JP3861512B2

JP3861512B2 - 電子写真用の画像処理装置

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Publication number: JP3861512B2
Application number: JP13921399A
Authority: JP
Inventors: 徹藤田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP2000333007A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビームの照射により画素領域に画像を形成する電子写真用の画像処理装置に関し、特に誤差拡散法により中間階調を表現する場合における画質の低下を防止することができる画像処理装置、画像処理方法、及びそれをコンピュータに実行させるプログラム記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームなどのビームを利用した電子写真装置は、高速かつ低雑音なプリンタ、複写機として広く普及している。かかる電子写真装置の典型的な画像形成方式は、ディザ法や多値ディザ法を利用するスクリーン処理を含む。このスクリーン処理は、画素毎の階調データを、その階調に対応する面積の網点を形成する画像形成データに変換する処理を含む。そして、その画像形成データに従って、感光体ドラムにレーザービームを照射するか、照射しないかを行い、網点で構成される画像を、感光体ドラム表面に潜像として形成する。
【０００３】
特に、多値ディザ法を利用するスクリーン処理によれば、単に画素領域にドットを形成または形成しないの二値ではなく、画素内に形成するドットの面積を多値にして、画素内のレーザービームの照射領域を制御することができる。かかる方法によれば、網点のピッチの逆数であるスクリーン線数を増やしつつ、中間階調の階調数を多くすることができ、高解像度で高階調の画像を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、網点を利用するスクリーン処理の場合は、平面上に網点が周期的に形成されるので、第１に、形成される画像に粒状感が残りざらつき感のある画質になり、第２に、網点の間に形成されるべき線などが欠ける問題を解決することができない。従って、電子写真装置の画像処理方式としてスクリーン処理を利用する限り、将来のさらに高い画質の要求に応えることができなくなる。
【０００５】
一方、中間階調を表現する画像処理方式として、誤差拡散法がある。誤差拡散方式は、インクジェットタイプのプリンタなどで広く利用されている。この誤差拡散方式では、画素毎の階調データを閾値と比較し、画素にドットを形成するかしないかの２値データに変換し、そのときの階調データと閾値との差（誤差）を周辺の画素に分配し、二値化に伴って発生する誤差を修正する。従って、誤差拡散方式は、スクリーン方式の様な網点の周期性の問題がなく、ざらつき感や線の欠けといった画質の問題をクリアーできる。
【０００６】
ところが、誤差拡散方式をビームにより画像を形成する電子写真方式に適用すると、隣接するドットがつながってしまい粒状感が解消されず、依然としてざらつき感のある画質になってしまうことが、本発明者らによって見いだされた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ざらつき感の少ない画質の画像を形成することができる電子写真用の画像処理装置、画像処理方法及びその方法を実施するプログラム記録媒体を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、電子写真の画像処理装置に誤差拡散方式を採用し、ざらつき感の少ない画質を形成することができる画像処理装置、画像処理方法及びその方法を実施するプログラム記録媒体を提供することにある。