(57)【要約】【課題】画像の階調性の低下を抑制することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置は、露光によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体と、感光体を露光する露光装置とを備え、感光体に接触しながら移動する被転写媒体に対して感光体上の現像剤像を転写するカラーの画像形成装置で用いられる画像データの多階調画像を構成する各多階調画素を二階調の単位パターンに変換する装置である。画像処理装置は、第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるときは、多階調画素を、所定の方向（図示上下方向）に延びる第１のラインと、当該第１のラインと交差する方向（図示左右方向）に延びる第２のラインとからなる単位パターンに変換する。【選択図】図８
2013231826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体と、前記感光体を露光する露光装置とを備え、感光体に接触しながら移動する被転写媒体に対して感光体上の現像剤像を転写するカラーの画像形成装置で用いられる画像データの多階調画像を構成する各多階調画素を二階調の単位パターンに変換する画像処理装置であって、
第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるときは、多階調画素を、所定の方向に延びる第１のラインと、当該第１のラインと交差する方向に延びる第２のラインとからなる単位パターンに変換することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が前記所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を、前記第１のラインからなる単位パターンに変換す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】
画像データが被転写媒体に先に転写された前記第１の色の現像剤像の上に前記第１の色とは異なる第２の色の現像剤像を重ねて転写させる多階調画像のデータであり、かつ、第２の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素を、前記第１のラインおよび前記第２のラインの両方と交差する方向に延びるラインからなる単位パターンに変換することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
露光によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体と、前記感光体を露光する露光装置とを備え、感光体に接触しながら移動する被転写媒体に対して感光体上の現像剤像を転写するカラーの画像形成装置で用いられる画像データの多階調画像を構成する各多階調画素を二階調の単位パターンに変換する画像処理方法であって、
第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるときは、多階調画素を、所定の方向に延びる第１のラインと、当該第１のラインと交差する方向に延びる第２のラインとからなる単位パターンに変換することを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が前記所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を、前記第１のラインからなる単位パターンに変換することを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】
画像データが被転写媒体に先に転写された前記第１の色の現像剤像の上に前記第１の色とは異なる第２の色の現像剤像を重ねて転写させる多階調画像のデータであり、かつ、第２の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素を、前記第１のラインおよび前記第２のラインの両方と交差する方向に延びるラインからなる単位パターンに変換することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーの画像形成装置で用いられる画像データの多階調画像を構成する各多階調画素を二階調の単位パターンに変換する画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラープリンタなどの画像形成装置として、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した感光ドラムが用紙の搬送方向に沿って並べて配置されたタンデム式のものが知られている（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、各感光ドラムに対応して転写ローラが設けられ、この転写ローラに転写バイアスが印加されることで、感光ドラムと転写ローラとの間で用紙を搬送する際に、感光ドラム上のトナーが用紙上に転写される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３２７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カラー画像を形成可能な画像形成装置では、用紙（被転写媒体）に転写された１色目のトナーが凝集していると、その部分の電位が高くなることがある。そして、電位が高い１色目のトナーの上に他の色のトナーを重ねて転写しようとすると、１色目のトナーにより他の色のトナーが弾かれてその周囲に飛散してしまい、用紙に形成される画像の階調性が低下するという問題が生じる。このような問題は、１色目のトナーが下流側の感光ドラムと転写ローラの間を通過する際に帯電量が高くなること（以下、本明細書において「チャージアップ」という。）によって、１色目のトナーの上に最下流側に配置された感光ドラムからのトナーを重ねて転写しようとする場合に顕著となる。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、画像の階調性の低下を抑制することができる画像処理装置および画像処理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】
