(57)【要約】【課題】【解決手段】【選択図】        図【課題】デジタルハーフトーンスクリーニングにおいて画質向上を図る。【解決手段】ドットで多段階の濃度を再現するための多値デジタルハーフトーンスクリーニング方法において、単色部でドットを成長させる第１のドット成長工程と、混色部でドットを成長させる第２のドット成長工程とを設定し、前記単色部と混色部とで前記第１及び第２のドット成長工程を使い分けてドットを成長させる。その際、第１のドット成長工程ではドットが拡大し、紙白地部が無くなるように成長させ、第２のドット成長工程ではドット間の重なりが極力少なくなるようドットを成長させる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドットで多段階の濃度を再現するための多値デジタルハーフトーンスクリーニング方法において、
単色部でドットを成長させる第１のドット成長工程と、
混色部でドットを成長させる第２のドット成長工程と、
が設定され、
前記単色部と混色部とで前記第１及び第２のドット成長工程を使い分けてドットを成長させ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】
前記第１のドット成長工程ではドットが拡大し、紙白地部が無くなるように成長させ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】
前記第２のドット成長工程ではドット間の重なりが極力少なくなるようドットを成長させ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】
前記ドットの成長がパスル幅を変調させることにより行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項５】
前記ドット成長のための補正前後のドット面積が等しくなるようにドットを変形させることを特徴とする請求項４記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項６】
前記第１の成長工程では、ハーフトーンドットをより矩形に近い形状に修正することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項７】
前記第２の成長工程では、他色のハーフトーンドットに対して、重なりが少なくなるような形状に修正することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項８】
多段階の濃度を再現できるドットによる多値デジタルハーフトーンスクリーニング方法において、
文字部または細線部を含む２値画像部でドットを成長させる第３のドット成長工程と、
写真部またはグラフィクス部を含む網点画像部でドットを成長させる第４のドット成長工程と、
が設定され、
前記２値画像部または網点画像部とで、前記第３及び第４の成長工程を使い分けてドットを成長させ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９】
前記第３のドット成長工程は、薄い濃度レベルのドットパターンを先に成長させることを特徴とする請求項８記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１０】
前記第４のドット成長工程は、連続する濃度間のドット形状差を小さくすることを特徴とする請求項８記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１１】
前記第４のドット成長工程は、濃度レベルごとにドットの成長順序は同一とするが、各濃度レベルの関連は異ならせることを特徴とする請求項１０記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１２】
前記第４のドット成長工程は、あるドットが最高レベルに達するまで他のドットを塗ることを停止する工程を含むことを特徴とする請求項１０または１１記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１３】
前記第４のドット成長工程は、低濃度のドット再現性が低いエンジンへ適用することを特徴とする請求項１２記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１４】
前記第４のドット成長工程は、あるドットが最高レベルに達する前に他のドットへの塗りに移行する工程を含むことを特徴とする請求項１０または１１記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１５】
前記第４のドット成長工程は、低濃度のドット再現性が高いエンジンへ適用することを特徴とする請求項１４記載のハーフトーンスクリーニング方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のハーフトーンスクリーニング方法の各工程をコンピュータで実行する手順を含んでいることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１７】
請求項１６記載のコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１８】
請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のハーフトーンスクリーニング方法の各工程をコンピュータプログラムに基づいて実行する制御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１９】
ドットで多段階の濃度を再現するための多値デジタル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、
単色部でドットを成長させる第１のドット成長手段と、
混色部でドットを成長させる第２のドット成長手段と、
前記単色部と混色部とで前記第１及び第２のドット成長手段を切り換える制御手段と、
を備え、前記単色部と混色部とで異なった処理を行わせてドットを成長させることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２０】
ドットで多段階の濃度を再現する多値デジタル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、
