(57)【要約】【課題】スポット形状の傾き方向によらずに出力画像の濃度ムラが抑制された画像を形成する。【解決手段】画像処理装置２０は、第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、第一の網点パターンの網点に対し、画像形成装置３０における主走査方向に対応する第一方向および第一方向に直交する第二方向のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある網点からなる第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持する。また、画像処理装置２０は、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度で選択してハーフトーン処理し、少なくとも第一方向において、第一の網点パターンと第二の網点パターンとが同じ割合で混在する画像データを生成する。【選択図】      図１
2017085295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置が画像の形成を行うための画像データを生成する画像処理装置であって、
第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、前記第一の網点パターンの網点に対し、前記画像形成装置における主走査方向に対応する第一方向および前記第一方向に直交する第二方向のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある網点からなる第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持する保持手段と、
前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度で選択してハーフトーン処理し、所定の範囲において前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが同じ割合で混在する前記画像データを生成する第一の処理手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第一の処理手段は、
前記第一方向において、前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとを一定周期で交互に選択して前記ハーフトーン処理することで、前記所定の範囲において、前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが同じ割合で混在する前記画像データを生成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】
前記第一の処理手段は、
前記第一方向において、前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとの選択頻度を変化させて、前記所定の範囲において、前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが同じ割合で混在する前記画像データを生成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４】
前記第一の処理手段は、
前記第一方向において、前記第一のディザマトリクスおよび前記第二のディザマトリクスのいずれか一方の選択頻度を徐々に高くすることで、前記所定の範囲において、前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが同じ割合で混在する前記画像データを生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第一の処理手段によるハーフトーン処理の要否を判断する判断手段をさらに備え、
前記判断手段により前記第一の処理手段によるハーフトーン処理が必要であると判断された場合に、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理を実施することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記判断手段により前記第一の処理手段によるハーフトーン処理が不要であると判断された場合に、前記第一のディザマトリクスおよび前記第二のディザマトリクスのいずれか一方のみを選択してハーフトーン処理する第二の処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像の濃度情報を取得する第一の取得手段をさらに備え、
前記判断手段は、前記第一の取得手段により取得された濃度情報に基づいて、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理の要否を判断することを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記判断手段は、
前記濃度情報に基づいて、前記画像に濃度ムラが発生していると判断した場合に、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理が必要であると判断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】
前記画像の階調に関する情報を取得する第二の取得手段をさらに備え、
前記判断手段は、前記第二の取得手段により取得された前記階調に関する情報に基づいて、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理の要否を判断することを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記判断手段は、
前記階調が所定の階調以下であると判断した場合に、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理が必要であると判断することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記ハーフトーン処理の対象となる入力画像の周波数成分に関する情報を取得する第三の取得手段をさらに備え、
前記判断手段は、前記第三の取得手段により取得された周波数成分に関する情報に基づいて、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理の要否を判断することを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記判断手段は、
