画像形成装置および画像形成方法
【課題】複数のスクリーンを用いて形成されたトナー像が重ねられる場合であっても、より安定して中間階調をより高い解像度で再現できる画像形成装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】「ドットパターン」が１つのトナー像に使用されており、「ラインパターン」が２つのトナー像に使用されている。そのため、少数派である「ドットパターン」を使用しているシアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）を「ラインパターン」の使用に変更する。すなわち、図２３に示す色を再現するために、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像をいずれも統一後のパターンである「ラインパターン」を用いて形成する。このような本来使用すべきパターンに対して調整を行なうことで、パターンの混合による粒状性の悪化を抑制する。
【解決手段】「ドットパターン」が１つのトナー像に使用されており、「ラインパターン」が２つのトナー像に使用されている。そのため、少数派である「ドットパターン」を使用しているシアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）を「ラインパターン」の使用に変更する。すなわち、図２３に示す色を再現するために、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像をいずれも統一後のパターンである「ラインパターン」を用いて形成する。このような本来使用すべきパターンに対して調整を行なうことで、パターンの混合による粒状性の悪化を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に中間階調をより安定して再現するための技術に向けられたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置においては、紙媒体へ画像を形成するプロセスとして電子写真方式が採用されている。この電子写真方式では、露光装置を用いて感光体上（典型的には、感光体ドラムや感光体ベルト）に静電潜像を形成し、続いて、この静電潜像を現像することで画像が作られる。
【０００３】
近年、この電子写真方式に対する高解像度化が進んでいる。たとえば、露光装置の改良によって、静電潜像の解像度は、従来の６００ｄｐｉ（dot per inch）から１２００ｄｐｉにまで向上しており、さらに高品位機種では、２４００ｄｐｉといった高解像度を実現できる。
【０００４】
一方で、このような解像度の向上とともに、プロセスの安定性の向上についても要望が高まっている。すなわち、解像度の向上とプロセスの安定性とは相反すると言われており、解像度を高めつつ、安定性を維持することが重要な技術的課題となっている。このようなプロセスの安定性は、中間階調の仕上がりに影響を与える。
【０００５】
そこで、特開平５−１６１０１３号公報（特許文献１）には、環境の変動、濃度検知センサの劣化、感光体の表面劣化等に起因する画質の劣化を防ぎ、常に高画質を安定に保つことの可能なデジタル記録装置が開示されている。また、特開平５−３２８１１２号公報（特許文献２）には、濃淡画像を構成する各画素周辺の画像の濃度状態に相応したディザ処理を行なうことで、対象とする濃淡画像に濃度の偏りがあっても、階調性をもった画像を復元できるディザ処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６１０１３号公報
【特許文献２】特開平５−３２８１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、電子写真方式の画像形成装置では、網点（ハーフトーン）手法を用いて、中間階調が再現される。このハーフトーン手法では、小さな点や線からなるパターンを用いて、その単位面積あたりの着色量（典型的には、トナー付着量）を制御することで、目的とする階調値を再現する。この単位面積あたりの着色量の制御では、複数の階調値にそれぞれ対応付けた複数のスクリーンを予め用意しておき、再現すべき濃度に応じてスクリーンが選択される。一般的なスクリーンは、着色すべき「付着領域」と着色すべきではない「非付着領域」とを所定周期で規則的に配置したものが用いられる。解像度が高くなるにつれて、スクリーンにおける「付着領域」と「非付着領域」との配置間隔はより短くできるが、上述したように、プロセスの安定性が低下し得るので、その配置間隔を短くすることについては制約を受ける。その結果、高解像度の静電潜像を形成できるにもかかわらず、その適用は文字領域のみに限定され、中間階調領域については、従来の低解像度の画像形成装置と同様のスクリーンが使用されるという状況であった。
【０００８】
本願発明者らは、プロセスの安定性を維持しつつ、中間階調をより高い解像度で再現するための一つの方法として、互いに異なるパターンを有する複数のスクリーンを予め用意しておき、再現すべき階調値に応じて最も適切なスクリーンを選択するという方法を提案している。
【０００９】
しかしながら、カラーのプリントエンジンでは、複数色のトナー像が重ねられることになる。そのため、各色の再現すべき中間階調に応じて、各色の別にスクリーンの種類を互いに独立して選択してしまうと、同じ位置に異なるパターンを用いて再現された複数色のトナー像が重ねられることになる。すなわち、同じ位置に複数のパターンを有するスクリーンが混在してしまうことになり、粒状性が悪化し、画質が低下するといった課題が生じる場合があった。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のスクリーンを用いて形成されたトナー像が重ねられる場合であっても、より安定して中間階調をより高い解像度で再現できる画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面に従えば、中間階調を再現可能な画像形成装置を提供する。本画像形成装置は、複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成する作像部と、着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有するスクリーンを複数記憶する記憶部とを有する。記憶部は、再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有する第１スクリーン群と、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有する第２スクリーン群と、再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含む、合成スクリーン群とを記憶している。本画像形成装置は、さらに、入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択する処理手段と、処理手段によってそれぞれ選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整した上で作像部へ作像指示を与える裁定手段とを含む。裁定手段は、処理手段によって選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、第１スクリーン群および第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一する。
【００１２】
好ましくは、裁定手段は、第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、使用されるスクリーンとしてより多く選択されているスクリーン群に統一する。
【００１３】
好ましくは、裁定手段は、基準パターンに対する第１スクリーン群についての階調特性と、基準パターンに対する第２スクリーン群についての階調特性とを取得する取得手段と、中間階調を再現するために必要な複数の色のそれぞれについての階調値を、第１スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における基準パターンに対する第１スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値と、第２スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における基準パターンに対する第２スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値とを算出する手段と、統一するスクリーン群として、当該算出された累積値のうちよりその値がより小さいスクリーン群を決定する手段とを含む。
【００１４】
好ましくは、記憶部は、再現すべき階調値の減少に伴って非付着領域が第１および第２規則のいずれとも独立した第３規則に従って拡大するパターン変化を有する第３スクリーン群をさらに記憶しており、合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして第３スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む。
【００１５】
好ましくは、第１スクリーン群は、ドットパターンのパターン変化を有し、第２スクリーン群は、ラインパターンのパターン変化を有し、第３スクリーン群は、白抜きドットパターンのパターン変化を有する。
【００１６】
あるいは、好ましくは、合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む。
【００１７】
この発明の別の局面に従えば、中間階調を再現可能な画像形成方法を提供する。本画像形成方法は、再現すべき入力画像を受付けるステップと、複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成するステップとを含む。像を形成するステップは、入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択するステップを含む。スクリーンは、着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有しており、合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含む。第１スクリーン群は、再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有しており、第２スクリーン群は、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有している。本画像形成方法は、さらに、選択するステップによってそれぞれ選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整するステップと、調整後のスクリーンに基づいて作像指示を生成するステップとを含む。スクリーンを調整するステップは、裁定手段は、処理手段によって選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、第１スクリーン群および第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一するステップを含む。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、複数のスクリーンを用いて形成されたトナー像が重ねられる場合であっても、より安定して中間階調をより高い解像度で再現できる画像形成装置および画像形成方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態に従う画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ドットスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。
【図３】ドットスクリーンにおける配置パターンの別の一例を示す図である。
【図４】ラインスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。
【図５】ラインスクリーンにおける配置パターンの別の一例を示す図である。
【図６】ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの一例を示す図である。
【図７】ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの別の一例を示す図である。
【図８】電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。
【図９】電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。
【図１０】この発明の実施の形態に従うスクリーンセットにおけるパターン変化の一例を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態に従う画像形成装置内の制御部のハードウェア構成を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態に従う画像形成装置の制御部における制御構造を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態に従うスクリーンセットの生成／更新処理を説明するための図である。
【図１４】スクリーン別の階調特性の一例を示す図である。
【図１５】ドットスクリーンおよびラインスクリーンの一例を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰが保持するスクリーンテーブルの一例を示す図である。
【図１７】ドットクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。
【図１８】ラインスクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。
【図１９】白抜きドットスクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。
【図２０】ドットクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【図２１】ラインスクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【図２２】白抜きドットスクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態に従う粒状性が悪化し得る状況の一例を示す図である。
【図２４】この発明の実施の形態に従うパターンの統一化処理の一例を説明するための図である。
【図２５】この発明の実施の形態に従う画像形成装置における画像形成処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】図２５に示すパターン統一化サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２７】この発明の実施の形態の変形例に従うスクリーンの切替パターンを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
＜画像形成装置の構成＞
本発明は、電子写真方式の画像形成装置であればどのような装置にも適用できるものであり、具体的には、コピー機、レーザプリンタ、ファクシミリ、複合機（Multi Function Peripheral）などに適用される。以下では、本発明に係る画像形成装置の典型例として、複写機能、プリント機能、ファクシミリ機能、およびスキャナ機能といった複数の機能を搭載した複合機について説明する。特に、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰは、フルカラープリントが可能なプリントエンジンを搭載している。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰの概略構成図である。図１を参照して、画像形成装置ＭＦＰは、自動原稿搬送部２と、スキャナ３と、プリントエンジン４と、給紙部５とを含む。
【００２３】
自動原稿搬送部２は、原稿の連続的なスキャンを行なうためのものであり、原稿給紙台２１と、送出ローラ２２と、レジストローラ２３と、搬送ドラム２４と、排紙台２５とを含む。スキャン対象の原稿は、原稿給紙台２１上に載置され、送出ローラ２２の作動により一枚ずつ送り出される。そして、この送り出された原稿は、レジストローラ２３により一旦停止されて先端が整えられた後に、搬送ドラム２４へ搬送される。さらに、この原稿は、搬送ドラム２４のドラム面と一体に回転し、その過程において後述するスキャナ３により画像面がスキャンされる。その後、原稿は、搬送ドラム２４のドラム面を略半周した位置においてドラム面から分離されて排紙台２５へ排出される。
【００２４】
スキャナ３は、第１ミラーユニット３１と、第２ミラーユニット３２と、結像レンズ３３と、撮像素子３４と、プラテンガラス３５とを含む。第１ミラーユニット３１は、光源３１１とミラー３１２とを含み、搬送ドラム２４の直下の位置において、通過する原稿に向けて光源３１１から光を照射する。この光源３１１から照射された光のうち、原稿によって反射した光は、第２ミラーユニット３２へ入射する。第２ミラーユニット３２は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー３２１および３２２を含み、第１ミラーユニット３１からの反射光は、ミラー３２１および３２２で順次反射されて結像レンズ３３へ導かれる。結像レンズ３３は、この反射光をライン状の撮像素子３４に結像する。
【００２５】
画像形成装置ＭＦＰでは、プラテンガラス３５に載置された原稿から画像情報を取得することも可能である。この場合には、可動式の光源３５１およびミラー３５２が原稿の画像面をスキャンする。このスキャンに伴って、光源３５１から与えられた光は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー３５３および３５４で順次反射されて結像レンズ３３へ導かれる。
【００２６】
撮像素子３４は、受光した反射光を電気信号に変換して、後述する制御部１０へ出力する。スキャナ３によって取得された原稿の画像情報、すなわち撮像素子３４から出力される電気信号は、制御部１０にて各種の画像処理が行われる。
【００２７】
プリントエンジン４は、電子写真方式の画像形成プロセスの一例として、フルカラーのプリント出力が可能である。具体的には、プリントエンジン４は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を生成するイメージング（作像）ユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋを含む。イメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、プリントエンジン４内に張架されて駆動される転写ベルト２７に沿って、その順序に配置される。
【００２８】
イメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、それぞれ画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋと、感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋとを含む。画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの各々は、対象の画像データに含まれる各色イメージに応じたレーザ光を発するレーザダイオードと、このレーザ光を偏向して対応の感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面を主走査方向に露光させるポリゴンミラーとを含んでいる。
【００２９】
感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面には、上述ような画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋによる露光によって静電潜像が形成され、この静電潜像がそれぞれ対応するトナーユニット４４１Ｙ，４４１Ｍ，４４１Ｃ，４４１Ｋから供給されるトナー粒子によってトナー像として現像される。
【００３０】
感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面に現像された各色のトナー像は、転写ベルト２７に順次転送される。さらに、この転写ベルト２７上に重ねられたトナー像は、給紙部５からタイミングを合わせて供給される記録紙にさらに転写される。
【００３１】
この記録紙上に転写されたトナー像は、下流部に配置された定着部において定着された後、トレイ５７に排出される。
【００３２】
なお、本発明は、上述のようなフルカラー（４色）のトナー像を重ね合わせるプリントエンジンに限られず、たとえば「黒」および「赤」の２色のトナー像を形成可能な画像形成装置にも適用可能である。
【００３３】
上述のイメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋにおける動作と並行して、記録紙を収容する給紙部５の給紙カセットにそれぞれ対応する送出ローラ５２，５３，５４および手差給紙部２６のうち、画像形成に用いられるべき記録紙に対応する部位が作動して記録紙を供給する。この供給された記録紙は、搬送ローラ５５および５６ならびにタイミングローラ５１によって搬送され、転写ベルト２７上に形成されたトナー像に同期するように、感光体ドラム４１に給紙される。
【００３４】
定着装置４７は、加熱ローラ４７１と加圧ローラ４７２とを含む。加熱ローラ４７１は、記録紙を加熱することで、その上に転写されたトナーを溶融するとともに、加熱ローラ４７１と加圧ローラ４７２との間の圧縮力により、溶融したトナーが記録紙上に定着される。そして、記録紙はトレイ５７に排出される。なお、定着装置４７としては、図１に示すような定着ローラを用いた定着方式に代えて、定着ベルトなど用いた定着方式、もしくは非接触の定着方式を採用してもよい。
【００３５】
ＩＤＣセンサ４９は、転写ベルト２７上に形成されるトナー像の濃度を検出する。このＩＤＣセンサ４９は、代表的に反射型フォトセンサからなる光強度センサであり、転写ベルト２７の表面からの反射光強度を検出する。
【００３６】
＜中間階調の再現処理＞
次に、電子写真方式の画像形成プロセスにおける中間階調の再現処理について説明する。上述したように、電子写真方式における画像形成プロセスでは、レーザビームなどを用いて、一様に帯電させた感光体の表面を再現すべき画像に応じて露光させることで、感光体上に静電潜像を形成し、さらに、この形成された静電潜像を現像部によってトナー像として現像する。すなわち、電子写真方式では、感光体の表面上でトナー像とすべき部分か否かを制御するのみであり、各部分の着色量（すなわち、トナー付着量）を連続的に制御することはできない。そこで、電子写真方式における中間階調は、網点（ハーフトーン）手法を用いて、単位面積あたりのトナーを付着すべき面積の比率（以下「面積率」とも称す。）を制御することで再現される。すなわち、小さな点や線からなる露光パターンに従って、露光装置による単位面積あたりの露光量を制御することで中間階調が再現される。一般的に、露光装置では、露光に用いられる光をオン／オフ時間を制御する、いわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式が採用されているため、本実施の形態においても、このパルス幅変調方式の露光装置を用いる構成について例示する。このパルス幅変調方式では、画像の濃度が低い（低階調値の）部分については発光時間の比率を相対的に短くし、画像の濃度が高い（高階調値の）部分については発光時間の比率を相対的に長くする。
【００３７】