【０００６】
前記した目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、露光によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体と、感光体を露光する露光装置とを備え、感光体に接触しながら移動する被転写媒体に対して感光体上の現像剤像を転写するカラーの画像形成装置で用いられる画像データの多階調画像を構成する各多階調画素を二階調の単位パターンに変換する画像処理装置である。
そして、本発明の画像処理装置は、第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるときは、多階調画素を、所定の方向に延びる第１のラインと、当該第１のラインと交差する方向に延びる第２のラインとからなる単位パターンに変換する。
【０００７】
また、前記した目的を達成するため、本発明の画像処理方法は、露光によって形成された静電潜像に現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体と、感光体を露光する露光装置とを備え、感光体に接触しながら移動する被転写媒体に対して感光体上の現像剤像を転写するカラーの画像形成装置で用いられる画像データの多階調画像を構成する各多階調画素を二階調の単位パターンに変換する画像処理方法である。
そして、本発明の画像処理方法は、第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるときは、多階調画素を、所定の方向に延びる第１のラインと、当該第１のラインと交差する方向に延びる第２のラインとからなる単位パターンに変換する。
【０００８】
これによれば、第１の色の現像剤像が被転写媒体に転写されたとき、当該現像剤像は網目状のパターンをなす。その後、第１の色の現像剤の上に他の色の現像剤を重ねて転写するとき、他の色の現像剤が第１の色の現像剤によって弾かれて飛散しようとするが、第１の色の現像剤像が網目状のパターンをなしていることで、例えば、点状や線状のパターンをなしている場合と比較して、第１の色の現像剤に弾かれてその周囲に飛散する他の色の現像剤の量が抑えられ、被転写媒体上に形成される画像の階調性の低下を抑制することができる。
【０００９】
前記した画像処理装置は、第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を、第１のラインからなる単位パターンに変換する。
【００１０】
また、前記した画像処理方法は、第１の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を、第１のラインからなる単位パターンに変換する。
【００１１】
これによれば、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、被転写媒体に転写された第１の色の現像剤像は線状のパターンをなす。その後、第１の色の現像剤の上に他の色の現像剤を重ねて転写するとき、他の色の現像剤が第１の色の現像剤によって弾かれて飛散しようとするが、第１の色の現像剤像が線状のパターンをなしていることで、例えば、点状のパターンをなしている場合と比較して、他の色の現像剤の飛散量が抑えられ、被転写媒体上に形成される画像の階調性の低下を抑制することができる。
【００１２】
前記した各画像処理装置は、画像データが被転写媒体に先に転写された第１の色の現像剤像の上に第１の色とは異なる第２の色の現像剤像を重ねて転写させる多階調画像のデータであり、かつ、第２の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素を、第１のラインおよび第２のラインの両方と交差する方向に延びるラインからなる単位パターンに変換する。
【００１３】
また、前記した各画像処理方法は、画像データが被転写媒体に先に転写された第１の色の現像剤像の上に第１の色とは異なる第２の色の現像剤像を重ねて転写させる多階調画像のデータであり、かつ、第２の色の多階調画素を二階調の単位パターンに変換する場合、多階調画素を、第１のラインおよび第２のラインの両方と交差する方向に延びるラインからなる単位パターンに変換する。
【００１４】
これによれば、第２の色の現像剤像を構成するラインは、被転写媒体に先に転写された第１の現像剤像を構成するラインに対して交差した状態で転写されるため、第２の色のラインが第１の色のラインと同じ方向に延びる場合と比較して、第１の色と第２の色との相対位置がずれたときのライン同士が重なる部分の面積の変化を小さくできるため、画像の色味の変化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の色の現像剤に弾かれてその周囲に飛散する他の色の現像剤の量を抑えることができるので、被転写媒体上に形成される画像の階調性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】カラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】制御装置による画像処理の概略を示すフローチャートである。
【図４】制御装置による画像処理の概略の説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図５】イエローの多階調画素をディザパターンに変換するためのディザマトリクスの説明図である。
【図６】多階調画素の階調値が６４のときのイエローのディザパターンを示す図である。
【図７】多階調画素の階調値が１１２のときのイエローのディザパターンを示す図である。
【図８】図５に示すディザマトリクスを構成するサブマトリクスのマスをＯＮにする順番の説明図（ａ）〜（ｑ）である。
【図９】実施形態に係るイエローのディザパターン形成方法の作用効果の説明図（ａ），（ｂ）である。
【図１０】実施形態に係るブラックのディザパターン形成方法の作用効果の説明図（ａ）〜（ｄ）である。
【図１１】第１変形例に係るディザマトリクスの説明図である。
【図１２】図１１に示すディザマトリクスを構成するサブマトリクスのマスをＯＮにする順番の説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図１３】第２変形例に係るディザマトリクスの説明図である。