文字部または細線部を含む２値画像部でドットを成長させる第３のドット成長手段と、
写真部またはグラフィクス部を含む網点画像部でドットを成長させる第４のドット成長手段と、
前記文字・細線部と写真・グラフィックス部とで、前記第３及び第４の成長工程を切り換える制御手段と、
を備え、前記２値画像部と前記網点画像部とで異なった処理を行わせてドットを成長させることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２１】
請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置で処理された画像データに基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成手段と、
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、描画オブジェクトの色や画像の種類に適したドット形成方法（成長方法）の使い分けて、プリント画質を向上させるための多値デジタル画像データのハーフトーンスクリーニング方法、この方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムを記録した記録媒体及び多値デジタル画像データのハーフトーンスクリーニング方法を実行する画像処理装置及びこの画像処理装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリなどの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、ディザマトリッ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ッ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。この処理は例えば特許文献２に開示されているように公知のものであるが、前記特許文献１の記載を引用し、基本的なことに触れておく。
【０００３】
ここでは、説明を簡明とするため、４×４画素（４行４列画素）のディザマトリックスによって、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ックスのパターンの一例（従来例）を図１１に示す。図１１（ａ）はドットが集中する渦巻型のディザマトリックスのパターンであり、図１１（ｂ）はドットが分散するバイエル（Bayer）型のディザマトリックスのパターンである。このようなディザマトリックスを、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１２に示す。図１２において、１０はディザマスク、２０はしきい値処理（ハーフトーン処理）、１００は濃淡画像、２００は擬似濃淡画像である。ディザマスク１０に基づいたマスキング処理をしきい値処理２０が濃淡画像１００に対して行なうことにより擬似濃淡画像２００を得ることができる。なお、図１２におけるしきい値処理２０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２０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】
このしきい値処理の一例を説明図として図１３に示す。図１３（ａ）は濃淡画像におけるディザマスクと同サイズの特定部位における画素値の配列を示した図である。また、図１１（ｂ）は４×４画素のマスクにおける画素値の配列（パターン）を示した図である。図１１（ｃ）は擬似濃淡画像における画素値（２値）の配列を白黒パターンで示した図である。濃淡画像の特定部位における１行１列目（１，１）から１６行１６列目（１６，１６）までの画素の各々に対して、配列において対応するディザマスクの画素と画素値の大小比較を行なう。濃淡画像の画素値がディザマスクの画素値に達していなければしきい値処理の結果は“０”すなわち“黒”、濃淡画像の画素値がディザマスクの画素値に達していればしきい値処理の結果は“１”すなわち“白”である。
【０００６】
１行１列目（１，１）の濃淡画素値は３５であり、ディザマスク画素値は６０であるから、擬似濃淡画像の画素値は“０”すなわち“黒”である。１行２列目（１，２）の濃淡画素値は４３であり、ディザマスク画素値は１４であるから、擬似濃淡画像の画素値は“１”すなわち“白”である。１行３列目（１，３）の濃淡画素値は４８であり、ディザマスク画素値は５３であるから、擬似濃淡画像の画素値は“０”すなわち“黒”である。以下同様である。ここでは、白黒で説明しているが、カラーであれば、ＹＭＣＫのそれぞれで、このようにして濃淡が設定される。
【０００７】
多段階の濃度を再現できるドットによる多値デジタルハーフトーンスクリーニングに関連する従来技術として、例えば特許文献２に開示されているように、多値ハーフトーンにおいて単色の要素色についてハイライト側でドット発生率を下げることにより擬似輪郭を抑制し、画質の向上を図るようにした発明が公知である。
【０００８】
この発明では、画像を構成する各画素を複数の要素色にて多階調で表した画像データに基づいてハーフトーン処理を実行するハーフトーン処理プログラムを記録した媒体であって、上記画像データに基づいて互いに異なる複数のハーフトーン処理を実施可能なハーフトーン処理機能と、上記ハーフトーン処理機能にて各要素色に対応させたハーフトーン処理を選択して実施させるハーフトーン処理選択機能とを実行させる構成としている。ハーフトーン処理機能は、画像データに基づいて互いに異なる複数のハーフトーン処理を実施可能になっている。ここで、ハーフトーン処理選択機能は、ハーフトーン処理機能に各要素色に対応させたハーフトーン処理を選択して実施させる。すなわち、ハーフトーン処理選択機能にて適宜各要素色に適したハーフトーン処理を選択し、この選択に従ってハーフトーン処理機能はハーフトーン処理を実施する。そして、ハーフトーン化された画像データを生成する。このハーフトーン処理は各要素色を表現する階調値に基づいて、当該階調値を再現するドット発生率を決定する処理を実行する。
【０００９】
