JP3671693B2 - カラー電子写真の画像処理方法及びその装置及び画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタやカラーコピー等の複数の色のトナーを利用して画像を再生するカラー電子写真の画像処理装置及びその方法にかかり、特に、複数の色の網点のずれによるモアレ縞を少なくして高品質の画像を再生することができる画像処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタやカラーコピー等の電子写真装置は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用してカラー画像の再生を行う。特に、カラープリンタのうちレーザビームを利用して感光体ドラム上に潜像を形成し、帯電したトナーにより現像し、現像されたトナーを転写紙に転写するページプリンタは、レーザビームの照射領域をドット内において種々変更することができ、単位面積当たりのドット数が少なくても、より高解像度で且つより高い階調のカラー画像を再現することを可能にする。
【０００３】
この様なカラー電子写真において、濃淡画像の階調再現の２値化手法として、ディザ法（Dither Method ）が広く利用される。このディザ法によれば、入力信号である各色の階調データに対して、階調データと画像再生情報との対応を有するディザマトリクス或いは閾値マトリクス等と称される変換テーブルを参照し、それぞれのドットでの表示の有無（１，０）を決定する。そして、複数の隣接するドットでの表示の有無により網点を生成し、その網点の大きさにより濃淡画像の中間階調を再現する。
【０００４】
一方、電子写真装置において避けられない問題として、各色の網点の位置ずれがある。かかる位置ずれは、産業用の印刷装置を利用しても避けられないが、電子写真装置の場合は、例えば感光体ドラムの回転むら（ジッタ）により主に副走査方向に発生する。このような位置ずれは、明るさの変化あるいは最悪所望の色からずれてしまう色ずれを招く。そこで、かかる色ずれを防止するために、網点のスクリーン角を各色毎に分散させることが行われる。
【０００５】
図１４は、従来の産業用の印刷装置等で広く普及しているシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各スクリーン角の組み合わせを示す図である。図示される通り、従来の方法では、４色のスクリーン角について、イエローＹが０°、シアンＣ（またはマゼンタＭ）が１５°、ブラックＫが４５°、マゼンタＭ（またはシアンＣ）が７５°に設定される。色ずれ防止の為に網点のスクリーン角をずらすと、いわゆるモアレ縞が生成されることが知られている。このモアレ縞の空間周波数を高くして目立たなくする為には、２色間で約３０°スクリーン角がずれていることが最適であることが経験上確認されている。そして、イエローは、他の色に比較して比視感度が低く人間の目にとって目立ちにくいことから、イエロー以外のシアン、マゼンタ、ブラックのスクリーン角をそれぞれ３０°づつずらすことが行われている。
【０００６】
更に、最も目立ちやすいブラックについては、人間が認識しやすい縦横方向の０°、９０°から最も遠い４５°に設定され、残るシアンとマゼンタがそれぞれ１５°、７５°に設定される。そして、イエローは０°に設定される。人間が最も認識しやすい縦横方向にイエローのスクリーン角が形成されるが、イエローが最も目立ちにくいことから、さほどそのスクリーン角が目立つことはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各スクリーン角の組み合わせは、印刷業界において広く普及しているが、電子写真装置により、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用して再生された画像は、必ずしも上記のスクリーン角の組み合わせが最適ではないことを、本発明者らが見いだした。
【０００８】
例えば、カラー画像において、はだ色、グレー、空の青、そして草の緑の順番で、再生される色の画質に優先度が与えられる。そして最も優先度が高いはだ色は、イエローＹとマゼンタＭの組み合わせにより生成される。上記のスクリーン角の組み合わせにしたがってカラープリンタ等の電子写真装置で再生すると、はだ色の領域に横方向のモアレ縞が目立つことが本発明者等により見いだされた。
【０００９】
この理由は必ずしも明らかではないが、電子写真装置に利用される帯電性が要求されるイエローＹのトナーの透明度が、通常の印刷業界で利用されるイエローのインクよりも悪いことが原因と考えられる。即ち、トナーは、ポリエステル樹脂からなる基剤に、帯電性を与える帯電剤、シリカ等の帯電特性を補助する外添剤及びインクである色剤等から構成される。この電子写真に特有のトナーの帯電剤が黒っぽく、イエローのトナーをくすんだ感じにし、印刷装置でのイエローよりも人間の目に目立つようにしていると考えられる。
【００１０】
上記のくすんだイエローのトナーの利用により、０°または９０°のイエローＹと７５°のマゼンタＭとがわずか１５°しか離れていないため、イエローＹとマゼンタＭとの組み合わせで構成されるはだ色では、イエローとマゼンタの間でモアレ縞が顕著に発生し、画質を低下させる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、トナーを利用するカラー電子写真において、モアレ縞の発生を目立たないようにした電子写真装置の画像処理装置及びその方法、その方法を実施するプログラムを格納した記録媒体を提供することにある。
【００１２】
更に、本発明の目的は、トナーを利用するカラー電子写真において、イエローとマゼンタの合成で再生されるはだ色におけるモアレ縞の発生を目立たないようにした電子写真装置の画像処理装置及びその方法、その方法を実施するプログラムを格納した記録媒体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為に、本発明の画像処理は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用する電子写真において、各色の網点のスクリーン角を、略９０°／４（＝２２．５°）ずつずらすように画像再生データを生成することを特徴とする。かかるスクリーン角の設定により、イエローとマゼンタ間のスクリーン角が従来の１５°よりも離れるので、それによるモアレ縞を目立たなくすることができる。更に、本発明の画像処理では、人間の目に目立つイエローのスクリーン角を０°、９０°から離れた、例えば、略５°あるいは略１０°に設定し、他の色のスクリーン角をそれぞれ略２２．５°ずつずらすようにする。こうすることにより、人間の目に目立つ縦横方向でのイエローのスクリーン角をなくすことができ、文字や画像の縦横線との干渉を防止することができる。
【００１４】
更に、本発明の画像処理においては、階調データとドットに対する電子写真再生用ビームの複数種類の駆動信号データとの対応を有する変換テーブルを利用した多値ディザ法を採用することにより、単位面積当たり少ないドットで高解像度、多階調表現を可能にすると共に、上記の特殊なスクリーン角の設定を容易にする。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明は、帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理装置において、前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理部を有し、前記ハーフトーン処理部は、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタまたはシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データを生成することを特徴とする。
【００１６】
更に、上記の目的を達成するために、本発明は、帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理方法において、前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理工程を有し、前記ハーフトーン処理工程で、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタ又はシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データが生成されることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明は、上記の処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はその実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
