画像処理方法、画像処理装置
【課題】隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差の抑制を可能とする技術を提供する。
【解決手段】網点を形成する第１のセル、第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および第１のセルに対して第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、第１のセルの幾何重心と第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が基準線と交差してなす第２の角度とスクリーン角との差分が小さいスーパーセルを用いて画像処理を行う。
【解決手段】網点を形成する第１のセル、第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および第１のセルに対して第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、第１のセルの幾何重心と第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が基準線と交差してなす第２の角度とスクリーン角との差分が小さいスーパーセルを用いて画像処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、それぞれが階調に応じた大きさの網点を形成する複数のセルで構成されたスーパーセルを用いて画像処理を行う画像処理方法および画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次元的に敷き詰められた複数のセル（網点セル）を用いて、画像の階調を再現する画像処理技術が知られている。各セルは二次元的に敷き詰められた複数の画素から構成されており、これらの画素が示す階調値に応じた大きさの網点を形成する。そして、このような網点を各セルが形成することにより、画像の濃淡が表現されて、画像の階調が再現される。
【０００３】
また、複数のセルを二次元的に敷き詰めるにあたっては、所定のスクリーン角を持たせて、これらのセルを配列することが一般的に行なわれている。具体的には、二次元を構成するｘ−ｙ平面内において、ｘ方向に隣接するセル同士をｙ方向に画素単位でずらすことで、スクリーン角を持たせたセルの配列が実現される。ただし、このような手法は、画素単位でセルをずらすことでセルの配列方向に角度を持たせるものであるため、このセル配列方向を所望のスクリーン角に一致させることには限界があった。
【０００４】
このような問題に対しては、特許文献１で指摘されているように、セルのサイズ（すなわち、セルを構成する画素数）を大きくすることで対応することは可能であるが、その引き換えとして画質が粗くなってしまうという別の問題が発生する。そこで、特許文献１や２では、複数のセルで構成されたスーパーセル単位で画像処理を行うことで、これらの問題の解決が図られている。つまり、特許文献１、２に記載されているように、このような構成では、スーパーセルの各セルにより形成される比較的細かい網点を所定の配列方向に並んで形成することで、細かな画質を維持しつつ、複数の網点の配列方向をスクリーン角に近づけることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０６７３０４号公報
【特許文献２】特許第３４８１４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スーパーセルを用いた場合であっても、網点の配列方向をスクリーン角と完全に一致させることは困難であり、これらの間には量子化誤差と称される誤差が生じる。そして、このような誤差は、隣接するスーパーセルの境界において次のような問題を引き起こす場合があった。つまり、各スーパーセルでの網点の配列方向がスクリーン角に一致していないために、一のスーパーセルにおける複数の網点の配列と、このスーパーセルに隣接する他のスーパーセルにおける複数の網点の配列とが繋がらず、これらのスーパーセルの境界において網点の配列に段差が生じるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差の抑制を可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる画像処理方法は、上記目的を達成するために、網点を形成する第１のセル、第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および第１のセルに対して第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、第１のセルの幾何重心と第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が前記基準線と交差してなす第２の角度とスクリーン角との差分が小さいスーパーセルを用いて画像処理を行うことを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかる画像処理装置は、網点を形成する第１のセル、第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および第１のセルに対して第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、第１のセルの幾何重心と第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が基準線と交差してなす第２の角度とスクリーン角との差分が小さいスーパーセルを記憶する記憶部と、スーパーセルを用いて画像処理を行う画像処理部と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明（画像処理方法、画像処理装置）のスーパーセルでは、第１・第２・第３のセルが配設されている。そして、第１のセルと第２のセルの幾何重心を結ぶ第１の直線とスクリーン角を有する直線の成す第１の角度よりも、第１のセルから第３のセルと第２のセルの幾何重心を結ぶ第２の直線とスクリーン角を有する直線の成す第２の角度が小さい。このようなスーパーセルを用いた場合、各スーパーセルでの網点の配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差の抑制を図ることができる。
【００１１】
このとき、第１のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンと、第３のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンとが異なるように構成しても良い。これによって、スーパーセルにおける網点の配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差をより効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の画像処理技術を適用可能な画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】隣接するスーパーセルの境界で発生する段差を模式的に表した図。
【図４】スーパーセルのサイズの調整処理を説明する説明図。
【図５】サイズ調整前のスーパーセルを示す図。
【図６】図５のスーパーセルを構成する複数のセルの詳細を示す図。
【図７】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図８】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図９】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１０】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１１】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１２】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１３】サイズ調整前と後のそれぞれで実際に形成した画像を比較した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明にかかる画像処理技術を適用可能な画像形成装置の一実施形態を示す図である。図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣがエンジンコントローラーＥＣに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラーＥＣがエンジン部ＥＧおよびヘッドコントローラーＨＣなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１４】