【図１４】図１３に示すディザマトリクスを構成するサブマトリクスのマスをＯＮにする順番の説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図１５】第３変形例に係るディザマトリクスの説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【図１６】第４変形例に係るディザマトリクスの説明図である。
【図１７】実施例のディザパターンの形成方法の説明図（ａ）と、比較例のディザパターンの形成方法の説明図（ｂ），（ｃ）である。
【図１８】本発明の効果を確認した実施例の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の概略構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分である画像処理（ディザ処理）について詳細に説明する。
【００１８】
＜カラープリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、本体筐体２内に、用紙Ｓを供給する給紙部３と、供給された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部４とを主に備えている。そして、画像形成部４は、露光装置５と、４つのプロセスユニット６と、転写ユニット７と、定着ユニット８と、画像処理装置の一例としての制御装置１０とを主に備えている。
【００１９】
なお、以下のカラープリンタ１の概略構成の説明において、方向は、カラープリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００２０】
給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、被転写媒体の一例としての用紙Ｓを収容する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙Ｓを画像形成部４に供給する給紙機構３２とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｓは、給紙機構３２によって１枚ずつ分離されて画像形成部４に供給される。
【００２１】
露光装置５は、本体筐体２内の上部に設けられ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した図示しない複数のレーザ光源や、ポリゴンミラー、複数のレンズ、複数の反射鏡などを備えている。後述するディザパターンデータに基づいてレーザ光源から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラーや反射鏡で反射されたり、レンズを通過したりして、各感光体ドラム６１の表面で高速走査される（鎖線参照）。
【００２２】
４つのプロセスユニット６は、給紙トレイ３１と露光装置５の間で前後方向に沿って並列配置されており、それぞれ、感光体の一例としての感光体ドラム６１と、帯電器６２と、現像ローラ６３と、供給ローラ６４と、層厚規制ブレード６５と、正帯電性のトナー（現像剤）を収容するトナー収容部６６とを主に備えている。
【００２３】
プロセスユニット６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー（図示省略）が収容された６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの符号で示すものが前側（用紙Ｓの搬送方向上流側）からこの順で並んで配置されている。なお、本明細書および図面において、トナーの色に対応した感光体ドラム６１などを特定する場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに対応させて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの記号を付することとする。
【００２４】
転写ユニット７は、給紙トレイ３１とプロセスユニット６との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体ドラム６１に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム６１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。
【００２５】
定着ユニット８は、プロセスユニット６および転写ユニット７の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。
【００２６】
画像形成部４では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に正帯電された後、露光装置５からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に印刷データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部６６内のトナーは、供給ローラ６４を介して現像ローラ６３に供給され、現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６３上に担持される。なお、この過程において、トナーは、現像ローラ６３と供給ローラ６４の間や、現像ローラ６３と層厚規制ブレード６５の間などで正に摩擦帯電される。そして、現像ローラ６３上に担持されたトナーが感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像（現像剤像）が形成される。
【００２７】
給紙部３から供給された用紙Ｓは、搬送ベルト７３上を各感光体ドラム６１に接触しながら前から後ろ（感光体ドラム６１の配列方向の一方）に向けて移動する。この過程において、各感光体ドラム６１上のトナー像は、感光体ドラム６１と、転写バイアスが印加された転写ローラ７４との間で用紙Ｓに対して順次重ね合わせて転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を通過することでトナー像が熱定着され、搬送ローラ２３によって本体筐体２内から外部に排出されて排紙トレイ２２上に載置される。