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明では、画素領域にビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理装置において、画素毎の階調データを供給され、処理対象の画素の前記階調データとしきい値の差である誤差を周囲の画素にどのように分配するかを示す重み付けを規定する所定の誤差拡散マトリクスを利用した誤差拡散法により、各画素内にどの程度の割合でドットを形成するかを示すドット面積の情報を有する画像形成データを生成する誤差拡散処理部と、前記画像形成データを、前記誤差拡散マトリクスの重み付けに応じて補正する画像形成データ補正部と、を有し、前記誤差拡散マトリクスの重み付けは、前記周囲の画素のうち、第１の位置の画素が第１の重み付けで、前記第１の位置と異なる第２の位置の画素が前記第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けであって、前記画像形成データ補正部は、前記第１の位置にドットが存在する場合よりも前記第２の位置にドットが存在する場合のほうが、前記処理対象の画素の前記ドット面積をより減らすように前記画像形成データを補正することを特徴とする。
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様は、画素領域にビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理方法において、画素毎の階調データを供給され、処理対象の画素の前記階調データとしきい値との差である誤差を周囲の画素にどのように分配するかを示す重み付けを規定する所定の誤差拡散マトリクスを利用した誤差拡散法により、各画素内にどの程度の割合でドットを形成するかを示すドット面積の情報を有する画像形成データを生成する誤差拡散処理工程と、前記画像形成データを、前記誤差拡散マトリクスの重み付けに応じて補正する画像形成データ補正工程と、を有し、前記誤差拡散マトリクスの重み付けは、前記周囲の画素のうち、第１の位置の画素が第１の重み付けで、前記第１の位置と異なる第２の位置の画素が前記第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けであって、前記画像形成データ補正工程は、前記第１の位置にドットが存在する場合よりも前記第２の位置にドットが存在する場合のほうが、前記処理対象の画素の前記ドット面積をより減らすように前記画像形成データを補正することを特徴とする。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明は、上記の発明の画像処理方法、又はその方法をコンピュータに実行させるプログラム記録媒体である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
図１は、本実施の形態例における電子写真装置の全体構成図である。図１において、電子写真装置６０は、ホストコンピュータ５０に接続され、ホストコンピュータ５０から例えばＲＧＢの階調データからなる画像データＳ５４を供給される。ホストコンピュータ５０は、文字データ、図形データ、ビットマップデータ等を生成する例えばワードプロセッサや描画ツールなどのコンピュータ・プログラム５２と、それらのデータをラスタライズし電子写真装置６０に適した画像データＳ５４を生成するプリンタドライバ５４とがインストールされている。
【００１９】
電子写真装置６０は、供給された画像データＳ５４に対して画像処理を行うコントローラ６２と、コントローラ６２により生成された駆動信号Ｓ７０に従ってレーザーダイオードを駆動して印刷を行う印刷エンジン８０とを有する。コントローラ６２は、図１の例では、ＲＧＢの階調データＳ５４を印刷エンジン８０の着色剤（具体的にはトナー）の色空間のＣＭＹＫの階調データＳ６４に変換する色変換部６４と、その画素毎の階調データＳ６４から、画像形成データＳ６８を生成するハーフトーン処理部６５と、その画像形成データＳ６８からレーザー駆動パルス信号Ｓ７０を生成するパルス幅変調部７０とを有する。ここで、画像形成データＳ６８は、後述する通り、駆動パルス信号Ｓ７０のパルス幅データである。
【００２０】
本実施の形態例におけるハーフトーン処理部６５は、ＣＭＹＫそれぞれの画素毎の階調データＳ６４から誤差拡散処理を行って、各画素の画像形成データＳ６４を形成する誤差拡散処理部６６と、その画像形成データＳ６４に対して、所定のアルゴリズムによって補正を加える画像形成データ補正部６８と、それぞれの間のバッファメモリ６７，６９とを有する。
【００２１】