この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラーＭＣ、エンジンコントローラーＥＣおよびヘッドコントローラーＨＣを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット２、転写ベルトユニット８および給紙ユニット７もハウジング本体３内に配設されている。また、図１においてハウジング本体３内右側には、二次転写ユニット１２、定着ユニット１３およびシート案内部材１５が配設されている。なお、給紙ユニット７は、ハウジング本体３に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット７および転写ベルトユニット８については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１５】
画像形成ユニット２は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。なお、図１においては、画像形成ユニット２の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００１６】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向ＭＤ（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モーターに接続され図中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送される。また、感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８に設けた転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション２Ｋのみを動作させてブラック単色画像を形成する。
【００１７】
帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラーを備えている。この帯電ローラーは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って従動回転する。また、この帯電ローラーは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を所定の表面電位に帯電させる。
【００１８】
ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに平行もしくは略平行となるように、かつ、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行となるように配置されている。ラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに配列された複数の発光素子を備えており、感光体ドラム２１に対向配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に向けて光を照射して該表面に静電潜像を形成する。
【００１９】
現像部２５は、その表面にトナーを担持する現像ローラー２５１を有する。そして、現像ローラー２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラー２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラー２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラー２５１から感光体ドラム２１に移動してその表面に形成された静電潜像が顕像化される。
【００２０】
現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21に搬送された後、転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１に一次転写される。
【００２１】
また、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21の一次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００２２】
転写ベルトユニット８は、駆動ローラー８２と、図１において駆動ローラー８２の左側に配設される従動ローラー８３（ブレード対向ローラー）と、これらのローラーに張架され駆動ローラー８２の回転により図示矢印Ｄ81の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、カートリッジ装着時において各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の一次転写ローラー８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを備えている。これらの一次転写ローラーは、それぞれ一次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。
【００２３】
カラーモード実行時は、図１および図２に示すように全ての一次転写ローラー８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に一次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラー８５Ｙ等に一次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写する。すなわち、カラーモードにおいては、各色の単色トナー像が転写ベルト８１上において互いに重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２４】
さらに、転写ベルトユニット８は、ブラック用一次転写ローラー８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラー８２の上流側に配設された下流ガイドローラー８６を備える。この下流ガイドローラー８６は、一次転写ローラー８５Ｋが画像形成ステーション２Ｋの感光体ドラム２１に当接して形成する一次転写位置ＴＲ1での一次転写ローラー８５Ｋとブラック用感光体ドラム２１（Ｋ）との共通接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。
【００２５】
給紙ユニット７は、シートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラー７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラー７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラー対８０によって給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って、駆動ローラー８２と二次転写ローラー１２１とが当接する二次転写位置ＴＲ2に給紙される。
【００２６】
二次転写ローラー１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、二次転写ローラー駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラー１３１と、この加熱ローラー１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が二次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラー１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラー１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラー１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラー１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラー１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。
【００２７】
