JP5195090B2 - 画像処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用可能な画像処理装置に関するもので、擬似中間調処理方法の１形態であるディザ法に関連し、画像データに対して適用するディザマトリクスの成長順に関するものである。

特許第３７２８６１４号公報 特開平１１−１５３３６号公報 特開２００１−５３９７８号公報 特開２００７−０２５３０７号公報

画像形成装置に入力される画像データは、写真などの階調画像では１ピクセルあたり８〜１２ビットの多値データを持っている。これに対して紙上に画像（いわゆるハードコピー）を形成するような、画像形成装置（電子写真方式を含む）では、１ピクセルあたりで表現が可能な階調数は実質的には非常に少ない。このような問題を解決するために、ハードコピー機器では、解像度を６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉなどと向上させ、複数の画素を使用して画像濃度を面積的に変調して、擬似的に中間調の画像を表示している。この入力画像データを、擬似的な中間調画像に変換する工程で施される画像処理が、擬似中間調処理である。本発明は、上記擬似中間調処理方法の１形態であるディザ法に関連し、画像データにたいして適用するディザマトリクスの成長順（低濃度から高濃度の出力画像に対応した出力用画像データの作成方法、または多数の色の出力画像に対応した出力用画像データの作成方法）に関する発明である。

ディザ法による多値画像データの量子化処理の詳細については、例えば電子写真学会誌 第２４巻 第１号（１９８５）５１〜５９ページなどで解説されており、ここでの説明は省略するが、ディザ処理を行った画像では、周期的な構造をもつ画像構造となる。ディザ処理の種類は、大きくは、(1) ドット集中型（ドットスクリーン）、(2) Ｂａｙｅｒ型、(3) 万線型（ラインスクリーン）、に分類される。こうした(1)〜(3)のディザ処理のそれぞれの特徴を説明すると次のようになる。

(1) ドット集中型ディザマトリクスでは、面方向の成長順（画像濃度が大きくなるにしたがって、書きこみが行われる画素の順番）は、成長中心とよばれる画素に対して距離的に近い画素から、周辺部の画素へと順位づけが行われる。このため、ドットの重なる領域が多くなる（ドットが形成する網点の周囲長を短くすることが可能）ような配置となる。ドットの周辺部は、多くの画像形成装置（電子写真方式、インクジェット方式、オフセット印刷）において、理想とするドットの境界よりも外側へ広がってしまうのが実情である（いわゆるドットゲインと呼ばれる現象が発生する）。

このドットゲインにより、狙いの画像濃度にくらべて濃度の高い画像が出力されるようになってしまい、階調性の低下という問題が引き起こされる。これに対して、上記のドットの重なりを増やすことが可能なドット集中型のディザマトリクスでは、上述のドットゲインの影響を低減することができる（ドットの重なり部分においては、ドットの広がりが相殺されるためドットの広がりによる悪影響を受けない）。

このため、ドット集中型のディザマトリクスでは、階調性再現性にすぐれた画像の出力を実現することが可能となる。このような長所を有するドット集中型ディザマトリクスであるが、一方で次のような短所を併せ持つ。ドット集中型では、成長中心の周期構造をほぼ正方形とする必要があるため、ディザマトリクスの取り得るスクリーン線数とスクリーン角度の自由度が少ないといった問題がある。このことは、複数の異なる色の版を重ね合わせて画像を形成するカラー画像形成装置においては、色モアレとよばれる異常画像を発生しやすいといった問題の原因となる。

(2) Ｂａｙｅｒ型ディザマトリクスは、ドット集中型とは反対の性質を有するディザマトリクスであり、個々のドットをできるだけ分散させて配置するようなディザマトリクスである。このため、解像度を高く維持することができるといった特徴を持つ反面、階調再現性が悪いといったデメリットを持つ（これは、先ほど説明した、ドットゲインの影響を受けやすいためである）。以前の解像度が低い（〜300dpi）画像形成装置においては、解像度を高く維持することが可能なＢａｙｅｒ型ディザマトリクスが使用されていた。しかし、最近では画像形成装置の解像度が高く（〜600dpiや1200dpi）なった結果、Ｂａｙｅｒ型のディザマトリクスを使用して解像度を高く維持する必要は少なく、あまり使用されなくなってきている。

(3) 万線型ディザマトリクスでは、ドットの成長順は中心線とよばれる仮想的なライン対して距離的に近い画素からより遠い画素へと順位づけが行なわれる。先に、ドット集中型では成長中心の周期構造をほぼ正方形とする必要があるため、ディザマトリクスの取り得るスクリーン線数とスクリーン角度の自由度が少ないといった問題があることを説明した。これに対して、万線型ディザマトリクスでは、成長中心の周期構造が長方形や平行四辺形であっても正方形である場合と何ら変わりがないため、取りうるスクリーン線数とスクリーン角度の組み合わせ（選択の自由度）を高めることが可能となる。このため、カラー画像などの複数の異なる色の版を重ね合わせて画像を形成する場合には、万線型ディザは優れた特徴をもっている。カラー画像を作成する際の色重ね時には、組み合わせ方法によっては、色モアレと呼ばれる干渉模様が現れ、異常画像の原因となる。この色モアレを回避するために、通常は異なる色版のスクリーン角は離して（少なくとも角度差を２０度以上に設定する）設定される。フルカラー画像の場合には、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の４色のスクリーン角を別々に設定して角度差をできる限り大きくするように設定することが、色モアレ低減の観点から要求される。万線型ディザマトリクスを使用した場合には、上述したようにスクリーン線数と角度の組み合わせ方法が多様になるため、この点においてドット集中型ディザマトリクスを使用するよりも有利である。

さらに、万線型ディザマトリクスでは方向軸が１つ（１方向にのみ周期構造をもつ）であるため、ＣＭＹＫ４色分の方向軸を１８０度の範囲設定すればよく、色モアレが発生しにくい（ドット集中型ディザマトリクスの場合は方向軸が２つであるため、ＣＭＹＫ４色分の方向軸を９０度の範囲内に設定しなければならず、色モアレが発生しやすい）。このような事情により、万線型ディザマトリクスを用いることにより色モアレが良好な画像を容易に得ることが可能となる。このような長所を有する万線型ディザマトリクスであるが、ドット集中型に比べて階調再現性が悪いといった欠点を併せ持つ。この理由は、万線型ディザでは、ドット集中型ディザに比べて、特にハイライト部などのドット面積率の小さい領域において、１つ１つのドットを離散的に配置するため、上述のドットゲインの影響を受けやすいためである。特に電子写真方式の画像形成装置の場合には、１つ１つのドットを離散的に配置した場合には、レーザービームによって感光体上に静電潜像を形成するために書き込みを行なう際に露光エネルギーが分散してしまうため、ハイライトの出方が悪いといった問題も発生する。つまり、電子写真方式において万線型ディザマトリクスを使用した場合には、ハイライト部において階調を表現することが困難になるといった問題が発生する。

