画像処理装置および画像形成装置
【課題】斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりすることを無くす。
【解決手段】パターンマッチング部１０１３は、コントローラ１００１によって出力された６００ｄｐｉのラスタイメージを画素毎に検査し、これらの画素とその周辺の画素の組み合わせが一致するパターンを、パターン記憶部１０１３０に記憶されたパターンから抽出して、その画素を、抽出したパターンに対応するラスタイメージで置き換えてから、画像メモリ１０３０に出力する。このようにして、パターンマッチングされたラスタイメージに対し、細線化処理部１０１４は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を施す。
【解決手段】パターンマッチング部１０１３は、コントローラ１００１によって出力された６００ｄｐｉのラスタイメージを画素毎に検査し、これらの画素とその周辺の画素の組み合わせが一致するパターンを、パターン記憶部１０１３０に記憶されたパターンから抽出して、その画素を、抽出したパターンに対応するラスタイメージで置き換えてから、画像メモリ１０３０に出力する。このようにして、パターンマッチングされたラスタイメージに対し、細線化処理部１０１４は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を施す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体の特性のために静電潜像の境界部分がボケることがある。このため、記録材の表面に形成した線画像の幅が太くなり、例えば５ポイント以下の小さな文字は潰れて識字できなくなるおそれがある。静電潜像のボケを改善する方法としては、露光時のビーム径の小径化や感光体膜圧の薄膜化などが一般的に知られているが、これらのほかに、画像データを制御することにより細線や文字の潰れを改善する技術が開発されている。特許文献１には、注目画素を中心とした５画素×５画素のウィンドウ内に含まれる各画素を検査することにより、エッジと呼ばれる画像の境界部分を検出して細線化を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、画像データが、段差部を有しない直線パターン条件を満たすか否かを判定して、線幅調整処理を施す画像処理装置が開示されている。
【０００３】
ここで、図１１（ａ）は、電子写真方式の画像形成装置によるプリンタにおいて一般的な、ラスタライズ解像度が画像形成装置の解像度よりも低い場合における細線化処理の流れを示したフロー図である。この図及び以下の説明では、解像度の指標として「ｄｐｉ」という単位を用いる。これは、dot/inch、つまり長さ１インチあたりの画素数を意味している。
画像形成装置は、まず、ページ記述言語（以下、ＰＤＬ：Page Description Languageという）で記述された画像データを６００ｄｐｉのラスタイメージに変換するラスタライズを行い（ステップＳｃ０１）、次いで、これを解像度変換により２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換する（ステップＳｃ０２）。ここで、この解像度変換とは、単純にラスタイメージの解像度を高くするものであり、これにより、画像形成時の解像度に合わせたラスタイメージを得ることができる。６００ｄｐｉのラスタイメージを構成する最小単位である１画素は、２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換されると、４画素×４画素、すなわち１６画素で表されることになる。このようにして、得られた２４００ｄｐｉのラスタイメージは、細線化処理により細線化されてから（ステップＳｃ０３）、画像形成処理がなされる（ステップＳｃ０４）。これにより、細線化されたラスタイメージに応じた２４００ｄｐｉの画像が用紙などの記録材の表面に形成される。
【０００４】
ここで、細線化処理について説明する。細線化処理とは、ラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素を含む複数の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合に、当該画素を背景画素、つまり異なる色の画素に置き換えることで、画像の細線化を行う処理である。細線化処理には周知の方法が種々あるが、その例として、収縮アルゴリズムと、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムについて説明する。
図１２（ａ）は、細線化処理に用いるウィンドウを示した図である。図に示すウィンドウは、中心の注目画素Ｐ０の周囲を、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８が取り囲んでいる３画素×３画素（３行３列）のウィンドウである。ここで、細線化処理に用いるウィンドウを構成する画素群の一辺の画素数を「ウィンドウサイズｗ」とすると、このウィンドウのウィンドウサイズｗは「３」である。収縮アルゴリズムやＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムは、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８と注目画素Ｐ０との関係を検査して、この関係が所定の条件に合致する場合に、注目画素Ｐ０を削除候補、つまり異なる色の画素への置換候補とする。
図１２（ｂ）は、ラスタイメージに対する走査を示す図である。図に示す格子は、ラスタイメージを構成する各画素を表している。細線化処理において、ラスタイメージに含まれる各画素を図に示す矢線Ｒｓに沿って１画素ずつ注目画素として順に検査する。すなわち、注目画素を主走査方向（図における左から右へ向けての方向であり、「行」の方向）に検査し、右端まで検査したら左端に戻り、走査線を副走査方向（図における上から下へ向けての方向であり、「列」の方向）に１画素分、移動させて、また注目画素を主走査方向に検査する。このような検査を経て決定した削除候補の画素は、その後の削除処理により、まとめて背景色の画素、例えば白画素に置き換えられる。
図１２（ｃ）は、収縮アルゴリズムにおける削除候補の決定方法を示した図である。収縮アルゴリズムにおいては、注目画素Ｐ０が黒色の画素（以下、黒画素という）であり、かつ、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８のうち、一つでも白色の画素（以下、白画素という）がある場合には、注目画素Ｐ０は、削除候補画素となる。例えば、図１２（ｃ）の左図に示すように、注目画素Ｐ０の左上、すなわち周辺画素Ｐ４が白画素の場合には、同右図に示すように、注目画素Ｐ０は削除候補画素となり、削除処理を経た後に、白画素に置き換えられる。
【０００５】
図１３は、収縮アルゴリズムを用いた細線化処理における画像の線幅の変化を示した図である。図１３（ａ）〜（ｆ）の各図において、実線で示す格子は２４００ｄｐｉのときの１画素を示しており、太線で示す格子は６００ｄｐｉのときの１画素を示している。６００ｄｐｉのラスタイメージを、２４００ｄｐｉに解像度変換すると、４画素×４画素が画像の最小単位となるラスタイメージに変換される。ここで、ラスタイメージの最小単位の画像の一辺を、そのラスタイメージの解像度における画素数で示した数値を「エッジサイズｅ」とすると、６００ｄｐｉを２４００ｄｐｉに解像度変換した画像のエッジサイズｅは「４」である。
【０００６】
例えば図１３（ａ）は、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する縦線画像が解像度変換によって、２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換されたときの様子を表している。縦線画像とは、図１２（ｂ）で説明した副走査方向に平行な方向に延びる画像のことである。また、以下の説明において、横線画像とは図１２（ｂ）で説明した主走査方向に平行な方向に延びる画像のことであり、斜線画像とは図１２（ｂ）で説明した主走査方向および副走査方向のいずれにも平行でない方向に延びる画像のことである。
図１３（ａ）の場合、解像度変換によって得られた画像は、図に示すように２４００ｄｐｉで４画素分の線幅を有する縦線画像となる。この縦線画像に対し、上述の収縮アルゴリズムを１回施すと、図１３（ｂ）に示すように２４００ｄｐｉにおける２画素分の線幅の縦線画像に細線化される。同様に図１３（ｃ）は、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する横線画像であるが、この横線画像を２４００ｄｐｉに解像度変換して１回の収縮アルゴリズムを施すことにより、図１３（ｄ）に示すように２４００ｄｐｉにおける２画素分の横線画像に細線化される。さらに、これら図１３（ｂ）および図１３（ｄ）に示した２画素分の縦線画像または横線画像に対して、もう１回収縮アルゴリズムを施すと、全ての画素が白画素になり、画像が消えてしまう。
【０００７】
また、図１３（ｅ）は、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線画像である。この斜線画像に対し、２４００ｄｐｉへの解像度変換を経てから上述の収縮アルゴリズムを１回施すと、図１３（ｆ）に示すように、２画素×２画素の点が離散して斜めに並んだ画像となる。すなわち、上述の斜線画像は、１回の収縮アルゴリズムによって、途切れてしまうことが分かる。そして、図１３（ｆ）に示す画像に対してさらにもう１回収縮アルゴリズムを施すと、全ての画素が白画素になり、画像が消えてしまう。
【０００８】
次に、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムについて簡単に説明する。
Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムとは、図１２（ａ）に示した３画素×３画素のウィンドウにおける注目画素Ｐ０が、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８との関係において、以下の６つの条件を満たす場合に、注目画素Ｐ０を削除候補とするアルゴリズムである。
＜条件１＞注目画素Ｐ０が図形要素であること（例えば背景の白画素に対して色が異なる黒画素であること）。
＜条件２＞注目画素Ｐ０が、境界点であること。
＜条件３＞注目画素Ｐ０が、端点でないこと。
＜条件４＞注目画素Ｐ０が、孤立点でないこと。
＜条件５＞注目画素Ｐ０を削除しても、周辺画素の連結性が保存されること。
＜条件６＞注目画素Ｐ０が、幅２画素の線を構成している場合であって、これを削除しても、その線の片側だけが削除されること。
【０００９】
図１４は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムによって、細線化を施した画像を示す図である。前掲の図１３（ａ）の縦線画像に対してＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを一回施すと、収縮アルゴリズムと同様に、図１３（ｂ）のような縦線画像に細線化されるが、この図１３（ｂ）の縦線画像をさらに、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムによって細線化すると、図１４（ａ）に示すような縦線画像となる。すなわち、縦線画像に関しては、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを二回施しても、その縦線画像は途切れることなく、消えることもない。同様に、図１３（ｃ）の横線画像も、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムにより図１３（ｄ）に示すような横線画像に細線化され、さらに細線化を施しても、図１４（ｂ）に示すような横線画像となるので、横線画像は途切れることなく、消えることもない。
【００１０】
