(57)【要約】【課題】３Ｃグレーのハイライト領域であっても、グレーバランスよく高精度で画像を再現できる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ各色の線数が同一であり、かつＣＭＹＫ色中の任意の２色間でのスクリーン角度差が２５度以上である画像データを生成する擬似中間調処理部１４と、擬似中間調処理部１４から出力される画像データに基づいて光書きこみを行う光学ユニット２１と、光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成する現像装置３１〜４４とを備える。【選択図】図１
2005091877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、
ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ各色の線数が同一であり、かつＣＭＹＫ色中の任意の２色間でのスクリーン角度差が２５度以上である画像データを生成する擬似中間調処理装置と、
前記擬似中間調処理装置から出力される画像データに基づいて光書きこみを行う光書きこみ装置と、
前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成する現像装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、
ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ色のうち第１の色のスクリーン角が角度α°（主走査方向が角度０°方向で、反時計回りの向きが正で定義される角度）、第２の色のスクリーン角が角度−９０＋α°、第３の色のスクリーン角が角度−α°、第４の色のスクリーン角が角度９０−α°で、該角度αが１２．５°〜３２．５°の範囲にあり、かつＣＭＹＫ各色の線数が同一である画像データを生成する擬似中間調処理装置と、
前記擬似中間調処理装置から出力される画像データに基づいて光書きこみを行う光書きこみ装置と、
前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成する現像装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記擬似中間調処理装置が生成する画像データの第１〜第４の色のうち、スクリーン角度差が９０°となる２つの色に、Ｍ色とＣ色とが割り当てられ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】
前記擬似中間調処理装置が生成する画像データのＣＭＹＫ各色の線数が１４１ ｌｐｉ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記擬似中間調処理装置が、ディザ法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記擬似中間調処理装置が、万線型ディザ法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記擬似中間調処理装置が、ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記擬似中間調処理装置が、万線ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記擬似中間調処理装置が、解像度６００ｄｐｉであり１画素あたりの階調数が２ｂｉｔ以上である擬似中間調処理を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記擬似中間調処理装置が、解像度が１２００ｄｐｉ以上である擬似中間調処理を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
あらかじめ設定されたパターンに基づいて形成されたトナー像を検知し、この検知結果にもとづいて入力画像データに対して階調補正処理を行う階調補正処理装置を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記階調補正処理装置が、前記トナー像の検知結果を多項式近似において近似して変換ルックアップテーブルを作成して階調補正処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成方法において、
ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ各色の線数が同一であり、かつＣＭＹＫ色中の任意の２色間でのスクリーン角度差が２５度以上である画像データを擬似中間調処理により生成し、
前記擬似中間調処理により生成される画像データに基づいて光書きこみを行い、
前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１４】
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成方法において、
ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ色のうち第１の色のスクリーン角が角度α°（主走査方向が角度０°方向で、反時計回りの向きが正で定義される角度）、第２の色のスクリーン角が角度−９０＋α°、第３の色のスクリーン角が角度−α°、第４の色のスクリーン角が角度９０−α°で、該角度αが１２．５°〜３２．５°の範囲にあり、かつＣＭＹＫ各色の線数が同一である画像データを擬似中間調処理により生成し、
前記擬似中間調処理により生成される画像データに基づいて光書きこみを行い、
前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１５】
前記擬似中間調処理により生成される画像データの第１〜第４の色のうち、スクリーン角度差が９０°となる２つの色に、Ｍ色とＣ色とを割り当てることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１６】
前記擬似中間調処理により生成される画像データのＣＭＹＫ各色の線数が１４１ ｌｐｉ以上であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項１７】
前記擬似中間調処理が、ディザ法による処理であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項１８】
前記擬似中間調処理が、万線型ディザ法による処理であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項１９】
前記擬似中間調処理が、ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による処理であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項２０】
前記擬似中間調処理が、万線ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による処理であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項２１】
前記擬似中間調処理が、解像度６００ｄｐｉであり１画素あたりの階調数が２ｂｉｔ以上で処理を行うことを特徴とする請求項１３〜２０のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項２２】
前記擬似中間調処理が、解像度が１２００ｄｐｉ以上で処理を行うことを特徴とする請求項１３〜２０のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項２３】
あらかじめ設定されたパターンに基づいて形成されたトナー像を検知し、この検知結果にもとづいて入力画像データに対して階調補正処理を行うことを特徴とする請求項１３〜２２のいずれか一に記載の画像形成方法。
【請求項２４】
前記階調補正処理が、前記トナー像の検知結果を多項式近似において近似して作成される変換ルックアップテーブルにより階調補正する処理であることを特徴とする請求項２３に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電複写機、レーザープリンターなどの電子写真プロセスを用いる画像形成装置での、主に画像処理（擬似中間調処理と階調補正）、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フルカラー画像形成装置では、複数の色材（トナー）を用い、それぞれの色材ごとに対応する色の画像を重ねて形成することによりフルカラー画像を実現している。
図３４は電子写真プロセスを用いる画像形成装置の概略図である。感光体ドラム１は導体の表面に感光体を塗布することによって形成され、図中の矢印方向に回転する。画像形成装置では次のような手順で画像の形成を行う。
【０００３】
（１）帯電手段２では、感光体の表面を所望の電位に帯電する。
（２）露光手段３では、感光体に対して光書きこみを行い、所望の画像に対応する静電潜像を感光体上に形成する。
（３）現像手段４では、露光手段によってつくられた静電潜像を、トナーによって現像し感光体上にトナー像を形成する。
（４）転写手段５は、感光体上のトナー像を不図示の搬送手段によって搬送される紙などの記録シート６上に転写する。
（５）クリーニング手段７は、転写手段５で記録シート上に転写されず感光体上に残ったトナーを清掃する。
（６）転写手段５によって、トナー像を転写された記録シート６は定着手段８へ搬送される。定着手段８では、トナーは加熱され、記録シート上に定着される。
【０００４】
感光体ドラムは図３４中の矢印方向に回転するため、上記の（１）〜（６）の工程を繰り返すことによって記録シート上に所望の画像が形成されていく。
【０００５】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置での露光手段は多くの場合において、ＬＤ（レーザーダイオード）を出力画像に対応させて光変調を行う方法である。このＬＤから発光されたレーザー光は、コリメートレンズ、アパーチャー、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、ｆ-θレンズを介して、感光体上に結像するようになっている。ポリゴンミラーは、回転する多面鏡であり、この回転によってレーザー光が感光体上を走査（主走査）するようになっている。一方、感光体は感光体駆動手段によりレーザーの走査方向に対して直交方向に駆動（副走査）しているため、レーザー光によって感光体を露光して所望の画像に対応する静電潜像を２次元的に感光体上に形成することができる。
【０００６】
また、図３５は画像処理の工程を表したブロック図である。画像入力部はデジタル複写機などのスキャナーに相当し、原稿読み取り入力画像データを画像処理部に送る。画像処理部ではこの入力された画像データに対してフィルタ処理、階調補正処理（γ変換処理）、擬似中間調処理といった各種画像処理を行い、処理結果（出力用画像データ）をビデオ信号処理部へと受け渡す。ビデオ信号処理部では、この出力用画像データを画像信号へと変換し、所定のタイミングで上記ＬＤを駆動させる。また、複数のＬＤを搭載した画像形成装置では、このビデオ信号処理部において画像信号を、使用するＬＤごとに配分していく。
