JP4471813B2 - 画像処理装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置、画像形成装置及びプログラムに関する。

スキャナやデジタルカメラ等の入力装置で読み取った多値画像データをプリンタやディスプレイ等の出力装置に出力する画像入出力システムにおいて、入力装置で読み取った多値（例えば８ビット精度ならば２５６階調）の画像データを出力装置が出力可能な階調数の画像データに変換し、擬似的に連続階調を表現する方法として、擬似中間調処理が知られている。

この擬似中間調処理として、出力装置がドットのＯＮ／ＯＦＦのみの２値しか表現できないときには、２値化処理が従来から行われている。この２値化処理には、解像性と階調性共に優れたものとして、誤差拡散処理や平均誤差最小法がある。これらの誤差拡散法と平均誤差最小法は、誤差の拡散作業をいつ行うかが異なるだけであり、論理的には等価なものである。

更にこの誤差拡散処理を２値だけでなく、３値以上の階調数にも適用したものとして、多値誤差拡散処理がある。これも２値誤差拡散処理と同様に、階調性と解像性に優れた処理が可能である。

一方、出力装置における３値以上の階調数を確保するために各種の方式が知られている。例えば、インクの液滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録方式の画像形成装置においては、吐出する液滴量を制御することにより、小、中、大ドットとドット径を変化させる方式、ドットの重ね打ちを行う方式、濃度の異なる記録液インク・濃淡インクを用いる方式などを用いて、３値化以上の階調数を再現できるようにしている。なお、一般的には淡インクの濃度は濃インクの１／２〜１／６に希釈している。

また、電子写真方式の画像形成装置においては、書込みの露光をパルス幅分割して１ドットの形成する露光量を制御させることや、露光で用いるレーザー光の強度に強弱を加えることでドット径を変調させることなどが行われている。

ところで、上述した誤差拡散処理の一つの問題点として、ドット発生遅れにより、白地部（階調値０）又はベタ部（階調値２５５）近傍において、図１０に擬似輪郭Ｒが生じることが知られている。

そこで、特許文献１に記載されているように、例えば、濃度に応じて閾値を変化させ、２値誤差拡散におけるハイライト部でのドット生成遅れや、ベタ部での空孔生成の遅れをなくすることが知られている。
特開平７−１１１５９１号公報

また、多値誤差拡散処理においては、Ｎ値量子化出力値の切り替り部においてもドット生成の遅れによる画像品質の低下が問題となる。

そこで、特許文献２に記載されているように、Ｍ階調画像の各画素について誤差拡散法によりＮ−１個の基準閾値を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ）に量子化する量子化手段を備えた画像形成装置であって、Ｍ階調をＮ−１個の区間に分割し、各区間における閾値を、注目画素の入力階調値に応じて変化させるようにしたものがある。
特開２００３−２１９１６１号公報

また、特許文献３に記載されているように、階調の間隔が不均等である場合において出力装置の持つ階調近辺（量子化レベル）の濃度を出力するときに擬似輪郭が発生するという問題を解決するために、注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段と、前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段と、前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段と、を備え、量子化値を１・２・…・ａ・ｂ・…・Ｎとし、量子化値の階調をＯ１ ・Ｏ２ ・…・Ｏａ ・Ｏｂ ・…・ＯＮ とするとき、入力値の区間Ｏａ 〜Ｏｂ におけるｉ番目の閾値Ｔｈｉ（ｉは０＜ｉ≦Ｎ−１の整数）は、入力濃度値をＩｎとしたとき、Ｔｈｉ＝Ｋｉ ×Ｉｎ＋（Ｏａ ＋Ｏｂ ）・（１−Ｋｉ ）／２−（Ｏａ −Ｏｉ ）：（Ｋｉ は０以上の実数、ｉは０＜ｉ≦Ｎ−１の整数）、に基づき設定される値である構成としたものが知られている。
特開２００４−１１２０８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、ドット生成の遅れによる画像のひずみ問題を解決しているが、いずれも単一画像あるいは単一誤差拡散処理での出力結果に着目したものであり、複数の誤差拡散処理された画像を隣接して結合した場合、あるいは、単一の画像を複数のエリアに分割してそれぞれを誤差拡散処理した場合に、その境界において生じる擬似輪郭（図１１のＲで示す部分）の問題については対応できていない。

