(57)【要約】【課題】画像品質の劣化を防ぎつつトナー消費を低減した画像形成を可能とする、画像処理装置、画像処理方法および印刷物を提供する。【解決手段】画像処理部２０は、スクリーン処理部３０が、色分解された各色成分の入力画像信号それぞれに対して、出力ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調画像を生成する。スクリーン処理部３０は、入力画像信号の濃度に対応して所定ドットからなる網点を形成するための閾値マトリクスと、網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとして省略するための複数の空隙プロファイルテーブルとを有しており、入力画像信号の色成分情報に応じてドット省略情報を切り換えて、色成分情報毎に異なる網点を形成する画像出力信号を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色分解された各色成分の入力画像信号それぞれに対して、出力ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調画像を生成する画像処理装置であって、
前記入力画像信号の濃度に対応して所定ドットからなる網点を形成するための網点形成情報と、当該網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとして省略するためのドット省略情報と、を格納する網点情報格納部と、
前記網点情報格納部に格納された前記網点形成情報と前記ドット省略情報とを用いて、前記入力画像信号に対応する網点を形成する画像出力信号を生成するスクリーン処理部と、を備え、
前記網点情報格納部には前記ドットの省略量が異なる複数のドット省略情報が格納されており、
前記スクリーン処理部は前記入力画像信号の色成分情報に応じて前記複数のドット省略情報を切り換えて、当該色成分情報毎に異なる網点を形成する画像出力信号を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記スクリーン処理部は、前記入力画像信号の前記色成分情報の彩度に応じて前記複数のドット省略情報を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記スクリーン処理部は、前記色成分情報の彩度が低い際に、前記ドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記スクリーン処理部は、前記色成分情報の色相に応じて前記複数のドット省略情報を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記スクリーン処理部は、出力画像における一次色に対する色相角の離間が大きい色成分情報の際に、前記ドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記網点形成情報は、処理対象の前記入力画像信号の強度に応じて網点を形成するドットを規定する閾値を備える閾値マトリクスであり、
前記ドット省略情報は、前記閾値マトリクスに定められた前記閾値を、前記網点の内部の前記ドットを無出力ドットとする方向に修正するための閾値変換データテーブルであり、
前記スクリーン処理部は、
前記閾値マトリクスに基づく処理対象の入力画像信号の強度に対応する閾値を、前記閾値変換データテーブルにおける当該処理対象の入力画像信号の強度に対応する前記閾値変換データを参照して、前記無出カドットを得る第二の閾値に変換する閾値変換部と、
前記閾値変換部により修正された前記第二の閾値と前記処理対象の入力画像信号の強度とを比較する比較演算部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記入力画像信号に色相と彩度の色成分識別情報を付与する色成分情報付与部をさらに備え、
前記スクリーン処理部は、前記色成分識別情報に基づいて前記複数の閾値変換データテーブルを切り替えて用いることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記スクリーン処理部は、前記網点を形成する特定ドットに対応する入力画像信号に付された色成分識別情報と、当該特定ドットと隣接するドットに対応する入力画像信号に付された色成分識別情報とが異なる前記閾値変換データの境界域では、当該特定ドットを含む周囲のドットの前記閾値変換データを加重平均して境界閾値変換データを形成し、当該境界閾値変換データを用いて、当該特定ドットの入力画像信号に対応する前記閾値マトリクスに基づく閾値を、前記第二の閾値に変換することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
色分解された各色成分の入力画像信号それぞれに対して、ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調画像を生成すると共に、当該網点の中に事実上の無出力ドットによって空隙を形成する画像処理方法であって、
前記各色成分の入力画像信号を入力するステップと、
網点形成情報を格納するメモリから前記入力画像信号に応じた当該網点形成情報を読み込むステップと、
複数のドット省略情報を格納するメモリから前記入力画像信号の色成分情報に対応した当該ドット省略情報を読み込むステップと、
前記網点形成情報と前記ドット省略情報とに基づいて前記色成分毎に前記空隙形状の異なる網点を形成する画像出力信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
前記入力画像信号には、色成分識別情報が付与されており、当該色成分識別情報に応じて、前記複数のドット省略情報を切り替えて画像処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
前記複数のドット省略情報の切り替えは、前記入力画像信号の色成分のうちの彩度に応じて行い、