【０００７】
上記は、単色の電子写真画像形成装置であり、フルカラーの場合には、ＣＭＹＫ色に対応する電子写真プロセスユニット（上記の説明図が１プロセスユニットに対応する）を４つ配置した形の、タンデム型電子写真装置が提案されている。この装置では、ＣＭＹＫ各色のトナー像を、ベルト形状の中間転写体に転写し重ね合わせ、その後に紙などの記録シート上に４色分のトナー像を一括して転写する。記録シート上のトナー像は、定着器において過熱・加圧することにより記録シート上に定着され、画像形成装置機外へと排出される。
【０００８】
フルカラー画像形成装置の形態としては、上記の構成のほかに、中間転写体を持たずに、記録シート上で順次ＣＭＹＫ色成分のトナー像を重ね合わせていく直接転写方式のフルカラー画像形成装置が提案されている。また、１つの感光体ドラムに対してＣＭＹＫ色の現像器が回転可能に支持され、順次対向するように配置されているリボルバー形式のフルカラー画像形成装置も提案されている。
【０００９】
画像形成装置に入力された画像データは、写真などの階調画像では１ｐｉｘｅｌあたり８ｂｉｔなどの多値データを持つ。これに対して紙上に画像（いわゆるハードコピー）を形成するような、画像形成装置（電子写真方式を含む）では、１ｐｉｘｅｌあたりで表現が可能な階調数は実質的には非常に少ない。このような問題を解決するために、ハードコピー機器では、解像度を６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉなどと向上させ、複数の画素を使用して画像濃度を面積的に変調して、擬似的に中間調の画像を表示する。この入力画像データを、擬似的な中間調画像に変換する工程で施される画像処理が、擬似中間調処理である。
【００１０】
従来のフルカラー画像形成装置で採用される擬似中間調処理は、次に挙げる２つの擬似中間調処理が使用されてきた。（ａ）「同角万線スクリーン」と呼ばれるＣＭＹＫ各色がすべて同一の角度かつ同一の線数をもつ擬似中間調処理法、（ｂ）「ローテーションつきスクリーン」と呼ばれるＣＭＹＫ各色が異なるスクリーン角でさらに異なる線数をもつ擬似中間調処理法（例えば、特許文献１〜４参照。）である。
【００１１】
上記（ａ）「同角スクリーン」と呼ばれる擬似中間調処理は、特にフルカラー画像形成時の２次色・３次色の形成の際にＣＭＹＫ色のトナー形成位置が一致しているために、中間転写体上や記録シート上ではトナー上にトナーが重なる構造になる。このため、すでに中間転写体上のトナー上や、紙上のトナー上にさらにトナーが転写される際に転写チリが発生しやすいといった問題がある。これらの転写チリが発生することによって、無彩色画像（グレー画像）において色づきが発生したり、画像エッジ部（画像の境界部）において転写チリトナーによる色づきといった現象が引き起こされる。
【００１２】
また、特にタンデム型のフルカラー画像では、ＣＭＹＫ各色のトナー像の主走査方向の位置合わせが困難になるため、主走査方向にＣＭＹＫ各色の重なり位置が一定にならず、ばらついてしまうという問題がある。この主走査方向の書きこみ位置のずれは、ＣＭＹＫ色ごとのクロック信号（画素クロック）のわずかな違いや、書きこみレーザーの波長差、走査レンズ差などによるものであり、出力画像上の主走査方向の異なる箇所においてズレ量が異なる点が問題となる。書きこみ位置のずれにより、出力画像の色が視覚的に異なるといった問題が顕著となってしまう。
【００１３】
上述の問題に対しては、（ｂ）「ローテーションつきスクリーン」と呼ばれる擬似中間調処理が有効である。この方法では、ＣＭＹＫ各色のスクリーン角をそれぞれ異なるように設定するため、各色のトナー像の重なりが一定ではなくランダムとなるため、上述の転写チリによる無彩色画像での色づきや、書きこみ位置ズレによる色みの変化といった問題を解消することが可能となる。
【００１４】
しかしながら、上述の（ｂ）「ローテーションつきスクリーン」擬似中間調処理では多くの場合ＣＭＹＫ各色に施される擬似中間調処理は、線数が異なる。ＣＭＹＫ各色ごとに線数が異なることは、１５％程度の線数の違いであれば、色ごとの解像度の違いが人間の目で判別できることはないため、この範囲の違いであれば問題とはならないとしている。
【００１５】
【特許文献１】特開平６−９８１８４号公報
【特許文献２】特開平７−２１２６０５号公報
【特許文献３】特開平９−２８４５５３号公報
【特許文献４】特開２００２−２６２１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、発明者らの行った実験では、ＣＭＹＫの各色ごとの線数が異なる場合には、Ｒａｗγ特性（階調補正を行わない状態での入力データに対する出力画像の反射濃度の特性）が少なからず異なることが明らかになった。このことは、３次色である３Ｃグレーの特にハイライト領域（明度９０〜７０）を高精度に再現（グレーバランスの向上）する場合に、問題となるこことが明らかになった。３Ｃグレーを無彩色状態で良好に維持するためには、ＣＭＹＫ各色ごとのγ特性（階調補正を行った状態での入力データに対する出力画像の反射濃度特性）をかなりの精度で一致させることが必要であり、このためには、上述のＲａｗγ特性がほぼ一致していることが非常に望ましい。
【００１７】
さらに、擬似中間調処理の種類（ＸＹ方向への成長が優先される万線型の成長方法など）によっては、階調とびや、擬似輪郭といった、入力データに対して反射濃度が急激に増加したり、反射濃度がほとんど変化しないといった箇所の出現が顕著になるといった現象が見られる。このような場合においてさらに、ＣＭＹＫ各色ごとに擬似中間調処理の線数が異なる場合においては、上述の階調とびが発生する個所がＣＭＹＫ各色ごとに異なるようになる。このため（ＣＭＹＫ各色ごとに階調とびが発生する箇所に対応する入力データが異なる）、ＣＭＹ色をほぼ等比率で混色させる３Ｃグレーにおいては、入力データをほぼ同じ値に調整するだけでは、上記の階調とびが発生している箇所においては、ＣＭＹＫの反射濃度が必ずしも一致していないといった現象が発生する。この結果、このような箇所では、グレーバランスが崩れることにより色の変化が知覚されるようになる。
【００１８】
グレーバランスに対しては、視覚的な特性のためにその許容範囲がきわめて厳しいといった特徴がある。このためた、異常画像としての認識されないためには、きわめて高い精度でグレーバランスを維持する必要がある。
【００１９】
また、フルカラー画像形成装置においては、ＣＭＹＫ各色の入力画像データに対して階調補正（γ変換）を行ってから画像の出力を行う。この階調補正は色補正をおこなうための補正のほかに、現像ユニットの中のトナー濃度やトナー帯電量などが長期間の使用によって変化してしまうことの影響を低減するための、いわゆるプロセスコントロール的な必要性からも行われる。特に後者の電子写真プロセスの特性変化に対する階調補正では、画像形成装置での一定プリント枚数毎に、感光体上や中間転写体上に、あらかじめ設定されたいくつかの濃度の異なるパターンのパッチを形成して、そのトナー像の反射率をセンサで読み取る、方法で行われることが多い。このようにして検知された反射率データを、実際の記録シート上での反射濃度に対応する変換を行い、多項式でのフィッティングを行い近似曲線をもとめる、これにより明らかになるその時点での階調補正の変換を、この近似曲線から計算したルックアップテーブルを作成し記憶させておく。画像出力の際には、入力画像データに対して、上記のルックアップテーブルに基づいた階調補正変換（γ変換）を行ったのちに、擬似中間調処理を施し、出力用画像データを作成するようにしている。
【００２０】
上述のように、電子写真プロセスの特性変化による階調補正は、本体稼動中において、さらに中間転写体上のトナー像などからの反射率をもとにして行うため、せいぜい１０パッチ程度の反射率の異なるパッチからの情報にもとづいて階調補正変換のルックアップテーブルが決定される。このような少数パッチのから情報に基づいてＣＭＹＫ各色の階調補正処理（γ変換）を行う場合には、細かい点においてはＣＭＹＫのγ特性を一致させることは困難である。（検知を行うパッチの間での反射率に対しては、上述の近似式から算出される推測値（補完値）であるため、実際のＲａｗγ特性を十分に反映させることはできない。つまり、Ｒａｗγ変換特性が階調とびや急激な階調変化を起こしている場合には上述の多項式フィッティングが十分ではない場合が発生する。）
【００２１】
このため、ＣＭＹＫ各色ごとに線数がことなる擬似中間調処理を使用した場合には、Ｒａｗγ特性がＣＭＹＫ各色ごとに異なり特に前項で指摘したような階調とびなど発生し特異的な入出力関係となっている箇所がＣＭＹＫ各色ごとに異なった入力値に対して発生している状態であるため、上述のような階調補正を行っても、ＣＭＹＫの各色の反射濃度を十分に一致させることが困難であり、ハイライト部分でのグレーバランスの維持が困難であるといった問題が残される。
【００２２】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、３Ｃグレーのハイライト領域であっても、グレーバランスよく高精度で画像を再現できる画像形成装置及び画像形成方法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】
【００２３】
前記課題を解決するために提供する請求項１の発明に係る画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ各色の線数が同一であり、かつＣＭＹＫ色中の任意の２色間でのスクリーン角度差が２５度以上である画像データを生成する擬似中間調処理装置と、前記擬似中間調処理装置から出力される画像データに基づいて光書きこみを行う光書きこみ装置と、前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成する現像装置と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
前記課題を解決するために提供する請求項２の発明に係る画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成装置において、ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ色のうち第１の色のスクリーン角が角度α°（主走査方向が角度０°方向で、反時計回りの向きが正で定義される角度）、第２の色のスクリーン角が角度−９０＋α°、第３の色のスクリーン角が角度−α°、第４の色のスクリーン角が角度９０−α°で、該角度αが１２．５°〜３２．５°の範囲にあり、かつＣＭＹＫ各色の線数が同一である画像データを生成する擬似中間調処理装置と、前記擬似中間調処理装置から出力される画像データに基づいて光書きこみを行う光書きこみ装置と、前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成する現像装置と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
前記課題を解決するために提供する請求項３の発明に係る画像形成装置は、請求項２の発明において、前記擬似中間調処理装置が生成する画像データの第１〜第４の色のうち、スクリーン角度差が９０°となる２つの色に、Ｍ色とＣ色とが割り当てられることを特徴とする。
【００２６】