一方、図１３（ｅ）に示す斜線画像に対して、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを一回施すと、図１４（ｃ）に示すように途切れる。この画像に対し、さらに細線化を施すと図１４（ｄ）となり、斜線画像の途切れる間隔はさらに広がる。このように、６００ｄｐｉのラスタイメージを２４００ｄｐｉのラスタイメージに単純に解像度変換してからＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づいて細線化すると、縦線画像および横線画像については画像を途切れさせることなく細線化を行うことができるものの、斜線画像については、一回の細線化処理によって画像が途切れてしまう。
【００１１】
以上に説明したように、６００ｄｐｉでラスタライズしたラスタイメージを２４００ｄｐｉに解像度変換してから、ウィンドウサイズｗ＝３で細線化を行う場合にあっては、収縮アルゴリズムを施すと画像が消える場合がある。また、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを施した場合であっても、斜線画像が途切れる場合がある。
【００１２】
また、図１１（ｂ）は、前述した特許文献２に記載のパターンマッチング処理の流れを示すフロー図である。ここでは、図１１（ａ）の解像度変換および細線化処理に替えて、パターンマッチングを行っている（ステップＳｄ０１）。このパターンマッチングでは、注目画素とその周辺に配置されている周辺画素との関係を、予め定めたパターンと比較して、一致するパターンがある場合には、そのパターンに対応した画素で注目画素を置き換えて細線化を行う。このとき、縦線画像および横線画像に関しては、ラスタイメージの特徴により、比較的少ないパターン数で、それぞれを細線化することができるが、斜線画像については、その斜線の傾きのバリエーションに応じて極めて膨大な数のパターンを用意しなければならないため、一般的には細線化を行うことができないと考えられる。そのため、特許文献２によっては、斜線画像を含む小さな文字などが潰れることを防止することができない。
【特許文献１】特開２００５−３４１２４９号公報
【特許文献２】特許３３８４１１５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりする可能性を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置の第１の構成は、ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、前記第１解像度における複数の画素の配置パターンと、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージとの対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、前記ラスタイメージ生成手段により生成された前記第１解像度のラスタイメージの各画素及びその周辺の画素の配置パターンと、前記対応関係記憶手段に記憶されている配置パターンとを照合し、前記第１解像度のラスタイメージを、当該ラスタイメージに一致する配置パターンに対応付けられた前記第２解像度のラスタイメージに置換するパターン置換手段と、前記パターン置換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段とを具備し、前記パターン置換手段によって得られる前記第２解像度のラスタイメージにおいて最小単位となる画像の一辺の画素数が、前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群の一辺の画素数よりも少ないことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る画像処理装置の第２の構成は、ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、前記ラスタイメージ生成手段によって生成された前記第１解像度のラスタイメージを、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージに変換する解像度変換手段と、前記解像度変換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段とを具備し、前記第１解像度は、前記第２解像度の半分以上で且つ前記第２解像度よりも低いことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る画像処理装置の第３の構成は、上述の第１の構成または第２の構成において、前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群は、検査される画素と当該画素を中心として周囲を取り囲む周辺画素とからなる、３行３列の画素群であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る画像形成装置は、上述の画像処理装置と、前記画像処理装置から出力されたラスタイメージに基づき前記所定の解像度で像を形成する像形成手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の構成または第２の構成に係る画像処理装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりする可能性を小さくすることができる。
また、本発明の第３の構成に係る画像処理装置よれば、細線化処理が最小のウィンドウサイズである３行３列で実現できるので、細線化処理の負荷を抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりする可能性を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
［Ａ．第一実施形態］
［Ａ−１．構成］
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置１は、用紙収容部１２と、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５を備えている。これらの各構成は、後述する制御部１０２０によって制御され、像形成手段として機能する。この像形成手段が形成する像の解像度は、例えば２４００ｄｐｉである。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。用紙収容部１２は、Ａ３やＡ４などの所定サイズにカットされた用紙を収容する。用紙収容部１２に収容されている用紙は、ピックアップローラなどにより１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。
【００２０】
画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、それぞれ、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部、一次転写ロール及びクリーニング部材を備えており、対応する色のトナー（色材）を用いて画像データに応じたトナー像を形成し、転写部１４の中間転写ベルト１４１に重ねて転写する。転写部１４は、中間転写ベルト１４１と、二次転写ロール１４２と、中間転写ベルト１４１を挟んで二次転写ロール１４２と対向する対向ロール１４３とを備えており、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによって形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段である。中間転写ベルト１４１は、図示せぬ駆動ロールによって図中のＡ方向に周回させられており、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによってトナー像が重ねて転写されると、そのトナー像を二次転写ロール１４２及び対向ロール１４３の位置へと搬送する。二次転写ロール１４２は、中間転写ベルト１４１との電位差によって、中間転写ベルト１４１上のトナー像を用紙収容部１２から搬送されてきた用紙に転写させる。中間転写ベルト１４１からトナー像を転写された用紙は、定着部１５へ搬送される。
【００２１】
定着部１５は、加熱ロール１５１と加圧ロール１５２とを備え、二次転写ロール１４２から搬送されてきた用紙を加熱ロール１５１及び加圧ロール１５２の間に挟み込み、その用紙に熱と圧力とを加えて、トナー像を用紙に定着させる。加熱ロール１５１は、その内部にハロゲンランプなどの熱源を有し、用紙表面の温度を約９０度に加熱する。加圧ロール１５２は、加熱ロール１５１に押し当てられており、加熱ロール１５１と加圧ロール１５２との間を通る用紙に圧力を加える。また、加熱ロール１５１の表面近傍には、金属や樹脂などで形成された剥離部材１５３が設けられている。加熱ロール１５１と加圧ロール１５２によって熱と圧力とが加えられることで定着工程を経た用紙は、この剥離部材１５３によって加熱ロール１５１から剥離され、用紙搬送路を形成する２つのガイド１５４によって排紙口１９へと誘導される。
以上が画像形成装置１の構造である。
【００２２】
図２は、画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。
画像形成装置１は、コントローラ１０００、画像処理部１０１０、制御部１０２０、画像メモリ１０３０、操作部１０４０、表示部１０５０、画像形成部１０６０を備えている。画像形成装置１は、パーソナルコンピュータなどの外部ＰＣ２と有線や無線などにより通信可能に接続されており、外部ＰＣ２からＰＤＬで記述された画像データ（以下、ＰＤＬデータという）を受信する。コントローラ１０００は、外部ＰＣ２から受信したＰＤＬデータに基づいてラスタライズを行って１２００ｄｐｉのラスタイメージを生成し、そのラスタイメージを画像処理部１０１０へ出力する。すなわち、コントローラ１０００は、ラスタイメージ生成手段である。画像処理部１０１０の解像度変換部１０１２は、コントローラ１０００によって出力される１２００ｄｐｉのラスタイメージを２４００ｄｐｉのラスタイメージに解像度変換して画像メモリ１０３０に出力する。
【００２３】
画像メモリ１０３０は解像度変換部１０１２が出力した２４００ｄｐｉのラスタイメージを記憶する。画像処理部１０１０の細線化処理部１０１４は、画像メモリ１０３０に記憶された２４００ｄｐｉのラスタイメージに対し、上述したウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウを用いてＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を行う。なお、ここでは、コントローラ１０００が出力するラスタイメージの解像度（以下、第１解像度という）は１２００ｄｐｉであり、細線化処理部１０１４が細線化処理を行うラスタイメージの解像度（以下、第２解像度という）である２４００ｄｐｉの半分であるが、第１解像度は、第２解像度よりも低ければ、第２解像度の半分より高くてもよい。
制御部１０２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などであり、画像形成装置１の各部を制御する。表示部１０５０は、例えば液晶ディスプレイ装置であり、制御部１０２０から与えられるデータに基づいて利用者との対話画面や各種の情報を表示する。操作部１０４０はボタンやスイッチなどを備えており、利用者による操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１０２０に供給する。画像形成部１０６０は、上述した用紙収容部１２と、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５などを含み、制御部１０２０によって画像メモリ１０３０から読み出され転送されたラスタイメージに基づいて画像形成処理を行い、記録材（例えば用紙など）の表面に画像を形成する。
【００２４】
［Ａ−２．動作］
次に、第一実施形態の画像形成装置１の動作と、画像形成装置１によって奏される効果について説明する。
図３は、この画像形成装置１の処理の流れを示すフロー図である。まず、画像形成装置１のコントローラ１０００は、外部ＰＣ２からＰＤＬデータを受け取ると、ラスタライズを行って、像形成手段の解像度２４００ｄｐｉの半分以上で且つその解像度よりも低い解像度、ここではちょうど半分の１２００ｄｐｉのラスタイメージを生成する（ステップＳａ０１）。これにより得られた１２００ｄｐｉのラスタイメージは、画像形成装置１の画像処理部１０１０に送られ、解像度変換部１０１２によって、像形成手段の解像度である２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換される（ステップＳａ０２）。そして、このラスタイメージは、画像処理部１０１０の細線化処理部１０１４によって、細線化処理が施され（ステップＳａ０３）、画像メモリ１０３０に記憶された後、制御部１０２０の制御の下、画像形成部１０６０に送られて画像形成処理が行われる（ステップＳａ０４）。
