画像形成装置および画像形成方法
【課題】複数のパターンを切り替えることによって中間階調の再現性を向上させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置では、白細線の再現性を優先する場合には、低階調値の領域では階調値に対応したドットスクリーン中の白細線の太さが当該画像形成装置で白細線の太さに着目した場合の再現可能な最小のライン幅よりも小さくなる階調値をしきい値として、入力画像の階調値が該しきい値を超えるとドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える（Ｓ３０８）。高階調値の領域では階調値に対応したラインスクリーン中の白細線の太さが再現可能な最小のライン幅よりも小さくなる階調値をしきい値として、入力画像の階調値が該しきい値を超えるとラインスクリーンを白抜きドットスクリーンに切り替える（Ｓ３１２）。
【解決手段】画像形成装置では、白細線の再現性を優先する場合には、低階調値の領域では階調値に対応したドットスクリーン中の白細線の太さが当該画像形成装置で白細線の太さに着目した場合の再現可能な最小のライン幅よりも小さくなる階調値をしきい値として、入力画像の階調値が該しきい値を超えるとドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える（Ｓ３０８）。高階調値の領域では階調値に対応したラインスクリーン中の白細線の太さが再現可能な最小のライン幅よりも小さくなる階調値をしきい値として、入力画像の階調値が該しきい値を超えるとラインスクリーンを白抜きドットスクリーンに切り替える（Ｓ３１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は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ことのできる画像形成装置および画像形成方法に関する。
【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、電子写真方式に対する高画質化への要望が高まっている。たとえば、露光装置の改良により、静電潜像の解像度が２４００ｄｐｉ（dot per inch）までも向上している。
【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】
プロセスの安定性を図る技術として、たとえば、特開平５−１６１０１３号公報（以下、特許文献１）は、画質の安定を保つために、高濃度と低濃度とを繰り返したパターンをセンサで検知し、画像データの濃度を変調するデジタル記録装置を開示している。
【０００６】
また、特開平５−３２８１１２号公報（以下、特許文献２）は、周辺画素の濃度状況からディザ処理を変更することで、処理対象の画像に濃度の偏りがあっても階調性を持った画像を復元できるディザ処理方法を開示している。
【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、小さな点からなるパターン（ドットパターン）や細い線からなるパターン（ラインパターン）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
しかしながら、電子写真方式においては、図８、９に示されたように、その特性上、極細線や小さな隙間を作像することが不得意であるため、解像度の向上させるためにスクリーンにおける線数を上げると、画像安定性が低下すると言われている。
【００１０】
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。
【００１１】
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。トナー像を形成するための潜像がある程度の幅を有する場合には、潜像と現像ローラとの間の電界は、エッジ効果により電気力線の回り込みが生じても一定方向の電界となるため、トナー像はある程度安定して形成される。そのため、電荷を有するトナーの現像に際して、安定した現像を実行できる。しかし、潜像の有する幅が小さい場合は、現像領域に対してエッジ効果による電気力線の回り込みが顕著になり、電界の方向が安定しない傾向がある。そのため、狭い領域にトナーを安定して付着させることが困難となる。また定着においては、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。
【００１２】
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。
【００１３】
図１０は、細線、白抜き線の太さを変えた画像データを実際に電子写真で作像した画像である。左側から右側へ移るにつれて、細線および白抜き線の太さが太くなっている。この図から、電子写真では極細線や小さな隙間を表現するのは苦手であることがわかる。
【００１４】
そのため、２４００ｄｐｉ解像度の潜像を形成できる露光装置を搭載する画像形成装置であっても、実際に２４００ｄｐｉ解像度の潜像形成は文字部に限定し、中間調を表現するハーフトーン部は、６００ｄｐｉ解像度の機種と同等のスクリーン線数で表現し、画像安定性の低下を防止している。
【００１５】
上記のやり方では、画像形成装置の解像度を２４００ｄｐｉまで高めても、文字再現性は向上するものの、中間調を表現するハーフトーン部のスクリーン線数は従来の６００ｄｐｉの時と変わりなくなってしまう。すなわち、装置自体の高解像度化を行なってもハーフトーン部のスクリーン線数向上は厳しいままとなる。
【００１６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、解像度を向上させながら中間階調の再現性も向上させることが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を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、形成可能な最小値を記憶するための記憶手段と、スクリーンにおける一方の領域についての隣接する当該領域の間隔を算出するための算出手段と、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの上記領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって第２のパターンのスクリーンを選択するための選択手段と、選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するための作像手段とを備える。
【００１８】
好ましくは、第１のパターンと第２のパターンとのうちの一方はドットパターンであり他方はラインパターンである。
【００１９】
好ましくは、記憶手段は、形成可能な最小値として、白細線の再現に対応する第１の最小値と、黒細線の再現に対応する第２の最小値とを記憶する。
【００２０】
好ましくは、選択手段は、切替後のパターンとして、隣接する第１の領域間の距離が、スクリーンパターンの切り替えを境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、第２のパターンのスクリーンを選択する。
【００２１】
好ましくは、白細線の再現性を黒細線の再現性よりも優先する場合、算出手段は、スクリーンにおける隣接する第２の領域の間隔を算出し、選択手段は、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの第２の領域の間隔の最小値が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第２のパターンとする。
【００２２】
より好ましくは、入力画像の階調値の増加に伴って選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの第２の領域の間隔の最小値が減少して特定された形成可能な最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２３】
より好ましくは、入力画像の階調値の増加に伴って選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの第２の領域の間隔の最小値が減少して上記最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２４】
好ましくは、黒細線の再現性を白細線の再現性よりも優先する場合、算出手段は、スクリーンにおける隣接する第１の領域の間隔を算出し、選択手段は、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの第１の領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第２のパターンとする。
【００２５】
より好ましくは、入力画像の階調値の減少に伴って選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの第１の領域の間隔の最小値が減少して上記最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２６】
より好ましくは、入力画像の階調値の減少に伴って選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの第１の領域の間隔の最小値が減少して上記最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２７】
好ましくは、選択手段は、第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が上記最小値に相当するパターンを有するスクリーンに対応した階調値をしきい値として、入力画像の階調値としきい値とを比較してスクリーンパターンを決定し、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって決定されたパターンのスクリーンを選択する。
【００２８】
好ましくは、選択手段は、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンを選択し、選択したスクリーンの第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第２のパターンとし、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって第２のパターンのスクリーンを選択する。
【００２９】
好ましくは、記憶手段は形成可能な最小値を再現性に影響する条件ごとに記憶し、画像形成装置は、再現性に影響する条件を取得し、当該条件に対応した形成可能な最小値を特定するための特定手段をさらに備える。
【００３０】
より好ましくは、記憶手段は、形成可能な最小値をスクリーン角度ごとに記憶し、特定手段は、取得した再現性に影響する条件とスクリーン角度とに対応する再生可能な最小値を特定する。
【００３１】
本発明の他の局面に従うと、画像形成方法は複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法であって、複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、記憶装置から、第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、当該条件に対応した画像形成装置において形成可能な最小値を読み出すステップと、スクリーンにおける細線の幅を算出するステップと、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの一方の領域についての隣接する当該領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって第２のパターンのスクリーンを選択するステップと、選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するステップとを備える。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によると、スクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に従う画像形成装置の構成概略図である。
【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る。
【図３】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】細線、白抜き線の太さを変えた画像データを実際に電子写真で作像した画像である。
【図１１】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１２】本願発明者らによる、画像形成装置で安定して再現できる太さを調査した結果を表わした図である。
【図１３】図１１のパターン２１２を拡大して白細線の太さｄを表わした図である。
【図１４】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１５】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１６】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１７】実施の形態に従う画像形成装置における、スクリーンの切り替えのためのしきい値を算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態に従う画像形成装置における、スクリーンの選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態にかかる画像形成装置におけるスクリーンの切り替えを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００３５】
＜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。以下の例では、モノクロ機の複合機であるものとするが、本発明に関する画像形成装置はモノクロ機に限定されず、２色以上のカラー機や４色以上のトナーを用意したフルカラー機でもよい。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰの構成概略図である。図１を参照して、画像形成装置ＭＦＰは、像担持体としての、図中点線の矢印方向に回転駆動する感光体１と、感光体１と対向する位置に備えられる、感光体１を一様に帯電させるための帯電ローラ２と、感光体１と帯電ローラ２よりも回転方向に先で対抗する位置に備えられる現像ローラ５を含んだ現像装置４と、感光体１と現像ローラ５よりも回転方向に先であって、記録材の搬送経路（ペーパーパス）を間に挟んで感光体１と対向する位置に備えられる、転写器としての転写ローラ１０と、記録材の搬送経路の感光体１および転写ローラ１０の位置よりも下流側（搬送される方向の先）に位置に備えられる、搬送された記録材を加熱圧着させるための定着器１２と、これらを制御するための制御部２０とを有する。
【００３７】
画像形成装置ＭＦＰは、さらに、図示しない露光器を有する。露光器としては、レーザやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが該当する。露光器は、露光器からの露光３が、感光体１の回転方向に向かって帯電ローラ２と対向する位置から現像ローラ５と対向する位置までの間に照射されるような位置および角度で配置される。
【００３８】
制御部２０は処理対象の画像データに基づいて露光器に制御信号を出力することで、露光器は感光体１に向けて露光３を照射する。露光器からの露光３は、帯電ローラ２によって一様に帯電した感光体１の表面を露光する。感光体１上には、露光器からの露光３により静電潜像が形成される。
【００３９】
現像装置４は、感光体１に近接した位置に配され、その内部にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を蓄積する。現像装置４はその内部に供給スクリュー６ａと攪拌スクリュー６ｂと規制部材７とを有する。
【００４０】
攪拌スクリュー６ｂは現像装置４内のトナーとキャリアとを攪拌することで現像剤を摩擦荷電する。供給スクリュー６ａは摩擦荷電された現像剤を現像ローラ５に供給する。規制部材７は、現像ローラ５への現像剤の搬送量を規制することで、現像ローラ５に供給される現像剤を規制する。
【００４１】
現像ローラ５は、感光体１に接する位置で図中点線の矢印方向に回転駆動する。現像ローラ５が回転することにより、現像ローラ５に供給された現像剤は感光体１との最近接部である現像領域へと搬送される。そして、現像ローラ５に印加された電圧と感光体１上の静電潜像との間で形成される電界により、現像剤は現像ローラから感光体１へと移動して感光体１上の静電潜像を可視像（トナー像）へと現像する。現像領域を通過して現像に寄与せずに現像ローラ５上に残った現像剤は、剥離極により剥離され現像装置４へと回収される。
【００４２】
画像形成装置ＭＦＰは図示しない記録材を供給するための給紙部を有する。タイミングローラ９は、供給部から給紙された記録材を、感光体１上の画像先端にタイミングを合わせて感光体１と転写ローラ１０との間の転写領域に搬送する。感光体１上に形成されたトナー像は転写ローラ１０により感光体１から剥離され記録材へと転写される。トナー像を保持した記録材は定着器１２へと搬送され、ここで熱と圧力とが加えられてトナー像が記録材へと定着される。感光体１上に残った転写残りトナーはクリーニングブレード１１により、感光体１から掻き取られる。
【００４３】