［階調再現の画像処理］
本発明は、濃淡画像の中間階調を再現するディザ法を利用し、それに伴い発生する各色の網点のスクリーン角を、従来と異なる関係に設定する。そこで、ディザ法と網点のスクリーン角について簡単に説明する。
【００２０】
図１は、ディザ法による濃淡画像の階調再現の２値化手法を説明する図である。ホストコンピュータ等の画像作成プログラムにより画像データが生成され、電子写真用の画像処理部に入力データとして供給される。この入力画像データは、例えば各色のドット毎の階調データ１０である。図１中には各ドット内に階調データがそれぞれ記入される。かかる階調データに対して、ディザ法では、各ドットの閾値をある規則により変化させた閾値マトリクスと呼ばれる変換テーブル２０が利用される。より具体的には、各ドットの階調データと閾値マトリックスの閾値とが比較され、階調データが対応するドットの閾値よりも大きければ、描画有りの画像再生データ３０が生成され、小さければ描画なしの画像再生データ３０が生成される。即ち、ドット毎の多階調データ１０が、ドット毎の２値の画像再生データ３０に変換される。
【００２１】
図１に示される閾値マトリクスは、階調データと描画の有無である画像再生情報との対応を有する変換テーブルである。即ち、変換テーブル内の各ドットの閾値は、階調データに対して描画をすべきか否かを示す画像再生情報ということができる。図１に示される閾値マトリクス２０は、４×４のマトリクスであり、その中心部分で低く、周辺部分で高い、いわゆるドット集中型である。
【００２２】
図２は、ディザ法の閾値マトリクスを説明する図である。図２は、図１のドット集中型の閾値マトリクス２０を利用した場合の、階調毎に再生される画像を示す。左上から右方向に、そして左下から右方向に沿って順番に階調が高くなる場合に、それぞれ再現される画像を示す。即ち、４×４の網点セルの中心部から網点が成長することが理解される。ドット集中型の閾値マトリクスは、ドット密度がある程度高くなるとドット分散型よりも優れていることが知られている。
【００２３】
図３は、ディザ法を利用して形成される網点の形状変化を示す図である。図１，２に示したドット集中型の閾値マトリクスからなる変換テーブルを利用することで、ｍ×ｍで構成される網点セル内のドットが、階調度（明るさ）に応じてだんだん太く成長していくことが理解される。この二次元的な密度により濃淡画像の階調が表現される。
【００２４】
図３の真ん中の網点の例（中間部分の網点）に示される通り、この例では、網点の成長する方向が縦方向と横方向に設定される。閾値マトリクスの配置またはマトリクス内の閾値の配置によって、この網点の成長する方向が決定される。この網点の成長する方向が、スクリーン角である。従って、図３の例ではスクリーン角は、０°または９０°である。
【００２５】
図４は、従来の各色のスクリーン角の関係を示す図である。各色ＣＭＹＫの網点の成長方向（０°、１５°、４５°、７５°）が、図１３と同様の角度方向に設定されている。従来の印刷業界では、かかるスクリーン角の関係が最もモアレ縞を目立たなくするものとされていることは、既に説明した通りである。
【００２６】
図５は、スクリーン角の形成方法を示す図である。図５に示される通り、ｍ×ｍのドットからなる網点セル４０を適当にずらして配置することにより、所定のスクリーン角をもつ網点を形成することができる。図５の例では、ｍ×ｍの網点セルが、右に５（図中Ｎ）個移動すると上に１個ずれるように配置されることから、ａ：ｂ＝５：１に配置される。従って、スクリーン角θは、
θ＝tan-1（ｂ／ａ）＝tan-1（１／５）となる。
【００２７】
ここで、網点の１周期に相当する正方閾値マトリクス４２のサイズＮは、
Ｎ＝ＬＭＣ（ａ，ｂ）×（ｂ／ａ＋ａ／ｂ）
となる。但しＬＭＣは最大公倍数を意味する。
【００２８】
上記の網点セル４０の配置は、入力データ１０のドットと閾値マトリクス２０との対応関係をずらすことにより、任意に設定することができる。あるいは、正方閾値マトリクスサイズ分の異なる閾値マトリクスを予め準備しておき、その正方閾値マトリクス４２のサイズ分の閾値マトリクスと入力データとの比較を行うことでも、スクリーン角を設定することができる。
【００２９】
［本発明の各色のスクリーン角］
図６は、本発明の第１の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。本発明では、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ及びブラックＫのスクリーン角を、９０°／４（＝２２．５°）間隔に配置する。その結果、全色のスクリーン間でなす角度が２２．５°ずつずれるので、特定の色間でのモアレ縞が強調されることはない。特に、画質向上の為に最優先されるはだ色について、イエローとマゼンタとの間が２２．５°スクリーン角がずれているので、それにより形成されるモアレ模様が従来例ほど強調されることはない。
【００３０】
図６に示した第１の実施の形態例では、従来の印刷業界でのスクリーン角を一部踏襲して、ブラックＫを４５°に、イエローＹを０°にし、それ以外のマゼンタＭとシアンＣを、それぞれ２２．５°、６７．５°に設定した。マゼンタＭとシアンＣは、２２．５°、６７．５°のうちいずれの角度に設定されても良い。かかるスクリーン角に設定することにより、はだ色を構成するイエローＹとマゼンタＭとの間は、２２．５°ずれるので、従来のスクリーン角の関係よりもモアレ縞が目立たなくなる。
【００３１】
図６に示した各色のスクリーン角は、前述した閾値マトリクスの配置により設定される。その場合、閾値マトリクスの設定により必ずしも図６に示された角度に設定できない場合がある。但し、本発明者の実験によれば、図６で設定した角度から±５°程度のずれの範囲であれば、本発明の目的であるモアレ縞を目立たなくするという作用効果を同等に得ることができることが判明している。従って、図６に示した各色のスクリーン角は、その角度あるいはそれから±５°程度ずれた範囲内であっても、本発明の技術的範囲に属するということができる。
【００３２】
また、第１の実施の形態例では、各色のスクリーン線数が全て同一であることを前提にしている。即ち、単位インチ毎に含まれる網点の数がスクリーン線数であるが、このスクリーン線数が同じであることは、網点セルのサイズが同じであることを意味し、それを前提とするとき、各色のスクリーン角を２２．５°ずつずらすことで各色間でのモアレ縞を目立たなくすることができる。
【００３３】
図７は、第２の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。この実施の形態例では、人間の目に最も目立つと言われる縦横方向の０°、９０°の方向から、各色のスクリーン角を外している。即ち、イエローＹを５°とし、イエローＹによるスクリーン角方向の線が目立つのを防止する。そして、それに伴い、マゼンタＭを２７．５°、ブラックＫを５０°、シアンＣを７２．５°に設定する。最も目立つブラックＫを、人間の目に最も目立ちにくい４５°に近い角度に配置し、それ以外のマゼンタＭとシアンＣをそれから２２．５°ずれた角度に配置した。従って、マゼンタＭとシアンＣとは、２７．５°と７２．５°のいずれの角度に配置してもよい。
【００３４】
この場合も、各色のスクリーン角は、閾値マトリクスの配置の制限から、上記設定角から±５°程度ずれた範囲内であってもよい。但し、その場合、イエローＹが０°または９０°にならないようにする。
【００３５】
本実施の形態例によれば、イエロー単色のスクリーン角が、０°や９０°になっていないので、文字や図形で大切な縦線や横線がイエローのスクリーン角と干渉することがなく、それらの縦線や横線がとぎれとぎれになるのを防止することができる。トナーに帯電性を要求する電子写真では、イエローの黒っぽさが目立つので、たとえイエローであっても０°や９０°に近い角度にある時は、それのスクリーン角方向の線と文字や図形の縦線と横線との間でビートによる干渉が目立ち、とぎれとぎれになることがある。本実施の形態例によれば、これを防止することができる。
【００３６】