【００２５】
ここで、コントローラ１０００によって得られる１２００ｄｐｉでラスタライズされたラスタイメージと、これよりも低解像度である６００ｄｐｉでラスタライズされたラスタイメージの違いについて説明する。
図４（ａ）は、まず、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線を６００ｄｐｉでラスタライズし、次に、２４００ｄｐｉに解像度変換した場合のラスタイメージを示す図である。この図において、太線の格子は６００ｄｐｉの画素を示し、実線の格子は２４００ｄｐｉの画素を示している。６００ｄｐｉからその４倍の２４００ｄｐｉへと解像度変換しているため、図４（ａ）に示すように、このラスタイメージのエッジサイズｅは「４」である。
一方、図４（ｂ）は、まず、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線を１２００ｄｐｉでラスタライズし、次に、２４００ｄｐｉに解像度変換した場合のラスタイメージを示す図である。図４（ｂ）において斜線で示す部分は、図４（ａ）のラスタイメージと異なる部分であり、黒画素を示している。ここでは、１２００ｄｐｉからその２倍の２４００ｄｐｉへと解像度変換しているため、このラスタイメージのエッジサイズｅは図４（ｂ）に示すように「２」である。このように、細線化処理に用いる解像度（２４００ｄｐｉ）の半分よりも小さい解像度（６００ｄｐｉ）にラスタライズしてから、細線化処理に用いる解像度（２４００ｄｐｉ）に解像度変換すると、エッジサイズｅ＝４となるのに対し、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分（１２００ｄｐｉ）の解像度でラスタライズしてから、細線化処理に用いる解像度（２４００ｄｐｉ）に解像度変換をすると、エッジサイズｅ＝２となる。第一実施形態の画像形成装置１の細線化処理においては、ウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで細線化を行うから、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係となる。
【００２６】
ここで、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅという関係にする理由と、ラスタライズの解像度を、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分以上にしている理由について説明する。
まず、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅという関係にする理由は以下のとおりである。
図４（ｃ）は、エッジサイズｅ＝４の斜線画像を表している。この斜線画像の１画素は６００ｄｐｉにおける１画素であるから、２４００ｄｐｉに解像度変換されると、４画素×４画素、すなわち１６画素になる。この２４００ｄｐｉのラスタイメージに対してウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで、例えば主走査方向及び副走査方向のそれぞれと４５°の角度をなす斜線画像に対して細線化処理を行うと、図４（ｃ）に示す太枠にウィンドウがある場合には、注目画素の上にある３つの画素全てが白画素になるので、注目画素が斜線画像の一部であることがわからなくなる。すなわち、検査する注目画素の位置によっては、ウィンドウ内の黒画素が斜線画像の一部をなすのか縦線画像または横線画像の一部をなすのかを区別することが出来ない場合がある。そうすると、細線化処理部１０１４は、ウィンドウの中心にある注目画素をどの方向に細線化するべきかを特定することができない。
【００２７】
一方、図４（ｄ）は、エッジサイズｅ＝２の斜線画像を表している。この斜線画像の１画素は１２００ｄｐｉにおける１画素であるから、２４００ｄｐｉに解像度変換されると、２画素×２画素、すなわち４画素になる。この２４００ｄｐｉのラスタイメージに対してウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで、例えば主走査方向及び副走査方向のそれぞれと４５°の角度をなす斜線画像に対して細線化処理を行うと、図４（ｄ）に示す太枠、すなわち、上述の図４（ｃ）と同じ位置にあるウィンドウにおいて、注目画素の左上の画素は黒画素であるから、このウィンドウ内の黒画素が斜線画像の一部をなすものであることを明確にすることが出来る。そして、図４（ｃ）においては、ウィンドウの注目画素は横線画像を構成する画素と区別がつかないため、横線画像の場合と同様の方向に細線化されるが、図４（ｄ）においては、このようなことがなく、適切な方向に細線化される。このように、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係にあると、ウィンドウで検査される黒画素を細線化する方向を適切に特定することができる。
【００２８】
次に、ラスタライズの解像度を、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分以上にしている理由について説明する。
図４（ｅ）は、画素の頂点Ｇｒのみで互いに接する黒画素を示した図である。なお、ここでいう画素の頂点とは、ラスタイメージを格子に対応させた場合における格子の交点をいう。このようにその頂点のみで互いに接する黒画素が存在すると、細線化処理において、図に示すように、図中左上の４つ黒画素は矢線Ｔ１方向へ、図中右下の黒画素は矢線Ｔ２方向へ細線化されることとなり、頂点Ｇｒに接している黒画素が細線化によって白画素に置換されやすくなるため、斜線画像は頂点Ｇｒの位置で途切れる可能性が高くなる。
ある解像度において、主走査方向及び副走査方向のそれぞれと４５°の角度をなす斜線画像を表現する場合、表現できる限界の線幅は、その解像度における１画素分の幅までである。例えば、６００ｄｐｉでラスタライズすると、６００ｄｐｉにおいて１画素分の幅を有する斜線画像は、図４（ｅ）に示すように、画素の頂点のみで互いに接する黒画素で構成されることになる。一方、同じ幅（６００ｄｐｉにおいて１画素分の幅）の斜線画像を１２００ｄｐｉでラスタライズすれば、黒画素は画素の頂点のみではなく、その辺でも互いに接する。したがって、これを細線化した場合にあっても、斜線画像は途切れる可能性が低くなる。
このように、ラスタライズの解像度を、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分以上にすると、同じ線幅の斜線画像に対する細線化処理において、その斜線画像が途切れる可能性を低減させることができる。
【００２９】
図５は、第一実施形態の画像形成装置１による細線化の結果を示す図である。
図５（ａ）は、６００ｄｐｉでラスタライズした斜線画像のラスタイメージを示す図である。図５（ｂ）は、第一実施形態の画像形成装置１により１２００ｄｐｉでラスタライズした斜線画像のラスタイメージを示す図である。そして、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のラスタイメージに対し、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を一回施したラスタイメージを示す図であり、図５（ｄ）は、さらに図５（ｃ）に対して、この細線化処理を施したラスタイメージを示す図である。このように、第一実施形態の画像形成装置１は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化を行っても、斜線画像が途切れないことがわかる。これは、上述したように、細線化処理においてウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係があるので、第一実施形態の画像形成装置１は、ウィンドウで検査される黒画素を細線化する方向を特定することができ、これに対して適切な細線化を施すことができるからである。また、図４（ｂ）において斜線で示す部分があることにより、画素の頂点のみで互いに接する黒画素が存在しなくなっているから、斜線画像に対して細線化を行っても、斜線が途切れる可能性を低くすることができるからである。
また、第一実施形態の画像形成装置１は、像形成手段の解像度である第２解像度（２４００ｄｐｉ）よりも低い第１解像度（１２００ｄｐｉ）でラスタライズするので、第２解像度でラスタライズするような画像形成装置に比べると、コントローラ１０００が取り扱うデータのデータ量が少なくてすむ。したがって、コントローラ１０００のラスタライズ処理の負荷が小さくなり、同じ時間でラスタライズ可能なデータの量が増えるため、第２解像度でラスタライズするような画像形成装置に比べて、より多いＰＤＬデータを迅速にラスタライズすることが可能となる。
【００３０】
［Ｂ．第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置１を説明する。以下、第一実施形態と共通する構成については、共通の符号を付し、説明を省略する。
［Ｂ−１．構成］
図６は、第二実施形態における画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。
第二実施形態の画像形成装置１は、第一実施形態のコントローラ１０００に替えて、コントローラ１００１を、画像処理部１０１０に替えて、画像処理部１０１１をそれぞれ備えている。コントローラ１００１は、第一実施形態のコントローラ１０００と同じくラスタイメージ生成手段ではあるが、外部ＰＣ２から受け取ったＰＤＬデータに基づいて生成するラスタイメージの解像度が６００ｄｐｉである点において、コントローラ１０００と異なっている。画像処理部１０１１は、第一実施形態の解像度変換部１０１２に替えて、パターンマッチング部１０１３を備えている。パターンマッチング部１０１３は、パターン記憶部１０１３０を有している。このパターン記憶部１０１３０は、予め定めた複数の画素の配置パターンと、像形成手段の解像度である２４００ｄｐｉのラスタイメージとの対応関係を記憶する対応関係記憶手段である。このパターン記憶部１０１３０が記憶するラスタイメージの最小単位は、２４００ｄｐｉの１画素である。そして、パターンマッチング部１０１３は、上述した６００ｄｐｉのラスタイメージを画素毎に検査し、これらの画素とその周辺の画素の組み合わせが一致するパターンを、上述したパターン記憶部１０１３０に記憶されたパターンから抽出して、その画素を、抽出したパターンに対応するラスタイメージで置き換えてから、画像メモリ１０３０に出力する。すなわち、パターンマッチング部１０１３は、ラスタイメージ生成手段であるコントローラ１００１により生成された第１解像度のラスタイメージの各画素及びその周辺の画素の配置パターンと、対応関係記憶手段に記憶されている配置パターンとを照合し、第１解像度のラスタイメージを、当該ラスタイメージに一致する配置パターンに対応付けられた第２解像度のラスタイメージに置換するパターン置換手段である。
【００３１】
［Ｂ−２．動作］
次に、第二実施形態における画像形成装置１の動作について説明する。
図７は、第二実施形態における画像形成装置１の処理の流れを示すフロー図である。第二実施形態の画像形成装置１は、第一実施形態のラスタライズ（ステップＳａ０１）に替えて、上述したように、６００ｄｐｉでラスタライズを行う（ステップＳｂ０１）。また、第二実施形態の画像形成装置１は、第一実施形態の解像度変換（ステップＳａ０２）に替えて、パターンマッチングを行う（ステップＳｂ０２）。
【００３２】
ここで、パターンマッチングについて説明する。上述のパターンマッチング部１０１３は、コントローラ１００１によって出力された６００ｄｐｉのラスタイメージを受け取る。そして、パターンマッチング部１０１３は、このラスタイメージを画素毎に検査し、これらの画素とその周辺の画素の組み合わせが一致するパターンを、パターン記憶部１０１３０に記憶されたパターンから抽出して、その画素を、抽出したパターンに対応するラスタイメージで置き換えてから、画像メモリ１０３０に出力する。