より具体的には、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、いわゆるスクリーン技術を用いて中間階調を再現する。このスクリーン技術では、複数の階調値にそれぞれ対応付けて複数のスクリーンが予め用意される。そして、この複数のスクリーンの中から、入力画像に含まれる中間階調を有する単位領域毎にスクリーンが選択され、この選択されたスクリーンに従って感光体の表面に対する露光パターンが制御される。写真などを高精度で再現するためには、多数の階調値を再現可能にする必要があるため、目的とし得る階調値に相当する数のスクリーンが予め用意される。このようなスクリーン群としては、一般的には、「ドットスクリーン」または「ラインスクリーン」が採用される。
【００３８】
図２および図３は、ドットスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図であり、図４および図５は、ラインスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。図２〜図５に示すように、各スクリーンは、着色すべき（トナーを付着すべき）領域である「付着領域」と、着色すべきではない（トナーを付着すべきではない）領域である「非付着領域」とにより定義された２値化パターンを有している。なお、図２〜図５では、「付着領域」を「黒」で表現し、「非付着領域」を「白」で表現しており、以下の図においても同様の表現方法を採用する。
【００３９】
図２および図３に示すように、「ドットスクリーン」は、典型的には、付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を非付着領域として配置したパターンを有する。図４および図５に示すように、一方、「ラインスクリーン」は、所定方向に延びる付着領域と非付着領域とを交互に線状に配置したパターンをもつ。
【００４０】
このとき、プリント結果における粒状性(ざらつき)の少ない緻密な画像を再現するためには、スクリーン切替によって空間周波数を大きく変化させないことが好ましい。そのため、ドットスクリーンにおいて再現する濃度の階調値を増加させる場合には、図２に示すように、元のドットの中心位置を維持したまま、そのドット径を大きくする方法、もしくは、図３に示すように、ドットの配置数を増加させる方法が採用される。このように、ドットスクリーンは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則（ドット径の拡大、または、ドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。
【００４１】
また、ラインスクリーンにおいて再現する濃度の階調値を増加させる場合には、図４に示すように、元のラインの中心位置を維持したまま、そのライン幅を広くする方法、もしくは、図５に示すように、ラインの配置数を増加させる方法が採用される。このように、ラインスクリーンでは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則（ライン幅の拡大、または、ラインの配置数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。
【００４２】
さらに、上述のドットスクリーンとラインスクリーンとを複合したスクリーン群が採用される場合もある。図６および図７は、ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの一例を示す図である。
【００４３】
図６には、低階調側では、図２に示すドットスクリーンに類似したパターン変化を示す一方で、高階調側では、図４に示すラインスクリーンに類似したパターン変化を示すスクリーン群の例を示す。すなわち、図６に示すスクリーン群では、低階調側では、濃度の階調値が高くなるにつれてドット径が徐々に拡大し、ある面積率からは特定の方向に成長していく。その成長の結果、成長方向で隣接するドット同士が接合してラインに変化してからは、階調値がさらに高くなるに従ってライン幅が徐々に拡大する。
【００４４】
また、図７には、図６に示すスクリーン群に比較してその高階調側の階調再現性を高めたスクリーン群が例示される。すなわち、図７に示すスクリーン群では、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、濃度の階調値が高くなるにつれてドット径が徐々に拡大し、ある面積率を超えた後には、階調値がさらに高くなるに従ってライン幅が全体的に徐々に拡大する。さらに、ライン幅が所定値を超えると、ラインの一部の幅のみが徐々に拡大する。
【００４５】
＜電子写真方式における画像再現性＞
上述したように、電子写真方式では、静電潜像をトナー像に現像するため、非常に細い線や小さな隙間を再現することは得意ではない。
【００４６】
図８および図９は、電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。なお、図８および図９には、トナー像を定着させた記録紙の断面図を模式的に示すが、そのサイズについては、実際のものとは必ずしも一致していない。
【００４７】
図８に示すように、主走査方向もしくは副走査方向に所定幅をもつ線状のトナー像を考える。トナー像がある程度広い幅を有する場合には、トナーが一体化するため、記録紙に安定的に定着し得る。これに対して、トナー像が細い場合には、トナーの拡散などによって、記録紙に安定して定着できない場合がある。この場合には、線が「切れた」状態に見えたり、線が全く再現できなくなったりする。
【００４８】
また、図９に示すように、主走査方向もしくは副走査方向に所定幅の隙間（トナーが存在すべきではない部分）をもつトナー像を考える。トナー像の隙間がある程度広い幅を有する場合には、隣接するトナーからの影響を受けたとしても、その隙間を維持することができる。これに対して、隙間が狭い場合には、隣接するトナーの拡散などによって、隙間が埋まってしまう場合がある。
【００４９】
このように、電子写真方式では、トナーを付着させる幅が狭いパターン、および、トナーを付着させない幅が狭いパターンについては、再現性が低下し得る。したがって、上述のような中間階調の再現処理に用いるスクリーン群についても、付着領域および非付着領域のいずれもができる限り狭くならないようにすることが好ましい。
【００５０】
上述の図２〜図５に示すスクリーン群は、ドットまたはラインという基本的な形状を基本にして、面積率を単調増加させて再現する階調値を変化させている。そのため、ある階調値においては、１画素分の幅しかない付着領域および／または非付着領域が存在していることがわかる。
【００５１】
また、図６に示すスクリーン群は、低階調側において、ドットスクリーンに類似した形態でドット径が拡大し、高階調側において、ラインスクリーンに類似した形態でライン幅が拡大するので、上述の図２〜図５に示すスクリーンに比較して、画像再現性の劣化を抑制することができる。さらに、図７に示すスクリーンは、高階調側において、非付着領域の幅を維持したまま、その長さが短くなるので、図６に示すスクリーンに比較して、高階調側における画像再現性の劣化を抑制することができる。
【００５２】
＜本実施の形態に従うスクリーン＞
本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰが中間階調の再現処理に用いる複数のスクリーン（以下「スクリーンセット」とも称す。）は、上述の図７に示すスクリーン群に比較して、付着領域および／または非付着領域の幅が狭くなることを回避することで、中間階調をさらに高い安定性で再現する。
【００５３】
図１０は、この発明の実施の形態に従うスクリーンセットにおけるパターン変化の一例を示す図である。なお、本発明についての理解をより容易にするために、図１０には、図２〜図７に示すスクリーンと対比可能なスクリーンを描画するが、本発明に係るスクリーンはこれに限られるものではない。
【００５４】
図６および図７に示すスクリーン群では、図２〜図５に示すスクリーン群に比較して、幅の狭い付着領域および／または非付着領域を含むパターンが低減されているが、ある面積率において、間隔の狭い非付着領域が現れてしまうと、その間隔の狭い非付着領域が消滅することはあっても、非付着領域の間隔が広がることはない。
【００５５】
たとえば、図７に示すスクリーン群では、ドットスクリーンに類似した形態から、ラインスクリーンに類似した形態に変化する段階において、隣接するドット同士が接合する。すなわち、各ドットでは、当該ドットのある一方に位置する隣接ドットに向かって付着領域が拡大することでラインが現れる。このラインが現れる直前には、隣接するドット間で、その幅の狭い隙間領域２０２が生じる。この隙間領域２０２は、隣接するドット同士が接合すると消滅する。なお、このとき、隙間領域２０２以外の非付着領域については、その幅は変化しない。
【００５６】
また、図７に示すスクリーン群では、ラインスクリーンに類似した形態から、非付着領域についてのドットスクリーンに類似した形態に変化する段階において、隣接するライン同士の一部が接合する。すなわち、各ラインでは、当該ラインのある一方に位置する隣接ラインに向かって部分的にライン幅が拡大することで非付着領域についてのドットが現れる。この非付着領域についてのドットが現れる直前には、隣接するライン間で、その幅の狭い隙間領域２０４が生じる。この隙間領域２０４は、隣接するライン同士を接合する付着領域が延びることで消滅する。なお、このとき、隙間領域２０４以外の付着領域については、その幅は変化しない。
【００５７】
これに対して、本実施の形態に従うスクリーンセットでは、スクリーン全体の階調値には影響を与えることなく、上述のような隙間領域２０２および２０４の発生を防止することを可能にしている。概略すると、本実施の形態に従うスクリーンは、ある階調値において付着領域に設定される部分であっても、より高い階調値においては、非付着領域に設定され得る点において、上述の図２〜図７に示すスクリーンとは大きく相違している。すなわち、上述の図２〜図７に示すスクリーンでは、ある階調値において付着領域とされた部分については、それより高い階調値においては常に付着領域とされているが、本実施の形態に従うスクリーンセットでは、このような付着領域および非付着領域についての制限を緩和して、よりフレキシブルなパターン変化を行なう。
【００５８】
より具体的には、図１０に示すスクリーンでは、ドットスクリーン、ラインスクリーン、および白抜きドットスクリーンという３つのスクリーンを順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせる。すなわち、目的とする階調値が高くなるに従って、パターン２１１、パターン２１２、パターン２１３、パターン２１４、パターン２１５、パターン２１６、パターン２１７、パターン２１８の順で変化する。このうち、パターン２１１および２１２は、「ドットパターン」であり、パターン２１３、２１４および２１５は、「ラインパターン」であり、パターン２１６および２１７は、「白抜きドットパターン」である。
【００５９】
本明細書において、「ドットスクリーン」は、上述したように、付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を非付着領域としたパターンを意味する。このドットスクリーンは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則（ドット径の拡大、または、ドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。なお、「ドットスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「ドットパターン」とも称す。
【００６０】
また、「ラインスクリーン」は、上述したように、所定方向に延びる付着領域と非付着領域とを交互に線状に配置したパターンを意味する。このラインスクリーンは、階調値の増加に伴って、ドットスクリーンにおける規則とは独立した別の所定の規則（ライン幅の拡大、または、ラインの配置数の増大）に従って付着領域が拡大するパターン変化を有する。なお、「ラインスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「ラインパターン」とも称す。
【００６１】
さらに、「白抜きドットスクリーン」は、非付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を付着領域としたパターンを意味する。この白抜きドットスクリーンは、階調値の減少に伴って非付着領域が所定の規則（ドット径の拡大、または、ドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。なお、「白抜きドットスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「白抜きドットパターン」とも称す。
【００６２】
図１０において、より高い階調値への変化に伴って、ドットパターン（パターン２１２）からラインパターン（パターン２１３）へ切替わる場合には、パターン２１２に示すドットを一方向にのみ拡大することでラインを生じさせるのではなく、ドットに含まれる一部分（領域２０５）を付着領域から非付着領域に変化させるととともに、ドットの一部を隣接するドットの方向に拡大（領域２０６）させる。言い換えれば、ドットパターンを構成する領域２０５の付着領域を、領域２０６へ移動させることで、表現する階調値を増大する。なお、パターン２１２とパターン２１３との間では、面積率は一定となっているが、これは、表現される濃度がそのスクリーン種類（ドットパターンとラインパターンとの相違）に応じて異なるためである。すなわち、同じ面積率であっても、その値によっては、いずれかのスクリーン（この例では、ラインパターン）の方がより高い濃度として再現される場合があるからである。
【００６３】
このようにドットパターンからラインパターンへの切替時に、付着領域を再配置することで、図７に示す隙間領域２０２の発生を抑制できるとともに、ラインパターンへの切替後における非付着領域の線幅をより広くすることができる。
【００６４】
また、さらに高い濃度への変化に伴って、ラインパターン（パターン２１５）から白抜きドットパターン（パターン２１６）へ切替わる場合には、パターン２１５に示すラインの一部を一方向にのみ拡大することで白抜きドットを生じさせるのではなく、ラインに含まれる一部分（領域２０７）を付着領域から非付着領域に変化させるととともに、ラインの一部を隣接するラインの方向に拡大（領域２０８）させる。言い換えれば、ラインパターンを構成する領域２０７の付着領域を、領域２０８へ移動させることで、再現する階調値を増大する。なお、パターン２１５とパターン２１６との間では、面積率は一定となっているが、これについても、上述したように再現される階調値がそのスクリーン種類（ラインパターンと白抜きドットパターンとの相違）に応じて異なるためである。このようにラインパターンから白抜きドットパターンへの切替時に、付着領域を再配置することで、図７に示す隙間領域２０４の発生を抑制できるとともに、白抜きドット自体も２マス×２マスの大きさを維持できる。この白抜きドットの幅は、図７に示す非付着領域の幅より広くなっている。
【００６５】
すなわち、本実施の形態に従うスクリーンセットは、一連のドットスクリーンと一連のラインスクリーンとのうち、対応する階調値が第１のしきい値（図１０に示すパターン２１２によって再現される階調値とパターン２１３によって再現される階調値との中間値）より小さい階調値をもつスクリーンとして、一連のドットスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用するとともに、対応する階調値が当該第１のしきい値より大きい階調値をもつスクリーンとして、一連のラインスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用したものである。さらに、本実施の形態に従うスクリーンセットは、一連のラインスクリーンと一連の白抜きドットスクリーンとのうち、対応する階調値が第２のしきい値（図１０に示すパターン２１５によって再現される階調値とパターン２１６によって再現される階調値との中間値）より小さい階調値をもつスクリーンとして、一連のラインスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用するとともに、対応する階調値が当該第２のしきい値より大きい階調値をもつスクリーンとして、一連の白抜きドットスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用したものである。
【００６６】
別の言い方をすれば、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおいては、スクリーンセットパターン内の隣接する付着領域の間の距離が所定しきい値に到達する（たとえば、図１０に示すパターン２１２の状態）までは、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域を所定方向に追加し続けるパターン変化が生じるようにスクリーンが選択されるとともに、パターン内の隣接する付着領域の間の距離が当該所定しきい値に到達すると、再現すべき階調値のさらなる増加に伴って、当該隣接する付着領域の間の距離が増大するように付着領域を再配置したパターン変化が生じるようにスクリーン（たとえば、図１０に示すパターン２１３）が選択される。
【００６７】
さらに別の言い方をすれば、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおいては、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、階調値の増加に伴って付着領域の有効長が増大するように付着領域を再配置したパターン変化が生じるようにスクリーンが選択される（たとえば、図１０に示すパターン２１２からパターン２１３への切替え）。また、再現すべき階調値が相対的に高い場合には、階調値の減少に伴って非付着領域の有効長が増大するように付着領域を再配置したパターン変化が生じるようにスクリーンが選択される（たとえば、図１０に示すパターン２１６からパターン２１５への切替え）。
【００６８】
このように、本実施の形態においては、ある濃度において付着領域に設定される部分であっても、より高い濃度において非付着領域に設定する手法を用いてスクリーン切替を行なうことで、付着領域および／または非付着領域の幅が狭くなることを回避し、これによって、中間階調をより安定性を高めて再現できる。
【００６９】
なお、図１０においては、濃度が高くなるにつれて、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順でスクリーン切替を行なう構成について例示したが、切替ロジックをより簡素化する観点から、ドットスクリーンとラインスクリーンとの間でのみスクリーン切替を行なう構成を採用してもよい。
【００７０】
＜制御部の構成＞
図１１は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰ内の制御部１０のハードウェア構成を示す模式図である。
【００７１】
図１１を参照して、制御部１０は、処理部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０６、ＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable and Programmable Read Only Memory）１０８、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１０と、通信部である外部通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス：Interface）１１２および内部通信Ｉ／Ｆ１１４とを含む。なお、これらの部位は、内部バス１１６を介して互いに接続される。
【００７２】
制御部１０では、ＣＰＵ１０２が、ＲＯＭ１０６などに予め格納されている各種処理を実行するためのプログラムをＲＡＭ１０４などに展開して実行することで、画像形成装置ＭＦＰが制御される。
【００７３】
ＲＡＭ１０４は、揮発性メモリであり、ワークメモリとして使用される。より具体的には、ＲＡＭ１０４には、実行されるプログラム自体に加えて、処理対象の画像データや各種変数データが一時的に格納される。ＥＥＰＲＯＭ１０８は、典型的には不揮発性の半導体メモリであり、画像形成装置ＭＦＰのＩＰアドレスやネットワークドメインなどを各種設定値を記憶する。ＨＤＤ１１０は、典型的には不揮発性の磁気メモリであり、画像処理装置から受信した印刷ジョブやスキャナ３によって取得した画像情報などを蓄積する。
【００７４】
外部通信Ｉ／Ｆ１１２は、典型的にはイーサネット（登録商標）といった汎用的な通信プロトコルをサポートし、ネットワークＮＷを介してパーソナルコンピュータＰＣや他の画像形成装置との間でデータ通信を提供する。
【００７５】
内部通信Ｉ／Ｆ１１４は、操作パネルなどと接続され、操作パネルに対するユーザ操作に応じた信号を受信して、ＣＰＵ１０２へ伝送するとともに、ＣＰＵ１０２からの命令に従って、操作パネルにメッセージなどを表示するために必要な信号を送信する。
【００７６】
＜制御構造＞
図１２は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰの制御部１０における制御構造を示すブロック図である。
【００７７】
図１２を参照して、制御部１０は、プリント対象の入力画像（カラー画像）に応じた各色の静電潜像を感光体（転写ベルト２７）上に形成するために露光装置へ与える指令（露光指令）を出力する。より具体的には、制御部１０は、その制御構造として、前処理部１５２と、領域分離部１５４と、文字処理部１５６と、色分離部１７６と、階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋと、スクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋと、スクリーン格納部１６２と、指令生成部１６６と、スクリーン生成部１７０と、裁定部１７４とを含む。スクリーン格納部１６２は、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ１０７、ＨＤＤ１０９（図１１）に含まれる所定の領域として提供される。その他の部位は、典型的に、ＣＰＵ１０１（図１１）がプログラムをＲＡＭ１０３（図１１）に展開し、各コマンドを実行することで提供される。
【００７８】
前処理部１５２は、プリント対象の入力画像に対して、色補正などの前処理を行なう。この前処理部１５２によって処理された入力画像は、領域分離部１５４へ出力される。
【００７９】
領域分離部１５４は、前処理部１５２から受けた入力画像を文字領域と画像領域とに分離する。基本的に、文字領域は、中間階調として再現する必要がない部分であり、画像領域は、中間階調として再現する必要がある部分である。領域分離部１５４によって分離された文字領域の情報は、文字処理部１５６へ出力され、画像領域の情報は、色分離部１７６へ出力される。
【００８０】
文字処理部１５６は、領域分離部１５４から受けた文字領域の情報に対して、輪郭強調処理などの文字に適した処理を行なう。そして、文字処理部１５６は、処理結果を指令生成部１６６へ出力する。
【００８１】
色分離部１７６は、領域分離部１５４から受けた画像領域の情報を各色の画像情報に分解する。すなわち、色分離部１７６は、イメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋでそれぞれ形成されるトナー像に応じて、画像情報を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の情報に分解する。そして、色分離部１７６は、分解して得られた情報をそれぞれ階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋへ出力する。
【００８２】