前記彩度が高いと前記ドットの省略が多いドット省略情報を用い、前記彩度が低いと前記ドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前記複数のドット省略情報の切り替えは、前記入力画像信号の色成分のうちの色相に応じて行い、
出力画像における一次色に近い色相の色成分では前記ドットの省略が多いドット省略情報を用い、
前記一次色から離間する色相角が大きい色成分では前記ドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
特定の前記ドットにおける前記ドット省略情報と、当該ドットと隣接する前記ドットにおける前記ドット省略情報とが異なるドット省略情報境界域では、当該特定のドットを含む周囲のドットのドット省略情報を加重平均してドット省略情報とすることを特徴とする請求項９に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
色分解された各色成分それぞれに対して、ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調が表現された印刷物であって、
前記中間階調部分を描く前記網点の形状が、前記各色成分によって異なることを特徴とする印刷物。
【請求項１５】
前記網点形成する中央の前記ドットの省略量が前記各色成分によって異なることで、当該網点の形状が異なることを特徴とする請求項１４に記載の印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像を形成するに際して、網点を用いる画像信号を生成する画像処理装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式やインクジェット方式等を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、入力された多値の画像データを二値の画像データに変換して中間階調を表現する画像処理が一般的に行なわれている。多値の画像データを二値の画像データに変換する画像処理方法としては、入力された多値の画像データに対応した大きさの網点（着色ドット）を形成し、その着色ドットの大きさによって擬似的に中間階調画像の濃度を再現する二値化処理（網点処理）が知られている。
例えば、電子写真方式によりカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の４色のトナー像を、記録媒体である用紙の上に順次重ね刷りすることによってカラー画像を作成している。その際に、各色トナー像の濃淡は、上記した二値化処理を用いて、多数の微小な網点の集合として再現される。
【０００３】
ところで、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、記録用紙上に各色トナー像が転写された際に、一般に、１〜２個、平均１．５個程度のトナーが積層される。そして、定着が行なわれる時点では、トナー像の層厚は１０数μｍ程度で形成されている。このようなトナー量は、最大濃度を再現する必要から定められるものである。ところが、このように設定されたトナー量は、中間階調を再現する網点ドットにおいては、トナー過多となる傾向がある。
【０００４】
そのため、転写時に、中間階調の画像濃度領域において像乱れ等の画質劣化が生じ易くなるという問題がある。すなわち、転写に際しては、トナー層が厚くなるほどトナーが飛び散り易くなるため、像乱れ等の画質劣化が生じ易い。特に、カラー画像を再現する場合には、各色トナー像の多重転写が行なわれるため、転写での画像劣化が生じ易くなる。
【０００５】
また、トナー過多となることにより、中間階調の画像濃度領域において色再現が不充分となるという問題もある。すなわち、トナーによる色再現は、記録用紙上に定着されたトナーが所定波長の光を吸収することによって生ずるため、光吸収効率を高めるにはトナー層を薄層に形成して含有している色材を効率良く光に晒すことが必要であるが、中間階調再現のための網点ドットにおいては上述のようにトナー層が過剰に厚くなることから、色再現性が不充分となり易い。
さらには、中間階調の画像濃度領域でのトナー過多は、現像工程においてトナーを不要に消費してしまうという問題も引き起こす。
そこで、二値化処理を行なうに際しては、最大濃度を確保しつつ、中間階調の画像濃度領域でのトナー過多を抑制することが望まれる。
【０００６】
ここで、中間階調の画像濃度領域でのトナー過多を抑制する従来技術として、入力カラー画像信号の一部を所定の周期で間引くことにより、入力カラー画像信号の濃度を下げる低濃度変換処理を行なうとともに、入力カラー画像信号の濃度レベルの大きさを１画素毎に判別して、入力カラー画像信号の濃度レベルが所定のレベルより小さいことが判別された場合には、画像信号を間引く位置であっても間引き処理を禁止するという技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
また、印刷に用いる印刷網点であって、網点を構成する基本単位または最小単位が中空構造を有する印刷網点についての技術が存在する（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許３３４７４１１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、トナー消費を抑えることは可能であるが、入力カラー画像信号の一部を所定の周期で間引くことから、画像濃度や色調の再現性を損なうという問題がある。
一方、特許文献２に記載された技術では、網点を中空構造とすることにより、擬似的に空間周波数が高くなり、階調特性がハイガンマ特性を有するようになる。その結果、高彩度の多次色では、色差の表現が困難となるという問題があった。特に、オレンジ色は、通常でも識別させるのが困難な色であるが、一層識別不能となる。