その際、ハーフトーン処理は、複数あるハーフトーン処理のうち一のハーフトーン処理の処理内容を他のハーフトーン処理の処理内容に対してハイライト側でドット発生率を下げる処理を実行する。このようにハイライト側のドット発生率を下げることにより、ハイライト側の明度を抑制することが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−２３２７１５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ドットの濃度を変化させて多階調を表現できるデジタルハーフトーンスクリーンでは、濃度の違うドットを上手く組み合わせることにより、次のドットを塗った場合の濃度変化を少なくし、滑らかな階調表現や粒状性を向上させるようにしているが、画質については要求レベルに達していないのが実情であった。そこで、デジタルスクリーニングにおいて、出力デバイス上にドットを実現するパルスの幅を変化させることによってエッジ補正などを行ない、画質を向上させる手法が提案されているが、それでも画質向上の要求レベルまでには達してはいなかった。
【００１１】
また、前記公知例では、多値ハーフトーンにおいて単色の要素色についてハイライト側でドット発生率を下げることにより擬似輪郭を抑制し、画質の向上を図っているが、単色部のハイライト側の処理だけであり、混色部側の処理については考慮されておらず、画質の向上という面では、まだ十分とは言い難い。さらに、例えば文字、細線、写真・グラフィクスなどの描画対象となる画像の種類に応じてドット成長方法を変化させることについて、特に配慮したものは知られておらず、画質向上の余地が残されていた。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、デジタルハーフトーンスクリーニングにおいてさらに画質向上を図ることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため第１の手段は、ドットで多段階の濃度を再現するための多値デジタルハーフトーンスクリーニング方法において、単色部でドットを成長させる第１のドット成長工程と、混色部でドットを成長させる第２のドット成長工程とが設定され、前記単色部と混色部とで前記第１及び第２のドット成長工程を使い分けてドットを成長させることを特徴とする。
【００１４】
第２の手段は、第１の手段において、前記第１のドット成長工程ではドットが拡大し、紙白地部が無くなるように成長させることを特徴とする。
【００１５】
第３の手段は、第１の手段において、前記第２のドット成長工程ではドット間の重なりが極力少なくなるようドットを成長させることを特徴とする。
【００１６】
第４の手段は、第１ないし第３の手段において、前記ドットの成長がパスル幅を変調させることにより行われることを特徴とする。
【００１７】
第５の手段は、第４の手段において、前記ドット成長のための補正前後のドット面積が等しくなるようにドットを変形させることを特徴とする。
【００１８】
第６の手段は、第１ないし第３の手段において、前記第１の成長工程では、ハーフトーンドットをより矩形に近い形状に修正することを特徴とする。
【００１９】
第７の手段は、第１ないし第３の手段において、前記第２の成長工程では、他色のハーフトーンドットに対して、重なりが少なくなるような形状に修正することを特徴とする。
【００２０】
第８の手段は、多段階の濃度を再現できるドットによる多値デジタルハーフトーンスクリーニング方法において、文字部または細線部を含む２値画像部でドットを成長させる第３のドット成長工程と、写真部またはグラフィクス部を含む網点画像部でドットを成長させる第４のドット成長工程とが設定され、前記２値画像部または網点画像部とで、前記第３及び第４の成長工程を使い分けてドットを成長させることを特徴とする。
【００２１】
第９の手段は、第８の手段において、前記第３のドット成長工程は、薄い濃度レベルのドットパターンを先に成長させることを特徴とする。
【００２２】
第１０の手段は、第８の手段において、前記第４のドット成長工程は、連続する濃度間のドット形状差を小さくすることを特徴とする。
【００２３】
第１１の手段は、第１０の手段において、前記第４のドット成長工程は、濃度レベルごとにドットの成長順序は同一とするが、各濃度レベルの関連は異ならせることを特徴とする。
【００２４】
第１２の手段は、第１０または第１１の手段において、前記第４のドット成長工程は、あるドットが最高レベルに達するまで他のドットを塗ることを停止する工程を含むことを特徴とする。
【００２５】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記第４のドット成長工程は、低濃度のドット再現性が低いエンジンへ適用することを特徴とする。
【００２６】
第１４の手段は、第１０または第１１の手段において、前記第４のドット成長工程は、あるドットが最高レベルに達する前に他のドットへの塗りに移行する工程を含むことを特徴とする。
【００２７】
第１５の手段は、第１４の手段において、前記第４のドット成長工程は、低濃度のドット再現性が高いエンジンへ適用することを特徴とする。
【００２８】
第１６の手段は、第１ないし第１５の手段に係るハーフトーンスクリーニング方法の各工程をコンピュータプログラムで実行する手順を含んでコンピュータプログラムを構成したことを特徴とする。
【００２９】
第１７の手段は、第１６の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
【００３０】
第１８の手段は、第１ないし第１５の手段に係るハーフトーンスクリーニング方法の各工程をコンピュータプログラムに基づいて実行する制御手段を画像処理装置が備えていることを特徴とする。
【００３１】
第１９の手段は、ドットで多段階の濃度を再現するための多値デジタル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、単色部でドットを成長させる第１のドット成長手段と、混色部でドットを成長させる第２のドット成長手段と、前記単色部と混色部とで前記第１及び第２のドット成長手段を切り換える制御手段とを備え、前記単色部と混色部とで異なった処理を行わせてドットを成長させることを特徴とする。
【００３２】
第２０の手段は、ドットで多段階の濃度を再現する多値デジタル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、文字部または細線部を含む２値画像部でドットを成長させる第３のドット成長手段と、写真部またはグラフィクス部を含む網点画像部でドットを成長させる第４のドット成長手段と、前記文字・細線部と写真・グラフィックス部とで、前記第３及び第４の成長工程を切り換える制御手段とを備え、前記２値画像部と前記網点画像部とで異なった処理を行わせてドットを成長させることを特徴とする。