【００２８】
制御装置１０は、カラープリンタ１の各部を制御する装置であり、本体筐体２内の適宜な位置に配置されている。この制御装置１０は、図２に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、給紙部３や画像形成部４を制御するＡＳＩＣなどの制御部１４、画像データを一時的に保存する画像メモリ１５、ディザ処理部１６、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１００などからデータを受信するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）１７などを備え、各部がバス１８を介して互いに接続されている。
【００２９】
ここで、制御装置１０による印刷時の制御（画像処理）の概略について、図３および図４を参考にしながら説明する。制御装置１０は、図３に示すフローチャートの処理を繰り返し実行している。
【００３０】
図３に示すように、制御装置１０は、ＰＣ１００などから、印刷すべき画像のデータ（以下、印刷データという。）や印刷の指示などを含む印刷ジョブが入力されたか否かを判定する（Ｓ１０１）。そして、印刷ジョブが入力された場合（Ｓ１０１，Ｙｅｓ）、制御装置１０は、印刷データから画像データを作成し（Ｓ１０２）、画像メモリ１５に保存する。本実施形態において、画像データは、各画素に対してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の濃度を２５６段階の数値（０〜２５５）で表したものである。
【００３１】
次に、制御装置１０は、画像データに対してディザ処理を実行する（Ｓ１０３）。ディザ処理は、各色について、それぞれ、図４（ａ）に示すような画像データの２５６段階の数値で表された多階調画像を構成する各多階調画素を、図４（ｂ）に示すようなＯＮ（用紙Ｓにトナーを載せる）／ＯＦＦ（用紙Ｓにトナーを載せない）の二階調のパターンとして表現可能なデータ（以下、ディザパターンデータという。）に変換する処理である。
【００３２】
ディザ処理が終了すると、制御装置１０は、ディザパターンデータを画像形成部４に出力する（Ｓ１０４）。なお、ディザパターンデータの出力をイメージとして説明すると、図４（ｃ）に矢印で示すように、ディザパターンデータは、用紙Ｓの搬送方向に直交する方向に対応する図示横方向に延びる行に含まれるＯＮ／ＯＦＦの情報ごとに図示上側から順に画像形成部４（露光装置５）に出力される。そして、ディザパターンデータを受け取った露光装置５では、ディザパターンデータのＯＮ／ＯＦＦに基づいてレーザ光源を高速で明滅させながら、感光体ドラム６１の表面を高速走査し、感光体ドラム６１を露光して静電潜像を形成する。その後は、上記したように用紙Ｓ上に画像（トナー像）が転写、熱定着される。
【００３３】
用紙Ｓ、１ページ分の印刷データの処理（Ｓ１０２〜１０４）が終了した後、制御装置１０は、印刷データ（次のページ）があるか否かを判定し（Ｓ１０５）、印刷データがある場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０２に戻って、印刷データがなくなるまでステップＳ１０２〜１０５の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ１０５において、印刷データがない場合（印刷が終了した場合）（Ｎｏ）、制御装置１０は、図３に示すフローチャートの処理を終了する。
【００３４】
＜ディザパターンの形成方法＞
次に、本実施形態におけるディザ処理の詳細、主には、ＯＮ／ＯＦＦのパターン（以下、ディザパターンという。）の形成方法の一例について説明する。
まず、第１の色の一例として、用紙Ｓの搬送方向最上流側で用紙Ｓに転写されるイエローに対応するディザパターンの形成方法について説明する。
【００３５】
イエローのディザパターンを形成する処理においては、図５に示すような、ディザマトリクスを使用して６００×６００ｄｐｉのドットのＯＮ／ＯＦＦが設定される。図５に示すディザマトリクスは、単位パターンに対応する４×４のサブマトリクス１６個から構成されている。サブマトリクスやディザマトリクスを構成する各マス内の数字は、用紙Ｓ上の最小印刷画素にトナーを載せるか否か（ＯＮに設定するか否か）を決定するための閾値を意味する。
【００３６】
図５に示すディザマトリクスを用いて、画像データ中のイエローの多階調画素を二階調（ＯＮ／ＯＦＦ）のパターンに変換する場合、イエローの多階調画素の２５６段階の濃度（以下、階調値という。）が、例えば、６４であったとき、６４以下の閾値が設定されたマスがＯＮに設定され、図６に示すような、ライン状のディザパターンが形成される。また、イエローの多階調画素の階調値が、例えば、１１２であったとき、１１２以下の閾値が設定されたマスがＯＮに設定され、図７に示すような、格子状のディザパターンが形成される。
【００３７】
本実施形態のディザパターンの形成方法では、ディザマトリクスを構成する各サブマトリクスのマスをＯＮにしていく順番に特徴がある。すなわち、各サブマトリクスは、イエローの多階調画素の階調値に応じて、図８（ａ）〜（ｑ）に示した順番にマスがＯＮに設定される。
【００３８】
より詳細に、各サブマトリクスは、図８（ａ）に示すように、イエローの多階調画素の階調値が０のとき、構成するマスのすべてがＯＦＦに設定される。この場合、用紙Ｓ上の階調値０の多階調画素に対応する部分にイエローのトナーは転写されない。
【００３９】
そして、イエローの多階調画素の階調値が大きくなるに従い、図８（ｂ）〜（ｅ）に示すように、マスＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅがこの順にＯＮに設定され、図示上下方向（所定の方向）に延びるライン（以下、第１のラインという。）が形成されていく。そして、すべてのサブマトリクス（単位パターン）が、図８（ｅ）に示すようなパターンとなったとき、ディザマトリクスは、図６に示したような、ライン状のディザパターンとなる。
【００４０】