図８は、第２の実施の形態例の別の各色のスクリーン角の関係を示す図である。この例も、人間の目に最も目立つと言われる縦横方向の０°、９０°の方向から、各色のスクリーン角を外している。即ち、イエローＹを１０°とし、ブラックＫを３２．５°、マゼンタＭを５５°、シアンＣを７７．５°に設定する。ブラックＫとマゼンタＭとは、３２．５°と５５°のいずれでも良い。
【００３７】
この例の場合は、図７の例に比較して、イエローＹのスクリーン角が１０°に設定され、０°または９０°から十分離れている。従って、文字や図形の縦線や横線との干渉も少なくなり、それに伴い干渉縞が目立たなくなる。この例においては、ブラックＫは、３２．５°または５５°のいずれでも良い。本来４５°に設定することで、そのスクリーン線をより目立たなくしているが、イエローＹを１０°近傍に設定したことで、４５°近傍のスクリーン角を配置することができなくなったからである。この場合も、各色のスクリーン角は、上記の設定角から±５°程度ずれた範囲内であっても、モアレ縞が目立たないことを、目視実験で確認した。
【００３８】
［電子写真システム］
図９は、本発明に好適な電子写真システムの構成図である。この例では、ホストコンピュータ５０において、ＲＧＢそれぞれの階調データ（各８ビットで合計２４ビット）からなる画像データ５６が生成され、ページプリンタなどの電子写真装置６０に与えられる。ページプリンタなどの電子写真装置６０は、供給された画像データ５６をもとにカラー画像を再現する。電子写真装置６０内には、画像処理を行ってエンジンにレーザの駆動データ６９を供給するコントローラ６２と、その駆動データ６９に従って画像の再生を行うエンジン７０とを有する。
【００３９】
ホストコンピュータ５０において、ワードプロセッサや図形ツールなどのアプリケーションプログラム５２により、文字データ、図形データ及びビットマップデータ等が生成される。これらのアプリケーションプログラム５２により生成されたそれぞれのデータは、ホストコンピュータ５０内にインストールされている電子写真装置用のドライバ５４により、ラスタライズされ、画素またはドット毎のＲＧＢ各色の階調データからなる画像データ５６に変換される。
【００４０】
電子写真装置６０内にも、図示しないマイクロプロセッサが内蔵され、そのマイクロプロセッサとインストールされている制御プログラムにより、色変換部６４、ハーフトーン処理部６６及びパルス幅変調部６８等を含むコントローラ６２が構成される。また、エンジン７０は、例えばレーザドライバ７２が、駆動データ６９に基づいて、画像描画用のレーザダイオード７４を駆動する。エンジン７０には、感光ドラムや転写ベルト等とその駆動部が含まれるが、図９では省略されている。
【００４１】
コントローラ６２内の色変換部６４は、供給された各ドット毎のＲＧＢの階調データ５６を、ＣＭＹＫの階調データ１０に変換する。ＣＭＹＫの階調データ１０は各色８ビットずつの階調データであり、最大で２５６階調を有する。尚、色変換部６４は、ドット毎のＲＧＢ階調データ５６から、ＣＭＹＫ各色のプレーンのドット毎の階調データ１０に変換する。従って、ハーフトーン処理部６６には、各色のプレーン毎に、ドットに対応した階調データ１０（図１中の入力データ１０参照）が供給される。
【００４２】
ハーフトーン処理部６６は、ドット毎の階調データ１０に対して、予め作成された階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、各ドットに対する画像再生データ３０を生成する。このハーフトーン処理部６６は、図１にて説明したディザ法を利用して、ハーフトーンを表現する画像再生データ３０を生成する。例えば、図１に示した閾値マトリクス２０からなる変換テーブルを使用することで、各ドット毎に２値の画像再生データ３０を生成することができる。そして、図５で説明した通り、変換テーブルである閾値マトリクス２０の配置の設定により、各色のスクリーン角を、図６，７，８で示した関係に設定することができる。２値の画像再生データ３０が生成される場合は、パルス変調部６８で、ドット毎にレーザ駆動パルス有りとなしからなる駆動データ６９が生成される。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態例では、ハーフトーン処理部６６は、多値ディザ法を利用することで、例えばカラープリンタ等の６００ｄｐｉ程度の少ないドット密度において、解像度が高くより多くの階調を再現させることができる。また、多値ディザ法を利用することにより、変換テーブルの配置により設定されるスクリーン角を、より細かい角度に設定することを容易にする。
【００４４】
図１０は、好ましい実施の形態例における多値ディザ方式の変換テーブルの例を示す図である。図１に示した２値のディザ方式では、ドット毎の階調データをもつ入力データ１０を閾値マトリクス２０と比較し、ドット毎に描画するか否かの画像再生データ３０を生成する。それに対して、図１０に示した多値ディザ方式では、ドット毎の階調データをもつ入力データ１０に対し、例えばドットＰ00は、パターンマトリクス２１の対応するドットのパターン番号を参照し、階調とレーザ駆動のパルス幅との対応関係を示すガンマテーブル２２からそのパターン番号に対応するテーブルを参照し、ドットＰ00の階調データに対応するパルス幅データに変換する。従って、パターンマトリクス２１とガンマテーブル２２とで、階調データと画像再生情報の対応を有する変換テーブルを構成する。
【００４５】
レーザビームを各ドットに照射する場合、ドット内にレーザビームを照射するしないの２値の画像再生データだけでなく、ドット内のどの範囲にレーザビームを照射するかの多値の画像再生データを利用することで、より多階調の濃淡画像を再生することができる。多値ディザ方式では、かかる機能を利用して、ドット毎の画像再生データ３０としてレーザビームのパルス幅データが、ハーフトーン処理部により生成される。
【００４６】
ページプリンタなどの電子写真装置は、レーザビームを紙送り方向とは垂直の方向（主走査方向）に走査しながら、ビームを照射するしないにより、ドット内の走査方向の一部分の領域にビームを照射するように制御することができる。従って、例えば２５６種類のレーザ駆動パルスを利用することで、ドット内の走査方向において、２５６種類の潜像を形成することができる。
【００４７】
パターンマトリクス２１には、８種類のパターンが図示される様に配置される。更に、ガンマテーブル２２には、２５６階調に対して２５６種類のパルス幅が対応づけられている。しかも、８種類のパターンそれぞれにおいて、階調とパルス幅の対応づけが異なる。図１０の例では、ガンマテーブル２２のパターン１と２については、階調の０〜６３に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられ、階調の６４〜２５５に対しては、全てパルス幅の２５５（ドット内全てにビームを照射する）が対応付けられている。従って、パターン１と２は、比較的低い階調データでも成長されるドットとなる。また、図１０の例では、ガンマテーブル２２のパターン３と４については、階調の０〜６３に対して、パルス幅の０が対応付けられ、階調の６４〜１２７に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられ、それより高い階調の１２８〜２５５に対して、パルス幅の２５５が対応付けられる。従って、このパターン３，４は、パターン１，２の次に高い階調に対して成長する網点内のドットに対応する。
【００４８】
同様に、ガンマテーブル２２のパターン５，６については、階調の０〜１２７に対して、パルス幅の０が対応付けられ、階調の１２８〜１９１に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられ、それより高い階調の１９２〜２５５に対して、パルス幅の２５５が対応付けられる。更に、ガンマテーブル２２のパターン７，８については、階調の０〜１９１に対して、パルス幅の０が対応付けられ、階調の１９２〜２５５に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられる。従って、パターン５，６は更に階調の増加に対して遅く成長するドットに対応し、パターン７，８は最も遅く成長するドットに対応する。
【００４９】