前記した駆動ローラー８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ81の方向に循環駆動するとともに、二次転写ローラー１２１のバックアップローラーとしての機能も兼ねている。駆動ローラー８２の周面には、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する二次転写バイアス発生部から二次転写ローラー１２１を介して供給される二次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラー８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、二次転写位置ＴＲ2へシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達されることに起因する画質の劣化を防止することができる。
【００２８】
また、この装置では、ブレード対向ローラー８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラー８３に当接することで、二次転写後に転写ベルト８１に残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラー８３と一体的に構成されている。
【００２９】
なお、この実施形態においては、各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を一体的にカートリッジとしてユニット化している。そして、このカートリッジが装置本体に対し着脱可能に構成されている。また、各カートリッジには、該カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリーがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラーＥＣと各カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各カートリッジに関する情報がエンジンコントローラーＥＣに伝達されるとともに、各メモリー内の情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。
【００３０】
以上が、本発明にかかる画像処理技術を実施可能な画像形成装置の概略構成である。続いて、本発明にかかる画像処理技術の一例について説明する。この画像処理は、主としてメインコントローラーＭＣにより実行される。つまり、メインコントローラーＭＣは、外部から画像信号を受け取ると、画像信号に対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢデータを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫ階調データへ変換する。ここで、入力ＲＧＢ階調データは例えば１画素１色成分あたり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫ階調データも同様に１画素１色成分あたり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。ここで、画素は、エンジン部ＥＧの解像度により、色材（トナー）が紙面上に印刷される最小単位である。
【００３１】
さらに、メインコントローラーＭＣは、階調再現処理を実行する。この階調再現処理は、二次元的に敷き詰められた複数の画素で構成されるセルを用いたものであり、具体的には、セルの各画素に対応付けられた閾値とＣＭＹＫ階調データとを画素毎に比較することで、階調値に応じた大きさの網点をセル毎に形成するものである。ここで、網点とは、１つあるいは複数の画素により形成されて、面積階調を表す単位である。特に、この実施形態では、特許文献２に記載されているような、複数のセルを組み合わせて構成されるスーパーセルを用いて階調再現処理を実行する。
【００３２】
ただし、このようなスーパーセルを用いた階調再現処理では、いわゆる量子化誤差のために、網点の配列方向がスクリーン角に必ずしも一致しない。その結果、上述したように、隣接するスーパーセルＳＣの境界において網点ｄｔの配列Ｄaに段差ｂｐが生じるという問題があった（図３）。
【００３３】
図３は、隣接するスーパーセルの境界で発生する段差を模式的に表した図である。ここで、同図に示すｘ軸は主走査方向に向いており、ｙ軸は副走査方向に向いている。また、本実施形態では、スクリーン角とはｘ軸に対して取られた角度とする。同図に示す例では、ｘ−ｙ面内において二次元的に４つのスーパーセルＳＣが敷き詰められている。また、各スーパーセルＳＣにおいて、斜め破線で示す方向に複数の網点ｄｔが並んでいる。ただし、量子化誤差に起因してこの網点の配列Ｄaはスクリーン角に対して傾いており、その結果、隣接するスーパーセルＳＣの境界においてスーパーセルＳＣの網点の配列Ｄaが連続せず、これらの間でｙ方向に段差ｂｐが生じている。このような段差ｂｐはｙ方向のみならずｘ方向にも発生し得る。そして、このような段差ｂｐは、最終的な画像において、ｙ方向あるいはｘ方向に延びる縞模様として現れてしまう。
【００３４】
このような問題に対応すべく、本実施形態のメインコントローラーＭＣは、スーパーセルＳＣのサイズを調整することで、網点の配列をスクリーン角に近づけて、段差ｂｐの発生を抑制している（図４）。ここで、図４は、スーパーセルのサイズの調整処理を説明する説明図である。同図において、直線Ｌa（第１の直線）は、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ2の幾何重心とを結ぶ仮想直線であり、直線Ｌbは、セルＣＬ2の幾何重心とセルＣＬ3の幾何重心とを結ぶ仮想直線であり、直線Ｌc（第２の直線）は、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ3の幾何重心とを結ぶ仮想直線であり、直線Ｌsは、ｘ軸（基準線）に対してスクリーン角を有する仮想直線である。まず、スーパーセルＳＣのサイズがｘ方向に２セルＣＬ分である場合、すなわち図４のスーパーセルＳＣ1について考えると、この場合、網点ｄｔの配列方向はセルＣＬ1、ＣＬ2の配列方向となるが、これらセルＣＬ1、ＣＬ2の配列Ｌaは、スクリーン角を有する直線Ｌsに対して、比較的大きな角度θαを有する（なお、セルＣＬ1、ＣＬ2の配列Ｌaとｘ軸が交差して成す角が本発明の「第１の角度」に相当する）。一方、スーパーセルＳＣのサイズがｘ方向に６セルＣＬ分である場合、すなわち図４のスーパーセルＳＣ2について考えると、この場合、網点ｄｔの配列方向はセルＣＬ1、ＣＬ3の配列方向となるが、これらセルＣＬ1、ＣＬ3の配列Ｌcは、スクリーン角を有する直線Ｌsに対して、比較的小さな角度θβを有する（なお、セルＣＬ1、ＣＬ3の配列Ｌcとｘ軸が交差して成す角が本発明の「第２の角度」に相当する）。すなわち、スーパーセルＳＣ1に比べてスーパーセルＳＣ2では、網点の配列Ｄa（＝Ｌc）がよりスクリーン角に近づくことがわかる。このように、スーパーセルＳＣのサイズを調整することで、網点の配列Ｄa（＝Ｌc）とスクリーン角を近づけることができる。そこで、この実施形態では、スーパーセルＳＣのサイズを調整することとしたものである。
【００３５】
なお、スーパーセルＳＣのサイズが適切であるか否かは、次のようにして評価することができる。すなわち、注目するセルＣＬ（図４ではセルＣＬ2）から、略スクリーン角だけ傾いて並ぶスーパーセルＳＣ両端のセルＣＬ1、ＣＬ3まで延びる仮想直線をそれぞれＬa、Ｌbとし、仮想直線Ｌaとスクリーン角を有する直線Ｌsとの成す角をθaとし、仮想直線Ｌbとスクリーン角を有する直線Ｌbとの成す角をθbとしたとき、
条件１：｜θa−θb｜＜δ1
条件２：θa＋θb＜δ2
を満たしているかを判断すれば良い。ここで、δ1、δ2は０に近い値である。つまり、条件１を満たしており、｜θa−θb｜が０に近い場合は、網点ｄｔ（セルＣＬ）の配列は直線性が良いことを示し、θa＋θbが０に近い場合は、網点ｄｔ（セルＣＬ）の配列の角度はスクリーン角に近いことを示す。そこで、スーパーセルＳＣの各セルＣＬそれぞれについて、条件１、２が満たされているか否かを判断することで、当該スーパーセルＳＣのサイズが適切であるか否かを評価することができる。
【００３６】
続いて、メインコントローラーＭＣで実際に実行されるより具体的な、スーパーセルＳＣのサイズ調整処理について説明する。図５は、サイズ調整前のスーパーセルを示す図である。また、図６は、図５のスーパーセルを構成する複数のセルの詳細を示す図であり、図６の「ＣＬc」の欄は、図５の中央において太線で境界が示されたセルＣＬcの詳細構成を示しており、図６の「ＣＬa」「ＣＬb」の各欄は、スクリーン角で並んで図５のスーパーセルの両端Ａ、Ｂに位置するセルＣＬa、ＣＬbの詳細構成を示している。なお、図５では、セルを構成する各画素の閾値が併記されている。これらの図から判るように、調整前のスーパーセルＳＣは、画素数、形状および閾値が互いに異なる複数種類のセルから構成されており、メインコントローラーＭＣに内蔵されるメモリーに予め記憶されている。