なお、像担持体は図示したローラ形状の感光体でなく、ベルト形状の感光体でもよい。同様に、帯電器はローラ帯電方式ではなく、コロナ放電方式のチャージャや、ブレード、ブラシ、近接帯電部材等の他の帯電方式でもよい。その際の電圧印加はグリッドメッシュやブレード、ブラシ等により行なわれる。
【００４４】
また、現像装置も図示した２成分現像方式ではなく、１成分やハイブリッド現像方式でもよい。
【００４５】
また、転写器も、転写ローラを用いた転写方式ではなく転写チャージャや転写ベルト等を用いてもよいし、感光体から記録材へ直接トナー像を転写する直接転写方式でなく感光体と記録材との間に転写ローラ、転写ベルト等の中間転写体を配置した、２段階以上の転写を行なう方式でもよい。
【００４６】
クリーニング方式もクリーニングブレードによる方式でなく、クリーニングブラシ、クリーニングローラ、またはそれらの組み合わせによる複合クリーニング方式でもよい。または、クリーニング機構を廃し、現像器により転写残トナーの回収を行なうクリーナーレス方式でもよい。
【００４７】
定着装置の定着方式も定着ローラを用いた定着方式でなく、定着ベルト等を用いた定着方式や非接触式の定着方式でもよい。
【００４８】
また、画像形成装置ＭＦＰが２色以上のカラー機や４色以上のトナーを用意したフルカラー機である場合、画像形成装置ＭＦＰの構成は図１と概ね同様であるが、感光体を４本配置したタンデム機や、感光体は１本であるが、現像装置を複数配置して、現像色を切り替える４サイクル機となる。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。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網点化画像（スクリーン）が生成され、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。すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰは、複数の階調値にそれぞれ対応するスクリーンを生成して、そのスクリーンで表わされるパターンに従って記録紙上にトナー画像を形成する。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パターンを表わすスクリーンが生成される。このようなパターンとしては、一般的には、「ドットパターン」または「ラインパターン」が採用される。
【００５１】
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「第１領域（トナー付着領域）」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「第２領域（トナー非付着領域）」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、第１領域（トナー付着領域）を「黒」で表現し、第２領域（トナー非付着領域）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。
【００５２】
図２〜図５に示すように、複数のスクリーンの各々は、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第１領域（または、トナー付着領域）と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第２領域（または、トナー非付着領域）とが定められたパターンを含む。以下の説明において、「第１領域」はトナーを付着させるための制御の対象となる画素または画素の集合体に対応し、「第２領域」はそれ以外の領域、すなわち、トナーを付着させるための制御の対象ではない画素または画素の集合体に対応する。
【００５３】
なお、以下の説明では、第１領域（または、トナー付着領域）を単に「付着領域」と称し、第２領域（または、トナー非付着領域）を単に「非付着領域」と称する。
【００５４】
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。
【００５５】
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、元のドットの周囲に他のドットを追加配置して集合させる方法、もしくは、図３に示すように、分散させて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（ドットの集合体の拡大、または、分散したドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。
【００５６】
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、ラインの配置数を分散させて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、分散した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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、ある面積率を超えた後には（すなわち、隣接するドット同士が接合した後には）、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。
【００５９】
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。
【００６０】
＜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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。トナー像を形成するための潜像がある程度の幅を有する場合には、潜像と現像ローラとの間の電界は、エッジ効果により電気力線の回り込みが生じても一定方向の電界となるため、トナー像はある程度安定して形成される。そのため、電荷を有するトナーの現像に際して、安定した現像を実行できる。しかし、潜像の有する幅が小さい場合は、現像領域に対してエッジ効果による電気力線の回り込みが顕著になり、電界の方向が安定しない傾向がある。そのため、狭い領域にトナーを安定して付着させることが困難となる。また定着においては、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。
【００６３】
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。
【００６４】
図１０は、細線、白抜き線の太さを変えた画像データを実際に電子写真で作像した画像である。左側から右側へ移るにつれて、細線および白抜き線の太さが太くなっている。この図から、電子写真では極細線や小さな隙間を表現するのは苦手であることがわかる。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
＜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６や図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。
【００６９】
図１１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１１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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
より具体的には、図１１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り替えることで、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
図１１において、より高い階調値への変化に伴って、特定の階調値でドットパターン（パターン２１２）からラインパターン（パターン２１３）へ切り替わる場合には、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。
【００７９】
このようにドットパターンからラインパターンへの切り替え時に、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り替え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。
【００８０】
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）へ切り替わる場合には、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り替え時に、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。
【００８１】
すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、入力画像の単位領域に対し、再現すべき階調値が第１しきい値（図１１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）より小さい場合には、第１スクリーン群（典型的には、上述したような一連のドットスクリーン）よりスクリーンが選択され、階調値が第１しきい値より大きい場合には第２スクリーン群（典型的には、上述したような一連のラインスクリーン）よりスクリーンが選択される。また、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、入力画像の単位領域に対し、階調値が第１しきい値より大きい第２しきい値（図１１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）より大きい場合には第３スクリーン群（典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン）よりスクリーンが選択される。
【００８２】
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は、再現すべき階調値の増加に伴って第１領域（トナー付着領域）を所定の方向に拡大するように、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第１領域を定める第１パターンを有するスクリーンを複数含む第１スクリーン群（典型的には、上述したような一連のドットスクリーン）からスクリーンを選択（算出）する（たとえば、図１１に示すパターン２１５の状態）。さらに、再現すべき階調値が所定のしきい値に到達した時に、スクリーン選択元が当該第１スクリーン群から、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第２領域を定める第２パターンを有するスクリーンを複数含む第２スクリーン群（典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン）に切り替える。切り替え時のスクリーンとしては、所定の方向において、当該第１パターン内の隣接する第１領域間の距離よりも、当該第２パターン内の第２領域の幅が大きいスクリーンが選択（算出）される（たとえば、図１１に示すパターン２１６）。
【００８３】
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は、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第１領域（トナー付着領域）を定める第１パターンを有するスクリーンを複数含む第１スクリーン群（典型的には、上述したような一連のドットスクリーン）と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第２領域（トナー非付着領域）を定める第２パターンを有するスクリーンを複数含む第２スクリーン群（典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン）とを保持する。そして、階調値の減少に伴って第２領域が所定の方向に拡大するように、第２スクリーン群からスクリーンが選択（算出）され（たとえば、図１１に示すパターン２１５の状態）、その後、階調値が所定のしきい値に到達した時に、スクリーンの選択元が第２スクリーン群から第１スクリーン群に切り替えられる。切り替え時のスクリーンとして、所定の方向において、第２パターン内の第２領域の幅よりも、第１パターン内の隣接する第１領域間の距離が小さいスクリーンが選択（算出）される（たとえば、図１１に示すパターン２１６の状態）。
【００８４】
上述のように切り替える場合には、切替前後において、第１スクリーン群から選択（算出）されるスクリーン（たとえば、図１１に示すパターン２１２の状態）と、第２スクリーン群から選択（算出）されるスクリーン（たとえば、図１１に示すパターン２１３の状態）とは、実質的に同じ階調値を有することが好ましい。
【００８５】
また、切換前後において、同じ階調値を維持したまま、第１領域のトナー付着の制御対象の画素を第２領域におけるトナー付着の制御対象でない画素に置き換える再配置が実行されることが好ましい。たとえば、図１１に示すパターン２１２の状態とパターン２１３の状態とを比較すると、第１領域（トナー付着領域）の数は維持されたまま、第２領域（トナー非付着領域）の一部が第１領域（トナー付着領域）に置き換えられていることがわかる。また、図１１に示すパターン２１５の状態とパターン２１６の状態との間でも同様である。
【００８６】
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り替えを行なうことで、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。
【００８７】
なお、図１１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り替えを行なう構成について例示したが、切り替え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り替えを行なう構成を採用してもよい。
【００８８】
＜スクリーン切り替え＞
本願発明者らは、画像形成装置ＭＦＰで不得意な極細線や白抜き細線の太さがどの程度かを把握するため、画像形成装置ＭＦＰで図１０に示された太さの異なる黒細線と白細線とが混在するパターンを作像し、安定して再現できる太さを調査した。図１２は、本願発明者らによる調査結果を表わした図である。
【００８９】
具体的には、作像環境条件として、温度１０℃および湿度１５％程度である「低温・低湿」環境、温度２３℃および湿度６５％程度である「通常」環境、ならびに温度３０℃および湿度８５％程度である「高温・高湿」環境の各条件下で細線の再現性を調査した。また、トナー帯電量の条件として、２０μＣ／ｇ程度である「低い」帯電量、３０μＣ／ｇ程度である「通常」の帯電量、および４０μＣ／ｇ程度である「高い」帯電量の各条件下で細線の再現性を調査した。また、装置の使用状況の条件として、作像可能量の２０％程度しか使用されていない「新品」、およびほぼ作像可能量まで使用されている「耐久後」の各条件下で細線の再現性を調査した。また、図１０は黒細線と白細線とを４本ずつ混在するパターンの例を表わしているが、本調査では８本ずつの混在するパターンを用いた。なお、図１２に示された太さは、実際の出力画像の線の太さではなく、画像データにおける線の太さを示している。
【００９０】
図１２に示された本調査の結果から、調査に用いられた画像形成装置においては、細線の再現性は温度などの細線の再現性に影響する条件ごとに異なることがわかり、また、黒細線の再現性の特性と白細線の再現性の特性とが異なることがわかる。つまり、入力画像の再現時に白細線の再現性を優先するのか黒細線の再現性を優先するのかで、スクリーンを切り替えるタイミングが異なる場合がある。いずれの細線の再現性を優先するかは予め設定されていてもよいし、画像形成のたびに指定されるものであってもよい。
【００９１】
従って、画像形成装置ＭＦＰは、図１２に示された再現性の特性を予め記憶しておき、再現性に影響する条件に応じた該特性に基づいて再現可能な最小のライン幅Ｌを特定する。そして、再現対象の領域の階調値に対応して選択されるスクリーンにおける細線の太さｄが特定された再現可能な最小のライン幅Ｌを下回ったときに、ドットスクリーンとラインスクリーンとを切り替える。これにより、安定した細線の再現性を確保する。
【００９２】
なお、本調査では作像条件として、環境、トナー帯電量、および装置の使用状況の各条件を変化させて行なったが、これら以外の細線の再現性に影響する他の条件を変化させて調査してもよい。
【００９３】
（白細線の再現性を優先する切り替え）
入力画像が、たとえば低階調値から高階調値へ連続的に変化する画像であったり、たとえば白細線が多く含まれる画像のような低階調度の領域の再現が調度領域の領域の再現よりも優先される画像であったりする場合、再現可能な最小のライン幅Ｌは白細線の太さから決定される。そこで、細線の再現性に影響する条件に応じた図１２の特性を参照して、細線の再現性に影響する条件がたとえば「低温・低湿」環境、「通常」の帯電量、および「新品」である場合、白細線の太さに着目した場合の再現可能な最小のライン幅Ｌは５０μｍであると特定される。従って、この場合、画像形成装置ＭＦＰでは５０μｍをしきい値として、白細線の太さｄが該しきい値を下回ったところをスクリーンの切り替え位置とする。
【００９４】