【００３３】
図８（ａ）は、この６００ｄｐｉのラスタイメージの一例を示す図である。この図に示すように、６００ｄｐｉの１画素分の幅を有する斜線画像は、コントローラ１００１によって黒画素同士が互いの頂点のみで接するラスタイメージに変換されている。一方、図８（ｃ）は、パターンマッチング部１０１３のパターン記憶部１０１３０が記憶するパターンの一例を示す図である。また、図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示すパターンとパターン記憶部１０１３０において、対応付けて記憶されている２４００ｄｐｉのラスタイメージである。この図８（ｃ）の格子は６００ｄｐｉの画素を示しており、中心が注目画素で、０は白画素、１は黒画素、Ｘは白画素であっても黒画素であってもよい画素を示している。パターンマッチング部１０１３は、上述のラスタイメージに含まれる各画素を検査して、検査した画素を中心とする３画素×３画素が図８（ｃ）に示すようなパターンと一致すると、その画素を図８（ｄ）に示す２４００ｄｐｉにおける４画素×４画素のラスタイメージに置き換える。
【００３４】
このようにして、パターンマッチング部１０１３によるパターンマッチングがなされることにより、図８（ａ）のラスタイメージは、図８（ｂ）に示すようなラスタイメージへと変換される。この図８（ｂ）において斜線で示した部分は、図８（ａ）のラスタイメージと異なる部分であり、黒画素を示している。図８（ａ）のラスタイメージは、その全ての画素がパターンマッチング部１０１３によって２４００ｄｐｉのラスタイメージに置き換えられているため、図８（ｂ）に示すラスタイメージの最小単位は２４００ｄｐｉの１画素である。したがって、図８（ｂ）に示すラスタイメージのエッジサイズｅは「１」である。そして、第二実施形態の画像形成装置１の細線化処理においては、ウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで細線化を行うから、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係にある。
【００３５】
図９は、第二実施形態の画像形成装置１による細線化の結果を示す図である。図９（ａ）は、コントローラ１００１によって６００ｄｐｉのラスタライズが施された斜線画像のラスタイメージを示す図である。図９（ｂ）は、上述したパターンマッチング部１０１３によるパターンマッチングがなされた後のラスタイメージを示す図である。そして、図９（ｃ）は、図９（ｂ）のラスタイメージに対し、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を一回施したラスタイメージを示す図であり、図９（ｄ）は、さらに図９（ｃ）に対して、この細線化処理を施したラスタイメージを示す図である。このように、第二実施形態の画像形成装置１は、図９（ａ）のラスタイメージをパターンマッチングによって、図９（ｂ）のラスタイメージに変換した後に細線化処理を行うため、斜線画像が途切れないことがわかる。これは、第一実施形態と同様、第二実施形態の画像形成装置１においても、細線化処理においてウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係があるからである。また、図８（ｂ）において斜線で示した部分があることにより、画素の頂点のみで互いに接する黒画素が存在しなくなっているからである。
【００３６】
このように、本発明の第一実施形態および第二実施形態の画像形成装置１は、細線化処理前のラスタイメージのエッジサイズｅを２以下にするため、最小のウィンドウサイズｗ＝３で細線化処理をしても、細線化を適切に行うことができる。また、画素の頂点のみで互いに接する黒画素を減らすことができるので、細線化後の斜線画像が途切れる可能性を減らすことができる。また、ウィンドウサイズｗとして最小である「３」を用いることができるため、処理規模を小さくすることができ、画像処理装置の負荷を抑えることができる。また、画像の細線化とパターンマッチングとを分離して行い、パターンマッチングによる細線化を行っていないため、細線化のために膨大なパターンを作成する必要がない。また、コントローラは、受け取ったＰＤＬデータを、細線化処理前の解像度よりも小さい解像度にラスタライズするため、コントローラの負荷を抑えることができ、外部装置からのＰＤＬデータの受信を迅速に行うことができる。
【００３７】
図１０は、上記の第一実施形態の画像形成装置１により形成した画像の線幅を計測した結果を示す図である。ここでは、６００ｄｐｉにおいて１画素分の幅を有する画像を、種々の方法で記録材の表面に形成して、その線幅を測定した。６００ｄｐｉで１画素分の幅とは、１インチを２５．４ｍｍとすると、約４２μｍに相当する。オフセット印刷では、この線幅の実測結果は６２μｍであったのに対し、細線化処理を施さない電子写真方式の場合には、９５μｍであった。すなわち、細線化処理を施さない電子写真方式で、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する線を印刷すると、本来の幅の倍以上の幅に印刷されることが分かる。一方、本実施形態の細線化処理を施した電子写真方式の場合には、この線幅の実測結果は７１μｍであった。すなわち、本実施形態の細線化処理を施すことによって、電子写真方式であっても、オフセット印刷とほぼ同等の画像を形成することができる。
【００３８】
［Ｃ．変形例］
上述した実施形態を次の例のように変形してもよい。また、これらの変形例を適宜組み合わせてもよい。
（１）上述した実施形態では、コントローラ１０００またはコントローラ１００１は、外部ＰＣ２から受け取ったＰＤＬデータをラスタライズしていたが、これらのコントローラは、外部ＰＣ２以外からＰＤＬデータを受け取ってもよい。例えば、原画像を読み取ってＰＤＬデータを出力する画像読取装置からＰＤＬデータを受け取ってもよい。
【００３９】
（２）また、上述した実施形態では、コントローラ１０００またはコントローラ１００１は、ＰＤＬデータを受け取っていたが、これらのコントローラが受け取るデータはＰＤＬデータでなくてもよい。すなわち、第一実施形態のコントローラ１０００においては、細線化処理に用いる解像度よりも小さい解像度のラスタイメージを生成するのであれば、入力するデータはＰＤＬデータでなくてもよく、また、第二実施形態のコントローラ１００１においては、パターンマッチングに用いる解像度と同じ解像度のラスタイメージを出力するのであれば、入力するデータはＰＤＬデータでなくてもよい。例えば、コントローラは、入力されたデータを自動的に検知して、ＰＤＬデータであれば上述したラスタライズを行い、ラスタイメージであれば、必要に応じて解像度変換を行って、所定の解像度のラスタイメージを生成して出力すればよい。
【００４０】
（３）また、上述した実施形態では、画像形成装置１は、細線化処理において、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを用いていたが、他の細線化アルゴリズムを用いてもよい。例えば、上述した収縮アルゴリズムを用いてもよい。細線化処理に収縮アルゴリズムを用いても、第一実施形態の場合には、第１解像度は、第２解像度の半分の解像度と同じか、それよりも高い解像度であり、第二実施形態の場合には、パターンマッチング部１０１３によって出力されたラスタイメージのエッジサイズｅは、ウィンドウサイズｗよりも小さいので、細線化処理部１０１４は、検査する黒画素に対して適切な細線化を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の構造的構成を示す図である。
【図２】第一実施形態に係る画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】第一実施形態に係る画像形成装置の処理の流れを示すフロー図である。
【図４】６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線画像をラスタライズしたラスタイメージを示す図である。
【図５】第一実施形態の画像形成装置による細線化の結果を示す図である。
【図６】第二実施形態における画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】第二実施形態における画像形成装置の処理の流れを示すフロー図である。
【図８】第二実施形態における６００ｄｐｉのラスタイメージの一例と、これに対して施すパターンマッチングを説明するための図である。
【図９】第二実施形態の画像形成装置による細線化の結果を示す図である。
【図１０】本発明の画像形成装置により形成した画像を実測した結果を示す図である。
【図１１】従来技術において、一般的な細線化処理またはパターンマッチング処理の流れを示したフロー図である。
【図１２】細線化処理に用いるウィンドウおよび細線化処理の方法を説明するための図である。
【図１３】６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する縦線画像、横線画像、斜線画像を、収縮アルゴリズムによって細線化した結果を示す図である。
【図１４】６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する縦線画像、横線画像、斜線画像を、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムによって細線化した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、１０００，１００１…コントローラ、１０１０，１０１１…画像処理部、１０１２…解像度変換部、１０１３…パターンマッチング部、１０１３０…パターン記憶部、１０１４…細線化処理部、１０２０…制御部、１０３０…画像メモリ、１０４０…操作部、１０５０…表示部、１０６０…画像形成部、１２…用紙収容部、１４…転写部、１４１…中間転写ベルト、１４２…二次転写ロール、１４３…対向ロール、１５…定着部、１５１…加熱ロール、１５２…加圧ロール、１５３…剥離部材、１５４…ガイド、１９…排紙口、２…外部ＰＣ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体の特性のために静電潜像の境界部分がボケることがある。このため、記録材の表面に形成した線画像の幅が太くなり、例えば５ポイント以下の小さな文字は潰れて識字できなくなるおそれがある。静電潜像のボケを改善する方法としては、露光時のビーム径の小径化や感光体膜圧の薄膜化などが一般的に知られているが、これらのほかに、画像データを制御することにより細線や文字の潰れを改善する技術が開発されている。特許文献１には、注目画素を中心とした５画素×５画素のウィンドウ内に含まれる各画素を検査することにより、エッジと呼ばれる画像の境界部分を検出して細線化を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、画像データが、段差部を有しない直線パターン条件を満たすか否かを判定して、線幅調整処理を施す画像処理装置が開示されている。
【０００３】
ここで、図１１（ａ）は、電子写真方式の画像形成装置によるプリンタにおいて一般的な、ラスタライズ解像度が画像形成装置の解像度よりも低い場合における細線化処理の流れを示したフロー図である。この図及び以下の説明では、解像度の指標として「ｄｐｉ」という単位を用いる。これは、dot/inch、つまり長さ１インチあたりの画素数を意味している。
画像形成装置は、まず、ページ記述言語（以下、ＰＤＬ：Page Description Languageという）で記述された画像データを６００ｄｐｉのラスタイメージに変換するラスタライズを行い（ステップＳｃ０１）、次いで、これを解像度変換により２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換する（ステップＳｃ０２）。ここで、この解像度変換とは、単純にラスタイメージの解像度を高くするものであり、これにより、画像形成時の解像度に合わせたラスタイメージを得ることができる。６００ｄｐｉのラスタイメージを構成する最小単位である１画素は、２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換されると、４画素×４画素、すなわち１６画素で表されることになる。このようにして、得られた２４００ｄｐｉのラスタイメージは、細線化処理により細線化されてから（ステップＳｃ０３）、画像形成処理がなされる（ステップＳｃ０４）。これにより、細線化されたラスタイメージに応じた２４００ｄｐｉの画像が用紙などの記録材の表面に形成される。