そのため、図１２にＲで示す部分のようにドット発生遅れを改善することができても、その画像が隣接した場合には逆にドット発生が早すぎることによって、図１３にＲで示す部分のように擬似輪郭が発生することがあるという課題がある。

単一の画像であれば画像エッジ部においてドット発生が遅れ、或いは進んでいても、人間の視覚的に違和感が生じにくい。しかし、このような画像同士を隣接して結合すると境界部分の偏りが目に付き、特に両者が同階調である場合にはわずかな不連続性でも人間の視覚的に違和感が生じてしまうことになる。

また、誤差拡散処理における使用メモリ量を抑えるため等の理由により、単一の画像であっても複数の小さなエリアに分割してそれぞれの画像単位で誤差拡散処理を行う場合がある、このような場合、特にその処理境界において同階調が連続している可能性が高く、ドット発生の遅れ、あるいは進みが問題となりやすい。

このような誤差拡散処理単位の隣接境界においてドット発生が遅れている場合は隙間が空いたようなスジ状（図１１のＲで示す部分）、進んでいる場合は濃度が密なスジ状（図１３のＲで示す部分）となって見えるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、誤差拡散処理単位の隣接境界に生じるスジ状の擬似輪郭を目立たなくして処理画像の画質低下を低減することで、処理単位を複数の小エリアに分割可能にすることによってメモリ消費量の低減を図ることができる画像処理装置、画像形成装置及びプログラムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置は、
注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段と、
前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段と、
前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、
前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段とを備え、
量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの入力階調値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、前記注目画素の多値画像データの入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値である構成とした。

ここで、入力階調値νに応じて逐次処理で前記閾値を求めることが、あるいは、入力階調値νに応じてルックアップテーブルより前記閾値を求めることできる。

本発明に係る画像形成装置は、
注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段と、
前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段と、
前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、
前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段とを備え、
量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力階調値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、前記注目画素の多値画像データの入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値である構成とした。

ここで、入力値νに応じて逐次処理で前記閾値を求めることが、あるいは、入力値νに応じてルックアップテーブルより前記閾値を求めることできる。さらに、電子写真方式、インクジェット方式、熱転写方式のいずれかで画像を形成することができる。

本発明に係るプログラムは、
注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する工程のコードと、
前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する工程のコードと、
前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する工程のコードと、
前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する工程のコードとを備え、
量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力階調値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、前記注目画素の多値画像データの入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値である構成とした。

本発明に係る画像処理装置、画像形成装置及びプログラムによれば、量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値である構成としたので、本発明によれば、誤差拡散処理の境界部におけるドット発生の間隔が最適化され、複数の誤差拡散処理画像を隣接させた場合、あるいは単一画像の複数のエリアに分割して誤差拡散処理した場合の境界に発生する擬似輪郭を最小限に抑えることができて、処理画像の画質低下を抑えることができ、処理単位を複数の小エリアに分割可能にすることによってメモリ消費量の低減を図ることができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像処理装置を備えた画像入出力システムについて図１を参照して説明する。
この画像入出力システムは、スキャナやデジタルカメラ等の入力デバイスである画像入力装置１と、多値（Ｍ値）画像データを多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ＞１）に量子化する処理手段を含み、画像入力装置１からの入力画像（例えば８ビット精度ならば２５６階調の画像）データとして取り込み、この２５６階調の画像データに対して、後段の画像出力装置３で出力可能な階調数に変換するなどの必要な処理を行なって画像データとして出力するパーソナルコンピュータ等で構成した画像処理装置２と、画像処理装置２からの画像データに基づいてドットを用いて画像を形成する１ドット単位で３階調表現が可能な画像形成装置３とを備えている。

次に、画像処理装置２における本発明に係る画像処理に関わる部分について図２の機能ブロック図を参照して説明する。
この画像処理に関わる部分（以下「画像処理部」という。）は、現画素以前の誤差拡散処理により拡散・蓄積されてきた誤差を格納する誤差メモリ１１と、入力された注目画素の多値（Ｍ値）画像データに、誤差メモリ１１から読み出した周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段である加算器１２と、注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段である閾値設定部１３と、加算器１２からの補正データと閾値設定部１３からの量子化閾値とを比較してＮ値画像データを出力する手段である比較判定部１４と、Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段である減算器１５と、減算器１５からの誤差と予め設定された拡散係数に基づいて誤差の拡散を行なう誤差拡散部１６とを備えている。