ところで、従来からよく知られている画像タイプであるＰＯＰ（ポップ）画像（Point of purchase advertising：小売店の屋外看板、ポスター、店内の壁や天井に付けられるプライスカードなどの購買時点広告用の画像）は、文字画像・グラフィックス画像・写真画像などの画像種とは異なる画像種であることが認識されている。例えば、特許文献１では、ＰＯＰ画像を出力するために特殊な現像方法と組み合わせることにより、安定した色相の出力画像を得る方法が開示されている。また、特許文献２では、ＰＯＰ画像のような画像密度の高い原稿であっても、濃度低下などが発生することのない画像形成装置が開示されている。

また、ＰＯＰ画像に関する発明ではないが、特許文献３では、外部装置（プリンタドライバ）からの画像情報（出力画像がグラフィックス画像である、などの画像種情報）に応じて、画像データを補正する技術が開示されている。

特許文献１：シアン、マゼンタ、イエロー、白色の中から少なくとも２種類の任意に選択された色トナーを混合して混合トナーの形態で用いて現像する非磁性一成分接触現像方法において、像担持体上の潜像の現像されるべき電位と前記現像ローラに印加される現像バイアスとの電位差を、前記混合される前の各色トナーが個々に現像されるとき現像濃度が飽和すべき各電位差のうち、最も大きな電位差以上に設定して、前記混色トナーによる現像を行なうことを特徴とする非磁性一成分接触現像。

このような構成にすることにより、シアン、マゼンタ、イエロー、白色、のトナーを混色することによって得られる混色トナーを用いても、現像に選択現像が発生せすることはない。このため、通常に市販されている安価な色トナーを用いて所望の色の混色トナーを作成して一定の色相の印刷を連続して行なっても、色相の安定した画像をえることができる、としている。

特にＰＯＰ画像印刷用として、フルカラーまでは必要としないが特殊な色を印刷に大量に使いたいという要望があり、従来ではこのような要望にたいして、所望の色のトナーを特別注文で製造してお客様に提供する方法があった。一方、特許文献１の発明では、こうしたトナーを特別注文で作らずとも、色相の安定した画像の出力をおこなうことができるというものである。

特許文献２：現像装置へトナーを補給する補給手段に補給指示を出力する制御装置を備えており、この制御装置は、モード設定装置から原稿が高画像密度であることが指示されるとともに、第２の比較手段がカウント数とあらかじめ設定されているサイクルアウト数が等しいことを検知したとき、ジョブを中断させるとともにあらかじめ設定されているサイクルアウト数をクリアとし、濃度比較手段の判定によりジョブ続行指示、あるいは補給手段へのトナー補給指示を出力する手段を備えてなる、ことが特徴である。

このような構成により、ＰＯＰ広告のような画像密度が一般文書よりも大きい画像では、現像量に対して通常のトナー供給量ではトナー量が不足し、トナー濃度が下がってしまうという不都合が生じていたが、こうした不都合を解消することができるとしている。

特許文献３：外部装置から受け取った画像情報がグラフィック情報であったときに、前記グラフィック情報を処理するグラフィック処理手段と、前記グラフィック情報の濃度の補正を行なうグラフィック濃度補正手段と、を有し、前記グラフィック処理手段は、前記処理すべきグラフィック情報の濃度が低濃度であったときに、前記グラフィック濃度補正手段によって前記低濃度の色情報を再現可能な濃度まで補正させることを特徴とする。

従来の構成では、ディザパターン未満の太さの線では色を忠実に表現できないばかりか、全く描画されないという問題があり、細線を多用するアプリケション、とりわけＣＡＤ等においてこうした問題が深刻であった。これに対し、特許文献３の発明では、細線処理で線情報を失うことなく処理し、再現することができるカラー画像処理装置を提供できるとしている。

特許文献４：複数色の画像データを擬似中間調データへと変換する擬似中間調処理装置を含む画像処理装置と、感光体および複数色の現像装置とを有し複数色のトナー像を感光体上に重ね現像した後に転写体上に一括転写する感光体上色重ね作像装置と、から構成され、前記擬似中間調処理装置は、１つの画素について３値以上の量子化数によって擬似中間調処理（多値の量子化）を行なう擬似中間調処理装置であって、かつ、高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる成長順（すべての画素を均一に成長させる）とした擬似中間調処理装置である、ことを特徴としている。

この発明では、上述した構成にすることで、感光体色重ね方式においての技術課題である「２色目以降の現像において、感光体上にトナー層がある領域とトナー層がない領域とで、現像されるトナーの付着量が大きく異なる」といった問題を、従来とは異なる方法で解決することができる。

しかしながら、ＰＯＰ画像に対して何らかの特徴的なディザマトリクスを適用して擬似中間調処理をおこなうような従来技術は存在しない。
電子写真方式を初めとするハードコピー機器において広く用いられている面積階調による擬似中間調処理では、複数の画素を使用して画像濃度を面積的に変調して、擬似的に中間調の画像を表示する（トナー付着領域と非付着領域との比率を変化させることで、低濃度〜中濃度〜高濃度を再現することができる）。

このため、面積階調による階調処理の場合に、トナーの付着量を最大付着量に比べて少なめに制御しようとした場合には、トナー付着領域の比率を小さくして白地領域（紙が露出している領域）の割合を増やすことによって行なわれる。