前記入力画像が、前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとの選択の周期と同等の周波数成分を所定の閾値以上含むと判断した場合に、前記第一の処理手段によるハーフトーン処理が不要であると判断することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記第一の処理手段は、
前記第二方向において、前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが混在する前記画像データを生成することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記第一の網点パターンは、前記第一方向に対して傾斜する第三方向に隣接する点灯画素を、前記第二の網点パターンと比較して多く有する網点パターンであり、
前記第二の網点パターンは、前記第三方向に対して前記第一方向および前記第二方向のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある第四方向に隣接する点灯画素を、前記第一の網点パターンと比較して多く有する網点パターンであることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記所定の範囲は、人間の視覚感度特性から定まることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記網点パターンは、複数の連結した点灯画素の集合の形状であることを特徴とする１から１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
画像データに基づいて、光ビームを主走査方向に走査しながら像担持体上を露光する露光手段を備える画像形成装置であって、
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
画像形成装置が画像形成を行うための画像データを生成する画像処理装置の制御方法であって、
第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、前記第一の網点パターンの網点に対し、前記画像形成装置における主走査方向に対応する第一方向および前記第一方向に直交する第二方向のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある網点からなる第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持するステップと、
前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度で選択してハーフトーン処理し、所定の範囲において、前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが同じ割合で混在する前記画像データ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装置の制御方法。
【請求項１９】
コンピュータを、請求項１から１６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像を形成するための画像処理装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタや複写機等、電子写真方式を用いた画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像することにより画像を形成する。電子写真方式の画像形成装置に採用される露光方式としては、ＬＥＤ素子を用いたＬＥＤ露光方式や半導体レーザを用いたレーザ露光方式がある。
このような画像形成装置においては、装置を構成する部品や支持体などの製造誤差および組み立て誤差により、感光体表面に結像されるスポット領域（発光素子からの出射光がレンズを介して照射される領域）の形状が歪むことがある。スポット領域の形状（以下、「スポット形状」という。）の歪みは、スポット形状の傾き（長軸方向の傾き）の変化として現れる。そして、スポット形状の傾き方向が感光体上の位置毎に異なると、出力画像の濃度ムラが発生してしまう。
特許文献１には、網点の大きさの成長方向、あるいは、網点の数の増加パターンを左右対称とすることで、スポット形状の傾き方向によらずに、画像の位置によって濃度差が生じないようにする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３６３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、１つの網点を構成する複数の画素にそれぞれ対応するスポット領域同士の重なりは全く考慮していない。スポット形状の傾き方向が異なると、網点パターンが同じであってもスポット領域同士の重なり部分の面積が異なる場合がある。そして、スポット領域同士の重なり部分の面積が異なると、再現される画像濃度は異なる。そのため、上記特許文献１に記載の技術では、出力画像に濃度ムラが発生してしまう場合がある。
そこで、本発明は、スポット形状の傾き方向によらずに出力画像の濃度ムラが抑制された画像を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置の一態様は、画像形成装置が画像の形成を行うための画像データを生成する画像処理装置であって、第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、前記第一の網点パターンに対し、前記画像形成装置における主走査方向に対応する第一方向および前記第一方向に直交する第二方向のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持する保持手段と、前記第一のディザマトリクスと前記第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度で選択してハーフトーン処理し、所定の範囲において、前記第一の網点パターンと前記第二の網点パターンとが同じ割合で混在する前記画像データを生成する第一の処理手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、スポット形状の傾き方向によらずに出力画像の濃度ムラが抑制された画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一の実施形態における画像形成システムの構成例を示す図
