(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるカラー画像データを基に複数のドットで構成される単位ブロック毎に階調表現する画像形成方法において、前記ドットが前記カラー画像データに基づいて各単位ブロックの一部として設定される所定階調をドットの大きさで示す記録ドットであり、黒色に対して、画像記録の主走査方向に隣り合う前記単位ブロックが副走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置のマトリクス配列と、更に、副走査方向に隣り合うブロックを主走査方向に１／２ブロックずらした配置のパターン配列とで階調特性を与えられ、他の色に対して、画像記録の副走査方向に隣り合う単位ブロックが主走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置のマトリクス配列で階調特性を与えられ、画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成方法に関し、特に高画質の記録画像を得るのに有効な画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の出力端末として、フルカラーのレーザビームプリンタ及び感熱転写プリンタが急速に普及しつつある。この場合、必要とされる性能は、文字・線画および画像の各データを出力できることである。すなわち、多階調出力が要求されている。
【０００３】
この種の装置としては、例えば、特開平９−１８６６号公報に開示された装置が知られている。
この装置は、基本的には感熱転写プリンタ等に関し、複数ドットで構成される単位ブロック毎に階調表現する多値ディザ法を用いた疑似的な面積階調技術の一種であり、ブロック分割手段により分割された各単位ブロック内における画素の位置に対応する入出力特性を単位ブロックごとに異ならしめ、画像データの濃度レベルをドットの記録を行うための濃度レベルに変換し、同じ大きさのドットが記録される位置をブロックごとに変えて分散させ、記録ドットの大きさ、配置の規則性を極力弱めることにより、目視による画像構造が目立つことなく、モアレの発生を少なくするようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成方法を含むディザ法を用いた疑似的な面積階調技術においては、階調変換テーブルの特性が単調で、一般的に同一色では同一パターンの単位ブロックを使用するため、各色毎の記録位置決めに置いて、見当ずれが若干でも存在している場合、色ずれが発生してしまう。この色ずれは単位ブロックを大きくすると、相対的にずれが小さくなるので目立たなくすることができるが、単位ブロック自体が目立つようになる問題があり、単位ブロックを小さくすると、色ずれが目立つようになるという問題となる。
本発明は上記問題を解決することを目的とし、例え、各色毎の記録位置決めにおいて見当ずれが存在しても、色ずれを目立たなくして、高画質の記録画像を得るのに有効な画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる画像形成方法は、入力されるカラー画像データを基に複数ドットで構成される単位ブロック毎に階調表現する画像形成方法であって、
いずれか一色に対して、画像記録の主走査方向に隣り合う前記単位ブロックが副走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置のマトリクス配列で階調特性を与えられて記録される構成である。
【０００６】
すなわち本発明では、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＢＫの各色に対して、所定数の記録ドットを一組とする単位ブロック毎に階調表現を行う画像形成方法である。この際、いずれか一色に対するこの単位ブロックの主走査方向で隣り合うもの同士について、互いのマトリクス配列が副走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置とされている。そして、他の色に関しては、各色に与えられる単位ブロックへ所定のマトリクス配列を設定して階調特性を与え、各色を重ねることで画像記録される。
【０００７】