【００３７】
そして、メインコントローラーＭＣは、図７〜図１２に示す動作を実行して、スーパーセルＳＣのサイズを図６の状態から調整する。図７〜図１２は、スーパーセルのサイズ調整処理を示す図であり、セルＣＬに代えて、各セルＣＬが形成する網点が示されている。このサイズ調整処理では、基点となる基点網点ｄｔ0からｘ方向に延びる直線Ｌ0に対してｙ方向に所定距離範囲内にある探査範囲Ｒdが設定される。そして、この探査範囲Ｒdの中から直線Ｌ0に近接する近接網点ｄｔ1、ｄｔ2、ｄｔ3、ｄｔ4が抽出される。具体的には、例えば、直線Ｌ0から所定距離以内にある網点ｄｔを近接網点として抽出すれば良い。
【００３８】
そして、以下の幅
幅Ｗ1：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ1までの幅、
幅Ｗ2：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ2までの幅、
幅Ｗ3：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ3までの幅、
幅Ｗ4：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ4までの幅
がスーパーセルＳＣのｘ方向への幅の候補として設定される（図８）。
【００３９】
そして、ｘ方向に幅Ｗ1〜Ｗ4を有するスーパーセルＳＣをｘ方向に複数敷き詰めた（タイリングした）場合に、ｘ方向に隣接するスーパーセルＳＣの境界で発生する網点配列Ｄaの段差ｂｐが所定の許容値Δbp以下であるか否かを評価する。幅Ｗ1、Ｗ2、Ｗ4を有するスーパーセルＳＣをタイリングした場合には、隣接するスーパーセルＳＣの境界において、網点の配列Ｄaの間に段差ｂｐが発生している（ｂｐ＞Δbp）。これに対して、幅Ｗ3を有するスーパーセルＳＣをタイリングした場合には、隣接するスーパーセルＳＣの境界において、網点の配列Ｄaの段差ｂｐがほとんど抑えられている（ｂｐ＜Δbp）。そこで、メインコントローラーＭＣは、スーパーセルＳＣのｘ方向への幅をＷ3に設定する。また、メインコントローラーＭＣは、スーパーセルのｙ方向への幅も同様にして設定する。そして、こうしてサイズ調整がされた長方形状のスーパーセルＳＣを用いて、階調再現処理が実行される。
【００４０】
図１３は、サイズ調整前と後のそれぞれで実際に形成した画像を比較した図である。同図上段の「調整前」の欄に示すように、サイズ調整前のスーパーセルＳＣでは、ｙ方向に延びる白い縦縞およびｘ方向に延びる白い横縞が形成画像に現れている。これに対して、同図下段の「調整後」の欄に示すように、サイズ調整後のスーパーセルＳＣでは、これらの縦縞および横縞の発生が抑制されている。
【００４１】
以上のように、この実施形態では、略スクリーン角で並んでスーパーセルＳＣの両端に位置する両端セルＣＬ1、ＣＬ3と、これら両端セルＣＬ1、ＣＬ3の間に位置してセルＣＬに隣接するセルＣＬ2とが、次の関係を具備している。すなわち、図４に示すように、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ2の幾何重心を結ぶ直線Ｌaとスクリーン角を有する仮想直線Ｌsの成す角度θαよりも、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ3の幾何重心を結ぶ仮想直線Ｌcとスクリーン角を有する仮想直線Ｌcの成す角度θβが小さい。このようなスーパーセルＳＣを用いた場合、各スーパーセルＳＣでの網点ｄｔの配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルＳＣの境界において生じる網点配列Ｄaの段差ｂｐの抑制を図ることができる。
【００４２】
換言すれば、この実施形態では、スーパーセルＳＣでの網点の配列Ｄaが量子化誤差によりスクリーン角から外れることで、スーパーセルＳＣの境界で網点の配列Ｄaに段差ｂｐが発生するといった問題を、スーパーセルＳＣのサイズを調整することで抑制することを可能としている。
【００４３】
ちなみに、このような量子化誤差に起因した問題の発生を抑制するにあたっては、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）技術を用いることもで考えられる。ただし、本実施形態では、スーパーセルＳＣのサイズ調整によりかかる問題に効果的に対処することができるため、ＰＷＭを行なうためにＰＷＭ用のモジュール等を設けるには及ばず、その結果、構成の簡素化が可能になるとも言える。
【００４４】
また、上記実施形態では、略スクリーン角で並んでスーパーセルＳＣの両端に位置する両端セルＣＬa、ＣＬbの間で、階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンが互いに異なっている。これによって、スーパーセルＳＣにおける網点ｄｔの配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルＳＣの境界において生じる網点配列Ｄaの段差ｂｐをより効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
このように、上記実施形態では、セルＣＬ1が本発明の「第１のセル」に相当し、セルＣＬ2が本発明の「第２のセル」に相当し、セルＣＬ3が本発明の「第３のセル」に相当し、メインコントローラーＭＣが本発明の「記憶部」、「画像処理部」あるいは「画像処理装置」に相当している。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、メインコントローラーＭＣが、スーパーセルＳＣのサイズ調整処理を実行していた。しかしながら、メインコントローラーＭＣ以外の機能部で、スーパーセルＳＣのサイズ調整処理を実行するように構成しても良い。
【００４７】
また、スーパーセルＳＣを構成するセルＣＬの種類についても上述のものに限られず、種々の変更を適宜行なうことが可能である。
【００４８】
また、上記実施形態では、本発明を適用可能な解像度については特に言及しなかった。しかしながら、本発明は、例えば２４００ｄｐｉ（dots per inch）×２４００ｄｐｉよりも高い解像度の印刷エンジンや、１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度と２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの解像度の間で解像度を切換可能なマルチ解像度印刷エンジン等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
ＣＬ、ＣＬ1、ＣＬ2、ＣＬ3…セル、 ＥＣ…エンジンコントローラー、 ＨＣ…ヘッドコントローラー、 ＭＣ…メインコントローラー、 ＳＣ、ＳＣ1、ＳＣ2…スーパーセル、 ｂｐ…段差、 ｄｔ0…基点網点、 ｄｔ1、ｄｔ2、ｄｔ3、ｄｔ4…近接網点ｄｔ、
ｄｔ…網点
【技術分野】
【０００１】
この発明は、それぞれが階調に応じた大きさの網点を形成する複数のセルで構成されたスーパーセルを用いて画像処理を行う画像処理方法および画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次元的に敷き詰められた複数のセル（網点セル）を用いて、画像の階調を再現する画像処理技術が知られている。各セルは二次元的に敷き詰められた複数の画素から構成されており、これらの画素が示す階調値に応じた大きさの網点を形成する。そして、このような網点を各セルが形成することにより、画像の濃淡が表現されて、画像の階調が再現される。
【０００３】
また、複数のセルを二次元的に敷き詰めるにあたっては、所定のスクリーン角を持たせて、これらのセルを配列することが一般的に行なわれている。具体的には、二次元を構成するｘ−ｙ平面内において、ｘ方向に隣接するセル同士をｙ方向に画素単位でずらすことで、スクリーン角を持たせたセルの配列が実現される。ただし、このような手法は、画素単位でセルをずらすことでセルの配列方向に角度を持たせるものであるため、このセル配列方向を所望のスクリーン角に一致させることには限界があった。
【０００４】