【００３３】
第２１の手段は、第１８ないし第２０の手段に係る画像処理装置と、前記画像処理装置で処理された画像データに基づいて記録媒体に可視画像を形成する画像形成手段とから画像形成装置を構成したこと特徴とする。
【００３４】
なお、以下の実施形態において、前記各工程あるいは第１ないし第４の手段はプログラムによって構成され、当該プログラムは、ＲＯＭ６９あるいは図示しないハードディスク装置などの大容量記憶手段に格納されている。このプログラムはネットワーク、公衆回線、ＬＡＮなどを介して図示しないサーバから転送され、あるいは図示しないＣＤ−ＲＯＭ駆動装置に装着されたＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から読み出してダウンロードされ、あるいはバージョンアップが図られる。
【００３５】
また、画像処理装置はＩＰＵ４９が対応し、画像形成装置としての制御はメインコントローラ内の図示しないＣＰＵが司り、画像処理（装置）の制御に関してはＩＰＵ４９内のＣＰＵ６８が司る。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、単色部と混色部、あるいは文字・細線部と写真・グラフィクス部でハーフトーンスクリーニングの手法を変えるようにし、前記画像の特徴に応じたハーフトーンスクリーニングが行えるようにしたので、デジタルハーフトーンスクリーニングにおいて画質向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３８】
図１は本発明の実施例に係る画像形成システムの全体的な構成を概略的に示す図である。図１において、本実施例に係る画像形成システムは、スキャナおよびプリンタ機能を備えた画像形成装置ＰＲと、ＰＣ等のホストコンピュータＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３と、ＬＡＮおよびパラレルＩ／Ｆ（ＰＩ／Ｆ）とからなり、前記ホストコンピュータＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３からのプリントデータをＬＡＮおよびパラレルＩ／Ｆ（ＰＩ／Ｆ）を介して前記画像形成装置ＰＲに送信し、当該画像形成装置ＰＲから画像出力できるように構成されている。
【００３９】
図２は本発明の実施例に係る画像形成装置ＰＲの内部構成の概略を示す概略構成図である。
【００４０】
同図において、画像形成装置ＰＲは、自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦと称す）１、読み取りユニット５０、書き込みユニット５７、作像ユニット１９、給紙ユニット２９、フィニッシャ１００および両面給紙ユニット１１１から構成されている。
【００４１】
ＡＤＦ１は、読み取るべき原稿を読み取りユニット５０の読み取り位置に自動的に給送し、読み取った後、所定位置に排紙する機能を備え、読み取りユニット５０はＡＤＦ１から読み取り位置に送り込まれた原稿を光学的に読み取り、書き込みユニットにと５７は読み取りユニット５０によって読み取られた画像データを光変調して作像ユニット１９の感光体（画像形成媒体）上に書き込んで潜像を形成し、給紙ユニット２９から送り込まれた転写紙（記録媒体）に前記潜像をトナー現像して得られたトナー画像を転写し、定着して出力する。
【００４２】
さらに詳しくは、ＡＤＦ１の原稿台２に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部３０上のスタートキー３４が押下されると、一番下の原稿から給送ローラ３、給送ベルト４によってコンタクトガラス６上の所定の位置に給送される。読み取りユニット５０によってコンタクトガラス６上の原稿の画像データを読み取った後、読み取りが終了した原稿は、給送ベルト４および排送ローラ５によって排出される。さらに、原稿セット検知センサ７にて原稿台２に次の原稿が有ることを検知した場合、次の原稿は、前原稿と同様にコンタクトガラス６上に給送される。ＡＤＦ１には給送ローラ３，給送ベルト４，排送ローラ５が設けられ、これらの各ローラ３，４，５はモータによって駆動される。
【００４３】
給紙ユニット２９は、第１トレイ８、第２トレイ９、第３トレイ１０と、前記第１ないし第３トレイ８、９，１０から転写紙をピックアップする第１給紙装置１１、第２給紙装置１２、第３給紙装置１３と、これら第１ないし第３給紙装置１１，１２，１３によってピックアップされた転写紙を前記作像ユニット１９側に搬送する縦搬送装置１４とからなる。給紙ユニット２９では、第１トレイ８、第２トレイ９、第３トレイ１０に積載された転写紙は、各々第１給紙装置１１、第２給紙装置１２、第３給紙装置１３によって給紙され、縦搬送ユニット１４によって感光体１５に当接する位置まで搬送される。
【００４４】
読み取りユニット５０は、露光ランプ５１、第１、第２および第３ミラー５２，５５，５６、結像レンズ５９、およびＣＣＤイメージセンサ５４からなる。露光ランプ５１によって露光されたコンタクトガラス６上の原稿の反射光は、前記第１ないし第３ミラー５２，５５，５６を介して結像レンズ５９に導かれ、結像レンズ５９によってＣＣＤイメージセンサ５４の結像面で結像され、ＣＣＤイメージセンサ５４で読み取られる。
【００４５】
書き込みユニット５７は、ポリゴンミラーを含むレーザ出力装置５８、ｆθレンズから構成される結像レンズ５９およびミラー６０からなり、レーザ出力装置５８のレーザダイオードから出射されたレーザ光がポリゴンミラーで反射され、作像ユニット１９の感光体１５上を主走査方向に走査して光書き込みが行われる。
【００４６】
すなわち、読み取りユニット５０にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット５７からのレーザ光によって感光体１５に書き込まれ、現像装置２７によってトナー現像され、感光体１５上にトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体１５の回転と等速で搬送ベルト１６によって搬送されながら、感光体１５上のトナー像が当該転写紙上に転写される。その後、定着ユニット１７で画像を定着し、排紙ユニット１８によって後処理装置のフィニシャ１００に排出される。