このように、上記したような従来技術では、中間階調の画像濃度領域でのトナー過多を抑制することは可能であるが、画像品質を劣化させるという課題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、画像品質の劣化を防ぎつつトナー消費を低減した画像形成を可能とする、画像処理装置、画像処理方法および印刷物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的のもと、本発明の画像処理装置は、色分解された各色成分の入力画像信号それぞれに対して、出力ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調画像を生成する画像処理装置であって、入力画像信号の濃度に対応して所定ドットからなる網点を形成するための網点形成情報と、網点をなす一部のドットを事実上の無出力ドットとして省略するためのドット省略情報と、を格納する網点情報格納部と、網点情報格納部に格納された網点形成情報とドット省略情報とを用いて、入力画像信号に対応する網点を形成する画像出力信号を生成するスクリーン処理部と、を備え、網点情報格納部にはドットの省略量が異なる複数のドット省略情報が格納されており、スクリーン処理部は入力画像信号の色成分情報に応じて複数のドット省略情報を切り換えて、色成分情報毎に異なる網点を形成する画像出力信号を生成することを特徴とする。
【００１１】
ここで、スクリーン処理部は、入力画像信号の色成分情報の彩度に応じて複数のドット省略情報を切り換えることを特徴とすることができる。たとえば、色成分情報の彩度が低い際に、ドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とすることができる。
また、スクリーン処理部は、色成分情報の色相に応じて複数のドット省略情報を切り換えることを特徴とすることができる。たとえば、スクリーン処理部は、出力画像における一次色に対する色相角の離間が大きい色成分情報の際に、ドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とすることができる。
【００１２】
さらに、網点形成情報は、処理対象の入力画像信号の強度に応じて網点を形成するドットを規定する閾値を備える閾値マトリクスであり、ドット省略情報は、閾値マトリクスに定められた閾値を、網点の内部のドットを無出力ドットとする方向に修正するための閾値変換データテーブルであり、スクリーン処理部は、閾値マトリクスに基づく処理対象の入力画像信号の強度に対応する閾値を、閾値変換データテーブルにおける処理対象の入力画像信号の強度に対応する閾値変換データを参照して、無出カドットを得る第二の閾値に変換する閾値変換部と、閾値変換部により修正された第二の閾値と処理対象の入力画像信号の強度とを比較する比較演算部と、を備えることを特徴とすることができる。
【００１３】
加えて、画像信号に色相と彩度の色成分識別情報を付与する色成分情報付与部をさらに備え、スクリーン処理部は、色成分識別情報に基づいて複数の閾値変換データテーブルを切り替えて用いることを特徴とすることができる。
また、スクリーン処理部は、網点を形成する特定ドットに対応する入力画像信号に付された色成分識別情報と、特定ドットと隣接するドットに対応する入力画像信号に付された色成分識別情報とが異なる閾値変換データの境界域では、特定ドットを含む周囲のドットの閾値変換データを加重平均して境界閾値変換データを形成し、境界閾値変換データを用いて、特定ドットの入力画像信号に対応する閾値マトリクスに基づく閾値を、第二の閾値に変換することを特徴とすることができる。
【００１４】
本発明に係る画像処理方法は、色分解された各色成分の入力画像信号それぞれに対して、ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調画像を生成すると共に、網点の中に事実上の無出力ドットによって空隙を形成する画像処理方法であって、各色成分の入力画像信号を入力するステップと、網点形成情報を格納するメモリから入力画像信号に応じた網点形成情報を読み込むステップと、複数のドット省略情報を格納するメモリから入力画像信号の色成分情報に対応したドット省略情報を読み込むステップと、網点形成情報とドット省略情報とに基づいて色成分毎に空隙形状の異なる網点を形成する画像出力信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
ここで、入力画像信号には、色成分識別情報が付与されており、色成分識別情報に応じて、複数のドット省略情報を切り替えて画像処理を行うことを特徴とすることができる。
また、複数のドット省略情報の切り替えは、入力画像信号の色成分のうちの彩度に応じて行い、彩度が高いとドットの省略が多いドット省略情報を用い、彩度が低いとドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とすることができる。
【００１６】
さらに、複数のドット省略情報の切り替えは、入力画像信号の色成分のうちの色相に応じて行い、出力画像における一次色に近い色相の色成分ではドットの省略が多いドット省略情報を用い、一次色から離間する色相角が大きい色成分ではドットの省略が少ないドット省略情報を用いることを特徴とすることができる。
さらにまた、特定のドットにおけるドット省略情報と、ドットと隣接するドットにおけるドット省略情報とが異なるドット省略情報境界域では、特定のドットを含む周囲のドットのドット省略情報を加重平均してドット省略情報とすることを特徴とすることができる。
【００１７】
本発明に係る印刷物は、色分解された各色成分それぞれに対して、ドットの集合である網点を用いて擬似的に中間階調が表現された印刷物であって、中間階調部分を描く網点の形状が、各色成分によって異なることを特徴とする。
ここで、網点形成する中央のドットの省略量が各色成分によって異なることで、網点の形状が異なることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像品質の劣化を抑制しつつトナー消費を抑制した画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される電子写真複合機である画像形成装置１の全体構成を示す図である。また、図２はその画像処理部のブロック構成図である。