上記のガンマテーブル２２は、例えば各色毎に予め作成される。図１０に示したパターンマトリクス２１とガンマテーブル２２の例では、例えばスクリーン角が４５°を形成することが理解される。即ち、パターンマトリクス２１におけるパターン１，２，３，４のドットが低い階調に対しても成長するので、その成長ドットの方向は４５°となる。ガンマテーブル２２をそのままにして、パターンマトリクステーブル２１の配置、あるいは図５に示したような入力データとのドットの対応を変更することで、任意のスクリーン角を設定することが可能である。従って、ガンマテーブル２２を各色別に作成せずに、パターンマトリクス２１を各色別に作成することでも、各色毎のスクリーン角を設定することができる。
【００５０】
多値ディザ方式は、１インチあたりのドット数が例えば６００ｄｐｉなど、印刷用の機械より少ないページプリンタの様な電子写真装置において、網点セルのサイズを小さくして解像度を上げ、且つ網点セル内での階調度も上げることを可能にする。そして、かかる多値ディザ方式によれば、スクリーン角の設定を２値のディザ法に比較して、少ないハードウエア資源でより細かく行うことが可能になる。従って、本発明の全ての色のスクリーン角を９０°／４ずつずらす場合に、かかる多値ディザ方式を採用することが特に有効である。
【００５１】
図１１及び図１２は、多値ディザ方式の別の変換テーブルの例を示す図である。この例の変換テーブルを利用することにより、２２．５°のスクリーン角を形成することができる。
【００５２】
本例の変換テーブルは、図１１に示したパターンマトリクス２３と図１２に示したガンマテーブル２４とからなる。パターンマトリクス２３には８種類のパターンが図示されるように配置される。図１２のガンマテーブル２４のパターン１には、階調の０〜３に対してパルス幅の０〜２５５が対応付けられている。以下同様に、パルス幅の０〜２５５が、パターン２は階調の４〜３９に、パターン３は階調の４０〜７５に、パターン４は階調の７６〜１１１に、パターン５は階調の１１２〜１４７に、パターン６は階調の１４８〜１８３に、パターン７は階調の１８４〜２１９に、パターン８は階調の２２０〜２５５に、それぞれ対応付けられている。従って、パターン１の位置が、最も低濃度でドットが発生し、網点ドット成長の中心となる。図１１のパターンマトリクス２３に示されるように、このパターン１が２１．８°つまり、２２．５°±５°の範囲の方向に並び、略２２．５°のスクリーン角が形成される。さらに、パターンマトリクス２３の行と列を入れ替えれば略６７．５°のスクリーン用のパターンマトリクスとすることができる。
【００５３】
図１３は、電子写真システムの別の構成図である。このシステム構成例は、図９に示したシステム構成例の変形例である。図１３のシステムでは、ホストコンピュータ５０にインストールされているドライバ８０が、ラスタライズ機能５４、色変換機能６４及びハーフトーン処理機能６６とを有する。これらの各機能５４，６４，６６は、図９に示した同じ引用番号の機能と同じである。そして、ハーフトーン処理機能により生成された各色毎の画像再生データ（パルス幅データ）３０が、ページプリンタなどの電子写真装置６０内のコントローラ６２のパルス幅変調部６８に供給され、所望の駆動データ６９に変換され、エンジン７０に与えられる。
【００５４】
図１３のシステム例では、ホストコンピュータ側にインストールされるドライバ８０により、色変換処理とハーフトーン処理とが行われる。図９の例では、電子写真装置内のコントローラで行っていたが、図１３の例ではホストコンピュータ５０側で行う。電子写真装置６０の低価格化が要求される場合は、コントローラ６２の能力を下げて価格を抑えることが要求される。その場合は、ホストコンピュータにインストールされるドライバプログラムにより、図９のコントローラが行っていた機能の一部を代わりに実現することが有効である。ドライバ８０にてハーフトーン処理が実現される場合、上記したハーフトーン処理手順をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記憶媒体が、ホストコンピュータ５０内に内蔵される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ及びブラックＫのスクリーン角を、略９０°／４（＝２２．５°）ずつずらす様にしたので、特定の色間でモアレ縞が目立って生成されることが防止される。特に、黒ずんだイエローのトナーを使用する場合は、イエローＹとマゼンタＭで生成されるはだ色の領域において、イエローＹとマゼンタＭとの間のスクリーン角の差を、従来の印刷におけるスクリーン角の差よりも大きくすることで、イエローＹとマゼンタＭとにより生成されるモアレ縞が強調されることを防止することができる。
【００５６】
更に、本発明によれば、各色のスクリーン角を略９０°／４（＝２２．５°）ずつずらす様にし、更に、全ての色のスクリーン角を、０°や９０°から外すことにより、特定の色のスクリーン角が文字や図形の縦線や横線との間で干渉してモアレ縞が目立つのを防止することができる。
【００５７】
更に、本発明によれば、多値ディザ方式を利用することにより、電子写真のエンジンの解像度が低くても、高解像度で多階調表現をすることができ、更に、所望のスクリーン角の設定を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディザ法による濃淡画像の階調再現の２値化手法を説明する図である。
【図２】ディザ法の閾値マトリクスを説明する図である。
【図３】ディザ法を利用して形成される網点の形状変化を示す図である。
【図４】従来の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図５】スクリーン角の形成方法を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図７】第２の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図８】第２の実施の形態例の別の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図９】電子写真システムの構成図である。
【図１０】好ましい実施の形態例における多値ディザ方式の変換テーブルの例を示す図である。
【図１１】多値ディザ方式の別の変換テーブルの例を示す図である。
【図１２】多値ディザ方式の別の変換テーブルの例を示す図である。
【図１３】電子写真システムの別の構成図である。
【図１４】従来のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各スクリーン角の組み合わせを示す図である。
【符号の説明】
１０ 入力データ、階調データ
２０ 変換テーブル、閾値マトリクス
３０ 画像再生データ
５０ ホストコンピュータ
６０ コントローラ
６６ ハーフトーン処理部
７０ エンジン
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタやカラーコピー等の複数の色のトナーを利用して画像を再生するカラー電子写真の画像処理装置及びその方法にかかり、特に、複数の色の網点のずれによるモアレ縞を少なくして高品質の画像を再生することができる画像処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタやカラーコピー等の電子写真装置は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用してカラー画像の再生を行う。特に、カラープリンタのうちレーザビームを利用して感光体ドラム上に潜像を形成し、帯電したトナーにより現像し、現像されたトナーを転写紙に転写するページプリンタは、レーザビームの照射領域をドット内において種々変更することができ、単位面積当たりのドット数が少なくても、より高解像度で且つより高い階調のカラー画像を再現することを可能にする。
【０００３】
この様なカラー電子写真において、濃淡画像の階調再現の２値化手法として、ディザ法（Dither Method ）が広く利用される。このディザ法によれば、入力信号である各色の階調データに対して、階調データと画像再生情報との対応を有するディザマトリクス或いは閾値マトリクス等と称される変換テーブルを参照し、それぞれのドットでの表示の有無（１，０）を決定する。そして、複数の隣接するドットでの表示の有無により網点を生成し、その網点の大きさにより濃淡画像の中間階調を再現する。
【０００４】
一方、電子写真装置において避けられない問題として、各色の網点の位置ずれがある。かかる位置ずれは、産業用の印刷装置を利用しても避けられないが、電子写真装置の場合は、例えば感光体ドラムの回転むら（ジッタ）により主に副走査方向に発生する。このような位置ずれは、明るさの変化あるいは最悪所望の色からずれてしまう色ずれを招く。そこで、かかる色ずれを防止するために、網点のスクリーン角を各色毎に分散させることが行われる。