ところが、こうした白地領域を生じさせてのトナー付着量コントロールの手法では、ＰＯＰ画像の場合には次のような問題が発生する。ＰＯＰ画像においては、均一濃度の領域（一般的にはベタパッチなどと呼ばれる）の画像品質が重要視される。均一濃度の領域（いわゆるベタパッチ）とは、ＣＭＹＫに加えてＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）色の高濃度の色が代表的なものであるが、それ以外の色であっても、色再現範囲（カラーＧａｍｕｔ）の最外郭に位置するような色はすべてこれに該当する。重要視される画像品質を具体的に説明すると、ＰＯＰ画像においては、均一濃度の領域ではトナー像が用紙表面を完全に被覆しており用紙の表面が露出していないことが強く要求される。このため、上述のような通常の面積階調で見られるような用紙表面が露出している（または下層のトナー層が露出している）領域を形成してしまうと、使用者には「ベタののりが悪い」といった印象を与えることになり、使用者の不満足の要因となってしまう。

面積階調により用紙表面が露出している領域を形成した場合に、こうした不満足に結びつく理由は定かではない。本願発明者は、本来均一濃度であるべき箇所において、網状（ドット状）や線状（ライン状）の構造（ディザの周期的なパターン）が知覚されることが、使用者の要求を十分に満足させることができないことにつながるのではないかと考えている。

用紙表面が露出することがないようにして全ての色を表現することが可能であれば、上述したような使用者が「ベタののりが悪い」と感じるような不満はないと予想される。しかしながら、現状の面積階調による擬似中間調処理方法では、用紙表面が露出することがないようにしてしまうと、トナーの付着量自体を調整することができない。このため、トナー量を微妙に変化させて再現するような色（特に２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色。一例を挙げると少し黄色がかった赤色、など。こうした色はレッドにくらべてマゼンタトナー量を少しだけ減らすことで再現している）を再現することができなくなってしまうといった問題が生じる。

また、異なる機種間において出力画像の色を一致させようとした場合には、やはり、トナー量を微妙に変化させて再現する必要がある。この理由は、異なる機種間では、使用するトナー自体の分光反射率特性が異なったり、用紙上にトナー像を形成する順番が異なったり、といった様々な理由により、同じ色を再現しようとしても、トナーの付着量は機種ごとに異なっているためである。このため、機種間で色を一致させるために、トナー量を微妙に変化させて色の調整を行なっているというのが実情である。

このようなトナー量を微妙に変化させることは、従来では通常は面積階調によって行なわれていた。つまり、用紙表面が露出することがないようにしてしまうと、現状の面積階調による擬似中間調処理方法では、同一の画像内でトナー量を調整することができないため、機種間での色の統一を行なうことでできないといった問題が発生する。

また、面積階調の手法においておこなわれる、白地領域を生じさせてのトナー付着量コントロールの手法では、本願発明者らの検討によるとトナー像からの反射光に白色光が混入することになるため、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）の再現性が劣るといった問題も生じる。ＰＯＰ画像では、なによりも見栄えのよい画像が好まれるため、高彩度でかつ明度の高い色の再現性が劣る、といった点は大きな欠点といわざるを得ない。

本発明は、従来技術における上述の問題を解決し、ＰＯＰ画像を出力する場合において、使用者に「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することのできる画像処理装置および画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、少なくとも、外部装置からプリントに関する画像情報を受け取る外部接続部と、画像データを擬似中間調データへと変換する擬似中間調処理装置とから構成される画像処理装置において、前記外部接続部を介して受け取った画像情報がＰＯＰ画像であった場合、前記擬似中間調処理装置は、１つの画素について３値以上の量子化数によって擬似中間調処理を行なうとともに、低濃度側領域では１画素ずつ上記量子化数の中間レベルまで成長させる成長順とし、高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる成長順とすることにより解決される。

なお、上記説明したディザマトリクスの３つタイプは、ディザマトリクスを面方向の成長順（低濃度〜高濃度の画像にたいして、ディザマトリクスを構成する画素をどのような順番で埋めていくかを）の観点で分類したものである。一方、本発明はディザマトリクスの深さ方向の成長順（本発明では、３値以上の量子化数によって擬似中間調処理をおこなうため、１つの画素についても濃度制御をおこなうための自由度があり、これを深さ方向の成長順と呼ぶことにする）に関する発明であるため、上記の(1)〜(3)のディザタイプの全てについて、本発明を適用することができる。

また、前記擬似中間調処理装置がディザ法によって擬似中間調処理を行なうと好ましい。
また、前記ディザ法によって擬似中間調処理をおこなう擬似中間調処理装置が、前記１画素ずつ量子化数の中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ドット状のパターンで擬似中間調処理を行なうと好ましい。

また、前記ディザ法によって擬似中間調処理をおこなう擬似中間調処理装置が、前記１画素ずつ量子化数の中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ライン状のパターンで擬似中間調処理を行なうと好ましい。

また、前記画像データが、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの４色画像データであると好ましい。

また、前記の課題は、本発明により、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置を備える画像形成装置により解決される。
また、出力すべき画像データを解析してＰＯＰ画像であるか否かを判定する画像判定手段を備え、該画像判定手段の判定結果を前記画像処理装置の前記外部接続部に受け渡すと好ましい。

また、前記画像判定手段は、前記画像データに含まれる文字情報に基づいて前記ＰＯＰ画像を判定すると好ましい。
また、像担持体としての感光体と、該感光体に静電潜像を形成させるための露光手段であるレーザ発光手段とを具備し、前記擬似中間調処理装置による擬似中間調処理後のデータに対応させて前記レーザ発光手段を制御すると好ましい。

請求項１の構成により、出力対象の画像がＰＯＰ画像である場合に、擬似中間調処理装置は１つの画素について３値以上の量子化数によって擬似中間調処理を行なうとともに、低濃度側領域では１画素ずつ上記量子化数の中間レベルまで成長させる成長順とし、高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる成長順とするので、請求項１の場合と同じ論理で、(1) ＰＯＰ画像において使用者に「ベタののりが悪い」という印象を与えるといった従来の問題を解決することができる。そしてこの問題解決と両立して、(2) ２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現でき、(3) 機種間での色の統一を行なうことが可能となる。また、(4) 高彩度かつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現できるため、ＰＯＰ画像で重要視される、見栄えのよい画像を得ることができる。

さらに、請求項１においては、低濃度側領域においては１画素ごとに中間レベルまで成長させる成長順としている（中間レベルまで深さ方向に優先的に成長させる）ため、低濃度側領域において階調性にすぐれた出力画像を得ることができる。電子写真方式の画像形成装置では、低濃度側領域（ハイライト領域）においては、なるべく１画素毎に深さ方向に優先的に成長させた方がトナーが付着し易くなり、階調再現性が向上するといった特徴がある。請求項２では、このような特徴を踏襲しながら、上述した「高濃度側領域において白地部を発生させることがない」といった特徴を両立して実現することができる。