図１に示す画像形成装置１は、画像を読み取る画像読み取り装置（ＩＩＴ：Image Input Terminal）１０と、この画像読み取り装置１０によって読み取られた画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置としての画像処理部(ＩＰＳ：Image Processing System)２０と、電子写真方式を利用した所謂タンデム型のデジタルカラープリンタである画像形成部としてのマーキングエンジン４０とを備えている。また、設定情報等を入力するためのキーボード等の操作入力装置６０と、画像形成装置１の全ての駆動制御を行う制御部７０とを備えている。そして、本画像形成装置１は、操作入力装置６０を介した操作によって、トナーセーブモードが設定できるようになっている。
【００２０】
画像読み取り装置１０は、書類や写真等の画像をラインセンサ等によって光学的に読み取るいわゆるスキャナであって、読み取ったアナログの画像情報を所定ビット（例えば、８〜１０ビット）からなるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）等の色成分毎のデジタル画像データに変換し、画像処理部２０に出力する。
画像処理部２０は、入力された画像データに対して色変換等の画像処理を行なう色変換部２１と、プリンタエンジン制御部２２とから成る。
色変換部２１は、前処理部２１Ａ、ページメモリ２１Ｂ、後処理部２１Ｃを含んで構成されている。
【００２１】
前処理部２１Ａは、画像読み取り装置１０から入力されたデバイス依存のＲＧＢ画像情報であるＤＥＶ−ＲＧＢの画像データに対して、シェーディング補正／ＭＴＦ補正を行った後、入力側の一次元階調補正ＬＵＴにより等価中性明度であるＥＮＬ−ＲＧＢの画像データに変換する。入力側一次元階調補正ＬＵＴは、予め定められて図示しないメモリに格納されているもので、測色用の単色パッチを画像読み取り装置１０によって読み取って、そのＲＧＢ値がバランス良くグレーになるように設定されている。
ページメモリ２１Ｂは、変換されたＥＮＬ−ＲＧＢによる画像データを格納する。
【００２２】
後処理部２１Ｃは、ページメモリ２１Ｂに格納されたＥＮＬ−ＲＧＢによる画像データをマトリクス演算によってデバイス非依存の色空間であるＬ*ａ*ｂ*に変換する（Ｌ*で明度を、ａ*、ｂ*で彩度および色相をそれぞれ表現することにより色を定義した画像データ。以下、Ｌ*ａ*ｂ*画像データという）と共に、像域分離と、色処理とを行う。
色空間変換マトリクスのパラメータは、予め定められて図示しないメモリに格納されているもので、単色パッチの測色値（Ｌ*ａ*ｂ*）と、単色パッチを画像読み取り装置１０によって読み取ったＲＧＢ値とからスキャナモデルとして作成されている。そのアルゴリズムは特に限定されない。そして、そのスキャナモデルに基づいてパラメータの係数を決定する。
【００２３】
像域分離は、拡縮を用いて絵文字を分離する。また、ここで、Ｌ*ａ*ｂ*の画像データに対して、ａ*ｂ*の信号に応じて色成分情報としてのタグ（Ｄ−Ｔａｇ）を付す。つまり、この処理を行う後処理部２１Ｃが本実施の形態における色成分情報付与部である。このＤ−Ｔａｇについては後に詳述する。
一方、色処理は、Ｌ*ａ*ｂ*の画像データを、ＤＬＵＴ（ダイレクトルックアップテーブル）を用いてＥ−ＹＭＣＫ（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：黒）の画像データに変換し、フィルタ処理／下地除去を行う。
ＤＬＵＴは、離散的な三次元アドレスデータ（Ｌ*ａ*ｂ*）各々にＥ−ＹＭＣＫのデータを格納したデーブルであり、予め定められてメモリに格納されているものである。
【００２４】
ここで、ＤＬＵＴは下記のごとくして形成されている。すなわち、まず、入力側一次元階調補正ＬＵＴによってプリンタエンジンの階調を所望の目的に応じて階調補正する。その補正方法は、グレーバランスがニュートラルになるように（ＥＮＬ方式）しても良いし、色差が一定になるように（E-Liner方式）しても良く、方式は任意である。そして、入力側一次元階調補正ＬＵＴを通してパッチ画像を出力することで、Ｌ*ａ*ｂ*とＥ−ＹＭＣＫとを関係づけるプリンタの色モデルを作成する。色モデルの作成アルゴリズムは、ニューラルネットワーク法、重回帰法、ノイゲバウアー法等いずれを適用しても良い。Ｌ*ａ*ｂ*とＥ−ＹＭＣＫのデータの間の信号に対しては補間を行って処理する。その補間アルゴリズムは任意である。そのように形成された色モデルによって、Ｌ*ａ*ｂ*のアドレスデータに対応するＥ−ＹＭＣＫの値を求める。その際に、Ｌ*ａ*ｂ*空間とプリンタが再現できるＬ*ａ*ｂ*空間とではギャップが生ずるので、そのギャップを所望の方式で圧縮する（Gamut圧縮）。メリハリのきいた画質にするには、彩度を保存し、忠実に再現するには色差最小で圧縮する。また、Ｌ*ａ*ｂ*からＥ−ＹＭＣＫを決定する際の墨入れ（ＵＣＲ）アルゴリズムは、コストおよび画質の点から最適なものを用いる。墨入れ量は、所定のアルゴリズムで最大量を１００％とし、その割合に応じて各色のトナー量を制御する。つまり、墨入れ量もパラメータ設定の１要素とする。ＤＬＵＴは、このようにして求められたＬ*ａ*ｂ*とＥ−ＹＭＣＫとの対応関係が、パラメータとして格納されているものである。
【００２５】
さらに、後処理部２１Ｃは、Ｅ−ＹＭＣＫの画像情報を、出力側の一次元階調補正ＬＵＴに基づいて、マーキングエンジン４０の特性に合わせたＤＥＶ−ＹＭＣＫの画像データへと階調変換処理する。通常は、測色一致のパラメータ係数を用いるが、トナーセーブモードが選択されている場合には、階調特性が異なるためにそれに対応したパラメータ係数とする。
【００２６】
プリンタエンジン制御部２２は、多値の画像データを二値の画像データに変換するスクリーン処理部３０と、パルス幅変調部２２Ａとを備えている。
スクリーン処理部３０は、色変換部２１から入力された色成分毎の多値の画像データの各々に対して、面積階調法の一つである網点法によってスクリーン処理（二値化処理）を行って二値化データ（１ビットの画像データ）を生成する。すなわち、濃度階調を有する多値画像情報である画像データを網点と呼ばれる着色ドットの大きさによって擬似的に中間階調画像の濃度を表わす二値化記録信号を生成する。