このような問題に対しては、特許文献１で指摘されているように、セルのサイズ（すなわち、セルを構成する画素数）を大きくすることで対応することは可能であるが、その引き換えとして画質が粗くなってしまうという別の問題が発生する。そこで、特許文献１や２では、複数のセルで構成されたスーパーセル単位で画像処理を行うことで、これらの問題の解決が図られている。つまり、特許文献１、２に記載されているように、このような構成では、スーパーセルの各セルにより形成される比較的細かい網点を所定の配列方向に並んで形成することで、細かな画質を維持しつつ、複数の網点の配列方向をスクリーン角に近づけることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０６７３０４号公報
【特許文献２】特許第３４８１４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スーパーセルを用いた場合であっても、網点の配列方向をスクリーン角と完全に一致させることは困難であり、これらの間には量子化誤差と称される誤差が生じる。そして、このような誤差は、隣接するスーパーセルの境界において次のような問題を引き起こす場合があった。つまり、各スーパーセルでの網点の配列方向がスクリーン角に一致していないために、一のスーパーセルにおける複数の網点の配列と、このスーパーセルに隣接する他のスーパーセルにおける複数の網点の配列とが繋がらず、これらのスーパーセルの境界において網点の配列に段差が生じるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差の抑制を可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる画像処理方法は、上記目的を達成するために、網点を形成する第１のセル、第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および第１のセルに対して第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、第１のセルの幾何重心と第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が前記基準線と交差してなす第２の角度とスクリーン角との差分が小さいスーパーセルを用いて画像処理を行うことを特徴としている。
【０００９】
また、この発明にかかる画像処理装置は、網点を形成する第１のセル、第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および第１のセルに対して第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、第１のセルの幾何重心と第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が基準線と交差してなす第２の角度とスクリーン角との差分が小さいスーパーセルを記憶する記憶部と、スーパーセルを用いて画像処理を行う画像処理部と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明（画像処理方法、画像処理装置）のスーパーセルでは、第１・第２・第３のセルが配設されている。そして、第１のセルと第２のセルの幾何重心を結ぶ第１の直線とスクリーン角を有する直線の成す第１の角度よりも、第１のセルから第３のセルと第２のセルの幾何重心を結ぶ第２の直線とスクリーン角を有する直線の成す第２の角度が小さい。このようなスーパーセルを用いた場合、各スーパーセルでの網点の配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差の抑制を図ることができる。
【００１１】
このとき、第１のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンと、第３のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンとが異なるように構成しても良い。これによって、スーパーセルにおける網点の配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルの境界において生じる網点配列の段差をより効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の画像処理技術を適用可能な画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】隣接するスーパーセルの境界で発生する段差を模式的に表した図。
【図４】スーパーセルのサイズの調整処理を説明する説明図。
【図５】サイズ調整前のスーパーセルを示す図。
【図６】図５のスーパーセルを構成する複数のセルの詳細を示す図。
【図７】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図８】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図９】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１０】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１１】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１２】スーパーセルのサイズ調整処理を示す図。
【図１３】サイズ調整前と後のそれぞれで実際に形成した画像を比較した図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明にかかる画像処理技術を適用可能な画像形成装置の一実施形態を示す図である。図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣがエンジンコントローラーＥＣに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラーＥＣがエンジン部ＥＧおよびヘッドコントローラーＨＣなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１４】
この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラーＭＣ、エンジンコントローラーＥＣおよびヘッドコントローラーＨＣを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット２、転写ベルトユニット８および給紙ユニット７もハウジング本体３内に配設されている。また、図１においてハウジング本体３内右側には、二次転写ユニット１２、定着ユニット１３およびシート案内部材１５が配設されている。なお、給紙ユニット７は、ハウジング本体３に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット７および転写ベルトユニット８については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１５】
画像形成ユニット２は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。なお、図１においては、画像形成ユニット２の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００１６】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向ＭＤ（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モーターに接続され図中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送される。また、感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８に設けた転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション２Ｋのみを動作させてブラック単色画像を形成する。
【００１７】
帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラーを備えている。この帯電ローラーは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って従動回転する。また、この帯電ローラーは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を所定の表面電位に帯電させる。
【００１８】
ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに平行もしくは略平行となるように、かつ、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行となるように配置されている。ラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに配列された複数の発光素子を備えており、感光体ドラム２１に対向配置されている。そして、これらの発光素子から、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に向けて光を照射して該表面に静電潜像を形成する。
【００１９】
現像部２５は、その表面にトナーを担持する現像ローラー２５１を有する。そして、現像ローラー２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラー２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラー２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラー２５１から感光体ドラム２１に移動してその表面に形成された静電潜像が顕像化される。
【００２０】
現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21に搬送された後、転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１に一次転写される。
【００２１】
また、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21の一次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００２２】
転写ベルトユニット８は、駆動ローラー８２と、図１において駆動ローラー８２の左側に配設される従動ローラー８３（ブレード対向ローラー）と、これらのローラーに張架され駆動ローラー８２の回転により図示矢印Ｄ81の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、カートリッジ装着時において各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の一次転写ローラー８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを備えている。これらの一次転写ローラーは、それぞれ一次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。
【００２３】
カラーモード実行時は、図１および図２に示すように全ての一次転写ローラー８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に一次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラー８５Ｙ等に一次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写する。すなわち、カラーモードにおいては、各色の単色トナー像が転写ベルト８１上において互いに重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２４】
さらに、転写ベルトユニット８は、ブラック用一次転写ローラー８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラー８２の上流側に配設された下流ガイドローラー８６を備える。この下流ガイドローラー８６は、一次転写ローラー８５Ｋが画像形成ステーション２Ｋの感光体ドラム２１に当接して形成する一次転写位置ＴＲ1での一次転写ローラー８５Ｋとブラック用感光体ドラム２１（Ｋ）との共通接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。
【００２５】
給紙ユニット７は、シートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラー７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラー７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラー対８０によって給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って、駆動ローラー８２と二次転写ローラー１２１とが当接する二次転写位置ＴＲ2に給紙される。
【００２６】
二次転写ローラー１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、二次転写ローラー駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラー１３１と、この加熱ローラー１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が二次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラー１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラー１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラー１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラー１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラー１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。
【００２７】
前記した駆動ローラー８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ81の方向に循環駆動するとともに、二次転写ローラー１２１のバックアップローラーとしての機能も兼ねている。駆動ローラー８２の周面には、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する二次転写バイアス発生部から二次転写ローラー１２１を介して供給される二次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラー８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、二次転写位置ＴＲ2へシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達されることに起因する画質の劣化を防止することができる。
【００２８】
また、この装置では、ブレード対向ローラー８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラー８３に当接することで、二次転写後に転写ベルト８１に残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラー８３と一体的に構成されている。
【００２９】
なお、この実施形態においては、各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を一体的にカートリッジとしてユニット化している。そして、このカートリッジが装置本体に対し着脱可能に構成されている。また、各カートリッジには、該カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリーがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラーＥＣと各カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各カートリッジに関する情報がエンジンコントローラーＥＣに伝達されるとともに、各メモリー内の情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。
【００３０】
以上が、本発明にかかる画像処理技術を実施可能な画像形成装置の概略構成である。続いて、本発明にかかる画像処理技術の一例について説明する。この画像処理は、主としてメインコントローラーＭＣにより実行される。つまり、メインコントローラーＭＣは、外部から画像信号を受け取ると、画像信号に対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢデータを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫ階調データへ変換する。ここで、入力ＲＧＢ階調データは例えば１画素１色成分あたり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫ階調データも同様に１画素１色成分あたり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。ここで、画素は、エンジン部ＥＧの解像度により、色材（トナー）が紙面上に印刷される最小単位である。