【０００４】
ここで、細線化処理について説明する。細線化処理とは、ラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素を含む複数の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合に、当該画素を背景画素、つまり異なる色の画素に置き換えることで、画像の細線化を行う処理である。細線化処理には周知の方法が種々あるが、その例として、収縮アルゴリズムと、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムについて説明する。
図１２（ａ）は、細線化処理に用いるウィンドウを示した図である。図に示すウィンドウは、中心の注目画素Ｐ０の周囲を、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８が取り囲んでいる３画素×３画素（３行３列）のウィンドウである。ここで、細線化処理に用いるウィンドウを構成する画素群の一辺の画素数を「ウィンドウサイズｗ」とすると、このウィンドウのウィンドウサイズｗは「３」である。収縮アルゴリズムやＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムは、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８と注目画素Ｐ０との関係を検査して、この関係が所定の条件に合致する場合に、注目画素Ｐ０を削除候補、つまり異なる色の画素への置換候補とする。
図１２（ｂ）は、ラスタイメージに対する走査を示す図である。図に示す格子は、ラスタイメージを構成する各画素を表している。細線化処理において、ラスタイメージに含まれる各画素を図に示す矢線Ｒｓに沿って１画素ずつ注目画素として順に検査する。すなわち、注目画素を主走査方向（図における左から右へ向けての方向であり、「行」の方向）に検査し、右端まで検査したら左端に戻り、走査線を副走査方向（図における上から下へ向けての方向であり、「列」の方向）に１画素分、移動させて、また注目画素を主走査方向に検査する。このような検査を経て決定した削除候補の画素は、その後の削除処理により、まとめて背景色の画素、例えば白画素に置き換えられる。
図１２（ｃ）は、収縮アルゴリズムにおける削除候補の決定方法を示した図である。収縮アルゴリズムにおいては、注目画素Ｐ０が黒色の画素（以下、黒画素という）であり、かつ、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８のうち、一つでも白色の画素（以下、白画素という）がある場合には、注目画素Ｐ０は、削除候補画素となる。例えば、図１２（ｃ）の左図に示すように、注目画素Ｐ０の左上、すなわち周辺画素Ｐ４が白画素の場合には、同右図に示すように、注目画素Ｐ０は削除候補画素となり、削除処理を経た後に、白画素に置き換えられる。
【０００５】
図１３は、収縮アルゴリズムを用いた細線化処理における画像の線幅の変化を示した図である。図１３（ａ）〜（ｆ）の各図において、実線で示す格子は２４００ｄｐｉのときの１画素を示しており、太線で示す格子は６００ｄｐｉのときの１画素を示している。６００ｄｐｉのラスタイメージを、２４００ｄｐｉに解像度変換すると、４画素×４画素が画像の最小単位となるラスタイメージに変換される。ここで、ラスタイメージの最小単位の画像の一辺を、そのラスタイメージの解像度における画素数で示した数値を「エッジサイズｅ」とすると、６００ｄｐｉを２４００ｄｐｉに解像度変換した画像のエッジサイズｅは「４」である。
【０００６】
例えば図１３（ａ）は、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する縦線画像が解像度変換によって、２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換されたときの様子を表している。縦線画像とは、図１２（ｂ）で説明した副走査方向に平行な方向に延びる画像のことである。また、以下の説明において、横線画像とは図１２（ｂ）で説明した主走査方向に平行な方向に延びる画像のことであり、斜線画像とは図１２（ｂ）で説明した主走査方向および副走査方向のいずれにも平行でない方向に延びる画像のことである。
図１３（ａ）の場合、解像度変換によって得られた画像は、図に示すように２４００ｄｐｉで４画素分の線幅を有する縦線画像となる。この縦線画像に対し、上述の収縮アルゴリズムを１回施すと、図１３（ｂ）に示すように２４００ｄｐｉにおける２画素分の線幅の縦線画像に細線化される。同様に図１３（ｃ）は、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する横線画像であるが、この横線画像を２４００ｄｐｉに解像度変換して１回の収縮アルゴリズムを施すことにより、図１３（ｄ）に示すように２４００ｄｐｉにおける２画素分の横線画像に細線化される。さらに、これら図１３（ｂ）および図１３（ｄ）に示した２画素分の縦線画像または横線画像に対して、もう１回収縮アルゴリズムを施すと、全ての画素が白画素になり、画像が消えてしまう。
【０００７】
また、図１３（ｅ）は、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線画像である。この斜線画像に対し、２４００ｄｐｉへの解像度変換を経てから上述の収縮アルゴリズムを１回施すと、図１３（ｆ）に示すように、２画素×２画素の点が離散して斜めに並んだ画像となる。すなわち、上述の斜線画像は、１回の収縮アルゴリズムによって、途切れてしまうことが分かる。そして、図１３（ｆ）に示す画像に対してさらにもう１回収縮アルゴリズムを施すと、全ての画素が白画素になり、画像が消えてしまう。
【０００８】
次に、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムについて簡単に説明する。
Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムとは、図１２（ａ）に示した３画素×３画素のウィンドウにおける注目画素Ｐ０が、周辺画素Ｐ１〜Ｐ８との関係において、以下の６つの条件を満たす場合に、注目画素Ｐ０を削除候補とするアルゴリズムである。
＜条件１＞注目画素Ｐ０が図形要素であること（例えば背景の白画素に対して色が異なる黒画素であること）。
＜条件２＞注目画素Ｐ０が、境界点であること。
＜条件３＞注目画素Ｐ０が、端点でないこと。
＜条件４＞注目画素Ｐ０が、孤立点でないこと。
＜条件５＞注目画素Ｐ０を削除しても、周辺画素の連結性が保存されること。
＜条件６＞注目画素Ｐ０が、幅２画素の線を構成している場合であって、これを削除しても、その線の片側だけが削除されること。
【０００９】
図１４は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムによって、細線化を施した画像を示す図である。前掲の図１３（ａ）の縦線画像に対してＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを一回施すと、収縮アルゴリズムと同様に、図１３（ｂ）のような縦線画像に細線化されるが、この図１３（ｂ）の縦線画像をさらに、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムによって細線化すると、図１４（ａ）に示すような縦線画像となる。すなわち、縦線画像に関しては、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを二回施しても、その縦線画像は途切れることなく、消えることもない。同様に、図１３（ｃ）の横線画像も、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムにより図１３（ｄ）に示すような横線画像に細線化され、さらに細線化を施しても、図１４（ｂ）に示すような横線画像となるので、横線画像は途切れることなく、消えることもない。
【００１０】
一方、図１３（ｅ）に示す斜線画像に対して、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを一回施すと、図１４（ｃ）に示すように途切れる。この画像に対し、さらに細線化を施すと図１４（ｄ）となり、斜線画像の途切れる間隔はさらに広がる。このように、６００ｄｐｉのラスタイメージを２４００ｄｐｉのラスタイメージに単純に解像度変換してからＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づいて細線化すると、縦線画像および横線画像については画像を途切れさせることなく細線化を行うことができるものの、斜線画像については、一回の細線化処理によって画像が途切れてしまう。
【００１１】
以上に説明したように、６００ｄｐｉでラスタライズしたラスタイメージを２４００ｄｐｉに解像度変換してから、ウィンドウサイズｗ＝３で細線化を行う場合にあっては、収縮アルゴリズムを施すと画像が消える場合がある。また、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを施した場合であっても、斜線画像が途切れる場合がある。
【００１２】
また、図１１（ｂ）は、前述した特許文献２に記載のパターンマッチング処理の流れを示すフロー図である。ここでは、図１１（ａ）の解像度変換および細線化処理に替えて、パターンマッチングを行っている（ステップＳｄ０１）。このパターンマッチングでは、注目画素とその周辺に配置されている周辺画素との関係を、予め定めたパターンと比較して、一致するパターンがある場合には、そのパターンに対応した画素で注目画素を置き換えて細線化を行う。このとき、縦線画像および横線画像に関しては、ラスタイメージの特徴により、比較的少ないパターン数で、それぞれを細線化することができるが、斜線画像については、その斜線の傾きのバリエーションに応じて極めて膨大な数のパターンを用意しなければならないため、一般的には細線化を行うことができないと考えられる。そのため、特許文献２によっては、斜線画像を含む小さな文字などが潰れることを防止することができない。
【特許文献１】特開２００５−３４１２４９号公報
【特許文献２】特許３３８４１１５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりする可能性を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置の第１の構成は、ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、前記第１解像度における複数の画素の配置パターンと、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージとの対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、前記ラスタイメージ生成手段により生成された前記第１解像度のラスタイメージの各画素及びその周辺の画素の配置パターンと、前記対応関係記憶手段に記憶されている配置パターンとを照合し、前記第１解像度のラスタイメージを、当該ラスタイメージに一致する配置パターンに対応付けられた前記第２解像度のラスタイメージに置換するパターン置換手段と、前記パターン置換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段とを具備し、前記パターン置換手段によって得られる前記第２解像度のラスタイメージにおいて最小単位となる画像の一辺の画素数が、前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群の一辺の画素数よりも少ないことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る画像処理装置の第２の構成は、ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、前記ラスタイメージ生成手段によって生成された前記第１解像度のラスタイメージを、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージに変換する解像度変換手段と、前記解像度変換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段とを具備し、前記第１解像度は、前記第２解像度の半分以上で且つ前記第２解像度よりも低いことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る画像処理装置の第３の構成は、上述の第１の構成または第２の構成において、前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群は、検査される画素と当該画素を中心として周囲を取り囲む周辺画素とからなる、３行３列の画素群であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る画像形成装置は、上述の画像処理装置と、前記画像処理装置から出力されたラスタイメージに基づき前記所定の解像度で像を形成する像形成手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の構成または第２の構成に係る画像処理装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりする可能性を小さくすることができる。