階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋの各々は、色分離部１７６から受けた対応する色の画像情報に基づいて、所定単位領域ごとに再現すべき階調値を判断する。そして、階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋは、それぞれの判断結果をそれぞれスクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋへ出力する。
【００８３】
スクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋ（以下、各々を単に「スクリーン選択部１６０」とも称す。）は、それぞれ階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋから受けた判断結果に基づいて、再現すべき階調値に応じたスクリーンを順次選択し、使用すべきスクリーンの種類をマッピングする。より具体的には、スクリーン選択部１６０の各々は、スクリーン格納部１６２に格納されている対応するスクリーンセット１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋを参照して、再現すべき濃度に対応するスクリーンを決定する。そして、スクリーン選択部１６０の各々は、マッピング結果を指令生成部１６６へ出力する。
【００８４】
指令生成部１６６は、文字処理部１５６から受けた処理結果およびスクリーン選択部１６０から受けたそれぞれのマッピング結果を合成することで、入力画像に対応する露光指令を生成する。そして、この露光指令は、画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ（図２５）へ出力される。すなわち、この露光指令によって、スクリーンの選択結果に従って画像形成処理が実行される。
【００８５】
スクリーン生成部１７０は、スクリーン格納部１６２に格納されている各色に対応するスクリーンセット１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋを必要に応じて生成または更新する。スクリーン生成部１７０は、基本的には、色毎に独立してスクリーンセットを生成する。すなわち、画像形成装置ＭＦＰの使用環境、使用頻度、劣化状況などに応じて、画像形成プロセスが変化するので、スクリーン生成部１７０は、このようなプロセス変化に応じて、スクリーンの特性を適切に生成または更新される。典型的には、スクリーン生成部１７０は、目的の濃度階調特性に対する、トナー像またはプリント出力における実際の濃度階調特性のずれに基づいて、予め用意されているスクリーン群１７２Ｃ，１７２Ｍ，１７２Ｙ，１７２Ｋ（以下、各々を単に「スクリーン群１７２」とも称す。）を適切に組み合わせて、それぞれスクリーンセット１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋを決定する。このスクリーンセットの生成／更新処理の詳細については後述する。
【００８６】
裁定部１７４は、それぞれのスクリーン選択部１６０と関連付けられており、同じ位置に形成される各色のトナー像の形成に用いられるパターンを調整する。言い換えれば、裁定部１７４は、スクリーン選択部１６０によってそれぞれ選択された４色のトナー像のそれぞれについて使用するスクリーンを調整する。そして、指令生成部１６６がこの調整後のスクリーンに基づいて露光指令を生成する。より具体的には、同じ位置に形成される各色のトナー像が異なるパターンを用いて形成されると、粒状性が悪化する場合がある。そのため、裁定部１７４は、可能な限り統一のパターンを用いてトナー像が形成されるように、スクリーン選択部１６０におけるスクリーン選択を裁定する。すなわち、裁定部１７４は、同じ位置に形成される各色のトナー像の形成に使用されるパターンの混在を避けるように、スクリーン選択部１６０の間で相互調整する。このパターンの統一処理の詳細については後述する。言い換えれば、裁定部１７４は、スクリーン選択部１６０によってそれぞれ選択された４色のトナー像の生成に使用するスクリーンとして、ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーンのうち２種類以上のスクリーンが混在している場合に、いずれかの種類のスクリーンに統一する。
【００８７】
＜スクリーンセットの生成／更新処理＞
上述の図２〜図７に示すようなスクリーンを用いる画像形成装置では、特定の面積率においてプロセスが不安定化し、目的の階調値を再現できない場合がある。すなわち、スクリーンに隙間領域２０２および２０４（図６および図７）などが生じる場合には、理想の作像処理を行なうことができない。そこで、このような画像形成装置では、ＩＤＣセンサ４９（図１）などを用いて、いずれの階調においても目的の濃度を再現できるように、補正が行われる。
【００８８】
本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、このＩＤＣセンサ４９などを用いて、プリントエンジン４によって実際に形成されたトナー像の濃度などを検出し、このＩＤＣセンサ４９による検出結果に基づいて、目的の階調値を再現できるスクリーンセットを生成および／または更新する。
【００８９】
図１３は、この発明の実施の形態に従うスクリーンセットの生成／更新処理を説明するための図である。図１４は、スクリーン別の階調特性の一例を示す図である。図１５は、ドットスクリーンおよびラインスクリーンの一例を示す図である。
【００９０】
まず、予め用意されているスクリーン群１７２（ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーン）の各々についての階調特性が取得される。具体的には、図１３（Ａ）に示すような複数の異なる階調値を有する基準パターンを入力画像として、スクリーン群１７２に含まれるスクリーンの種類だけ画像形成処理が繰返し実行される。この画像形成処理によってそれぞれ形成されたトナー像の濃度がＩＤＣセンサ４９により検出される。すなわち、図１３（Ａ）に示すような基準パターンに従って、ドットスクリーンに含まれるそれぞれのパターンを用いて形成された像の濃度をＩＤＣセンサ４９によって検出した結果からドットスクリーンについての階調特性が取得される。同様の手順で、図１３（Ａ）に示すような基準パターンに従って、ラインスクリーンおよび白抜きドットスクリーンに含まれるそれぞれのパターンを用いて形成された像の濃度をＩＤＣセンサ４９によって検出した結果からラインスクリーンおよび白抜きドットスクリーンのそれぞれについての階調特性が取得される。
【００９１】
なお、図１には、ＩＤＣセンサ４９が感光体ドラム４１上のトナー像の濃度を検出する構成を例示するが、トナー像が転写された記録紙上の濃度を検出するようにしてもよい。さらに、中間転写体（たとえば、転写ベルト）を有する画像形成装置では、この中間転写体上のトナー像の濃度を検出するようにしてもよい。
【００９２】
実際には、図１３（Ａ）に示すような基準パターンを印刷した原稿をスキャナ３（図１）でスキャンすることで入力画像を生成してもよいし、図１３（Ａ）に示す画像情報を含むデータを直接的に入力してもよい。なお、図１３（Ａ）には、濃度が連続的に変化する、いわゆるグラデーションパターンを図示するが、離散的に異なる濃度をもつ複数パターンを配置した、いわゆるパッチパターンを用いてもよい。
【００９３】
このようにして取得された階調特性の一例を図１４に示す。図１３（Ａ）に示す基準パターンでは、長手方向に対する濃度変化率を一定にしているため、スクリーンにおける面積率の長手方向についての変化率は一定となる。そのため、各スクリーンについて、面積率（実際に作像されたトナー像の位置に対応）と実際の濃度（階調値）との関係を示すと、図１４に示すようになる。図１４に示す階調特性において、基準パターンの階調特性（目的の階調特性）と各スクリーンの階調特性との間の偏差が補正すべき量に相当する。言い換えれば、基準パターンの階調特性に対する偏差が大きいほど、プロセスが不安定化していることを意味する。
【００９４】
たとえば、ドットスクリーンの階調特性について見れば、面積率が比較的小さい範囲から目的とする階調値を再現できている。これに対して、ラインスクリーンの階調特性について見れば、面積率がある程度大きくなるまで（図１４に示す面積率がＡ以下の範囲）は階調値を有効に再現できていない。また、面積率がＡ〜Ｂの範囲では、ドットスクリーンに比較して、ラインスクリーンの方がより基準パターンに一致した階調特性を示している。さらに、面積率がＢ以上の範囲では、ラインスクリーンは基準パターンから乖離する傾向が見られる。
【００９５】
このような階調特性の差異は、プロセスが不安定化する面積率が異なるために生じるものである。すなわち、ドットスクリーンでは、図１５（Ａ）に示すように、面積率が相対的に低い場合であっても黒のドットが再現できる。これに対して、ラインスクリーンでは、図１５（Ｂ）に示すように、面積率が相対的に低い場合には黒ラインの一部が再現されておらず、この結果、実際に現れる濃度が目的の濃度より低くなる。すなわち、ドットスクリーンは、面積率が相対的に低い場合に、ラインスクリーンに含まれる同一の面積率を有するパターンに比較して、相対的に大きな階調値を有するパターンからなる。
【００９６】
また、ラインスクリーンでは、図１５（Ｂ）に示すように、面積率が相対的に高い場合には隣接する黒ライン間の隙間の一部が再現されておらず、この結果、実際に現れる濃度が目的の濃度より高くなる。
【００９７】
さらに、本願発明者らの実験によって、このような基準パターンの階調特性からの偏差量の大きさは、粒状性の良否との間に強い相関関係があることがわかった。より具体的には、出願人が提案する評価方法により得られる官能値（ＧＩ値）を、複数種類のスクリーン線数についてドットスクリーンとラインスクリーンとについて比較した。この結果、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、ドットスクリーンの方がより粒状性が優れており、一方、再現すべき階調値が中央値の付近では、ラインスクリーンの方がより粒状性が優れていることがわかった。
【００９８】
したがって、ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーンの３種類のスクリーンを用意できる場合には、図１３（Ｂ）に示すように、低階調側から、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順に切替えるようなスクリーンセットを用いることが好ましい。
【００９９】
また、ドットスクリーンおよびラインスクリーンの２種類のスクリーンだけを用意できる場合には、低階調側から、ドットパターン、ラインパターン、ドットパターンの順、もしくは、ドットパターン、ラインパターンの順、に切替えるようなスクリーンセットを用いることが好ましい。
【０１００】
再度、図１４を参照して、いずれの階調値において使用するスクリーンを切替えるかについては、基準パターンに対する偏差の大きさに基づいて判断される。たとえば、図１４において、濃度Ｌａより低い範囲では、基準パターンに対する偏差はドットスクリーンの方が小さいが、濃度Ｌａより高い範囲では、基準パターンに対する偏差はラインスクリーンの方が小さくなる。同様に、濃度Ｌｂより低い範囲では、基準パターンに対する偏差はラインスクリーンの方が小さいが、濃度Ｌｂより高い範囲では、基準パターンに対する偏差は白抜きドットスクリーンの方が小さくなる。そのため、濃度ＬａおよびＬｂをスクリーンの切替ポイントとして決定することができる。このように、各濃度について、基準パターンに対するそれぞれのスクリーンの階調特性における偏差を算出することで、切替ポイントが決定される。すなわち、それぞれのスクリーンの階調特性に基づいて、基準パターンに対応する階調特性に対する誤差がより小さくなるように、切替ポイントが決定される。
【０１０１】
なお、スクリーンセットにおいて、用いられるスクリーン種類が変更される階調値において、切替前後の階調値を等しくしておく必要がある。これは、階調差があると、グラデーションのような階調変化をもつ入力画像をプリントした際に、異なるスクリーンを用いてプリントされた領域間に擬似輪郭などが生じる場合があるからである。そのため、図１４に示すように、濃度Ｌａにおいてドットスクリーンからラインスクリーンに切替えられる場合には、面積率Ａ１に対応するドットスクリーンのパターンに引き続いて、面積率Ａ２に対応するラインスクリーンのパターンが用いられる。同様に、濃度Ｌｂにおいてラインスクリーンから白抜きドットスクリーンに切替えられる場合には、面積率Ｂ１に対応するラインスクリーンのパターンに引き続いて、面積率Ｂ２に対応する白抜きドットスクリーンのパターンが用いられる。
【０１０２】
なお、上述のように、ＩＤＣセンサなどを用いて実際に形成されたトナー像などの濃度に基づいてスクリーンセットを生成／更新する構成に加えて、または、これに代えて、予め標準的な階調特性を有するスクリーンセットを用意しておき、画像形成装置ＭＦＰの使用環境、使用頻度、劣化状況、プロセス設定条件などの作像条件に応じて、この予め用意されたスクリーンセットを補正するようにしてもよい。このような構成によれば、実際に形成されたトナー像の濃度を検出する必要がないので、画像形成装置ＭＦＰの生産性を向上させることができる。
【０１０３】
＜スクリーンセットのデータ構造＞
次に、上述のようなスクリーンセットの生成／更新処理を行なうためのデータ構造の一例について説明する。図１６は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰが保持するスクリーンテーブルの一例を示す図である。図１７〜図１９は、それぞれのスクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。図２０〜図２２は、それぞれのスクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【０１０４】
図１６に示すように、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰは、スクリーン群１７２（図１２）の一部として、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３を保持する。スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３には、それぞれ、ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーンを用いて目的の階調値を再現するための情報が記述される。これらのスクリーンテーブルに記述される情報についての説明に先立って、本実施の形態に従うスクリーンのデータ構造について説明する。
【０１０５】
上述したように、スクリーン技術を用いて中間階調を再現するためには、再現可能な階調に応じた複数のスクリーンを用意しておく必要がある。各階調に応じて、一連のスクリーン群を個別に用意しておいてもよいが、記憶容量の抑制およびメンテナンス性向上の観点から、スクリーンを構成する要素に番号付けをしておき、いずれの要素までを有効化するかについての番号を指定することで、スクリーン群を提供する。
【０１０６】
たとえば、図１７〜図１９には、８マス×８マスの正方形で１単位を構成するスクリーンが４つ配置されている例を示す。図１７はドットスクリーンの例を示し、図１８はラインスクリーンの例を示し、図１９は白抜きドットスクリーンの例を示す。図１７〜図１９に示すスクリーンでは、いずれも角度（スクリーン角）および線数（スクリーン線数）を一致させている。本明細書において、スクリーンの角度とは、各パターンにおける付着領域（または、非付着領域）の配列方向を意味し、図１７〜図１９に示す例では、紙面上下方向がスクリーンの角度となる。また、本明細書において、スクリーンの線数とは、単位長あたりの単位スクリーンの数を意味し、図１７〜図１９に示す例では、スクリーン間隔の逆数が線数となる。一般的に、スクリーン線数は「ｌｐｉ：line pair inch」といった単位を用いて定義される。
【０１０７】
たとえば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｆ）に示すように、８マス×８マスの計６４マスに対して、「０」〜「６３」の番号がユニークに割当てられている。そして、スクリーンテーブル１８１（図１６）では、目的とするそれぞれの階調値に対応付けて、いずれの番号付けされたマスまでを「黒」（付着領域）とすべきかが「有効化番号」として定義されている。たとえば、「有効化番号」に「０」がセットされていれば、図１７（Ａ）に示すようなドットスクリーンが出力される。同様に、「有効化番号」に「２」がセットされていれば、図１７（Ｂ）に示すようなドットスクリーンが出力される。以下同様にして、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「ドット」が大きくなる、すなわちドット径が大きくなる。
【０１０８】
同様に、スクリーンテーブル１８２（図１６）では、図１８（Ａ）〜図１８（Ｆ）に示すラインスクリーンの変化が定義される。このラインスクリーンでは、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを通る「ライン」が太くなる、すなわちライン幅が大きくなる。
【０１０９】
同様に、スクリーンテーブル１８３（図１６）では、図１９（Ａ）〜図１９（Ｆ）に示す白抜きドットスクリーンの変化が定義される。この白抜きドットスクリーンでは、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「白抜きドット」が太くなる、すなわちドット径が大きくなる。
【０１１０】
さらに、図２０〜図２２には、紙面に対して斜め方向の角度をもつスクリーンの例を示す。図２０に示すドットスクリーンでは、図１７に示すドットスクリーンと同様に、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「ドット」が太くなる、すなわちドット径が大きくなる。また、図２１に示すラインスクリーンでは、図１８に示すラインスクリーンと同様に、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを通る「ライン」が太くなる、すなわちライン幅が大きくなる。また、図２２に示す白抜きドットスクリーンでは、図１９に示すドットスクリーンと同様に、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「白抜きドット」が太くなる、すなわちドット径が大きくなる。
【０１１１】
再度、図１６を参照して、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３の各々には、目的とする階調値と、各階調値に対応付けて有効化番号とが定義されている。この定義された内容は、図１４に示すスクリーンの階調特性の逆関数に相当するものである。すなわち、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３の各々には、実質的に、図１４に示すスクリーンの階調特性において、各階調値（縦軸）に対応する面積率が定義される。そのため、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３の各々においては、連続的に変化する階調値に対して、有効化番号が離散的に変化している部分が存在する。
【０１１２】
そして、スクリーンテーブル１８４には、本実施の形態に従うスクリーンセットを定義するための情報が記述される。具体的には、上述のようなスクリーンセットの生成／更新処理によってスクリーンの切替ポイントが取得されると、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３に記述されている情報のうち、その切替ポイントに応じた部分のみが抽出され、スクリーンテーブル１８４として統合される。このスクリーンテーブル１８４には、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３と同様に、階調値および対応する有効化番号が定義されるとともに、いずれのスクリーンを用いるかについての情報である「種別」が定義される。図１６に示す例では、種別「０」が「ドットパターン」を意味し、種別「１」が「ラインパターン」を意味し、種別「２」が「白抜きドットパターン」を意味する。上述したように、スクリーンセットでは、低階調側から、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順にスクリーンが切替えられるので、スクリーンテーブル１８４においても、種別が低階調側から「０」、「１」、「２」の順に変化している。
【０１１３】
このように、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、予め用意されたスクリーンテーブル１８１，１８２，１８３からスクリーンテーブル１８４を生成するので、プロセスの変動に応じて、スクリーンセットを動的に補正することができる。
【０１１４】
＜パターンの統一化処理＞
（１．第１判断ロジック）
上述したように、フルカラーの画像形成処理を行なう場合には、各色を再現するために用いられるスクリーンは、他の色とは独立して選択される。すなわち、図１２に示すスクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋは、原則として、対応する階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋからの情報に基づいてパターンを選択する。すなわち、入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な複数の色（この場合には、４色）のそれぞれについての階調値に応じて、当該複数の色の別に、対応する色のトナー像を形成するために使用するスクリーンをスクリーンセットのうちからそれぞれ選択される。そのため、各色のスクリーンセットを構成するスクリーンのパターンが適切に選択されなければ、粒状性が悪化する場合がある。
【０１１５】
図２３は、この発明の実施の形態に従う粒状性が悪化し得る状況の一例を示す図である。図２３を参照して、ある色を再現するために、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）、および、黒の像（Ｋ−Ｐｌａｉｎ）が重ね合わされるとする。説明を簡略化するために、図２３には、黒の像が使用されない例を示す。
【０１１６】
図２３に示す例では、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）が「ドットパターン」で形成されており、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）およびイエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）が「ラインパターン」で形成されている。
【０１１７】
このような場合には、いわゆる「多数決」のロジックを用いて、パターンを統一することができる。図２３に示す例では、「ドットパターン」が１つのトナー像に使用されており、「ラインパターン」が２つのトナー像に使用されている。そのため、少数派である「ドットパターン」を使用しているシアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）を「ラインパターン」の使用に変更する。すなわち、図２３に示す色を再現するために、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像をいずれも統一後のパターンである「ラインパターン」を用いて形成する。このような本来使用すべきパターンに対して調整を行なうことで、パターンの混合による粒状性の悪化を抑制する。
【０１１８】