ここで、本実施の形態では、トナーセーブモードに設定された際には、この網点を形成する中央部のドットを一部省略することで、画質の低下を抑制しつつトナー消費の低減を図るようになっている。このようなスクリーン処理は、後述する網点情報格納部としてのパターン格納部３３にそれぞれ格納された、網点形成情報である閾値マトリクスと、ドット省略情報である空隙プロファイルテーブルとに基づいて行われる。これについては後に詳述する。
パルス幅変調部２２Ａは、スクリーン処理部３０でスクリーン処理された画像データ（二値化記録信号）にパルス幅変調を施して、マーキングエンジン４０に画像信号を供給する。
【００２７】
マーキングエンジン４０は、図１に示したように、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋを備えている。
画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋは、静電潜像を形成してトナー像を担持する感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の表面を所定電位で一様に帯電する帯電ロール４２、感光体ドラム４１上に形成された静電潜像を現像する現像器４３、転写後の感光体ドラム４１表面を清掃するドラムクリーナ４４を含んで構成されている。また、画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋそれぞれに対応して、感光体ドラム４１を露光するレーザ露光装置４５Ｙ,４５Ｍ,４５Ｃ,４５Ｋを備えている。
【００２８】
ここで、各画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋは、現像器４３に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋは、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
また、マーキングエンジン４０は、各画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋの感光体ドラム４１にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト５０、各画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋの各色トナー像を一次転写部Ｔ１にて中間転写ベルト５０に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール４７、中間転写ベルト５０上に転写された重畳トナー像を二次転写部Ｔ２にて記録用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール４８、二次転写された画像を記録用紙Ｐ上に定着させる定着装置５４を備えている。
【００２９】
そして、マーキングエンジン４０は下記のごとく作用して記録用紙Ｐ上にトナーによってカラー画像を形成する。
すなわち、画像処理部２０から二値化記録信号が、マーキングエンジン４０の各レーザ露光装置４５Ｙ,４５Ｍ,４５Ｃ,４５Ｋに供給されると、各レーザ露光装置４５Ｙ,４５Ｍ,４５Ｃ,４５Ｋは、二値化記録信号に基づいて変調されたレーザ光を生成する。そして、例えばイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット４６Ｙでは、帯電ロール４２により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム４１の表面が、レーザ露光装置４５Ｙにより生成されたレーザ光で走査露光されて、感光体ドラム４１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器４３により現像され、感光体ドラム４１上にはＹのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋにおいても、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像が形成される。
【００３０】
各画像形成ユニット４６Ｙ,４６Ｍ,４６Ｃ,４６Ｋで形成された各色トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回動する中間転写ベルト５０上に、一次転写ロール４７により順次静電吸引され、中間転写ベルト５０上に重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト５０の移動に伴って二次転写ロール４８が配設された二次転写部Ｔ２に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔ２に搬送されると、トナー像が二次転写部Ｔ２に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが用紙カセット５３から二次転写部Ｔ２に供給される。そして、二次転写部Ｔ２にて二次転写ロール４８により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた記録用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００３１】
その後、重畳トナー像が静電転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト５０から剥離され、搬送ベルト５１,５２により定着装置５４まで搬送される。定着装置５４に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置５４によって熱および圧力による定着処理を受けることで記録用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された記録用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部（不図示）に搬送される。