誤差拡散処理部６６は、所定の誤差拡散マトリクスに規定された重み付け値に従って誤差拡散処理を行い、例えば、各画素内にドットを形成するかしないかの情報を有する画像形成データＳ６４を生成する。或いは、誤差拡散処理部６６は、各画素内にどの程度の割合（面積）でドットを形成するかの情報を有する画像形成データＳ６４を生成する。
【００２２】
画像形成データ補正部６８は、ドット間の不必要な合体を防止する為に、所定のアルゴリズムによってその画像形成データＳ６４を補正する。このアルゴリズムについては、後に詳述する。
【００２３】
印刷エンジン８０は、レーザーダイオード１及びそれにより生成されるレーザービームが照射されて、潜像が形成される感光体ドラム３を有する。
【００２４】
図２は、印刷エンジン８０のより詳細な構成図である。印刷エンジン８０は、レーザダイオード１と、感光体ドラム３と、転写ドラム９とを有する。印刷エンジン８０の外部に設けられたパルス幅変調部７０は、画像形成データであるレーザー駆動パルス幅データＳ６８をパルス幅変調して駆動パルス信号Ｓ７０を生成し、レーザーダイオード１に与える。
【００２５】
レーザーダイオード１から照射されるレーザービームＬＢは、ポリゴンミラー２により所定方向に反射され、帯電器５により所定の極性に均一に帯電された感光体ドラム３に照射される。このレーザービームＬＢによる露光により、表面の電位が変化し感光体ドラム３には画像に対応する潜像が表面電位により形成される。そして、ＣＭＹＫのトナー供給部４からのトナーが所定の電位を有する潜像部分に付着し、転写ドラム９にその顕像が形成される。その後、給紙トレー１１から転送され転写ドラム９の外周上に保持された印刷用紙に、転写部１０にてその顕像が転写される。カラー画像を形成する場合は、転写ドラム９の外周部に保持された印刷用紙上にＣＭＹＫそれぞれの顕像が重ねて転写され、紙送り機構１２により印刷された用紙１３が出力される。
【００２６】
感光体ドラム３には、更に、ドラム表面のトナーを除去するクリーニング部７、ドラム表面の電位を取り除く除電部６、及びドラム表面に形成された潜像の濃度を検出するパッチセンサ８が設けられる。
【００２７】
図３は、感光体ドラムに形成される潜像を説明するための図である。感光体ドラム３の表面構造は、内側に感光層１５、その外側にＣＴＬ（Charge Transport Layer）層１６を有する。そして、ＣＴＬ層１６の表面が帯電器５により、一様にマイナスに帯電された状態で、レーザービームＬＢが照射されると、感光層１５が露光されることによりプラスの電荷が発生し、表面のマイナス電子と結合し、照射領域の電位が中和される。この中和領域とマイナス電位の領域により潜像が形成される。
【００２８】
図４は、ビームにより露光された場合の表面電位分布の例を示す図である。図４の横軸は感光体ドラム表面位置、縦軸は表面電位である。図３の潜像が形成される原理から理解される通り、レーザービームの照射により感光体ドラム３の表面の電位分布が変化して、潜像が形成される。その場合、スポット形状のレーザービームが照射された場合、それにより形成される表面電位の分布は、図４に示される通り、例えば両側に裾野を有する正規分布の如き形状をなす。
【００２９】
そして、例えば表面電位Ｖ１に達しない領域では、着色剤であるトナーが付着せず、表面電位Ｖ２を超える領域では、トナーが完全に付着する。この表面電位Ｖ１とＶ２との間のいずれかの電位以上で、トナーが付着すると考えられる。トナーが付着する電位がＶ１であれば、トナーの付着により形成されるドットの径はＬ１と比較的長く、Ｖ２であれば、ドットの径はＬ２と比較的短くなる。いずれにしても、ドットの形状は、表面電位の分布の形状に影響される。
【００３０】
図５は、２つのビームスポットによる表面電位の干渉を示す図である。図５においても、横軸が感光体ドラム表面の位置、縦軸が表面電位を示す。ビームスポットが隣接領域に照射された場合、ドラム表面の表面電位の分布はＢ１，Ｂ２の如くなる。それぞれの表面電位分布は裾野を有し、両領域間の部分での表面電位は、破線Ｂ３に示したように高くなる。
【００３１】
その結果、単独でビームスポットを照射した場合のドット径Ｌ１，Ｌ２に対して、隣接する位置にビームスポットを照射した場合は、両ドットが結合してドット径Ｌ３と大きくなる。
【００３２】