この場合には低階調値側から比較する。低階調値領域では低階調値側の領域がドットスクリーンを用いて再現され、高階調値側の領域がドットスクリーンを用いて再現されるので、画像形成装置ＭＦＰは、低階調値側の領域を再現するのに用いているドットスクリーン中の白細線の太さｄを算出する。
【００９５】
たとえば、低階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン変化中のパターン２１２が選択された場合を挙げて説明する。図１３は、図１１のパターン２１２を拡大して白細線の太さｄを表わした図である。この場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１２の白細線の太さｄを算出する。図１３を参照して、白細線の太さｄは、中央のドットに注目すると矢印で示した部分の長さであるスクリーンパターンの白抜き部の最小長さに該当する。図１３に示す１マスは画素を示しており、解像度が６００ｄｐｉの場合は１画素の大きさは約４２μｍである。したがってこの場合は、ｄ＝４２×２＝８４μｍとなる。
【００９６】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１２の白細線の太さｄ（８４μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（５０μｍ）とを比較する。その結果、階調値に対応して選択されたパターン２１２の白細線の太さｄはｄ＞Ｌとなりｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たしていない。そのため、画像形成装置ＭＦＰは、現在の階調においてはまだスクリーンを切り替える必要はないと判断し得る。
【００９７】
再現する領域の階調値が上がると、再現に用いるドットスクリーン中のドットパターンがパターン２１２より濃度が濃くなり、各ドットが大きくなる。そうなると、図１３の矢印で表わされた白抜き部の最小長さが小さくなる。そして、再現する対象の領域の階調値に従って選択したスクリーン中の白細線の太さｄがｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たす太さに達すると、画像形成装置ＭＦＰは、その濃度（階調値）がドットスクリーンからラインスクリーンへの切り替え位置であると判断し、用いるスクリーンをラインスクリーンへ切り替える。
【００９８】
同様に、入力画像が高階調値の画像である場合にも低階調値側から比較する。高階調値領域では低階調値側の領域はラインスクリーンを用いて再現され、高階調値側の領域は白抜きドットスクリーンを用いて再現されているので、たとえば、低階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン２１５が選択された場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１５の白細線の太さｄを算出する。図１１を参照してパターン２１５では白細線の太さｄは１画素分であるため、解像度が６００ｄｐｉの場合はｄ＝４２μｍとなる。
【００９９】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１５の白細線の太さｄ（４２μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（５０μｍ）とを比較し、階調値に対応して選択されたパターン２１５の白細線の太さｄがｄ＜Ｌの切り替えの条件をすでに満たしていると判断し得る。
【０１００】
この場合、現在の階調でのラインスクリーンからドットスクリーンへの切り替えは遅すぎると言え、より低階調値な階調、遅くとも、白細線太さが５０μｍとなる階調値で切り替えなければならい。
【０１０１】
このように、画像形成装置ＭＦＰは、入力画像の白細線の再現性を優先して再現する場合に、白細線の太さｄが上述のｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たす階調値を切り替え位置を表わすしきい値として、ドットスクリーンからラインスクリーンまたはラインスクリーンから白抜きドットスクリーンへ切り替える。このようにすることで、図１２の調査結果に示されるように、白細線がつぶれることなく再現できる。そのため、この場合のスクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【０１０２】
（黒細線の再現性を優先する切り替え）
入力画像が、たとえば高階調値から低階調値へ連続的に変化する画像であったり、たとえば黒細線が多く含まれる画像のような高階調度の領域の再現が低階調度領域の領域の再現よりも優先される画像であったりする場合、再現可能な最小のライン幅Ｌは黒細線の太さから決定される。そこで、細線の再現性に影響する条件に応じた図１２の特性を参照して、細線の再現性に影響する条件がたとえば「低温・低湿」環境、「通常」の帯電量、および「新品」である場合、黒細線の太さに着目した場合の再現可能な最小のライン幅Ｌは４０μｍであることがわかる。従って、この場合、画像形成装置ＭＦＰでは４０μｍしきい値として、黒細線の太さｄが該しきい値を下回ったところをスクリーンの切り替え位置とする。
【０１０３】
この場合には高階調値側から比較する。低階調値領域では高階調値側の領域がラインスクリーンを用いて再現され、低階調値側の領域がドットスクリーンを用いて再現されるので、画像形成装置ＭＦＰは、高階調値側の領域を再現するのに用いているラインスクリーン中の黒細線の太さｄを算出する。
【０１０４】
たとえば、高階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン変化中のパターン２１３が選択された場合を挙げて説明する。この場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１３の黒細線の太さｄを算出する。図１１を参照して、パターン２１３の黒細線の太さｄは１画素分であるため、解像度が６００ｄｐｉの場合はｄ＝４２μｍとなる。
【０１０５】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１３の黒細線の太さｄ（４２μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（４０μｍ）とを比較する。その結果、階調値に対応して選択されたパターン２１３の黒細線の太さｄはｄ＞Ｌとなりｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たしていない。そのため、この場合画像形成装置ＭＦＰは、図１１のパターン変化に示されたようにラインスクリーンからドットスクリーンへ切り替えてもよいし、再現する対象の領域の階調値がもう少し低階調値側となるまで切り替えず、ラインスクリーン中の黒細線の太さｄが４０μｍとなってｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たした階調値となった時点で切り替えてもよい。
【０１０６】
同様に、入力画像が高階調値の画像である場合にも高階調値側から比較する。高階調値領域では高階調値側の領域は白抜きドットスクリーンを用いて再現され、低階調値側の領域はラインスクリーンを用いて再現されているので、たとえば、高階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン２１６が選択された場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１６の黒細線の太さｄを算出する。図１１を参照してパターン２１６では黒細線の太さｄは２画素分であるため、解像度が６００ｄｐｉの場合はｄ＝４２×２＝８４μｍとなる。
【０１０７】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１６の黒細線の太さｄ（８４μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（４０μｍ）とを比較する。その結果、現在使用しているパターン２１６の黒細線の太さｄはｄ＞Ｌとなりｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たしていない。そのため、この場合画像形成装置ＭＦＰは、図１１のパターン変化に示されたように白抜きドットスクリーンからラインスクリーンへ切り替えてもよいし、もう少し低階調値側まで切り替えずに白抜きドットスクリーンを使用し、白抜きドットスクリーン中の黒細線の太さｄが４０μｍとなってｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たした階調調値となった時点で切り替えてもよい。
【０１０８】
このように、画像形成装置ＭＦＰは、入力画像の黒細線の再現性を優先して再現する場合に、黒細線の太さｄが上述のｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たす階調値を切り替え位置を表わすしきい値として、ラインスクリーンからドットスクリーンまたは白抜きドットスクリーンからラインスクリーンへ切り替える。このようにすることで、図１２の調査結果に示されるように、黒細線がつぶれることなく再現できる。そのため、この場合のスクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【０１０９】
（最小線幅Ｌに関する説明）
なお、電子写真では露光装置において、レーザ走査やＬＥＤを多数並置させて潜像を形成するものが一般的であるため、図１２に示された調査結果は、用いた画像形成装置が同じ画像形成装置であっても、その細線を作像する方向によって再現性の結果が異なる場合がある。細線を作像する方向、つまりスクリーン角度θは、再現モードから特定される。従って、好ましくは、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰはスクリーン角度θごとの図１２に示されたような再現性の特定を記憶する。そして、画像形成装置ＭＦＰは、再現モードからスクリーン角度θを特定して用いる特性を読み込んで該特性から再現可能な最細ライン幅Ｌを特定する。再現対象の階調における細線の太さｄが特定された再現可能な最細ライン幅Ｌを下回ったときにドットスクリーンとラインスクリーンとを切り替えるようにすることで、さらに再現性を向上させることができる。
【０１１０】
また、本実施例では画像形成装置ＭＦＰはモノクロ機であるものとしているが、２色以上のカラー機や４色以上のトナーを用意したフルカラー機である場合、画像形成装置ＭＦＰは、さらに、色ごとに再現性の特定を記憶してもよい。そして、画像形成装置ＭＦＰは再現する対象の画像データに含まれる色を判断し、該当する色に対応した特性を読み込んで該特性から再現可能な最細ライン幅Ｌを特定する。
【０１１１】
＜制御部の構成＞
図１４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２０のハードウェア構成を示す模式図である。
【０１１２】
図１４を参照して、制御部２０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。
【０１１３】
制御部２０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。
【０１１４】
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図示しないスキャナによって取得した画像情報などを蓄積する。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
＜制御構造＞
図１５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２０における制御構造を示すブロック図である。
【０１１８】
図１４を参照して、制御部２０は、プリント対象の入力画像に応じた静電潜像を感光体１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２０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、階調値判断部１５８と、スクリーン選択部１６０と、切替判断部１６１と、スクリーン格納部１６２と、指令生成部１６６とを含む。
【０１１９】
画像再生の際には、再現モードがユーザ操作などによって制御部２０に与えられる。再現モードとは再現性の度合いの規定を指す。たとえば、写真モードや文字モードなどが挙げられ、写真モードでは再現性が高く、文字モードでは再現性が低く規定される。再現モードにはスクリーン角度θが対応付けられている。
【０１２０】
スクリーン格納部１６２は、ＲＡＭ１０４、ＥＥＰＲＯＭ１０８、ＨＤＤ１１０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、ＣＰＵ１０２がプログラムをＲＡＭ１０４に展開し、各コマンドを実行することで提供される。
【０１２１】
スクリーン格納部１６２には、階調値の再現に用いられるスクリーン群と、再現モードとスクリーン角度との対応関係と、図１２に示された特性とが格納される。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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、階調値判断部１５８へ出力される。
【０１２４】
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。
【０１２５】
階調値判断部１５８は、領域分離部１５４から受けた画像領域の情報に基づいて、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１５８は、その判断結果をスクリーン選択部１６０へ出力する。
【０１２６】
切替判断部１６１は、スクリーン格納部１６２を参照して入力された再現モードに対応したスクリーン角度θを特定し、図１２に示されたスクリーン角度ごとの再現性の特性の内から該スクリーン角度θに対応した特性を読み込む。また、図示しないセンサ等から、温度等の、細線の再現性に影響する条件を取得する。そして、切替判断部１６１は、読み込んだ特性と細線の再現性に影響する条件とに基づいて、再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１および再現可能な白細線の最小のライン幅Ｌ２をそれぞれ特定する。また、切替判断部１６１は、スクリーン格納部１６２に格納されているそれぞれのスクリーン中の白細線の太さおよび黒細線の太さを算出し、それと再現可能な最小のライン幅Ｌ１，Ｌ２とを比較して、上述の切替の条件に基づいて、白細線の再現性を優先する場合のドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ１、ラインスクリーンからドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）に切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ２、黒細線の再現性を優先する場合のラインスクリーンからドットスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ３、およびドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）からラインスクリーンに切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ４、のそれぞれを決定する。これら切り替え位置を表わす階調値のしきい値は、スクリーン選択部１６０に与えられる。
【０１２７】
スクリーン選択部１６０は、図示しない記憶領域に記憶されている再現モードを参照して、白細線の再現性を優先するのか黒細線の再現性を優先するのかを特定した上で、切替判断部１６１から与えられた階調値のしきい値のうちから用いるしきい値を選び、そのしきい値と入力された再現すべき濃度とを比較して、選択するスクリーンのパターンを決定する。そして、決定したパターン（ドットパターン、ラインパターン）を含んだスクリーンから階調値判断部１５８から受けた判断結果に基づいて、再現すべき濃度に応じたスクリーンを順次選択する。より具体的には、スクリーン選択部１６０は、スクリーン格納部１６２に格納されているスクリーンを参照して、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、選択したスクリーンを画像領域に対してマッピングする。スクリーン選択部１６０は、マッピング結果を指令生成部１６６へ出力する。
【０１２８】
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。その際、入力画像のうちの画像領域については、画素ごとの階調値を参照する。そして、この露光指令は露光器へ出力される。すなわち、この露光指令によって、生成されたスクリーンに従って画像形成処理が実行される。
【０１２９】
＜処理手順＞
図１６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。このフローチャートは、代表的に、制御部２０のＣＰＵ１０２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１６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の処理を繰り返す。
【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、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Ｓ１１０）、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Ｓ１１２）。