【００４７】
後処理装置のフィニシャ１００は、画像形成済みの転写紙に所定の後処理を行うもので、本体の排紙ローラ１９によって搬送された転写紙を、通常排紙ローラ１０２方向と、ステープル１０６を有するステープル処理部方向へに導くことができる。この切り替えは分岐偏向板１０１によって行われ、この分岐偏向板１０１を上に切り替えることにより、搬送ローラ１０３を経由して通常排紙トレイ１０４側に排紙することができる。また、分岐偏向板１０１を下方向に切り替えることにより、搬送ローラ１０５，１０７を介してステープル台１０８に排紙することができる。ステープル台１０８に積載された転写紙は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー１０９によって、用紙搬送方向と平行な転写紙の端面が揃えられ、一部のコピー完了と共にステープラ１０６によって綴じられる。ステープラ１０６で綴じられた転写紙群は自重によって、ステープル完了排紙トレイ１１０に収納される。
【００４８】
通常の排紙トレイ１０４は転写紙搬送方向に直交する方向に移動可能ないわゆるシフト機能を有する排紙トレイである。シフト機能を有する排紙トレイ１０４は、原稿毎、あるいは、画像メモリによってソーティングされたコピー部毎に、転写紙搬送方向に直交する方向に往復動し、排出されてくる転写紙を簡易的に仕分けるものである。
【００４９】
転写紙の両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ８〜１０から給紙され作像された転写紙を排紙トレイ１０４側に導かずに、経路切り替えの用の分岐爪１１２を上側にセットすることによって一旦両面給紙ユニット１１１にストックする。その後、両面給紙ユニット１１１にストックされた転写紙は再び感光体１５に作像されたトナー画像を転写するために、両面給紙ユニット１１１から再給紙される。再給紙された転写紙は、、搬送ベルト１６位置に送り込まれ、表面に転写したように裏面にも画像が転写され、さらに定着された後、前記分岐爪１１２は下側にセットされ、裏面に画像が転写された転写紙は排紙トレイ１０４に導かれる。このように転写紙の両面に画像を作成する場合に両面給紙ユニット１１１は使用される。
【００５０】
図３はメインコントローラを中心に、本発明の実施例に係る画像形成装置ＰＲの制御系を示すブロック図である。
【００５１】
この制御系は、メインコントローラ３０と、操作部３０と、画像処理ユニット（ＩＰＵ）４９と、ＡＤＦ１と、プリンタコントローラ２６とから主に構成されている。メインコントローラ２０は画像形成装置ＰＲ全体を制御する。メインコントローラ２０には、オペレータに対する表示、オペレータからの機能設定入力制御を行う操作部３０、スキャナの制御、原稿画像を画像メモリに書き込む制御、画像メモリからの作像を行う制御等を行う画像処理ユニット（ＩＰＵ）４９、原稿自動送り装置（ＡＤＦ）１、等の分散制御装置が接続されている。各分散制御装置とメインコントローラ２０は必要に応じて機械の状態、動作指令のやりとりを行っている。また、紙搬送等に必要なメインモータ２５、各種クラッチ２１〜２４も接続されている。すなわち、感光体１５、搬送ベルト１６、定着ユニット１７、排紙ユニット１８、現像ユニット２７はメインモータ２５によって駆動され、各給紙装置１１〜１３はメインモータ２５の駆動を各々給紙クラッチ２２〜２４によって伝達駆動される。縦搬送ユニット１４はメインモータ２５の駆動を中間クラッチ２１によって伝達駆動される。
【００５２】
プリンタコントローラ２６は、外部からの画像およびプリント指示するコマンドを解析し、画像データとして、印刷できる状態にビットマップ展開し、印刷モードをコマンドから解析し動作を決定している。その画像およびコマンドをＬＡＮおよびパラレルＩ／Ｆを通じて受信し動作するために、ＬＡＮコントロール部２６１とパラレルＩ／Ｆ２６２部が機能している。また、操作部３０には、液晶ディスプレイ３１とキー入力部３２，３３，３４，３５が接続され、キー入力部３２，３３，３４，３５からの入力に応じて所定の処理を行い、その経過および結果を液晶ディスプレイ３１に出力し、表示させる。
【００５３】
このように大略構成された画像形成装置の読み取りユニット５０の読み取り動作、および画像を記録面上に潜像形成するまでの作像ユニット１９の動作についてさらに詳細に説明する。なお、以下の説明において、潜像とは感光体面上に画像を光情報に変換して照射することにより生じる電位分布である。
【００５４】
読み取りユニット５０は、原稿を載置するコンタクトガラス６と光学走査系で構成されており、光学走査系には、露光ランプ５１、第１ミラー５２、レンズ５３、ＣＣＤイメージセンサ５４等々で構成されている。露光ランプ５１および第１ミラー５２は図示しない第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー５５および第３ミラー５６は図示しない第１キャリッジ上に固定されている。原稿像を読み取るときには、光路長が変わらないように、第１キャリッジと第２キャリッジとが２対１の相対速度で機械的に走査される。この光学走査系は、図示しないスキャナ駆動モータによって駆動される。
【００５５】
原稿画像は、ＣＣＤイメージセンサ５４によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。レンズ５３およびＣＣＤイメージセンサ５４を図２において左右方向に移動させることにより、画像倍率が変わる。すなわち、指定された倍率に対応してレンズ５３およびＣＣＤイメージセンサ５４の左右方向に位置が設定される。
【００５６】
書き込みユニット５７はレーザ出力ユニット５８、結像レンズ５９、ミラー６０で構成され、レーザ出力ユニット５８の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによって高速で定速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）が備わっている。  レーザ出力ユニット５８より照射されるレーザ光は、定速回転するポリゴンミラーで偏光され、結像レンズ５９を通り、ミラー６０で折り返され、感光体１５面上に集光結像する。  偏向されたレーザ光は感光体１５が回転する方向と直行する方向（主走査方向）に露光走査され、前記ＩＰＵ４９のセレクタ６４より出力された画像信号のライン単位の記録を行う。感光体１５の回転速度と記録密度に対応した所定の周期で主走査を繰り返すことによって、感光体１５面上に画像（静電潜像）が形成される。