請求項２の構成により、擬似中間調処理装置がディザ法によって擬似中間調処理を行なうので、ＰＯＰ画像において使用者に「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。

請求項２では、擬似中間調処理をディザ法と呼ばれる方法によって行なうことが特徴である。ディザ法は、擬似中間調処理方法の中では計算過程が比較的単純であるため、処理系への計算負荷が小さく、高速での階調処理が可能である。このため実際の画像形成装置に搭載した場合には、ハードウエアやソフトウエアの規模が大きくならず、必要となるメモリなども小規模で済むため、低コストの画像形成装置を実現することができる。つまり、低コストの画像形成装置の実現に寄与することができる。

また、電子写真方式の画像形成装置には、孤立１ドットの再現性・安定性が乏しいといった特徴がある。ディザ法による擬似中間調処理法は、こうしたドットの安定性に乏しい電子写真方式には非常に適した方法である。ドットの安定再現性に乏しい電子写真方式に対して例えば誤差拡散法などの擬似中間調処理方法を適用した場合には、粒状性が悪かったり、筋ムラが目立ったりして、画像品質が低下してしまう。一方、電子写真方式に対してディザ法を適用した場合には、こうした問題が発生せず、高品質の出力画像を得ることができるようになる。このため、ディザ法による擬似中間調処理法は、電子写真方式の画像形成装置において重要な技術であり、電子写真方式の画像形成装置において、高品質（粒状性が良好で、筋ムラが目立つことのない）画像の出力に寄与することができる。

請求項３の構成により、ディザ法によって擬似中間調処理をおこなう擬似中間調処理装置が、前記１画素ずつ量子化数の中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ドット状のパターンで擬似中間調処理を行なうので、ＰＯＰ画像において使用者に「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。

また、請求項２と同じく低コストの画像形成装置の実現に寄与することができる。
さらに、請求項３では「１画素ごとに中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ドット状（網点状）のパターンで擬似中間調処理をおこなう」ことが特徴となっている。ドット状のパターンで擬似中間調処理を行なうことで、各網点の周囲長を短くすることができるようになる。このことは、濃度の安定性に優れるといった特徴を持つ。この理由を簡単に説明すると次のようになる。環境変動をはじめとする変動要因によって網点に付着するトナーの量が増減するが、このときトナー付着領域がどの程度広がるかといったことが、一番大きな画像の濃度変動の原因となる（付着量そのものの変化よりも、付着領域が広がってしまうことが、変動の原因となる）。トナー付着領域の広がり易さは、各網点の周囲長の長さに比例することになるため、各網点の形状をドット形状とした場合に最も周囲長が短く、濃度変動が起こりにくいといった特徴をもつようになる。つまり、請求項４は、さまざまな変動要因に対して、濃度変動が起こりにくいといった特徴を持つようになる。したがって、変動要因に対して濃度変動が起こりにくく、安定した画像の出力が可能となる。

請求項４の構成により、ディザ法によって擬似中間調処理をおこなう擬似中間調処理装置が、前記１画素ずつ量子化数の中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ライン状のパターンで擬似中間調処理を行なうので、ＰＯＰ画像において使用者に「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。

また、請求項２と同じく低コストの画像形成装置の実現に寄与することができる。
さらに、請求項４では「１画素ごとに中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ライン状のパターンで擬似中間調処理をおこなう」ことが特徴となっている。ライン状のパターンで擬似中間調処理をおこなうことで、複数のトナー像を重ね合わせた場合に、色モアレが発生しにくいといった特徴を持つ。このようにライン状のパターンで擬似中間調処理をおこなった場合には、周期構造の周波数成分は１方向にしか存在しない。このため、複数色のトナー像を重ねあわせた場合に、周波数成分を離して配置できるような周期構造の組み合わせを選択しやすい。この結果、周期構造の干渉によって生じる色モアレ（異なる色のトナー像の干渉によって生じるモアレ）が、視覚的に目立ちにくく干渉周期を細かくすることができるようになり、実質的に色モアレのない出力画像を得ることができるようになる。つまり、色モアレのない（目立ちにくい）出力画像を得ることが可能となる。

請求項５の構成により、請求項１と同じく、ＰＯＰ画像において使用者に「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。

また請求項５では、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラック４色の画像データを有することで、視覚的に全ての色を再現することが可能なフルカラー画像形成を実現することができる。

請求項６の画像形成装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置を備え、擬似中間調処理を施された画像データを用いて紙などの記録媒体上に画像形成を行なうことが特徴である。したがって、実際に出力する画像がＰＯＰ画像であった場合に、使用者に「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。すなわち、ＰＯＰ画像で重要視される、見栄えのよい画像を、印刷物として得ることができる。

請求項７の構成により、出力すべき画像データを解析してＰＯＰ画像であるか否かを判定する画像判定手段を備え、該画像判定手段の判定結果を前記画像処理装置の前記外部接続部に受け渡すので、画像情報にＰＯＰ画像であることを示す情報が明示的に含まれない場合でもＰＯＰ画像を判定して、見栄えのよいＰＯＰ画像を得ることができる。

請求項８の構成により、画像判定手段は、前記画像データに含まれる文字情報に基づいて前記ＰＯＰ画像を判定するので、ＰＯＰ画像を確実に判定して、見栄えのよいＰＯＰ画像を得ることができる。

請求項９の構成により、画像処理装置による擬似中間調処理後のデータに対応させてレーザ発光手段を制御するので、ＰＯＰ画像に要求される画質に対応した露光を行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。この図に示す画像処理装置１は、色補正手段２，ＢＧ／ＵＣＲ処理部３，メモリ（記憶手段）４，プリンタγ補正手段５，ディザ処理手段６，外部接続部７等を備えている。なお、色補正手段２及びＢＧ／ＵＣＲ処理部３は色分解処理装置を構成する。また、ディザ処理手段６は擬似中間調処理装置に相当する。本例の画像処理装置１では、入力画像データ８とともに画像情報（例えばＰＯＰ画像であることを示す情報）９を受け取るような構成になっている。本例では、この画像情報９に記載された内容から対象画像がＰＯＰ画像であるかどうかを判定し、判定結果に応じて後述する擬似中間調処理をＰＯＰ画像に適したものとするようにしている（具体的には、ディザマトリクスをＰＯＰ用途に適したものへと切り換える）ことが特徴である。