つまり、ある一色については隣り合う単位ブロックがそのマトリクス配列に関連を持ちながらも、配列的には互いに異なるマトリクスで階調表現され、他の色については、各色固有のマトリクス配列により階調記録を行うことで、同じずれが連続しなくなり、各色毎の記録位置決めにおいて見当ずれが存在しても、色ずれを目立たなくすることができる。
【０００８】
また、本発明に係わる画像形成方法は、入力されるカラー画像データを基に複数ドットで構成される単位ブロック毎に階調表現する画像形成方法であって、
黒色に対して、画像記録の主走査方向に隣り合う前記単位ブロックが副走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置のマトリクス配列とされ、更に、副走査方向に隣り合うブロックを主走査方向に１／２ブロックずらした配置のパターン配列としで階調特性を与えられ、
他の色に対して、画像記録の副走査方向に隣り合う前記単位ブロックが主走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置のマトリクス配列で階調特性を与えられ、画像形成を行う構成とすることもできる。
【０００９】
すなわち、本発明のこの構成では、上記構成に対し、マトリクスの与え方が異なっており、まず、いずれか一色ではなく、黒色を特定し、この単位ブロックの主走査方向で隣り合うもの同士について、互いのマトリクス配列が副走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置とし、更に、副走査方向に隣り合うブロックでは主走査方向に１／２ブロックずらした配置のパターン配列としている。そして、他の色に関しては、単純にマトリクス配列を与えるのではなく、画像記録の副走査方向に隣り合う単位ブロックが主走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに配置のマトリクス配列を与えている。
【００１０】
ここで、上記いずれの構成についても、単位ブロック内の各ドットが所定階調に対応する大きさで記録される画像形成方法とすることができる。このように、ドットの大きさで階調表現を行うものとしては、主に熱転写プリンタがある。この熱転写プリンタでは単位ブロックに対して、８×４，６×４，４×４などのマトリックスをドットの配列に与え、更に、各ドットにその径を大きくさせる順位を与え、各単位ブロックの階調値毎に、最大径まで記録するドット、中間径までで止めるドットを決める変換テーブルを用意し、画像形成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態を適用する画像形成装置として、熱転写プリンタを利用しているが、各ドットに対して階調を与えることができるものであれば、利用可能である。
本実施の形態の画像形成方法において、図示しないデジタルデータ出力手段から一般的に印刷の３原色であるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＢＫ（黒色）の濃度データが出力される。
【００１２】
ここで、本実施の形態では、主走査方向の解像度は６００ｄｐｉ、副走査方向の解像度は１２００ｄｐｉ（ＢＫ）、９００ｄｐｉ（Ｃ）、６００ｄｐｉ（Ｍ）というように、４：３：２の比で設定している。従って、各色を記録する上での単位ブロックとしての要素数サイズも縦８ドット×横４ドット（ＢＫ）、縦６ドット×横４ドット（Ｃ）、縦４ドット×横４ドット（Ｍ）に同一面積の中で設定される。もちろん、他の解像度、要素数サイズ又は、同一の解像度、要素数サイズで設定しても良いが、モアレを防ぐ等の意味合いから、このように解像度、要素数サイズの数値を色によって変える設定が一般的である。
そして、本実施の形態においては、より細かい階調表現とするため、各色Ｃ、Ｍ、ＹおよびＢＫの単位ブロックの階調に対して、２５６階調から１０２４階調への変換を行う。
【００１３】
単位ブロックには後述するように所定のマトリクスが適用され、各交点には階調を示す番号が予め指定されている。この番号それぞれに対して、入力画像の階調と記録ドットの大きさを決める記録パルス幅（時間）との関係を示す階調変換特性のグラフが与えられる。
図１乃至図３には、その階調変換特性の一例を示す。なお、図１はＢＫ、図２はＣ、図３はＭの各色の階調変換特性を示している。
図１乃至図３において、横軸は入力画像の各単位ブロックに設定される階調、縦軸は記録ドットの大きさに対応する記録パルス幅（時間）を示している。なお、入力画像の階調は前述のように１０２４レベル（０〜１０２３）である。
【００１４】