【図２】網点パターンおよびスポット形状の一例を示す図
【図３】第一の実施形態における網点パターンおよびスポット形状を示す図
【図４】第一の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図
【図５】画像処理装置のハードウェア構成例を示す図
【図６】第二の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図
【図７】第二の実施形態におけるハーフトーン処理手順を示すフローチャート
【図８】第三の実施形態における網点パターンを示す図
【図９】第四の実施形態における網点パターンを示す図
【図１０】第一の網点パターンと第二の網点パターンの配置を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正または変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
（第一の実施形態）
図１は、第一の実施形態における画像形成システムの構成例を示す図である。
画像形成システム１０は、画像処理装置２０と、画像形成装置３０とを備える。画像処理装置２０と画像形成装置３０とは、無線通信等のインターフェースまたは回路によって接続されている。画像処理装置２０は、入力画像データを画像形成装置３０に出力する画像データに変換する。画像形成装置３０は、画像処理装置２０から入力した画像データに基づいて、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成する。
なお、画像処理装置２０は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータにインストールされたプリンタドライバによって実施され得る。その場合、以下に説明する画像処理装置２０の各部は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現される。また、別の構成としては、例えば、画像形成装置３０が画像処理装置２０を含む構成としてもよい。
【０００９】
（画像形成装置３０）
先ず、画像形成装置３０の構成について具体的に説明する。
画像形成装置３０は、画像形成部３１０ａ〜３１０ｄ、二次転写部３２０、定着部３３０および中間転写ベルトクリーニング部３４０を備える。画像形成部３１０ａ〜３１０ｄ、二次転写部３２０および中間転写ベルトクリーニング部３４０は、矢印Ｒ１方向に移動する中間転写ベルト３５０に沿って配置されている。また、定着部３３０は、矢印Ｒ２方向に移動する記憶媒体Ｐに沿って、二次転写部３２０の下流側に配置されている。
画像形成部３１０ａ〜３１０ｄは、各色トナーを使用してそれぞれの感光体ドラム上にトナー像を形成し、中間転写ベルト３５０に一次転写するものである。画像形成装置３０により用いられるトナーは、一般に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色である。本実施形態では、画像形成部３１０ａはＫトナー、画像形成部３１０ｂはＣトナー、画像形成部３１０ｃはＭトナー、画像形成部３１０ｄはＹトナーを使用する。なお、画像形成部および使用する色は４種類に限らない。例えば、淡トナーやクリアトナーがあってもよい。また、各色の画像形成部の配置の順番も本実施形態に限定されるものではなく、任意であってよい。
【００１０】
画像形成部３１０ａは、感光体ドラム３１１ａ、帯電部３１２ａ、露光部３１３ａ、現像部３１４ａ、一次転写部３１５ａ、クリーニング部３１６ａを有する。なお、画像形成部３１０ｂ、３１０ｃおよび３１０ｄは画像形成部３１０ａと同様の構成を有するため、以下では画像形成部３１０ａの構成についてのみ説明する。
感光体ドラム３１１ａは、外周面に帯電極性が負極性である有機光導電体層を有し、矢印Ｒ３方向に回転する。帯電部３１２ａは、負極性の電圧が印加され、感光体ドラム３１１ａの表面に帯電粒子を照射することにより、感光体ドラム３１１ａの表面を一様な負極性の電位に帯電する。
【００１１】
露光部３１３ａは、画像処理装置２０から供給される画像データに基づいて、感光体ドラム３１１ａ上に光ビームを出射し、感光体表面を露光することにより、当該感光体表面に静電潜像を形成する。ここで、露光部３１３ａは、複数階調の露光信号を出力可能な形態である。つまり、露光部３１３ａは、画像データに応じて露光強度を制御（強度変調）可能である。なお、露光部３１３ａは、画像データに応じて発光の時間長を制御（パルス幅変調）する方式であってもよい。現像部３１４ａは、略等速度で回転する現像ローラーを用いて、負極性に帯電させたトナーを静電潜像が形成された感光体ドラム３１１ａへ供給する。負極性に帯電させたトナーは、現像特性に応じて感光体ドラム３１１ａ上の静電潜像に付着する。一次転写部３１５ａは、正極性の電荷が印加されており、負極性に帯電している感光体ドラム３１１ａ上に担持されたトナー像を、矢印Ｒ１方向に移動する中間転写ベルト３５０へ一次転写する。
【００１２】
クリーニング部３１６ａは、一次転写部３１５ａを通過した感光体ドラム３１１ａ上に残留した残トナーを除去する。カラー画像を形成する場合、各色の画像形成部３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄは、上記の帯電、露光、現像、一時転写、クリーニングの各工程を所定の時間ずつタイミングをずらして実行する。その結果、中間転写ベルト３５０上には、４色のトナー像が重なった画像が形成される。二次転写部３２０は、中間転写ベルト３５０に担持されたトナー像を、矢印Ｒ２方向に移動する記録媒体Ｐへ二次転写する。定着部３３０は、トナー像が二次転写された記録媒体Ｐに加圧加熱などの処理を施し、画像を定着させる。中間転写ベルトクリーニング部３４０は、二次転写部３２０を通過した中間転写ベルト３５０上に残留した残トナーを除去する。以上により、画像形成装置３０における電子写真方式を用いた画像形成が完了する。
なお、画像形成装置３０において、画像形成部３１０ａ〜３１０ｄはそれぞれ同様の構成を有するため、それぞれを区別しない場合には単に画像形成部３１０として説明する。また、画像形成部３１０を構成する各部についても同様である。
【００１３】