このように構成した画像処理部においては、入力端子１７からは画像入力装置１より多値画像データが入力される。ここで、２次元の画像データを表わすために、Ｉｎ（ｘ，ｙ）として表わす（ｘは画像の主走査方向のアドレス、ｙは副走査方向のアドレスを示す）。

この入力データＩｎ（ｘ，ｙ）が加算器１２に与えられると、加算器１２は、誤差メモリ１１に格納されている、現画素以前の誤差拡散処理により拡散・蓄積されてきた誤差のうち、現画素に割り当てられた誤差成分Ｅ（ｘ，ｙ）を入力して、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）と加算し、この加算結果を補正データＣ（ｘ，ｙ）として出力する。

また、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）は閾値設定部１３に入力され、閾値設定部１３では本発明に係わる多値誤差拡散処理に用いる閾値Ｔｈ（ｘ，ｙ）の設定を行う。

なお、ここでは、説明を単純化するため、画像形成装置３の出力可能な階調数が３値の場合で説明するが、勿論３値の階調数以外にも同様に適用することができる。また、画像形成装置３は、通常インクと淡インクを使用するものとし、淡インクは通常インクを１／４に希釈したものを用いるものとする。また、画像形成装置３は、図３に示すように、ドットオフ（０）、淡インクドット（１）、通常インクドット（２）で３値を表現するものとし、ドットオフの階調値Ｖ0＝０、淡インクドットの階調値Ｖ1＝６４、通常インクドットの階調値Ｖ2＝２５５として説明する。

ここで、閾値Ｔｈは、入力階調値をνとしたとき、次に述べるような式に則って設定される。すなわち、

０≦Ｉｎ（ｘ，ｙ）≦６４のときには、次の（２）式及び（３）式で閾値Ｔｈ1（ｘ，ｙ）、Ｔｈ2（ｘ，ｙ）が設定される。

また、６４＜Ｉｎ（ｘ，ｙ）≦２５５のときには、次の（４）式及び（５）式で閾値Ｔｈ1（ｘ，ｙ）、Ｔｈ2（ｘ，ｙ）が設定される。

つまり、閾値設定部１３は、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）が０≦Ｉｎ（ｘ，ｙ）≦６４であれば、式（２）と入力データＩｎ（ｘ，ｙ）で設定された閾値Ｔｈ１（ｘ，ｙ）、及び、式（３）と入力データＩｎ（ｘ，ｙ）で設定された閾値Ｔｈ２（ｘ，ｙ）をそれぞれ比較判定部１４へ出力する。また、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）が６４＜Ｉｎ（ｘ，ｙ）≦２５５であれば、式（４）と入力データＩｎ（ｘ，ｙ）で設定された閾値Ｔｈ１（ｘ，ｙ）、及び、式（５）と入力データＩｎ（ｘ，ｙ）で設定された閾値Ｔｈ２（ｘ，ｙ）を比較判定部１４へそれぞれ出力する。

比較判定部１４は、入力データＩｎ（ｘ，ｙ）に誤差Ｅ（ｘ，ｙ）が加算された補正データＣ（ｘ，ｙ）と、閾値設定部１３で設定された閾値Ｔｈ１（ｘ，ｙ）及び閾値Ｔｈ２（ｘ，ｙ）に基づいて、次のように出力する濃度値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）を決定する。

Ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈ１（ｘ，ｙ） ）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝０
Ｅｌｓｅ Ｉｆ（Ｃ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈ２（ｘ，ｙ） ）
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝６４
Ｅｌｓｅ
ｔｈｅｎ Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）＝２５５

このＯｕｔ（ｘ，ｙ）が出力端子１８から画像出力装置３に対して出力される。

また、出力値Ｏｕｔ（ｘ，ｙ）は減算器１５に入力され、補正データＣ（ｘ，ｙ）から減算されて、現画素で発生した誤差ｅ（ｘ，ｙ）が算出される。

次に、誤差拡散部１６では予め設定された拡散係数に基づいて、減算器１５からの誤差ｅ（ｘ，ｙ）を配分して誤差メモリ１１に蓄積されている誤差データＥ（ｘ，ｙ）に加算していく。ここで、例えば拡散係数として、図４に示すような係数を用いた場合、誤差拡散部１６では、次のような処理を行う。