図１乃至図３に示される階調変換特性曲線は、入力画像データから各単位ブロックに割り当てられる階調値と記録ドットの発生のためのエネルギーの関係を示す特性曲線をＢ０番乃至Ｂ１６番の１７ライン、図２ではＣ０番乃至Ｃ１２番の１３ライン、図３ではＭ０番乃至Ｍ８番の９ラインに設定している。そして、それぞれのライン（階調変換特性曲線）が、記録ドットの発生閾値（ラインの最下部）から、ドット径が大きくなる成長過程時の階調変換特性曲線を指示するものとなっている。
従って、前述のように画像データから演算された各単位ブロックの階調値を図１乃至図３のグラフに適用すると、階調値と各ラインが交わる位置の縦軸の数値である記録パルス幅が判明する。この記録パルス幅は各ラインの番号が付された交点位置のドットの記録パルス幅となり、すなわち、各ドットの大きさにより階調が表現される。
【００１５】
図４乃至図６は、本発明の実施の形態で各色の単位ブロックのドットにどの階調変換特性曲線を適用するかを示す所定のマトリクスであり、図４はＢＫ、図５はＣ、図６はＭおよびＹの各色のマトリクスである。
各マトリクスは、前述したように、それぞれ同一の縦横長さであるが、副走査方向の解像度の違いにより互いに異なる副走査方向ドット数から成る単位ブロックで構成されている。各ブロック内の相対位置関係によって規定される番号の階調変換特性曲線に従って階調変換される。その後、各階調に対してそれぞれ異なるパルス幅が割り当てられ、単位ブロック内の各印画点に印加されるエネルギーが決定される。
【００１６】
各マトリクスにおいて、要素の値「０」はすべて階調に対して、エネルギーを殆ど印加しない印画点であり、図４の「１」，「２」，「３」，…は図１の特性曲線「Ｂ１」，「Ｂ２」，「Ｂ３」，…、図５の「１」，「２」，「３」，…は図２の特性曲線「Ｃ１」，「Ｃ２」，「Ｃ３」，…、図６の「１」，「２」，「３」、…は図３の特性曲線「Ｍ１」，「Ｍ２」，「Ｍ３」，…に対応する印画点である。各色のマトリクスにおいて、前述のように、主走査方向の解像度は６００ｄｐｉ、副走査方向の解像度は１２００ｄｐｉ（ＢＫ）、９００ｄｐｉ（Ｃ）、６００ｄｐｉ（Ｍ）であり、それらの要素数サイズは縦８ドット×横４ドット（ＢＫ）、縦６ドット×横４ドット（Ｃ）、縦４ドット×横４ドット（Ｍ）としている。例えば、マトリクスＢＫは、副走査方向解像度が１２００ｄｐｉであるから、１５０ブロック／インチの単位ブロックを構成した場合、単位ブロックには縦８ドット×横４ドットの３２個の印画点が存在する。この３２個の印画点に対して１７種類の階調変換特性が割り当てられている。この割り当ては、マトリクスＢＫ、Ｃ、Ｍに対して一義的に行われ、Ｙに対しては乱数的に行われる。
【００１７】
そして、本発明の第１の実施の形態における画像形成方法では、各色に対するマトリクスに対し、所望の配列操作を行うものである。
図７はいずれか一色（本実施形態ではＢＫ）の隣り合う二つの単位ブロックに対応するマトリクス配列ＢＸ１，ＢＸ２を示した図である。この中で、画像記録の主走査方向に隣り合う単位ブロックに対して、所定のマトリクスＢＸ１の副走査方向の中間位置で分割し、その前後部分を隣同士で相対的に入れ替えた配置となるマトリクスを適用している。
例えば、ＢＫ印画色に対して、前述のように、単位ブロックの要素数サイズが縦（副走査方向）８ドット×横（主走査方向）４ドットとしており、これに対応するマトリクスＢＸ１について縦（副走査方向）８ドットを４ドットずつに分割し、副走査方向の前位置ＢＦと後位置ＢＲを入れ替えて変形マトリクスを設定する。そして、副走査方向での前後の入れ替えを行っていない所定マトリクスＢＸ１と変形マトリクスＢＸ２とで主走査方向に並ぶブロックへ交互に階調変換した画像記録を行い画像全面を形成する。
【００１８】
そして、他の色に関しては、各色に与えられる単位ブロックへ図５、図６に示したＣ、Ｍ印画色に対しては所定マトリクスＣ、Ｍの階調変換特性を設定し、Ｙ色に対してはマトリクスＭの「０」以外の値の要素で乱数的に設定したマトリクス配置の階調変換特性を設定し、各色を重ねる画像記録が実行される。
【００１９】
つまり、ある一色については隣り合う単位ブロックがそのマトリクス配列に関連を持ちながらも、配列的には異なる所定マトリクスと変形マトリクスを交互に階調表現に使用し、画像記録を行う。他の色については、図５、図６に示した各色固有のマトリクス配列により全体の階調記録を行う。これらが重なって記録されると、変形マトリクスの存在により、同じずれが連続しなくなり、各色毎の記録位置決めにおいて見当ずれが存在しても、色ずれを目立たなくすることができる。