【００３１】
さらに、メインコントローラーＭＣは、階調再現処理を実行する。この階調再現処理は、二次元的に敷き詰められた複数の画素で構成されるセルを用いたものであり、具体的には、セルの各画素に対応付けられた閾値とＣＭＹＫ階調データとを画素毎に比較することで、階調値に応じた大きさの網点をセル毎に形成するものである。ここで、網点とは、１つあるいは複数の画素により形成されて、面積階調を表す単位である。特に、この実施形態では、特許文献２に記載されているような、複数のセルを組み合わせて構成されるスーパーセルを用いて階調再現処理を実行する。
【００３２】
ただし、このようなスーパーセルを用いた階調再現処理では、いわゆる量子化誤差のために、網点の配列方向がスクリーン角に必ずしも一致しない。その結果、上述したように、隣接するスーパーセルＳＣの境界において網点ｄｔの配列Ｄaに段差ｂｐが生じるという問題があった（図３）。
【００３３】
図３は、隣接するスーパーセルの境界で発生する段差を模式的に表した図である。ここで、同図に示すｘ軸は主走査方向に向いており、ｙ軸は副走査方向に向いている。また、本実施形態では、スクリーン角とはｘ軸に対して取られた角度とする。同図に示す例では、ｘ−ｙ面内において二次元的に４つのスーパーセルＳＣが敷き詰められている。また、各スーパーセルＳＣにおいて、斜め破線で示す方向に複数の網点ｄｔが並んでいる。ただし、量子化誤差に起因してこの網点の配列Ｄaはスクリーン角に対して傾いており、その結果、隣接するスーパーセルＳＣの境界においてスーパーセルＳＣの網点の配列Ｄaが連続せず、これらの間でｙ方向に段差ｂｐが生じている。このような段差ｂｐはｙ方向のみならずｘ方向にも発生し得る。そして、このような段差ｂｐは、最終的な画像において、ｙ方向あるいはｘ方向に延びる縞模様として現れてしまう。
【００３４】
このような問題に対応すべく、本実施形態のメインコントローラーＭＣは、スーパーセルＳＣのサイズを調整することで、網点の配列をスクリーン角に近づけて、段差ｂｐの発生を抑制している（図４）。ここで、図４は、スーパーセルのサイズの調整処理を説明する説明図である。同図において、直線Ｌa（第１の直線）は、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ2の幾何重心とを結ぶ仮想直線であり、直線Ｌbは、セルＣＬ2の幾何重心とセルＣＬ3の幾何重心とを結ぶ仮想直線であり、直線Ｌc（第２の直線）は、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ3の幾何重心とを結ぶ仮想直線であり、直線Ｌsは、ｘ軸（基準線）に対してスクリーン角を有する仮想直線である。まず、スーパーセルＳＣのサイズがｘ方向に２セルＣＬ分である場合、すなわち図４のスーパーセルＳＣ1について考えると、この場合、網点ｄｔの配列方向はセルＣＬ1、ＣＬ2の配列方向となるが、これらセルＣＬ1、ＣＬ2の配列Ｌaは、スクリーン角を有する直線Ｌsに対して、比較的大きな角度θαを有する（なお、セルＣＬ1、ＣＬ2の配列Ｌaとｘ軸が交差して成す角が本発明の「第１の角度」に相当する）。一方、スーパーセルＳＣのサイズがｘ方向に６セルＣＬ分である場合、すなわち図４のスーパーセルＳＣ2について考えると、この場合、網点ｄｔの配列方向はセルＣＬ1、ＣＬ3の配列方向となるが、これらセルＣＬ1、ＣＬ3の配列Ｌcは、スクリーン角を有する直線Ｌsに対して、比較的小さな角度θβを有する（なお、セルＣＬ1、ＣＬ3の配列Ｌcとｘ軸が交差して成す角が本発明の「第２の角度」に相当する）。すなわち、スーパーセルＳＣ1に比べてスーパーセルＳＣ2では、網点の配列Ｄa（＝Ｌc）がよりスクリーン角に近づくことがわかる。このように、スーパーセルＳＣのサイズを調整することで、網点の配列Ｄa（＝Ｌc）とスクリーン角を近づけることができる。そこで、この実施形態では、スーパーセルＳＣのサイズを調整することとしたものである。
【００３５】
なお、スーパーセルＳＣのサイズが適切であるか否かは、次のようにして評価することができる。すなわち、注目するセルＣＬ（図４ではセルＣＬ2）から、略スクリーン角だけ傾いて並ぶスーパーセルＳＣ両端のセルＣＬ1、ＣＬ3まで延びる仮想直線をそれぞれＬa、Ｌbとし、仮想直線Ｌaとスクリーン角を有する直線Ｌsとの成す角をθaとし、仮想直線Ｌbとスクリーン角を有する直線Ｌbとの成す角をθbとしたとき、
条件１：｜θa−θb｜＜δ1
条件２：θa＋θb＜δ2
を満たしているかを判断すれば良い。ここで、δ1、δ2は０に近い値である。つまり、条件１を満たしており、｜θa−θb｜が０に近い場合は、網点ｄｔ（セルＣＬ）の配列は直線性が良いことを示し、θa＋θbが０に近い場合は、網点ｄｔ（セルＣＬ）の配列の角度はスクリーン角に近いことを示す。そこで、スーパーセルＳＣの各セルＣＬそれぞれについて、条件１、２が満たされているか否かを判断することで、当該スーパーセルＳＣのサイズが適切であるか否かを評価することができる。
【００３６】
続いて、メインコントローラーＭＣで実際に実行されるより具体的な、スーパーセルＳＣのサイズ調整処理について説明する。図５は、サイズ調整前のスーパーセルを示す図である。また、図６は、図５のスーパーセルを構成する複数のセルの詳細を示す図であり、図６の「ＣＬc」の欄は、図５の中央において太線で境界が示されたセルＣＬcの詳細構成を示しており、図６の「ＣＬa」「ＣＬb」の各欄は、スクリーン角で並んで図５のスーパーセルの両端Ａ、Ｂに位置するセルＣＬa、ＣＬbの詳細構成を示している。なお、図５では、セルを構成する各画素の閾値が併記されている。これらの図から判るように、調整前のスーパーセルＳＣは、画素数、形状および閾値が互いに異なる複数種類のセルから構成されており、メインコントローラーＭＣに内蔵されるメモリーに予め記憶されている。
【００３７】
そして、メインコントローラーＭＣは、図７〜図１２に示す動作を実行して、スーパーセルＳＣのサイズを図６の状態から調整する。図７〜図１２は、スーパーセルのサイズ調整処理を示す図であり、セルＣＬに代えて、各セルＣＬが形成する網点が示されている。このサイズ調整処理では、基点となる基点網点ｄｔ0からｘ方向に延びる直線Ｌ0に対してｙ方向に所定距離範囲内にある探査範囲Ｒdが設定される。そして、この探査範囲Ｒdの中から直線Ｌ0に近接する近接網点ｄｔ1、ｄｔ2、ｄｔ3、ｄｔ4が抽出される。具体的には、例えば、直線Ｌ0から所定距離以内にある網点ｄｔを近接網点として抽出すれば良い。
【００３８】
そして、以下の幅
幅Ｗ1：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ1までの幅、
幅Ｗ2：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ2までの幅、
幅Ｗ3：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ3までの幅、
幅Ｗ4：基点網点ｄｔ0から近接網点ｄｔ4までの幅
がスーパーセルＳＣのｘ方向への幅の候補として設定される（図８）。
【００３９】
そして、ｘ方向に幅Ｗ1〜Ｗ4を有するスーパーセルＳＣをｘ方向に複数敷き詰めた（タイリングした）場合に、ｘ方向に隣接するスーパーセルＳＣの境界で発生する網点配列Ｄaの段差ｂｐが所定の許容値Δbp以下であるか否かを評価する。幅Ｗ1、Ｗ2、Ｗ4を有するスーパーセルＳＣをタイリングした場合には、隣接するスーパーセルＳＣの境界において、網点の配列Ｄaの間に段差ｂｐが発生している（ｂｐ＞Δbp）。これに対して、幅Ｗ3を有するスーパーセルＳＣをタイリングした場合には、隣接するスーパーセルＳＣの境界において、網点の配列Ｄaの段差ｂｐがほとんど抑えられている（ｂｐ＜Δbp）。そこで、メインコントローラーＭＣは、スーパーセルＳＣのｘ方向への幅をＷ3に設定する。また、メインコントローラーＭＣは、スーパーセルのｙ方向への幅も同様にして設定する。そして、こうしてサイズ調整がされた長方形状のスーパーセルＳＣを用いて、階調再現処理が実行される。
【００４０】
図１３は、サイズ調整前と後のそれぞれで実際に形成した画像を比較した図である。同図上段の「調整前」の欄に示すように、サイズ調整前のスーパーセルＳＣでは、ｙ方向に延びる白い縦縞およびｘ方向に延びる白い横縞が形成画像に現れている。これに対して、同図下段の「調整後」の欄に示すように、サイズ調整後のスーパーセルＳＣでは、これらの縦縞および横縞の発生が抑制されている。