前記課題を解決するために提供する請求項４の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜３の発明において、前記擬似中間調処理装置が生成する画像データのＣＭＹＫ各色の線数が１４１ ｌｐｉ以上であることを特徴とする。
【００２７】
前記課題を解決するために提供する請求項５の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜４の発明において、前記擬似中間調処理装置が、ディザ法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする。
【００２８】
前記課題を解決するために提供する請求項６の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜４の発明において、前記擬似中間調処理装置が、万線型ディザ法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする。
【００２９】
前記課題を解決するために提供する請求項７の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜４の発明において、前記擬似中間調処理装置が、ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする。
【００３０】
前記課題を解決するために提供する請求項８の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜４の発明において、前記擬似中間調処理装置が、万線ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による擬似中間調処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
前記課題を解決するために提供する請求項９の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜８の発明において、前記擬似中間調処理装置が、解像度６００ｄｐｉであり１画素あたりの階調数が２ｂｉｔ以上である擬似中間調処理を行うことを特徴とする。
【００３２】
前記課題を解決するために提供する請求項１０の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜８の発明において、前記擬似中間調処理装置が、解像度が１２００ｄｐｉ以上である擬似中間調処理を行うことを特徴とする。
【００３３】
前記課題を解決するために提供する請求項１１の発明に係る画像形成装置は、請求項１〜１０の発明において、あらかじめ設定されたパターンに基づいて形成されたトナー像を検知し、この検知結果にもとづいて入力画像データに対して階調補正処理を行う階調補正処理装置を備えることを特徴とする。
【００３４】
前記課題を解決するために提供する請求項１２の発明に係る画像形成装置は、請求項１１の発明において、前記階調補正処理装置が、前記トナー像の検知結果を多項式近似において近似して変換ルックアップテーブルを作成して階調補正処理を行うことを特徴とする。
【００３５】
前記課題を解決するために提供する請求項１３の発明に係る画像形成方法は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成方法において、ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ各色の線数が同一であり、かつＣＭＹＫ色中の任意の２色間でのスクリーン角度差が２５度以上である画像データを擬似中間調処理により生成し、前記擬似中間調処理により生成される画像データに基づいて光書きこみを行い、前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成することを特徴とする。
【００３６】
前記課題を解決するために提供する請求項１４の発明に係る画像形成方法は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色成分に対応するトナー像を重ねあわせてフルカラー画像の形成を行う電子写真方式の画像形成方法において、ＣＭＹＫ色空間の入力画像データから、ＣＭＹＫ色のうち第１の色のスクリーン角が角度α°（主走査方向が角度０°方向で、反時計回りの向きが正で定義される角度）、第２の色のスクリーン角が角度−９０＋α°、第３の色のスクリーン角が角度−α°、第４の色のスクリーン角が角度９０−α°で、該角度αが１２．５°〜３２．５°の範囲にあり、かつＣＭＹＫ各色の線数が同一である画像データを擬似中間調処理により生成し、前記擬似中間調処理により生成される画像データに基づいて光書きこみを行い、前記光書きこみに対応して、前記トナー像を現像して画像を形成することを特徴とする。
【００３７】
前記課題を解決するために提供する請求項１５の発明に係る画像形成方法は、請求項１４の発明において、前記擬似中間調処理により生成される画像データの第１〜第４の色のうち、スクリーン角度差が９０°となる２つの色に、Ｍ色とＣ色とを割り当てることを特徴とする。
【００３８】
前記課題を解決するために提供する請求項１６の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜１５の発明において、前記擬似中間調処理により生成される画像データのＣＭＹＫ各色の線数が１４１ ｌｐｉ以上であることを特徴とする。
【００３９】
前記課題を解決するために提供する請求項１７の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜１６の発明において、前記擬似中間調処理が、ディザ法による処理であることを特徴とする。
【００４０】
前記課題を解決するために提供する請求項１８の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜１６の発明において、前記擬似中間調処理が、万線型ディザ法による処理であることを特徴とする。
【００４１】
前記課題を解決するために提供する請求項１９の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜１６の発明において、前記擬似中間調処理が、ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による処理であることを特徴とする。
【００４２】
前記課題を解決するために提供する請求項２０の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜１６の発明において、前記擬似中間調処理が、万線ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による処理であることを特徴とする。
【００４３】
前記課題を解決するために提供する請求項２１の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜２０の発明において、前記擬似中間調処理が、解像度６００ｄｐｉであり１画素あたりの階調数が２ｂｉｔ以上で処理を行うことを特徴とする。
【００４４】
前記課題を解決するために提供する請求項２２の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜２０の発明において、前記擬似中間調処理が、解像度が１２００ｄｐｉ以上で処理を行うことを特徴とする。
【００４５】
前記課題を解決するために提供する請求項２３の発明に係る画像形成方法は、請求項１３〜２２の発明において、あらかじめ設定されたパターンに基づいて形成されたトナー像を検知し、この検知結果にもとづいて入力画像データに対して階調補正処理を行うことを特徴とする。
【００４６】
前記課題を解決するために提供する請求項２４の発明に係る画像形成方法は、請求項２３の発明において、前記階調補正処理が、前記トナー像の検知結果を多項式近似において近似して作成される変換ルックアップテーブルにより階調補正する処理であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１，１３の発明では、「ＣＭＹＫの各色成分に施される擬似中間調処理の線数が完全に同一であり」、「ＣＭＹＫ各色成分に施される擬似中間調処理の中の、任意の２色におけるスクリーン角度差がすべて２５度以上である」ことが特徴である。
【００４８】
このよう構成にすることにより、従来の擬似中間調処理方法の１方法である、「ローテーションつきスクリーン」と呼ばれるスクリーン角度差が付与されたＣＭＹＫの線数が異なる擬似中間調処理方法にくらべて、ＣＭＹＫ各色ごとのＲａｗγカーブ（階調補正を行わない状態での、入力データに対する出力画像の反射濃度の関係）が異なるようなことがなくなる。そのため、ＣＭＹＫ各色でほぼ一致したＲａｗγカーブにすることができるようになる。このことは、ＣＭＹをほぼ当比率で重ね合わせる３Ｃブラックを形成する際に、非常に大きな利点となる。３Ｃブラックではグレーバランスとよばれる無彩色を保持するための調整が非常に難しいといった問題がある。これは、グレー部分の色づき（無彩色から有彩色への変化）に対しては、視覚特性的に非常に敏感に変化を知覚してしまうためである。このため、他の色（有彩色）の変化と比べても、グレー部分での色の変化は大きな問題となっている。このような問題に対して、請求項１の画像形成装置では、ＣＭＹ版の画像データに施される擬似中間調処理の線数が完全に同一であるため、ＣＭＹ版のＲａｗγ特性をほぼ一致させることができるようになっている。この結果、ＣＭＹ色をほぼ等比率で重ね合わせる３Ｃブラックを形成する際に、特にハイライト部（明度９０〜７０の領域）でのグレーバランスが良好に保たれるという効果が得られる。
【００４９】
また、ＣＭＹＫの各色成分に施される擬似中間調処理の中の、任意の２色におけるスクリーン角度差がすべて２５度以上であるような構成になっていることにより、従来行われていた擬似中間調処理方法の別の１方法である、「同角万線スクリーン」と呼ばれるＣＭＹＫ各色がすべて同一の角度かつ同一の線数をもつ擬似中間調処理法に対しても、従来技術の項で指摘した問題の発生しない画像形成装置を実現することができるようになる。具体的には、（ａ）トナーの形成位置がＣＭＹＫの各色で一致しているために、トナー付着量が多くなるにしたがって転写時に転写チリを生じてしまい、その部分が色づきとしてし視覚的に異常画像として知覚されてしまう問題、（ｂ）特にタンデム機においては、主走査方向の光書きこみの位置精度が落ちるために、ＣＭＹＫの重なりが１紙面内においても同一ではなくなり、それに対応した色の変化として知覚されてしまう問題、が発生することがなくなる。
【００５０】
さらに、上述のように任意の２色におけるスクリーン角度差がすべて２５度以上であるような構成になっていることにより、色モアレと呼ばれる２次色（レッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）などのＣＭＹＫ色成分の２つの色成分を使用して表現される色）、３次色（３Ｃブラックなど）、を表現する場合に発生する、各色の周期構造の干渉模様の発生をほぼ完全に解消することができる。
【００５１】