本実施形態の画像形成装置３０は、ＬＥＤ露光方式やレーザ露光方式により感光体ドラム３１１表面に露光処理を行う。ＬＥＤ露光方式では、露光部３１３は、感光体ドラム３１１の長手方向に配置された発光素子である複数のＬＥＤ素子と、ＬＥＤ素子から出射される光を感光ドラム上に集光するレンズとを備える。レーザ露光方式では、露光部３１３は、発光素子である半導体レーザによりレーザ光を出射する光源部や、光源部からのレーザ光をポリゴンミラーにより偏向走査する偏向走査部を備える。さらに、レーザ露光方式では、露光部３１３は、光源部からのレーザ光を偏向走査部に導き、且つ偏向走査部によって偏向走査されたレーザ光を像保持体上に結像する複数のレンズを備える。
【００１４】
このような画像形成装置３０においては、感光体ドラム３１１表面に結像される光強度分布（スポット形状）は、円形あるいは楕円形となる。スポット形状が楕円形である場合、各スポット領域の長軸方向は同方向であることが好ましい。しかしながら、画像形成装置３０を構成する部品や支持体などの製造誤差および組み立て誤差によりスポット形状が変形し、スポット領域の歪み方向（スポット形状の傾き方向）が感光体ドラム３１１上の軸方向における位置毎に相違する場合がある。そして、このように各スポット形状の傾きが感光体ドラム３１１上の位置毎に相違すると、各スポット形状の傾きが同方向である場合と比較して、画像形成装置３０の出力画像に濃度ムラが発生してしまう。所定の網点パターンを有する多数の網点により擬似的な中間調を表現するためのディザマトリクスを用いたハーフトーン処理を行う場合、上記の濃度ムラが顕在化する。以下、この点について説明する。
【００１５】
図２は、所定のディザマトリクス（第一のディザマトリクス）のみを用いてハーフトーン処理を行った場合のスポット領域の様子を示す概念図である。図２において、上段は所定の階調を示す網点パターン、下段は上段の網点パターンを有する網点を構成する各画素に対応するスポット形状を示している。図２に示す１つのマス４０１は１つの画素に対応し、斜線部４０２は点灯画素（ドットが形成された画素）を示している。複数（図２では３つ）の連結した点灯画素４０２の集まりにより網点が形成されている。図２に示す網点パターンは、第一のディザマトリクスを用いたハーフトーン処理によって形成される第一の網点パターンである。この図２に示すように、第一のディザマトリクスのみを用いたハーフトーン処理では、第一の網点パターンを有する複数の網点を等間隔に形成することで、各網点の面積や間隔に応じた擬似的な中間階調が表現される。
【００１６】
図２に示すスポット形状は、感光体ドラム３１１の中央部を軸として、感光体ドラム３１１の両端部（左端部および右端部）において線対称である。主走査方向に対応する第一方向（ｘ方向）に連続する２つの点灯画素４０２Ａ、４０２Ｂは、同一走査で連続して光照射されるため、点灯画素４０２Ａ、４０２Ｂにそれぞれ対応するスポット領域は合成されて図中実線の楕円４０３で示すスポット形状となる。また、点灯画素４０２Ｃに対応するスポット形状は、単独で図中破線の楕円４０４で示すようになる。図２からも明らかなように、スポット形状の傾きが異なると、網点パターンが同じであってもスポット領域同士の重なり部分の面積は変化する。スポット領域同士の重なり部分の面積が広いほど、出力画像の濃度は濃く再現される傾向がある。したがって、スポット領域同士の重なり部分の面積の変化は、濃度ムラを生じさせる原因となる。図２においては、感光体ドラム３１１の左端部では重なり部分の面積が広いため濃度が高く、感光体ドラム３１１の右端部では重なり部分の面積が狭いため濃度が低くなる。このように、出力画像に濃度ムラが生じてしまう。
【００１７】
そこで、本実施形態では、画像処理装置２０は、感光体ドラム３１１上の位置毎にスポット形状の傾きが異なる場合であっても、出力画像の濃度ムラが抑制されるようなディザマトリクスを用いてハーフトーン処理を行う。具体的には、画像処理装置２０は、第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持する。ここで、第二の網点パターンは、第一の網点パターンの網点に対し、第一方向（ｘ方向）および第一方向に直交する第二方向（ｙ方向）のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある網点からなるパターンである。そして、画像処理装置２０は、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度（または略同頻度）で選択してハーフトーン処理する。このとき、画像処理装置２０は、第一方向（ｘ方向）および第二方向（ｙ方向）において、第一の網点パターンと第二の網点パターンとが同じ割合（または略同じ割合）で混在する画像データを生成する。
【００１８】
図３は、第一の網点パターンと第二の網点パターンとを混在させて形成するハーフトーン処理を行った場合のスポット領域の様子を示す概念図である。図３において、上段は所定の階調を示す網点パターン、下段は上段の網点パターンを有する網点を構成する各画素に対応するスポット形状を示している。この図３は、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとを、一定周期で交互に選択してハーフトーン処理した結果である。そのため、第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとは、ｘ方向において交互に同数形成されている。また、図３においては、第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとは、ｙ方向においても交互に同数形成されている。なお、第二の網点パターン４０５Ｂは、第一の網点パターンの網点に対し、ｙ方向の軸を対称軸とした鏡像関係にある網点からなるパターンである。
【００１９】
この場合、感光体ドラム３１１の左端部の領域内には、重なり部分の面積が広く濃度が高くなるスポット領域４０６Ａと、重なり部分の面積が狭く濃度が低くなるスポット領域４０６Ｂとが同数存在する。そのため、この左端部では、濃度の高い部分と濃度の低い部分とが互いに相殺し、ある程度広域の平均濃度は目標値から変化しない。感光体ドラム３１１の右端部の領域でも同様に、濃度が低くなるスポット領域４０６Ｃと、濃度が高くなるスポット領域４０６Ｄとが同数存在する。そのため、この右端部においても、濃度の高い部分と濃度の低い部分とが互いに相殺し、ある程度広域の平均濃度は目標値から変化しない。
【００２０】