イエローの多階調画素の階調値がさらに大きくなると、図８（ｆ）に示すように、マスＦがＯＮに設定される。この後については、従来技術において、イエローの多階調画素の階調値が大きくなることで、マスＩ，Ｌ，Ｏ，Ｇ，Ｊ，Ｍ，Ｐ，Ｈ，Ｋ，Ｎ，Ｑをこの順にＯＮに設定して、いわば第１のラインを図示右方向に向けて太くしていくような方法が知られているが、本実施形態では、マスＦの次は、図８（ｇ）に示すように、マスＧがＯＮに設定され、第１のラインと交差（直交）する方向（図示左右方向）に延びるライン（以下、第２のラインという。）が形成される。そして、その次は、図８（ｈ）に示すように、マスＨがＯＮに設定される。すべてのサブマトリクス（単位パターン）が、図８（ｈ）に示すようなパターンとなったとき、ディザマトリクスは、図７に示したような、格子状のディザパターンとなる。
【００４１】
その後は、イエローの多階調画素の階調値が大きくなるに従い、図８（ｉ）〜（ｋ）に示すように、マスＩ，Ｊ，Ｋがこの順にＯＮに設定され、前記した第２のラインが図示下方向に向けて太くなっていく。別の言い方をすれば、マスＩ，Ｊ，Ｋがこの順にＯＮに設定されることで、第１のラインに直交する方向に延びるいわば２本目の第２のラインが形成されていく。さらにその後は、イエローの多階調画素の階調値が大きくなるに従い、図８（ｌ）〜（ｐ）に示すように、マスＬ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐがこの順にＯＮに設定され、イエローの多階調画素の階調値が２５５（最大値）のとき、図８（ｑ）に示すように、すべてのマスがＯＮに設定される。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、イエローの多階調画素をＯＮ／ＯＦＦの単位パターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいとき（一例として１７〜６４のとき）は、多階調画素を、第１のラインからなる単位パターンに変換する（図８（ｃ）〜（ｅ））。一方、イエローの多階調画素をＯＮ／ＯＦＦの単位パターンに変換する場合において、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるとき（一例として８１〜１６０のとき）は、多階調画素を、第１のラインと第２のラインとからなる単位パターンに変換する（図８（ｇ）〜（ｋ）参照）。
【００４３】
画像データ中のイエローの多階調画素が変換されたイエローのディザパターンデータは、例えば、図７を参考にして説明すると、図７の上側の行から順にＯＮ／ＯＦＦ情報が露光装置５に出力される。そして、上記した露光や転写により、用紙Ｓの移動方向最上流側で感光体ドラム６１Ｙから、用紙Ｓ上に、図７に示すような格子状のパターンをなすイエローのトナー像が転写される。
【００４４】
ここで、以上のようにイエローのディザパターンを形成することの作用効果について、イエローのトナーの上に、用紙Ｓの搬送方向最下流側でブラックのトナーを重ねて転写する場合を例に説明する。
【００４５】
画像データ中のイエローの多階調画素の階調値が２５６段階の半分の値（すなわち１２８）であったとき、本実施形態によれば、用紙Ｓ上の階調値１２８の多階調画素に対応する部分には、イエローのトナーが、図９（ａ）に示すような、略格子状のパターン（ハッチング部分参照）として転写される。一方、前記した従来技術のように第１のラインを太くしていく方法によれば、用紙上の階調値１２８の多階調画素に対応する部分には、イエローのトナーが、図９（ｂ）に示すような、ライン状のパターンとして転写されることとなる。
【００４６】
用紙Ｓ上に転写されたイエローのトナーは、感光体ドラム６１Ｍ，６１Ｃと転写ローラ７４の間を通過することで、チャージアップしていく。そして、最下流側でイエローのトナーの上にブラックのトナーを重ねて転写するとき、ブラックのトナーの一部は、チャージアップしたイエローのトナーによって弾かれることとなる。
【００４７】
このとき、本実施形態のようにイエローのトナー像が略格子状のパターンとして転写されていた場合には、イエローのトナー像がライン状のパターンとして転写されていた場合と比較して、イエローのトナーに弾かれてその周囲に飛散するブラックのトナーの量が抑えられ、用紙Ｓ上に形成される画像の階調性の低下を抑制することができる。
【００４８】
これは、図９（ａ）に示すように、イエローのトナー像が略格子状のパターンとして転写されていた場合は、図９（ｂ）に示すライン状のパターンとして転写されていた場合と比較して、ブラックのトナーが逃げにくくなるためであると考えられる。具体的には、格子状のパターンを形成するイエローのトナーによって囲まれたスペース（白地部分）の隅部には、少なくとも２方向からブラックのトナーが入り込もうとするため、隅部ではブラックのトナーの総量が比較的早く多くなり、結果として、それ以上ブラックのトナーが逃げるためのスペースにならないから、ブラックのトナーは逃げにくくなると考えられる。また、格子の交点付近に転写されたブラックのトナーは、イエローのトナーと、前記した隅部とによって囲まれているため、そもそも逃げるためのスペースがほとんどないからであると考えられる。これにより、イエローのトナーに弾かれてその周囲に飛散するブラックのトナーの量（数）が抑えられることになるので、用紙Ｓ上に形成される画像の階調性の低下を抑制することができると考えられる。なお、図９では、わかりやすくするため、ブラックトナーが図示上下左右方向に飛散する例だけを矢印で示しているが、実際には、図示斜め方向にも飛散し得る。
【００４９】
本実施形態においては、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、従来技術と同様に、多階調画素を第１のラインからなる単位パターン（例えば図６参照）に変換するが、このとき形成される用紙Ｓ上のイエローのトナー像は極めて細いラインであるため、用紙Ｓ上においてその色はほとんど目立たない。そのため、上に転写されるブラックのトナーが飛散しても画像の階調性の低下はほとんど問題とはならない。これは、多階調画素の階調値が小さいときは従来技術の場合も同様であるが、本実施形態は、多階調画素の階調値が特に所定範囲内にあるときに、多階調画素を、第１のラインを太くした単位パターンに変換するのではなく、第１のラインと第２のラインとからなる単位パターンに変換することで、従来技術と比較して、画像の階調性の低下を抑制することができるという点に意義がある。
【００５０】