また、発明者らの行った実験によると、この色モアレは、第１にスクリーン角度に依存して発生の程度が異なることのほか、重ね合わせる色成分のもっとも低い線数の版に引きずられてしまうという傾向がある。つまり、もっとも低い線数の版に依存する形で低周波の干渉模様となる。この結果、色モアレの観点からは、ＣＭＹＫの色の成分の中で一成分でも低線数であれば、他の成分をたとえ高線数化した場合であっても、色モアレの低減は十分ではない。Ｙ成分などは、明度が大きい領域で形成されるため、擬似中間調処理の構造が目立ちにくいといった特徴がある。このため、Ｙ成分の線数が他の色成分に比べて低くされる場合がある。しかしながら、このような場合色モアレに対しては、このもっとも低い線数のＹ成分に引きずられて、干渉模様が発現するため、ＣＭＹＫの各色成分で線数が異なることは十分に効率的であるとはいえない。これに対して、請求項１ではＣＭＹＫの各色成分の線数が完全に一致しているため、色モアレの発生をもっとも効率的に低減できる組み合わせになっていることが分かる。（電子写真方式では特に、良好な階調表現を目指した場合には、擬似中間調処理を低線数で行うことが望ましい。このため、階調再現とのバランスを考えると、上記色モアレが解消する範囲内でできる限り低い線数に押さえることが望ましい。）
【００５２】
請求項２，１４の発明では、「ＣＭＹＫの各色成分に施される４つの擬似中間調処理において、第１の擬似中間調処理のスクリーン角は角度０°方向に対して角度α°の方向に設定され、第２の擬似中間調処理のスクリーン角が角度−９０＋α°、第３の擬似中間調処理のスクリーン角が角度−α°、第４の擬似中間調処理のスクリーン角が角度９０−α°に設定され、の線数が完全に同一であり、上記角度αが１２．５°〜３２．５°の範囲であり」、「ＣＭＹＫ各色の擬似中間調処理の線数が完全に同一である」ことが特徴である。
【００５３】
このような構成にすることにより、ＬＤラスタ方式やＬＥＤ書きこみ方式などの、各画素が網目状に形成される画像形成装置においては、上述のスクリーン角の関係をＣＭＹＫ色成分の擬似中間調処理が持つことになるため、ＣＭＹＫ各色の線数を完全に一致させることが可能となる。また、角度αを上述の範囲内に制限することにより、任意の２色間のスクリーン角度差を２５度以上に設定することが可能となる。このような理由により、請求項１，１３の発明と同じ効果を得ることができる。
【００５４】
請求項３，１５の発明では、上記請求項２，１４の構成要件に加えてさらに、第１〜第４の擬似中間調処理の内訳が、なす角９０度の２つの擬似中間調処理にＭ色とＣ色とが割り当てられる、ことが特徴である。
【００５５】
ＣＭＹＫ色のトナーを重ね合せることにより画像作成を行うフルカー画像形成装置において、特に粉体状の樹脂を主成分とするトナーを使用する乾式電子写真方式では、特に２次色（レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ））の再現において、明度が高くかつ彩度の高い色の再現は難しいといった欠点がある。これは、色重ね時のトナー上にトナーが重なった構造となっている部分において、理想的な２次色が実現されていないことがその要因である（トナー重なり部分においては、定着での溶融状態が、１色のみの場合と比較して悪くなること、トナー層が厚みを増すことなどがその原因であると考えられる。）。つまり、トナーの重なり部分を形成せずに２次色を再現した場合に比べて、トナーを重ねて２次色を再現した場合の方が、明度の低下が大きく、視覚的には濁った色として知覚されてしまう。
【００５６】
このような２次色の明度を高く維持するためには、上記の理由により、各色の重なりがもっとも少なくなるような単色成分の重ね方が望ましい、この観点からは、万線型の擬似中間調処理では、スクリーン角度差が９０度であることが、もっとも望ましい。また、電子写真方式などのハードコピー出力機器では、ＣＲＴディスプレイなどの表示装置に比べてブルー（Ｂ）色の色再現範囲が低いといった欠点がある。このため、ブルーの色再現範囲をできる限り広くすることが望ましい。請求項３，１５では、このブルー色を形成するＣ色とＭ色とをスクリーン角度差９０度に設定してあるため、ブルー色の明度低下を防止することができ、色再現範囲を良好に保つことができるようになるという効果が得られる。
【００５７】
請求項４，１６の発明では、上記発明の構成要件に加えてさらに、擬似中間調処理の線数が１４１ ｌｐｉ以上であることが特徴である。
発明者らの行った実験によると、線数が１４１ ｌｐｉ以上であれば、２色、３次色での色モアレが発生せずに本発明の目的を達成することが可能であることが明らかになった。反対に、擬似中間調処理の線数が１４１ ｌｐｉより低くなった場合には、色モアレが知覚されることはなかったものの、明度コントラストの強いＫ色やＭ色で擬似中間調処理の組織構造が知覚されてしまうという結果となってしまった。このため、線数が１４１ ｌｐｉよりも低い線数に対しては、Ｋ色やＭ色単色での擬似中間調処理による周期構造が知覚されてしまうため、色モアレ解消の効果が十分に生かされない領域であると考えている。Ｋ色、Ｍ色で、周期構造が知覚されるのは、画像のエッジ部分や輪郭部分、細線、周期的な画像などにおいてである。これらの悪影響によって、色モアレ解消による画質の向上が十分に得られない領域であると考えている。
【００５８】
請求項５，１７の発明では、請求項１〜４，請求項１３〜１６の発明の構成要件に加えてさらに、擬似中間調処理がディザ法であることが特徴である。
ディザ法により擬似中間調処理を行うことにより、実用上問題のないレベルの画質を維持しながら高速で擬似中間調処理を行うことが可能となる。本発明では、高速に擬似中間調処理が可能（下記のディザ閾値型の誤差拡散法などにくらべてはるかに高速である。）となる効果を得ることができる。
【００５９】
請求項６，１８では、それぞれ請求項１〜４，請求項１３〜１６の発明の構成要件に加えてさらに、擬似中間調処理が万線型のディザ法であることが特徴である。
【００６０】
万線型では、１画素優先成長型のディザ処理にくらべて、トナーの付着領域を広くすることができるといった特徴がある。このことは、請求項４の項で指摘した理由により、トナー付着領域に付着するトナー層の厚みを比較的少なくすることができるといった利点がある。万線型では１画素優先成長型に比べて、比較的低層（厚みの小さいトナー層）のトナー像が形成される。トナー層が薄く形成される場合には、請求項４の項で指摘したような、トナー厚みの増大による定着溶融が悪くなるとなどに起因する、２次色の明度低下といった悪影響がなくなる。このため、出力画像が濁ったとの印象を与えてしまうといった問題を回避することが可能となる。
請求項６，１８では上記の理由により、特に２次色などにおいて、明度を高く維持した出力画像が可能となる効果が得られる。
【００６１】
請求項７，１９の発明では、それぞれ請求項１〜４，請求項１３〜１６の発明の構成要件に加えてさらに、擬似中間調処理がディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法であることが特徴である。
【００６２】
ディザ型の閾値マトリクスを持つ誤差拡散処理においては、ディザ法にくらべて、エッジ部分のがたつきが改善されること、極ハイラライト画像（薄くて細い文字などの画像、低コントラスト画像などをよばれる。）の再現性が改善する、といった特徴がある。その反面で、通常の誤差拡散法では現れないような色モアレや、ディザ閾値の線数が異なることによるＲａｗγ特性がＣＭＹＫ色ごとによって異なるといったディザ法で問題となるような問題があらわれる。
【００６３】
このような色モアレ、ディザ閾値の線数が異なることによる問題、などを、請求項１に記載の理由により解決することが可能となる。これにより、上述の通常のディザ法では解消することができなかった問題を（エッジ部のがたつきなど）解決し、さらに色モアレ、ディザ閾値の線数が異なることによる問題を解決した画像形成装置が実現可能となる。
また、請求項８，２０の発明によれば、それぞれ請求項６と請求項７、請求項１８と請求項１９の発明の効果を合わせた効果が得られる。
【００６４】
請求項９，２１の発明では、発明者の行った実験によると、擬似中間調処理が、解像度６００ｄｐｉであり、１画素あたりの２ｂｉｔ以上の擬似中間調処理に適用した場合に、請求項１に記載の効果が十分発揮されることが明らかになった。
【００６５】
一方で、解像度６００ｄｐｉ・１ｂｉｔディザなどでは、上述の効果が十分に発揮されないことが明らかになった。解像度６００ｄｐｉ・１ｂｉｔなどのディザ処理では、基本となる線数のほかにより低周波の濃度変化が生じている。これは、１画素あたりのｂｉｔ数が少ない（例えば１ｂｉｔ）ディザ場合には、基本単位（ユニットセル）を複数組み合わせることによって、２５６階調などの多階調数を表現することが、行われるためである。（基本単位を複数組み合わせるディザマトリクスをスーパーマトリクス（母マトリクス）、基本単位をサブマトリクスなどとよぶ。）これは、基本単位のみで表現することが可能な階調数が２５６階調以下であるため、このような必要性が生じる。このため、各基本単位で濃度差発生し、この濃度変化が複数の基本単位をまたがる形で起こるために、ディザの線数のほかにより低線数（低周波）成分が出現することになる。
【００６６】
また、上記の低線数成分は、空間周波数のおいてもディザの基本となる線数よりも低周波であるほか、その方向（ディザのスクリーン角に相当するもの）についても、ディザのスクリーン角とは一致しない。このため、請求項１（請求項１３）や請求項２（請求項１４）のようにディザのスクリーン角の設定を行った場合でも、上記の低線数成分については、角度が異なるため、ＣＭＹＫ各色成分の低線数成分同士が干渉することにより、色モアレと同じような視覚上の周期構造が知覚されてしまうといった問題が明らかになった。
【００６７】
発明者の行った実験の結果によると、６００ｄｐｉ・４ｂｉｔディザ、６００ｄｐｉ・２ｂｉｔディザであれば、上記のディザのサブマトリクスを形成することによる低線数成分の寄与が大きくはないため、色モアレを解消することができるといった本発明の目的を達成することができる。一方、６００ｄｐｉ・１ｂｉｔディザでは、上述のような低線数成分による色モアレといった現象を無視することができなくなり、本発明の目的である色モアレの解消といった効果が十分に発揮されることがなくなり、効果が半減してしまう。
【００６８】
請求項１０，２２の発明では、請求項９，２１の発明と同じ理由により、解像度を１２００ｄｐｉに変更して、請求項９，２１に記載の実験と同じような実験を行ったところ、解像度１２００ｄｐｉでは、同じ線数であれば、基本単位（ユニットセル）で表現することが可能な階調が約４倍になるため、１画素あたりの階調数が６００ｄｐｉに比べて少ない場合であっても、低線数成分の干渉による影響は小さくなる。
また、解像度１２００ｄｐｉ以上であれば、１画素あたりの階調数が１ｂｉｔ、または２ｂｉｔの場合において、色モアレの解消の効果が十分に発揮されることが明らかになった。
【００６９】
請求項１１，２３の発明では、入力データに対して階調補正処理を行う場合に、あらかじめ設定されたパターンに基づいて形成されたトナー像を検知し、この検知結果にもとづいて階調補正処理を行うことが特徴である。
【００７０】