図６は、結合したドットの例を示す図である。この図には、隣接する画素ＰＸにそれぞれビームスポットが照射された場合の結合したドットＤ３を示す。図５に示した通り、いずれか一方の画素ＰＸにビームスポットが照射される場合は、その画素領域に対応したドットＤ１，Ｄ２が形成されるが、隣接する画素ＰＸにビームスポットが照射されると、その表面電位が干渉して、ドットＤ１，Ｄ２が結合したより大きなドットＤ３が形成される。このようなドットの結合は、予定していたドット面積を増加する結果となるばかりでなく、例えば、階調が低い領域の場合に、比較的大きなドットが存在する画像になり、粒状感が悪くざらついた画質になってしまう。
【００３３】
即ち、誤差拡散法によるハーフトーン処理方式によれば、スクリーン方式に比較して周期的に形成される大面積の網点がないので、粒状感をなくし画質を向上させることができると予想される。しかし、上記の如き感光体ドラムの表面電位の干渉に伴う結合ドットが存在すると、期待した通りの画質の向上は望めない。従って、階調が高い領域でのドットの結合は問題ないが、比較的階調が低い領域では、ドットの結合は望ましくない。ドットが結合する現象をなくさないと、誤差拡散法により画素内のドットを分散させてざらつき感のない画質を得ようとする目的は達成することができないのである。
【００３４】
次に、好ましくないドットの結合について説明する。比較的階調が低い領域でのドットの結合は、ざらついた画質になるので、できるだけ避ける必要がある。その場合、斜め方向の画素のドット間の結合は、結合した結果より大きなドットになる場合があるので、できるだけ避けることが好ましい。
【００３５】
また、感光体ドラム表面にレーザービームオン・オフしながら走査する電子写真の場合は、ビームの走査方向に表面電位分布が広がる傾向にあり、ビームの走査方向（主走査方向、印刷紙面左右方向）のドット同志が結合しやすい傾向がある。それに比較して、ビームの走査方向とは垂直の副走査方向（紙送り方向、印刷紙面の上下方向）の表面電位分布の広がりはそれほど大きくなく、上下方向にあるドット同志の結合は比較的起きにくい。
【００３６】
図７は、主走査方向のドット間の結合を説明する図である。図７（Ａ）は、走査ビームによる感光体ドラム表面の表面電位の（等電位線による）分布を示す。主走査方向（横方向）に走査されるため、矩形の画素領域内でビームがオンして実質的にビームスポットがそこだけに照射されても、それにより形成される表面電位の分布は、図示される通り主走査方向により広がった形状になる。即ち、表面電位の広がりは、主走査方向の広がりＬＨのほうが、副走査方向の広がりＬＶよりも大きくなりがちである。
【００３７】
従って、左右方向にドットが位置する場合は、ドット間の結合が生じやすくなる。図７（Ｂ―１）は、その主走査方向のドット間の結合を示すが、横方向に表面電位が広がるので、隣接するドット間で結合が生じやすい。その結果、結合したドット（図中破線）の長さＬ１０は、２つの画素の長さよりも長くなり、ざらつき感が生じ画質の低下を招く。
【００３８】
そこで、図７（Ｂ−２）に示すように、周囲にドットが存在する場合は、その画素でのビーム照射領域をＬ１１の如く画素全体の領域よりも少なく補正することにより、左右方向のドットの結合を防止することができる。
【００３９】
例えば、画素ＰＸ０に対して、その周囲の８近傍の画素におけるドットの存在をチェックして、左右方向にドットが存在する場合は、その画素ＰＸ０でのビーム照射領域を狭くするように、レーザー駆動パルス幅を示す画像形成データを減じるようにする。その場合、画素ＰＸ０のドットの存在により、画素ＰＸ１でのレーザー駆動パルス幅を示す画像形成データも減じるようにしても良い。
【００４０】
このように、処理中の画素を取り囲む周囲の画素のうち、主走査方向、即ち左右方向にドットが存在する場合は、処理中の画素のレーザー駆動パルス幅を狭くするように補正することが好ましい。
【００４１】
図８は、斜め方向及び副走査方向のドット間の結合を示す図である。図８（Ａ）は、主走査方向に対する斜め方向のドット間の結合を示す。画素ＰＸ０とその斜め下の画素ＰＸ６にドットが存在する場合、それらのドット間で結合すると、図８（Ａ−１）に示す通り、結合したドットの長さＬ１２は、非常に長くなる。即ち、斜め方向に位置するドット間で結合が発生すると、それにより形成される結合ドットの長さは、左右方向の結合ドットなどに比較すると非常に長くなる。
【００４２】