まず初めに、入力画像データに施される画像処理について説明する。
図１において、入力画像データ８であるデジタル画像信号はＲＧＢ各色８ｂｉｔのカラー画像信号であり、画像処理装置１においては色補正手段２によってＣＭＹＫ各色８ｂｉｔのカラー画像信号に変換される。本例では、ＤＬＵＴ（Direct Look up Table）と呼ばれる方法でＣＭＹＫデータへの変換をおこなっている。

ＤＬＵＴは、入力色空間（ＲＧＢ）を小さな単位立方体に分割し、各格子点に対応した出力値（ＣＭＹＫ）を後述する方法によって決定しておき、ＤＬＵＴ形式で保持しておくようにしてある。そして格子点以外の入力値については、補完演算により計算する。本例では、この補完演算法として、４面体補完（Tetrahedral補完）を用いておこなっている。４面体補完は、単位立方体を６つの単位四面体で分割して補完演算をおこなうものである。本例ではこのような方法により、ＣＭＹＫ各色８ｂｉｔのカラー画像信号を得ている。

次に、上記のＤＬＵＴの作成方法を説明する。ＤＬＵＴの作成をおこなうために、まず色予測モデルを構築する必要がある、本願発明者らは、ＣＭＹＫの各色ごと１０段階の階調ステップについて、全ての組み合わせに対して、単色特性データおよび混色特性データを用意した。つまり１００００通りのカラーパッチを、実際にＣＭＹＫの４色カラー出力が可能な実験機を一例として使用し、用紙上にトナー像を形成して、自動測色機にてＬａｂ値の測色をおこない、この色予測モデル構築のために使用した。色予測モデルの構築は、上述のようにして用意した１００００パッチ分の測色データに対して、重回帰モデルを用いて統計処理することでおこなっている。このようにして、構築した色予測モデルを用いて、上述したＤＬＵＴの各格子点の値を計算することで、上述したＤＬＵＴの作成を行なった。

本発明では、トナー量を微妙に調整して再現をするが、必要となる色（例えば、２色以上のトナーを組み合わせて再現する色）に対しては、基本的には上記のＤＬＵＴに保持されるデータによって、狙いの色が再現されるようにＣＭＹＫデータへと変換される（このとき実質的には、狙いの色を再現するために必要な各色のトナー量が算出されるようにようになっている）。また、本例の構成では上記のＤＬＵＴに保持されるデータによって、狙いの色を再現するために必要なＣＭＹＫ各色のトナー量が算出されるようにようになっているため、従来技術の項で指摘したような機種が変わることによって、出力される色が異なるといった問題は発生しない。本例の構成では、機種間での色の違いを上述のＤＬＵＴに保持されるデータを変えることで補正しているため、機種が異なっても同一の色を出力することが可能な構成になっている。

本画像処理装置１における処理方法においても、ＣＭＹＫデータの値があらかじめ設定された範囲内に制限されることに変わりはない（本例では、ＣＭＹＫは８ｂｉｔデータであるので、最大でもレベル２５５でありこれ以上の値にすることはできない）。このため、本例においても、狙いの色を表現するためには、基本的にはトナー量を少なくすることで調整する。

次に、上記の色分解処理装置２，３によって４色に分解された信号は、メモリ４に一旦記憶される。そして次に、メモリ４に記憶した画像信号に対して、プリンタγ補正手段５，ディザ処理手段６、を適用する。

プリンタγ補正手段５では、１次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）であるプリンタγテーブルを用いて、ＣＭＹＫデータ（８ｂｉｔ）からＣＭＹＫデータ（８ｂｉｔ）への変換をおこなう。こうすることで。あるあらかじめ設定されている所定の入出力関係（あらかじめ設定されている、色補正後のＣＭＹＫデータに対する感光体上のトナー付着量または付着量を代用検知する反射センサの出力値との関係）に一致させるといった役割を果たす。これは、環境変動や経時変動などの変動要因によって入出力関係が変動してしまうことを、吸収して補正するために行なうものである。

しかしこの場合であっても、ＣＭＹＫデータの値が最大のレベル２５５以下の範囲内に制限されることに変わりはない。このため、トナー付着量をレベル２５５の付着量以上に設定することはできない。プリンタγ補正手段５でのトナー付着量の調整は、中間レベル（中間濃度）に関するものであり、最大レベル（最大付着量）を調整するものではない。

前述したように、本例の画像処理装置１では、画像情報９（図１）の内容によって出力対象がＰＯＰ画像である場合に、ＰＯＰ画像に適した擬似中間調処理を行なうような構成になっている。次に、画像処理装置１においてＰＯＰ画像である場合に適用される擬似中間調処理を説明する（ＰＯＰ画像に適した擬似中間調処理の説明）。

擬似中間調処理装置であるディザ処理手段６では、後述するディザマトリクスと呼ばれる閾値データが記入されたマトリクスがあらかじめ画像処理装置に記憶されており、プリンタγ補正手段５で変換されたＣＭＹＫデータに対して、１つ１つの画素についてＣＭＹＫデータ値とディザマトリクスに記載されている閾値データとの比較をおこなうことで、擬似中間調処理をおこなう。本例では、このディザ処理によって、ＣＭＹＫ８ｂｉｔデータからＣＭＹＫ４ｂｉｔデータへと変換するディザ処理をおこなっている。また、本例では、擬似中間調処理を施す前のＣＭＹＫデータと、擬似中間調処理を施した後のＣＭＹＫデータとはともに、６００ｄｐｉの解像度をもつ。

ディザ処理手段６の説明として、初めに本例で使用するディザ処理（ディザマトリクス）の周期構造について説明を行なう。本例の画像処理装置１ではディザ処理後の画像は、低濃度領域においてはドット状の周期構造になっており、いわゆるドットスクリーンディザとよばれるディザマトリクスを適用している。ディザマトリクスの周期構造を特徴づける数値として、スクリーン角度およびスクリーン線数が頻繁に用いられる。このため、はじめにドットスクリーンにおけるこのスクリーン角度およびスクリーン線数の説明をおこなうことにする。