上述のような、使用されるスクリーンとしてより多く選択されているスクリーン群に統一するという、「多数決」のロジックを用いて、パターンを統一化する処理の例を以下の表に示す。
【０１１９】
【表１】
【０１２０】
上記の表の事例１は、図２３に示す例に相当する。また、事例２では、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）およびマゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）が「ドットパターン」で形成されており、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）が「白抜きドットパターン」で形成されている。この場合には、最も使用頻度の高い「ドットパターン」が統一後パターンとして決定される。そのため、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）の形成に使用される予定の「白抜きドットパターン」は、「ドットパターン」に変更される。
【０１２１】
また、事例３では、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）が「ドットパターン」で形成されており、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）が「ラインパターン」で形成されており、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）および黒の像（Ｋ−ｐｌａｉｎ）が「白抜きドットパターン」で形成されている。この場合には、最も使用頻度の高い「白抜きドットパターン」が統一後パターンとして決定される。そのため、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）の形成に使用される予定の「ドットパターン」、および、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）の形成に使用される予定の「ラインパターン」は、いずれも「白抜きドットパターン」に変更される。
【０１２２】
（２．第２判断ロジック）
次に、最も使用頻度の高いパターンが存在しない場合の統一後パターンの決定ロジックについて説明する。以下では、説明を簡略化するために、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）およびマゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）のみを用いて色が再現される場合の処理例を示す。具体的には、濃度Ｌｃのシアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）と、濃度Ｌｍのマゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）とが形成される場合を考える。
【０１２３】
最も使用頻度の高いパターンが存在しない場合には、階調特性における基準パターンに対する偏差（の絶対値）の累積値に基づいて判断することが好ましい。すなわち、それぞれの色における目的の濃度（階調値）を再現するために、基準パターンに対する偏差の累積値が最も小さくなるようなパターンが選択される。
【０１２４】
図２４は、この発明の実施の形態に従うパターンの統一化処理の一例を説明するための図である。図２４（Ａ）に示すように、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）は、濃度Ｌｃを目標値として形成される。図２４（Ｂ）に示すように、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）は、濃度Ｌｍを目標値として形成される。
【０１２５】
図２４（Ａ）を参照して、濃度Ｌｃにおける基準パターン上の点から、ドットスクリーンの階調特性までの偏差はＣｄであり、ラインスクリーンの階調特性までの偏差はＣｌである。また、図２４（Ｂ）を参照して、濃度Ｌｍにおける基準パターン上の点から、ドットスクリーンの階調特性までの偏差はＭｄであり、ラインスクリーンの階調特性までの偏差はＭｌである。
【０１２６】
このような状況において、それぞれのスクリーンを統一後パターンとした場合の偏差の累積値としては、ドットスクリーンについては「Ｃｄ＋Ｍｄ」となり、ラインスクリーンについては「Ｃｌ＋Ｍｌ」となる。これらの偏差の累積値を比較して、よりその値が小さくなるスクリーンを統一後パターンとして決定する。
【０１２７】
図２４に示す例では、Ｃｄ＋Ｍｄ＜Ｃｌ＋Ｍｌが成立するので、ドットスクリーンが統一後パターンとして決定される。
【０１２８】
このように裁定部１７４（図１２）は、スクリーン生成部１７０において取得される、ドットパターン、ラインパターンおよび白抜きドットパターンのスクリーンセットについての基準パターンに対するそれぞれの階調特性に基づいて、目的の中間階調を再現するために必要な複数の色（この場合には、４色）のそれぞれについての階調値を、ドットパターン、ラインパターンおよび白抜きドットパターンのみをそれぞれ使用して再現した場合における、基準パターンに対する偏差の累積値がより小さいスクリーンセットを、統一先のパターンとして決定する。
【０１２９】
＜処理手順＞
図２５は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおける画像形成処理の手順を示すフローチャートである。図２６は、図２５に示すパターン統一化サブルーチンの内容を示すフローチャートである。これらのフローチャートは、代表的に、制御部１０のＣＰＵ１０２（図１１）が予め格納されたプログラムを読込んで実行することで提供される。
【０１３０】
図２５を参照して、まず、ＣＰＵ１０２は、画像形成処理の開始が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１００）。画像形成処理の開始が指示されていない場合（ステップＳ１００においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１００の処理を繰返す。
【０１３１】
画像形成処理の開始が指示された場合（ステップＳ１００においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、入力画像を受付ける（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ１０２は、スキャナ３（図１）へ制御指令を与えて、原稿のスキャンを実行させる。あるいは、ＣＰＵ１０２は、ＨＤＤ１１０などから指定された画像データを読出す。
【０１３２】
続いて、ＣＰＵ１０２は、受付けた入力画像に対して前処理を実行し（ステップＳ１０４）、さらに、前処理後の入力画像を文字領域と画像領域とに分離する（ステップＳ１０６）。その後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０６において分離した文字領域について、必要な処理を行なう（ステップＳ１０８）。
【０１３３】
並行して、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０６において分離した画像領域の情報を各色の画像情報に分解する（ステップＳ１１０）。続いて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１１０における分解処理によって得られた画像情報のうち最初の画像情報を選択し（ステップＳ１１２）、当該選択した画像情報について、所定単位領域ごとに再現すべき階調値を判断し（ステップＳ１１４）、さらに、この判断結果に基づいて、各単位領域に用いるべきスクリーンを選択する（ステップＳ１１６）。
【０１３４】
その後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１１０における分解処理によって得られたすべての画像情報についてスクリーン選択処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ１１８）。すべての画像情報についてはスクリーン選択処理が完了していない場合（ステップＳ１１８においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１１０における分解処理によって得られた画像情報のうち未処理の画像情報の１つを選択し（ステップＳ１２０）、ステップＳ１１４以下の処理を再度実行する。
【０１３５】
一方、すべての画像情報についてはスクリーン選択処理が完了した場合（ステップＳ１１８においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、上述したようなパターンを統一化するために、パターン統一化サブルーチンを実行する（ステップＳ１２２）。
【０１３６】
続いて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０８において出力された処理結果と、ステップＳ１２２のパターン統一化処理サブルーチンによって決定された各色のスクリーンとに基づいて、入力画像に対応する露光指令を生成し（ステップＳ１２４）、その生成した露光指令を画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋへ出力する（ステップＳ１２６）。すると、プリントエンジン４が、その露光指令に基づく、画像形成処理を実行する。そして、処理は終了する。
【０１３７】
次に、図２６を参照して、パターン統一化サブルーチンの内容について説明する。
図２６を参照して、まず、ＣＰＵ１０２は、再現すべき画像を構成する第１番目の単位領域を処理対象に設定する（ステップＳ２００）。続いて、ＣＰＵ２は、設定されている単位領域に対応付けられているそれぞれの色についてのスクリーンの種類を取得する（ステップＳ２０２）。さらに、ＣＰＵ２００は、取得したスクリーンの種類が互いに異なっているか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
【０１３８】
取得したスクリーンの種類が互いに異なっていない場合（ステップＳ２０４においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ２２２へ進む。
【０１３９】
これに対して、取得したスクリーンの種類が互いに異なっている場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、取得したスクリーンの種類のうち最も使用頻度の高いパターンが１つだけ存在するか否かを判断する（ステップＳ２０６）。最も使用頻度の高いパターンが１つだけ存在する場合（ステップＳ２０６においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、当該１つだけ存在するパターンを統一後パターンに決定する（ステップＳ２０８）。そして、処理はステップＳ２２０へ進む。
【０１４０】
これに対して、最も使用頻度の高いパターンが複数存在する場合、または、最も使用頻度の高いパターンが存在しない場合（ステップＳ２０６においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、それぞれの色のトナー像についての再現すべき濃度（階調値）を取得する（ステップＳ２１０）。続いて、ＣＰＵ１０２は、それぞれの色の階調特性において、基準パターンに対するそれぞれのパターン（スクリーン）の階調特性までの偏差を算出し（ステップＳ２１２）、それぞれのパターンの別に、階調特性における基準パターンに対する偏差（の絶対値）の累積値を算出する（ステップＳ２１４）。そして、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ２１４において算出した累積値が最も小さくなるパターンを統一後パターンに決定する（ステップＳ２１６）。そして、処理はステップＳ２２０へ進む。
【０１４１】
ステップＳ２２０において、ＣＰＵ１０２は、それぞれの色を再現するためのトナー像を先行のステップにおいて決定された統一後パターンを用いて形成するように変更する。
【０１４２】
その後、ＣＰＵ１０２は、再現すべき画像を構成するすべての単位領域に対して処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ２２２）。再現すべき画像を構成するすべての単位領域に対して処理が完了していない場合（ステップＳ２２２においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、再現すべき画像を構成する未処理の単位領域のいずれかを処理対象に設定する（ステップＳ２２４）。そして、ステップＳ２０２以下の処理が繰返される。
【０１４３】
再現すべき画像を構成するすべての単位領域に対して処理が完了している場合（ステップＳ２２２においてＹＥＳの場合）には、処理はメインルーチンへリターンする。
【０１４４】
＜作用効果＞
この発明の実施の形態によれば、トナーを付着させる幅が狭いパターン、および、トナーを付着させない幅が狭いパターンといった電子写真方式において再現性が低下するようなパターンを避けたスクリーンセットを用いて中間階調が再現される。そのため、中間階調を安定して再現することができる。同時に、再現すべき階調値に応じて、複数種類のスクリーンからプロセスがより安定化するスクリーンが選択的に組合わされてスクリーンセットが構成される。そのため、プリント結果における粒状性を向上させることができる。
【０１４５】
また、この発明の実施の形態によれば、同じ位置の色を再現する場合に、複数の異なるパターンを有するスクリーンが混在してしまうことを回避できるので、粒状性の悪化を抑制して、より画質を高めることができる。したがって、最終的に出力されるフルカラーのプリントの仕上がりを高品位化できる。
【０１４６】
［変形例]
上述のこの発明の実施の形態においては、３つのスクリーン（ドットスクリーン、ラインスクリーン、および白抜きドットスクリーン）を順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせる構成について例示した。しかしながら、２つのスクリーンを順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせてもよい。典型的には、再現すべき濃度が低い（低階調値の）部分および再現すべき濃度が高い（高階調値の）部分についてはドットスクリーンを用い、その他の中間濃度（中間階調）の部分についてはラインスクリーンを用いてもよい。
【０１４７】
上述の図１４に示すように、面積率が相対的に低い領域および高い領域においては、ラインスクリーンの階調特性に比べて、ドットスクリーンの階調特性の方が基準パターンに対する偏差がより小さい。一方、中間の面積率の領域においては、ドットスクリーンの階調特性に比べて、ラインスクリーンの階調特性の方が基準パターンに対する偏差がより小さい。そのため、図２７に示すように、再現すべき濃度が低い値が高い値へ変化するに伴って、ドットスクリーン→ラインスクリーン→ドットスクリーンの順で使用するスクリーンを切替えることが好ましい。
【０１４８】
あるいは、ラインスクリーンと白抜きドットスクリーンとを用いて、スクリーンセットを生成してもよい。もしくは、ドットスクリーンと白抜きドットスクリーンとを用いて、スクリーンセットを生成してもよい。
【０１４９】
［その他の実施の形態]
上述の実施の形態に係るプログラムによって実現される機能の一部または全部を専用のハードウェアによって構成してもよい。
【０１５０】
また、上述の実施の形態に従うＣＰＵで実行されるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。したがって、このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明に係るプログラムに含まれ得る。
【０１５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１５２】
２ 自動原稿搬送部、３ スキャナ、４ プリントエンジン、５ 給紙部、１０ 制御部、２１ 原稿給紙台、２２ 送出ローラ、２３ レジストローラ、２４ 搬送ドラム、２５ 排紙台、２６ 手差給紙部、２７ 転写ベルト、３１，３２ ミラーユニット、３３ 結像レンズ、３４ 撮像素子、３５ プラテンガラス、４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ 感光体ドラム、４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ 画像書込部、４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ イメージング（作像）ユニット、４７ 定着装置、４９ ＩＤＣセンサ、５２，５３，５４ 送出ローラ、５５ 搬送ローラ、５７ トレイ、１０２ ＣＰＵ、１０４ ＲＡＭ、１０６ ＲＯＭ、１０８ ＥＥＰＲＯＭ、１１０ ＨＤＤ、１１２ 外部通信Ｉ／Ｆ、１１４ 内部通信Ｉ／Ｆ、１１６ 内部バス、１５２ 前処理部、１５４ 領域分離部、１５６ 文字処理部、１５８，１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋ 階調値判断部、１６０，１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋ スクリーン選択部、１６２ スクリーン格納部、１６４，１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋ スクリーンセット、１６６ 指令生成部、１７０ スクリーン生成部、１７２，１７２Ｃ，１７２Ｍ，１７２Ｙ，１７２Ｋ スクリーン群、１７４ 裁定部、１７６ 色分離部、１８１，１８２，１８３，１８４ スクリーンテーブル、３１１，３５１ 光源、３１２，３２１，３５２，３５３ ミラー、４３１ レーザ発光器、４４１Ｙ，４４１Ｍ，４４１Ｃ，４４１Ｋ トナーユニット、４７１ 加熱ローラ、４７２ 加圧ローラ、ＭＦＰ 画像形成装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に中間階調をより安定して再現するための技術に向けられたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置においては、紙媒体へ画像を形成するプロセスとして電子写真方式が採用されている。この電子写真方式では、露光装置を用いて感光体上（典型的には、感光体ドラムや感光体ベルト）に静電潜像を形成し、続いて、この静電潜像を現像することで画像が作られる。
【０００３】
近年、この電子写真方式に対する高解像度化が進んでいる。たとえば、露光装置の改良によって、静電潜像の解像度は、従来の６００ｄｐｉ（dot per inch）から１２００ｄｐｉにまで向上しており、さらに高品位機種では、２４００ｄｐｉといった高解像度を実現できる。
【０００４】
一方で、このような解像度の向上とともに、プロセスの安定性の向上についても要望が高まっている。すなわち、解像度の向上とプロセスの安定性とは相反すると言われており、解像度を高めつつ、安定性を維持することが重要な技術的課題となっている。このようなプロセスの安定性は、中間階調の仕上がりに影響を与える。
【０００５】
そこで、特開平５−１６１０１３号公報（特許文献１）には、環境の変動、濃度検知センサの劣化、感光体の表面劣化等に起因する画質の劣化を防ぎ、常に高画質を安定に保つことの可能なデジタル記録装置が開示されている。また、特開平５−３２８１１２号公報（特許文献２）には、濃淡画像を構成する各画素周辺の画像の濃度状態に相応したディザ処理を行なうことで、対象とする濃淡画像に濃度の偏りがあっても、階調性をもった画像を復元できるディザ処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６１０１３号公報
【特許文献２】特開平５−３２８１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、電子写真方式の画像形成装置では、網点（ハーフトーン）手法を用いて、中間階調が再現される。このハーフトーン手法では、小さな点や線からなるパターンを用いて、その単位面積あたりの着色量（典型的には、トナー付着量）を制御することで、目的とする階調値を再現する。この単位面積あたりの着色量の制御では、複数の階調値にそれぞれ対応付けた複数のスクリーンを予め用意しておき、再現すべき濃度に応じてスクリーンが選択される。一般的なスクリーンは、着色すべき「付着領域」と着色すべきではない「非付着領域」とを所定周期で規則的に配置したものが用いられる。解像度が高くなるにつれて、スクリーンにおける「付着領域」と「非付着領域」との配置間隔はより短くできるが、上述したように、プロセスの安定性が低下し得るので、その配置間隔を短くすることについては制約を受ける。その結果、高解像度の静電潜像を形成できるにもかかわらず、その適用は文字領域のみに限定され、中間階調領域については、従来の低解像度の画像形成装置と同様のスクリーンが使用されるという状況であった。
【０００８】
本願発明者らは、プロセスの安定性を維持しつつ、中間階調をより高い解像度で再現するための一つの方法として、互いに異なるパターンを有する複数のスクリーンを予め用意しておき、再現すべき階調値に応じて最も適切なスクリーンを選択するという方法を提案している。
【０００９】
しかしながら、カラーのプリントエンジンでは、複数色のトナー像が重ねられることになる。そのため、各色の再現すべき中間階調に応じて、各色の別にスクリーンの種類を互いに独立して選択してしまうと、同じ位置に異なるパターンを用いて再現された複数色のトナー像が重ねられることになる。すなわち、同じ位置に複数のパターンを有するスクリーンが混在してしまうことになり、粒状性が悪化し、画質が低下するといった課題が生じる場合があった。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数のスクリーンを用いて形成されたトナー像が重ねられる場合であっても、より安定して中間階調をより高い解像度で再現できる画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面に従えば、中間階調を再現可能な画像形成装置を提供する。本画像形成装置は、複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成する作像部と、着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有するスクリーンを複数記憶する記憶部とを有する。記憶部は、再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有する第１スクリーン群と、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有する第２スクリーン群と、再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含む、合成スクリーン群とを記憶している。本画像形成装置は、さらに、入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択する処理手段と、処理手段によってそれぞれ選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整した上で作像部へ作像指示を与える裁定手段とを含む。裁定手段は、処理手段によって選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、第１スクリーン群および第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一する。
【００１２】
好ましくは、裁定手段は、第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、使用されるスクリーンとしてより多く選択されているスクリーン群に統一する。