【０００５】
図１４は、従来の産業用の印刷装置等で広く普及しているシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各スクリーン角の組み合わせを示す図である。図示される通り、従来の方法では、４色のスクリーン角について、イエローＹが０°、シアンＣ（またはマゼンタＭ）が１５°、ブラックＫが４５°、マゼンタＭ（またはシアンＣ）が７５°に設定される。色ずれ防止の為に網点のスクリーン角をずらすと、いわゆるモアレ縞が生成されることが知られている。このモアレ縞の空間周波数を高くして目立たなくする為には、２色間で約３０°スクリーン角がずれていることが最適であることが経験上確認されている。そして、イエローは、他の色に比較して比視感度が低く人間の目にとって目立ちにくいことから、イエロー以外のシアン、マゼンタ、ブラックのスクリーン角をそれぞれ３０°づつずらすことが行われている。
【０００６】
更に、最も目立ちやすいブラックについては、人間が認識しやすい縦横方向の０°、９０°から最も遠い４５°に設定され、残るシアンとマゼンタがそれぞれ１５°、７５°に設定される。そして、イエローは０°に設定される。人間が最も認識しやすい縦横方向にイエローのスクリーン角が形成されるが、イエローが最も目立ちにくいことから、さほどそのスクリーン角が目立つことはない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各スクリーン角の組み合わせは、印刷業界において広く普及しているが、電子写真装置により、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用して再生された画像は、必ずしも上記のスクリーン角の組み合わせが最適ではないことを、本発明者らが見いだした。
【０００８】
例えば、カラー画像において、はだ色、グレー、空の青、そして草の緑の順番で、再生される色の画質に優先度が与えられる。そして最も優先度が高いはだ色は、イエローＹとマゼンタＭの組み合わせにより生成される。上記のスクリーン角の組み合わせにしたがってカラープリンタ等の電子写真装置で再生すると、はだ色の領域に横方向のモアレ縞が目立つことが本発明者等により見いだされた。
【０００９】
この理由は必ずしも明らかではないが、電子写真装置に利用される帯電性が要求されるイエローＹのトナーの透明度が、通常の印刷業界で利用されるイエローのインクよりも悪いことが原因と考えられる。即ち、トナーは、ポリエステル樹脂からなる基剤に、帯電性を与える帯電剤、シリカ等の帯電特性を補助する外添剤及びインクである色剤等から構成される。この電子写真に特有のトナーの帯電剤が黒っぽく、イエローのトナーをくすんだ感じにし、印刷装置でのイエローよりも人間の目に目立つようにしていると考えられる。
【００１０】
上記のくすんだイエローのトナーの利用により、０°または９０°のイエローＹと７５°のマゼンタＭとがわずか１５°しか離れていないため、イエローＹとマゼンタＭとの組み合わせで構成されるはだ色では、イエローとマゼンタの間でモアレ縞が顕著に発生し、画質を低下させる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、トナーを利用するカラー電子写真において、モアレ縞の発生を目立たないようにした電子写真装置の画像処理装置及びその方法、その方法を実施するプログラムを格納した記録媒体を提供することにある。
【００１２】
更に、本発明の目的は、トナーを利用するカラー電子写真において、イエローとマゼンタの合成で再生されるはだ色におけるモアレ縞の発生を目立たないようにした電子写真装置の画像処理装置及びその方法、その方法を実施するプログラムを格納した記録媒体を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為に、本発明の画像処理は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用する電子写真において、各色の網点のスクリーン角を、略９０°／４（＝２２．５°）ずつずらすように画像再生データを生成することを特徴とする。かかるスクリーン角の設定により、イエローとマゼンタ間のスクリーン角が従来の１５°よりも離れるので、それによるモアレ縞を目立たなくすることができる。更に、本発明の画像処理では、人間の目に目立つイエローのスクリーン角を０°、９０°から離れた、例えば、略５°あるいは略１０°に設定し、他の色のスクリーン角をそれぞれ略２２．５°ずつずらすようにする。こうすることにより、人間の目に目立つ縦横方向でのイエローのスクリーン角をなくすことができ、文字や画像の縦横線との干渉を防止することができる。
【００１４】
更に、本発明の画像処理においては、階調データとドットに対する電子写真再生用ビームの複数種類の駆動信号データとの対応を有する変換テーブルを利用した多値ディザ法を採用することにより、単位面積当たり少ないドットで高解像度、多階調表現を可能にすると共に、上記の特殊なスクリーン角の設定を容易にする。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明は、帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理装置において、前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理部を有し、前記ハーフトーン処理部は、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタまたはシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データを生成することを特徴とする。
【００１６】
更に、上記の目的を達成するために、本発明は、帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理方法において、前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理工程を有し、前記ハーフトーン処理工程で、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタ又はシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データが生成されることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明は、上記の処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はその実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
［階調再現の画像処理］
本発明は、濃淡画像の中間階調を再現するディザ法を利用し、それに伴い発生する各色の網点のスクリーン角を、従来と異なる関係に設定する。そこで、ディザ法と網点のスクリーン角について簡単に説明する。
【００２０】
図１は、ディザ法による濃淡画像の階調再現の２値化手法を説明する図である。ホストコンピュータ等の画像作成プログラムにより画像データが生成され、電子写真用の画像処理部に入力データとして供給される。この入力画像データは、例えば各色のドット毎の階調データ１０である。図１中には各ドット内に階調データがそれぞれ記入される。かかる階調データに対して、ディザ法では、各ドットの閾値をある規則により変化させた閾値マトリクスと呼ばれる変換テーブル２０が利用される。より具体的には、各ドットの階調データと閾値マトリックスの閾値とが比較され、階調データが対応するドットの閾値よりも大きければ、描画有りの画像再生データ３０が生成され、小さければ描画なしの画像再生データ３０が生成される。即ち、ドット毎の多階調データ１０が、ドット毎の２値の画像再生データ３０に変換される。
【００２１】
図１に示される閾値マトリクスは、階調データと描画の有無である画像再生情報との対応を有する変換テーブルである。即ち、変換テーブル内の各ドットの閾値は、階調データに対して描画をすべきか否かを示す画像再生情報ということができる。図１に示される閾値マトリクス２０は、４×４のマトリクスであり、その中心部分で低く、周辺部分で高い、いわゆるドット集中型である。
【００２２】