【０１３４】
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Ｓ１１２において生成されたスクリーンおよび画像領域の画素値とに基づいて、入力画像に対応する露光指令を生成し（ステップＳ１１４）、その生成した露光指令を露光器へ出力する（ステップＳ１１６）。すると、露光器が、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。
【０１３５】
次に、図１７を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおける、スクリーンの切り替えのためのしきい値を算出する処理について説明する。この処理は、たとえば画像形成装置ＭＦＰの起動時や、所定枚数の印刷が行なわれた後や、再現モードが変更されたときなどの、所定の条件を満たしたときに実行される。
【０１３６】
図１７を参照して、上記所定の条件が満たされて処理が開始されると、ＣＰＵ１０２は、設定されている再現モードからスクリーン角度θを特定する（ステップＳ２００）。そして、ＣＰＵ１０２は、スクリーン角度ごとに記憶されている再現性の特性のうちから、特定されたスクリーン角度θに対応付けられている再現性の特性を読み込む（ステップＳ２０２）。
【０１３７】
また、ＣＰＵ１０２は、作像環境条件やトナー帯電量の条件や装置の使用状況の条件など、再現性の特定に規定されている細線再現性に影響する各条件を、図示しないセンサ等から取得する（ステップＳ２０４）。そして、読み込まれた再現性の特性の上記条件を満たす値を参照して、再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１および再現可能な白細線の最小のライン幅Ｌ２を特定する（ステップＳ２０６）。
【０１３８】
また、ＣＰＵ１０２は、格納されているスクリーンのそれぞれについて、黒細線の太さｄ１および白細線の太さｄ２を算出し、再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１と黒細線の太さｄ１および再現可能な白細線の最小のライン幅Ｌ２と白細線の太さｄ２とを比較することで、白細線の再現性を優先する場合のドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ１、ラインスクリーンからドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）に切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ２、黒細線の再現性を優先する場合のラインスクリーンからドットスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ３、およびドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）からラインスクリーンに切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ４、のそれぞれを決定する（ステップＳ２０８）。そして、処理は終了する。
【０１３９】
次に、図１８を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおけるスクリーンの選択処理（ステップＳ１１２）について説明する。
【０１４０】
図１８を参照して、ＣＰＵ１０２は、対象とする所定単位領域について、再現モードが白細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＹＥＳ）、低階調値領域である場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、再現すべき階調値とドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ１とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ１より小なる場合には（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したドットスクリーンを選択する（ステップＳ３０６）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ１より大なる場合には（ステップＳ３０４でＮＯ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。
【０１４１】
再現モードが白細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＹＥＳ）、高階調値領域である場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、再現すべき階調値とラインスクリーンから白抜きドットスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ２とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ２より小なる場合には（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ２より大なる場合には（ステップＳ３１０でＮＯ）、ＣＰＵ１０２は白抜きドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応した白抜きドットスクリーンを選択する（ステップＳ３１２）。
【０１４２】
再現モードが黒細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＮＯ）、低階調値領域である場合（ステップＳ３１４でＹＥＳ）、再現すべき階調値とラインスクリーンからドットスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ３とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ３より小なる場合には（ステップＳ３１６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したドットスクリーンを選択する（ステップＳ３０６）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ３より大なる場合には（ステップＳ３１６でＮＯ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。
【０１４３】
再現モードが黒細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＮＯ）、高階調値領域である場合（ステップＳ３１４でＮＯ）、再現すべき階調値と白抜きドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ４とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ４より小なる場合には（ステップＳ３１８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ４より大なる場合には（ステップＳ３１８でＮＯ）、ＣＰＵ１０２は白抜きドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応した白抜きドットスクリーンを選択する（ステップＳ３１２）。
【０１４４】
以上の処理を対象とする所定単位領域ごとに実行することで、全領域について用いるスクリーンが選択される。
【０１４５】
図１９は、本実施の形態にかかる画像形成装置ＭＦＰにおけるスクリーンの切り替えを模式的に示した図であって、図１９（Ａ）は、階調値が低階調値から高階調値へ連続的に変化する画像を再現する場合のスクリーンの切り替えを模式的に示した図であり、図１９（Ｂ）は、階調値が高階調値から低階調値へ連続的に変化する画像を再現する場合のスクリーンの切り替えを模式的に示した図である。本実施の形態にかかる画像形成装置ＭＦＰにおいて上述の処理が行なわれることで、階調値が低階調値から高階調値へ連続的に変化する画像を再現する場合には、用いるスクリーンを、階調値が低階調値側からしきい値Ｔｈ１に至るまではドットスクリーンとし、しきい値Ｔｈ１を超えるとラインスクリーンに切り替え、さらにしきい値Ｔｈ２を超えると白抜きドットスクリーンに切り替える（図１９（Ａ））。階調値が高階調値から低階調値に連続的に変化する画像を再現する場合には、用いるスクリーンを、階調値が高階調値側からしきい値Ｔｈ４に至るまでは白抜きドットスクリーンとし、しきい値Ｔｈ４を下回るとラインスクリーンに切り替え、さらにしきい値Ｔｈ３を下回るとドットスクリーンに切り替える（図１９（Ｂ））。このようにすることで、各スクリーン中の細線の太さが再現可能な最小のライン幅よりも大きくなるため、スクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【０１４６】
［変形例］
上の例では、予めスクリーンを切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ１〜Ｔｈ４が決定されており、再現する所定単位領域ごとに階調値としきい値とを比較することでスクリーンパターンを決定するものとしている。
【０１４７】
しかしながら、他の例として、再現する所定単位領域の階調値に応じてスクリーンを選択した上で、該スクリーンにおける黒細線の太さｄ１または白細線の太さｄ２を算出し、再現モードから特定されるスクリーン角度θに対応した再現性の特性から得られる再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１または白細線の最小のライン幅Ｌ２と比較することで、選択したスクリーンを切り替えるか否かを判断するようにしてもよい。
【０１４８】
この場合、ＣＰＵ１０２は、予め、上述の再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１および白細線の最小のライン幅Ｌ２をスクリーン角度θに対応した再現性の特性から取得しておけばよく、しきい値Ｔｈ１〜Ｔｈ４を決定する処理を不要とすることができる。
【０１４９】
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】
１ 感光体、２ 帯電ローラ、３ 露光、４ 現像装置、５ 現像ローラ、６ａ 供給スクリュー、６ｂ 攪拌スクリュー、７ 規制部材、９ タイミングローラ、１０ 転写ローラ、１１ クリーニングブレード、１２ 定着器、２０ 制御部、１０４ ＲＡＭ、１０６ ＲＯＭ、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 階調値判断部、１６０ スクリーン選択部、１６１ 切替判断部、１６２ スクリーン格納部、１６６ 指令生成部、ＭＦＰ 画像形成装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は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ことのできる画像形成装置および画像形成方法に関する。
【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、電子写真方式に対する高画質化への要望が高まっている。たとえば、露光装置の改良により、静電潜像の解像度が２４００ｄｐｉ（dot per inch）までも向上している。
【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】
プロセスの安定性を図る技術として、たとえば、特開平５−１６１０１３号公報（以下、特許文献１）は、画質の安定を保つために、高濃度と低濃度とを繰り返したパターンをセンサで検知し、画像データの濃度を変調するデジタル記録装置を開示している。
【０００６】
また、特開平５−３２８１１２号公報（以下、特許文献２）は、周辺画素の濃度状況からディザ処理を変更することで、処理対象の画像に濃度の偏りがあっても階調性を持った画像を復元できるディザ処理方法を開示している。
【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、小さな点からなるパターン（ドットパターン）や細い線からなるパターン（ラインパターン）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
しかしながら、電子写真方式においては、図８、９に示されたように、その特性上、極細線や小さな隙間を作像することが不得意であるため、解像度の向上させるためにスクリーンにおける線数を上げると、画像安定性が低下すると言われている。
【００１０】
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。
【００１１】
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。トナー像を形成するための潜像がある程度の幅を有する場合には、潜像と現像ローラとの間の電界は、エッジ効果により電気力線の回り込みが生じても一定方向の電界となるため、トナー像はある程度安定して形成される。そのため、電荷を有するトナーの現像に際して、安定した現像を実行できる。しかし、潜像の有する幅が小さい場合は、現像領域に対してエッジ効果による電気力線の回り込みが顕著になり、電界の方向が安定しない傾向がある。そのため、狭い領域にトナーを安定して付着させることが困難となる。また定着においては、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。
【００１２】
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。
【００１３】
図１０は、細線、白抜き線の太さを変えた画像データを実際に電子写真で作像した画像である。左側から右側へ移るにつれて、細線および白抜き線の太さが太くなっている。この図から、電子写真では極細線や小さな隙間を表現するのは苦手であることがわかる。
【００１４】
そのため、２４００ｄｐｉ解像度の潜像を形成できる露光装置を搭載する画像形成装置であっても、実際に２４００ｄｐｉ解像度の潜像形成は文字部に限定し、中間調を表現するハーフトーン部は、６００ｄｐｉ解像度の機種と同等のスクリーン線数で表現し、画像安定性の低下を防止している。
【００１５】
上記のやり方では、画像形成装置の解像度を２４００ｄｐｉまで高めても、文字再現性は向上するものの、中間調を表現するハーフトーン部のスクリーン線数は従来の６００ｄｐｉの時と変わりなくなってしまう。すなわち、装置自体の高解像度化を行なってもハーフトーン部のスクリーン線数向上は厳しいままとなる。
【００１６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、解像度を向上させながら中間階調の再現性も向上させることが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を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、形成可能な最小値を記憶するための記憶手段と、スクリーンにおける一方の領域についての隣接する当該領域の間隔を算出するための算出手段と、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの上記領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって第２のパターンのスクリーンを選択するための選択手段と、選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するための作像手段とを備える。
【００１８】
好ましくは、第１のパターンと第２のパターンとのうちの一方はドットパターンであり他方はラインパターンである。
【００１９】
好ましくは、記憶手段は、形成可能な最小値として、白細線の再現に対応する第１の最小値と、黒細線の再現に対応する第２の最小値とを記憶する。
【００２０】
好ましくは、選択手段は、切替後のパターンとして、隣接する第１の領域間の距離が、スクリーンパターンの切り替えを境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、第２のパターンのスクリーンを選択する。
【００２１】
好ましくは、白細線の再現性を黒細線の再現性よりも優先する場合、算出手段は、スクリーンにおける隣接する第２の領域の間隔を算出し、選択手段は、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの第２の領域の間隔の最小値が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第２のパターンとする。
【００２２】
より好ましくは、入力画像の階調値の増加に伴って選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの第２の領域の間隔の最小値が減少して特定された形成可能な最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２３】
より好ましくは、入力画像の階調値の増加に伴って選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの第２の領域の間隔の最小値が減少して上記最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２４】