電子写真方式の画像形成装置では、従来技術の項で記載したような方法により階調補正を行うが、その１つとして、あらかじめ設定されたトナー像を検出し、その検出結果を出力画像の反射濃度に対応させて、入力データと出力画像の反射濃度との関係（Ｒａｗγ特性）を推定して算出するという方法がとられる。そして、この結果にもとづいて、入力データに対して階調補正を行うことにより、狙いの出力画像が得られるようにしてある。このＲａｗγ特性の算出の際などに、入出力関係を最小２乗法などによる近似曲線から算出や、補完法による推定を行うなどの方法で、少数のデータからの採取値から全入力データに対する補正の決定を行っている。
【００７１】
このとき、理想的には、上記の階調補正により、入力データと出力画像の反射濃度との関係（階調変換後のγ特性）を狙いのγ特性（ターゲットγ特性）に一致させることができる。しかしながら実際には、上記のように限られたデータからの採取した結果から全入力データに対する補正の決定を行っているため、実際にはデータの採取を行わず推定により導出した箇所の値は本当の値とは必ずしも一致しない。つまり、大まかな部分では入出力関係を狙いのγ特性に一致させることができるが、細かい部分まで完全に一致させることはできない。また、このような事情により、階調とびや階調変化の急激な部分に対しては、そのような変化を吸収して狙いのγ特性に一致させることを、完全に行うことはできない。
【００７２】
請求項１１，２３の発明では、請求項１，１３の発明とおなじく、擬似中間調処理の線数がＣＭＹＫ各色成分について完全に一致しているため、Ｒａｗγ特性をほぼ同じにすることができることをすでに説明した。このことは、上述のように階調補正を行う場合においての大きな効果をもたらす。つまり、前段落で説明したように、階調補正を行う場合においても、データを採取する個数の制約などにより、階調変換後のγ特性をターゲットγ特性に完全に一致させることは、ほとんど不可能である。この際、擬似中間調処理での線数が完全に一致している場合には、上記のように変換後のγ特性をターゲットγ特性に一致させることができない場合でも、両者のズレ量（ターゲットγ特性からの階調変換後γ特性のずれ）がＣＭＹＫ各色成分についてほぼ同じになっている。このことは、階調変換後のＣＭＹＫ各色の色を重ねたときにおいて、グレーバランスが崩れない（グレーの色づき）ことを意味している。この効果は、特にハイライト部（明度９０〜７０の領域）でのグレーバランスにおいて効果が大きい。これは、電子写真プロセスでは、ハイライト部での入出力関係（Ｒａｗγ特性）が急激な濃度変化を示す曲線になることが明らかになっており、この部分においてのグレーバランスを良好に維持することができるようになるためである。
【００７３】
これに対して、ＣＭＹＫ各色での線数が異なる場合においては、上記の様に階調補正を行った場合の、階調変換後γ特性とターゲットγ特性とのズレは、ＣＭＹＫ色成分ごとに異なる。とくに濃度変化が急激におこるようなところでは、十分にターゲットとγ特性に一致させることができないために、このような問題が顕著となる。さらに、Ｒａｗγ特性がハイライト部分などの急激に変化する箇所を持ち、ＣＭＹＫ各色ごとに異なるＲａｗγ特性になっている場合には、近似式の関数形がＣＭＹＫごとに大きく異なる場合があり、部分的には階調変換後のγ特性とターゲットγ特性との差が、階調変換前よりも大きくなってしまうような場合もある。このように、ＣＭＹＫ各色の線数が異なる場合には、グレーバランスを維持することが難しいといった問題が残る。
請求項１１，２３の発明では、このような問題が起こらず、ハイライト部分のグレーバランスを良好に維持することができるという効果が得られる。
【００７４】
請求項１２，２４の発明では、階調補正を行う工程で多項式近似による近似を行い、この多項式近似式などを使用して、変換ルックアップテーブルなどの決定を行う。多項式近似による近似式の導出はほかの方法に比べて、簡単な計算によって行えるため、計算負荷が少なくて済むという利点がある。しかし、実際のγ特性と多項式近似でフィッティングした場合には、ズレ量も大きく、階調変換後のγ特性とターゲットγ特性とを一致させることに関して十分ではない。
【００７５】
このため、請求項１１，２３の発明と同じ理由により、請求項１２，２４の発明では、多項式近似を使用した場合においてもＣＭＹＫ各色ごとの階調変換後のγ特性とターゲットγ特性との差がほぼ一致するため、グレーバランスを良好に維持することができる。さらに、高速に階調変換の変換ルックアップテーブルを導出することができるといった利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７６】
以下に、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略図である。
画像形成装置１０は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の色成分画像を記録シート上で重ね合わせて画像を形成するフルカラー画像形成装置である。ここでは、ＣＭＹＫの各色成分に対応して、４つの画像形成ユニット３１が図１のように配置されている。各画像形成ユニット３１で形成された各色成分画像は、４つの画像形成ユニット３１に当接して配置されているベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）４１へと、順次転写される。中間転写体４１は、不図示の駆動手段によって所定のタイミングで回転しているため、中間転写体４１上において、各色成分画像が所定の位置で重ね合わさり、形成されるようになっている。中間転写体４１上で重ね合された各色成分画像は、一括して、記録シート上へと転写され、記録シート上の画像となる。
【００７７】
上記の各単色画像形成ユニット３１は、感光体ドラムとこの感光体ドラムを所望の電位に帯電する帯電器、所望の電位に帯電された感光体ドラムに出力用画像データ（擬似中間調処理を施した画像データ）の書きこみを行うレーザー光学ユニット２１、レーザー光学ユニット２１による書きこみによって感光体ドラム上に形成された静電潜像を各色成分に対応するトナーによって現像する現像器、現像器によって感光体上に現像されたトナー像を上記の中間転写体４１上へと転写する転写器、中間転写体４１へ転写されずに感光体上に残った未転写トナーをクリーニングするクリーナー、とから形成される。
【００７８】
紙などの記録シートは不図示の記録シートバンク（不図示）から搬送手段によって搬送されたあとに、レジストローラ４２で所定のタイミングを取り、２次転写器４３へと搬送される。２次転写器４３では、中間転写体４１上のトナー像（４色成分のトナー像）が記録シート上の所望の位置に転写される。トナー像が転写された記録シートは、定着器４４において加熱・加圧され、機外へと排出される。
【００７９】
レーザー光学ユニット２１は、各色成分の出力用画像データに対応して、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御を行い、レーザーの光変調駆動を行うようになっている。また、出力用画像データは、入力データに、色補正処理・階調補正処理（γ変換）をおこなった後に、擬似中間調処理を行い、その結果を出力画像データとして、順次レザー光変調駆動側へと転送するようになっている。
【００８０】
なお、光学ユニット２１において、書込み光学系をレーザー方式に代えてＬＥＤ書込み光学系としてもよい。
ＬＥＤ書きこみ光学系は、レーザー方式に比べて、ポリゴンミラーなどの駆動部がないことによる騒音の低減、光学ユニット自体の大きさが小さくてすむことによる省スペース化の実現、といった長所がある。
【００８１】
次に、入力画像データから上記出力用画像データを作成する際に施す画像処理についての説明を行う。
図１の画像形成装置は、いわゆるレーザープリンタタイプであるため、入力画像データはパソコンなどからの多値（８ｂｉｔ）画像であると想定する（デジタル複写機などの場合には、原稿を読み取るスキャナが付加され、このスキャナ部から入力データが送られてくると考える。）。
【００８２】
入力画像データは、画像処理部の中の、ＭＴＦフィルタ処理部１２において強調処理され、次いで色補正・階調補正処理部（γ変換）１３により、ＲＧＢ色空間からＣＭＹＫ色空間への色変換や、あらかじめ設定されている階調を実現するための濃度制御がなされる。次いで擬似中間調処理部１４によりプリンタ特性に合うように擬似中間調処理がほどこされ、出力用画像データとして、画像出力側（レーザー光変調駆動側）へと引き渡される。
ＭＴＦフィルタ処理、色補正処理・γ補正処理については従来の技術と同一であるので、ここでは詳細の説明は省略する。
【００８３】
次に、本発明における擬似中間調処理であるディザ法（多値ディザ法）についての説明を行う。
ここでは擬似中間調処理を施した後のデータが４ｂｉｔ（１６値）である４ｂｉｔディザである。４ｂｉｔディザでは、入力画像である８ｂｉｔデータ（各画素が０〜２５５の２５６階調で表現される）の各画素を、レベル０〜レベル１５の１６階調によって表現する出力用画像データに変換する。この変換は、入力画像データの各画素の階調値（２５６階調）と上記１６階調のレベルにあらかじめ設定された閾値との比較を行うことにより、入力データの各画素がレベル０〜レベル１５のいずれのレベルに属するかを決定する。すなわち、４ｂｉｔディザマトリクスは、閾値が記述された１５枚のマトリクスによって形成される。なお、ディザ法による出力用画像データの算出は従来公知の方法でよく、例えば特開２０００−２９９７８３号公報の段落００３６〜００４０に記載されている方法でよい。
【００８４】
次に、本発明の画像形成装置におけるディマトリクスの説明を行う。
図２５にシアン版のディザマトリクスを示す。このディザマトリクスは、マトリクスサイズが１４×１４、で６３．４度方向に連なった１画素のラインがレベル０〜レベル１５まで成長した後に、その隣のラインがレベル０〜レベル１５まで成長し、これが繰り返される成長方法のディザマトリクスである（ここで、上記の画素の連なりを示す角度は、主走査方向（本文書では左右方向右向き）を０度として、反時計回りに算出した角度である。）。
【００８５】
図２５での説明では、マトリクスサイズを７×７のサイズで例示した。これは、実施例１のディザマトリクスでは、最小の周期単位が７×７のためである。実際にはマトリクスサイズが１４×１４のディザマトリクスを使用してディザ処理を行ったが、マトリクスサイズの拡大により、ディザ処理後の出力用画像データの階調ステップができる限り均一（ディザの構造ができる限り見えなくなるような成長形態）になることを目的としたものである。以下、ディザマトリクスを例示する際には、説明図が大きくなってしまうため、最小の周期単位のディザマトリクスを例示する。
【００８６】
また、図４，５にマゼンタ版のディザマトリクスを示す。マトリクスサイズは１４×１４で−２６．６度の方向に連なった成長方法となるディザマトリクスである。イエロー版のディザマトリクスが図６，７であり、マトリクスサイズは１４×１４で２６．６度方向に連なった成長方法となるディザマトリクスである。ブラック版のディザマトリクスが図８，９であり、マトリクスサイズは１４×１４で−６３．４度方向に連なった成長方法となるディザマトリクスである。
【００８７】
上記ＣＭＹＫのディザマトリクスは、完全に同一の線数をもち、１９１．７ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈである。また、線数が１９１．７ｌｐｉの場合には、ディザの周期的な構造からディザマトリクスの基本単位（ユニットセル）は７画素である。このため、上記のマトリクスサイズが１４×１４ディザマトリクスでは２８個の基本単位が含まれている。つまり、１４×１４の母マトリクスの中に２８個のサブマトリクスを含む構造のディザマトリクスである。