【００１３】
好ましくは、裁定手段は、基準パターンに対する第１スクリーン群についての階調特性と、基準パターンに対する第２スクリーン群についての階調特性とを取得する取得手段と、中間階調を再現するために必要な複数の色のそれぞれについての階調値を、第１スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における基準パターンに対する第１スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値と、第２スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における基準パターンに対する第２スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値とを算出する手段と、統一するスクリーン群として、当該算出された累積値のうちよりその値がより小さいスクリーン群を決定する手段とを含む。
【００１４】
好ましくは、記憶部は、再現すべき階調値の減少に伴って非付着領域が第１および第２規則のいずれとも独立した第３規則に従って拡大するパターン変化を有する第３スクリーン群をさらに記憶しており、合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして第３スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む。
【００１５】
好ましくは、第１スクリーン群は、ドットパターンのパターン変化を有し、第２スクリーン群は、ラインパターンのパターン変化を有し、第３スクリーン群は、白抜きドットパターンのパターン変化を有する。
【００１６】
あるいは、好ましくは、合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む。
【００１７】
この発明の別の局面に従えば、中間階調を再現可能な画像形成方法を提供する。本画像形成方法は、再現すべき入力画像を受付けるステップと、複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成するステップとを含む。像を形成するステップは、入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択するステップを含む。スクリーンは、着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有しており、合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含む。第１スクリーン群は、再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有しており、第２スクリーン群は、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有している。本画像形成方法は、さらに、選択するステップによってそれぞれ選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整するステップと、調整後のスクリーンに基づいて作像指示を生成するステップとを含む。スクリーンを調整するステップは、裁定手段は、処理手段によって選択された複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、第１スクリーン群および第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一するステップを含む。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、複数のスクリーンを用いて形成されたトナー像が重ねられる場合であっても、より安定して中間階調をより高い解像度で再現できる画像形成装置および画像形成方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態に従う画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ドットスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。
【図３】ドットスクリーンにおける配置パターンの別の一例を示す図である。
【図４】ラインスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。
【図５】ラインスクリーンにおける配置パターンの別の一例を示す図である。
【図６】ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの一例を示す図である。
【図７】ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの別の一例を示す図である。
【図８】電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。
【図９】電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。
【図１０】この発明の実施の形態に従うスクリーンセットにおけるパターン変化の一例を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態に従う画像形成装置内の制御部のハードウェア構成を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態に従う画像形成装置の制御部における制御構造を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態に従うスクリーンセットの生成／更新処理を説明するための図である。
【図１４】スクリーン別の階調特性の一例を示す図である。
【図１５】ドットスクリーンおよびラインスクリーンの一例を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰが保持するスクリーンテーブルの一例を示す図である。
【図１７】ドットクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。
【図１８】ラインスクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。
【図１９】白抜きドットスクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。
【図２０】ドットクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【図２１】ラインスクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【図２２】白抜きドットスクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【図２３】この発明の実施の形態に従う粒状性が悪化し得る状況の一例を示す図である。
【図２４】この発明の実施の形態に従うパターンの統一化処理の一例を説明するための図である。
【図２５】この発明の実施の形態に従う画像形成装置における画像形成処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】図２５に示すパターン統一化サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２７】この発明の実施の形態の変形例に従うスクリーンの切替パターンを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
＜画像形成装置の構成＞
本発明は、電子写真方式の画像形成装置であればどのような装置にも適用できるものであり、具体的には、コピー機、レーザプリンタ、ファクシミリ、複合機（Multi Function Peripheral）などに適用される。以下では、本発明に係る画像形成装置の典型例として、複写機能、プリント機能、ファクシミリ機能、およびスキャナ機能といった複数の機能を搭載した複合機について説明する。特に、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰは、フルカラープリントが可能なプリントエンジンを搭載している。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰの概略構成図である。図１を参照して、画像形成装置ＭＦＰは、自動原稿搬送部２と、スキャナ３と、プリントエンジン４と、給紙部５とを含む。
【００２３】
自動原稿搬送部２は、原稿の連続的なスキャンを行なうためのものであり、原稿給紙台２１と、送出ローラ２２と、レジストローラ２３と、搬送ドラム２４と、排紙台２５とを含む。スキャン対象の原稿は、原稿給紙台２１上に載置され、送出ローラ２２の作動により一枚ずつ送り出される。そして、この送り出された原稿は、レジストローラ２３により一旦停止されて先端が整えられた後に、搬送ドラム２４へ搬送される。さらに、この原稿は、搬送ドラム２４のドラム面と一体に回転し、その過程において後述するスキャナ３により画像面がスキャンされる。その後、原稿は、搬送ドラム２４のドラム面を略半周した位置においてドラム面から分離されて排紙台２５へ排出される。
【００２４】
スキャナ３は、第１ミラーユニット３１と、第２ミラーユニット３２と、結像レンズ３３と、撮像素子３４と、プラテンガラス３５とを含む。第１ミラーユニット３１は、光源３１１とミラー３１２とを含み、搬送ドラム２４の直下の位置において、通過する原稿に向けて光源３１１から光を照射する。この光源３１１から照射された光のうち、原稿によって反射した光は、第２ミラーユニット３２へ入射する。第２ミラーユニット３２は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー３２１および３２２を含み、第１ミラーユニット３１からの反射光は、ミラー３２１および３２２で順次反射されて結像レンズ３３へ導かれる。結像レンズ３３は、この反射光をライン状の撮像素子３４に結像する。
【００２５】
画像形成装置ＭＦＰでは、プラテンガラス３５に載置された原稿から画像情報を取得することも可能である。この場合には、可動式の光源３５１およびミラー３５２が原稿の画像面をスキャンする。このスキャンに伴って、光源３５１から与えられた光は、原稿の移動方向に直交する向きに沿って配置されたミラー３５３および３５４で順次反射されて結像レンズ３３へ導かれる。
【００２６】
撮像素子３４は、受光した反射光を電気信号に変換して、後述する制御部１０へ出力する。スキャナ３によって取得された原稿の画像情報、すなわち撮像素子３４から出力される電気信号は、制御部１０にて各種の画像処理が行われる。
【００２７】
プリントエンジン４は、電子写真方式の画像形成プロセスの一例として、フルカラーのプリント出力が可能である。具体的には、プリントエンジン４は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を生成するイメージング（作像）ユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋを含む。イメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、プリントエンジン４内に張架されて駆動される転写ベルト２７に沿って、その順序に配置される。
【００２８】
イメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、それぞれ画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋと、感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋとを含む。画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋの各々は、対象の画像データに含まれる各色イメージに応じたレーザ光を発するレーザダイオードと、このレーザ光を偏向して対応の感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面を主走査方向に露光させるポリゴンミラーとを含んでいる。
【００２９】
感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面には、上述ような画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋによる露光によって静電潜像が形成され、この静電潜像がそれぞれ対応するトナーユニット４４１Ｙ，４４１Ｍ，４４１Ｃ，４４１Ｋから供給されるトナー粒子によってトナー像として現像される。
【００３０】
感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面に現像された各色のトナー像は、転写ベルト２７に順次転送される。さらに、この転写ベルト２７上に重ねられたトナー像は、給紙部５からタイミングを合わせて供給される記録紙にさらに転写される。
【００３１】
この記録紙上に転写されたトナー像は、下流部に配置された定着部において定着された後、トレイ５７に排出される。
【００３２】
なお、本発明は、上述のようなフルカラー（４色）のトナー像を重ね合わせるプリントエンジンに限られず、たとえば「黒」および「赤」の２色のトナー像を形成可能な画像形成装置にも適用可能である。
【００３３】
上述のイメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋにおける動作と並行して、記録紙を収容する給紙部５の給紙カセットにそれぞれ対応する送出ローラ５２，５３，５４および手差給紙部２６のうち、画像形成に用いられるべき記録紙に対応する部位が作動して記録紙を供給する。この供給された記録紙は、搬送ローラ５５および５６ならびにタイミングローラ５１によって搬送され、転写ベルト２７上に形成されたトナー像に同期するように、感光体ドラム４１に給紙される。
【００３４】
定着装置４７は、加熱ローラ４７１と加圧ローラ４７２とを含む。加熱ローラ４７１は、記録紙を加熱することで、その上に転写されたトナーを溶融するとともに、加熱ローラ４７１と加圧ローラ４７２との間の圧縮力により、溶融したトナーが記録紙上に定着される。そして、記録紙はトレイ５７に排出される。なお、定着装置４７としては、図１に示すような定着ローラを用いた定着方式に代えて、定着ベルトなど用いた定着方式、もしくは非接触の定着方式を採用してもよい。
【００３５】
ＩＤＣセンサ４９は、転写ベルト２７上に形成されるトナー像の濃度を検出する。このＩＤＣセンサ４９は、代表的に反射型フォトセンサからなる光強度センサであり、転写ベルト２７の表面からの反射光強度を検出する。
【００３６】
＜中間階調の再現処理＞
次に、電子写真方式の画像形成プロセスにおける中間階調の再現処理について説明する。上述したように、電子写真方式における画像形成プロセスでは、レーザビームなどを用いて、一様に帯電させた感光体の表面を再現すべき画像に応じて露光させることで、感光体上に静電潜像を形成し、さらに、この形成された静電潜像を現像部によってトナー像として現像する。すなわち、電子写真方式では、感光体の表面上でトナー像とすべき部分か否かを制御するのみであり、各部分の着色量（すなわち、トナー付着量）を連続的に制御することはできない。そこで、電子写真方式における中間階調は、網点（ハーフトーン）手法を用いて、単位面積あたりのトナーを付着すべき面積の比率（以下「面積率」とも称す。）を制御することで再現される。すなわち、小さな点や線からなる露光パターンに従って、露光装置による単位面積あたりの露光量を制御することで中間階調が再現される。一般的に、露光装置では、露光に用いられる光をオン／オフ時間を制御する、いわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）方式が採用されているため、本実施の形態においても、このパルス幅変調方式の露光装置を用いる構成について例示する。このパルス幅変調方式では、画像の濃度が低い（低階調値の）部分については発光時間の比率を相対的に短くし、画像の濃度が高い（高階調値の）部分については発光時間の比率を相対的に長くする。
【００３７】
より具体的には、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、いわゆるスクリーン技術を用いて中間階調を再現する。このスクリーン技術では、複数の階調値にそれぞれ対応付けて複数のスクリーンが予め用意される。そして、この複数のスクリーンの中から、入力画像に含まれる中間階調を有する単位領域毎にスクリーンが選択され、この選択されたスクリーンに従って感光体の表面に対する露光パターンが制御される。写真などを高精度で再現するためには、多数の階調値を再現可能にする必要があるため、目的とし得る階調値に相当する数のスクリーンが予め用意される。このようなスクリーン群としては、一般的には、「ドットスクリーン」または「ラインスクリーン」が採用される。
【００３８】
図２および図３は、ドットスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図であり、図４および図５は、ラインスクリーンにおける配置パターンの一例を示す図である。図２〜図５に示すように、各スクリーンは、着色すべき（トナーを付着すべき）領域である「付着領域」と、着色すべきではない（トナーを付着すべきではない）領域である「非付着領域」とにより定義された２値化パターンを有している。なお、図２〜図５では、「付着領域」を「黒」で表現し、「非付着領域」を「白」で表現しており、以下の図においても同様の表現方法を採用する。
【００３９】
図２および図３に示すように、「ドットスクリーン」は、典型的には、付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を非付着領域として配置したパターンを有する。図４および図５に示すように、一方、「ラインスクリーン」は、所定方向に延びる付着領域と非付着領域とを交互に線状に配置したパターンをもつ。
【００４０】
このとき、プリント結果における粒状性(ざらつき)の少ない緻密な画像を再現するためには、スクリーン切替によって空間周波数を大きく変化させないことが好ましい。そのため、ドットスクリーンにおいて再現する濃度の階調値を増加させる場合には、図２に示すように、元のドットの中心位置を維持したまま、そのドット径を大きくする方法、もしくは、図３に示すように、ドットの配置数を増加させる方法が採用される。このように、ドットスクリーンは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則（ドット径の拡大、または、ドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。
【００４１】
また、ラインスクリーンにおいて再現する濃度の階調値を増加させる場合には、図４に示すように、元のラインの中心位置を維持したまま、そのライン幅を広くする方法、もしくは、図５に示すように、ラインの配置数を増加させる方法が採用される。このように、ラインスクリーンでは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則（ライン幅の拡大、または、ラインの配置数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。
【００４２】
さらに、上述のドットスクリーンとラインスクリーンとを複合したスクリーン群が採用される場合もある。図６および図７は、ドットスクリーンとラインスクリーンとの複合スクリーン群における配置パターンの一例を示す図である。
【００４３】
図６には、低階調側では、図２に示すドットスクリーンに類似したパターン変化を示す一方で、高階調側では、図４に示すラインスクリーンに類似したパターン変化を示すスクリーン群の例を示す。すなわち、図６に示すスクリーン群では、低階調側では、濃度の階調値が高くなるにつれてドット径が徐々に拡大し、ある面積率からは特定の方向に成長していく。その成長の結果、成長方向で隣接するドット同士が接合してラインに変化してからは、階調値がさらに高くなるに従ってライン幅が徐々に拡大する。
【００４４】
また、図７には、図６に示すスクリーン群に比較してその高階調側の階調再現性を高めたスクリーン群が例示される。すなわち、図７に示すスクリーン群では、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、濃度の階調値が高くなるにつれてドット径が徐々に拡大し、ある面積率を超えた後には、階調値がさらに高くなるに従ってライン幅が全体的に徐々に拡大する。さらに、ライン幅が所定値を超えると、ラインの一部の幅のみが徐々に拡大する。
【００４５】
＜電子写真方式における画像再現性＞
上述したように、電子写真方式では、静電潜像をトナー像に現像するため、非常に細い線や小さな隙間を再現することは得意ではない。
【００４６】
図８および図９は、電子写真方式における画像再現性が悪化する状況を模式的に示した図である。なお、図８および図９には、トナー像を定着させた記録紙の断面図を模式的に示すが、そのサイズについては、実際のものとは必ずしも一致していない。
【００４７】
図８に示すように、主走査方向もしくは副走査方向に所定幅をもつ線状のトナー像を考える。トナー像がある程度広い幅を有する場合には、トナーが一体化するため、記録紙に安定的に定着し得る。これに対して、トナー像が細い場合には、トナーの拡散などによって、記録紙に安定して定着できない場合がある。この場合には、線が「切れた」状態に見えたり、線が全く再現できなくなったりする。
【００４８】
また、図９に示すように、主走査方向もしくは副走査方向に所定幅の隙間（トナーが存在すべきではない部分）をもつトナー像を考える。トナー像の隙間がある程度広い幅を有する場合には、隣接するトナーからの影響を受けたとしても、その隙間を維持することができる。これに対して、隙間が狭い場合には、隣接するトナーの拡散などによって、隙間が埋まってしまう場合がある。
【００４９】
このように、電子写真方式では、トナーを付着させる幅が狭いパターン、および、トナーを付着させない幅が狭いパターンについては、再現性が低下し得る。したがって、上述のような中間階調の再現処理に用いるスクリーン群についても、付着領域および非付着領域のいずれもができる限り狭くならないようにすることが好ましい。
【００５０】
上述の図２〜図５に示すスクリーン群は、ドットまたはラインという基本的な形状を基本にして、面積率を単調増加させて再現する階調値を変化させている。そのため、ある階調値においては、１画素分の幅しかない付着領域および／または非付着領域が存在していることがわかる。
【００５１】
また、図６に示すスクリーン群は、低階調側において、ドットスクリーンに類似した形態でドット径が拡大し、高階調側において、ラインスクリーンに類似した形態でライン幅が拡大するので、上述の図２〜図５に示すスクリーンに比較して、画像再現性の劣化を抑制することができる。さらに、図７に示すスクリーンは、高階調側において、非付着領域の幅を維持したまま、その長さが短くなるので、図６に示すスクリーンに比較して、高階調側における画像再現性の劣化を抑制することができる。
【００５２】
＜本実施の形態に従うスクリーン＞
本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰが中間階調の再現処理に用いる複数のスクリーン（以下「スクリーンセット」とも称す。）は、上述の図７に示すスクリーン群に比較して、付着領域および／または非付着領域の幅が狭くなることを回避することで、中間階調をさらに高い安定性で再現する。
【００５３】
図１０は、この発明の実施の形態に従うスクリーンセットにおけるパターン変化の一例を示す図である。なお、本発明についての理解をより容易にするために、図１０には、図２〜図７に示すスクリーンと対比可能なスクリーンを描画するが、本発明に係るスクリーンはこれに限られるものではない。