好ましくは、黒細線の再現性を白細線の再現性よりも優先する場合、算出手段は、スクリーンにおける隣接する第１の領域の間隔を算出し、選択手段は、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの第１の領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第２のパターンとする。
【００２５】
より好ましくは、入力画像の階調値の減少に伴って選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの第１の領域の間隔の最小値が減少して上記最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２６】
より好ましくは、入力画像の階調値の減少に伴って選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの第１の領域の間隔の最小値が減少して上記最小値に達すると、選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する。
【００２７】
好ましくは、選択手段は、第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が上記最小値に相当するパターンを有するスクリーンに対応した階調値をしきい値として、入力画像の階調値としきい値とを比較してスクリーンパターンを決定し、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって決定されたパターンのスクリーンを選択する。
【００２８】
好ましくは、選択手段は、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンを選択し、選択したスクリーンの第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第２のパターンとし、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって第２のパターンのスクリーンを選択する。
【００２９】
好ましくは、記憶手段は形成可能な最小値を再現性に影響する条件ごとに記憶し、画像形成装置は、再現性に影響する条件を取得し、当該条件に対応した形成可能な最小値を特定するための特定手段をさらに備える。
【００３０】
より好ましくは、記憶手段は、形成可能な最小値をスクリーン角度ごとに記憶し、特定手段は、取得した再現性に影響する条件とスクリーン角度とに対応する再生可能な最小値を特定する。
【００３１】
本発明の他の局面に従うと、画像形成方法は複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法であって、複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、記憶装置から、第１の領域と第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、当該条件に対応した画像形成装置において形成可能な最小値を読み出すステップと、スクリーンにおける細線の幅を算出するステップと、複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの一方の領域についての隣接する当該領域の間隔が上記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、複数のスクリーンの中から入力画像の階調値に対応したスクリーンであって第２のパターンのスクリーンを選択するステップと、選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するステップとを備える。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によると、スクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に従う画像形成装置の構成概略図である。
【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る。
【図３】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】細線、白抜き線の太さを変えた画像データを実際に電子写真で作像した画像である。
【図１１】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１２】本願発明者らによる、画像形成装置で安定して再現できる太さを調査した結果を表わした図である。
【図１３】図１１のパターン２１２を拡大して白細線の太さｄを表わした図である。
【図１４】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１５】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１６】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１７】実施の形態に従う画像形成装置における、スクリーンの切り替えのためのしきい値を算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態に従う画像形成装置における、スクリーンの選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態にかかる画像形成装置におけるスクリーンの切り替えを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００３５】
＜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。以下の例では、モノクロ機の複合機であるものとするが、本発明に関する画像形成装置はモノクロ機に限定されず、２色以上のカラー機や４色以上のトナーを用意したフルカラー機でもよい。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰの構成概略図である。図１を参照して、画像形成装置ＭＦＰは、像担持体としての、図中点線の矢印方向に回転駆動する感光体１と、感光体１と対向する位置に備えられる、感光体１を一様に帯電させるための帯電ローラ２と、感光体１と帯電ローラ２よりも回転方向に先で対抗する位置に備えられる現像ローラ５を含んだ現像装置４と、感光体１と現像ローラ５よりも回転方向に先であって、記録材の搬送経路（ペーパーパス）を間に挟んで感光体１と対向する位置に備えられる、転写器としての転写ローラ１０と、記録材の搬送経路の感光体１および転写ローラ１０の位置よりも下流側（搬送される方向の先）に位置に備えられる、搬送された記録材を加熱圧着させるための定着器１２と、これらを制御するための制御部２０とを有する。
【００３７】
画像形成装置ＭＦＰは、さらに、図示しない露光器を有する。露光器としては、レーザやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが該当する。露光器は、露光器からの露光３が、感光体１の回転方向に向かって帯電ローラ２と対向する位置から現像ローラ５と対向する位置までの間に照射されるような位置および角度で配置される。
【００３８】
制御部２０は処理対象の画像データに基づいて露光器に制御信号を出力することで、露光器は感光体１に向けて露光３を照射する。露光器からの露光３は、帯電ローラ２によって一様に帯電した感光体１の表面を露光する。感光体１上には、露光器からの露光３により静電潜像が形成される。
【００３９】
現像装置４は、感光体１に近接した位置に配され、その内部にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を蓄積する。現像装置４はその内部に供給スクリュー６ａと攪拌スクリュー６ｂと規制部材７とを有する。
【００４０】
攪拌スクリュー６ｂは現像装置４内のトナーとキャリアとを攪拌することで現像剤を摩擦荷電する。供給スクリュー６ａは摩擦荷電された現像剤を現像ローラ５に供給する。規制部材７は、現像ローラ５への現像剤の搬送量を規制することで、現像ローラ５に供給される現像剤を規制する。
【００４１】
現像ローラ５は、感光体１に接する位置で図中点線の矢印方向に回転駆動する。現像ローラ５が回転することにより、現像ローラ５に供給された現像剤は感光体１との最近接部である現像領域へと搬送される。そして、現像ローラ５に印加された電圧と感光体１上の静電潜像との間で形成される電界により、現像剤は現像ローラから感光体１へと移動して感光体１上の静電潜像を可視像（トナー像）へと現像する。現像領域を通過して現像に寄与せずに現像ローラ５上に残った現像剤は、剥離極により剥離され現像装置４へと回収される。
【００４２】
画像形成装置ＭＦＰは図示しない記録材を供給するための給紙部を有する。タイミングローラ９は、供給部から給紙された記録材を、感光体１上の画像先端にタイミングを合わせて感光体１と転写ローラ１０との間の転写領域に搬送する。感光体１上に形成されたトナー像は転写ローラ１０により感光体１から剥離され記録材へと転写される。トナー像を保持した記録材は定着器１２へと搬送され、ここで熱と圧力とが加えられてトナー像が記録材へと定着される。感光体１上に残った転写残りトナーはクリーニングブレード１１により、感光体１から掻き取られる。
【００４３】
なお、像担持体は図示したローラ形状の感光体でなく、ベルト形状の感光体でもよい。同様に、帯電器はローラ帯電方式ではなく、コロナ放電方式のチャージャや、ブレード、ブラシ、近接帯電部材等の他の帯電方式でもよい。その際の電圧印加はグリッドメッシュやブレード、ブラシ等により行なわれる。
【００４４】
また、現像装置も図示した２成分現像方式ではなく、１成分やハイブリッド現像方式でもよい。
【００４５】
また、転写器も、転写ローラを用いた転写方式ではなく転写チャージャや転写ベルト等を用いてもよいし、感光体から記録材へ直接トナー像を転写する直接転写方式でなく感光体と記録材との間に転写ローラ、転写ベルト等の中間転写体を配置した、２段階以上の転写を行なう方式でもよい。
【００４６】
クリーニング方式もクリーニングブレードによる方式でなく、クリーニングブラシ、クリーニングローラ、またはそれらの組み合わせによる複合クリーニング方式でもよい。または、クリーニング機構を廃し、現像器により転写残トナーの回収を行なうクリーナーレス方式でもよい。
【００４７】
定着装置の定着方式も定着ローラを用いた定着方式でなく、定着ベルト等を用いた定着方式や非接触式の定着方式でもよい。
【００４８】
また、画像形成装置ＭＦＰが２色以上のカラー機や４色以上のトナーを用意したフルカラー機である場合、画像形成装置ＭＦＰの構成は図１と概ね同様であるが、感光体を４本配置したタンデム機や、感光体は１本であるが、現像装置を複数配置して、現像色を切り替える４サイクル機となる。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。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網点化画像（スクリーン）が生成され、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。すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰは、複数の階調値にそれぞれ対応するスクリーンを生成して、そのスクリーンで表わされるパターンに従って記録紙上にトナー画像を形成する。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パターンを表わすスクリーンが生成される。このようなパターンとしては、一般的には、「ドットパターン」または「ラインパターン」が採用される。
【００５１】
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「第１領域（トナー付着領域）」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「第２領域（トナー非付着領域）」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、第１領域（トナー付着領域）を「黒」で表現し、第２領域（トナー非付着領域）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。
【００５２】
図２〜図５に示すように、複数のスクリーンの各々は、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第１領域（または、トナー付着領域）と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第２領域（または、トナー非付着領域）とが定められたパターンを含む。以下の説明において、「第１領域」はトナーを付着させるための制御の対象となる画素または画素の集合体に対応し、「第２領域」はそれ以外の領域、すなわち、トナーを付着させるための制御の対象ではない画素または画素の集合体に対応する。
【００５３】
なお、以下の説明では、第１領域（または、トナー付着領域）を単に「付着領域」と称し、第２領域（または、トナー非付着領域）を単に「非付着領域」と称する。
【００５４】
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。
【００５５】
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、元のドットの周囲に他のドットを追加配置して集合させる方法、もしくは、図３に示すように、分散させて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（ドットの集合体の拡大、または、分散したドット数の増大）に従って拡大するパターン変化を有する。
【００５６】
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、ラインの配置数を分散させて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、分散した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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、ある面積率を超えた後には（すなわち、隣接するドット同士が接合した後には）、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。
【００５９】
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。
【００６０】
＜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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。トナー像を形成するための潜像がある程度の幅を有する場合には、潜像と現像ローラとの間の電界は、エッジ効果により電気力線の回り込みが生じても一定方向の電界となるため、トナー像はある程度安定して形成される。そのため、電荷を有するトナーの現像に際して、安定した現像を実行できる。しかし、潜像の有する幅が小さい場合は、現像領域に対してエッジ効果による電気力線の回り込みが顕著になり、電界の方向が安定しない傾向がある。そのため、狭い領域にトナーを安定して付着させることが困難となる。また定着においては、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。
【００６３】
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。
【００６４】
図１０は、細線、白抜き線の太さを変えた画像データを実際に電子写真で作像した画像である。左側から右側へ移るにつれて、細線および白抜き線の太さが太くなっている。この図から、電子写真では極細線や小さな隙間を表現するのは苦手であることがわかる。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
＜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６や図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。
【００６９】
図１１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１１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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
より具体的には、図１１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り替えることで、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
図１１において、より高い階調値への変化に伴って、特定の階調値でドットパターン（パターン２１２）からラインパターン（パターン２１３）へ切り替わる場合には、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。
【００７９】