なお、本実施形態においては、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を第１のラインからなる単位パターンに変換するので、イエローのトナー像はライン状のパターンとして用紙Ｓ上に転写される。その後転写されるブラックのトナーは、イエローのトナーによって弾かれて飛散しようとするが、イエローのトナー像がライン状のパターンをなしていることで、例えば、ドット状のパターンをなしている場合と比較して、ブラックのトナーが逃げることができる用紙Ｓ上のスペースが限られると考えられるため、飛散するブラックのトナーの数が抑えられることになる。また、ライン状（帯状）に転写されたイエローのトナーは、ドット状に転写された場合と比較して、凝集しにくい（単位面積当たりのトナーの層厚が薄くなる）ため、電位が高くなりにくく、飛散するブラックのトナーの数が抑えられることになると考えられる。これらにより、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときも、階調性の低下はもともと目立たないが、その低下を抑制することができる。
【００５１】
本実施形態では、他の色が上に重ねて転写される色（下地となる色）のディザパターンは、上記したイエローの場合と同様にして形成される。従って、例えば、マゼンタのトナーの上にシアンのトナーを重ねて転写する場合には、画像データ中のマゼンタの多階調画素が、図５に示したようなディザマトリクスによって、図６や図７に示したようなディザパターンとして形成されることとなる。
【００５２】
次に、画像データが用紙Ｓに先に転写されたイエローのトナー像の上に第２の色（一例としてブラックとする。）のトナーを重ねて転写させる多階調画像のデータであり、かつ、ブラックの多階調画素をＯＮ／ＯＦＦパターンに変換する場合のディザ処理について説明する。
なお、下地となるイエローのディザパターンは、上記した方法により形成され、形成されたディザパターン（図６，７参照）と同様のパターンをなすイエローのトナー像が、用紙Ｓの搬送方向最上流側で感光体ドラム６１Ｙから用紙Ｓ上に転写される。
【００５３】
ブラックのディザパターンは、公知の方法により、例えば、１インチ（２５．４ｍｍ）当たり２００本のラインからなるライン状のパターンとして形成され、階調値が大きくなるに従い、各ラインが太くなっていく。そして、本実施形態では、ブラックの多階調画素をＯＮ／ＯＦＦの単位パターンに変換する場合、多階調画素を、前記した第１のラインおよび第２のラインの両方と交差する方向に延びるラインからなる単位パターンに変換する。具体的に、ブラックのディザパターンを構成する各ラインは、イエローの多階調画素をディザパターンに変換するための図５に示したディザマトリクスに対し、一例として４５°傾くように形成される。
【００５４】
形成されたブラックのディザパターン（ディザパターンデータ）は、露光装置５に出力され、露光や転写により、用紙Ｓの移動方向最下流側で感光体ドラム６１Ｋから、用紙Ｓ上に、図１０（ａ）に黒く塗りつぶした円として示すようなライン状のパターンをなすブラックのトナー像が転写される。用紙Ｓ上において、ブラックのトナー像を構成する各ラインは、イエローのトナー像を構成する図示上下方向に延びるライン（第１のラインに対応）と図示左右方向に延びるライン（第２のラインに対応）との両方に対して４５°の角度をなして交差している。
【００５５】
以上のようにブラックのディザパターンが形成されることで、用紙Ｓ上に形成される画像の色味の変化を抑制することができる。より詳細に説明すると、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、仮に、ブラックのトナー像を構成する各ラインが、イエローのトナー像を構成するライン（例えば図示上下方向に延びるライン）と同じ方向に延びるように転写される場合、イエローとブラックの相対位置がずれたとき、イエローとブラックが重なる部分の面積が変化することで、画像の色味が変化する可能性がある。一方、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態では、ブラックのトナー像を構成するラインが、イエローのトナー像を構成するラインに対して交差していることで、イエローとブラックの相対位置がずれても、図１０（ｃ），（ｄ）の場合と比較して、イエローとブラックが重なる部分の面積の変化を小さくできるため、結果として、画像の色味の変化を抑制することが可能となっている。
【００５６】
本実施形態では、３色以上、色を重ねて転写する場合には、それぞれの色のディザパターンを構成するライン同士が互いに交差するように、上記と同様の原理によって、各色のディザパターンを形成する。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００５８】
前記実施形態で示したディザマトリクスの具体的な構成（マスをＯＮにしていく順番やマスの数など）は一例であり、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではない。
【００５９】
例えば、イエローのディザパターンを形成するディザマトリクスは、図１１に示すようなものであってもよい。図１１に示すディザマトリクスは、これを構成する各サブマトリクスのマスが、図１２（ａ）〜（ｃ）に示した１から１６の番号の順にＯＮに設定される。具体的には、まず、図１２（ａ）に示すように、図示左右方向に向けて延びる第１のラインが形成され、次に、図１２（ｂ）に示すように、第１のラインに直交する図示上下方向に向けて延びる１本目の第２のラインが形成される。その後は、図１２（ｃ）に示すように、マス８，９がこの順にＯＮに設定されることで、第２のラインが太くなる（２本目の第２のラインが形成される）。さらにその後は、マス１０〜１６がこの順にＯＮに設定される。つまり、前記実施形態（図５）で示したディザマトリクスは、第１のラインが図示上下方向に延び、第２のラインが図示左右方向に延びるように設定されていたのに対し、図１１に示すディザマトリクスは、第１のラインが図示左右方向に延び、第２のラインが図示上下方向に延びるように設定されている。
【００６０】