【００８８】
図１０は、上記ＣＭＹＫ各色でのディザマトリクスのスクリーン角を示した図である。図１０から明らかなように、本実施の形態では、ＣＭＹＫの任意の２色のディザマトリクスのスクリーン角度差が２５度以上であるという条件を満たすことが分かる。ここで、もっとも角度差の小さな組み合わせは、Ｃ版とＹ版、およびＭ版とＫ版、との組み合わせであり、角度差がともに３６．８度が、角度差の最も小さい組み合わせになっており、上記の条件をみたすことがわかる。
【００８９】
また、上記ＣＭＹＫのディザマトリクスはともに、万線型のディザマトリクスである。万線型とはラインスクリーンともよばれる、擬似中間調処理の形態の一つであり、一連に連なった画素が次第に成長していく形態の擬似中間調処理方法である。
【００９０】
なお、上記ディザマトリクスの作成の際に、スクリーン角を上記で示した以外の角度に変えてもよい。また、ディザの階調数、解像度を変えてもよい。
【００９１】
また、本発明が適用される画像形成方式は、上記タンデムタイプの中間転写方式以外に、図１１に示すタンデムタイプで直接転写方式、図１２に示すリボルバータイプ画像形成方式であってもよい。
【００９２】
本発明に係る画像形成装置の第２の実施の形態について説明を行う。
ここでは、ディザマトリクスが異なる以外は、その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００９３】
図１３，１４に第２の実施の形態におけるＣ版のディザマトリクスを示す。第１の実施の形態のＣ版のディザマトリクス（図２５）と比較して、成長方法が異なることがわかる。第１の実施の形態では６３．４度方向に連なった一列の画素が、より大きな階調値を表現するときには、これら一列に連なった画素が同時に成長するような成長型（万線型成長）のディザマトリクスである。
【００９４】
これに対して、第２の実施の形態（図１３，１４）では、１画素の成長が終わってから次の画素の成長が始まるような成長型のディザマトリクスである。このときすべての基本単位（ユニットセル、この実施例７画素から形成される）はほぼ同時に成長するような成長型になっている。本発明では、このような成長型を「１画素優先型成長」と今後は呼ぶことにする。本発明では、このほかのＭＹＫ版のディザマトリクスについても図１３，１４と同じ１画素優先成長型のディザマトリクスであり、それぞれのスクリーン角についても、第１の実施の形態のディザマトリクスと同じで、Ｍ版は−２６．６度方向、Ｙ版は２６．６度方向、Ｋ版は−６３．４度方向、に連なったディザマトリクスである（ＣＭＹＫ版については図示を省略する。）
【００９５】
次に、本発明に係る画像形成装置の第３の実施の形態について説明を行う。
本発明は、ディザ型（万線ディザ型）の閾値マトリクスを持つ誤差拡散法による擬似中間調処理（ディザ閾値誤差拡散処理）を行う画像形成装置である。ここでは、擬似中間調処理に関する構成のみ第１の実施の形態と異なり、それ以外は同じ構成、動作である。
一般に良く知られている誤差拡散処理では、閾値は一定の値であるのに対して、ディザ閾値誤差拡散処理では、その閾値に差異が存在し、閾値としてディザ型の閾値マトリクスが用いられる。例えば、第１の実施の形態に示したディザマトリクスをそのまま、閾値として使用して、ディザ閾値誤差拡散処理の閾値マトリクスとして用いることも可能である。
【００９６】
本発明に係る画像形成装置は、図１における擬似中間調処理部１４が誤差拡散処理部３４となり、誤差拡散処理部３４は図１５に示すように加算部３４１、量子化部３４２、誤差演算部３４３、誤差記憶部３４４、補正値演算部３４５とを含む。
【００９７】
また、図１６は図１５に示された補正値演算部３４３における演算で用いられるウェイトマトリクスを示す図である。ここで、図１６に示された数値は対応する画素における誤差の重みを意味し、マーク＊は注目画素をあらわす。なお、ウェイトマトリクスにおいては様々な構成が考えられ、図１６に示された構成（ウェイトマトリクスＡ）に限られるものではない。また、上記ウェイトマトリクスは補正値演算部３４３に内蔵された記憶部にあらかじめ記憶されている。
【００９８】
次に、本発明における擬似中間調処理工程の説明を詳しく行う。本発明では、誤差拡散法によりディザ閾値擬似中間調処理を施し、出力用画像データを生成する。
すなわち、図１５において、補正値演算部３４３は誤差記憶部３４４から量子化済み画素の誤差ｅｘ+ｊ,ｙ+ｊを読み出し、この誤差に対応するウエイトマトリクスを内蔵された上記記憶部から読み出す。そして、以下のようにこの誤差ｅｘ+ｊ,ｙ+ｊと対応するウェイトマトリクスとを画素毎に積算し、この画素毎積を加算するともにウェイトマトリクスの重みの和で除算して補正値Ｅｘ,ｙが算出される。
【００９９】
ここで、補正値Ｅｘ,ｙは例として図１６に示されたウェイトマトリクスを用いて展開すると次式のようにあらわすことができる。
【０１００】
【数１】
2005091877.tif 000003
【０１０１】
次に、入力画像データ（フィルタ処理、色・階調補正処理を施した後のデータで実施例１では８ｂｉｔデータ）ｄｘ,ｙと補正値Ｅｘ,ｙが加算部３４１で加算され、補正画素データＤｘ,ｙが出力される。
【０１０２】
次に、量子化部３４２によって補正画素データＤｘ,ｙが量子化される。例えば、第１の実施の形態における条件では量子化数は２であり、出力用画像データＯｘ,ｙは０または１の値をとる。このとき、量子化部３４２では、補正画素データＤｘ,ｙを閾値Ｔｈと比較することにより出力用画像データＯｘ,ｙを０または１に決定する。本発明（ディザ閾値誤差拡散処理）では、この閾値Ｔｈとして、第１の実施の形態に記載のディザマトリクスを、閾値マトリクスとして用いる。これにより、ディザライクの誤差拡散処理を実現することができる。本発明における閾値マトリクスは上述のとおりであるが、他の閾値マトリクスを用いたものであっても全く問題はない。上述のディザマトリクスのほか、本発明に記載のディザマトリクスの特徴をもつディザマトリクを、誤差拡散処理の閾値マトリクスとして用いることが可能である。
【０１０３】
また、量子化部３４２での量子化の結果を受けて、誤差演算部３４５は補正画素データＤｘ,ｙと出力用画像データＯｘ,ｙおよびあらかじめ定められた所定値Ｂ（第１の実施の形態の条件では量子化数が２であるため、２５５）に応じて注目画素における誤差ｅｘ,ｙが次式により算出される。
【０１０４】
ｅｘ,ｙ ＝ Ｄｘ,ｙ − Ｏｘ,ｙ × Ｂ
【０１０５】
第１の実施の形態の条件では、量子化数は２であるが別の値であっても全くかまわない。通常の多値誤差拡散法では、Ｂの値は、０から入力画像データの最大値（第１の実施の形態の条件では８ｂｉｔ＝２５５）の間で出力画像データＯｘ,ｙの量子化数に応じて等分された値とされるが、任意の値としてもよい。その場合には出力画像データＯｘ,ｙに応じた値を予め定めて、記憶させておいたルックアップテーブルなどが用いられる。
【０１０６】
このようにして、算出された誤差ｅｘ,ｙが新たに誤差記憶部３４４へと記憶されていき、のちの補正値算出の計算時に使用されていく。誤差拡散処理では、このような手順を入力画像データの各画素に対して順次施していくことにより、出力画像用データ（量子化を施されたデータ）を算出していく。
【０１０７】
次に、本発明に係る画像形成装置の第４の実施の形態について説明を行う。
ここでは、画像形成の過程では第１の実施の形態とまったく同じ構成、動作である。
本発明では、入力画像に階調補正を施した後に擬似中間調処理を行うが、この階調補正のさいに、中間転写体上などに形成されたトナー像などの検出データにもとづいた、階調補正を行うことが、第１の実施の形態と異なる。
【０１０８】
本発明では、あらかじめ記憶された画像パターンによるパッチ画像に対応するトナー像を中間転写体上に形成して、そのトナー像を光学センサにより読み込む。次に、この光学センサからの出力値をあらかじめ記憶してある、光学センサ出力値と出力画像の反射濃度値との対応関係式により、出力画像の反射濃度値に換算する。この換算値から、この時点での入力データ（階調補正をしない）に対する出力画像の反射濃度値との関係（Ｒａｗγ特性）が判明する。つぎにこのＲａｗγ特性の逆関数を４次の多項式近似（最小２乗法）により算出する。このようにして決定された４次多項式をもちいて、あらかじめ記憶されている、狙いのγ特性（ターゲットγ特性）から、階調補正用の１次元ルックアップテーブルを作成して、記憶する。画像出力時には、こうして作成したルックアップテーブルにより階調補正を行った後に、擬似中間調処理を施して、画像出力をおこなう。
【０１０９】
なお、階調補正の行うために必要な装置構成や階調補正の変換を決定する方法は、従来公知の技術でよく、例えば特開平９−２３０６４４号公報（感光体上のトナー像からの検出）、特開平９−２３３３５０号公報（出力画像からの検出）に開示されている。
【実施例】
【０１１０】
本発明を実際に適用した例を以下に説明する。
まず、本実施例で使用したトナーについての説明を行う。ここで使用するトナーは次の手順で作製した、いわゆる重合トナーである。
【０１１１】
（１）樹脂微粒子エマルションの合成
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イオン交換水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS-30：三洋化成工業製)１１部・スチレン８３部、メタクリル酸８３部、アクリル酸ブチル１１０部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転/分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度８０℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部を滴下して加え、８０℃で７時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エテレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA-920で測定した体積平均粒径は、０．０９μmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは５８℃であった。
【０１１２】
（２）水相の調整
イオン交換水１０００部、[微粒子分散液1]８３部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液(エレミノールMON-7：三洋化成工業製)３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
【０１１３】
（３）低分子ポリエステルの合成
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド２モル付加物２２９部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド３モル付加物５２９部、テレフタル酸２０８部、アジピン酸４６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４４部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量２５００、重量平均分子量６７００，Ｔｇ４３℃であった。