従って、斜め方向のドットの結合はできるだけ避けることが好ましい。そこで、本実施の形態例では、図８（Ａ−２）に示す通り、画素ＰＸ０に対して、斜め方向の画素ＰＸ６内にドットが存在する場合は、画素ＰＸ０のレーザー駆動パルス幅を、Ｌ１３と画素の大きさよりも短くするように補正する。同様に、画素ＰＸ６を処理する場合に、その斜め上方向の画素ＰＸ０にドットが存在するので、画素ＰＸ６でのレーザー駆動パルス幅を狭くするように補正しても良い。
【００４３】
図８（Ｂ）は、副走査方向のドット間の結合を示す。ビームの走査方向と垂直の副走査方向にドットが隣接する場合は、それぞれの画素での表面電位の分布の上下方向への広がりは、前述の通り左右方向に比較するとそれほど大きくない。それに加えて、上下方向の画素では、レーザービームの照射時間に走査方向１行分の時間間隔が存在する。従って、そのことも上下方向の分布の広がりがそれほどないことの理由になっていると思われる。
【００４４】
従って、上下方向に位置するドットどうしは、左右方向に比較して結合しにくい。そこで、本実施の形態例では、画素ＰＸ０のレーザー駆動パルス幅は、画素の大きさより小さくするような補正はしない。むしろ、必要に応じてパルス幅を大きくする補正を行ってもよい場合がある。
【００４５】
図９は、レーザー駆動パルス幅データである、画像形成データの補正例を示す図表である。図１に示した通り、誤差拡散処理部６６で形成された画像形成データＳ６４は、画像形成データ補正部６８にて補正される。図９は、その補正のアルゴリズムの一例を示す。
【００４６】
この補正アルゴリズムは、第１に、処理対象の画素の周囲に存在するドットの情報、特にその位置に応じて、レーザー駆動パルス幅である画像形成データを増減する。特に、斜め方向の位置にドットが存在する時は、比較的減少率を高くし、左右方向（主走査方向）の位置にドットが存在する時は、その次に減少率を高くし、上下方向（副走査方向）の位置にドットが存在する時は、比較的減少率を少なくする。
【００４７】
この理由は、上記した如く、斜め方向のドット間の結合はざらつき感を増し、画質の低下を招くからである。また、左右方向のドット間は結合しやすいからである。
【００４８】
第２に、処理対象の画素の周囲に存在するドットの数が少ないほど、レーザー駆動パルス幅を減少方向に補正する。また、処理対象の画素の周囲に存在するドットの数が多いほど、その減少率を弱め、場合によっては増加するように補正する。
【００４９】
この理由は、周囲のドットの数が少ない場合は、その領域の階調が低いことを意味し、階調が低い領域でのドットの結合は、ざらつき感がより強調された画像になるからである。従って、周囲のドットの数が多い場合は、そもそも階調が高く、ドットが結合しても何らざらつき感を増大させることはない。
【００５０】
第３に、階調が低い領域の場合は、処理対象の画素の周囲に存在するドットの数が、１個よりも２個のほうが、レーザー駆動パルス幅をより強く減少させる。或いは、１個よりも２個のほうが、より弱く増大させる。理由は、結合するドット数が多くなると、結合ドットの大きさが大きくなり、よりざらつき感悪くなるからである。
【００５１】
そこで、図９に示された補正例では、処理中の画素の８近傍の周囲画素におけるドットの存在パターン（１）〜（８）に対して、それぞれレーザー駆動パルス幅の補正の有無、補正の増減率の例を示す。
【００５２】
周囲にドットが全くない場合（１）は、図９の例では、駆動パルス幅を増加（例えば＋２０％）する。駆動パルス幅を増加することで、形成されるドットの面積は増大する。
【００５３】
斜め方向のどちらかの画素に１つだけドットが存在する場合（２）は、駆動パルス幅を減少（例えば−１０％）する。駆動パルス幅を減少させることで、形成されるドットの面積は減少し、結合することが防止される。
【００５４】
左右方向のどちらかの画素に１つだけドットが存在する場合（３）は、駆動パルス幅の減少を行わない。２つのドットの結合よりも、３つのドットの結合のほうが避けるべきであるので、後に説明する左右両方に２つだけドットが存在する場合（６）に比較して、駆動パルス幅の減少率を抑える。
【００５５】
上下方向のどちらかの画素に１つだけドットが存在する場合（４）は、むしろ駆動パルス幅は増加させる。
【００５６】
