。横軸に入力信号値（ｋ）を示し、縦軸に濃度値（ｋ）を示す。
【００４８】
図１１に示すように、本実施形態のスクリーン画像の濃度階調性は、９０１相当（４０％）を表す入力画素値が１０２（４０％）付近までは１９０線と同様の階調性を示していることがわかる。そして、第３の成長点でのドット成長が開始すると、濃度階調性は緩やかとなり１３４線の濃度階調性に近づいていく。そして、高濃度部では１３４線と同様の階調性を示す。
【００４９】
このように、中濃度部までは第１の成長点と第２の成長点を中心にドット成長を行い高線数のスクリーン画像を形成する。一方、中濃度部以降は第３の成長点でのドット成長を中心に、第１の成長点と第２の成長点のドットを結合するようにドットを成長させ、低線数のスクリーン画像を形成する。２段階のスクリーン画像形成を行うことにより、高線数の高濃度部での階調潰れを解消しつつ、ドットの安定性が増すためＬＵＴでの濃度制御を安定して行うことが可能となる。
【００５０】
また、高線数スクリーンから低線数スクリーンへドットパターンが変化するドット成長を行うが、混色画像で低線数スクリーンによるモアレが目立つのは一般的にハイライト〜中濃度部にかけての濃度帯である。本実施形態で使用したディザマトリクスで生成されるスクリーン画像は中濃度部から高濃度部に成長する過程において高線数スクリーンから低線数スクリーンとなるため、この濃度帯には該当しない。したがって、モアレの影響も抑えつつ安定した濃度調整が可能となり、階調つぶれを抑制することができる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
以下では、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では１ｂｉｔのディザマトリクスを用いた２値化処理によるスクリーン処理を行った。しかし、写真などの階調性を重視した画像に対してスクリーン処理を行う場合は、多ｂｉｔのディザマトリクスを用いたスクリーン処理も行われる。そこで、本実施形態では、多ｂｉｔのディザマトリクスを用いたスクリーン処理を行う。なお、上記第１の実施形態と本実施形態の差分はディザマトリクスのみであり、その他の基本構成については共通しているため、差分についてのみ説明を行う。
【００５２】
＜多値ディザマトリクスを用いたスクリーン処理＞
本実施形態で用いるディザマトリクスについて説明する。本実施形態では２ｂｉｔのディザマトリクスを用いた処理を行う。図１２を参照して、スクリーン処理部３０３行われる２ｂｉｔディザマトリクスを用いたスクリーン処理を説明する。図１２において、１２０１は入力された画像データを示し、１２０２〜１２０４はスクリーン処理に用いる２ｂｉｔのディザマトリクスを示し、１２０５はスクリーン処理によって得られたスクリーン画像データを示す。
【００５３】
本実施形態では、２ｂｉｔディザマトリクスを用いたスクリーン処理を行うため、最終的な生成物であるスクリーン画像の各画素が取りうる値は、最小値（０）と最大値（２５５）と２つの中間値の４通りとなる。即ち、本実施形態では、０、１２７、１９１、２５５をスクリーン画像の各画素が取りうる値とする。
【００５４】
上記第１の実施形態の図４ではディザマトリクスは１つだけであったが、２ｂｉｔディザマトリクスである本実施形態では３つの階層を持つディザマトリクス１２０２〜１２０４を用いる。そして、図４で示したスクリーン処理では注目画素の画素値と、それに対応したディザマトリクスの閾値を比較し、画素値が閾値を上回った場合、対応するスクリーン画像の画素値が２５５となった。一方、本実施形態では、はじめに注目画素の画素値と、第１の階層のディザマトリクス１２０２の対応する閾値との比較を行う。ここで、画素値が閾値以下だった場合、対応するスクリーン画像の画素値は０となる。
【００５５】
一方、画素値が第１の階層のディザマトリクス１２０２の閾値よりも大きかった場合、続いて第２の階層のディザマトリクスの対応する閾値と比較を行う。そして、画素値が閾値以下だった場合、対応するスクリーン画像の画素値は１２７となる。同様に、第２の階層のディザマトリクスの閾値よりも大きかった場合、続いて第３の階層のディザマトリクスの対応する閾値と比較を行う。そして、画素値が閾値以下だった場合、対応するスクリーン画像の画素値は１９１となる。注目画素の画素値が第３の階層の閾値よりも大きかった場合は、対応するスクリーン画像の画素値は２５５となる。
【００５６】