【００５７】
上述のように、書き込みユニット５７から出力されるレーザ光が、画像作像系の感光体１５に照射される。図示しないが感光体１５の一端近傍のレーザビームを照射される位置に、主走査同期信号を発生するビームセンサが配置されている。この主走査同期信号をもとに主走査方向の画像記録開始タイミングの制御、および後述する画像信号の入出力を行うための制御信号の生成が行われる。
【００５８】
図４は本実施例に係る画像形成装置ＰＲの画像処理部（ＩＰＵ）４９の詳細を示すブロック図である。ＩＰＵ４９は、この実施例では、画像読み取りユニット５０と画像書き込みユニット５７からなる。
【００５９】
露光ランプ５１から照射された光は原稿面を照射し、原稿面からの反射光は結像レンズ５３によりＣＣＤイメージセンサ５４の結像面に結像する。ＣＣＤイメージセンサ５４は、結像面で受光した原稿からの反射光を光電変換し、Ａ／Ｄコンバータ６１でデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像信号は、シェーディング補正部６２でシェーディング補正された後、ＭＴＦ、γ補正部６３に入力され、ＭＴＦ補正、γ補正等の所定の画像処理が行われる。この画像処理を施された画像信号は、さらに、第１の印字合成部（印字合成Ｉ）７２を経た後、第１のセレクタ６４で画像信号の送り先が切り替えられる。送り先は１つは変倍部７１であり、他の１つは画像メモリコントローラ６５である。変倍部７１が選択された場合、変倍部７１を経由した画像信号は変倍率に合せて拡大縮小され、第２のセレクタ７６に送られて、画像信号の送り先が第２の印字合成部７３または画像メモリコントローラ６５のいずれかに切り替えられる。第２の印字合成部７３に送られた場合、画像信号はそのまま書き込みユニット５７に送られる。なお、画像メモリコントローラ６５と第１のセレクタ６４、画像メモリコントローラ６５と第２のセレクタ７６間は、それぞれ双方向に画像信号を入出力可能な構成となっている。また、第１の印字合成部７２と第２のセレクタ７６には、印字イメージデータ７４が入力され、第１のセレクタ６４には、パーソナルコンピュータなどのデータ処理装置から出力される画像データの入力やＬＡＮに接続された他のプリンタになどの外部装置への出力のための外部画像入出力Ｉ／Ｆ７５が設けられ、第１のセレクタ６４は外部画像入出力Ｉ／Ｆ７５に対する入力または出力のいずれかの切り替えも行うことができる。
【００６０】
変倍処理では、変倍せず画像メモリ６６に画像データを格納可能であり、画像メモリ６６から読み出して変倍処理を実行した後、書き込みユニット５７へ送ることも可能である。また、画像メモリ６６からの画像を変倍し、再度画像メモリ６６へ戻すことも可能である。
【００６１】
ＩＰＵ４９には、読み取り部５０から入力される画像データ以外にも外部から供給される印字イメージデータ（例えばパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置から出力されるデータ）７４や外部画像入出力Ｉ／Ｆ７５を介して入出力される画像データも処理できるように第１のセレクタ６４や第２のセレクタ７６によって複数のデータの入出力の選択を行う機能を有している。
【００６２】
また、ＩＰＵ４９には、ＣＰＵ６８、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０、前にも触れた画像メモリコントローラ６５および画像メモリ６６が設けられている。ＣＰＵ６８は画像メモリコントローラ６５等への設定や、読み取り部５０、書き込み部５７の制御を行い、ＲＯＭ６９には、ＣＰＵ６８が実行するプログラムが格納され、ＲＡＭ７０はＣＰＵ６８がプログラムの実行時に使用するデータを記憶し、また、ＣＰＵ６８のプログラムの実行時のワークエリアとして機能する。更にＣＰＵ６８は、メモリコントローラ６５を介して、画像メモリ６６のデータの書き込み、読み出しが行える。また、外部機器との接続のためにＩ／Ｏポート６７が設けられている。
【００６３】
このような画像形成装置では、プリンタとして使用する場合にはネットワークやローカルで接続されたパーソナルコンピュータから画像データが、複写機として使用する場合にはスキャナで読み取った画像データが、ファクシミリとして使用する場合には、通信回線を使用して転送されてきた画像データが一旦メモリに格納され、画像形成装置では、このメモリに格納された画像データを読み出して画像処理を行い、画像処理された画像データに基づいて画像を形成する。この画像処理では、シェーディング補正、γ補正、ＭＴＦ補正、疑似中間調処理などが行われる。
【００６４】
１ドットの濃度を変化させて多階調を表現できるデジタルハーフトーンスクリーンでは、濃度の違うドットを上手く組み合わせることにより、次のドットを塗った場合の濃度変化を少なくし、滑らかな階調表現を実現することができる。図３（ａ）及び（ｂ）は集合型ディザを使用する場合のデジタルハーフトーンスクリーンの処理工程を示す工程図である。集合型ディザを使用する場合は、図３（ａ）に示すようにまず、薄いドット１で広い範囲を塗った後に次の濃度のドット２を重ねていく方法や、図３（ｂ）に示すように薄いドット１を塗った後に濃いドット２を重ねていくといった方法もある。なお、ここでは３×３のマトリクスを例に取っている。
【００６５】
通常は１つの方法を採用するが、ビジネスグラフィックスで使用されるシアン、マゼンタといった単色での描画の場合には、なるべく紙白が目立たなくなるよう、薄いドットで広範囲を塗った後に濃いドットを重ねて塗る方が、色再現性を良くすることができる。逆に、混色描画の場合には、各色版ドットの重なりによる色の滲みを抑えるため、ドットを広げるよりも重ならないように集中させて形成する方法を採用する。また、上記方法にパルス幅変調を組み合わせることもできる。
【００６６】