次に、処理中の画素の周囲画素に２つだけドットが存在する場合は、１つだけドットが存在する場合（２）〜（４）よりも、駆動パルス幅の減少率をより高くする。斜め方向に２つだけドットが存在する場合（５）は、上記（２）の場合よりも駆動パルス幅の減少率を高くして（例えば−２０％）補正する。これにより、非常に大きな結合ドットが発生することを防止する。
【００５７】
左右両方に２つだけドットが存在する場合（６）は、駆動パルス幅を減少（例えば−１０％）する。これにより、ドット面積が減少し、左右方向にドットどうしが結合することが防止される。但し、左右方向に２個だけの場合（６）は、斜め方向に２個だけの場合（５）に比較して減少率は低い。
【００５８】
上下両方に２つだけドットが存在する場合（７）は、駆動パルス幅の増加を行わない。つまり、上下方向に１つだけドットが存在する場合（４）よりも、パルス幅を狭くする。
【００５９】
最後に、上記以外の場合（８）、即ち、周囲の画素に３個以上のドットが存在したり、周囲にドットが２個でも斜め方向と左右方向にそれぞれ１個づつ存在する場合は、そのような領域は階調が比較的高い領域である可能性があり、そのような場合は、駆動パルス幅の補正は行わない。そのような階調が高い領域では、ドットの結合が発生しても画質の低下にはならない。
【００６０】
周囲のドットの位置に応じて補正を行うという上記の第１のアルゴリズムは、図９の（２）、（３）、（４）を比較する場合、或いは（５）、（６）、（７）を比較する場合に現れる。
【００６１】
周囲のドットの数が少ないほど駆動パルス幅を減少させる上記の第２のアルゴリズムは、図９の（８）と（２）、（５）、（６）を比較するときに現れる。更に、周囲のドット数が少ない場合であって、そのドット数が多いとき（２個）のほうが少ないとき（１個）よりも駆動パルス幅の減少がより大きい上記第３のアルゴリズムは、（２）（３）（４）と（５）（６）（７）とを比較する場合に現れる。
【００６２】
図９の補正例は、あくまでも一例であり、それ以外の補正アルゴリズムであっても良い。少なくとも、好ましくないドットの結合を防止できるアルゴリズムであることが必要である。また、増加を行わない補正アルゴリズムであっても良い。
【００６３】
図９の補正例では、周囲の画素のドット情報に応じて駆動パルス幅である画像形成データを補正したが、誤差拡散処理部６６に供給される入力階調値が低い場合は、一律その領域の画素の駆動パルス幅を減少するようにしても良い。例えば、ハーフトーン処理中の画素の元の階調値と、８近傍の画素の階調値との平均値を求め、その階調値が低い場合は、高い場合に比較して、よりドット面積を小さくするように駆動パルス幅を減少させる補正を行うことも有効である。即ち、上記の第３のアルゴリズムを利用して補正を行うこともできる。
【００６４】
上記の通り、本実施の形態例では、例えば８近傍の周囲の画素の情報に従って、画像形成データＳ６４に補正を加える。そのために、図１に示された通り、誤差拡散処理部６６と画像形成データ補正部６８との間に、画像形成データＳ６４を複数行蓄えるバッファメモリ６７が設けられる。
【００６５】
図１０は、誤差拡散マトリクスの例を示す図である。仮に、画素ＰＸ０の階調データに対して誤差拡散処理が行われるとする。画素ＰＸ０の階調値は閾値より大きい場合にその画素にドットが形成され、閾値より小さい場合はその画素にドットが形成されず、階調値が、図１０に示したような重み付けに従って、周囲の画素の階調値に加算される。
【００６６】
誤差拡散マトリクスは、その階調値を拡散させる場合の重み付けを示すデータである。誤差拡散マトリクスは、どのように階調値を拡散させるかのアルゴリズムが含まれている。例えば、図１０の例では、画素ＰＸ０に対して、最も距離的に近い右側の画素ＰＸ１と下側の画素ＰＸ４には、最も大きい重み付け１／４が、それ以外の画素ＰＸ２，ＰＸ３，ＰＸ５，ＰＸ６には、それより小さい重み付け１／８が設定される。通常、重み付け値の合計は１．０である。
【００６７】
従って、この誤差拡散マトリクスの場合は、ピクセルＰＸ０の誤差は、左右と上下に多く拡散され、斜め方向には少なく拡散される。
【００６８】
上記のような誤差拡散マトリクスを利用して、誤差拡散処理が行われると、生成された画像形成データＳ６４には、周囲の画素のうち左右方向或いは上下方向にドットが存在することは、誤差拡散マトリクスの影響によって本来存在すべきでない位置にドットが形成された可能性が高いことを意味する。この場合は、図１０の画素ＰＸ１やＰＸ４の階調値が低いにもかかわらず、ドットが形成された可能性が比較的高い。