また、本発明の第３の構成に係る画像処理装置よれば、細線化処理が最小のウィンドウサイズである３行３列で実現できるので、細線化処理の負荷を抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比較して、斜線画像を細線化した場合であっても、その画像が途切れたり消えたりする可能性を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
［Ａ．第一実施形態］
［Ａ−１．構成］
図１は、本発明の第一実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置１は、用紙収容部１２と、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５を備えている。これらの各構成は、後述する制御部１０２０によって制御され、像形成手段として機能する。この像形成手段が形成する像の解像度は、例えば２４００ｄｐｉである。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。用紙収容部１２は、Ａ３やＡ４などの所定サイズにカットされた用紙を収容する。用紙収容部１２に収容されている用紙は、ピックアップローラなどにより１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。
【００２０】
画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、それぞれ、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部、一次転写ロール及びクリーニング部材を備えており、対応する色のトナー（色材）を用いて画像データに応じたトナー像を形成し、転写部１４の中間転写ベルト１４１に重ねて転写する。転写部１４は、中間転写ベルト１４１と、二次転写ロール１４２と、中間転写ベルト１４１を挟んで二次転写ロール１４２と対向する対向ロール１４３とを備えており、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによって形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段である。中間転写ベルト１４１は、図示せぬ駆動ロールによって図中のＡ方向に周回させられており、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋによってトナー像が重ねて転写されると、そのトナー像を二次転写ロール１４２及び対向ロール１４３の位置へと搬送する。二次転写ロール１４２は、中間転写ベルト１４１との電位差によって、中間転写ベルト１４１上のトナー像を用紙収容部１２から搬送されてきた用紙に転写させる。中間転写ベルト１４１からトナー像を転写された用紙は、定着部１５へ搬送される。
【００２１】
定着部１５は、加熱ロール１５１と加圧ロール１５２とを備え、二次転写ロール１４２から搬送されてきた用紙を加熱ロール１５１及び加圧ロール１５２の間に挟み込み、その用紙に熱と圧力とを加えて、トナー像を用紙に定着させる。加熱ロール１５１は、その内部にハロゲンランプなどの熱源を有し、用紙表面の温度を約９０度に加熱する。加圧ロール１５２は、加熱ロール１５１に押し当てられており、加熱ロール１５１と加圧ロール１５２との間を通る用紙に圧力を加える。また、加熱ロール１５１の表面近傍には、金属や樹脂などで形成された剥離部材１５３が設けられている。加熱ロール１５１と加圧ロール１５２によって熱と圧力とが加えられることで定着工程を経た用紙は、この剥離部材１５３によって加熱ロール１５１から剥離され、用紙搬送路を形成する２つのガイド１５４によって排紙口１９へと誘導される。
以上が画像形成装置１の構造である。
【００２２】
図２は、画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。
画像形成装置１は、コントローラ１０００、画像処理部１０１０、制御部１０２０、画像メモリ１０３０、操作部１０４０、表示部１０５０、画像形成部１０６０を備えている。画像形成装置１は、パーソナルコンピュータなどの外部ＰＣ２と有線や無線などにより通信可能に接続されており、外部ＰＣ２からＰＤＬで記述された画像データ（以下、ＰＤＬデータという）を受信する。コントローラ１０００は、外部ＰＣ２から受信したＰＤＬデータに基づいてラスタライズを行って１２００ｄｐｉのラスタイメージを生成し、そのラスタイメージを画像処理部１０１０へ出力する。すなわち、コントローラ１０００は、ラスタイメージ生成手段である。画像処理部１０１０の解像度変換部１０１２は、コントローラ１０００によって出力される１２００ｄｐｉのラスタイメージを２４００ｄｐｉのラスタイメージに解像度変換して画像メモリ１０３０に出力する。
【００２３】
画像メモリ１０３０は解像度変換部１０１２が出力した２４００ｄｐｉのラスタイメージを記憶する。画像処理部１０１０の細線化処理部１０１４は、画像メモリ１０３０に記憶された２４００ｄｐｉのラスタイメージに対し、上述したウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウを用いてＨｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を行う。なお、ここでは、コントローラ１０００が出力するラスタイメージの解像度（以下、第１解像度という）は１２００ｄｐｉであり、細線化処理部１０１４が細線化処理を行うラスタイメージの解像度（以下、第２解像度という）である２４００ｄｐｉの半分であるが、第１解像度は、第２解像度よりも低ければ、第２解像度の半分より高くてもよい。
制御部１０２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などであり、画像形成装置１の各部を制御する。表示部１０５０は、例えば液晶ディスプレイ装置であり、制御部１０２０から与えられるデータに基づいて利用者との対話画面や各種の情報を表示する。操作部１０４０はボタンやスイッチなどを備えており、利用者による操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１０２０に供給する。画像形成部１０６０は、上述した用紙収容部１２と、画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５などを含み、制御部１０２０によって画像メモリ１０３０から読み出され転送されたラスタイメージに基づいて画像形成処理を行い、記録材（例えば用紙など）の表面に画像を形成する。
【００２４】
［Ａ−２．動作］
次に、第一実施形態の画像形成装置１の動作と、画像形成装置１によって奏される効果について説明する。
図３は、この画像形成装置１の処理の流れを示すフロー図である。まず、画像形成装置１のコントローラ１０００は、外部ＰＣ２からＰＤＬデータを受け取ると、ラスタライズを行って、像形成手段の解像度２４００ｄｐｉの半分以上で且つその解像度よりも低い解像度、ここではちょうど半分の１２００ｄｐｉのラスタイメージを生成する（ステップＳａ０１）。これにより得られた１２００ｄｐｉのラスタイメージは、画像形成装置１の画像処理部１０１０に送られ、解像度変換部１０１２によって、像形成手段の解像度である２４００ｄｐｉのラスタイメージに変換される（ステップＳａ０２）。そして、このラスタイメージは、画像処理部１０１０の細線化処理部１０１４によって、細線化処理が施され（ステップＳａ０３）、画像メモリ１０３０に記憶された後、制御部１０２０の制御の下、画像形成部１０６０に送られて画像形成処理が行われる（ステップＳａ０４）。
【００２５】
ここで、コントローラ１０００によって得られる１２００ｄｐｉでラスタライズされたラスタイメージと、これよりも低解像度である６００ｄｐｉでラスタライズされたラスタイメージの違いについて説明する。
図４（ａ）は、まず、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線を６００ｄｐｉでラスタライズし、次に、２４００ｄｐｉに解像度変換した場合のラスタイメージを示す図である。この図において、太線の格子は６００ｄｐｉの画素を示し、実線の格子は２４００ｄｐｉの画素を示している。６００ｄｐｉからその４倍の２４００ｄｐｉへと解像度変換しているため、図４（ａ）に示すように、このラスタイメージのエッジサイズｅは「４」である。
一方、図４（ｂ）は、まず、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線を１２００ｄｐｉでラスタライズし、次に、２４００ｄｐｉに解像度変換した場合のラスタイメージを示す図である。図４（ｂ）において斜線で示す部分は、図４（ａ）のラスタイメージと異なる部分であり、黒画素を示している。ここでは、１２００ｄｐｉからその２倍の２４００ｄｐｉへと解像度変換しているため、このラスタイメージのエッジサイズｅは図４（ｂ）に示すように「２」である。このように、細線化処理に用いる解像度（２４００ｄｐｉ）の半分よりも小さい解像度（６００ｄｐｉ）にラスタライズしてから、細線化処理に用いる解像度（２４００ｄｐｉ）に解像度変換すると、エッジサイズｅ＝４となるのに対し、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分（１２００ｄｐｉ）の解像度でラスタライズしてから、細線化処理に用いる解像度（２４００ｄｐｉ）に解像度変換をすると、エッジサイズｅ＝２となる。第一実施形態の画像形成装置１の細線化処理においては、ウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで細線化を行うから、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係となる。
【００２６】
ここで、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅという関係にする理由と、ラスタライズの解像度を、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分以上にしている理由について説明する。
まず、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅという関係にする理由は以下のとおりである。