図１２に示す例では、１２０１に示すような画素値が１３０の画像に対して１２０２〜１２０４に示すディザマトリクスの処理を行う。このとき、注目画素に対応する第１の階層のディザマトリクスの閾値が１３０以上のとき、１２０５に示すスクリーン画像の画素値は０となる。注目画素に対応する第１の階層〜第３の階層のディザマトリクスの閾値がすべて１３０未満のとき、１２０５に示すスクリーン画像の画素値は２５５となる。そして、第１の階層のディザマトリクスの閾値よりも画素値のほうが大きいが、第２の階層のディザマトリクスの閾値よりも小さい画素に対しては、対応するスクリーン画像の画素値が１２７となっている。
【００５７】
＜ディザマトリクスの閾値配置＞
次に、図１３乃至図１７を参照して、本実施形態に係るディザマトリクスの閾値配置について説明する。図１３は、２ｂｉｔディザマトリクスを用いたスクリーン処理における閾値配置の一部を示す。図１４は、図１３で示したディザマトリクスを用いた場合のドット成長の変遷を示す。
【００５８】
１３０１〜１３０３は、第３の成長点でのドット成長が始まり結合した状態のドットと、次に成長する予定の画素のディザマトリクスの閾値を示す。黒い画素は、第３の成長点でのドット成長が始まる段階で入力画素がすでに上回る閾値、即ち、図１２に示した最少の閾値よりも小さい閾値であることを表す。白画素は、図１３に示す最大の閾値よりも大きい閾値であることを表す。２ｂｉｔのディザマトリクスの場合、ひとつの画素に対して３つの閾値が設定されることとなる。
【００５９】
１３０１は第１の階層のディザマトリクスを示し、１３０２は第２の階層のディザマトリクスを示し、１３０３は第３の階層のディザマトリクスを示している。１３０３に示した閾値の値を超える画素値が入力された場合、スクリーン処理により２５５の画素値が出力され、１３０１、１３０２を超えた場合は予め設定された中間値を出力する。本実施形態では、１３０１を超えた場合は１２７を、１３０２を超えた場合は１９１を画素値として出力する。
【００６０】
図１３に示すディザマトリクスに、画素値が１１６，１２０，１２４の画像が入力された際のドットの変遷を図１４に示す。１４０１は入力画素値が１１６未満の場合を示し、１４０２〜１４０４は入力画素値がそれぞれ１１６，１２０，１２４の場合を示している。図１３に示すように、図１２の閾値配置の場合、１画素が入力画素の画素値に応じて成長することがわかる。そして、１つの画素の最大の閾値を超えると、次の画素の成長が始まるような閾値配置となっている。しかし、この成長手順の場合、上下のドットで大きさに偏りが生じてしまう。そこで、本実施形態では成長点を中心にドットを成長させる際に、当該成長点を挟んで対向する２画素を交互に成長させるような閾値配置を行う。
【００６１】
図１５を参照して、本実施形態で使用するディザマトリクスの閾値について説明する。１５０１が本実施形態で使用する第１の階層のディザマトリクスを示す、１５０２が本実施形態で使用する第２の階層のディザマトリクスを示し、１５０３が本実施形態で使用する第３の階層のディザマトリクスを示す。図１３では１つの画素に連続して閾値を配置しているのに対して、本実施形態では１つの階層のディザマトリクス内で、２つの画素が交互に成長するような閾値配置となっている。図１５に示すディザマトリクスに、画素値が１１６，１２０，１２４の画像が入力された際のドットの変遷を図１６に示す。１６０１〜１６０４に示すように、実際に画像を入力した場合からも、交互に画素が成長していることがわかる。
【００６２】
図１７の１７０１〜１７０４に図１２で示したディザマトリクスによるドット成長の変遷を示し、１７０５〜１７０８に図１４で示したディザマトリクスによるドット成長の変遷を示す。２つのドット成長の変遷からも、本実施形態で使用するディザマトリクスを用いることでドットの大きさの偏りが抑えられることがわかる。このように、２つの画素が交互に成長するような閾値配置を持つディザマトリクスを使用することで、ドット間の大きさの偏りを生じさせることなく２つのドットを結合することが可能となる。
【００６３】
＜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】
【００６４】
１：ホストコンピュータ、２１：コントローラ、２２：印字エンジン、１０１：ホストＩ／Ｆ部、１０２：ＣＰＵ、１０３：ＲＡＭ、１０４：ＲＯＭ、１０５：画像処理部、１０６：エンジンＩ／Ｆ、１０７：バス
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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