図２は、ディザ法の閾値マトリクスを説明する図である。図２は、図１のドット集中型の閾値マトリクス２０を利用した場合の、階調毎に再生される画像を示す。左上から右方向に、そして左下から右方向に沿って順番に階調が高くなる場合に、それぞれ再現される画像を示す。即ち、４×４の網点セルの中心部から網点が成長することが理解される。ドット集中型の閾値マトリクスは、ドット密度がある程度高くなるとドット分散型よりも優れていることが知られている。
【００２３】
図３は、ディザ法を利用して形成される網点の形状変化を示す図である。図１，２に示したドット集中型の閾値マトリクスからなる変換テーブルを利用することで、ｍ×ｍで構成される網点セル内のドットが、階調度（明るさ）に応じてだんだん太く成長していくことが理解される。この二次元的な密度により濃淡画像の階調が表現される。
【００２４】
図３の真ん中の網点の例（中間部分の網点）に示される通り、この例では、網点の成長する方向が縦方向と横方向に設定される。閾値マトリクスの配置またはマトリクス内の閾値の配置によって、この網点の成長する方向が決定される。この網点の成長する方向が、スクリーン角である。従って、図３の例ではスクリーン角は、０°または９０°である。
【００２５】
図４は、従来の各色のスクリーン角の関係を示す図である。各色ＣＭＹＫの網点の成長方向（０°、１５°、４５°、７５°）が、図１３と同様の角度方向に設定されている。従来の印刷業界では、かかるスクリーン角の関係が最もモアレ縞を目立たなくするものとされていることは、既に説明した通りである。
【００２６】
図５は、スクリーン角の形成方法を示す図である。図５に示される通り、ｍ×ｍのドットからなる網点セル４０を適当にずらして配置することにより、所定のスクリーン角をもつ網点を形成することができる。図５の例では、ｍ×ｍの網点セルが、右に５（図中Ｎ）個移動すると上に１個ずれるように配置されることから、ａ：ｂ＝５：１に配置される。従って、スクリーン角θは、
θ＝tan-1（ｂ／ａ）＝tan-1（１／５）となる。
【００２７】
ここで、網点の１周期に相当する正方閾値マトリクス４２のサイズＮは、
Ｎ＝ＬＭＣ（ａ，ｂ）×（ｂ／ａ＋ａ／ｂ）
となる。但しＬＭＣは最大公倍数を意味する。
【００２８】
上記の網点セル４０の配置は、入力データ１０のドットと閾値マトリクス２０との対応関係をずらすことにより、任意に設定することができる。あるいは、正方閾値マトリクスサイズ分の異なる閾値マトリクスを予め準備しておき、その正方閾値マトリクス４２のサイズ分の閾値マトリクスと入力データとの比較を行うことでも、スクリーン角を設定することができる。
【００２９】
［本発明の各色のスクリーン角］
図６は、本発明の第１の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。本発明では、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ及びブラックＫのスクリーン角を、９０°／４（＝２２．５°）間隔に配置する。その結果、全色のスクリーン間でなす角度が２２．５°ずつずれるので、特定の色間でのモアレ縞が強調されることはない。特に、画質向上の為に最優先されるはだ色について、イエローとマゼンタとの間が２２．５°スクリーン角がずれているので、それにより形成されるモアレ模様が従来例ほど強調されることはない。
【００３０】
図６に示した第１の実施の形態例では、従来の印刷業界でのスクリーン角を一部踏襲して、ブラックＫを４５°に、イエローＹを０°にし、それ以外のマゼンタＭとシアンＣを、それぞれ２２．５°、６７．５°に設定した。マゼンタＭとシアンＣは、２２．５°、６７．５°のうちいずれの角度に設定されても良い。かかるスクリーン角に設定することにより、はだ色を構成するイエローＹとマゼンタＭとの間は、２２．５°ずれるので、従来のスクリーン角の関係よりもモアレ縞が目立たなくなる。
【００３１】
図６に示した各色のスクリーン角は、前述した閾値マトリクスの配置により設定される。その場合、閾値マトリクスの設定により必ずしも図６に示された角度に設定できない場合がある。但し、本発明者の実験によれば、図６で設定した角度から±５°程度のずれの範囲であれば、本発明の目的であるモアレ縞を目立たなくするという作用効果を同等に得ることができることが判明している。従って、図６に示した各色のスクリーン角は、その角度あるいはそれから±５°程度ずれた範囲内であっても、本発明の技術的範囲に属するということができる。
【００３２】
また、第１の実施の形態例では、各色のスクリーン線数が全て同一であることを前提にしている。即ち、単位インチ毎に含まれる網点の数がスクリーン線数であるが、このスクリーン線数が同じであることは、網点セルのサイズが同じであることを意味し、それを前提とするとき、各色のスクリーン角を２２．５°ずつずらすことで各色間でのモアレ縞を目立たなくすることができる。
【００３３】
図７は、第２の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。この実施の形態例では、人間の目に最も目立つと言われる縦横方向の０°、９０°の方向から、各色のスクリーン角を外している。即ち、イエローＹを５°とし、イエローＹによるスクリーン角方向の線が目立つのを防止する。そして、それに伴い、マゼンタＭを２７．５°、ブラックＫを５０°、シアンＣを７２．５°に設定する。最も目立つブラックＫを、人間の目に最も目立ちにくい４５°に近い角度に配置し、それ以外のマゼンタＭとシアンＣをそれから２２．５°ずれた角度に配置した。従って、マゼンタＭとシアンＣとは、２７．５°と７２．５°のいずれの角度に配置してもよい。
【００３４】
この場合も、各色のスクリーン角は、閾値マトリクスの配置の制限から、上記設定角から±５°程度ずれた範囲内であってもよい。但し、その場合、イエローＹが０°または９０°にならないようにする。
【００３５】
本実施の形態例によれば、イエロー単色のスクリーン角が、０°や９０°になっていないので、文字や図形で大切な縦線や横線がイエローのスクリーン角と干渉することがなく、それらの縦線や横線がとぎれとぎれになるのを防止することができる。トナーに帯電性を要求する電子写真では、イエローの黒っぽさが目立つので、たとえイエローであっても０°や９０°に近い角度にある時は、それのスクリーン角方向の線と文字や図形の縦線と横線との間でビートによる干渉が目立ち、とぎれとぎれになることがある。本実施の形態例によれば、これを防止することができる。
【００３６】
図８は、第２の実施の形態例の別の各色のスクリーン角の関係を示す図である。この例も、人間の目に最も目立つと言われる縦横方向の０°、９０°の方向から、各色のスクリーン角を外している。即ち、イエローＹを１０°とし、ブラックＫを３２．５°、マゼンタＭを５５°、シアンＣを７７．５°に設定する。ブラックＫとマゼンタＭとは、３２．５°と５５°のいずれでも良い。
【００３７】
この例の場合は、図７の例に比較して、イエローＹのスクリーン角が１０°に設定され、０°または９０°から十分離れている。従って、文字や図形の縦線や横線との干渉も少なくなり、それに伴い干渉縞が目立たなくなる。この例においては、ブラックＫは、３２．５°または５５°のいずれでも良い。本来４５°に設定することで、そのスクリーン線をより目立たなくしているが、イエローＹを１０°近傍に設定したことで、４５°近傍のスクリーン角を配置することができなくなったからである。この場合も、各色のスクリーン角は、上記の設定角から±５°程度ずれた範囲内であっても、モアレ縞が目立たないことを、目視実験で確認した。
【００３８】
［電子写真システム］
図９は、本発明に好適な電子写真システムの構成図である。この例では、ホストコンピュータ５０において、ＲＧＢそれぞれの階調データ（各８ビットで合計２４ビット）からなる画像データ５６が生成され、ページプリンタなどの電子写真装置６０に与えられる。ページプリンタなどの電子写真装置６０は、供給された画像データ５６をもとにカラー画像を再現する。電子写真装置６０内には、画像処理を行ってエンジンにレーザの駆動データ６９を供給するコントローラ６２と、その駆動データ６９に従って画像の再生を行うエンジン７０とを有する。
【００３９】
ホストコンピュータ５０において、ワードプロセッサや図形ツールなどのアプリケーションプログラム５２により、文字データ、図形データ及びビットマップデータ等が生成される。これらのアプリケーションプログラム５２により生成されたそれぞれのデータは、ホストコンピュータ５０内にインストールされている電子写真装置用のドライバ５４により、ラスタライズされ、画素またはドット毎のＲＧＢ各色の階調データからなる画像データ５６に変換される。