Ｅ（ｘ，ｙ＋１） ＝Ｅ（ｘ，ｙ＋１） ＋ｅ（ｘ，ｙ）×７／１６
Ｅ（ｘ＋１，ｙ−１）＝Ｅ（ｘ＋１，ｙ−１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×３／１６
Ｅ（ｘ＋１，ｙ） ＝Ｅ（ｘ＋１，ｙ） ＋ｅ（ｘ，ｙ）×５／１６
Ｅ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｅ（ｘ＋１，ｙ＋１）＋ｅ（ｘ，ｙ）×１／１６

そして、この誤差拡散処理で発生した誤差データは誤差メモリ１１に格納される。

このように、この画像処理装置においては、多値（Ｍ値）画像データを、多値誤差拡散処理を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ＞１）に量子化するとき、注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段と、注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段と、補正データと量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段とを備え、量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、入力階調値をνとしたとき、次の（１）式に基づいて設定する。

これによって、誤差拡散処理の境界部におけるドット発生の間隔が最適化され、複数の誤差拡散処理画像を隣接させた場合、あるいは、単一画像の複数のエリアに分割して誤差拡散処理した場合の境界に発生する擬似輪郭を最小限に抑えることができ、処理画像の画質低下を抑えて（処理画像の画質を向上して）、処理単位を複数の小エリアに分割可能にすることによってメモリ消費量の低減を図ることができる。つまり、入力値の階調において画像境界部からドットが発生するまでの間隔を、その階調における平均のドット間隔を基準に設定することにより、境界部においてもドット間隔が均一となるような閾値を設定して、隣接画像画の境界に生じるスジ状の擬似輪郭を目立たなくし、処理画像の画質低下の抑制又は画質向上を図ることができ、処理単位を複数の小エリアに分割することができてメモリ消費量の低減を図ることができる。

この場合、上述したように、入力値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、入力値νが定数Ｋa（Ｖa＜Ｋa＜Ｖa+1）より大きい場合のみ、上記（１）式に基づき閾値が設定されるようにすれば、つまり、任意の定数Ｋａを境にして、上記の（１）式に基づいて閾値を設定する機能を無効化するようにすれば、誤差拡散において入力値に対してランダムノイズ、ブルーノイズ、ホワイトノイズ等の変動要素を重畳するときに上記の（１）式に基づいて閾値を設定することによって発生する悪影響を回避することができる。

また、上記実施形態では、式（２）〜（５）と入力値から逐次処理により閾値Ｔｈ１（ｘ，ｙ）及び閾値Ｔｈ２（ｘ，ｙ）を求めるようにしているので、閾値を保持するためのＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ：ルックアップテーブル）を必要とせず省メモリ化を図れる。これに対して、例えば、入力値２５６階調に対して閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を事前に計算しておき、計算結果をＬＵＴに格納して、これを使用して閾値を求めるようにすれば、処理の高速化を図ることができる。

また、上記実施形態では多値誤差拡散処理を行なう例で説明しているが、同じように多値平均誤差最小法を用いる場合にも適用することができる。

次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図６は同装置の要部平面説明図である。

この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１０１とガイドレール１０２とでキャリッジ１０３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ１０４で駆動プーリ１０６Ａと従動プーリ１０６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト１０５を介して図６で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ１０３には、例えば、図７にも示すように、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、淡い（ライト）シアン（ＬＣ）、淡いマゼンタ（ＬＭ）、淡いイエロー（ＬＹ）の各色の記録液の液滴（インク滴）をノズル７ｎから吐出する独立した７個の液体吐出ヘッド１０７ｋ、１０７ｃ、１０７ｍ、１０７ｙ、１０７ｌｃ、１０７ｌｍ、１０７ｌｙで構成した記録ヘッド１０７を主走査方向に沿う方向に配置し、液滴吐出方向を下方に向けて装着している。

なお、ここでは独立した液体吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではなく、例えば、図８に示すように４色ヘッド構成とすることもできる。また、ハイライト部でイエローのドットは目視し難い特性を持つのでライトイエロー（ＬＹ）を省くこともできる。更に、ライトブラックや、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの各色の濃度を３段・４段に分けた構成にして高画質を実現することもできる。

記録ヘッド１０７を構成する液体吐出ヘッドとしては、加圧液室内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて記録液の膜沸騰を利用するいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータなどを使用できる。