【００２０】
本発明の第２の実施の形態に係わる画像形成方法としては、上記のように一色のみでなく、各色のマトリクスに対し、所望の配列操作を行うものである。
図８乃至図１０はそれぞれ各色ＢＫ、Ｃ、Ｍに対するマトリクス配列変更を示した図である。
図８では、ＢＫ印画色に対して、第１の実施の形態と同様に、画像記録の主走査方向に隣り合う単位ブロックに対して、所定のマトリクスＢＸ１を副走査方向の中間位置で分割し、その前後部分を入れ替えた互いに異なる配置となるマトリクスを適用している。更に、副走査方向に隣り合うブロック列については、相対的に主走査方向に１／２ブロックずらした配置のパターン配列の階調変換特性を適用している。
【００２１】
例えば、ＢＫ印画色に対して、前述のように、単位ブロックのマトリクスＢＸ１の要素数サイズが縦（副走査方向）８ドット×横（主走査方向）４ドットとしており、この縦（副走査方向）８ドットを４ドットずつに分割し、副走査方向の前後位置を入れ替えて変形マトリクスＢＸ２を設定する。そして、副走査方向の前後の入れ替えを行っていない所定のマトリクスＢＸ１と変形マトリクスＢＸ２とで設定した階調変換特性で主走査方向に並ぶブロックへ交互に画像記録を行い、主走査方向のブロック列に画像記録する。ここまでは第１の実施の形態と同様である。本実施の形態では、更に、このような画像記録はその階調変換特性が主走査方向のマトリクスの連なりであり、この画像記録の後、副走査方向へ１ブロック隣のブロック列に対して主走査方向へ１／２ブロック（この場合、２ドット）ずらしたマトリクスの連なりとなるように各単位ブロックへ画像記録を行う。つまり、副走査方向で隣り合うブロックは互いから見て相対的に主走査方向へ１／２ブロック（２ドット）ずれたマトリクスとなっている。
【００２２】
このようなマトリクス配列を判りやすくすると、まず、図８では４単位ブロック分で、縦（副走査方向）１６ドット×横（主走査方向）８ドットの要素数を示している。ここで、図１１において、図８のマトリックスを縦（副走査方向）４ドット×横（主走査方向）２ドットを一単位要素Ｘ１とするマトリクスＸとして示す。ここに、所定マトリクスＢＸ１は単位要素Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４で表されるマトリクスと対応することとなる。そして、このように変換すると、このマトリクスＸに含まれる４単位ブロックは単位要素Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４を重ならないように配列した４つの状態にそれぞれ対応することとなる。
このようなマトリクスによりＢＫ印画色に対して階調変換特性を設定して画像全体を記録する。
【００２３】
他の色に対しては、単純にマトリクス配列を与えるのではなく、画像記録の副走査方向に隣り合う単位ブロックに対して、所定のマトリクスを主走査方向の中間位置で分割し、この前後部分を入れ替えた互いに異なる配置となるマトリクス配列を与えている。
図９は、Ｃ印画色に対するマトリクス配列ＣＸ１，ＣＸ２であり、画像記録の副走査方向に隣り合う単位ブロックに対し、その所定のマトリクスＣＸ１を主走査方向の中間位置で分割し、その前部分ＣＦと後部分ＣＲを入れ替えられた互いに異なる配置のマトリクス配列を示している。
詳しくは、単位ブロックのマトリクスＣＸ１の要素数サイズが縦（副走査方向）６ドット×横（主走査方向）４ドットとしており、この横（主走査方向）４ドットを２ドットずつに分割し、分割した二つのブロツクＣＦ、ＣＲを主走査方向の前後位置で入れ替えて変形マトリクスＣＸ２とする。そして、主走査方向の前後の入れ替えを行っていない所定のマトリクスＣＸ１の階調変換特性により記録された主走査方向ブロック列と、変形マトリクスの階調変換特性により記録された主走査方向ブロック列とで交互に画像構成し、Ｃ印画色の画像全面を形成する。
【００２４】
図１０はＭ印画色に対するマトリクス配列であり、Ｃ印画色と同様に、画像記録の副走査方向に隣り合う単位ブロックに対し、そのマトリクスＭＸ１を主走査方向の中間位置で分割し、その前部分ＭＦと後部分ＭＲを隣同士で入れ替えられた配置のマトリクス配列となっている。詳細については、単位ブロックのマトリクスＭＸ１の要素数サイズが縦（副走査方向）４ドット×横（主走査方向）４ドットとしている以外は、画像記録におけるマトリクスの設定過程も上記Ｃ印画色と同様としている。