【００６９】
逆に、周囲の画素のうち斜め方向にドットが存在することは、誤差拡散マトリクスの影響によらず、本来存在すべきである位置にドットが形成された可能性が高いことを意味する。この場合は、図１０の画素ＰＸ３，ＰＸ５の階調値が高いのでドットが形成された可能性が比較的高いといえる。
【００７０】
そして、近傍にドットが形成されることによりドット結合が発生すると、より大きな形状の結合ドットが形成され、ざらつき感を増し画質を低下させる。
【００７１】
そこで、本来存在すべきでないのにドットが存在している可能性の高い画素（図１０の例では左右と上下）にドットが存在する場合は、画像形成データ補正部６８が、駆動パルス幅である画像形成データをより強く減少するように補正する。逆に、誤差拡散処理によるのではなく本来存在すべきドットが存在している可能性が高い画素（図１０の例では斜め方向）にドットが存在する場合は、画像形成データ補正部６８は、駆動パルス幅である画像形成データへの減少補正はあまり行わない、或いは行わない。
【００７２】
即ち、誤差拡散マトリクスの重み付け値がより大きい位置にドットが存在する場合は、ドット面積がより狭くなるように画像形成データが補正され、重み付け値がより小さい位置にドットが存在する場合は、ドット面積がより狭くならないように画像形成データが補正される。
【００７３】
図１１は、誤差拡散マトリクスに応じて補正されたドットの例を示す図である。図１１（Ａ）は補正する（よりドット面積を減少する）場合、図１１（Ｂ）は補正をしない（あまりドット面積を減少させない）場合をそれぞれ示す。
【００７４】
図１１（Ａ）の例では、処理中の画素ＰＸ０に対して、横方向の画素ＰＸ１にドットが存在している。図１０に示した誤差拡散マトリクスによれば、左右方向と上下方向にはドットが発生しやすいアルゴリズムになっている。そこで、画素ＰＸ０のレーザービーム照射領域（図中グレー領域）は狭くなるように、画像形成データ（駆動パルス幅）が補正される。それにより、本来なら発生しなかったかもしれない画素ＰＸ１のドットとの結合を避けることができる。
【００７５】
図１１（Ｂ）の例では、処理中の画素ＰＸ０に対して、斜め方向の画素ＰＸ５にドットが存在している。図１０に示した誤差拡散マトリクスによれば、斜め方向にはドットが発生しにくいアルゴリズムになっている。そこで、画素ＰＸ０のレーザービーム照射領域（図中グレー領域）は補正されない。
【００７６】
このように、誤差拡散マトリクスに応じて画像形成データを補正する場合は、マトリクスの重み付け値が大きい位置にドットが存在する場合は、マトリクスの重み付け値が小さい位置にドットが存在する場合に比較して、ビーム照射領域を狭くするように補正する。
【００７７】
以上の説明で明らかな通り、本実施の形態例は、ビームの照射により画像を形成する電子写真方式の特質を利用して、画像形成データへの補正を行う。即ち、電子写真方式では、画素内に所定の階調でビームを照射して、形成されるドットの面積を制御することができる。この特質は、インクジェットなどの印刷エンジンとは異なる。そして、かかる特質を利用することで、ドット間の結合を防止するように画像形成データである駆動パルス幅を補正、減少、増加させることができる。つまり、電子写真方式のドットの結合という課題を、電子写真方式のドット面積のコントロールという特質で解決することができるのである。
【００７８】
図１２は、本実施の形態例における別の電子写真装置の全体構成図である。この例では、画像処理装置であるハーフトーン処理部６５が、コンピュータに実行されるプログラムにより実現される。従って、電子写真装置６０内のコントローラ６２には、パルス幅変調部７０が設けられるだけであり、電子写真装置６０のコストを下げることができる。その代わりに、ハーフトーン処理部６５は、プログラムによりホストコンピュータ５０側で実現される。
【００７９】
図１２における各部分の引用番号は、図１に対応する部分と同じである。従って、それぞれの機能は図１の場合と同じである。ハーフトーン処理部６５が有する、誤差拡散処理機能６６と画像形成データ補正機能６８とは、ホストコンピュータ５０内にインストールされたプログラムからなるプリンタドライバにより実現される。プリンタドライバは、色変換機能６４やラスタライズ５４の機能なども有する。従って、バッファメモリ６７，６９などは、ホストコンピュータ５０内のＲＡＭ領域により実現される。