キャリッジ１０３には、記録ヘッド１０７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１０８を搭載している。このサブタンク１０８にはインク供給チューブ１０９を介して装置本体に着脱自在に装着される図示しないメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。

一方、給紙カセット１１０などの用紙積載部（圧板）１１１上に積載した用紙１１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１１から用紙１１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１１３及び給紙ローラ１１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１１４を備え、この分離パッド１１４は給紙ローラ１１３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙１１２を記録ヘッド１０７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１２１と、給紙部からガイド１１５を介して送られる用紙１１２を搬送ベルト１２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１２２と、略鉛直上方に送られる用紙１１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１２１上に倣わせるための搬送ガイド１２３と、押さえ部材１２４で搬送ベルト１２１側に付勢された先端加圧コロ１２５とを備えている。また、搬送ベルト１２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１２６を備えている。

ここで、搬送ベルト１２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１２７とテンションローラ１２８との間に掛け渡されて、副走査モータ１３１からタイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ１２７が回転されることで、図６のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト１２１の裏面側には記録ヘッド７による画像形成領域に対応してガイド部材１２９を配置している。

帯電ローラ１２６は、搬送ベルト１２１の表層に接触し、搬送ベルト１２１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

さらに、記録ヘッド１０７で記録された用紙１１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１２１から用紙１１２を分離するための分離爪１５１と、排紙ローラ１５２及び排紙コロ１５３と、排紙される用紙１１２をストックする排紙トレイ１５４とを備えている。

また、背部には両面給紙ユニット１５５が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット１５５は搬送ベルト１２１の逆方向回転で戻される用紙１１２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙する。

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１１２はガイド１１５で案内され、搬送ベルト１２１とカウンタローラ１２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１２３で案内されて先端加圧コロ１２５で搬送ベルト１２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ１２６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト１２１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１２１上に用紙１１２が給送されると、用紙１１２が搬送ベルト１２１に静電力で吸着され、搬送ベルト１２１の周回移動によって用紙１１２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ１０３を往路及び復路方向に移動させながら画像処理装置２からの画像データに応じて記録ヘッド１０７を駆動することにより、停止している用紙１１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１１２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１１２を排紙トレイ１５４に排紙する。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト１２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１１２を両面給紙ユニット１５５内に送り込み、用紙１１２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル１２１上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ１５４に排紙する

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図９を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部２００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。

また、この制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置（あるいはデータ処理装置）であるホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド１０７を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部２０７と、記録ヘッド１０７を駆動制御するヘッドドライバ２０８と、主走査モータ１０４駆動するための主走査モータ駆動部２１１と、副走査モータ１３１を駆動するための副走査モータ駆動部２１３と、帯電ローラ１２６に対してＡＣバイアス電圧を供給するＡＣバイアス供給部２１４と、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２１６などを備えている。

また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル２１７が接続されている。

ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置２などのホスト側からの画像データを含む印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。

そして、ＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッドドライバ２０８に画像データを転送する。

駆動波形生成部２０７は、駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器等で構成され、１又は複数の駆動信号で構成される駆動波形をヘッドドライバ２０８に対して出力する。ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１０７の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて駆動波形生成部２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド１０７のアクチュエータ手段（圧力発生手段）に印加してヘッドを駆動する。

この画像形成装置３においては、前述した図３に示すように、出力の対象となっているドットの制御を行う。「０」はドットを打たないことを示し（ドットｏｆｆ）、「２」は通常のインク濃度（通常インク）によるドットを打つことを示し、「１」は「２」における通常インクを希釈した淡い濃度インク（淡インク）のドットを打つことができる。

また、前述した駆動波形として例えば１駆動周期内で異なる大きさの液滴を吐出させることができる複数の駆動波形を駆動波形生成部２０７から生成出力して、複数の駆動波形のうちから選択的に記録ヘッド１０７に与えることによって、例えば、大、中、小、なし、の４値のドットを打ち分けるドット径変調方式を採用することもできる。

なお、上記実施形態では、画像処理装置２から出力される画像を形成する画像形成装置として、インクジェット記録方式の画像形成装置で説明しているが、例えば電子写真方式の画像形成装置、熱転写方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。電子写真方式の画像形成装置においては、書込みの露光をパルス幅分割して１ドットの露光量を制御させることにより多値の階調を表現したり、露光で用いるレーザー光の強度に強弱を加えることにより多値の階調を表現したりすることができる。