なお、Ｙ色に対しては、Ｍ印画色と同じ要素数サイズ（縦４ドット×横４ドット）、同じ解像度（主走査方向６００ｄｐｉ、副走査方向６００ｄｐｉ）とし、マトリクス配列の「０」以外の値の要素について乱数的に設定したマトリクス配置により画像全面を形成する。
【００２５】
以上のように、黒色については、図８に示したマトリクスのように、隣り合う単位ブロックがそのマトリクス配列に関連を持ちながらも、配列的には異なる所定マトリクスと変形マトリクスを交互に階調表現に使用し、更に、副走査方向に隣り合うブロック列については、相対的に主走査方向に１／２ブロックずらした配置のパターン配列の階調変換特性を適用している。そして、他の色については、図９、図１０に示したように、画像記録の副走査方向に隣り合う単位ブロックに対して、所定のマトリクスを主走査方向の中間位置で分割し、この前後部分を入れ替えた互いに異なる配置となるマトリクス配列により全体の階調記録を行う。これらの各色の画像が重なって記録されると、これら所定マトリクスを基にした変形により、同じずれが連続しなくなり、各色毎の記録位置決めにおいて見当ずれが存在しても、色ずれを目立たなくすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、いずれか一色に対する単位ブロックの主走査方向で隣り合うもの同士について、互いのマトリクス配列が副走査方向の中間位置で分割される前後部分を入れ替えられた互いに異なる配置とする構成であり、これにより、ある一色については隣り合う単位ブロックがそのマトリクス配列に関連を持ちながらも、配列的には互いに異なるマトリクスで階調表現され、他の色については、各色固有のマトリクス配列により階調記録を行うことで、同じずれが連続しなくなり、各色毎の記録位置決めにおいて見当ずれが存在しても、色ずれを目立たなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に使用する階調変換テーブルの基になる変換特性（ＢＫ）を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に使用する階調変換テーブルの基になる変換特性（Ｃ）を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に使用する階調変換テーブルの基になる変換特性（Ｍ）を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に使用するＢＫ印画色のマトリクスを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に使用するＣ印画色のマトリクスを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に使用するＭ印画色のマトリクスを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態で、ＢＫ印画色で隣り合う二つの単位ブロックに対応するマトリクス配列Ｂ１，Ｂ２を示した図である。
【図８】本発明の第２実施形態のＢＫ印画色に対するマトリクス配列を示した図である。
【図９】本発明の第２実施形態のＣ印画色に対するマトリクス配列を示した図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のＭ印画色に対するマトリクス配列を示した図である。
【図１１】図８のマトリックスを縦（副走査方向）４ドット×横（主走査方向）２ドットを１単位要素Ｘ１とするマトリクスＸとした図である。
【符号の説明】
ＢＦ、ＣＦ、ＭＦ  前部分
ＢＲ、ＣＲ、ＭＲ  後部分
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４  単位要素
【図１】
0003986207.tif 000002
【図２】
0003986207.tif 000003
【図３】
0003986207.tif 000004
【図４】
0003986207.tif 000005
【図５】
0003986207.tif 000006
【図６】
0003986207.tif 000007
【図７】
0003986207.tif 000008
【図８】
0003986207.tif 000009
【図９】
0003986207.tif 000010
【図１０】
0003986207.tif 000011
【図１１】
0003986207.tif 000012