図４（ｃ）は、エッジサイズｅ＝４の斜線画像を表している。この斜線画像の１画素は６００ｄｐｉにおける１画素であるから、２４００ｄｐｉに解像度変換されると、４画素×４画素、すなわち１６画素になる。この２４００ｄｐｉのラスタイメージに対してウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで、例えば主走査方向及び副走査方向のそれぞれと４５°の角度をなす斜線画像に対して細線化処理を行うと、図４（ｃ）に示す太枠にウィンドウがある場合には、注目画素の上にある３つの画素全てが白画素になるので、注目画素が斜線画像の一部であることがわからなくなる。すなわち、検査する注目画素の位置によっては、ウィンドウ内の黒画素が斜線画像の一部をなすのか縦線画像または横線画像の一部をなすのかを区別することが出来ない場合がある。そうすると、細線化処理部１０１４は、ウィンドウの中心にある注目画素をどの方向に細線化するべきかを特定することができない。
【００２７】
一方、図４（ｄ）は、エッジサイズｅ＝２の斜線画像を表している。この斜線画像の１画素は１２００ｄｐｉにおける１画素であるから、２４００ｄｐｉに解像度変換されると、２画素×２画素、すなわち４画素になる。この２４００ｄｐｉのラスタイメージに対してウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで、例えば主走査方向及び副走査方向のそれぞれと４５°の角度をなす斜線画像に対して細線化処理を行うと、図４（ｄ）に示す太枠、すなわち、上述の図４（ｃ）と同じ位置にあるウィンドウにおいて、注目画素の左上の画素は黒画素であるから、このウィンドウ内の黒画素が斜線画像の一部をなすものであることを明確にすることが出来る。そして、図４（ｃ）においては、ウィンドウの注目画素は横線画像を構成する画素と区別がつかないため、横線画像の場合と同様の方向に細線化されるが、図４（ｄ）においては、このようなことがなく、適切な方向に細線化される。このように、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係にあると、ウィンドウで検査される黒画素を細線化する方向を適切に特定することができる。
【００２８】
次に、ラスタライズの解像度を、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分以上にしている理由について説明する。
図４（ｅ）は、画素の頂点Ｇｒのみで互いに接する黒画素を示した図である。なお、ここでいう画素の頂点とは、ラスタイメージを格子に対応させた場合における格子の交点をいう。このようにその頂点のみで互いに接する黒画素が存在すると、細線化処理において、図に示すように、図中左上の４つ黒画素は矢線Ｔ１方向へ、図中右下の黒画素は矢線Ｔ２方向へ細線化されることとなり、頂点Ｇｒに接している黒画素が細線化によって白画素に置換されやすくなるため、斜線画像は頂点Ｇｒの位置で途切れる可能性が高くなる。
ある解像度において、主走査方向及び副走査方向のそれぞれと４５°の角度をなす斜線画像を表現する場合、表現できる限界の線幅は、その解像度における１画素分の幅までである。例えば、６００ｄｐｉでラスタライズすると、６００ｄｐｉにおいて１画素分の幅を有する斜線画像は、図４（ｅ）に示すように、画素の頂点のみで互いに接する黒画素で構成されることになる。一方、同じ幅（６００ｄｐｉにおいて１画素分の幅）の斜線画像を１２００ｄｐｉでラスタライズすれば、黒画素は画素の頂点のみではなく、その辺でも互いに接する。したがって、これを細線化した場合にあっても、斜線画像は途切れる可能性が低くなる。
このように、ラスタライズの解像度を、細線化処理を行うラスタイメージの解像度の半分以上にすると、同じ線幅の斜線画像に対する細線化処理において、その斜線画像が途切れる可能性を低減させることができる。
【００２９】
図５は、第一実施形態の画像形成装置１による細線化の結果を示す図である。
図５（ａ）は、６００ｄｐｉでラスタライズした斜線画像のラスタイメージを示す図である。図５（ｂ）は、第一実施形態の画像形成装置１により１２００ｄｐｉでラスタライズした斜線画像のラスタイメージを示す図である。そして、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のラスタイメージに対し、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を一回施したラスタイメージを示す図であり、図５（ｄ）は、さらに図５（ｃ）に対して、この細線化処理を施したラスタイメージを示す図である。このように、第一実施形態の画像形成装置１は、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化を行っても、斜線画像が途切れないことがわかる。これは、上述したように、細線化処理においてウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係があるので、第一実施形態の画像形成装置１は、ウィンドウで検査される黒画素を細線化する方向を特定することができ、これに対して適切な細線化を施すことができるからである。また、図４（ｂ）において斜線で示す部分があることにより、画素の頂点のみで互いに接する黒画素が存在しなくなっているから、斜線画像に対して細線化を行っても、斜線が途切れる可能性を低くすることができるからである。
また、第一実施形態の画像形成装置１は、像形成手段の解像度である第２解像度（２４００ｄｐｉ）よりも低い第１解像度（１２００ｄｐｉ）でラスタライズするので、第２解像度でラスタライズするような画像形成装置に比べると、コントローラ１０００が取り扱うデータのデータ量が少なくてすむ。したがって、コントローラ１０００のラスタライズ処理の負荷が小さくなり、同じ時間でラスタライズ可能なデータの量が増えるため、第２解像度でラスタライズするような画像形成装置に比べて、より多いＰＤＬデータを迅速にラスタライズすることが可能となる。
【００３０】
［Ｂ．第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置１を説明する。以下、第一実施形態と共通する構成については、共通の符号を付し、説明を省略する。
［Ｂ−１．構成］
図６は、第二実施形態における画像形成装置１の電気的構成を示すブロック図である。
第二実施形態の画像形成装置１は、第一実施形態のコントローラ１０００に替えて、コントローラ１００１を、画像処理部１０１０に替えて、画像処理部１０１１をそれぞれ備えている。コントローラ１００１は、第一実施形態のコントローラ１０００と同じくラスタイメージ生成手段ではあるが、外部ＰＣ２から受け取ったＰＤＬデータに基づいて生成するラスタイメージの解像度が６００ｄｐｉである点において、コントローラ１０００と異なっている。画像処理部１０１１は、第一実施形態の解像度変換部１０１２に替えて、パターンマッチング部１０１３を備えている。パターンマッチング部１０１３は、パターン記憶部１０１３０を有している。このパターン記憶部１０１３０は、予め定めた複数の画素の配置パターンと、像形成手段の解像度である２４００ｄｐｉのラスタイメージとの対応関係を記憶する対応関係記憶手段である。このパターン記憶部１０１３０が記憶するラスタイメージの最小単位は、２４００ｄｐｉの１画素である。そして、パターンマッチング部１０１３は、上述した６００ｄｐｉのラスタイメージを画素毎に検査し、これらの画素とその周辺の画素の組み合わせが一致するパターンを、上述したパターン記憶部１０１３０に記憶されたパターンから抽出して、その画素を、抽出したパターンに対応するラスタイメージで置き換えてから、画像メモリ１０３０に出力する。すなわち、パターンマッチング部１０１３は、ラスタイメージ生成手段であるコントローラ１００１により生成された第１解像度のラスタイメージの各画素及びその周辺の画素の配置パターンと、対応関係記憶手段に記憶されている配置パターンとを照合し、第１解像度のラスタイメージを、当該ラスタイメージに一致する配置パターンに対応付けられた第２解像度のラスタイメージに置換するパターン置換手段である。
【００３１】
［Ｂ−２．動作］
次に、第二実施形態における画像形成装置１の動作について説明する。
図７は、第二実施形態における画像形成装置１の処理の流れを示すフロー図である。第二実施形態の画像形成装置１は、第一実施形態のラスタライズ（ステップＳａ０１）に替えて、上述したように、６００ｄｐｉでラスタライズを行う（ステップＳｂ０１）。また、第二実施形態の画像形成装置１は、第一実施形態の解像度変換（ステップＳａ０２）に替えて、パターンマッチングを行う（ステップＳｂ０２）。
【００３２】
ここで、パターンマッチングについて説明する。上述のパターンマッチング部１０１３は、コントローラ１００１によって出力された６００ｄｐｉのラスタイメージを受け取る。そして、パターンマッチング部１０１３は、このラスタイメージを画素毎に検査し、これらの画素とその周辺の画素の組み合わせが一致するパターンを、パターン記憶部１０１３０に記憶されたパターンから抽出して、その画素を、抽出したパターンに対応するラスタイメージで置き換えてから、画像メモリ１０３０に出力する。
【００３３】
図８（ａ）は、この６００ｄｐｉのラスタイメージの一例を示す図である。この図に示すように、６００ｄｐｉの１画素分の幅を有する斜線画像は、コントローラ１００１によって黒画素同士が互いの頂点のみで接するラスタイメージに変換されている。一方、図８（ｃ）は、パターンマッチング部１０１３のパターン記憶部１０１３０が記憶するパターンの一例を示す図である。また、図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示すパターンとパターン記憶部１０１３０において、対応付けて記憶されている２４００ｄｐｉのラスタイメージである。この図８（ｃ）の格子は６００ｄｐｉの画素を示しており、中心が注目画素で、０は白画素、１は黒画素、Ｘは白画素であっても黒画素であってもよい画素を示している。パターンマッチング部１０１３は、上述のラスタイメージに含まれる各画素を検査して、検査した画素を中心とする３画素×３画素が図８（ｃ）に示すようなパターンと一致すると、その画素を図８（ｄ）に示す２４００ｄｐｉにおける４画素×４画素のラスタイメージに置き換える。
【００３４】
このようにして、パターンマッチング部１０１３によるパターンマッチングがなされることにより、図８（ａ）のラスタイメージは、図８（ｂ）に示すようなラスタイメージへと変換される。この図８（ｂ）において斜線で示した部分は、図８（ａ）のラスタイメージと異なる部分であり、黒画素を示している。図８（ａ）のラスタイメージは、その全ての画素がパターンマッチング部１０１３によって２４００ｄｐｉのラスタイメージに置き換えられているため、図８（ｂ）に示すラスタイメージの最小単位は２４００ｄｐｉの１画素である。したがって、図８（ｂ）に示すラスタイメージのエッジサイズｅは「１」である。そして、第二実施形態の画像形成装置１の細線化処理においては、ウィンドウサイズｗ＝３のウィンドウで細線化を行うから、ウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係にある。
【００３５】
図９は、第二実施形態の画像形成装置１による細線化の結果を示す図である。図９（ａ）は、コントローラ１００１によって６００ｄｐｉのラスタライズが施された斜線画像のラスタイメージを示す図である。図９（ｂ）は、上述したパターンマッチング部１０１３によるパターンマッチングがなされた後のラスタイメージを示す図である。そして、図９（ｃ）は、図９（ｂ）のラスタイメージに対し、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムに基づく細線化処理を一回施したラスタイメージを示す図であり、図９（ｄ）は、さらに図９（ｃ）に対して、この細線化処理を施したラスタイメージを示す図である。このように、第二実施形態の画像形成装置１は、図９（ａ）のラスタイメージをパターンマッチングによって、図９（ｂ）のラスタイメージに変換した後に細線化処理を行うため、斜線画像が途切れないことがわかる。これは、第一実施形態と同様、第二実施形態の画像形成装置１においても、細線化処理においてウィンドウサイズｗ＞エッジサイズｅの関係があるからである。また、図８（ｂ）において斜線で示した部分があることにより、画素の頂点のみで互いに接する黒画素が存在しなくなっているからである。
【００３６】