【００３２】
つぎに、本実施の形態における特徴的な構成である、スクリーン処理部３０とそのスクリーン処理（二値化処理）、特にトナーセーブモードにおける中空構造の網点を形成する二値化記録信号の生成ついて説明する。
スクリーン処理部３０は、前述のごとく、色変換部２１から入力された色成分毎の濃度階調を有する多値画像データから、網点と呼ばれる着色ドットの大きさによって擬似的に中間階調画像の濃度を表わす二値化記録信号を生成する。その際、トナーセーブモードでは、本実施の形態の二値化記録信号は、中間濃度域（中間階調域）において、内部に空隙を持った中空構造（リング状）の網点を形成するように生成される。
【００３３】
図３は本実施の形態のスクリーン処理部３０の構成を示すブロック図である。また、図４はスクリーン処理部３０によって形成される網点を示す図、図５は空隙プロファイル記憶部３３Ｐに格納された空隙プロファイルテーブルを示す図、図６は閾値変換部３１と比較処理部３２の回路ブロック図である。
スクリーン処理部３０は、図３に示すように、閾値変換部３１と、比較処理部３２と、メモリによって構成された網点情報格納部としてのパターン格納部３３とを備えている。
パターン格納部３３は、通常の網点画像を形成するための閾値マトリクス（単位網点領域における画素マトリクスの各座標値に対応する閾値の配列）を格納する網点プロファイル記憶部３３Ｍと、入力画像の濃度に対応する空隙サイズを規定する空隙プロファイルテーブルを格納する空隙プロファイル記憶部３３Ｐと、を備えている。
【００３４】
閾値変換部３１は、網点プロファイル記憶部３３Ｍに格納されている閾値マトリクスにおける処理対象画像信号の強度(入カ画像濃度を表わす多値画像データ)に対応する閾値（第一の閾値としての初期閾値：ｔｈ１）を、空隙プロファイル記憶部３３Ｐに保持されている空隙サイズプロファイルデータＢＰＴを参照して、無出力ドットを生ずる閾値（第二の閾値としての適用閾値：ｔｈ２）に修正変換する。
比較処理部３２は、閾値変換部３１によって変換された適用閾値：ｔｈ２を用いて多値画像データを二値化処理し、所定サイズの空隙を持つ網点画像を形成する二値化記録信号を生成する。
【００３５】
以下、各部についてより詳細に説明する。
パターン格納部３３の網点プロファイル記憶部３３Ｍに格納された閾値マトリクスは、入力画像の濃度に対応する網点サイズ、すなわち、網点を発生させるための入力画像の濃度を規定するプロファイルデータであって、網点を形成する際に使用する閾値データの集合からなる。
ここで、閾値マトリクスの閾値データは、図４（ａ）に示すように、入力画像の濃度が“０”から遷移点濃度Ｃcntに達するまでは、単位網点領域内で、中央から外周に向かって広がる従来の網点成長に類似したドットパターンで漸次出力ドットの数が増加し、遷移点濃度Ｃｃｎｔ以上の濃度領域では、単位網点領域内の全体ドットが出力ドットとなるように設定される。
【００３６】
パターン格納部３３の空隙プロファイル記憶部３３Ｐに格納された空隙プロファイルテーブルＢＰＴは、所定の濃度領域（中間濃度域）における網点内に、空隙を形成するための空隙／非空隙の閾値データである。
図５に示す空隙プロファイルテーブルＢＰＴは、横軸に処理対象の画像信号の強度（入カ画像濃度を表わす多値画像データ：２５６階調）を採り、縦軸には多値画像データ（濃度）における空隙／非空隙の閾値：ｂ（以下空隙閾値：ｂと称する）を採ってある。
【００３７】
この空隙プロファイルテーブルＢＰＴは、入力画像濃度に対する空隙閾値：ｂを示している。濃度Ｃ１は低濃度側の空隙形成開始点を与える濃度であり、濃度Ｃ２は高濃度側の空隙形成終了点を与える濃度である。つまり、入力画像濃度がＣ１からＣ２に至る中間濃度域において、縦軸に示す空隙閾値：ｂを用いて、閾値マトリクスに規定された初期閾値：ｔｈ１を修正する。また、遷移点濃度Ｃcntは空隙数の最大値を与える濃度、換言すれば、後述する空隙数が増加から減少に転ずる濃度である。遷移点濃度Ｃcntは、入力画像を表わす多値画像データの強度（入力画像の濃度に対応）を低強度側から推移させたときに、網点を表わす二値記録信号が全て出力ドット（“１”）となる最初の値とする。
【００３８】
低濃度側の空隙形成開始点を与える濃度Ｃ１は、着色ドット（出力ドット）の集合で形成される網点の外郭を着色ドット（出力ドット）に維持しながら、その内部に白ドット（無出力ドット）を配するために設定される。一方、高濃度側の空隙形成終了点を与える濃度Ｃ２は、中間濃度域でのみ網点内に白ドット（無出力ドット）を配するためのものである。なお、この濃度Ｃ２は、画質を考慮し、それ以上の濃度で空隙を作らないための抑止条件である。
【００３９】
本実施の形態では、空隙プロファイル記憶部３３Ｐには図５に示すように、同一の画像濃度に対して異なる空隙閾値：ｂを与える３種類の空隙プロファイルテーブル（ＢＰＴ１，ＢＰＴ２，ＢＰＴ３）が格納されており、閾値変換部３１はこれらを切り替えて用いるようになっている。その切り替えは、入力画像データの色相および明度に応じて行われる。これについては後述する。
【００４０】
閾値変換部３１は、図６に示すように、空隙プロファイルテーブルＢＰＴによって規定された、処理対象の画像信号の強度に対応した空隙閾値：ｂを用いて、網点プロファイル記憶部３３Ｍに格納された閾値マトリクスで規定された画像信号の強度に対応する初期閾値：ｔｈ１を、下記数式のごとき演算によって適用閾値：ｔｈ２に修正変換する。
ｔｈ１＜ｂ  →  ｔｈ２＝ｔｈｍａｘ
ｔｈ１≧ｂ  →  ｔｈ２＝ｔｈ１−ｂ
【００４１】
これにより、閾値マトリクスによる初期閾値：ｔｈ１が空隙閾値：ｂ未満の場合には、適用閾値は最大値：ｔｈｍａｘ（＝２５５）に変換されることとなり、対応する閾値のドットは無出力ドットとなる。つまり、低濃度で網点を形成する中央のドットが無出力となり、その結果、中央に空隙を有するドーナツ状の網点を形成する二値記録信号が生成されることとなる。空隙の大きさ（無出力ドットの数）は、空隙閾値：ｂの大小に対応する。