このようにドットパターンからラインパターンへの切り替え時に、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り替え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。
【００８０】
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）へ切り替わる場合には、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り替え時に、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。
【００８１】
すなわち、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、入力画像の単位領域に対し、再現すべき階調値が第１しきい値（図１１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）より小さい場合には、第１スクリーン群（典型的には、上述したような一連のドットスクリーン）よりスクリーンが選択され、階調値が第１しきい値より大きい場合には第２スクリーン群（典型的には、上述したような一連のラインスクリーン）よりスクリーンが選択される。また、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰでは、入力画像の単位領域に対し、階調値が第１しきい値より大きい第２しきい値（図１１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）より大きい場合には第３スクリーン群（典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン）よりスクリーンが選択される。
【００８２】
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は、再現すべき階調値の増加に伴って第１領域（トナー付着領域）を所定の方向に拡大するように、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第１領域を定める第１パターンを有するスクリーンを複数含む第１スクリーン群（典型的には、上述したような一連のドットスクリーン）からスクリーンを選択（算出）する（たとえば、図１１に示すパターン２１５の状態）。さらに、再現すべき階調値が所定のしきい値に到達した時に、スクリーン選択元が当該第１スクリーン群から、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第２領域を定める第２パターンを有するスクリーンを複数含む第２スクリーン群（典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン）に切り替える。切り替え時のスクリーンとしては、所定の方向において、当該第１パターン内の隣接する第１領域間の距離よりも、当該第２パターン内の第２領域の幅が大きいスクリーンが選択（算出）される（たとえば、図１１に示すパターン２１６）。
【００８３】
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は、トナー付着の制御対象となる画素で構成される第１領域（トナー付着領域）を定める第１パターンを有するスクリーンを複数含む第１スクリーン群（典型的には、上述したような一連のドットスクリーン）と、トナー付着の制御対象でない画素で構成される第２領域（トナー非付着領域）を定める第２パターンを有するスクリーンを複数含む第２スクリーン群（典型的には、上述したような一連の白抜きドットスクリーン）とを保持する。そして、階調値の減少に伴って第２領域が所定の方向に拡大するように、第２スクリーン群からスクリーンが選択（算出）され（たとえば、図１１に示すパターン２１５の状態）、その後、階調値が所定のしきい値に到達した時に、スクリーンの選択元が第２スクリーン群から第１スクリーン群に切り替えられる。切り替え時のスクリーンとして、所定の方向において、第２パターン内の第２領域の幅よりも、第１パターン内の隣接する第１領域間の距離が小さいスクリーンが選択（算出）される（たとえば、図１１に示すパターン２１６の状態）。
【００８４】
上述のように切り替える場合には、切替前後において、第１スクリーン群から選択（算出）されるスクリーン（たとえば、図１１に示すパターン２１２の状態）と、第２スクリーン群から選択（算出）されるスクリーン（たとえば、図１１に示すパターン２１３の状態）とは、実質的に同じ階調値を有することが好ましい。
【００８５】
また、切換前後において、同じ階調値を維持したまま、第１領域のトナー付着の制御対象の画素を第２領域におけるトナー付着の制御対象でない画素に置き換える再配置が実行されることが好ましい。たとえば、図１１に示すパターン２１２の状態とパターン２１３の状態とを比較すると、第１領域（トナー付着領域）の数は維持されたまま、第２領域（トナー非付着領域）の一部が第１領域（トナー付着領域）に置き換えられていることがわかる。また、図１１に示すパターン２１５の状態とパターン２１６の状態との間でも同様である。
【００８６】
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り替えを行なうことで、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。
【００８７】
なお、図１１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り替えを行なう構成について例示したが、切り替え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り替えを行なう構成を採用してもよい。
【００８８】
＜スクリーン切り替え＞
本願発明者らは、画像形成装置ＭＦＰで不得意な極細線や白抜き細線の太さがどの程度かを把握するため、画像形成装置ＭＦＰで図１０に示された太さの異なる黒細線と白細線とが混在するパターンを作像し、安定して再現できる太さを調査した。図１２は、本願発明者らによる調査結果を表わした図である。
【００８９】
具体的には、作像環境条件として、温度１０℃および湿度１５％程度である「低温・低湿」環境、温度２３℃および湿度６５％程度である「通常」環境、ならびに温度３０℃および湿度８５％程度である「高温・高湿」環境の各条件下で細線の再現性を調査した。また、トナー帯電量の条件として、２０μＣ／ｇ程度である「低い」帯電量、３０μＣ／ｇ程度である「通常」の帯電量、および４０μＣ／ｇ程度である「高い」帯電量の各条件下で細線の再現性を調査した。また、装置の使用状況の条件として、作像可能量の２０％程度しか使用されていない「新品」、およびほぼ作像可能量まで使用されている「耐久後」の各条件下で細線の再現性を調査した。また、図１０は黒細線と白細線とを４本ずつ混在するパターンの例を表わしているが、本調査では８本ずつの混在するパターンを用いた。なお、図１２に示された太さは、実際の出力画像の線の太さではなく、画像データにおける線の太さを示している。
【００９０】
図１２に示された本調査の結果から、調査に用いられた画像形成装置においては、細線の再現性は温度などの細線の再現性に影響する条件ごとに異なることがわかり、また、黒細線の再現性の特性と白細線の再現性の特性とが異なることがわかる。つまり、入力画像の再現時に白細線の再現性を優先するのか黒細線の再現性を優先するのかで、スクリーンを切り替えるタイミングが異なる場合がある。いずれの細線の再現性を優先するかは予め設定されていてもよいし、画像形成のたびに指定されるものであってもよい。
【００９１】
従って、画像形成装置ＭＦＰは、図１２に示された再現性の特性を予め記憶しておき、再現性に影響する条件に応じた該特性に基づいて再現可能な最小のライン幅Ｌを特定する。そして、再現対象の領域の階調値に対応して選択されるスクリーンにおける細線の太さｄが特定された再現可能な最小のライン幅Ｌを下回ったときに、ドットスクリーンとラインスクリーンとを切り替える。これにより、安定した細線の再現性を確保する。
【００９２】
なお、本調査では作像条件として、環境、トナー帯電量、および装置の使用状況の各条件を変化させて行なったが、これら以外の細線の再現性に影響する他の条件を変化させて調査してもよい。
【００９３】
（白細線の再現性を優先する切り替え）
入力画像が、たとえば低階調値から高階調値へ連続的に変化する画像であったり、たとえば白細線が多く含まれる画像のような低階調度の領域の再現が調度領域の領域の再現よりも優先される画像であったりする場合、再現可能な最小のライン幅Ｌは白細線の太さから決定される。そこで、細線の再現性に影響する条件に応じた図１２の特性を参照して、細線の再現性に影響する条件がたとえば「低温・低湿」環境、「通常」の帯電量、および「新品」である場合、白細線の太さに着目した場合の再現可能な最小のライン幅Ｌは５０μｍであると特定される。従って、この場合、画像形成装置ＭＦＰでは５０μｍをしきい値として、白細線の太さｄが該しきい値を下回ったところをスクリーンの切り替え位置とする。
【００９４】
この場合には低階調値側から比較する。低階調値領域では低階調値側の領域がドットスクリーンを用いて再現され、高階調値側の領域がドットスクリーンを用いて再現されるので、画像形成装置ＭＦＰは、低階調値側の領域を再現するのに用いているドットスクリーン中の白細線の太さｄを算出する。
【００９５】
たとえば、低階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン変化中のパターン２１２が選択された場合を挙げて説明する。図１３は、図１１のパターン２１２を拡大して白細線の太さｄを表わした図である。この場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１２の白細線の太さｄを算出する。図１３を参照して、白細線の太さｄは、中央のドットに注目すると矢印で示した部分の長さであるスクリーンパターンの白抜き部の最小長さに該当する。図１３に示す１マスは画素を示しており、解像度が６００ｄｐｉの場合は１画素の大きさは約４２μｍである。したがってこの場合は、ｄ＝４２×２＝８４μｍとなる。
【００９６】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１２の白細線の太さｄ（８４μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（５０μｍ）とを比較する。その結果、階調値に対応して選択されたパターン２１２の白細線の太さｄはｄ＞Ｌとなりｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たしていない。そのため、画像形成装置ＭＦＰは、現在の階調においてはまだスクリーンを切り替える必要はないと判断し得る。
【００９７】
再現する領域の階調値が上がると、再現に用いるドットスクリーン中のドットパターンがパターン２１２より濃度が濃くなり、各ドットが大きくなる。そうなると、図１３の矢印で表わされた白抜き部の最小長さが小さくなる。そして、再現する対象の領域の階調値に従って選択したスクリーン中の白細線の太さｄがｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たす太さに達すると、画像形成装置ＭＦＰは、その濃度（階調値）がドットスクリーンからラインスクリーンへの切り替え位置であると判断し、用いるスクリーンをラインスクリーンへ切り替える。
【００９８】
同様に、入力画像が高階調値の画像である場合にも低階調値側から比較する。高階調値領域では低階調値側の領域はラインスクリーンを用いて再現され、高階調値側の領域は白抜きドットスクリーンを用いて再現されているので、たとえば、低階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン２１５が選択された場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１５の白細線の太さｄを算出する。図１１を参照してパターン２１５では白細線の太さｄは１画素分であるため、解像度が６００ｄｐｉの場合はｄ＝４２μｍとなる。
【００９９】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１５の白細線の太さｄ（４２μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（５０μｍ）とを比較し、階調値に対応して選択されたパターン２１５の白細線の太さｄがｄ＜Ｌの切り替えの条件をすでに満たしていると判断し得る。
【０１００】
この場合、現在の階調でのラインスクリーンからドットスクリーンへの切り替えは遅すぎると言え、より低階調値な階調、遅くとも、白細線太さが５０μｍとなる階調値で切り替えなければならい。
【０１０１】
このように、画像形成装置ＭＦＰは、入力画像の白細線の再現性を優先して再現する場合に、白細線の太さｄが上述のｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たす階調値を切り替え位置を表わすしきい値として、ドットスクリーンからラインスクリーンまたはラインスクリーンから白抜きドットスクリーンへ切り替える。このようにすることで、図１２の調査結果に示されるように、白細線がつぶれることなく再現できる。そのため、この場合のスクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【０１０２】
（黒細線の再現性を優先する切り替え）
入力画像が、たとえば高階調値から低階調値へ連続的に変化する画像であったり、たとえば黒細線が多く含まれる画像のような高階調度の領域の再現が低階調度領域の領域の再現よりも優先される画像であったりする場合、再現可能な最小のライン幅Ｌは黒細線の太さから決定される。そこで、細線の再現性に影響する条件に応じた図１２の特性を参照して、細線の再現性に影響する条件がたとえば「低温・低湿」環境、「通常」の帯電量、および「新品」である場合、黒細線の太さに着目した場合の再現可能な最小のライン幅Ｌは４０μｍであることがわかる。従って、この場合、画像形成装置ＭＦＰでは４０μｍしきい値として、黒細線の太さｄが該しきい値を下回ったところをスクリーンの切り替え位置とする。
【０１０３】
この場合には高階調値側から比較する。低階調値領域では高階調値側の領域がラインスクリーンを用いて再現され、低階調値側の領域がドットスクリーンを用いて再現されるので、画像形成装置ＭＦＰは、高階調値側の領域を再現するのに用いているラインスクリーン中の黒細線の太さｄを算出する。
【０１０４】
たとえば、高階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン変化中のパターン２１３が選択された場合を挙げて説明する。この場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１３の黒細線の太さｄを算出する。図１１を参照して、パターン２１３の黒細線の太さｄは１画素分であるため、解像度が６００ｄｐｉの場合はｄ＝４２μｍとなる。
【０１０５】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１３の黒細線の太さｄ（４２μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（４０μｍ）とを比較する。その結果、階調値に対応して選択されたパターン２１３の黒細線の太さｄはｄ＞Ｌとなりｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たしていない。そのため、この場合画像形成装置ＭＦＰは、図１１のパターン変化に示されたようにラインスクリーンからドットスクリーンへ切り替えてもよいし、再現する対象の領域の階調値がもう少し低階調値側となるまで切り替えず、ラインスクリーン中の黒細線の太さｄが４０μｍとなってｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たした階調値となった時点で切り替えてもよい。
【０１０６】
同様に、入力画像が高階調値の画像である場合にも高階調値側から比較する。高階調値領域では高階調値側の領域は白抜きドットスクリーンを用いて再現され、低階調値側の領域はラインスクリーンを用いて再現されているので、たとえば、高階調値側の領域を再現するために該階調値に応じて図１１のパターン２１６が選択された場合、画像形成装置ＭＦＰは、階調値に対応したパターン２１６の黒細線の太さｄを算出する。図１１を参照してパターン２１６では黒細線の太さｄは２画素分であるため、解像度が６００ｄｐｉの場合はｄ＝４２×２＝８４μｍとなる。
【０１０７】
画像形成装置ＭＦＰは、算出された階調値に対応して選択されたパターン２１６の黒細線の太さｄ（８４μｍ）としきい値である再現可能な最小のライン幅Ｌ（４０μｍ）とを比較する。その結果、現在使用しているパターン２１６の黒細線の太さｄはｄ＞Ｌとなりｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たしていない。そのため、この場合画像形成装置ＭＦＰは、図１１のパターン変化に示されたように白抜きドットスクリーンからラインスクリーンへ切り替えてもよいし、もう少し低階調値側まで切り替えずに白抜きドットスクリーンを使用し、白抜きドットスクリーン中の黒細線の太さｄが４０μｍとなってｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たした階調調値となった時点で切り替えてもよい。