スポット領域４０６Ａと４０６Ｃとは、共に網点パターン４０５Ａに対応するスポット領域である。しかしながら、感光体ドラム３１１上の位置によって各スポット形状の傾きが異なるため、左端部に存在するスポット領域４０６Ａと右端部に存在するスポット領域４０６Ｃとは濃度が異なる。左端部では、スポット形状の傾き方向と同じ方向に隣接する点灯画素が存在するため濃度が高くなり、右端部では、スポット形状の傾き方向と同じ方向に隣接する点灯画素が存在しないため濃度が低くなる。同様に、スポット領域４０６Ｂと４０６Ｄとは、共に網点パターン４０５Ｂに対応するスポット領域であるが、左端部では濃度が低くなり、右端部では濃度が高くなる。このように、単一の網点パターンに着目した場合にはｘ方向において濃度変化があるものの、周囲の複数の網点パターンが濃度変化をキャンセルし合うため、ある程度広域の領域毎の平均濃度を一定に保つことができる。
【００２１】
なお、感光体ドラム３１１の中央部では、スポット形状の傾きはなく、この中央部に存在する第一の網点パターンに対応するスポット領域４０６Ｅと、第二の網点パターンに対応するスポット領域４０６Ｆとの濃度は略等しい。つまり、感光体ドラム３１１上の位置毎にスポット形状の傾きが異なる場合であっても濃度ムラを抑制し、画像濃度の均一化を図ることができる。なお、第二の網点パターンの網点は、第一の網点パターンの網点に対し、ｘ方向の軸を対称軸とした鏡像関係にあっても同様の効果が得られる。このように、上記のような２つのディザマトリクスを同頻度で選択するハーフトーン処理は、画像の濃度ムラを補正する補正処理とも言える。
【００２２】
（画像処理装置２０）
次に、上記のハーフトーン処理を実行する画像処理装置２０の構成について具体的に説明する。図４は、画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。画像処理装置２０は、画像入力部２０１と、色分解処理部２０２と、ガンマ補正部２０３と、ハーフトーン処理部２０４と、露光制御部２０５と、を備える。また、画像処理装置２０は、色分解テーブル記憶部２０６と、濃度補正テーブル記憶部２０７と、ディザマトリクス記憶部２０８と、をさらに備える。
画像入力部２０１は、外部装置から多値の入力画像データ（例えば、ＲＧＢ各８ｂｉｔ）を入力し、当該入力画像データを色分解処理部２０２に出力する。色分解処理部２０２は、色分解テーブル記憶部２０６に記憶された色分解テーブルを参照して、画像入力部２０１から入力した入力画像データを、ＣＭＹＫ各８ｂｉｔの画像データに変更する。なお、本実施形態では、入力画像データとしてＲＧＢデータを入力する場合について説明するが、外部装置から直接ＣＭＹＫ各色に対応する画像データを入力してもよい。この場合には、色分解処理部２０２による色変換処理を行う必要はない。
【００２３】
ガンマ補正部２０３は、濃度補正テーブル記憶部２０７に記憶された濃度補正テーブルを参照して、色分解処理部２０２が出力したＣＭＹＫ各色の画像データに対してガンマ補正処理を行い、ＣＭＹＫ色のガンマ補正済み画像データに変換する。
ハーフトーン処理部２０４は、ＣＭＹＫ各色８ｂｉｔのガンマ補正済み画像データに対して、ディザ法によるハーフトーン処理を行い、例えばＣＭＹＫ各色４ｂｉｔの画像データに変換して露光制御部２０７に出力する。ハーフトーン処理部２０４は、ディザマトリクス記憶部２０８に記憶されたディザマトリクスに基づいて、ハーフトーン処理を行う。ディザマトリクス記憶部２０８は、上述した第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとを記憶する。つまり、ディザマトリクス記憶部２０８は、第一の網点パターンに対応する第一のディザマトリクスと、第一の網点パターンの網点に対しｙ方向の軸を対称軸とした鏡像関係にある網点からなる第二の網点パターンに対応する第二のディザマトリクスとを保持する。
【００２４】
そして、ハーフトーン処理部２０４は、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度で選択してハーフトーン処理を行う補正処理を実施する。このとき、ハーフトーン処理部２０４は、ｘ方向およびｙ方向において、それぞれ第一の網点パターンと第二の網点パターンが同じ割合で混在する画像データを生成する。具体的には、ハーフトーン処理部２０４は、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとを一定周期で交互に選択してハーフトーン処理することで、第一の網点パターンと第二の網点パターンとの形成頻度が同等または略同等となるようにする。
【００２５】
（画像処理装置２０のハードウェア構成）
図５は、画像処理装置２０のハードウェア構成の一例である。画像処理装置２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、外部メモリ２４と、入力部２５と、表示部２６と、通信Ｉ／Ｆ２７と、システムバス２８とを備える。ＣＰＵ２１は、画像処理装置２０における動作を統括的に制御するものであり、システムバス２８を介して、各構成部（２２〜２７）を制御する。ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が処理を実行するために必要なプログラムを記憶する不揮発性メモリである。なお、上記プログラムは、外部メモリ２４や着脱可能な記憶媒体（不図示）に記憶されていてもよい。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の主メモリやワークエリアとして機能する。すなわち、ＣＰＵ２１は、処理の実行に際してＲＯＭ２２から必要なプログラムをＲＡＭ２３にロードし、そのプログラムを実行することにより各種の機能動作を実現することができる。
【００２６】
外部メモリ２４は、ＣＰＵ２１がプログラムを用いた処理を行う際に必要な各種データや各種情報を記憶している。また、外部メモリ２４には、ＣＰＵ２１がプログラムを用いた処理を行うことにより得られた各種データや各種情報が記憶される。この外部メモリ２４は、上述した色分解テーブル記憶部２０６、濃度補正テーブル記憶部２０７およびディザマトリクス記憶部２０８を含む。入力部２５は、キーボードやマウス等のポインティングデバイスにより構成され、オペレータが入力部２５を介して画像処理装置２０に指示を与えることができるようになっている。