【０１１４】
（４）イソシアネート基を有するプレポリマーの合成
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリツト酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量２１００、重量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価５１であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル1］４１０部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で５時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、１．５３％であった。
【０１１５】
（５）ケチミンの合成
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は４１８であった。
【０１１６】
（６）顔料マスターバッチの調整
水1200部、カーボンブラック（Printex60  デクサ製）５４０部、 低分子ポリエステル１ １２００部を加え、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて１３０℃で４５分混練後、圧延冷却しパルペライザーで１ｍｍφ以下に粉砕し[マスターバッチ1]を得た。
【０１１７】
（７）油相の作成
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]３７８部、合成エステルワックス１１０部、CCA(サリチル酸金属錯体E-84：オリエント化学工業)２２部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時問で３０℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]１３２４部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の６５%酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで１パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(１３０℃、３０分)は５０％であった。
【０１１８】
（８）乳化・脱溶剤
[顔料・WAX分散液1]６５０部、[プレポリマー1]を１４０部、[ケチミン化合物1]６．０部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で５０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に[水相1]１２００部を加え、TKホモミキサーで、回転数１３，０００ｒｐｍで２０分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
次に、撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、３０℃で８時間脱溶剤した後、４０℃で８時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
【０１１９】
（９）洗浄・乾燥
[乳化スラリー1]１００部を減圧濾過した後、
（ｉ）：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間)した後濾過した。
（ii）：上記（ｉ）の濾過ケーキに１０％水酸化ナトリウム水溶液１００部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数１２，０００ｒｐｍで３０分間)した後、減圧濾過した。
（iii）:上記（ii）の濾過ケーキに１０％塩酸１００部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間)した後濾過した。
（iv）:上記（iii）の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間)した後濾過する操作を２回行い[濾過ケーキ1]を得た。
【０１２０】
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μmメッシュで篩った後、トナー粒子１００部に疎水性シリカ（ヘキサメチルジシラザン表面処理品、比表面積：２００ｍ2／ｇ）０．５部と、疎水化ルチル型酸化チタン（イソブチルトリメトキシシラン表面処理品、平均一次粒子径：０．０２μｍ）０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナーＡを得た。このトナーの体積平均粒径は５．４３μｍ、Ｔｇは４６℃、樹脂成分のＴＨＦ不溶分は１２％であった。
【０１２１】
このようにして作製したトナーのいわゆるトナーの粒径は、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターＴＡII」を用い、アパーチャー径１００μｍで測定した。体積平均粒径および個数平均粒径は上記粒度測定器により求めたものである。本実施例で作成したトナーの体積平均粒径は５．５μｍであった。またこのトナー中の顔料の樹脂に対する比率は６．０％であった。同様の製法により、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーについても作製をおこなった。
【０１２２】
本実施例では上記トナーを使用した。なお、本発明のトナーの作製方法は上記方法に限定されるものではなく、上記方法のほか分散重合法や、粉砕法によって作製したトナーであっても構わない。
【０１２３】
（実施例１）
本発明の第１の実施の形態（図１〜図１０の構成）における擬似中間調処理を使用して、Ｒａｗγ特性を測定した。その結果を図１７に示す。
画像の出力は擬似中間調処理を変更して画像の出力が可能な実験機（リコー製  Ｉｐｓｉｏ  Ｃｏｌｏｒ  ５１００）をベースにして改造した実験機：解像度６００ｄｐｉ、１ｐｉｘｅｌあたりの階調数８ｂｉｔ）を製作することにより、画像出力実験を行っている。また、このとき使用するトナーは上述の体積平均粒径を有する重合トナーを使用した。
【０１２４】
図１７は、画像出力を行い出力画像のＣＭＹＫ各色の濃度を測定した結果（Ｒａｗγ特性）である。出力画像は、８ｂｉｔデータの濃度０〜２５５までの間でハイライト部を重視した１５階調に先述の擬似中間調処理画像を施したのちに、上述の実験機で出力し、ＣＭＹＫの各色の反射濃度を分光濃度測色計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製９３８）を用いて測定したものである。図１７の横軸は入力データ値（白：０〜黒：２５５）であり、縦軸がＣＭＹＫの各色の反射濃度値である。図１７から分かるように、ＣＭＹ色については、ほぼ一致したＲａｗγ特性（ＣＭＹの各曲線がほぼ同じ値になっている。）をもつ、画像形成装置を実現することが可能となった。また、Ｋ色についてもＣＭＹＫの各濃度値を定数倍したような相似形のＲａｗγ特性を示すことが明らかになった。
【０１２５】
また、ＣＭＹＫを等比率で混色した３Ｃグレーを出力し、明度９０〜７０の領域を同様に測色して、グレーバランスを確認（３Ｃグレーの彩度成分を測定したところ）したところ、彩度成分は０．５程度であり良好なグレーバランスを、各ＣＭＹ成分ごとに階調補正を行うことなく、実現することが可能であることもあきらかになった。また、Ｒａｗγ特性が、Ｋ版についてもＣＭＹ版と相似型であることによって、墨処理（ＵＣＲ）を施した画像においても、墨処理を行ったことによる階調とびや、色づきなどの現象が発生しなくなることも明らかになった。
【０１２６】
一方、試験例１として、ＣＭＹＫ各版で線数が完全には一致していないディザマトリクスを使用して擬似中間調処理を施して、画像を出力した。この試験例１のＣＭＹＫ版のディザマトリクスを図１８〜図２８に示す。また、表１に実施例１と試験例１とのディザマトリクスの線数の比較一覧を示す。画像出力の手順および出力画像は上述の実施例１のときとまったく同じとした。
【０１２７】
【表１】
2005091877.tif 000004
【０１２８】
図２９に、ＣＭＹＫ各色の濃度測定結果（Ｒａｗγ特性）を示す。ＣＭ色については線数が同一であるため、ほぼ一致したＲａｗγ特性をもつ。しかしながら、Ｙ色はＣＭ色とは異なる線数であるため、Ｒａｗγ特性に違いが生じている。実施例１の結果と比較しても、試験例１では、同じ入力値に対してＣＭとＹとでは少し異なる値を持つことがわかる。また、Ｋ色についても、ＣＭ色、Ｙ色、いずれとも異なる線数であるため、同様にＲａｗγ特性の傾向が上記の実施例１の場合とは異なる。
【０１２９】
また、実施例１のときと同様にＣＭＹＫを等比率で混色した３Ｃグレーについても上述の実施例１と同じ手法で確認したところ、彩度成分は１〜３程度でズレが生じてしまい、明らかにグレーバランスのズレが知覚される結果となった。
【０１３０】
（実施例２）
本発明の第２の実施の形態で示した図１１，１２のディザマトクスを使用して、実際の画像を出力して評価を行った。
その結果を図３０に示す。ＣＭＹＫの各色のＲａｗγ特性をほぼ一致させることが可能であり、実施例１とほぼ同じ効果が得られることが分かった。これにより、グレーバランスを良好に維持することができるという効果を得ることができる。
【０１３１】
さらに、実施例２のディザマトリクスを使用した場合には、実施例１のディザマトリクスと比較して、極ハイライトでの再現性が良好であった。図１７と図３０の両方とも縦軸が画像の反射濃度となっており、値が大きいほど画像の濃度が濃いことを意味する。図１７（実施例１），図３０（実施例２）の左から２番目のプロット点が画像面積率約３％の画像であるが、実施例１に比べて、実施例２の方がわずかに値が大きくなっている。同じことは出力画像を目視で評価したときにも言うことができ、実施例２のほうが実施例１に比べて、画像面積率３％のパッチを良好に表現することができるといった結果がえられた。画像の極ハイライト部までを良好に再現することは、出力画像の階調が滑らかに変化する観点からみても、高画質画像に要求される項目の１つである。実施例２の画像形成装置では、極ハイライト部にまで渡って、階調表現が可能な画像形成装置を実現すことができるようになる。
【０１３２】
（実施例３〜６）
次に、実施例３〜６および試験例２〜３として、スクリーン角を変えてディザマトリクスを作成して、画像出力を行った。ここでのスクリーン角は、実施例１の項で定義した角度αと同じであり、角度αを１１．３〜３３．７度の範囲で振ったディザマトリクスを解像度６００ｄｐｉ、ディザ階調数４ｂｉｔで作成した。
その結果を表２に示す。なお、表２は作成したディザマトリクスと画像出力結果の一覧として表示している。このとき実施例１と同じように、上記の表に記載された角度αをとるディザマトリクスをＹ版のディザマトリクスとし、角度−９０＋α、角度−α、角度９０−αのディザマトリクスを作成して、それぞれＫ、Ｍ、Ｃ版のディザマトリクスとした。また、ディザの成長型は万線型としている。