また、上記実施形態では、画像処理装置が本発明に係わる画像処理部を備えている構成で説明しているが、画像入力装置に画像処理部を備える構成とすることも、また、画像形成装置に画像処理部を備える構成とすることもできる。さらに、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用することも、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用することもできる。

さらに、上記実施形態で説明した本発明に係わる画像処理部の動作をコンピュータに実行させるソフトウェアのプログラムと構成することもできる。この場合、本発明に係るプログラムは、注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する工程のコードと、注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する工程のコードと、補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する工程のコードと、Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する工程のコードとを備え、量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、入力階調値をνとしたとき、前記（１）式に基づいて設定される値である構成としたもので構成される。

また、このプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＵＳＢメモリなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明を適用した画像処理装置を含む画像入出力システムのブロック説明図である。 同画像処理装置の本発明に係わる画像処理部の機能ブロック図である。 同画像形成装置で出力する３値のドットの説明に供する説明図である。 同画像処理部の誤差拡散部に用いる誤差係数の一例を説明する説明図である。 同画像形成装置の機構部の一例を説明する側面説明図である。 同じく要部平面説明図である。 同じく記録ヘッドの構成の説明に供する斜視説明図である。 同じく記録ヘッドの構成の他の例の説明に供する斜視説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。 一般的な誤差拡散処理画像におけるドット発生遅れの説明に供する説明図である。 図１０の画像を隣接して並べた時にその境界に発生する擬似輪郭の説明に供する説明図である。 ドット発生遅れに対処した誤差拡散処理画像を示す説明図である。 図１２の画像を隣接して並べた時にその境界に発生する擬似輪郭を示す説明図である。

符号の説明

１…画像入力装置
２…画像処理装置
３…画像形成装置
１１…誤差メモリ
１２…加算器
１３…閾値設定部
１４…比較判定部
１５…減算器
１６…誤差拡散部
１０３…キャリッジ
１０７…記録ヘッド
２００…制御部

Claims (8)

1. 多値（Ｍ値）画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ＞１）に量子化する画像処理装置において、
   注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段と、
   前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段と、
   前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、
   前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段とを備え、
   量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力階調値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、前記注目画素の多値画像データの入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値であることを特徴とする画像処理装置。
   

   
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、前記入力階調値νに応じて逐次処理で前記閾値を求めることを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１に記載の画像処理装置において、前記入力階調値νに応じてルックアップテーブルより前記閾値を求めることを特徴とする画像処理装置。
4. 入力された多値（Ｍ値）画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ＞１）に量子化し、このＮ値のそれぞれに対応するドットを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する手段と、
   前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する手段と、
   前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する手段と、
   前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する手段とを備え、
   量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力階調値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、前記注目画素の多値画像データの入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値であることを特徴とする画像形成装置。
   

   
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、前記入力階調値νに応じて逐次処理で前記閾値を求めることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４に記載の画像形成装置において、前記入力階調値νに応じてルックアップテーブルより前記閾値を求めることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項４ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、電子写真方式、インクジェット方式、熱転写方式のいずれかで画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
8. 多値（Ｍ値）画像データを、多値誤差拡散処理または多値平均誤差最小法を用いてＮ値（Ｍ＞Ｎ＞１）に量子化する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
   注目画素の多値画像データに、周辺の既に量子化済みの画素から拡散された誤差を加えた補正データを出力する工程のコードと、
   前記注目画素の多値画像データに基づいて量子化閾値を設定する工程のコードと、
   前記補正データと前記量子化閾値とを比較して、Ｎ値画像データを出力する工程のコードと、
   前記Ｎ値画像データの生成に伴って発生する誤差を算出する工程のコードとを備え、
   量子化値を、０・１・２・…・Ｎ−１とし、量子化値の階調をＶ0・Ｖ1・Ｖ2・…・ＶN-1としたとき、少なくとも１つの入力階調値の区間Ｖａ〜Ｖa+1（０≦ａ＜Ｎ−１）における、少なくとも１つの閾値Ｔｈa+1は、前記注目画素の多値画像データの入力階調値をνとしたとき、（１）式に基づいて設定される値であることを特徴とするプログラム。
   

   

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