図２のような周期構造ディザマトリクス（ドットスクリーンディザマトリクス）の場合、スクリーン角度およびスクリーン線数は、図２中の計算式によって一義的に算出される。一般に、２次元の周期構造は、２つの２次元ベクトルによって表すことが便利であるため、この２つのベクトルを以後、主ベクトルおよび副ベクトルと呼ぶことにする。

上記の主ベクトル、副ベクトルを用いて、本例でのディザマトリクス（ＣＭＹＫの４色）の組み合わせを記載すると表１のようになる。

表１中の、ａ０ｘ，ａ０ｙ，ａ１ｘ，ａ１ｙの４つの整数は、それぞれ、図２における主ベクトルのｘ成分，主ベクトルのｙ成分，副ベクトルのｘ成分，副ベクトルのｙ成分に，対応している。本例では解像度が６００ｄｐｉであるので、表１に記載した周期構造を実現することで、表１に記載したスクリーン線数になることは簡単に理解できる。

次に、ディザ処理手段６における、ＣＭＹＫデータ（８ｂｉｔ）からＣＭＹＫデータ（４ｂｉｔ）への変換方法について説明する。図３に、擬似中間調処理装置であるディザ処理手段６の構成をブロック図で示す。

図３に示すように、ディザ処理手段６はディザマトリクス記憶部６ａと比較部６ｂを有している。ディザマトリクス記憶部６ａにはＣＭＹＫ４色の各色に対応するディザマトリクスがあらかじめ記憶されている。このディザマトリクスは、閾値データが記入されたマトリクスである。本例では、ディザ処理後のデータが４ｂｉｔ（１６値）となるように、量子化数が４ｂｉｔ（１６値）のディザ処理を行なう。このとき、プリンタγ変換処理後のＣＭＹＫデータにおける各画素の階調値（８ｂｉｔ、２５６階調）とレベル０〜レベル１５の１６階調（４ｂｉｔ）のレベルにあらかじめ設定された閾値データとの比較を行なうことにより、入力データの各画素がレベル０〜レベル１５のいずれのレベルに属するかを決定している（詳細については後述する）。このため、４ｂｉｔディザマトリクスは、閾値データが記述された１５枚のマトリクスによって構成される。つまり、ディザマトリクス記憶部６ａには、このような閾値データが記述された１５枚のマトリクスを１色分として、ＣＭＹＫ４色分のディザマトリクスが記憶されている。

比較部６ｂでは、ディザマトリクス記憶部６ａに記憶させてある閾値データの値とプリンタγ補正手段５によって変換を施されたＣＭＹＫデータ（８ｂｉｔ）の値とを、１つ１つの画素について比較することで、各色４ｂｉｔ（１６値）に変換されたＣＭＹＫデータ（出力用画像データ１０）を得る。この閾値データとの比較方法を具体的に説明すると、次のようになる。まず１つの画素に注目して、プリンタγ補正処理後のＣＭＹＫデータにおける階調値（以後ＤＡＴＡ値と略す）と、１枚目のディザマトリクスの注目する画素に対応する閾値データ（以後閾値と略す）との比較を行なう。ＤＡＴＡ値が閾値よりも大きければ２枚目の閾値との比較をおこなう。以後ＤＡＴＡ値が閾値よりも大きい限り、レベル２、レベル３、と比較を繰り返す。そしてはじめてＤＡＴＡ値が閾値以下となったのがＮ枚目のディザマトリクスであったと仮定すると、その画素のディザ処理後の値を（Ｎ−１）の値に変換する。もし、ＤＡＴＡが１５枚目の閾値よりも大きければ、その画素のディザ処理後の値を１５の値に変換する。実施例１では、このような変換をおこなうことで、入力データを、０〜１５（４ｂｉｔ）のレベルをもつデータに変換する。

本例では、上述したように閾値データが記述された１５枚のマトリクスを１色分として、ＣＭＹＫ４色分のディザマトリクスが、ディザマトリクス記憶部６ａに記憶されているが、ここでは、例としてＹ色用のディザマトリクスを取り上げて、より詳細に説明をおこなう。図４に本例におけるＹ色用ディザマトリクスを示す。表１で説明したようにＹ色用ディザマトリクスは、低濃度領域では２００[ｌｐｉ]、０[ｄｅｇ]のドットスクリーンディザである。解像度が６００ｄｐｉであるため、Ｘ方向、Ｙ方向ともに３画素おきに成長中心が現れる。ドットスクリーンディザでは成長中心の画素を中心にして、画像濃度が高くなるにしたがって、ドット状に網点が大きくなっていく。図４のPlane１を見ると理解できるが、Ｘ方向、Ｙ方向ともに３画素おきに、閾値が小さくなっており、この画素が成長中心に相当している。またPlane１を見るとわかるように、成長中心近くの画素の閾値が小さく成長中心から離れた画素の閾値が大きい。このように閾値を配置することで、ドット状のパターンによる擬似中間調処理を行なっている。つまり、本例では、図４のディザマトリクスを使用することで、低濃度領域でドット状のパターンとなるような擬似中間調処理を行なうことができる。

すなわち、低濃度側領域においては１画素ごとに中間レベルまで成長させる成長順（中間レベルまで深さ方向に優先的に成長させる）としてあるため（図４のPlane１〜Plane８参照）、低濃度側領域において階調性にすぐれた出力画像を得ることができる。電子写真方式の画像形成装置では、低濃度側領域（ハイライト領域）においては、なるべく１画素毎に深さ方向に優先的に成長させた方が、トナーが付着しやすくなり、階調再現性が良いといった特徴がある。

一方で、図４のPlane９をみると理解できるが、Plane９ではPlane１〜Plane８とは異なり３６画素すべての閾値が近い値になっている（１３６〜１５２の範囲内である）。同様にPlane１０〜Plane１５についても、各Ｐｌａｎｅ内では閾値が近い値になっている。このように閾値を設定することにより、全ての画素をほぼ均一に成長させることができるようになる。つまり、本例では、図４のディザマトリクスを使用することで、高濃度領域で全ての画素を平均的に成長させるような擬似中間調処理を行なうことができる。 図５に、図４のディザマトリクスを使用して擬似中間調処理であるディザ処理を行なった処理後のデータを示す。低濃度領域ではドット状のパターンとなり、中濃度で白地が全て埋まり、高濃度領域では今度は全ての画素を平均的に成長させている（各画素での値が完全に一致しない場合もあるが、低濃度領域のように差が生じることはない）。このように、本例では、特に高濃度領域において全ての画素を平均的に成長させることで、白地が現れないようにしており、白地を現さずに光書込みによる潜像状態を変化させてトナー付着量を変化させている。このような白地部を現すことなく、トナー付着量のコントロールが行なうことができる点が本発明にとって大きな効果をもたらす。