表示部２６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のモニタにより構成される。通信Ｉ／Ｆ２７は、外部装置（ここでは、画像形成装置３０）と通信するためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ２７は、例えば無線通信インターフェース等である。システムバス２８は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、外部メモリ２４、入力部２５、表示部２６および通信Ｉ／Ｆ２７を通信可能に接続する。図４に示す画像処理装置２０の各部の機能は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に記憶されたプログラムを実行することで実現され得る。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、画像処理装置２０は、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとをそれぞれ同頻度で選択してハーフトーン処理する。このとき、画像処理装置２０は、所定の範囲において、第一の網点パターンと第二の網点パターンとが同じ割合で混在する画像データを生成する。第一の実施形態では、第一の網点パターンと第二の網点パターンとを、第一方向および第二方向において千鳥状に交互に混在させた画像データを生成する。したがって、感光体ドラム３１１上の位置毎にスポット形状の傾きが異なる場合であっても、画像形成装置３０の出力画像の濃度ムラを抑制することができる。また、画像処理装置２０は、ハーフトーン処理に用いるディザマトリクスを切り替えるだけで濃度ムラを補正する補正処理を行うことができるため、複雑な処理を必要とすることなく、簡易に画像形成装置３０にて高品位な画像を形成することができる。
【００２８】
また、ハーフトーン処理においては、画像処理装置２０は、第一方向において、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとを一定周期で交互に選択する。これにより、スポット形状が傾いている場合に濃度が高く再現される網点パターンと、濃度が低く再現される網点パターンとを第一方向に同数形成することができ、適切に濃度の変動を相殺することができる。したがって、画像濃度の均一化を図ることができる。さらに、第二方向においても、第一の網点パターンと第二の網点パターンとを混在させて形成するので、より適切に画像濃度の均一化を図ることができる。
また、第一の網点パターンと第二の網点パターンの配置は、千鳥状に混在させる例を説明したが、ある程度広域の範囲において第一の網点パターンと第二の網点パターンとが同じ割合で繰り返し配置され混在する限りにおいて、ここで例示したものに限定されない。
【００２９】
図１０は、第一の網点パターンと第二の網点パターンの配置を示す図である。「１」は第一の網点パターンを、「２」は第二の網点パターンを示す。図１０（ａ）は、第一方向においてのみ第一の網点パターンと第二の網点パターンを交互に配置している。図１０（ｂ）は、第二方向においてのみ第一の網点パターンと第二の網点パターンを交互に配置している。このように、第一方向および第二方向のいずれか１つの方向に、網点が鏡像関係にある網点パターンを交互に配置する方法でも、同様の効果を得られる。
また、必ずしも第一の網点パターンと第二の網点パターンを交互に繰り返し配置する方法に限らない。図１０（ｃ）は、第一の網点パターンと第二の網点パターンを２つずつ繰り返し配置している。このように第一方向および第二方向（あるいはどちらか片方の方向）に網点周期の所定数倍（図１０（ｃ）では２倍）の周期で交互に配置してもよい。この場合、紙面上での異なる網点パターンの繰返し周期は、人間の視覚感度が低く網点パターンの繰返しを知覚できない程度に短いことが望ましい。
【００３０】
以上の通り、スポット形状が異なるために生じる濃度ムラを低減するために、感光体ドラムにおける画像の大きさに対して比較的小さい所定の範囲において異なる網点パターンが混在するように配置したハーフトーン画像データを生成する。所定の範囲とは、人間の視覚感度特性に基づいて決められる。少なくともスポット形状が異なる領域において、網点の方向が特定の網点パターンだけにならないように、どちらの領域にも複数の方向の網点を持つ網点パターンを混在させる。従って例えば、第一の網点パターンと第二の網点パターンとを、周期性を持たないランダムな配置により混在させてもよい。なお、副走査方向に対応する第二方向は、感光体ドラムの搬送速度ムラや紙の搬送速度ムラによる濃度ムラが生じることがある。このような場合は、副走査方向には異なる網点パターンを混在させることで、副走査方向の濃度ムラと干渉してしまうことがある。そこで、図１０（ａ）に示すように第一方向においてのみ交互に選択して配置するあるいは、副走査方向の濃度ムラとは干渉しない周期で混在させることで、この弊害を回避することができる。
【００３１】
さらに、第一の網点パターンは、第一方向に対して傾斜する第三方向に隣接する点灯画素を、第二の網点パターンと比較して多く有する網点パターンとする。また、第二の網点パターンは、第三方向に対して第一方向および第二方向のいずれか一方の軸を対称軸とした鏡像関係にある第四方向に隣接する点灯画素を、第一の網点パターンと比較して多く有する網点パターンとする。このように、スポット領域に歪みが発生した場合、スポット形状の傾斜方向が第三方向または第四方向となることに着目し、２つの網点パターンを設定する。したがって、より適切に画像濃度の均一化を図ることができる。
なお、上記実施形態においては、図３に示すように、スポット形状が、感光体ドラム３１１の中央部を軸として感光体ドラム３１１の両端部において線対称である場合について説明したが、図３に示す形状だけに限るものではない。感光体ドラム状で互いに対称なスポット形状が存在する場合、スポット形状の対称軸と同じ軸で互いに網点が鏡像関係にある複数の網点パターンを用いることで同様の効果が得られる。
【００３２】
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。
上述した第一の実施形態では、濃度ムラの発生の有無にかかわらず補正処理を実施する場合について説明した。第二の実施形態では、補正処理の要否を判断し、補正処理が必要であると判断された場合にのみ補正処理を実施するようにする。