このような網点内部のデータ上の空隙により、出力画像においては、網点内部の着色材を無くして図４（ｂ）に示すようにドーナツ状の網点とすることができる。従って、空隙閾値：ｂの設定によって網点中の空隙の大きさを適宜変えることで、着色材（トナー）の転写性を良くして画質を向上させることができると共に、トナーの消費量を低減することが可能となる。
【００４２】
また、閾値マトリクスによる初期閾値：ｔｈ１が、空隙閾値：ｂ以上の場合には、適用閾値：ｔｈ２は初期閾値：ｔｈ１から空隙閾値：ｂを除した値となり、初期閾値ｔｈ１より空隙閾値：ｂ分小さくなる。つまり、網点の外周のドットは閾値が小さくなることとなり、それらのドットは出力ドット化し易くなる。従って、網点の外形が大きくなり易くなる。
これにより、網点輪郭内部への空隙形成処理によって空隙が発生する代わりに、網点の外側に接着するように黒ドットを補正することができ、空隙発生によって変化する出力／無出力画素の面積率の変化を抑制することができる。このため、網点内に空隙を形成することで画質維持やトナー消費低減を図る際に、出力画像のエリアカバレッジを保持でき、異常な濃度変化（トーンジャンプ）の発生を抑制することができる。
【００４３】
ここで、閾値変換部３１は、空隙プロファイル記憶部３３Ｐに格納された三種類の空隙プロファイルテーブルＢＰＴ（ＢＰＴ１，ＢＰＴ２，ＢＰＴ３）の中から、選択された空隙プロファイルテーブルＢＰＴを用いて初期閾値：ｔｈ１から適用閾値：ｔｈ２への閾値修正変換を行う。なお、閾値修正変換を行わない（初期閾値：ｔｈ１＝適用閾値：ｔｈ２）という選択肢もある。
三種類の空隙プロファイルテーブルＢＰＴ（ＢＰＴ１，ＢＰＴ２，ＢＰＴ３）は、図５に示すようにそれぞれ入力画像濃度に対する空隙閾値：ｂが異なっており、用いる空隙プロファイルテーブルＢＰＴによって網点中の空隙サイズが異なる二値記録情報を生成するように設定されている。
図７は、空隙プロファイルテーブルＢＰＴを用いない場（ＢＰＴ＝０）および空隙プロファイルテーブルＢＰＴ１〜３を用いて閾値変換を行った二値化記録信号によって形成される網点の一例を示す図である。この例では、空隙プロファイルテーブルＢＰＴを用いない場合である（ａ）には網点中に空隙が形成されないが、空隙プロファイルテーブルＢＰＴ１〜ＢＰＴ３を用いることで（ｂ）〜（ｄ）に示すように、番号順に網点中により大きな空隙が形成される（トナーセーブ量が多くなる）ようになっているものである。
【００４４】
そして、閾値変換部３１は、マーキングエンジン４０による描画に際して用いられるトナーの一次色（Ｙ，Ｍ，Ｃおよび、墨入れで一次色に置き換えられたＫも含む）に近いほどトナーセーブの量が多く、また、トナー消費量の多い彩度が低いほどトナーセーブ量が多い空隙プロファイルテーブルＢＰＴを選択するようになっている。
具体的には、前述した色変換部２１の後処理部２１Ｃにおいて、ａ*ｂ*の信号（色相および明度）に応じて付されたＤ−Ｔａｇを参照して、空隙プロファイルテーブルＢＰＴの選択を行う。
【００４５】
図８は、後処理部２１Ｃにおいてａ*ｂ*信号に付与されるＤ−Ｔａｇの、色領域との関係を示す図である。（ａ）は色相環、（ｂ）は（ａ）中に示された色領域に対するＤ−Ｔａｇおよび空隙プロファイルテーブルＢＰＴとの対応を示す。
すなわち、Ｄ−Ｔａｇは、彩度の最も低い所定範囲の領域に対して「１１」、描画における一次色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の付近の領域に対して「１０」、一次色から最も離間した多次色領域（Ｙ，Ｍ，Ｃと補色の関係にあるＲ，Ｇ，Ｂの付近の領域）に対して「００」、「１０」と「００」の中間領域に対して「０１」を付す。
そして、Ｄ−Ｔａｇ「１１」には最も大きい空隙を形成する（トナーセーブ量が多い）空隙プロファイルＢＰＴ３、以下、Ｄ−Ｔａｇ「１０」には空隙プロファイルＢＰＴ２、Ｄ−Ｔａｇ「０１」には空隙プロファイルＢＰＴ１がそれぞれ対応し、若い番号程空隙が小さくなる（トナーセーブ量が減少する）ようになっている。また、Ｄ−Ｔａｇ「００」では空隙プロファイルテーブルＢＰＴを用いない（空隙を形成しない：トナーセーブを行わない）ようになっている。
【００４６】
これにより、前述のごとく、描画に用いられるトナーの一次色に近いほど、また、彩度が低いほど、網点の中に大きな空隙を形成する二値化記録信号が生成される。一方、網点の中に空隙を形成することで粒状性の悪化やトーンジャンプが目立ち易くなる彩度の高い多次色では、空隙を小さく、または、形成しないような二値化記録信号が生成されるようになっているものである。
さらに、網点を形成する隣接するドットのＤ−Ｔａｇが切り替わる境界領域では、境界条件を考慮して空隙閾値：ｂを設定する。
図９はその一例の説明図である。
すなわち、特定の画素の空隙閾値：ｂを、周囲を囲む画素の空隙閾値：ｂを加重平均して決定するものである。たとえば、図に示す中央の画素（Ｄ−Ｔａｇ「１１」）の空隙閾値：ｂは、その画素の周囲を囲む画素の空隙閾値：ｂ（Ｄ−Ｔａｇ「１１」に対応するＢＰＴ３によって規定される空隙閾値：ｂ×６，Ｄ−Ｔａｇ「１０」に対応するＢＰＴ２によって規定される空隙閾値：ｂ×３）を次式のごとく加重平均して用いるものである。
ｂ＝（６×ＢＰＴ３による空隙閾値＋３×ＢＰＴ２による空隙閾値）／９
これにより、境界領域でのトーンジャンプを防ぐことができる。
なお、加重方法は本例のごとき単純加重平均に限らず、システムに最適な方法を用いれば良いものである。
【００４７】
つぎに、画像処理部２０の作用を、工程を追って説明する。
図１０は、画像読み取り装置１０、画像処理部２０、およびマーキングエンジン４０によって実行される画像処理の流れを示したフローチャートである。ステップ１０２からステップ１１４までは、画像処理部２０において実行される処理である。また、ステップ１１１からステップ１１３までがスクリーン処理部３０において実行される処理である。なお、説明中における各作用機構部の符号は前述の図１乃至３参照のこと。
まず、画像読み取り装置１０からデバイス依存のＤＥＶ−ＲＧＢの画像データが入力する（ステップ１０１）。
入力されたＤＥＶ−ＲＧＢに対して、前処理部２１Ａがシェーディング補正／ＭＴＦ補正を行い（ステップ１０２）、入力側の一次元階調補正ＬＵＴにより等価中性明度であるＥＮＬ−ＲＧＢの画像データに変換する（ステップ１０３）。