このほかのＣＭＫ色のディザマトリクスの成長順については、Ｙ色のディザマトリクスと同様であるので、説明を省略する。ＣＭＫ色のディザマトリクスについても、低濃度領域ではドット状のパターンとなるように成長させ、高濃度領域では全ての画素を平均的に成長させるように、ディザマトリクスを作成して、ディザ処理を行なっている。

本例では、ディザ処理後のＣＭＹＫデータは、１画素あたりＣＭＹＫ各色４ｂｉｔ（１６値）のデータとなる。この１画素あたりのＣＭＹＫ各色のデータがとりうるサイズ（本例での１６値のこと）を量子化数とよぶ。つまり、本例では量子化数が１６値の擬似中間調処理（ディザ処理）を用いている。しかしながら、このことは本発明を何ら限定するものではない。本発明では、「高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる成長順」を実現することができるようなものであればどのようなものであって構わないため、量子化数が３値以上の擬似中間調処理であれば構わない（量子化数が２値の場合には、「高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる成長順」を実現することができないが、量子化数が３値以上であれば中間レベルで全ての画素の値を一致させることができるため、「高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる」ことができる）。

また、本例では入力データの値が１３６（１３６／２５５⇒約５３％）を超えたところから、「全ての画素をほぼ均一に成長させる」ような形態へと移行することをすでに説明した。このような移行をおこなう入力データの値のことを、これ以降では「移行点」と呼ぶことにする（上記の例では移行点は約５３％）。この移行点についても、本発明は移行点を上記の値に何ら限定するものではない。移行点については、画像形成装置のいわゆる階調特性などによって適宜に設定することが望ましい。多くの場合は、この移行点を４０％〜８０％の範囲内に設定することが望ましい。

本例においては、外部接続部７によってプリントに関する画像情報９を受け取り、擬似中間調処理であるディザ処理を前述したＰＯＰ用途に適したものへと切り換えてディザ処理をおなっている。次にＰＯＰ画像の判定について説明する。

プリントに関する画像情報９（文字画像、写真、グラフィックス、ＰＯＰ）は、用紙サイズなどの条件に関する情報などとともに、パーソナルコンピューター等の外部装置（不図示）から画像処理装置１（図１）へと送られてくる。画像処理装置１では、画像情報９を外部接続装置７を介して受け取る。本例では、この画像情報９の内容から、プリント対象がＰＯＰ画像であるか、そうではないかの判別をおこなう。この機能を実現するための単純な構成としては、このプリントに関する画像情報９の内容にＰＯＰ画像であることの情報が記載されている構成を挙げることができる。ＰＯＰ画像であることをプリントに関する画像情報に記載するためには、外部装置（パーソナルコンピューター）のユーザーインターフェースとして、使用者がＰＯＰ画像であることが指示できるような機能を付加する構成を挙げることができる。

ＰＯＰ画像とは、Point of purchase advertising＝小売店の屋外看板、ポスター、店内の壁や天井に付けられるプライスカードなどの購買時点広告用の画像、のことであり、具体的に一例を上げると、図６のような、商品名、価格、キャッチコピーを、購買者に明確に伝えることができるような画像種のことである。図６ではグレースケールで示してあるが、実際には、「広告の品」部分は黄色ベタ地に赤文字である。「ＳＡＬＥ」部分は赤色ベタ地に白抜き文字である。「吟醸純米酒」，「＜７２０ミリリットル＞」及びバーコード部分は黒文字である。「安い！おいしい！」部分は紺及び青文字である。そして、「１，１００円」部分は赤文字となっている。

本例では、出力対象の画像がＰＯＰ画像であるかどうかは、使用者（ＰＯＰ画像を出力したい人）が、外部装置（パーソナルコンピューター等）のユーザーインターフェースを通じて指示するような構成と考えている。しかしながらこのことは本発明をなんら限定するものではなく、出力画像がＰＯＰ画像かどうかの判定を、画像データを解析することで判定（例えば、商品名、価格、キャッチコピー、が含まれていることを判定）して、画像情報として画像処理装置１の外部接続部７へと受け渡すような構成であっても構わない。

本例の画像処理装置１では、プリントに関する画像情報９を、外部接続部７を介して受け取った後、画像処理装置内部では記憶部（不図示）に格納する。記憶部に記憶された画像情報は、上述の擬似中間調処理を施す際に参照される。具体的には、記憶部に記憶された画像情報の内容として、対象の画像がＰＯＰ画像であることが記載されていた場合には、上述したような形態のディザ処理（高濃度領域で全ての画素を平均的に成長させるようなディザ処理）を適用するようにする。

また、図示はしていないが本例では、画像情報９として対象画像がＰＯＰ画像以外であった（対象画像が文字、写真、グラフィックス）場合には、上述したような形態のディザ処理（高濃度領域で全ての画素を平均的に成長させるようなディザ処理）ではなく、従来から使用されてきているディザ処理を適用するような構成になっている。

また本例では、画像情報９の内容を擬似中間調処理へは適用しているものの、画像情報９を色補正処理，ＢＧ／ＵＣＲ処理，プリンタγ処理、へ適用することは行なっていない。しかしこの点についても、本発明をなんら限定するものではない。つまり、画像情報９の内容を、色補正処理，ＢＧ／ＵＣＲ処理，プリンタγ処理、へも適用して、それぞれの対象画像に対して最適な処理を施すような構成であっても、何ら問題は生じることなく本発明の効果を得ることができる。

次に、本発明をフルカラー画像形成装置に適用した実施形態について説明する。本実施形態は、上記説明した画像処理装置１を搭載し、ＣＭＹＫ４色のトナー像を用いてフルカラーの画像出力をおこなうフルカラー画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置は、大きくは画像処理装置とフルカラー作像装置とから構成される。画像処理装置部分は上記説明したものと同じであるので、ここでは画像処理装置での処理結果である出力用画像データを受け取り、紙などの記録媒体上にトナー像を形成する、フルカラー作像装置の部分を中心に説明する。