【００５４】
図６および図７に示すスクリーン群では、図２〜図５に示すスクリーン群に比較して、幅の狭い付着領域および／または非付着領域を含むパターンが低減されているが、ある面積率において、間隔の狭い非付着領域が現れてしまうと、その間隔の狭い非付着領域が消滅することはあっても、非付着領域の間隔が広がることはない。
【００５５】
たとえば、図７に示すスクリーン群では、ドットスクリーンに類似した形態から、ラインスクリーンに類似した形態に変化する段階において、隣接するドット同士が接合する。すなわち、各ドットでは、当該ドットのある一方に位置する隣接ドットに向かって付着領域が拡大することでラインが現れる。このラインが現れる直前には、隣接するドット間で、その幅の狭い隙間領域２０２が生じる。この隙間領域２０２は、隣接するドット同士が接合すると消滅する。なお、このとき、隙間領域２０２以外の非付着領域については、その幅は変化しない。
【００５６】
また、図７に示すスクリーン群では、ラインスクリーンに類似した形態から、非付着領域についてのドットスクリーンに類似した形態に変化する段階において、隣接するライン同士の一部が接合する。すなわち、各ラインでは、当該ラインのある一方に位置する隣接ラインに向かって部分的にライン幅が拡大することで非付着領域についてのドットが現れる。この非付着領域についてのドットが現れる直前には、隣接するライン間で、その幅の狭い隙間領域２０４が生じる。この隙間領域２０４は、隣接するライン同士を接合する付着領域が延びることで消滅する。なお、このとき、隙間領域２０４以外の付着領域については、その幅は変化しない。
【００５７】
これに対して、本実施の形態に従うスクリーンセットでは、スクリーン全体の階調値には影響を与えることなく、上述のような隙間領域２０２および２０４の発生を防止することを可能にしている。概略すると、本実施の形態に従うスクリーンは、ある階調値において付着領域に設定される部分であっても、より高い階調値においては、非付着領域に設定され得る点において、上述の図２〜図７に示すスクリーンとは大きく相違している。すなわち、上述の図２〜図７に示すスクリーンでは、ある階調値において付着領域とされた部分については、それより高い階調値においては常に付着領域とされているが、本実施の形態に従うスクリーンセットでは、このような付着領域および非付着領域についての制限を緩和して、よりフレキシブルなパターン変化を行なう。
【００５８】
より具体的には、図１０に示すスクリーンでは、ドットスクリーン、ラインスクリーン、および白抜きドットスクリーンという３つのスクリーンを順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせる。すなわち、目的とする階調値が高くなるに従って、パターン２１１、パターン２１２、パターン２１３、パターン２１４、パターン２１５、パターン２１６、パターン２１７、パターン２１８の順で変化する。このうち、パターン２１１および２１２は、「ドットパターン」であり、パターン２１３、２１４および２１５は、「ラインパターン」であり、パターン２１６および２１７は、「白抜きドットパターン」である。
【００５９】
本明細書において、「ドットスクリーン」は、上述したように、付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を非付着領域としたパターンを意味する。このドットスクリーンは、階調値の増加に伴って付着領域が所定の規則（ドット径の拡大、または、ドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。なお、「ドットスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「ドットパターン」とも称す。
【００６０】
また、「ラインスクリーン」は、上述したように、所定方向に延びる付着領域と非付着領域とを交互に線状に配置したパターンを意味する。このラインスクリーンは、階調値の増加に伴って、ドットスクリーンにおける規則とは独立した別の所定の規則（ライン幅の拡大、または、ラインの配置数の増大）に従って付着領域が拡大するパターン変化を有する。なお、「ラインスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「ラインパターン」とも称す。
【００６１】
さらに、「白抜きドットスクリーン」は、非付着領域をマトリックス状に配置し、それ以外の部分を付着領域としたパターンを意味する。この白抜きドットスクリーンは、階調値の減少に伴って非付着領域が所定の規則（ドット径の拡大、または、ドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。なお、「白抜きドットスクリーン」に含まれる各スクリーンが有するパターンを「白抜きドットパターン」とも称す。
【００６２】
図１０において、より高い階調値への変化に伴って、ドットパターン（パターン２１２）からラインパターン（パターン２１３）へ切替わる場合には、パターン２１２に示すドットを一方向にのみ拡大することでラインを生じさせるのではなく、ドットに含まれる一部分（領域２０５）を付着領域から非付着領域に変化させるととともに、ドットの一部を隣接するドットの方向に拡大（領域２０６）させる。言い換えれば、ドットパターンを構成する領域２０５の付着領域を、領域２０６へ移動させることで、表現する階調値を増大する。なお、パターン２１２とパターン２１３との間では、面積率は一定となっているが、これは、表現される濃度がそのスクリーン種類（ドットパターンとラインパターンとの相違）に応じて異なるためである。すなわち、同じ面積率であっても、その値によっては、いずれかのスクリーン（この例では、ラインパターン）の方がより高い濃度として再現される場合があるからである。
【００６３】
このようにドットパターンからラインパターンへの切替時に、付着領域を再配置することで、図７に示す隙間領域２０２の発生を抑制できるとともに、ラインパターンへの切替後における非付着領域の線幅をより広くすることができる。
【００６４】
また、さらに高い濃度への変化に伴って、ラインパターン（パターン２１５）から白抜きドットパターン（パターン２１６）へ切替わる場合には、パターン２１５に示すラインの一部を一方向にのみ拡大することで白抜きドットを生じさせるのではなく、ラインに含まれる一部分（領域２０７）を付着領域から非付着領域に変化させるととともに、ラインの一部を隣接するラインの方向に拡大（領域２０８）させる。言い換えれば、ラインパターンを構成する領域２０７の付着領域を、領域２０８へ移動させることで、再現する階調値を増大する。なお、パターン２１５とパターン２１６との間では、面積率は一定となっているが、これについても、上述したように再現される階調値がそのスクリーン種類（ラインパターンと白抜きドットパターンとの相違）に応じて異なるためである。このようにラインパターンから白抜きドットパターンへの切替時に、付着領域を再配置することで、図７に示す隙間領域２０４の発生を抑制できるとともに、白抜きドット自体も２マス×２マスの大きさを維持できる。この白抜きドットの幅は、図７に示す非付着領域の幅より広くなっている。
【００６５】
すなわち、本実施の形態に従うスクリーンセットは、一連のドットスクリーンと一連のラインスクリーンとのうち、対応する階調値が第１のしきい値（図１０に示すパターン２１２によって再現される階調値とパターン２１３によって再現される階調値との中間値）より小さい階調値をもつスクリーンとして、一連のドットスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用するとともに、対応する階調値が当該第１のしきい値より大きい階調値をもつスクリーンとして、一連のラインスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用したものである。さらに、本実施の形態に従うスクリーンセットは、一連のラインスクリーンと一連の白抜きドットスクリーンとのうち、対応する階調値が第２のしきい値（図１０に示すパターン２１５によって再現される階調値とパターン２１６によって再現される階調値との中間値）より小さい階調値をもつスクリーンとして、一連のラインスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用するとともに、対応する階調値が当該第２のしきい値より大きい階調値をもつスクリーンとして、一連の白抜きドットスクリーンに含まれる対応するスクリーンを採用したものである。
【００６６】
別の言い方をすれば、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおいては、スクリーンセットパターン内の隣接する付着領域の間の距離が所定しきい値に到達する（たとえば、図１０に示すパターン２１２の状態）までは、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域を所定方向に追加し続けるパターン変化が生じるようにスクリーンが選択されるとともに、パターン内の隣接する付着領域の間の距離が当該所定しきい値に到達すると、再現すべき階調値のさらなる増加に伴って、当該隣接する付着領域の間の距離が増大するように付着領域を再配置したパターン変化が生じるようにスクリーン（たとえば、図１０に示すパターン２１３）が選択される。
【００６７】
さらに別の言い方をすれば、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおいては、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、階調値の増加に伴って付着領域の有効長が増大するように付着領域を再配置したパターン変化が生じるようにスクリーンが選択される（たとえば、図１０に示すパターン２１２からパターン２１３への切替え）。また、再現すべき階調値が相対的に高い場合には、階調値の減少に伴って非付着領域の有効長が増大するように付着領域を再配置したパターン変化が生じるようにスクリーンが選択される（たとえば、図１０に示すパターン２１６からパターン２１５への切替え）。
【００６８】
このように、本実施の形態においては、ある濃度において付着領域に設定される部分であっても、より高い濃度において非付着領域に設定する手法を用いてスクリーン切替を行なうことで、付着領域および／または非付着領域の幅が狭くなることを回避し、これによって、中間階調をより安定性を高めて再現できる。
【００６９】
なお、図１０においては、濃度が高くなるにつれて、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順でスクリーン切替を行なう構成について例示したが、切替ロジックをより簡素化する観点から、ドットスクリーンとラインスクリーンとの間でのみスクリーン切替を行なう構成を採用してもよい。
【００７０】
＜制御部の構成＞
図１１は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰ内の制御部１０のハードウェア構成を示す模式図である。
【００７１】
図１１を参照して、制御部１０は、処理部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０６、ＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable and Programmable Read Only Memory）１０８、およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１０と、通信部である外部通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス：Interface）１１２および内部通信Ｉ／Ｆ１１４とを含む。なお、これらの部位は、内部バス１１６を介して互いに接続される。
【００７２】
制御部１０では、ＣＰＵ１０２が、ＲＯＭ１０６などに予め格納されている各種処理を実行するためのプログラムをＲＡＭ１０４などに展開して実行することで、画像形成装置ＭＦＰが制御される。
【００７３】
ＲＡＭ１０４は、揮発性メモリであり、ワークメモリとして使用される。より具体的には、ＲＡＭ１０４には、実行されるプログラム自体に加えて、処理対象の画像データや各種変数データが一時的に格納される。ＥＥＰＲＯＭ１０８は、典型的には不揮発性の半導体メモリであり、画像形成装置ＭＦＰのＩＰアドレスやネットワークドメインなどを各種設定値を記憶する。ＨＤＤ１１０は、典型的には不揮発性の磁気メモリであり、画像処理装置から受信した印刷ジョブやスキャナ３によって取得した画像情報などを蓄積する。
【００７４】
外部通信Ｉ／Ｆ１１２は、典型的にはイーサネット（登録商標）といった汎用的な通信プロトコルをサポートし、ネットワークＮＷを介してパーソナルコンピュータＰＣや他の画像形成装置との間でデータ通信を提供する。
【００７５】
内部通信Ｉ／Ｆ１１４は、操作パネルなどと接続され、操作パネルに対するユーザ操作に応じた信号を受信して、ＣＰＵ１０２へ伝送するとともに、ＣＰＵ１０２からの命令に従って、操作パネルにメッセージなどを表示するために必要な信号を送信する。
【００７６】
＜制御構造＞
図１２は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰの制御部１０における制御構造を示すブロック図である。
【００７７】
図１２を参照して、制御部１０は、プリント対象の入力画像（カラー画像）に応じた各色の静電潜像を感光体（転写ベルト２７）上に形成するために露光装置へ与える指令（露光指令）を出力する。より具体的には、制御部１０は、その制御構造として、前処理部１５２と、領域分離部１５４と、文字処理部１５６と、色分離部１７６と、階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋと、スクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋと、スクリーン格納部１６２と、指令生成部１６６と、スクリーン生成部１７０と、裁定部１７４とを含む。スクリーン格納部１６２は、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ１０７、ＨＤＤ１０９（図１１）に含まれる所定の領域として提供される。その他の部位は、典型的に、ＣＰＵ１０１（図１１）がプログラムをＲＡＭ１０３（図１１）に展開し、各コマンドを実行することで提供される。
【００７８】
前処理部１５２は、プリント対象の入力画像に対して、色補正などの前処理を行なう。この前処理部１５２によって処理された入力画像は、領域分離部１５４へ出力される。
【００７９】
領域分離部１５４は、前処理部１５２から受けた入力画像を文字領域と画像領域とに分離する。基本的に、文字領域は、中間階調として再現する必要がない部分であり、画像領域は、中間階調として再現する必要がある部分である。領域分離部１５４によって分離された文字領域の情報は、文字処理部１５６へ出力され、画像領域の情報は、色分離部１７６へ出力される。
【００８０】
文字処理部１５６は、領域分離部１５４から受けた文字領域の情報に対して、輪郭強調処理などの文字に適した処理を行なう。そして、文字処理部１５６は、処理結果を指令生成部１６６へ出力する。
【００８１】
色分離部１７６は、領域分離部１５４から受けた画像領域の情報を各色の画像情報に分解する。すなわち、色分離部１７６は、イメージングユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋでそれぞれ形成されるトナー像に応じて、画像情報を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の情報に分解する。そして、色分離部１７６は、分解して得られた情報をそれぞれ階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋへ出力する。
【００８２】
階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋの各々は、色分離部１７６から受けた対応する色の画像情報に基づいて、所定単位領域ごとに再現すべき階調値を判断する。そして、階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋは、それぞれの判断結果をそれぞれスクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋへ出力する。
【００８３】
スクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋ（以下、各々を単に「スクリーン選択部１６０」とも称す。）は、それぞれ階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋから受けた判断結果に基づいて、再現すべき階調値に応じたスクリーンを順次選択し、使用すべきスクリーンの種類をマッピングする。より具体的には、スクリーン選択部１６０の各々は、スクリーン格納部１６２に格納されている対応するスクリーンセット１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋを参照して、再現すべき濃度に対応するスクリーンを決定する。そして、スクリーン選択部１６０の各々は、マッピング結果を指令生成部１６６へ出力する。
【００８４】
指令生成部１６６は、文字処理部１５６から受けた処理結果およびスクリーン選択部１６０から受けたそれぞれのマッピング結果を合成することで、入力画像に対応する露光指令を生成する。そして、この露光指令は、画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ（図２５）へ出力される。すなわち、この露光指令によって、スクリーンの選択結果に従って画像形成処理が実行される。
【００８５】
スクリーン生成部１７０は、スクリーン格納部１６２に格納されている各色に対応するスクリーンセット１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋを必要に応じて生成または更新する。スクリーン生成部１７０は、基本的には、色毎に独立してスクリーンセットを生成する。すなわち、画像形成装置ＭＦＰの使用環境、使用頻度、劣化状況などに応じて、画像形成プロセスが変化するので、スクリーン生成部１７０は、このようなプロセス変化に応じて、スクリーンの特性を適切に生成または更新される。典型的には、スクリーン生成部１７０は、目的の濃度階調特性に対する、トナー像またはプリント出力における実際の濃度階調特性のずれに基づいて、予め用意されているスクリーン群１７２Ｃ，１７２Ｍ，１７２Ｙ，１７２Ｋ（以下、各々を単に「スクリーン群１７２」とも称す。）を適切に組み合わせて、それぞれスクリーンセット１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋを決定する。このスクリーンセットの生成／更新処理の詳細については後述する。
【００８６】
裁定部１７４は、それぞれのスクリーン選択部１６０と関連付けられており、同じ位置に形成される各色のトナー像の形成に用いられるパターンを調整する。言い換えれば、裁定部１７４は、スクリーン選択部１６０によってそれぞれ選択された４色のトナー像のそれぞれについて使用するスクリーンを調整する。そして、指令生成部１６６がこの調整後のスクリーンに基づいて露光指令を生成する。より具体的には、同じ位置に形成される各色のトナー像が異なるパターンを用いて形成されると、粒状性が悪化する場合がある。そのため、裁定部１７４は、可能な限り統一のパターンを用いてトナー像が形成されるように、スクリーン選択部１６０におけるスクリーン選択を裁定する。すなわち、裁定部１７４は、同じ位置に形成される各色のトナー像の形成に使用されるパターンの混在を避けるように、スクリーン選択部１６０の間で相互調整する。このパターンの統一処理の詳細については後述する。言い換えれば、裁定部１７４は、スクリーン選択部１６０によってそれぞれ選択された４色のトナー像の生成に使用するスクリーンとして、ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーンのうち２種類以上のスクリーンが混在している場合に、いずれかの種類のスクリーンに統一する。
【００８７】
＜スクリーンセットの生成／更新処理＞
上述の図２〜図７に示すようなスクリーンを用いる画像形成装置では、特定の面積率においてプロセスが不安定化し、目的の階調値を再現できない場合がある。すなわち、スクリーンに隙間領域２０２および２０４（図６および図７）などが生じる場合には、理想の作像処理を行なうことができない。そこで、このような画像形成装置では、ＩＤＣセンサ４９（図１）などを用いて、いずれの階調においても目的の濃度を再現できるように、補正が行われる。
【００８８】
本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、このＩＤＣセンサ４９などを用いて、プリントエンジン４によって実際に形成されたトナー像の濃度などを検出し、このＩＤＣセンサ４９による検出結果に基づいて、目的の階調値を再現できるスクリーンセットを生成および／または更新する。
【００８９】
図１３は、この発明の実施の形態に従うスクリーンセットの生成／更新処理を説明するための図である。図１４は、スクリーン別の階調特性の一例を示す図である。図１５は、ドットスクリーンおよびラインスクリーンの一例を示す図である。
【００９０】
まず、予め用意されているスクリーン群１７２（ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーン）の各々についての階調特性が取得される。具体的には、図１３（Ａ）に示すような複数の異なる階調値を有する基準パターンを入力画像として、スクリーン群１７２に含まれるスクリーンの種類だけ画像形成処理が繰返し実行される。この画像形成処理によってそれぞれ形成されたトナー像の濃度がＩＤＣセンサ４９により検出される。すなわち、図１３（Ａ）に示すような基準パターンに従って、ドットスクリーンに含まれるそれぞれのパターンを用いて形成された像の濃度をＩＤＣセンサ４９によって検出した結果からドットスクリーンについての階調特性が取得される。同様の手順で、図１３（Ａ）に示すような基準パターンに従って、ラインスクリーンおよび白抜きドットスクリーンに含まれるそれぞれのパターンを用いて形成された像の濃度をＩＤＣセンサ４９によって検出した結果からラインスクリーンおよび白抜きドットスクリーンのそれぞれについての階調特性が取得される。
【００９１】
なお、図１には、ＩＤＣセンサ４９が感光体ドラム４１上のトナー像の濃度を検出する構成を例示するが、トナー像が転写された記録紙上の濃度を検出するようにしてもよい。さらに、中間転写体（たとえば、転写ベルト）を有する画像形成装置では、この中間転写体上のトナー像の濃度を検出するようにしてもよい。
【００９２】
実際には、図１３（Ａ）に示すような基準パターンを印刷した原稿をスキャナ３（図１）でスキャンすることで入力画像を生成してもよいし、図１３（Ａ）に示す画像情報を含むデータを直接的に入力してもよい。なお、図１３（Ａ）には、濃度が連続的に変化する、いわゆるグラデーションパターンを図示するが、離散的に異なる濃度をもつ複数パターンを配置した、いわゆるパッチパターンを用いてもよい。
【００９３】
このようにして取得された階調特性の一例を図１４に示す。図１３（Ａ）に示す基準パターンでは、長手方向に対する濃度変化率を一定にしているため、スクリーンにおける面積率の長手方向についての変化率は一定となる。そのため、各スクリーンについて、面積率（実際に作像されたトナー像の位置に対応）と実際の濃度（階調値）との関係を示すと、図１４に示すようになる。図１４に示す階調特性において、基準パターンの階調特性（目的の階調特性）と各スクリーンの階調特性との間の偏差が補正すべき量に相当する。言い換えれば、基準パターンの階調特性に対する偏差が大きいほど、プロセスが不安定化していることを意味する。
【００９４】