また、イエローのディザパターンを形成するディザマトリクスは、図１３に示すようなものであってもよい。図１３に示すディザマトリクスは、これを構成する各サブマトリクスのマスが、図１４（ａ）〜（ｃ）に示した１から１６の番号の順にＯＮに設定される。具体的には、まず、図１４（ａ）に示すように、図示上下方向に向けて延びる第１のラインが形成され、次に、図１４（ｂ）に示すように、第１のラインに交差する図示右斜め下方に向けて延びる１本目の第２のラインが形成される。その後は、図１４（ｃ）に示すように、マス８，９がこの順にＯＮに設定されることで、第２のラインが太くなる（２本目の第２のラインが形成される）。さらにその後は、マス１０〜１６がこの順にＯＮに設定される。つまり、前記実施形態（図５）や図１１で示したディザマトリクスは、第２のラインが第１のラインと直交する方向に延びるように設定されていたのに対し、図１３に示すディザマトリクスは、第２のラインが第１のラインと９０°よりも小さい角度で交差する方向に延びるように設定されている。
【００６１】
また、カラープリンタ１が高解像度の画像を形成可能に構成されていれば（露光装置５がディザマトリクスを構成する１つのマスを分割して露光できるような構成であれば）、マトリクスを構成する１つのマスを分割して、それぞれの領域に閾値（ＯＮにしていく順番）を割り当ててもよい。具体的には、イエローのディザパターンを形成するディザマトリクスは、図１５示すようなものであってもよい。ここで、図１５に示すディザマトリクスは、図１５（ａ）の図示左側に図１５（ｂ）に示すマトリクスが配置され、図１５（ａ）の図示右側に図１５（ｃ）に示すマトリクスが配置されたものである。この図１５に示すディザマトリクスは、６００×４８００ｄｐｉのドットのＯＮ／ＯＦＦを設定するためのものであり、単位パターンに対応する６００×６００ｄｐｉで３×３のサブマトリクス８個が、図示縦方向に４つ、横方向に２つ並んで構成された長方形状をなしている。サブマトリクスを構成する１つのマスには８つの閾値が割り当てられており、例えば、イエローの多階調画像の階調値が１のとき、各サブマトリクスの図示最も左のマスの左側から３／８の領域がＯＮに設定されて図示上下方向に延びる第１のラインが形成され、全体としてはライン状のディザパターンとなる。また、イエローの多階調画像の階調値が２〜３５のときは、まず、第１のラインが図示右方向に太くなっていき、その後は、第２のラインが図示右方向に向けて延びていく。そして、イエローの多階調画像の階調値が１４９のときに、全体として格子状のディザパターンとなる。
【００６２】
また、イエローのディザパターンを形成する高解像度用のディザマトリクスは、図１６に示すようなものであってもよい。図１６に示すディザマトリクスは、１２００×１２００ｄｐｉのドットのＯＮ／ＯＦＦを設定するためのものであり、単位パターンに対応する８×８のサブマトリクス８個が、図示縦方向に４つ、横方向に２つ並んで構成された長方形状をなしている。このディザマトリクスは、イエローの多階調画像の階調値が１（所定範囲内）のときに格子状のディザパターンとなり、イエローの多階調画像の階調値が大きくなるに従い、格子を形成する縦横のラインを各サブマトリクスの図示最も右下のマスに向けて太くしていくように設定されている。
【００６３】
前記実施形態では、イエローの多階調画素をＯＮ／ＯＦＦの単位パターンに変換する場合において、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を、第１のラインからなる単位パターンに変換したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、イエローの多階調画素をＯＮ／ＯＦＦの単位パターンに変換する場合において、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を、ドットからなる単位パターンに変換するようにしてもよい。
【００６４】
前記実施形態では、感光体ドラム６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋが用紙Ｓの搬送方向上流側からこの順で並んで配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。言い換えれば、本発明において、感光体の配列順（色の配置）は任意である。また、前記実施形態では、第１の色としてイエローを例示し、第１の色とは異なる第２の色としてブラックを例示したが、本発明はこれに限定されず、他の組み合わせであってもよい。例えば、第１の色がイエローで、第２の色がシアンであってもよいし、第１の色がマゼンタで、第２の色がブラックであってもよいし、第１の色がマゼンタで、第２の色がシアンであってもよい。
【００６５】
前記実施形態では、露光装置５は、レーザ光を高速走査することで感光体ドラム６１（感光体）を露光する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、露光装置は、各感光体に対応して１つずつ設けられ、感光体と対向する部位に複数の明滅部を有するＬＥＤプリントヘッドを含むユニットなどであってもよい。
【００６６】
前記実施形態では、被転写媒体として用紙Ｓを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、被転写媒体は、いわゆる中間転写ベルトなどであってもよい。言い換えれば、本発明は、感光体上の現像剤像を用紙に直接転写する方式のプリンタに限定されず、中間転写方式のプリンタに適用することもできる。また、本発明は、４サイクル方式のプリンタにも適用することができる。
【００６７】
前記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ１（プリンタ）を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。また、前記実施形態では、正帯電性のトナー（現像剤）を使用する画像形成装置に本発明を適用した例を示したが、これに限定されず、本発明は、負帯電性の現像剤を使用する画像形成装置にも適用することができる。
【００６８】
前記実施形態では、画像処理装置として、カラープリンタ１（画像形成装置）内に設けられた制御装置１０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像処理装置は、画像形成装置に印刷ジョブを出力する外部のパーソナルコンピュータやサーバなどであってもよい。また、本発明は、上記した画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムとしても構成することができる。