【００４０】
電子写真装置６０内にも、図示しないマイクロプロセッサが内蔵され、そのマイクロプロセッサとインストールされている制御プログラムにより、色変換部６４、ハーフトーン処理部６６及びパルス幅変調部６８等を含むコントローラ６２が構成される。また、エンジン７０は、例えばレーザドライバ７２が、駆動データ６９に基づいて、画像描画用のレーザダイオード７４を駆動する。エンジン７０には、感光ドラムや転写ベルト等とその駆動部が含まれるが、図９では省略されている。
【００４１】
コントローラ６２内の色変換部６４は、供給された各ドット毎のＲＧＢの階調データ５６を、ＣＭＹＫの階調データ１０に変換する。ＣＭＹＫの階調データ１０は各色８ビットずつの階調データであり、最大で２５６階調を有する。尚、色変換部６４は、ドット毎のＲＧＢ階調データ５６から、ＣＭＹＫ各色のプレーンのドット毎の階調データ１０に変換する。従って、ハーフトーン処理部６６には、各色のプレーン毎に、ドットに対応した階調データ１０（図１中の入力データ１０参照）が供給される。
【００４２】
ハーフトーン処理部６６は、ドット毎の階調データ１０に対して、予め作成された階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、各ドットに対する画像再生データ３０を生成する。このハーフトーン処理部６６は、図１にて説明したディザ法を利用して、ハーフトーンを表現する画像再生データ３０を生成する。例えば、図１に示した閾値マトリクス２０からなる変換テーブルを使用することで、各ドット毎に２値の画像再生データ３０を生成することができる。そして、図５で説明した通り、変換テーブルである閾値マトリクス２０の配置の設定により、各色のスクリーン角を、図６，７，８で示した関係に設定することができる。２値の画像再生データ３０が生成される場合は、パルス変調部６８で、ドット毎にレーザ駆動パルス有りとなしからなる駆動データ６９が生成される。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態例では、ハーフトーン処理部６６は、多値ディザ法を利用することで、例えばカラープリンタ等の６００ｄｐｉ程度の少ないドット密度において、解像度が高くより多くの階調を再現させることができる。また、多値ディザ法を利用することにより、変換テーブルの配置により設定されるスクリーン角を、より細かい角度に設定することを容易にする。
【００４４】
図１０は、好ましい実施の形態例における多値ディザ方式の変換テーブルの例を示す図である。図１に示した２値のディザ方式では、ドット毎の階調データをもつ入力データ１０を閾値マトリクス２０と比較し、ドット毎に描画するか否かの画像再生データ３０を生成する。それに対して、図１０に示した多値ディザ方式では、ドット毎の階調データをもつ入力データ１０に対し、例えばドットＰ00は、パターンマトリクス２１の対応するドットのパターン番号を参照し、階調とレーザ駆動のパルス幅との対応関係を示すガンマテーブル２２からそのパターン番号に対応するテーブルを参照し、ドットＰ00の階調データに対応するパルス幅データに変換する。従って、パターンマトリクス２１とガンマテーブル２２とで、階調データと画像再生情報の対応を有する変換テーブルを構成する。
【００４５】
レーザビームを各ドットに照射する場合、ドット内にレーザビームを照射するしないの２値の画像再生データだけでなく、ドット内のどの範囲にレーザビームを照射するかの多値の画像再生データを利用することで、より多階調の濃淡画像を再生することができる。多値ディザ方式では、かかる機能を利用して、ドット毎の画像再生データ３０としてレーザビームのパルス幅データが、ハーフトーン処理部により生成される。
【００４６】
ページプリンタなどの電子写真装置は、レーザビームを紙送り方向とは垂直の方向（主走査方向）に走査しながら、ビームを照射するしないにより、ドット内の走査方向の一部分の領域にビームを照射するように制御することができる。従って、例えば２５６種類のレーザ駆動パルスを利用することで、ドット内の走査方向において、２５６種類の潜像を形成することができる。
【００４７】
パターンマトリクス２１には、８種類のパターンが図示される様に配置される。更に、ガンマテーブル２２には、２５６階調に対して２５６種類のパルス幅が対応づけられている。しかも、８種類のパターンそれぞれにおいて、階調とパルス幅の対応づけが異なる。図１０の例では、ガンマテーブル２２のパターン１と２については、階調の０〜６３に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられ、階調の６４〜２５５に対しては、全てパルス幅の２５５（ドット内全てにビームを照射する）が対応付けられている。従って、パターン１と２は、比較的低い階調データでも成長されるドットとなる。また、図１０の例では、ガンマテーブル２２のパターン３と４については、階調の０〜６３に対して、パルス幅の０が対応付けられ、階調の６４〜１２７に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられ、それより高い階調の１２８〜２５５に対して、パルス幅の２５５が対応付けられる。従って、このパターン３，４は、パターン１，２の次に高い階調に対して成長する網点内のドットに対応する。
【００４８】
同様に、ガンマテーブル２２のパターン５，６については、階調の０〜１２７に対して、パルス幅の０が対応付けられ、階調の１２８〜１９１に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられ、それより高い階調の１９２〜２５５に対して、パルス幅の２５５が対応付けられる。更に、ガンマテーブル２２のパターン７，８については、階調の０〜１９１に対して、パルス幅の０が対応付けられ、階調の１９２〜２５５に対して、パルス幅の０〜２５５が対応付けられる。従って、パターン５，６は更に階調の増加に対して遅く成長するドットに対応し、パターン７，８は最も遅く成長するドットに対応する。
【００４９】
上記のガンマテーブル２２は、例えば各色毎に予め作成される。図１０に示したパターンマトリクス２１とガンマテーブル２２の例では、例えばスクリーン角が４５°を形成することが理解される。即ち、パターンマトリクス２１におけるパターン１，２，３，４のドットが低い階調に対しても成長するので、その成長ドットの方向は４５°となる。ガンマテーブル２２をそのままにして、パターンマトリクステーブル２１の配置、あるいは図５に示したような入力データとのドットの対応を変更することで、任意のスクリーン角を設定することが可能である。従って、ガンマテーブル２２を各色別に作成せずに、パターンマトリクス２１を各色別に作成することでも、各色毎のスクリーン角を設定することができる。
【００５０】
多値ディザ方式は、１インチあたりのドット数が例えば６００ｄｐｉなど、印刷用の機械より少ないページプリンタの様な電子写真装置において、網点セルのサイズを小さくして解像度を上げ、且つ網点セル内での階調度も上げることを可能にする。そして、かかる多値ディザ方式によれば、スクリーン角の設定を２値のディザ法に比較して、少ないハードウエア資源でより細かく行うことが可能になる。従って、本発明の全ての色のスクリーン角を９０°／４ずつずらす場合に、かかる多値ディザ方式を採用することが特に有効である。
【００５１】
図１１及び図１２は、多値ディザ方式の別の変換テーブルの例を示す図である。この例の変換テーブルを利用することにより、２２．５°のスクリーン角を形成することができる。
【００５２】
本例の変換テーブルは、図１１に示したパターンマトリクス２３と図１２に示したガンマテーブル２４とからなる。パターンマトリクス２３には８種類のパターンが図示されるように配置される。図１２のガンマテーブル２４のパターン１には、階調の０〜３に対してパルス幅の０〜２５５が対応付けられている。以下同様に、パルス幅の０〜２５５が、パターン２は階調の４〜３９に、パターン３は階調の４０〜７５に、パターン４は階調の７６〜１１１に、パターン５は階調の１１２〜１４７に、パターン６は階調の１４８〜１８３に、パターン７は階調の１８４〜２１９に、パターン８は階調の２２０〜２５５に、それぞれ対応付けられている。従って、パターン１の位置が、最も低濃度でドットが発生し、網点ドット成長の中心となる。図１１のパターンマトリクス２３に示されるように、このパターン１が２１．８°つまり、２２．５°±５°の範囲の方向に並び、略２２．５°のスクリーン角が形成される。さらに、パターンマトリクス２３の行と列を入れ替えれば略６７．５°のスクリーン用のパターンマトリクスとすることができる。