このように単色部でドットを拡大し、紙白地部がなくなるようにドットを成長させる場合には、従来例で説明したように単色部でドットを拡大し、紙白地部がなくなるようにドットを成長させるディザパターンを使用して前記図３（ａ）に示したように処理する。すなわち、予めプリンタ側に保持するハーフトーンディザの作成過程で、単色描画時に使用するスクリーンとして図３（ａ）のようにドットが成長するディザパターンを作成しておき、単色描画時にそのディザパターンを使用してドットの成長を行わせる。このように単色部と混色部でそれぞれに適したドット形状成長手法をとることによって、描画オブジェクトに適した画質の向上を図ることができる。また、単色部の描画において、薄いドットから拡大し、紙白地部が無くなるように成長させることによって、単色による描画対象の色再現性を向上させることができる。
【００６７】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は本実施例に係るパルス幅変調の具体例を示す図である。ここでは、図４（ａ）に示す基本のパルス幅に対して、同図（ｂ）に示すようにパルス発生の幅を変化させることにより、各ドットに対して４段階に径を変化させることができる。また、図４（ｃ）に示すようにパルスを発生させるタイミングを変えることにより、ドット発生位置を変化させることもできる。
【００６８】
これを利用してハーフトーンドットの形状補正を実施すれば、滑らかなベタ描画のために、ハーフトーンドットをできるだけ矩形に近い形状にすることができる。通常は１ドットの形状から、矩形とはかけ離れた形状のハーフトーンドットを形成しなければならないが、図５（ａ）のようなドットの場合、次のようにパルス幅変調を適用すればよい。
【００６９】
すなわち、セル中の上下のドットに分けて考えると、この例ではパルス幅変調により最小ドット径がピクセルの４分の１であるとして、上下で４個分（１ピクセル分）大きさの違いがある。その差を無くすため下の右側のドットを２個分縮小して、その分上のドットを拡張する。これにより、図５（ｂ）に示すようにドット形状が矩形になり、ハーフトーンスクリーンの滑らかさを向上させることができる。また、この方法では形状補正前後でドットの面積は変わらないので、濃度変化も低減することができる。さらにこのように処理することにより、混色描画時にはドットの重なりを避けるように形状が補正できるので、より効果的に色再現性の向上を図ることができる。
【００７０】
すなわち、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示したようにパルス幅変調によってドットの幅（ドット形状）を変化させる処理と、ディザパターンを使用して行われるドット形成処理とを図５（ａ）及び（ｂ）のようにして組み合わせることにより、ドット形状が揃ったドットを作成することができる。その際、図５（ａ）に示すようにＬ字型につながった３個分のセルを１ドットとしていたものが、同じ３個分のセルでも２×１．５セルの長方形のドットとなる。これにより、ドット面積は不変であるが、ドット形状の揃ったパターンで印字することができる。
【００７１】
このようにパルス幅を変調させてドット形状を補正することにより、視覚パターンの発生を抑え、画質を向上させることができる。また、補正前後のドット面積をできるだけ等しくすることにより、補正前後の濃度変化の発生を抑制することができる。さらに、ハーフトーンドットをより矩形に近い形状に補正することにより、滑らかなスクリーニングを実現することができる。
【００７２】
混色部では、単色部とは異なりドット間の重なりが極力少なくなるようドットを成長させるディザパターンを使用して前記図３（ｂ）に示したように処理する。すなわち、予めプリンタ側に保持するハーフトーンディザの作成過程で、単色描画時に使用するスクリーンとして図３（ａ）のようにドットが成長するディザパターンを作成しておき、単色描画時にそのディザパターンを使用してドットの成長を行わせる。その他の処理は単色部と同様である。このように混色部の描画においてドット間の重なりが極力少なくなるようドットを成長させることにより、混色による描画対象の色再現性を向上させることができる。また、他色のハーフトーンドットに対して、重なりが少なくなるような形状に修正することで、色再現性を向上させたスクリーニングを実現することができる。
【００７３】
単色部と混色部は、この実施例では、図１に示したパーソナルコンピュータＰＣ１〜ＰＣ３に搭載されたプリンタドライバから単色部であるか混色部であるかの情報がプリンタＰＲ側に送られ、プリンタＰＲ側のＩＰＵ４９のＣＰＵ６８で判断され、ディザパターンが選択される。なお、ここでは、図３（ａ），（ｂ）のような処理を行うことしか例示していないが、ディザパターンは画像の種類や処理に応じて多数用意される。
【００７４】
したがって、単色部と混色部とで前記第１及び第２のドット成長工程を使い分けてドットを成長させる制御はＣＰＵ６８が司り、このようは工程を有する処理を行う手順はＲＯＭあるいは図示しないハードディスク装置などの大容量記憶手段に格納されたプログラムにしたがって実行される。このプログラムは前記ＬＡＮを介して、あるいは図示しないＣＤ−ＲＯＭ駆動装置にプログラムを記憶したＣＤ−ＲＯＭをロードし、ＣＤ−ＲＯＭから読み出したプログラムデータをハードディスク装置などの大容量記憶装置にダウンロードして使用され、あるいはバージョンアップが図られる。
【実施例２】
【００７５】
実施例１では、色の状態、すなわち単色か混色かによってディザパターンを変更して、処理を変えるようにしているが、処理の変更は、この他に画像の種類の相違に応じて行われる場合がある。例えば文字や線画の領域と写真、絵、グラフィクスなどの網点で表す領域、言い換えれば２値画像領域と網点領域で像域を分け、処理を変更するようにしていることが多い。この例に準じた例を実施例２として説明する。なお、画像形成装置の構成や画像形成の動作などは実施例１と同等なので、異なる点についてのみ説明し、重複する説明は省略する。
【００７６】
一方、デジタルスクリーニングにおいては２値化の制約により、ベタ塗りでない文字や細線が途切れ易いといった問題がある。このため２値出力のデバイスでは分散ディザ（図８（ａ））を使用してドットが描画される確率を上げ、再現性の向上を図っている。ただし、分散ディザはドットゲインの影響を受けやすく、階調性を損なってしまうという欠点がある。また、１ドットの再現性が不良な場合には、低濃度部の描画性能を大きく低下させる虞がある。このため、本実施例における多値デバイスでは、濃度レベルの低いドットから優先的に成長させることによって描画されるドットの数（面積）を増やすようにして、集合ディザ（図８（ｂ））を用いながら色文字・細線の途切れの抑制を図っている。同じ濃度でも多階調の集合ディザの方が、白色でないドットの総数が多いため、描画オブジェクトが塗られるドットに当たる確率が上がり、再現性も向上することが図から分かる。このように文字・細線用ハーフトーンドットを、薄い濃度レベルのドットパターンから先に成長させることにより、線画の途切れを抑制することができる。