【０１３３】
【表２】
2005091877.tif 000005
【０１３４】
実施例３〜６および試験例２〜３のディザマトリクスの詳細の提示は煩雑であるので省略するが、より具体的にディザマトリクスを説明するために、ディザマトリクスの周期構造を説明する。ディザマトリクスの周期構造は角度αの方向を示すベクトル（ベクトルＡ）と線数を決定するベクトル（ベクトルＢ）の２つのベクトルによって決定される（図３１）。ちなみに、図２９は実施例１のＹ版を例に示しており、ベクトルＡ＝（２，１）、ベクトルＢ＝（１，３）である。各ベクトルの第１成分は実施例１で定義した角度０度の方向の成分を表し、第２成分は角度９０度の方向の成分を表す。このような表示形式に従って、実施例３〜６および試験例２〜３のディザマトリクスを表すと、表３のようになる。
【０１３５】
【表３】
2005091877.tif 000006
【０１３６】
画像出力の結果は表２に記載されている通り、実施例３〜６では色モアレを知覚することはできず、試験例２では青緑の暗部画像で色モアレが発生し、試験例３では青赤の暗部画像で色モアレが発生していた。このことからＣＭＹＫ各色成分のスクリーン角度差が２５度以上である場合に色モアレが発生するといった悪影響が引き起こされることが明らかになった。また、請求項２に記載したように、ディザマトリクスの角度αが１２．５度〜３２．５度の範囲であればやはり色モアレが発生しないことが分かる。表３では角度αは３１．０度までしか確認を行っていないが、対称性の点（４５度の回転を想定）することにより、色モアレが問題とならない領域は角度αが１２．５〜３２．５度の範囲であると考えることができる。
【０１３７】
また、実施例３〜実施例６の画像出力結果から、色モアレに関しては上記の角度αの範囲（１２．５度〜３２．５度）であることが制限されるが、エッジ部分のがたつき（特の直角のパッチのエッジ部分）などから上記の角度は２５〜３２．５度であることのほうが望ましいとの結果を得た。
【０１３８】
（実施例７）
次に、実施例７および試験例４として、ディザの階調数をかえてのディザマトリクスを作成して、画像出力を行った。より具体的には、ディザの階調数が２ｂｉｔ（４値）、および１ｂｉｔ（２値）のディザマトリクスを作成した。なお、実施例１〜６のディザマトリクスはすべて、４ｂｉｔの階調数（１６レベル値）のディザマトリクスであった。また、このときのスクリーン角と線数については、実施例１のディザマトリクスと同じにし、スクリーン角（角度α）は２６．４度、線数は１９１．７ ｌｐｉとした。表４は、解像度６００ｄｐｉの場合での、ディザの階調数を２ｂｉｔ、１ｂｉｔと変えたときの画像出力結果である。
【０１３９】
【表４】
2005091877.tif 000007
【０１４０】
つぎに、実施例７のディザマトリクスの説明を行うために、Ｃ版のディザマトリクスの提示を行う。図３２が実施例７のＣ版のディザマトリクスである。実際に使用したマトリクスサイズが２８×２８のものを使用したが、これはディザの成長を均一にするためのものであり、再現する階調数が２５６階調であれば、マトリクスサイズは１４×１４であれば問題がないため、ここでは図示の簡素化のため、ディザマトリクスサイズを１４×１４として提示している。Ｃ版以外のＭＹＫ版についても実施例とスクリーン角の割付でディザマトリクスを作成した。図３２からわかるように、ディザの成長形態は、万線型である。
【０１４１】
実施例７のディザマトリクスを使用して、画像の出力を行ったところ、実施例１と同じように色モアレが完全に解消した擬似中間調処理を実現することができた。さらに、Ｒａｗγ特性についても、実施例１とおなじく、ＣＭＹＫの各色成分で一致しており、良好なグレーバランスを実現することができた。
【０１４２】
一方で、試験例４として、ディザの階調数を１ｂｉｔとしたディザマトリクス作成して画像の出力をおこなった。図３３が試験例４のＣ版のディザマトリクスである。ＭＹＫ版についても実施例１と同じようにスクリーン角の設定を行ったディザマトリクスの作成をおこない、画像の出力をおこなった。この結果、画像の低周波構造による、色モアレに類似した異常画像をふくむ、画像が出力され、実施例１や実施例７のような効果（色モアレを解消した高画質画像の実現）は見られなかった。
【０１４３】
（実施例８、９）
次に、実施例８、９として、解像度１２００ｄｐｉでの、ディザマトリクスの階調数を変えて画像出力を行った。解像度の変更は、実施例１の項で説明した実験機（リコー製  Ｉｐｓｉｏ  Ｃｏｌｏｒ  ８１５０）の光学ユニットおよび画像データ処理部分を改造することにより実現した。ディザマトリクスについても、解像度１２００ｄｐｉ用に作成した。実施例８および９のディザのスクリーン角および線数については、実施例１と同じく、それぞれ、角度αが２６．４度、線数は１９１．７ ｌｐｉとした。ディザの階調数については、実施例８が２ｂｉｔ、実施例９が１ｂｉｔである。ディザの成長形については、実施例８が実施例７、実施例９が試験例４と同じような形態である。以上の説明でディザマトリクスの特定が可能と思われるため、ディザマトリクスの提示は省略する。
【０１４４】
この結果、解像度が１２００ｄｐｉであれば、階調数が２ｂｉｔまたは１ｂｉｔであっても、試験例４のような問題は発生せずに、色モアレの解消をして高画質な画像を実現することが可能であった。
【０１４５】
（実施例１０）
実施例１０として、線数を１４９．１〜２２３．６ ｌｐｉを変化させ、それ以外の条件は実施例１と同じとして画像出力を行った。また、試験例５として、線数を１２２．０、１３４．２ ｌｐｉとした画像出力を行った。その結果を表５に示す。
また、発明者らの行った実験によると、線数が１４１ ｌｐｉ以上であれば、２色、３次色での色モアレが発生せずに本発明の目的を達成することが可能であることが明らかになった。反対に、擬似中間調処理の線数が１４１ ｌｐｉより低くなった場合には、色モアレが知覚されることはなかったものの、明度コントラストの強いＫ色やＭ色で擬似中間調処理の組織構造が知覚されてしまうという結果となってしまった。
【０１４６】
【表５】
2005091877.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明に係るタンデムタイプ・中間転写方式の画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるシアン（Ｃ）版ディマトリクス（１）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるシアン（Ｃ）版ディマトリクス（２）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるマゼンタ（Ｍ）版ディマトリクス（１）である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるマゼンタ（Ｍ）版ディマトリクス（２）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるイエロー（Ｙ）版ディマトリクス（１）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるイエロー（Ｙ）版ディマトリクス（２）である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるブラック（Ｋ）版ディマトリクス（１）である。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるブラック（Ｋ）版ディマトリクス（２）である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるＣＭＹＫ各色のディザマトリクスのスクリーン角の関係を示す図である。
【図１１】本発明に係るタンデムタイプ・直接転写方式の画像形成装置の概略図である。
【図１２】本発明に係るリボルバータイプの画像形成装置の概略図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるシアン（Ｃ）版ディマトリクス（１）である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるシアン（Ｃ）版ディマトリクス（２）である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における擬似中間調処理部（誤差拡散処理部）の構成を説明するブロック図である。
【図１６】誤差拡散マトリクスの例である。
【図１７】実施例１のＲａｗγ特性の結果を示す図である。
【図１８】試験例１のシアン（Ｃ）版ディマトリクス（１）である。
【図１９】試験例１のシアン（Ｃ）版ディマトリクス（２）である。
【図２０】試験例１のシアン（Ｃ）版ディマトリクス（３）である。
【図２１】試験例１のマゼンタ（Ｍ）版ディマトリクス（１）である。
【図２２】試験例１のマゼンタ（Ｍ）版ディマトリクス（２）である。
【図２３】試験例１のマゼンタ（Ｍ）版ディマトリクス（３）である。
【図２４】試験例１のイエロー（Ｙ）版ディマトリクス（１）である。
【図２５】試験例１のイエロー（Ｙ）版ディマトリクス（２）である。
【図２６】試験例１のブラック（Ｋ）版ディマトリクス（１）である。
【図２７】試験例１のブラック（Ｋ）版ディマトリクス（２）である。
【図２８】試験例１のブラック（Ｋ）版ディマトリクス（３）である。
【図２９】試験例１のＲａｗγ特性の結果を示す図である。
【図３０】実施例２のＲａｗγ特性の結果を示す図である。
【図３１】ディザの周期構造を決定する２つのベクトルの説明図である（実施例１のＹ版の場合）。
【図３２】実施例７のシアン（Ｃ）版ディマトリクスである。
【図３３】試験例４のシアン（Ｃ）版ディマトリクスである。
【図３４】従来の電子写真プロセスを用いる画像形成装置の概略図である。
【図３５】従来の画像形成装置における画像処理部のブロック図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１    感光体ドラム
２    帯電手段（帯電装置）
３    露光手段
４    現像手段
５    転写手段
６    記録シート
７    クリーニング手段
８    定着装置
１０    画像形成装置
１１，９１    画像入力部
１２，９２    ＭＴＦフィルター処理部
１３，９３    色補正・階調補正（γ変換）処理部
１４，９４    擬似中間調処理部
１５    画像出力部
１６，９５    ビデオ信号処理部
２１，２２    光学ユニット
３１，３２    画像形成ユニット（ｘ４）
３４    誤差拡散処理部
３４１    加算部
３４２    量子化部
３４３    補正値演算部
３４４    誤差記憶部
３４５    誤差演算部
４１    中間転写体（ベルト）
４２，５２    レジストローラ
４３    ２次転写部
４４，５４    定着器
９６    ＣＰＵ
９７    ＲＯＭ
９８    ＲＡＭ
９９    操作部
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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