【００８０】
本発明の保護の範囲は、上記の実施の形態例に限定されるものではなく、特許の請求の範囲に記載された発明とその均等物までおよぶことは、言うまでもない。
【００８１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、電子写真方式に誤差拡散処理を用いた場合に、ざらつき感の少ない高画質の画像を形成することができる画像処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態例における電子写真装置の全体構成図である。
【図２】印刷エンジン８０のより詳細な構成図である。
【図３】感光体ドラムに形成される潜像を説明するための図である。
【図４】ビームにより露光された場合の表面電位分布の例を示す図である。
【図５】２つのビームスポットによる表面電位の干渉を示す図である。
【図６】結合したドットの例を示す図である。
【図７】主走査方向のドット間の結合を説明する図である。
【図８】斜め方向及び副走査方向のドット間の結合を示す図である。
【図９】画像形成データの補正例を示す図表である。
【図１０】誤差拡散マトリクスの例を示す図である。
【図１１】誤差拡散マトリクスに応じて補正されたドットの例を示す図である。
【図１２】本実施の形態例における別の電子写真装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１レーザーダイオード
３感光体ドラム
６０電子写真装置
６５ハーフトーン処理部、画像処理部
６６誤差拡散処理部
Ｓ６６画像形成データ
６８画像形成データ補正部
７０パルス幅変調部
８０印刷エンジン

Claims

画素領域にビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理装置において、
画素毎の階調データを供給され、処理対象の画素の前記階調データとしきい値の差である誤差を周囲の画素にどのように分配するかを示す重み付けを規定する所定の誤差拡散マトリクスを利用した誤差拡散法により、各画素内にどの程度の割合でドットを形成するかを示すドット面積の情報を有する画像形成データを生成する誤差拡散処理部と、
前記画像形成データを、前記誤差拡散マトリクスの重み付けに応じて補正する画像形成
データ補正部と、を有し、
前記誤差拡散マトリクスの重み付けは、前記周囲の画素のうち、第１の位置の画素が第１の重み付けで、前記第１の位置と異なる第２の位置の画素が前記第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けであって、
前記画像形成データ補正部は、前記第１の位置にドットが存在する場合よりも前記第２の位置にドットが存在する場合のほうが、前記処理対象の画素の前記ドット面積をより減らすように前記画像形成データを補正することを特徴とする画像処理装置。
画素領域にビームを照射することにより画像を形成する電子写真用の画像処理方法において、
画素毎の階調データを供給され、処理対象の画素の前記階調データとしきい値との差である誤差を周囲の画素にどのように分配するかを示す重み付けを規定する所定の誤差拡散マトリクスを利用した誤差拡散法により、各画素内にどの程度の割合でドットを形成するかを示すドット面積の情報を有する画像形成データを生成する誤差拡散処理工程と、
前記画像形成データを、前記誤差拡散マトリクスの重み付けに応じて補正する画像形成
データ補正工程と、を有し、
前記誤差拡散マトリクスの重み付けは、前記周囲の画素のうち、第１の位置の画素が第１の重み付けで、前記第１の位置と異なる第２の位置の画素が前記第１の重み付けよりも大きい第２の重み付けであって、
前記画像形成データ補正工程は、前記第１の位置にドットが存在する場合よりも前記第２の位置にドットが存在する場合のほうが、前記処理対象の画素の前記ドット面積をより減らすように前記画像形成データを補正することを特徴とする画像処理方法。
請求項２に記載された画像処理方法を、コンピュータに実行させるコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体。