【０１０８】
このように、画像形成装置ＭＦＰは、入力画像の黒細線の再現性を優先して再現する場合に、黒細線の太さｄが上述のｄ＜Ｌの切り替えの条件を満たす階調値を切り替え位置を表わすしきい値として、ラインスクリーンからドットスクリーンまたは白抜きドットスクリーンからラインスクリーンへ切り替える。このようにすることで、図１２の調査結果に示されるように、黒細線がつぶれることなく再現できる。そのため、この場合のスクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【０１０９】
（最小線幅Ｌに関する説明）
なお、電子写真では露光装置において、レーザ走査やＬＥＤを多数並置させて潜像を形成するものが一般的であるため、図１２に示された調査結果は、用いた画像形成装置が同じ画像形成装置であっても、その細線を作像する方向によって再現性の結果が異なる場合がある。細線を作像する方向、つまりスクリーン角度θは、再現モードから特定される。従って、好ましくは、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰはスクリーン角度θごとの図１２に示されたような再現性の特定を記憶する。そして、画像形成装置ＭＦＰは、再現モードからスクリーン角度θを特定して用いる特性を読み込んで該特性から再現可能な最細ライン幅Ｌを特定する。再現対象の階調における細線の太さｄが特定された再現可能な最細ライン幅Ｌを下回ったときにドットスクリーンとラインスクリーンとを切り替えるようにすることで、さらに再現性を向上させることができる。
【０１１０】
また、本実施例では画像形成装置ＭＦＰはモノクロ機であるものとしているが、２色以上のカラー機や４色以上のトナーを用意したフルカラー機である場合、画像形成装置ＭＦＰは、さらに、色ごとに再現性の特定を記憶してもよい。そして、画像形成装置ＭＦＰは再現する対象の画像データに含まれる色を判断し、該当する色に対応した特性を読み込んで該特性から再現可能な最細ライン幅Ｌを特定する。
【０１１１】
＜制御部の構成＞
図１４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２０のハードウェア構成を示す模式図である。
【０１１２】
図１４を参照して、制御部２０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。
【０１１３】
制御部２０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。
【０１１４】
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図示しないスキャナによって取得した画像情報などを蓄積する。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
＜制御構造＞
図１５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２０における制御構造を示すブロック図である。
【０１１８】
図１４を参照して、制御部２０は、プリント対象の入力画像に応じた静電潜像を感光体１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２０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、階調値判断部１５８と、スクリーン選択部１６０と、切替判断部１６１と、スクリーン格納部１６２と、指令生成部１６６とを含む。
【０１１９】
画像再生の際には、再現モードがユーザ操作などによって制御部２０に与えられる。再現モードとは再現性の度合いの規定を指す。たとえば、写真モードや文字モードなどが挙げられ、写真モードでは再現性が高く、文字モードでは再現性が低く規定される。再現モードにはスクリーン角度θが対応付けられている。
【０１２０】
スクリーン格納部１６２は、ＲＡＭ１０４、ＥＥＰＲＯＭ１０８、ＨＤＤ１１０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、ＣＰＵ１０２がプログラムをＲＡＭ１０４に展開し、各コマンドを実行することで提供される。
【０１２１】
スクリーン格納部１６２には、階調値の再現に用いられるスクリーン群と、再現モードとスクリーン角度との対応関係と、図１２に示された特性とが格納される。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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、階調値判断部１５８へ出力される。
【０１２４】
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。
【０１２５】
階調値判断部１５８は、領域分離部１５４から受けた画像領域の情報に基づいて、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１５８は、その判断結果をスクリーン選択部１６０へ出力する。
【０１２６】
切替判断部１６１は、スクリーン格納部１６２を参照して入力された再現モードに対応したスクリーン角度θを特定し、図１２に示されたスクリーン角度ごとの再現性の特性の内から該スクリーン角度θに対応した特性を読み込む。また、図示しないセンサ等から、温度等の、細線の再現性に影響する条件を取得する。そして、切替判断部１６１は、読み込んだ特性と細線の再現性に影響する条件とに基づいて、再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１および再現可能な白細線の最小のライン幅Ｌ２をそれぞれ特定する。また、切替判断部１６１は、スクリーン格納部１６２に格納されているそれぞれのスクリーン中の白細線の太さおよび黒細線の太さを算出し、それと再現可能な最小のライン幅Ｌ１，Ｌ２とを比較して、上述の切替の条件に基づいて、白細線の再現性を優先する場合のドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ１、ラインスクリーンからドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）に切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ２、黒細線の再現性を優先する場合のラインスクリーンからドットスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ３、およびドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）からラインスクリーンに切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ４、のそれぞれを決定する。これら切り替え位置を表わす階調値のしきい値は、スクリーン選択部１６０に与えられる。
【０１２７】
スクリーン選択部１６０は、図示しない記憶領域に記憶されている再現モードを参照して、白細線の再現性を優先するのか黒細線の再現性を優先するのかを特定した上で、切替判断部１６１から与えられた階調値のしきい値のうちから用いるしきい値を選び、そのしきい値と入力された再現すべき濃度とを比較して、選択するスクリーンのパターンを決定する。そして、決定したパターン（ドットパターン、ラインパターン）を含んだスクリーンから階調値判断部１５８から受けた判断結果に基づいて、再現すべき濃度に応じたスクリーンを順次選択する。より具体的には、スクリーン選択部１６０は、スクリーン格納部１６２に格納されているスクリーンを参照して、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、選択したスクリーンを画像領域に対してマッピングする。スクリーン選択部１６０は、マッピング結果を指令生成部１６６へ出力する。
【０１２８】
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。その際、入力画像のうちの画像領域については、画素ごとの階調値を参照する。そして、この露光指令は露光器へ出力される。すなわち、この露光指令によって、生成されたスクリーンに従って画像形成処理が実行される。
【０１２９】
＜処理手順＞
図１６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。このフローチャートは、代表的に、制御部２０のＣＰＵ１０２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１６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の処理を繰り返す。
【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、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Ｓ１１０）、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Ｓ１１２）。
【０１３４】
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Ｓ１１２において生成されたスクリーンおよび画像領域の画素値とに基づいて、入力画像に対応する露光指令を生成し（ステップＳ１１４）、その生成した露光指令を露光器へ出力する（ステップＳ１１６）。すると、露光器が、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。
【０１３５】
次に、図１７を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおける、スクリーンの切り替えのためのしきい値を算出する処理について説明する。この処理は、たとえば画像形成装置ＭＦＰの起動時や、所定枚数の印刷が行なわれた後や、再現モードが変更されたときなどの、所定の条件を満たしたときに実行される。
【０１３６】
図１７を参照して、上記所定の条件が満たされて処理が開始されると、ＣＰＵ１０２は、設定されている再現モードからスクリーン角度θを特定する（ステップＳ２００）。そして、ＣＰＵ１０２は、スクリーン角度ごとに記憶されている再現性の特性のうちから、特定されたスクリーン角度θに対応付けられている再現性の特性を読み込む（ステップＳ２０２）。
【０１３７】
また、ＣＰＵ１０２は、作像環境条件やトナー帯電量の条件や装置の使用状況の条件など、再現性の特定に規定されている細線再現性に影響する各条件を、図示しないセンサ等から取得する（ステップＳ２０４）。そして、読み込まれた再現性の特性の上記条件を満たす値を参照して、再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１および再現可能な白細線の最小のライン幅Ｌ２を特定する（ステップＳ２０６）。
【０１３８】
また、ＣＰＵ１０２は、格納されているスクリーンのそれぞれについて、黒細線の太さｄ１および白細線の太さｄ２を算出し、再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１と黒細線の太さｄ１および再現可能な白細線の最小のライン幅Ｌ２と白細線の太さｄ２とを比較することで、白細線の再現性を優先する場合のドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ１、ラインスクリーンからドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）に切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ２、黒細線の再現性を優先する場合のラインスクリーンからドットスクリーンに切り替える位置に相当する低階調値領域での階調値Ｔｈ３、およびドットスクリーン（白抜きドットスクリーン）からラインスクリーンに切り替える位置に相当する高階調値領域での階調値Ｔｈ４、のそれぞれを決定する（ステップＳ２０８）。そして、処理は終了する。
【０１３９】
次に、図１８を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置ＭＦＰにおけるスクリーンの選択処理（ステップＳ１１２）について説明する。
【０１４０】
図１８を参照して、ＣＰＵ１０２は、対象とする所定単位領域について、再現モードが白細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＹＥＳ）、低階調値領域である場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、再現すべき階調値とドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ１とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ１より小なる場合には（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したドットスクリーンを選択する（ステップＳ３０６）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ１より大なる場合には（ステップＳ３０４でＮＯ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。
【０１４１】
再現モードが白細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＹＥＳ）、高階調値領域である場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、再現すべき階調値とラインスクリーンから白抜きドットスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ２とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ２より小なる場合には（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ２より大なる場合には（ステップＳ３１０でＮＯ）、ＣＰＵ１０２は白抜きドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応した白抜きドットスクリーンを選択する（ステップＳ３１２）。
【０１４２】
再現モードが黒細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＮＯ）、低階調値領域である場合（ステップＳ３１４でＹＥＳ）、再現すべき階調値とラインスクリーンからドットスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ３とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ３より小なる場合には（ステップＳ３１６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したドットスクリーンを選択する（ステップＳ３０６）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ３より大なる場合には（ステップＳ３１６でＮＯ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。
【０１４３】
再現モードが黒細線の再現性を優先するものである場合であって（ステップＳ３００でＮＯ）、高階調値領域である場合（ステップＳ３１４でＮＯ）、再現すべき階調値と白抜きドットスクリーンからラインスクリーンに切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ４とを比較する。その結果、再現すべき階調値がしきい値Ｔｈ４より小なる場合には（ステップＳ３１８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２はラインスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応したラインスクリーンを選択する（ステップＳ３０８）。再現すべきしきい値がしきい値Ｔｈ４より大なる場合には（ステップＳ３１８でＮＯ）、ＣＰＵ１０２は白抜きドットスクリーンを用いて再現すると判断し、再現すべき階調値に対応した白抜きドットスクリーンを選択する（ステップＳ３１２）。
【０１４４】
以上の処理を対象とする所定単位領域ごとに実行することで、全領域について用いるスクリーンが選択される。
【０１４５】
図１９は、本実施の形態にかかる画像形成装置ＭＦＰにおけるスクリーンの切り替えを模式的に示した図であって、図１９（Ａ）は、階調値が低階調値から高階調値へ連続的に変化する画像を再現する場合のスクリーンの切り替えを模式的に示した図であり、図１９（Ｂ）は、階調値が高階調値から低階調値へ連続的に変化する画像を再現する場合のスクリーンの切り替えを模式的に示した図である。本実施の形態にかかる画像形成装置ＭＦＰにおいて上述の処理が行なわれることで、階調値が低階調値から高階調値へ連続的に変化する画像を再現する場合には、用いるスクリーンを、階調値が低階調値側からしきい値Ｔｈ１に至るまではドットスクリーンとし、しきい値Ｔｈ１を超えるとラインスクリーンに切り替え、さらにしきい値Ｔｈ２を超えると白抜きドットスクリーンに切り替える（図１９（Ａ））。階調値が高階調値から低階調値に連続的に変化する画像を再現する場合には、用いるスクリーンを、階調値が高階調値側からしきい値Ｔｈ４に至るまでは白抜きドットスクリーンとし、しきい値Ｔｈ４を下回るとラインスクリーンに切り替え、さらにしきい値Ｔｈ３を下回るとドットスクリーンに切り替える（図１９（Ｂ））。このようにすることで、各スクリーン中の細線の太さが再現可能な最小のライン幅よりも大きくなるため、スクリーンパターンの再現性を向上させることができ、良好なハーフトーン画像を再現することができる。