スポット形状の傾きが無い（あるいは小さい）場合には、出力画像の濃度ムラは発生しない（あるいは少ない）。そのため、図３に示すように２つの網点パターンを混在させて形成する必要がない。そこで、本実施形態では、画像処理装置２０は、出力画像の濃度情報を取得し、取得した濃度情報に基づいて補正処理の要否を判断する。具体的には、画像処理装置２０は、濃度情報に基づいて、出力画像の濃度ムラが発生しているか否かを判断し、濃度ムラが発生していると判断した場合に、図３に示すように２つの網点パターンを混在させて形成する必要があると判断して補正処理を実施する。一方画像処理装置２０は、濃度ムラが発生していないと判断した場合には、補正処理が不要であると判断して、図２に示すように１つの網点パターンのみを形成するよう、第一または第二のディザマトリクスのみを選択してハーフトーン処理を行う。
【００３３】
図６は、第二の実施形態における画像処理装置２０の構成例を示す図である。この図６において、上述した第一の実施形態における画像処理装置２０と同様の構成を有する部分には図４と同一符号を付し、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。
濃度ムラ検知部２０９は、出力画像の濃度情報を検知し、出力画像の濃度ムラに関する濃度ムラ情報を補正指示部２１０に出力する。補正指示部２１０は、濃度ムラ検知部２０９により出力された濃度ムラ情報に基づいて補正処理の要否を判断し、補正処理が必要であると判断した場合にはハーフトーン処理部２０４に対して補正指示を出力する。ハーフトーン処理部２０４は、補正指示部２１０から補正指示が入力された場合にのみ補正処理を実施し、補正指示が入力されない場合には補正処理を実施しない。
【００３４】
図７は、画像処理装置２０が実行するハーフトーン処理手順を示すフローチャートである。図７に示される処理は、図５に示すＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２もしくは外部メモリ２４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現され得る。
まずＳ１において、濃度ムラ検知部２０９は、出力画像の濃度ムラを検知する。濃度ムラ検知部２０９は、濃度検知センサを用いて中間転写ベルト３５０上のトナー像を計測することで濃度情報を検知し、検知した濃度情報に基づいて濃度ムラを検知することができる。なお、濃度ムラ検知部２０９は、リーダー等を用いて出力画像を読み取ることで濃度ムラを検知してもよいし、ユーザが出力画像を目視により評価した結果を操作パネル等のユーザインタフェースを介して取得することで濃度ムラを検知してもよい。
【００３５】
Ｓ２では、補正指示部２１０は、補正処理の要否を判断する。具体的には、補正指示部２１０は、濃度ムラ検知部２０９から出力される濃度ムラ情報を取得し、濃度ムラ強度（濃度ムラの度合い）を算出する。濃度ムラ強度は、例えば濃度ヒストグラムや濃度の標準偏差をもとに算出することができる。なお、補正指示部２１０は、ユーザが出力画像を目視により評価した濃度ムラ強度を、ユーザインタフェースを介して直接取得してもよい。そして、補正指示部２１０は、濃度ムラ強度が予め定められた閾値よりも高いか否かを判断し、閾値よりも高い場合には、濃度ムラが発生しており補正処理が必要であると判断してＳ３に移行する。一方、補正指示部２１０は、濃度ムラ強度が上記閾値以下である場合には、濃度ムラが発生しておらず補正処理は不要であると判断してＳ４に移行する。
【００３６】
Ｓ３では、ハーフトーン処理部２０４は、２つの網点パターンを混在させて形成するハーフトーン処理（補正処理）を実施する。つまり、ハーフトーン処理部２０４は、図３に示すように、第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとがｘ方向およびｙ方向に交互に形成されるように、第一および第二のディザマトリクスを同頻度で選択してハーフトーン処理する。Ｓ４では、ハーフトーン処理部２０４は、１つの網点パターンのみを形成するハーフトーン処理を実施する（補正処理を実施しない）。つまり、ハーフトーン処理部２０４は、図２に示すように、第一の網点パターンのみが等間隔で形成されるように、第一のディザマトリクスのみを選択してハーフトーン処理を実施する。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、画像処理装置２０は、補正処理の要否を判断し、補正処理が必要であると判断された場合にのみ補正処理を実施する。このように、不必要に補正処理を実施することを防止し、補正処理を実施することによる画質弊害を防止することができる。さらに、画像処理装置２０は、補正処理が不要であると判断した場合、補正処理を行わず、１つの網点パターン（例えば、第一の網点パターン）のみを形成するハーフトーン処理を実施する。したがって、画像処理装置２０は、補正処理が不要である場合には、簡易なハーフトーン処理により適切に画像形成装置３０が画像形成するための画像データを生成することができる。なお、本実施形態においては、補正処理が不要である場合、第一のディザマトリクスのみを選択してハーフトーン処理する場合について説明したが、第二のディザマトリクスのみを選択してハーフトーン処理してもよい。
【００３８】
また、例えば出力画像が模様の繰り返し周期の長いテクスチャ画像などである場合、濃度ムラが発生していないにもかかわらず２つの網点パターンを交互に形成する補正処理を実施すると、画質弊害が視認されやすくなるおそれがある。これに対して本実施形態では、画像処理装置２０は、画像形成装置３０によって形成される出力画像の濃度情報を取得し、取得された濃度情報に基づいて補正処理の要否を判断する。つまり、画像処理装置２０は、出力画像に濃度ムラが発生していると判断した場合にのみ、補正処理を実施する。このように、出力画像の濃度ムラの発生の有無に応じてハーフトーン処理を切り替えることができる。したがって、上記のテクスチャなどの画質弊害を抑制しつつ、感光体ドラム３１１上の位置毎にスポット形状の傾きが異なる場合にも出力画像の濃度ムラを適切に抑制することができる。
【００３９】
（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。
上述した第一の実施形態では、補正処理において、第一の網点パターンと第二の網点パターンとを同じ割合で形成する場合について説明した。第三の実施形態では、第一の網点パターンと第二の網点パターンとを、画像内の位置に応じて割合を変化させながら形成する場合について説明する。