【実施例】
【００６９】
次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。
本実施例では、後述するディザパターン（ディザパターンデータ）に基づいて用紙に転写されたイエローのトナー像の上に、ブラックのトナーを一定濃度（階調値２５５）のベタで転写することにより得られた画像の階調性を評価した。具体的な方法は以下の通りである。
【００７０】
＜ディザパターンの形成方法＞
実施例１では、前記した実施形態と同様に、イエローの多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素を第１のラインからなるパターンに変換し、所定範囲内にあるときは、多階調画素を第１のラインと第２のラインとからなるパターンに変換した。より詳細に、実施例１では、図１５に示したものと同様のディザマトリクスを使用し、まず、図１７（ａ）の左の図に示すように、図示上下方向に延びる第１のラインからなるディザパターンを形成した。第１のラインは、１インチ当たり２００本形成し、階調値が大きくなるに従い、４８００ｄｐｉずつ図示右方向に太くしていった。そして、各サブマトリクスの図示最も左のマスの左側から５／８の領域がＯＮに設定された後は、階調値が大きくなるに従い、図示右方向に延びる第２のラインを形成し、図１７（ａ）の中央の図に示すような格子状のディザパターンとした。その後は、階調値が大きくなるに従い、図１７（ａ）の右の図に示すように、ＯＦＦのマスを順次ＯＮに設定していった。
【００７１】
比較例１では、ライン状にディザパターンを形成した。具体的には、図１７（ｂ）の左の図に示すように、１インチ当たり２００本の図示上下方向に延びるラインを形成し、階調値が大きくなるに従い、図１７（ｂ）の中央や右の図に示すように、４８００ｄｐｉずつ各ラインを図示右方向に太くしていった。
比較例２では、ドット状にディザパターンを形成した。具体的には、図１７（ｃ）の左の図に示すように、図示上下方向に並ぶドットの列が１インチ当たり２００列となるようにドットの列を形成した。また、斜め方向に並ぶドットの列は、上下方向や左右方向に並ぶドットの列に対して４５°の角度をなしており、１インチ当たりおよそ１４１列となっている。そして、階調値が大きくなるに従い、図１７（ｃ）の中央や右の図に示すように、６００ｄｐｉで各ドットを図示右斜め下方向に大きくしていった。
【００７２】
＜階調性の評価＞
階調性の評価は、ブラックのトナーだけを一定濃度のベタ印刷で転写することで得られた画像の明るさと、上記したディザパターンに基づいて用紙に転写されたイエローのトナー像の上にブラックのトナーをベタ印刷で転写することで得られた画像の明るさとの差によって評価した。明るさの差が大きい場合、ブラックのベタ印刷をしたにも関わらず下地のイエロー（明るい色）が見えるということなので、イエローのトナーに弾かれたブラックのトナーの量が比較的多いといえる。一方、明るさの差が小さい場合、下地のイエローが見えにくいということなので、イエローのトナーに弾かれたブラックのトナーの量が比較的少ないといえ、階調性の低下が抑制されているといえる。なお、画像の明るさは、分光測色計９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）によって測定した（Ｌ*ａ*ｂ表示系）。
【００７３】
＜結果＞
図１８は、測定結果（明るさの差）をプロットしたグラフである。ここで、横軸は、用紙の色（ホワイト）と、用紙上に転写されたトナー像（イエロー）との色差であり、値が大きくなるほど、用紙の色（ホワイト）に占めるイエローの割合が大きくなっていること（イエローの一定濃度のベタ印刷に近くなっていること）を意味する。
【００７４】
図１８に示すように、実施例１および比較例１，２のグラフは、いずれも、中央付近が高くなる山型の形状をなしている。これは、色差が小さいとき（イエローの多階調画素の階調値が小さいとき）は、用紙に転写されたイエローのトナーの量が少ないため、その上に転写されたブラックのトナーが弾かれても、その影響が出にくいためであると考えられる。一方、色差が大きいとき（イエローの多階調画素の階調値が大きいとき）は、用紙に転写されたイエローのトナーの量が多いため、ブラックのトナーが逃げることができる用紙上のスペースが限られ、ブラックのトナーが弾かれたとしても、やはり影響が出にくいためであると考えられる。
【００７５】
色差が小さいとき、画像処理においてライン状のディザパターンが形成される実施例１と比較例１は、ドット状のディザパターンが形成される比較例２と比べると、明るさの差が小さいことがわかる。この結果から、イエローの多階調画素をディザパターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲よりも小さいときは、多階調画素をライン（第１のライン）からなるパターンに変換することで、ドット状のパターンに変換する場合よりも、画像の階調性の低下を抑制することができることを確認することができた。
【００７６】
一方、色差がおよそ４０から６０くらいの範囲においては、画像処理において第１のラインと第２のラインからなる格子状のディザパターンが形成される実施例１は、ディザパターンがラインだけから形成される比較例１と比べると、明るさの差が小さいことがわかる。この結果から、イエローの多階調画素をディザパターンに変換する場合、多階調画素の階調値が所定範囲内にあるときは、多階調画素を第１のラインと第２のラインからなるパターンに変換することで、ラインだけのパターンに変換する場合よりも、画像の階調性の低下を抑制することができることを確認することができた。
【符号の説明】
【００７７】
１      カラープリンタ
５      露光装置
１０    制御装置
６１    感光体ドラム
Ｓ      用紙
【図１】
2013231826.tif 000003
【図２】
2013231826.tif 000004
【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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