たとえば、ドットスクリーンの階調特性について見れば、面積率が比較的小さい範囲から目的とする階調値を再現できている。これに対して、ラインスクリーンの階調特性について見れば、面積率がある程度大きくなるまで（図１４に示す面積率がＡ以下の範囲）は階調値を有効に再現できていない。また、面積率がＡ〜Ｂの範囲では、ドットスクリーンに比較して、ラインスクリーンの方がより基準パターンに一致した階調特性を示している。さらに、面積率がＢ以上の範囲では、ラインスクリーンは基準パターンから乖離する傾向が見られる。
【００９５】
このような階調特性の差異は、プロセスが不安定化する面積率が異なるために生じるものである。すなわち、ドットスクリーンでは、図１５（Ａ）に示すように、面積率が相対的に低い場合であっても黒のドットが再現できる。これに対して、ラインスクリーンでは、図１５（Ｂ）に示すように、面積率が相対的に低い場合には黒ラインの一部が再現されておらず、この結果、実際に現れる濃度が目的の濃度より低くなる。すなわち、ドットスクリーンは、面積率が相対的に低い場合に、ラインスクリーンに含まれる同一の面積率を有するパターンに比較して、相対的に大きな階調値を有するパターンからなる。
【００９６】
また、ラインスクリーンでは、図１５（Ｂ）に示すように、面積率が相対的に高い場合には隣接する黒ライン間の隙間の一部が再現されておらず、この結果、実際に現れる濃度が目的の濃度より高くなる。
【００９７】
さらに、本願発明者らの実験によって、このような基準パターンの階調特性からの偏差量の大きさは、粒状性の良否との間に強い相関関係があることがわかった。より具体的には、出願人が提案する評価方法により得られる官能値（ＧＩ値）を、複数種類のスクリーン線数についてドットスクリーンとラインスクリーンとについて比較した。この結果、再現すべき階調値が相対的に低い場合には、ドットスクリーンの方がより粒状性が優れており、一方、再現すべき階調値が中央値の付近では、ラインスクリーンの方がより粒状性が優れていることがわかった。
【００９８】
したがって、ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーンの３種類のスクリーンを用意できる場合には、図１３（Ｂ）に示すように、低階調側から、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順に切替えるようなスクリーンセットを用いることが好ましい。
【００９９】
また、ドットスクリーンおよびラインスクリーンの２種類のスクリーンだけを用意できる場合には、低階調側から、ドットパターン、ラインパターン、ドットパターンの順、もしくは、ドットパターン、ラインパターンの順、に切替えるようなスクリーンセットを用いることが好ましい。
【０１００】
再度、図１４を参照して、いずれの階調値において使用するスクリーンを切替えるかについては、基準パターンに対する偏差の大きさに基づいて判断される。たとえば、図１４において、濃度Ｌａより低い範囲では、基準パターンに対する偏差はドットスクリーンの方が小さいが、濃度Ｌａより高い範囲では、基準パターンに対する偏差はラインスクリーンの方が小さくなる。同様に、濃度Ｌｂより低い範囲では、基準パターンに対する偏差はラインスクリーンの方が小さいが、濃度Ｌｂより高い範囲では、基準パターンに対する偏差は白抜きドットスクリーンの方が小さくなる。そのため、濃度ＬａおよびＬｂをスクリーンの切替ポイントとして決定することができる。このように、各濃度について、基準パターンに対するそれぞれのスクリーンの階調特性における偏差を算出することで、切替ポイントが決定される。すなわち、それぞれのスクリーンの階調特性に基づいて、基準パターンに対応する階調特性に対する誤差がより小さくなるように、切替ポイントが決定される。
【０１０１】
なお、スクリーンセットにおいて、用いられるスクリーン種類が変更される階調値において、切替前後の階調値を等しくしておく必要がある。これは、階調差があると、グラデーションのような階調変化をもつ入力画像をプリントした際に、異なるスクリーンを用いてプリントされた領域間に擬似輪郭などが生じる場合があるからである。そのため、図１４に示すように、濃度Ｌａにおいてドットスクリーンからラインスクリーンに切替えられる場合には、面積率Ａ１に対応するドットスクリーンのパターンに引き続いて、面積率Ａ２に対応するラインスクリーンのパターンが用いられる。同様に、濃度Ｌｂにおいてラインスクリーンから白抜きドットスクリーンに切替えられる場合には、面積率Ｂ１に対応するラインスクリーンのパターンに引き続いて、面積率Ｂ２に対応する白抜きドットスクリーンのパターンが用いられる。
【０１０２】
なお、上述のように、ＩＤＣセンサなどを用いて実際に形成されたトナー像などの濃度に基づいてスクリーンセットを生成／更新する構成に加えて、または、これに代えて、予め標準的な階調特性を有するスクリーンセットを用意しておき、画像形成装置ＭＦＰの使用環境、使用頻度、劣化状況、プロセス設定条件などの作像条件に応じて、この予め用意されたスクリーンセットを補正するようにしてもよい。このような構成によれば、実際に形成されたトナー像の濃度を検出する必要がないので、画像形成装置ＭＦＰの生産性を向上させることができる。
【０１０３】
＜スクリーンセットのデータ構造＞
次に、上述のようなスクリーンセットの生成／更新処理を行なうためのデータ構造の一例について説明する。図１６は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰが保持するスクリーンテーブルの一例を示す図である。図１７〜図１９は、それぞれのスクリーンに現れるパターン変化の一例を示す図である。図２０〜図２２は、それぞれのスクリーンに現れるパターン変化の別の一例を示す図である。
【０１０４】
図１６に示すように、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰは、スクリーン群１７２（図１２）の一部として、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３を保持する。スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３には、それぞれ、ドットスクリーン、ラインスクリーン、白抜きドットスクリーンを用いて目的の階調値を再現するための情報が記述される。これらのスクリーンテーブルに記述される情報についての説明に先立って、本実施の形態に従うスクリーンのデータ構造について説明する。
【０１０５】
上述したように、スクリーン技術を用いて中間階調を再現するためには、再現可能な階調に応じた複数のスクリーンを用意しておく必要がある。各階調に応じて、一連のスクリーン群を個別に用意しておいてもよいが、記憶容量の抑制およびメンテナンス性向上の観点から、スクリーンを構成する要素に番号付けをしておき、いずれの要素までを有効化するかについての番号を指定することで、スクリーン群を提供する。
【０１０６】
たとえば、図１７〜図１９には、８マス×８マスの正方形で１単位を構成するスクリーンが４つ配置されている例を示す。図１７はドットスクリーンの例を示し、図１８はラインスクリーンの例を示し、図１９は白抜きドットスクリーンの例を示す。図１７〜図１９に示すスクリーンでは、いずれも角度（スクリーン角）および線数（スクリーン線数）を一致させている。本明細書において、スクリーンの角度とは、各パターンにおける付着領域（または、非付着領域）の配列方向を意味し、図１７〜図１９に示す例では、紙面上下方向がスクリーンの角度となる。また、本明細書において、スクリーンの線数とは、単位長あたりの単位スクリーンの数を意味し、図１７〜図１９に示す例では、スクリーン間隔の逆数が線数となる。一般的に、スクリーン線数は「ｌｐｉ：line pair inch」といった単位を用いて定義される。
【０１０７】
たとえば、図１７（Ａ）〜図１７（Ｆ）に示すように、８マス×８マスの計６４マスに対して、「０」〜「６３」の番号がユニークに割当てられている。そして、スクリーンテーブル１８１（図１６）では、目的とするそれぞれの階調値に対応付けて、いずれの番号付けされたマスまでを「黒」（付着領域）とすべきかが「有効化番号」として定義されている。たとえば、「有効化番号」に「０」がセットされていれば、図１７（Ａ）に示すようなドットスクリーンが出力される。同様に、「有効化番号」に「２」がセットされていれば、図１７（Ｂ）に示すようなドットスクリーンが出力される。以下同様にして、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「ドット」が大きくなる、すなわちドット径が大きくなる。
【０１０８】
同様に、スクリーンテーブル１８２（図１６）では、図１８（Ａ）〜図１８（Ｆ）に示すラインスクリーンの変化が定義される。このラインスクリーンでは、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを通る「ライン」が太くなる、すなわちライン幅が大きくなる。
【０１０９】
同様に、スクリーンテーブル１８３（図１６）では、図１９（Ａ）〜図１９（Ｆ）に示す白抜きドットスクリーンの変化が定義される。この白抜きドットスクリーンでは、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「白抜きドット」が太くなる、すなわちドット径が大きくなる。
【０１１０】
さらに、図２０〜図２２には、紙面に対して斜め方向の角度をもつスクリーンの例を示す。図２０に示すドットスクリーンでは、図１７に示すドットスクリーンと同様に、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「ドット」が太くなる、すなわちドット径が大きくなる。また、図２１に示すラインスクリーンでは、図１８に示すラインスクリーンと同様に、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを通る「ライン」が太くなる、すなわちライン幅が大きくなる。また、図２２に示す白抜きドットスクリーンでは、図１９に示すドットスクリーンと同様に、有効化番号が大きくなるほど、「０」が割当てられているマスを中心とした「白抜きドット」が太くなる、すなわちドット径が大きくなる。
【０１１１】
再度、図１６を参照して、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３の各々には、目的とする階調値と、各階調値に対応付けて有効化番号とが定義されている。この定義された内容は、図１４に示すスクリーンの階調特性の逆関数に相当するものである。すなわち、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３の各々には、実質的に、図１４に示すスクリーンの階調特性において、各階調値（縦軸）に対応する面積率が定義される。そのため、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３の各々においては、連続的に変化する階調値に対して、有効化番号が離散的に変化している部分が存在する。
【０１１２】
そして、スクリーンテーブル１８４には、本実施の形態に従うスクリーンセットを定義するための情報が記述される。具体的には、上述のようなスクリーンセットの生成／更新処理によってスクリーンの切替ポイントが取得されると、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３に記述されている情報のうち、その切替ポイントに応じた部分のみが抽出され、スクリーンテーブル１８４として統合される。このスクリーンテーブル１８４には、スクリーンテーブル１８１，１８２，１８３と同様に、階調値および対応する有効化番号が定義されるとともに、いずれのスクリーンを用いるかについての情報である「種別」が定義される。図１６に示す例では、種別「０」が「ドットパターン」を意味し、種別「１」が「ラインパターン」を意味し、種別「２」が「白抜きドットパターン」を意味する。上述したように、スクリーンセットでは、低階調側から、ドットパターン、ラインパターン、白抜きドットパターンの順にスクリーンが切替えられるので、スクリーンテーブル１８４においても、種別が低階調側から「０」、「１」、「２」の順に変化している。
【０１１３】
このように、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、予め用意されたスクリーンテーブル１８１，１８２，１８３からスクリーンテーブル１８４を生成するので、プロセスの変動に応じて、スクリーンセットを動的に補正することができる。
【０１１４】
＜パターンの統一化処理＞
（１．第１判断ロジック）
上述したように、フルカラーの画像形成処理を行なう場合には、各色を再現するために用いられるスクリーンは、他の色とは独立して選択される。すなわち、図１２に示すスクリーン選択部１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋは、原則として、対応する階調値判断部１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋからの情報に基づいてパターンを選択する。すなわち、入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な複数の色（この場合には、４色）のそれぞれについての階調値に応じて、当該複数の色の別に、対応する色のトナー像を形成するために使用するスクリーンをスクリーンセットのうちからそれぞれ選択される。そのため、各色のスクリーンセットを構成するスクリーンのパターンが適切に選択されなければ、粒状性が悪化する場合がある。
【０１１５】
図２３は、この発明の実施の形態に従う粒状性が悪化し得る状況の一例を示す図である。図２３を参照して、ある色を再現するために、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）、および、黒の像（Ｋ−Ｐｌａｉｎ）が重ね合わされるとする。説明を簡略化するために、図２３には、黒の像が使用されない例を示す。
【０１１６】
図２３に示す例では、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）が「ドットパターン」で形成されており、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）およびイエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）が「ラインパターン」で形成されている。
【０１１７】
このような場合には、いわゆる「多数決」のロジックを用いて、パターンを統一することができる。図２３に示す例では、「ドットパターン」が１つのトナー像に使用されており、「ラインパターン」が２つのトナー像に使用されている。そのため、少数派である「ドットパターン」を使用しているシアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）を「ラインパターン」の使用に変更する。すなわち、図２３に示す色を再現するために、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像をいずれも統一後のパターンである「ラインパターン」を用いて形成する。このような本来使用すべきパターンに対して調整を行なうことで、パターンの混合による粒状性の悪化を抑制する。
【０１１８】
上述のような、使用されるスクリーンとしてより多く選択されているスクリーン群に統一するという、「多数決」のロジックを用いて、パターンを統一化する処理の例を以下の表に示す。
【０１１９】
【表１】
【０１２０】
上記の表の事例１は、図２３に示す例に相当する。また、事例２では、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）およびマゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）が「ドットパターン」で形成されており、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）が「白抜きドットパターン」で形成されている。この場合には、最も使用頻度の高い「ドットパターン」が統一後パターンとして決定される。そのため、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）の形成に使用される予定の「白抜きドットパターン」は、「ドットパターン」に変更される。
【０１２１】
また、事例３では、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）が「ドットパターン」で形成されており、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）が「ラインパターン」で形成されており、イエローの像（Ｙ−Ｐｌａｉｎ）および黒の像（Ｋ−ｐｌａｉｎ）が「白抜きドットパターン」で形成されている。この場合には、最も使用頻度の高い「白抜きドットパターン」が統一後パターンとして決定される。そのため、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）の形成に使用される予定の「ドットパターン」、および、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）の形成に使用される予定の「ラインパターン」は、いずれも「白抜きドットパターン」に変更される。
【０１２２】
（２．第２判断ロジック）
次に、最も使用頻度の高いパターンが存在しない場合の統一後パターンの決定ロジックについて説明する。以下では、説明を簡略化するために、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）およびマゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）のみを用いて色が再現される場合の処理例を示す。具体的には、濃度Ｌｃのシアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）と、濃度Ｌｍのマゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）とが形成される場合を考える。
【０１２３】
最も使用頻度の高いパターンが存在しない場合には、階調特性における基準パターンに対する偏差（の絶対値）の累積値に基づいて判断することが好ましい。すなわち、それぞれの色における目的の濃度（階調値）を再現するために、基準パターンに対する偏差の累積値が最も小さくなるようなパターンが選択される。
【０１２４】
図２４は、この発明の実施の形態に従うパターンの統一化処理の一例を説明するための図である。図２４（Ａ）に示すように、シアンの像（Ｃ−Ｐｌａｉｎ）は、濃度Ｌｃを目標値として形成される。図２４（Ｂ）に示すように、マゼンタの像（Ｍ−Ｐｌａｉｎ）は、濃度Ｌｍを目標値として形成される。
【０１２５】
図２４（Ａ）を参照して、濃度Ｌｃにおける基準パターン上の点から、ドットスクリーンの階調特性までの偏差はＣｄであり、ラインスクリーンの階調特性までの偏差はＣｌである。また、図２４（Ｂ）を参照して、濃度Ｌｍにおける基準パターン上の点から、ドットスクリーンの階調特性までの偏差はＭｄであり、ラインスクリーンの階調特性までの偏差はＭｌである。
【０１２６】
このような状況において、それぞれのスクリーンを統一後パターンとした場合の偏差の累積値としては、ドットスクリーンについては「Ｃｄ＋Ｍｄ」となり、ラインスクリーンについては「Ｃｌ＋Ｍｌ」となる。これらの偏差の累積値を比較して、よりその値が小さくなるスクリーンを統一後パターンとして決定する。
【０１２７】
図２４に示す例では、Ｃｄ＋Ｍｄ＜Ｃｌ＋Ｍｌが成立するので、ドットスクリーンが統一後パターンとして決定される。
【０１２８】
このように裁定部１７４（図１２）は、スクリーン生成部１７０において取得される、ドットパターン、ラインパターンおよび白抜きドットパターンのスクリーンセットについての基準パターンに対するそれぞれの階調特性に基づいて、目的の中間階調を再現するために必要な複数の色（この場合には、４色）のそれぞれについての階調値を、ドットパターン、ラインパターンおよび白抜きドットパターンのみをそれぞれ使用して再現した場合における、基準パターンに対する偏差の累積値がより小さいスクリーンセットを、統一先のパターンとして決定する。
【０１２９】
＜処理手順＞
図２５は、この発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおける画像形成処理の手順を示すフローチャートである。図２６は、図２５に示すパターン統一化サブルーチンの内容を示すフローチャートである。これらのフローチャートは、代表的に、制御部１０のＣＰＵ１０２（図１１）が予め格納されたプログラムを読込んで実行することで提供される。
【０１３０】
図２５を参照して、まず、ＣＰＵ１０２は、画像形成処理の開始が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１００）。画像形成処理の開始が指示されていない場合（ステップＳ１００においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１００の処理を繰返す。
【０１３１】
画像形成処理の開始が指示された場合（ステップＳ１００においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、入力画像を受付ける（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ１０２は、スキャナ３（図１）へ制御指令を与えて、原稿のスキャンを実行させる。あるいは、ＣＰＵ１０２は、ＨＤＤ１１０などから指定された画像データを読出す。
【０１３２】
続いて、ＣＰＵ１０２は、受付けた入力画像に対して前処理を実行し（ステップＳ１０４）、さらに、前処理後の入力画像を文字領域と画像領域とに分離する（ステップＳ１０６）。その後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０６において分離した文字領域について、必要な処理を行なう（ステップＳ１０８）。
【０１３３】
並行して、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０６において分離した画像領域の情報を各色の画像情報に分解する（ステップＳ１１０）。続いて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１１０における分解処理によって得られた画像情報のうち最初の画像情報を選択し（ステップＳ１１２）、当該選択した画像情報について、所定単位領域ごとに再現すべき階調値を判断し（ステップＳ１１４）、さらに、この判断結果に基づいて、各単位領域に用いるべきスクリーンを選択する（ステップＳ１１６）。
【０１３４】
その後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１１０における分解処理によって得られたすべての画像情報についてスクリーン選択処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ１１８）。すべての画像情報についてはスクリーン選択処理が完了していない場合（ステップＳ１１８においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１１０における分解処理によって得られた画像情報のうち未処理の画像情報の１つを選択し（ステップＳ１２０）、ステップＳ１１４以下の処理を再度実行する。
【０１３５】
一方、すべての画像情報についてはスクリーン選択処理が完了した場合（ステップＳ１１８においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、上述したようなパターンを統一化するために、パターン統一化サブルーチンを実行する（ステップＳ１２２）。
【０１３６】