【０１４６】
［変形例］
上の例では、予めスクリーンを切り替える位置に相当する階調値のしきい値Ｔｈ１〜Ｔｈ４が決定されており、再現する所定単位領域ごとに階調値としきい値とを比較することでスクリーンパターンを決定するものとしている。
【０１４７】
しかしながら、他の例として、再現する所定単位領域の階調値に応じてスクリーンを選択した上で、該スクリーンにおける黒細線の太さｄ１または白細線の太さｄ２を算出し、再現モードから特定されるスクリーン角度θに対応した再現性の特性から得られる再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１または白細線の最小のライン幅Ｌ２と比較することで、選択したスクリーンを切り替えるか否かを判断するようにしてもよい。
【０１４８】
この場合、ＣＰＵ１０２は、予め、上述の再現可能な黒細線の最小のライン幅Ｌ１および白細線の最小のライン幅Ｌ２をスクリーン角度θに対応した再現性の特性から取得しておけばよく、しきい値Ｔｈ１〜Ｔｈ４を決定する処理を不要とすることができる。
【０１４９】
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】
１ 感光体、２ 帯電ローラ、３ 露光、４ 現像装置、５ 現像ローラ、６ａ 供給スクリュー、６ｂ 攪拌スクリュー、７ 規制部材、９ タイミングローラ、１０ 転写ローラ、１１ クリーニングブレード、１２ 定着器、２０ 制御部、１０４ ＲＡＭ、１０６ ＲＯＭ、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 階調値判断部、１６０ スクリーン選択部、１６１ 切替判断部、１６２ スクリーン格納部、１６６ 指令生成部、ＭＦＰ 画像形成装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、
前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、形成可能な最小値を記憶するための記憶手段と、
前記スクリーンにおける前記一方の領域についての隣接する当該領域の間隔を算出するための算出手段と、
前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの前記領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記第２のパターンのスクリーンを選択するための選択手段と、
前記選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するための作像手段とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のパターンと前記第２のパターンとのうちの一方はドットパターンであり他方はラインパターンである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記形成可能な最小値として、白細線の再現に対応する第１の最小値と、黒細線の再現に対応する第２の最小値とを記憶する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、切替後のパターンとして、隣接する前記第１の領域間の距離が、前記スクリーンパターンの切り替えを境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、前記第２のパターンのスクリーンを選択する、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
白細線の再現性を黒細線の再現性よりも優先する場合、
前記算出手段は、前記スクリーンにおける隣接する前記第２の領域の間隔を算出し、
前記選択手段は、前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの前記第２の領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第２のパターンとする、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記入力画像の階調値の増加に伴って前記選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの前記第２の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記入力画像の階調値の増加に伴って前記選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの前記第２の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する、請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
黒細線の再現性を白細線の再現性よりも優先する場合、
前記算出手段は、前記スクリーンにおける隣接する前記第１の領域の間隔を算出し、
前記選択手段は、前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの前記第１の領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第２のパターンとする、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記入力画像の階調値の減少に伴って前記選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの前記第１の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記入力画像の階調値の減少に伴って前記選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの前記第１の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する、請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が前記最小値に相当するパターンを有するスクリーンに対応した階調値をしきい値として、前記入力画像の階調値と前記しきい値とを比較してスクリーンパターンを決定し、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記決定されたパターンのスクリーンを選択する、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応した、前記第１のパターンを有するスクリーンを選択し、前記選択したスクリーンの前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第２のパターンとし、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記第２のパターンのスクリーンを選択する、請求項１〜１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記記憶手段は、前記形成可能な最小値を再現性に影響する条件ごとに記憶し、
再現性に影響する条件を取得し、当該条件に対応した前記形成可能な最小値を特定するための特定手段をさらに備える、請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記記憶手段は、前記形成可能な最小値をスクリーン角度ごとに記憶し、
前記特定手段は、前記取得した再現性に影響する条件と前記スクリーン角度とに対応する前記再生可能な最小値を特定する、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法であって、
前記複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、
記憶装置から、前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、当該条件に対応した前記画像形成装置において形成可能な最小値を読み出すステップと、
前記スクリーンにおける細線の幅を算出するステップと、
前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの前記一方の領域についての隣接する当該領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記第２のパターンのスクリーンを選択するステップと、
前記選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するステップとを備える、画像形成方法。
【請求項１】
複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、
前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、形成可能な最小値を記憶するための記憶手段と、
前記スクリーンにおける前記一方の領域についての隣接する当該領域の間隔を算出するための算出手段と、
前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの前記領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記第２のパターンのスクリーンを選択するための選択手段と、
前記選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するための作像手段とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のパターンと前記第２のパターンとのうちの一方はドットパターンであり他方はラインパターンである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記形成可能な最小値として、白細線の再現に対応する第１の最小値と、黒細線の再現に対応する第２の最小値とを記憶する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、切替後のパターンとして、隣接する前記第１の領域間の距離が、前記スクリーンパターンの切り替えを境に階調値が高い側の方が低い側に比べて大きくなるように、前記第２のパターンのスクリーンを選択する、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
白細線の再現性を黒細線の再現性よりも優先する場合、
前記算出手段は、前記スクリーンにおける隣接する前記第２の領域の間隔を算出し、
前記選択手段は、前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの前記第２の領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第２のパターンとする、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記入力画像の階調値の増加に伴って前記選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの前記第２の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記入力画像の階調値の増加に伴って前記選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの前記第２の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する、請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
黒細線の再現性を白細線の再現性よりも優先する場合、
前記算出手段は、前記スクリーンにおける隣接する前記第１の領域の間隔を算出し、
前記選択手段は、前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応したスクリーンの前記第１の領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第２のパターンとする、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記入力画像の階調値の減少に伴って前記選択手段で選択されたドットパターンを有するスクリーンの前記第１の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをラインパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したラインパターンを有するスクリーンを選択する、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記入力画像の階調値の減少に伴って前記選択手段で選択されたラインパターンを有するスクリーンの前記第１の領域の間隔の最小値が減少して前記最小値に達すると、前記選択手段はスクリーンのパターンをドットパターンとし、前記複数のスクリーンのうちの前記入力画像の階調値に対応したドットパターンを有するスクリーンを選択する、請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が前記最小値に相当するパターンを有するスクリーンに対応した階調値をしきい値として、前記入力画像の階調値と前記しきい値とを比較してスクリーンパターンを決定し、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記決定されたパターンのスクリーンを選択する、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応した、前記第１のパターンを有するスクリーンを選択し、前記選択したスクリーンの前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について、隣接する当該領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第２のパターンとし、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記第２のパターンのスクリーンを選択する、請求項１〜１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記記憶手段は、前記形成可能な最小値を再現性に影響する条件ごとに記憶し、
再現性に影響する条件を取得し、当該条件に対応した前記形成可能な最小値を特定するための特定手段をさらに備える、請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記記憶手段は、前記形成可能な最小値をスクリーン角度ごとに記憶し、
前記特定手段は、前記取得した再現性に影響する条件と前記スクリーン角度とに対応する前記再生可能な最小値を特定する、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
複数の階調値にそれぞれ対応する複数のスクリーンのうちからスクリーンを選択して記録紙上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成方法であって、
前記複数のスクリーンの各々は、トナーを付着するべき領域である第１の領域とトナーを付着するべきでない領域である第２の領域とが定められたパターンを含み、
記憶装置から、前記第１の領域と前記第２の領域とのうち一方の領域について隣接する当該領域の間隔の、当該条件に対応した前記画像形成装置において形成可能な最小値を読み出すステップと、
前記スクリーンにおける細線の幅を算出するステップと、
前記複数のスクリーンのうちの入力画像の階調値に対応した、第１のパターンを有するスクリーンの前記一方の領域についての隣接する当該領域の間隔が前記最小値よりも小なるときに、スクリーンパターンを前記第１のパターンとは異なる第２のパターンに切り替え、前記複数のスクリーンの中から前記入力画像の階調値に対応したスクリーンであって前記第２のパターンのスクリーンを選択するステップと、
前記選択されたスクリーンを用いて画像形成を実行するステップとを備える、画像形成方法。
【図１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−８４９９３（Ｐ２０１２−８４９９３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２７６４１（Ｐ２０１０−２２７６４１）
【出願日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【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２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【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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