図８は、本実施形態の補正処理により形成される網点パターンの一例を示す図である。画像処理装置２０は、ハーフトーン処理において、図８に示すように、画像中央部では第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとを同数形成する。そして、画像処理装置２０は、画像中央部から左端部に近づくにつれて第一の網点パターン４０５Ａを形成する割合を増加させ、左端部では第一の網点パターン４０５Ａのみを形成する。画像処理装置２０は、画像中央部から右端部に近づくにつれて第二の網点パターン４０５Ｂを形成する割合を増加させ、右端部では第二の網点パターン４０５Ｂのみを形成する。つまり、画像処理装置２０は、ｘ方向における位置に応じて第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとの選択頻度を変化させ、ｘ方向の全体で、第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとを同じ割合で混在させる。
【００４０】
このように、画像処理装置２０は、第一方向（ｘ方向）において、感光体ドラム３１１上の左端部から右端部に向かうにつれて第一のディザマトリクスの選択頻度を徐々に高くする。これにより、感光体ドラム３１１の中央部を軸として、図２および図３に示すように感光体ドラム３１１の両端部においてスポット形状が線対称となっている場合、画像濃度を均一化し濃度ムラを効果的に抑制することができる。さらに本実施形態では、感光体ドラム３１１上の左端部と右端部それぞれで、スポット形状の傾斜方向と点灯画素の隣接方向を同じにしている。そのため、画像形成装置３０は、スポット領域同士の重なり部分の面積が広くなる網点パターンを形成することができる。つまり、画像形成装置３０は、第一方向（ｘ方向）において、濃く再現される網点パターンを全体的に形成することができ、安定した網点形成が可能となる。
【００４１】
なお、上記実施形態においては、図８に示すように、ｘ方向において、感光体ドラム３１１上の左端部から右端部に向かうにつれて第一のディザマトリクスの選択頻度を高くする場合について説明した。しかしながら、ディザマトリクスの選択頻度の変化方法は図８に示す方法に限定されない。画像処理装置２０は、第一方向において、第一および第二のディザマトリクスの選択頻度を変化させて、第一方向において、第一の網点パターンと第二の網点パターンとが同じ割合で混在する画像データを生成できればよい。例えば、画像処理装置２０は、感光体ドラム３１１上の中央部における所定範囲において、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとの選択頻度を同頻度としてもよい。この場合、上記所定範囲外において第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとの選択頻度を徐変させることで、ｘ方向において、第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとが同じ割合で混在する画像データを生成するようにする。
【００４２】
（第四の実施形態）
次に、本発明の第四の実施形態について説明する。
上述した第二の実施形態では、出力画像の濃度ムラ強度に応じて補正処理の要否を判断する場合について説明した。第四の実施形態では、画像の階調に応じて補正処理の要否を判断する場合について説明する。
図９は、本実施形態の補正処理により形成される網点パターンの一例を示す図である。画像処理装置２０は、画像の階調に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて補正処理の要否を判断する。具体的には、画像処理装置２０は、階調が所定の階調以下であると判断した場合に、補正処理が必要であると判断する。一方、画像処理装置２０は、階調が所定の階調よりも高いと判断した場合には、補正処理は不要であると判断する。
【００４３】
つまり、画像処理装置２０は、所定の階調よりも濃い階調では、図９の上段に示すように補正処理を行わず、第一の網点パターン４０５Ａのみを形成するハーフトーン処理を実施する。一方、画像処理装置２０は、所定の階調以下である薄い階調では、図９の下段に示すように補正処理を行い、第一の網点パターン４０５Ａと第二の網点パターン４０５Ｂとがｘ方向およびｙ方向に同じ割合で形成されるようにハーフトーン処理する。このように、本実施形態では、入力画像の階調に応じて補正処理の要否を判断し、補正処理が必要であると判断された場合にのみ補正処理を実施する。このように、不必要に補正処理を実施することを防止することができる。
また、画像処理装置２０は、画像の階調が所定の階調以下である場合に補正処理が必要であると判断する。したがって、スポット形状の傾きの違いに起因する濃度ムラが顕在化しやすい階調において、適切に濃度ムラの発生を抑制することができる。
なお、図９では、画像処理装置２０は、補正処理として、上述した第三の実施形態と同様の補正処理を実施する場合について示している。ただし、画像処理装置２０は、補正処理として、上述した第一の実施形態と同様の補正処理を実施してもよい。
【００４４】
（変形例）
なお、画像処理装置２０は、入力画像の周波数成分を取得し、取得された周波数成分に基づいて補正処理の要否判断を行うようにしてもよい。入力画像が網点パターンの反転周期（第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとの選択の周期）に近い周波数成分を含む場合、干渉によるモアレの発生が懸念される。そこで、画像処理装置２０は、入力画像が、第一のディザマトリクスと第二のディザマトリクスとの選択の周期と同等の周波数成分を一定以上含むと判断した場合、補正処理は不要であると判断するようにしてもよい。例えば、第一の網点パターンに対応するセル内の平均濃度と、第二の網点パターンに対応するセル内の平均濃度との差分が所定閾値以上である場合に、補正処理を行わないようにする。これにより、画像形成装置３０は、上記の干渉によるモアレの発生を抑制し、高品位な画像を形成することができる。
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…画像形成システム、２０…画像処理装置、２０１…画像取得部、２０２…色分解処理部、２０３…ガンマ補正部、２０４…ハーフトーン処理部、２０５…露光制御部、２０６…色分解テーブル記憶部、２０７…濃度補正テーブル記憶部、２０８…ディザマトリクス記憶部、３０…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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