【００４１】
以上のように、この実施形態では、略スクリーン角で並んでスーパーセルＳＣの両端に位置する両端セルＣＬ1、ＣＬ3と、これら両端セルＣＬ1、ＣＬ3の間に位置してセルＣＬに隣接するセルＣＬ2とが、次の関係を具備している。すなわち、図４に示すように、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ2の幾何重心を結ぶ直線Ｌaとスクリーン角を有する仮想直線Ｌsの成す角度θαよりも、セルＣＬ1の幾何重心とセルＣＬ3の幾何重心を結ぶ仮想直線Ｌcとスクリーン角を有する仮想直線Ｌcの成す角度θβが小さい。このようなスーパーセルＳＣを用いた場合、各スーパーセルＳＣでの網点ｄｔの配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルＳＣの境界において生じる網点配列Ｄaの段差ｂｐの抑制を図ることができる。
【００４２】
換言すれば、この実施形態では、スーパーセルＳＣでの網点の配列Ｄaが量子化誤差によりスクリーン角から外れることで、スーパーセルＳＣの境界で網点の配列Ｄaに段差ｂｐが発生するといった問題を、スーパーセルＳＣのサイズを調整することで抑制することを可能としている。
【００４３】
ちなみに、このような量子化誤差に起因した問題の発生を抑制するにあたっては、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）技術を用いることもで考えられる。ただし、本実施形態では、スーパーセルＳＣのサイズ調整によりかかる問題に効果的に対処することができるため、ＰＷＭを行なうためにＰＷＭ用のモジュール等を設けるには及ばず、その結果、構成の簡素化が可能になるとも言える。
【００４４】
また、上記実施形態では、略スクリーン角で並んでスーパーセルＳＣの両端に位置する両端セルＣＬa、ＣＬbの間で、階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンが互いに異なっている。これによって、スーパーセルＳＣにおける網点ｄｔの配列方向をスクリーン角により近づけることが可能となり、隣接するスーパーセルＳＣの境界において生じる網点配列Ｄaの段差ｂｐをより効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
このように、上記実施形態では、セルＣＬ1が本発明の「第１のセル」に相当し、セルＣＬ2が本発明の「第２のセル」に相当し、セルＣＬ3が本発明の「第３のセル」に相当し、メインコントローラーＭＣが本発明の「記憶部」、「画像処理部」あるいは「画像処理装置」に相当している。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、メインコントローラーＭＣが、スーパーセルＳＣのサイズ調整処理を実行していた。しかしながら、メインコントローラーＭＣ以外の機能部で、スーパーセルＳＣのサイズ調整処理を実行するように構成しても良い。
【００４７】
また、スーパーセルＳＣを構成するセルＣＬの種類についても上述のものに限られず、種々の変更を適宜行なうことが可能である。
【００４８】
また、上記実施形態では、本発明を適用可能な解像度については特に言及しなかった。しかしながら、本発明は、例えば２４００ｄｐｉ（dots per inch）×２４００ｄｐｉよりも高い解像度の印刷エンジンや、１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの解像度と２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの解像度の間で解像度を切換可能なマルチ解像度印刷エンジン等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
ＣＬ、ＣＬ1、ＣＬ2、ＣＬ3…セル、 ＥＣ…エンジンコントローラー、 ＨＣ…ヘッドコントローラー、 ＭＣ…メインコントローラー、 ＳＣ、ＳＣ1、ＳＣ2…スーパーセル、 ｂｐ…段差、 ｄｔ0…基点網点、 ｄｔ1、ｄｔ2、ｄｔ3、ｄｔ4…近接網点ｄｔ、
ｄｔ…網点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網点を形成する第１のセル、前記第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および前記第１のセルに対して前記第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、
前記第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、前記第１のセルの幾何重心と前記第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が前記基準線と交差してなす第２の角度と前記スクリーン角との差分が小さいスーパーセルを用いて画像処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記第１のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンと、前記第３のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンとが異なる請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
網点を形成する第１のセル、前記第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および前記第１のセルに対して前記第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、前記第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、前記第１のセルの幾何重心と前記第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が前記基準線と交差してなす第２の角度と前記スクリーン角との差分が小さいスーパーセルを記憶する記憶部と、
前記スーパーセルを用いて画像処理を行う画像処理部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１】
網点を形成する第１のセル、前記第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および前記第１のセルに対して前記第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、
前記第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、前記第１のセルの幾何重心と前記第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が前記基準線と交差してなす第２の角度と前記スクリーン角との差分が小さいスーパーセルを用いて画像処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記第１のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンと、前記第３のセルが階調値の増大に応じて網点を大きくするパターンとが異なる請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
網点を形成する第１のセル、前記第１のセルと隣接して配設されて網点を形成する第２のセル、および前記第１のセルに対して前記第２のセルよりも離れた位置に配設されて網点を形成する第３のセルを有し、前記第１のセルの幾何重心と第２のセルの幾何重心とを結ぶ第１の直線が基準線と交差してなす第１の角度と予め設定されたスクリーン角との差分よりも、前記第１のセルの幾何重心と前記第３のセルの幾何重心とを結ぶ第２の直線が前記基準線と交差してなす第２の角度と前記スクリーン角との差分が小さいスーパーセルを記憶する記憶部と、
前記スーパーセルを用いて画像処理を行う画像処理部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７８６５８（Ｐ２０１２−１７８６５８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３９６２６（Ｐ２０１１−３９６２６）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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