このように、本発明の第一実施形態および第二実施形態の画像形成装置１は、細線化処理前のラスタイメージのエッジサイズｅを２以下にするため、最小のウィンドウサイズｗ＝３で細線化処理をしても、細線化を適切に行うことができる。また、画素の頂点のみで互いに接する黒画素を減らすことができるので、細線化後の斜線画像が途切れる可能性を減らすことができる。また、ウィンドウサイズｗとして最小である「３」を用いることができるため、処理規模を小さくすることができ、画像処理装置の負荷を抑えることができる。また、画像の細線化とパターンマッチングとを分離して行い、パターンマッチングによる細線化を行っていないため、細線化のために膨大なパターンを作成する必要がない。また、コントローラは、受け取ったＰＤＬデータを、細線化処理前の解像度よりも小さい解像度にラスタライズするため、コントローラの負荷を抑えることができ、外部装置からのＰＤＬデータの受信を迅速に行うことができる。
【００３７】
図１０は、上記の第一実施形態の画像形成装置１により形成した画像の線幅を計測した結果を示す図である。ここでは、６００ｄｐｉにおいて１画素分の幅を有する画像を、種々の方法で記録材の表面に形成して、その線幅を測定した。６００ｄｐｉで１画素分の幅とは、１インチを２５．４ｍｍとすると、約４２μｍに相当する。オフセット印刷では、この線幅の実測結果は６２μｍであったのに対し、細線化処理を施さない電子写真方式の場合には、９５μｍであった。すなわち、細線化処理を施さない電子写真方式で、６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する線を印刷すると、本来の幅の倍以上の幅に印刷されることが分かる。一方、本実施形態の細線化処理を施した電子写真方式の場合には、この線幅の実測結果は７１μｍであった。すなわち、本実施形態の細線化処理を施すことによって、電子写真方式であっても、オフセット印刷とほぼ同等の画像を形成することができる。
【００３８】
［Ｃ．変形例］
上述した実施形態を次の例のように変形してもよい。また、これらの変形例を適宜組み合わせてもよい。
（１）上述した実施形態では、コントローラ１０００またはコントローラ１００１は、外部ＰＣ２から受け取ったＰＤＬデータをラスタライズしていたが、これらのコントローラは、外部ＰＣ２以外からＰＤＬデータを受け取ってもよい。例えば、原画像を読み取ってＰＤＬデータを出力する画像読取装置からＰＤＬデータを受け取ってもよい。
【００３９】
（２）また、上述した実施形態では、コントローラ１０００またはコントローラ１００１は、ＰＤＬデータを受け取っていたが、これらのコントローラが受け取るデータはＰＤＬデータでなくてもよい。すなわち、第一実施形態のコントローラ１０００においては、細線化処理に用いる解像度よりも小さい解像度のラスタイメージを生成するのであれば、入力するデータはＰＤＬデータでなくてもよく、また、第二実施形態のコントローラ１００１においては、パターンマッチングに用いる解像度と同じ解像度のラスタイメージを出力するのであれば、入力するデータはＰＤＬデータでなくてもよい。例えば、コントローラは、入力されたデータを自動的に検知して、ＰＤＬデータであれば上述したラスタライズを行い、ラスタイメージであれば、必要に応じて解像度変換を行って、所定の解像度のラスタイメージを生成して出力すればよい。
【００４０】
（３）また、上述した実施形態では、画像形成装置１は、細線化処理において、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムを用いていたが、他の細線化アルゴリズムを用いてもよい。例えば、上述した収縮アルゴリズムを用いてもよい。細線化処理に収縮アルゴリズムを用いても、第一実施形態の場合には、第１解像度は、第２解像度の半分の解像度と同じか、それよりも高い解像度であり、第二実施形態の場合には、パターンマッチング部１０１３によって出力されたラスタイメージのエッジサイズｅは、ウィンドウサイズｗよりも小さいので、細線化処理部１０１４は、検査する黒画素に対して適切な細線化を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第一実施形態に係る画像形成装置の構造的構成を示す図である。
【図２】第一実施形態に係る画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】第一実施形態に係る画像形成装置の処理の流れを示すフロー図である。
【図４】６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する斜線画像をラスタライズしたラスタイメージを示す図である。
【図５】第一実施形態の画像形成装置による細線化の結果を示す図である。
【図６】第二実施形態における画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】第二実施形態における画像形成装置の処理の流れを示すフロー図である。
【図８】第二実施形態における６００ｄｐｉのラスタイメージの一例と、これに対して施すパターンマッチングを説明するための図である。
【図９】第二実施形態の画像形成装置による細線化の結果を示す図である。
【図１０】本発明の画像形成装置により形成した画像を実測した結果を示す図である。
【図１１】従来技術において、一般的な細線化処理またはパターンマッチング処理の流れを示したフロー図である。
【図１２】細線化処理に用いるウィンドウおよび細線化処理の方法を説明するための図である。
【図１３】６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する縦線画像、横線画像、斜線画像を、収縮アルゴリズムによって細線化した結果を示す図である。
【図１４】６００ｄｐｉで１画素分の幅を有する縦線画像、横線画像、斜線画像を、Ｈｉｌｄｉｔｃｈの細線化アルゴリズムによって細線化した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…画像形成装置、１０００，１００１…コントローラ、１０１０，１０１１…画像処理部、１０１２…解像度変換部、１０１３…パターンマッチング部、１０１３０…パターン記憶部、１０１４…細線化処理部、１０２０…制御部、１０３０…画像メモリ、１０４０…操作部、１０５０…表示部、１０６０…画像形成部、１２…用紙収容部、１４…転写部、１４１…中間転写ベルト、１４２…二次転写ロール、１４３…対向ロール、１５…定着部、１５１…加熱ロール、１５２…加圧ロール、１５３…剥離部材、１５４…ガイド、１９…排紙口、２…外部ＰＣ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、
前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、
前記第１解像度における複数の画素の配置パターンと、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージとの対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
前記ラスタイメージ生成手段により生成された前記第１解像度のラスタイメージの各画素及びその周辺の画素の配置パターンと、前記対応関係記憶手段に記憶されている配置パターンとを照合し、前記第１解像度のラスタイメージを、当該ラスタイメージに一致する配置パターンに対応付けられた前記第２解像度のラスタイメージに置換するパターン置換手段と、
前記パターン置換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、
前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段と
を具備し、
前記パターン置換手段によって得られる前記第２解像度のラスタイメージにおいて最小単位となる画像の一辺の画素数が、前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群の一辺の画素数よりも少ない
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、
前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、
前記ラスタイメージ生成手段によって生成された前記第１解像度のラスタイメージを、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージに変換する解像度変換手段と、
前記解像度変換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、
前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段と
を具備し、
前記第１解像度は、前記第２解像度の半分以上で且つ前記第２解像度よりも低い
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群は、検査される画素と当該画素を中心として周囲を取り囲む周辺画素とからなる、３行３列の画素群である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置から出力されたラスタイメージに基づき前記所定の解像度で像を形成する像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、
前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、
前記第１解像度における複数の画素の配置パターンと、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージとの対応関係を記憶する対応関係記憶手段と、
前記ラスタイメージ生成手段により生成された前記第１解像度のラスタイメージの各画素及びその周辺の画素の配置パターンと、前記対応関係記憶手段に記憶されている配置パターンとを照合し、前記第１解像度のラスタイメージを、当該ラスタイメージに一致する配置パターンに対応付けられた前記第２解像度のラスタイメージに置換するパターン置換手段と、
前記パターン置換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、
前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段と
を具備し、
前記パターン置換手段によって得られる前記第２解像度のラスタイメージにおいて最小単位となる画像の一辺の画素数が、前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群の一辺の画素数よりも少ない
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
ラスタイメージに基づき所定の解像度で像を形成する像形成手段に対し、当該ラスタイメージを出力する画像処理装置であって、
前記所定の解像度よりも低い第１解像度のラスタイメージを生成するラスタイメージ生成手段と、
前記ラスタイメージ生成手段によって生成された前記第１解像度のラスタイメージを、前記所定の解像度である第２解像度のラスタイメージに変換する解像度変換手段と、
前記解像度変換手段によって得られた前記第２解像度のラスタイメージを画素毎に検査し、当該画素及びその周辺の画素からなる画素群が所定の条件を満たしている場合には、当該画素を異なる色の画素に置換して画像の細線化を行う細線化手段と、
前記細線化手段による細線化がなされたラスタイメージを前記像形成手段に出力する出力手段と
を具備し、
前記第１解像度は、前記第２解像度の半分以上で且つ前記第２解像度よりも低い
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記細線化手段が細線化を行うときの前記画素群は、検査される画素と当該画素を中心として周囲を取り囲む周辺画素とからなる、３行３列の画素群である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置から出力されたラスタイメージに基づき前記所定の解像度で像を形成する像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２００９−２１１３７６（Ｐ２００９−２１１３７６Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３３２４（Ｐ２００８−５３３２４）
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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