続いて、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ１０８において出力された処理結果と、ステップＳ１２２のパターン統一化処理サブルーチンによって決定された各色のスクリーンとに基づいて、入力画像に対応する露光指令を生成し（ステップＳ１２４）、その生成した露光指令を画像書込部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋへ出力する（ステップＳ１２６）。すると、プリントエンジン４が、その露光指令に基づく、画像形成処理を実行する。そして、処理は終了する。
【０１３７】
次に、図２６を参照して、パターン統一化サブルーチンの内容について説明する。
図２６を参照して、まず、ＣＰＵ１０２は、再現すべき画像を構成する第１番目の単位領域を処理対象に設定する（ステップＳ２００）。続いて、ＣＰＵ２は、設定されている単位領域に対応付けられているそれぞれの色についてのスクリーンの種類を取得する（ステップＳ２０２）。さらに、ＣＰＵ２００は、取得したスクリーンの種類が互いに異なっているか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
【０１３８】
取得したスクリーンの種類が互いに異なっていない場合（ステップＳ２０４においてＮＯの場合）には、処理はステップＳ２２２へ進む。
【０１３９】
これに対して、取得したスクリーンの種類が互いに異なっている場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、取得したスクリーンの種類のうち最も使用頻度の高いパターンが１つだけ存在するか否かを判断する（ステップＳ２０６）。最も使用頻度の高いパターンが１つだけ存在する場合（ステップＳ２０６においてＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ１０２は、当該１つだけ存在するパターンを統一後パターンに決定する（ステップＳ２０８）。そして、処理はステップＳ２２０へ進む。
【０１４０】
これに対して、最も使用頻度の高いパターンが複数存在する場合、または、最も使用頻度の高いパターンが存在しない場合（ステップＳ２０６においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、それぞれの色のトナー像についての再現すべき濃度（階調値）を取得する（ステップＳ２１０）。続いて、ＣＰＵ１０２は、それぞれの色の階調特性において、基準パターンに対するそれぞれのパターン（スクリーン）の階調特性までの偏差を算出し（ステップＳ２１２）、それぞれのパターンの別に、階調特性における基準パターンに対する偏差（の絶対値）の累積値を算出する（ステップＳ２１４）。そして、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ２１４において算出した累積値が最も小さくなるパターンを統一後パターンに決定する（ステップＳ２１６）。そして、処理はステップＳ２２０へ進む。
【０１４１】
ステップＳ２２０において、ＣＰＵ１０２は、それぞれの色を再現するためのトナー像を先行のステップにおいて決定された統一後パターンを用いて形成するように変更する。
【０１４２】
その後、ＣＰＵ１０２は、再現すべき画像を構成するすべての単位領域に対して処理が完了したか否かを判断する（ステップＳ２２２）。再現すべき画像を構成するすべての単位領域に対して処理が完了していない場合（ステップＳ２２２においてＮＯの場合）には、ＣＰＵ１０２は、再現すべき画像を構成する未処理の単位領域のいずれかを処理対象に設定する（ステップＳ２２４）。そして、ステップＳ２０２以下の処理が繰返される。
【０１４３】
再現すべき画像を構成するすべての単位領域に対して処理が完了している場合（ステップＳ２２２においてＹＥＳの場合）には、処理はメインルーチンへリターンする。
【０１４４】
＜作用効果＞
この発明の実施の形態によれば、トナーを付着させる幅が狭いパターン、および、トナーを付着させない幅が狭いパターンといった電子写真方式において再現性が低下するようなパターンを避けたスクリーンセットを用いて中間階調が再現される。そのため、中間階調を安定して再現することができる。同時に、再現すべき階調値に応じて、複数種類のスクリーンからプロセスがより安定化するスクリーンが選択的に組合わされてスクリーンセットが構成される。そのため、プリント結果における粒状性を向上させることができる。
【０１４５】
また、この発明の実施の形態によれば、同じ位置の色を再現する場合に、複数の異なるパターンを有するスクリーンが混在してしまうことを回避できるので、粒状性の悪化を抑制して、より画質を高めることができる。したがって、最終的に出力されるフルカラーのプリントの仕上がりを高品位化できる。
【０１４６】
［変形例]
上述のこの発明の実施の形態においては、３つのスクリーン（ドットスクリーン、ラインスクリーン、および白抜きドットスクリーン）を順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせる構成について例示した。しかしながら、２つのスクリーンを順次切替えることで、必要な濃度変化を生じさせてもよい。典型的には、再現すべき濃度が低い（低階調値の）部分および再現すべき濃度が高い（高階調値の）部分についてはドットスクリーンを用い、その他の中間濃度（中間階調）の部分についてはラインスクリーンを用いてもよい。
【０１４７】
上述の図１４に示すように、面積率が相対的に低い領域および高い領域においては、ラインスクリーンの階調特性に比べて、ドットスクリーンの階調特性の方が基準パターンに対する偏差がより小さい。一方、中間の面積率の領域においては、ドットスクリーンの階調特性に比べて、ラインスクリーンの階調特性の方が基準パターンに対する偏差がより小さい。そのため、図２７に示すように、再現すべき濃度が低い値が高い値へ変化するに伴って、ドットスクリーン→ラインスクリーン→ドットスクリーンの順で使用するスクリーンを切替えることが好ましい。
【０１４８】
あるいは、ラインスクリーンと白抜きドットスクリーンとを用いて、スクリーンセットを生成してもよい。もしくは、ドットスクリーンと白抜きドットスクリーンとを用いて、スクリーンセットを生成してもよい。
【０１４９】
［その他の実施の形態]
上述の実施の形態に係るプログラムによって実現される機能の一部または全部を専用のハードウェアによって構成してもよい。
【０１５０】
また、上述の実施の形態に従うＣＰＵで実行されるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。したがって、このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明に係るプログラムに含まれ得る。
【０１５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１５２】
２ 自動原稿搬送部、３ スキャナ、４ プリントエンジン、５ 給紙部、１０ 制御部、２１ 原稿給紙台、２２ 送出ローラ、２３ レジストローラ、２４ 搬送ドラム、２５ 排紙台、２６ 手差給紙部、２７ 転写ベルト、３１，３２ ミラーユニット、３３ 結像レンズ、３４ 撮像素子、３５ プラテンガラス、４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ 感光体ドラム、４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ 画像書込部、４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ イメージング（作像）ユニット、４７ 定着装置、４９ ＩＤＣセンサ、５２，５３，５４ 送出ローラ、５５ 搬送ローラ、５７ トレイ、１０２ ＣＰＵ、１０４ ＲＡＭ、１０６ ＲＯＭ、１０８ ＥＥＰＲＯＭ、１１０ ＨＤＤ、１１２ 外部通信Ｉ／Ｆ、１１４ 内部通信Ｉ／Ｆ、１１６ 内部バス、１５２ 前処理部、１５４ 領域分離部、１５６ 文字処理部、１５８，１５８Ｃ，１５８Ｍ，１５８Ｙ，１５８Ｋ 階調値判断部、１６０，１６０Ｃ，１６０Ｍ，１６０Ｙ，１６０Ｋ スクリーン選択部、１６２ スクリーン格納部、１６４，１６４Ｃ，１６４Ｍ，１６４Ｙ，１６４Ｋ スクリーンセット、１６６ 指令生成部、１７０ スクリーン生成部、１７２，１７２Ｃ，１７２Ｍ，１７２Ｙ，１７２Ｋ スクリーン群、１７４ 裁定部、１７６ 色分離部、１８１，１８２，１８３，１８４ スクリーンテーブル、３１１，３５１ 光源、３１２，３２１，３５２，３５３ ミラー、４３１ レーザ発光器、４４１Ｙ，４４１Ｍ，４４１Ｃ，４４１Ｋ トナーユニット、４７１ 加熱ローラ、４７２ 加圧ローラ、ＭＦＰ 画像形成装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間階調を再現可能な画像形成装置であって、
複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成する作像部と、
着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有するスクリーンを複数記憶する記憶部とを備え、前記記憶部は、
再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有する第１スクリーン群と、
再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が前記第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有する第２スクリーン群と、
再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして前記第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして前記第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含む、合成スクリーン群とを記憶しており、
入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な前記複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、前記複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを前記合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択する処理手段と、
前記処理手段によってそれぞれ選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整した上で前記作像部へ作像指示を与える裁定手段とを備え、
前記裁定手段は、前記処理手段によって選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、前記第１スクリーン群および前記第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一する、画像形成装置。
【請求項２】
前記裁定手段は、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、使用されるスクリーンとしてより多く選択されているスクリーン群に統一する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記裁定手段は、
基準パターンに対する前記第１スクリーン群についての階調特性と、前記基準パターンに対する前記第２スクリーン群についての階調特性とを取得する取得手段と、
前記中間階調を再現するために必要な前記複数の色のそれぞれについての階調値を、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における前記基準パターンに対する前記第１スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値と、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における前記基準パターンに対する前記第２スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値とを算出する手段と、
統一するスクリーン群として、当該算出された累積値のうちよりその値がより小さいスクリーン群を決定する手段とを含む、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記憶部は、再現すべき階調値の減少に伴って非付着領域が前記第１および第２規則のいずれとも独立した第３規則に従って拡大するパターン変化を有する第３スクリーン群をさらに記憶しており、
前記合成スクリーン群は、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして前記第３スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１スクリーン群は、ドットパターンのパターン変化を有し、
前記第２スクリーン群は、ラインパターンのパターン変化を有し、
前記第３スクリーン群は、白抜きドットパターンのパターン変化を有する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記合成スクリーン群は、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして前記第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
中間階調を再現可能な画像形成方法であって、
再現すべき入力画像を受付けるステップと、
複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成するステップとを備え、
前記像を形成するステップは、
前記入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な前記複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、前記複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択するステップを含み、
前記スクリーンは、着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有しており、
前記合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして前記第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして前記第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含み、
前記第１スクリーン群は、再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有しており、
前記第２スクリーン群は、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が前記第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有しており、
前記選択するステップによってそれぞれ選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整するステップと、
調整後のスクリーンに基づいて作像指示を生成するステップとを含み、
前記スクリーンを調整するステップは、前記裁定手段は、前記処理手段によって選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、前記第１スクリーン群および前記第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一するステップを含む、画像形成方法。
【請求項１】
中間階調を再現可能な画像形成装置であって、
複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成する作像部と、
着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有するスクリーンを複数記憶する記憶部とを備え、前記記憶部は、
再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有する第１スクリーン群と、
再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が前記第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有する第２スクリーン群と、
再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして前記第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして前記第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含む、合成スクリーン群とを記憶しており、
入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な前記複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、前記複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを前記合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択する処理手段と、
前記処理手段によってそれぞれ選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整した上で前記作像部へ作像指示を与える裁定手段とを備え、
前記裁定手段は、前記処理手段によって選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、前記第１スクリーン群および前記第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一する、画像形成装置。
【請求項２】
前記裁定手段は、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、使用されるスクリーンとしてより多く選択されているスクリーン群に統一する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記裁定手段は、
基準パターンに対する前記第１スクリーン群についての階調特性と、前記基準パターンに対する前記第２スクリーン群についての階調特性とを取得する取得手段と、
前記中間階調を再現するために必要な前記複数の色のそれぞれについての階調値を、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における前記基準パターンに対する前記第１スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値と、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンを用いて再現した場合における前記基準パターンに対する前記第２スクリーン群についての階調特性についての偏差の累積値とを算出する手段と、
統一するスクリーン群として、当該算出された累積値のうちよりその値がより小さいスクリーン群を決定する手段とを含む、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記憶部は、再現すべき階調値の減少に伴って非付着領域が前記第１および第２規則のいずれとも独立した第３規則に従って拡大するパターン変化を有する第３スクリーン群をさらに記憶しており、
前記合成スクリーン群は、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして前記第３スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１スクリーン群は、ドットパターンのパターン変化を有し、
前記第２スクリーン群は、ラインパターンのパターン変化を有し、
前記第３スクリーン群は、白抜きドットパターンのパターン変化を有する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記合成スクリーン群は、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい第２しきい値を超える範囲に対応するスクリーンとして前記第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
中間階調を再現可能な画像形成方法であって、
再現すべき入力画像を受付けるステップと、
複数の色の像を重ねて目的の色を再現するための像を形成するステップとを備え、
前記像を形成するステップは、
前記入力画像に含まれる中間階調を再現するために必要な前記複数の色のそれぞれについての階調値に応じて、前記複数の色の別に、対応する色の像を形成するために使用するスクリーンを合成スクリーン群のうちからそれぞれ選択するステップを含み、
前記スクリーンは、着色すべき付着領域と着色すべきではない非付着領域とにより定義されたパターンを有しており、
前記合成スクリーン群は、再現すべき階調値が第１しきい値より小さい範囲に対応するスクリーンとして前記第１スクリーン群に含まれる対応するスクリーンと、再現すべき階調値が前記第１しきい値より大きい範囲に対応するスクリーンとして前記第２スクリーン群に含まれる対応するスクリーンとを含み、
前記第１スクリーン群は、再現すべき階調値の増大に伴って付着領域が第１規則に従って拡大するパターン変化を有しており、
前記第２スクリーン群は、再現すべき階調値の増加に伴って付着領域が前記第１規則とは独立した第２規則に従って拡大するパターン変化を有しており、
前記選択するステップによってそれぞれ選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを調整するステップと、
調整後のスクリーンに基づいて作像指示を生成するステップとを含み、
前記スクリーンを調整するステップは、前記裁定手段は、前記処理手段によって選択された前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンとして、前記第１スクリーン群に含まれるスクリーンと、前記第２スクリーン群に含まれるスクリーンとが混在している場合に、前記複数の色のそれぞれについて使用するスクリーンを、前記第１スクリーン群および前記第２スクリーン群の一方に含まれるスクリーンに統一するステップを含む、画像形成方法。
【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１４】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図１３】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図１３】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１８９７２（Ｐ２０１１−１８９７２Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６０７１１（Ｐ２００９−１６０７１１）
【出願日】平成２１年７月７日（２００９．７．７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月７日（２００９．７．７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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