ＥＮＬ−ＲＧＢの画像データは、一旦ページメモリに格納され（ステップ１０４）、後処理部２１Ｃに送られる。
【００４８】
ついで、後処理部２１Ｃにおいて、ＥＮＬ−ＲＧＢの画像データを色空間変換マトリクスを用いた演算によってデバイス非依存の色空間であるＬ*ａ*ｂ*の画像データに変換する（ステップ１０５）。
その後、Ｌ*ａ*ｂ*の画像データは、像域分離のパスと色処理のパスとに分岐される。
像域分離のパスでは、拡縮を用いて像域分離し（ステップ１０６）、さらに、ａ*ｂ*信号（彩度および色相）に応じてＤ−Ｔａｇを付す（ステップ１０７）。このＤ−Ｔａｇは、後段のプリンタエンジン制御部２２にそのまま送られる。
一方、色処理のパスでは、Ｌ*ａ*ｂ*の画像データを、ＤＬＵＴを用いてＥ−ＹＭＣＫの画像データに変換する（ステップ１０８）。
ついで、Ｅ−ＹＭＣＫの画像データにフィルタ処理／下地除去を行う（ステップ１０９）。さらに、入力側一次元階調補正ＬＵＴを用いてマーキングエンジン４０の特性に合わせたＤＥＶ−ＹＭＣＫの画像データへと階調変換処理する（ステップ１１０）。
【００４９】
そして、ＤＥＶ−ＹＭＣＫの画像データは、例えば８ビットの多値インタフェース（Ｉ/Ｆ）を介してプリンタエンジン制御部２２のスクリーン処理部３０に送られる。
スクリーン処理部３０では、入力したＤＥＶ−ＹＭＣＫの画像データに付されたＤ−Ｔａｇと対応する空隙プロファイルテーブルＢＰＴ（ＢＰＴ１〜３）をパターン格納部３３から読み出して（ステップ１１１）、閾値マトリクスを用いた閾値テーブルによって定められた初期閾値：ｔｈ１を適用閾値：ｔｈ２に修正変換し（ステップ１１２）、この適用閾値：ｔｈ２を用いてＤＥＶ−ＹＭＣＫの画像データに対してスクリーン処理（二値化処理）を行って二値記録信号に変換する（ステップ１１３）。
その後、スクリーン処理された画像データ（二値記録信号）は、プリンタエンジン制御部２２のパルス幅変調部２２Ａに入力される。
パルス幅変調部２２Ａでは、画像データをパルス信号として変調する（ステップ１１４）。そして、パルス変調された画像データは、マーキングエンジン４０へ出力される（ステップ１１５）。
画像データを取得したマーキングエンジン４０は、図１に示すような各構成要素によって、記録用紙Ｐ上にカラー画像を形成し、プリント出力する（ステップ１１６）。
これにより、中央に空隙を有するドーナツ状の網点によって、中間階調を擬似的に表現した画像の印刷物を得ることができる。その網点の中央の空隙は、トナーの一次色であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに近いほど、また、彩度が低いほど大きい。つまり、色調再現の比較的容易な一次色ではトナー消費が抑制され、色調再現の難しい多次色では空隙が小さく良好な色調再現が可能となっているものである。
【００５０】
以上、詳述したように、本実施の形態では、画像データの彩度と色相に応じて網点に形成する空隙を変化させる。すなわち、描画に用いられるトナーの一次色に近いほど、また、彩度が低いほど、網点の中に大きな空隙が形成される。一方、網点の中に空隙を形成することで粒状性の悪化やトーンジャンプが目立ち易くなる彩度の高い多次色では、空隙を小さく、または、形成しない。これにより、画像品質の劣化を抑制して高彩度の多次色の色差を正確に表現しつつトナー消費量を合理的に抑制することができるものである。
【００５１】
なお、本発明は上記実施の形態に限るものではなく、適宜変更可能なものである。
たとえば、上記実施の形態は、本発明を画像読み取り装置１０によって読み取られた画像データの処理に適用した例であるが、本発明はこれに限るものではなく、パーソナルコンピュータ等から入力するＰＤＬ画像データを処理するものに適用しても良いものである。
また、上記実施の形態は、閾値マトリクスの閾値をパターン格納部３３に格納された空隙プロファイルテーブルに基づいて修正変換してスクリーン処理を行うものであるが、網点を形成する閾値マトリクスと空隙を形成する閾値マトリクスとを備え、両者によって形成される画像を理論合成することで網点に空隙を形成する構成に適用しても良いものである。
さらに、上記実施の形態は、色変換時に色相および彩度に応じて画像データに付した色成分情報（Ｄ−Ｔａｇ）に基づいて網点形状（空隙形状）を変化させる構成であるが、入力するＹＭＣＫの信号をバッファリングして、それらＹＭＣＫ信号の差分に応じて網点形状を変化させる構成としても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態が適用される電子写真複合機である画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】画像処理部のブロック構成図である。
【図３】スクリーン処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】スクリーン処理部によって形成される網点を示す図である。
【図５】空隙プロファイル記憶部に格納された空隙プロファイルテーブルを示す図である。
【図６】閾値変換部と比較処理部の回路ブロック図である。
【図７】空隙プロファイルテーブルによって形成される網点を示す図である。
【図８】ａ*ｂ*信号に付与されるＤ−Ｔａｇの色領域との関係を示す図である。
【図９】Ｄ−Ｔａｇが切り替わる境界条件の一例の説明図である。
【図１０】画像処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１…画像形成装置、１０…画像読み取り装置、２０…画像処理部（画像処理装置）、２１Ｃ…後処理部（色成分情報付与部）、２２…プリンタエンジン制御部、３０…スクリーン処理部、３１…閾値変換部、３２…比較処理部、３３…パターン格納部（網点情報格納部）、４０…マーキングエンジン（画像形成部）
【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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