【００５３】
図１３は、電子写真システムの別の構成図である。このシステム構成例は、図９に示したシステム構成例の変形例である。図１３のシステムでは、ホストコンピュータ５０にインストールされているドライバ８０が、ラスタライズ機能５４、色変換機能６４及びハーフトーン処理機能６６とを有する。これらの各機能５４，６４，６６は、図９に示した同じ引用番号の機能と同じである。そして、ハーフトーン処理機能により生成された各色毎の画像再生データ（パルス幅データ）３０が、ページプリンタなどの電子写真装置６０内のコントローラ６２のパルス幅変調部６８に供給され、所望の駆動データ６９に変換され、エンジン７０に与えられる。
【００５４】
図１３のシステム例では、ホストコンピュータ側にインストールされるドライバ８０により、色変換処理とハーフトーン処理とが行われる。図９の例では、電子写真装置内のコントローラで行っていたが、図１３の例ではホストコンピュータ５０側で行う。電子写真装置６０の低価格化が要求される場合は、コントローラ６２の能力を下げて価格を抑えることが要求される。その場合は、ホストコンピュータにインストールされるドライバプログラムにより、図９のコントローラが行っていた機能の一部を代わりに実現することが有効である。ドライバ８０にてハーフトーン処理が実現される場合、上記したハーフトーン処理手順をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記憶媒体が、ホストコンピュータ５０内に内蔵される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ及びブラックＫのスクリーン角を、略９０°／４（＝２２．５°）ずつずらす様にしたので、特定の色間でモアレ縞が目立って生成されることが防止される。特に、黒ずんだイエローのトナーを使用する場合は、イエローＹとマゼンタＭで生成されるはだ色の領域において、イエローＹとマゼンタＭとの間のスクリーン角の差を、従来の印刷におけるスクリーン角の差よりも大きくすることで、イエローＹとマゼンタＭとにより生成されるモアレ縞が強調されることを防止することができる。
【００５６】
更に、本発明によれば、各色のスクリーン角を略９０°／４（＝２２．５°）ずつずらす様にし、更に、全ての色のスクリーン角を、０°や９０°から外すことにより、特定の色のスクリーン角が文字や図形の縦線や横線との間で干渉してモアレ縞が目立つのを防止することができる。
【００５７】
更に、本発明によれば、多値ディザ方式を利用することにより、電子写真のエンジンの解像度が低くても、高解像度で多階調表現をすることができ、更に、所望のスクリーン角の設定を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディザ法による濃淡画像の階調再現の２値化手法を説明する図である。
【図２】ディザ法の閾値マトリクスを説明する図である。
【図３】ディザ法を利用して形成される網点の形状変化を示す図である。
【図４】従来の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図５】スクリーン角の形成方法を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図７】第２の実施の形態例の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図８】第２の実施の形態例の別の各色のスクリーン角の関係を示す図である。
【図９】電子写真システムの構成図である。
【図１０】好ましい実施の形態例における多値ディザ方式の変換テーブルの例を示す図である。
【図１１】多値ディザ方式の別の変換テーブルの例を示す図である。
【図１２】多値ディザ方式の別の変換テーブルの例を示す図である。
【図１３】電子写真システムの別の構成図である。
【図１４】従来のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各スクリーン角の組み合わせを示す図である。
【符号の説明】
１０ 入力データ、階調データ
２０ 変換テーブル、閾値マトリクス
３０ 画像再生データ
５０ ホストコンピュータ
６０ コントローラ
６６ ハーフトーン処理部
７０ エンジン
Claims (9)
- 帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理装置において、
前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理部を有し、
前記ハーフトーン処理部は、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタまたはシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データを生成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項１において、前記スクリーン角は、前記イエローが略０°、前記マゼンタまたはシアンが略２２．５°、前記ブラックが略４５°、前記シアンまたはマゼンタが略６７．５°であることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１において、前記各色の網点のスクリーン角のいずれもが、少なくとも０°または９０°近傍に設定されていないことを特徴とする画像処理装置。
- 請求項３において、前記スクリーン角は、前記イエローが略５°、前記マゼンタまたはシアンが略２７．５°、前記ブラックが略５０°、前記シアンまたはマゼンタが略７２．５°であることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項３において、前記スクリーン角は、前記イエローが略１０°、前記ブラックまたはマゼンタが略３２．５°、前記マゼンタまたはブラックが略５５°、前記シアンが略７７．５°であることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記各色のスクリーン角は、それぞれ設定角から±５°の範囲内にあることを特徴とする画像処理装置。
- 請求項１または３において、前記変換テーブルは、前記階調データと前記ドットに対する電子写真再生用ビームの複数種類の駆動信号データとの対応を有し、前記ハーフトーン処理部は、前記画像再生データとして前記駆動信号データを生成することを特徴とする画像処理装置。
- 帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理方法において、
前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理工程を有し、
前記ハーフトーン処理工程で、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタまたはシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データが生成されることを特徴とする画像処理方法。 - 帯電剤を含むシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを利用し、複数のドットから形成される網点により前記各色の階調を表現して画像を再生するカラー電子写真の画像処理手順を、コンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体において、
前記画像処理手順は、前記各色の階調データを供給され、前記ドットに対応して予め作成され少なくとも前記階調データと画像再生情報との対応を有する変換テーブルを参照して、前記階調データに基づき前記ドットに対する画像再生データを前記各色毎に生成するハーフトーン処理手順を有し、
前記ハーフトーン処理手順で、前記イエロー、シアンまたはマゼンタ、ブラック、マゼンタまたはシアンの網点のスクリーン角を順に、略９０°／４（＝２２．５°）間隔でずらして配置するよう前記画像再生データが生成されることを特徴とする画像処理プログラムを記録した記録媒体。
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