【００７７】
一方、写真やグラフィックス用のディザは粒状性向上を狙うため、連続する濃度でのドット形状差を少なくする方がよい。また、各濃度レベルにおけるドット成長順序を変えることにより、成長方法のバリエーションを持たせることができ、これらの中からエンジン特性に最適なドット成長方法を選択することができる。例えば、エンジン特性として、低い濃度レベルのドット再現性があまり良くない出力デバイスの場合には、当該ドットが最高濃度レベルに達してから、他のドットへ広げるといった方法をとる。この状態を図９（ａ）に示す。これにより、濃度レベルが低いドットのハイライト部での再現性を補うことができる。
【００７８】
逆に、低濃度のドット再現性が良い場合には、図９（ｂ）に示すようにドットの高濃度化を抑えて、低中濃度のドット成長を優先させる。これにより、塵やドットゲインの影響を抑え、連続する濃度間のドット形状差を抑制したドット再現を実現することができる。
【００７９】
したがって、この実施例では、文字や細線などからなる２値画像部では、薄い濃度レベルのドットパターンを先に成長させる。一方、写真、絵、グラフィクスからなる網点画像部では、連続する濃度間のドット形状差を小さくする。これにより、画像の種類に関わらず出力品質を向上させることができる。
【００８０】
連続する濃度間のドット形状差を小さくするとは、例えば濃度を８ビット（２５６階調）で表したときに、例えば濃度１００のドットと濃度１０１のドットのドット形状に余り差がでないようなディザパターンで処理するということを意味する。これにより、各ディザパターン中に形成される描画されたドット形状の差が大きくならないように設定する。これにより画像形成装置のプリンタエンジンの特性によりドットの再現性、塵、ドットゲインなどが異なった場合においても、ドット形状差が大きくならないようにするためである。ドット形状差が大きくならないということは粒状性が悪くならないということを意味し、網点画像の画像品質の劣化を防止することができることになる。
【００８１】
また、写真部、グラフィックス部などの網点においては、濃度レベルごとにドットの成長順序は同一とするが、各濃度レベルの関連は異ならせるようにしてドットを成長させる。すなわち、本実施例における画像形成装置は１ドットが複数の濃度（例えば８ビット）を表現できる多値のプリンタからなり、各ドットは異なるレベルの濃度を表現することが可能であるが、ここでいう各濃度レベルの関連を異ならせるようにするために、図１０に示すように各濃度レベル毎にセル内の異なる成長順を設定したパターンを作成し、このパターンにしたがって濃度を設定するようにする。これにより、様々なエンジン状況に対応したハーフトーニングを実現することができる。
【００８２】
その際、あるドットが最高レベルに達するまで他のドットを塗ることを停止する。すなわち、あるドットが最高レベルに達するまで他のドットを塗ることを停止するように処理するディザパターンを画像形成装置側に用意し、そのディザパターンを保持しておき、網点画像部のドット形成の際に使用する。これにより、低濃度のドット再現性が低いエンジンの出力品質を向上させることができる。したがって、このようなディザパターンによるドット形成は、低濃度のドット再現性が低いエンジンへ適用することが望ましい。
【００８３】
また、あるドットが最高レベルに達するまで他のドットを塗ることを停止する変わりに、あるドットが最高レベルに達する前に他のドットへの塗りに移行するようにする場合もある。この場合にも、あるドットが最高レベルに達する前に他のドットへの塗りに移行するように処理するディザパターンを画像形成装置側に用意し、そのディザパターンを保持しておき、網点画像部のドット形成の際に使用する。これにより、低濃度のドット再現性が高いエンジンの粒状性を向上させることができる。したがって、このようなディザパターンによるドット形成は、低濃度のドット再現性が高いエンジンへ適用することが望ましい。
【００８４】
その他、特に説明しない各部は実施例１と同等に構成され、同等に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成システムの全体的な構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の内部構成の概略を示す概略構成図である。
【図３】メインコントローラを中心に、本発明の実施例に係る画像形成装置の制御系を示すフロック図である。
【図４】本発明の実施例に係る画像形成装置の画像処理部（ＩＰＵ）の詳細を示すブロック図である。
【図５】集合型ディザを使用する場合のデジタルハーフトーンスクリーンの成長工程を示す図である。
【図６】本発明の実施例におけるパルス幅変調による成長工程を示す図である。
【図７】デジタルハーフトーンスクリーンの成長工程とパルス幅変調による成長工程とを組み合わせてハーフトーンドットの形状補正を行うときの状態を示す図である。
【図８】分散ディザパターン（ａ）と多値集合ディザパターン（ｂ）を使用した細線の再現性を比較して示す図である。
【図９】多値ドットの成長工程を示す図である。
【図１０】各濃度レベル毎にセル内の異なる成長順を設定したパターンを作成し、このパターンにしたがって濃度を設定する例を示す図である。
【図１１】従来例における最大１６階調を表現するディザマトリックスのパターンの一例を示す図である。
【図１２】従来から実施されているマスキング処理過程を示す機能ブロック図である。
【図１３】従来から実施されているしきい値処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
２０  メインコントローラ
４９  ＩＰＵ
６８  ＣＰＵ
６９  ＲＯＭ
７０  ＲＡＭ
ＰＣ１〜ＰＣ３  パーソナルコンピュータ
ＰＲ  画像形成装置
【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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