図７は、本実施形態のフルカラー画像形成装置におけるフルカラー作像装置の概略図である。このフルカラー作像装置は、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の４色の色成分画像を中間転写体上で重ね合わせて記録シート（記録媒体、例えば紙、のこと）に転写して出力する中間転写方式の作像装置である。なお、本発明は、直接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。

図７に示す画像形成装置は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なフルカラー画像形成装置であり、ＣＭＹＫの各色成分に対応して、４つの画像形成ユニット２０（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）が備えられている。各画像形成ユニット２０はベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）２６の上部走行辺に沿って並設されている。中間転写ベルト２６は不図示の駆動手段によって図中反時計回りに走行駆動される。

各作像ユニット２０は扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、像担持体としての感光体ドラム２１を具備している。この感光体ドラム２１の周りには、帯電手段２２、現像装置２３、クリーニング手段２４等が配置され、さらに各感光体ドラム２１に対向するように中間転写ベルト２６の内側に一次転写手段としての転写ローラ２５が設けられている。

４つの作像ユニット２０の上方にはレーザー光学ユニット１２が設けられている。レーザー光学ユニット１２へは、上述の画像処理装置１からの出力用画像データが、ビデオ信号処理部１１により所定の処理を施されて供給される。出力用画像データ（前述の擬似中間調処理を施した画像データ）に対応して書きこみをおこなうレーザー光学ユニット１２は、レーザーダイオード（ＬＤ）１３からの光ビームを回転偏向器を介して各色作像ユニットの感光体ドラム２１の表面に照射して走査するものである。本例では、レーザーダイオード（ＬＤ）１３は、ＣＭＹＫの各色毎に１つずつ、計４つが備えられている。なお、レーザスキャン方式に限らず、ＬＥＤアレイと結像手段とを組合せた方式の露光装置を用いることもできる。

中間転写ベルト２６の下方には転写搬送ベルト２９が配設されている。この転写搬送ベルト２９が架け渡されている転写ローラ２８は、中間転写ベルト２６及び転写搬送ベルト２９を挟んで転写対向ローラ２７に圧接され、二次転写部を形成している。図示しない給紙部から給送される記録媒体を二次転写部に送り出すためのレジストローラ３０が、二次転写部の用紙搬送方向上流側（用紙搬送経路を図に点線の矢印で示す）に配置される。また、転写搬送ベルト２９の用紙搬送方向下流側には定着装置３１が設けられる。

上記のように構成された画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット２０の感光体ドラム２１が図示しない駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム２１の表面が帯電手段２２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、レーザー光学ユニット１２からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム２１表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置２３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。

また、中間転写ベルト２６が図中反時計回りに走行駆動され、各作像ユニット２０において一次転写手段２５の作用により感光体ドラム２１から中間転写ベルト２６に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト２６はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。

なお、作像ユニット２０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット２０Ｋを用いて画像形成を行う。

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、クリーニング手段２４によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。

一方、図示しない給紙部から用紙が給送され、レジストローラ対３０によって、中間転写ベルト２６上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写部に向けて送出される。本例では二次転写ローラ２８には中間転写ベルト表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト表面のトナー像が用紙上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置３１を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。定着された用紙は、図示しない排紙トレイに排出される。

ここで、画像処理装置１によって作成された出力用画像データに対応して動作する半導体レーザーの動作を簡単に説明する。
ビデオ信号処理部１１では画像処理装置１によって作成される出力画像用データ（画像処理の結果）を受け取り、発光点（ＬＤ：レーザーダイオード）１３の個数分のデータをラインメモリ上に記憶し、ポリゴンミラーの回転に同期した信号（いわゆる同期信号）に合せて、各画素に対応する上記ラインメモリ上のデータを所定のタイミング（画素クロック）で、ＰＷＭ制御部へと引き渡す（なお、本例では、発光点の数は、各色ともに１つである）。ＰＷＭ制御部では、このデータがパルス幅変調（ＰＷＭ）信号へと変換され、ＬＤドライバへと引き渡される。ＬＤドライバでは、このパルス幅変調信号に対応して所定の光量でＬＤ素子（ＬＤアレイ）を光変調駆動する。本例では、各色成分の出力用画像データに対応して、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御を行い、レーザーの光変調駆動をおこなうようになっている。

ＬＤからの発光光は、コリーメートレンズにおいて平行光を形成するようになり、アパーチャ−により所望のビーム径に対応する光束に切り取られる。アパーチャー通過後の光束はシリンドリカルレンズを通過し、ポリゴンミラーへと入射される。ポリゴンミラーで反射された光束は、走査レンズ（fθレンズ）によって集光されて、折り返しミラーで折り返したあとに、上述の感光***置上で結像するようになっている。

本実施形態の画像形成装置では、ＬＤによる光書込みを解像度６００ｄｐｉで行なっている。またＰＷＭは６ｂｉｔの自由度を持つように製作してある。ただし、上記画像処理装置１において、出力用画像データは擬似中間調処理での量子化後には、６００ｄｐｉ４ｂｉｔのデータに変換されることになるため、ＰＷＭ６ｂｉｔ中の４ｂｉｔを出力用画像データ（擬似中間調処理後のデータ）に対応づけて、ＬＤの発光を制御するようになっている。このため、ＬＤの発光の仕方としては出力用画像データに対応した４ｂｉｔ分（光らない状態を含めて１６通り）となる。

このようにして、光変調されたレーザー光が、先ほど説明したようにレーザー光学ユニット１２によって、感光体ドラム２１上に結像して走査されるために、感光体上に所望の画像に対応した静電潜像を形成することができる。この静電潜像をトナー像へと現像して、用紙上のトナー像とするまでの工程は先述の通りである。以上説明をおこなった動作順により、用紙上に画像データに応じたフルカラー画像を形成することができる。

本例の画像形成装置においては、上記説明した画像処理装置１を搭載し、出力すべき画像がＰＯＰ画像であった場合、ＰＯＰ画像に適した擬似中間調処理を施した画像データに基づいて画像形成を行なうことで、「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。なお、画像処理装置としては、次に説明する第２実施例の画像処理装置を用いることも可能である。

次に、画像処理装置の第２実施例について説明する。本第２実施例におけるハード的な構成は上記説明した第１実施例の画像処理装置１と同じであるため、重複する説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。

第１実施例との差異は、ディザ処理において使用するディザマトリクスが異なる点である。本第２実施例ではディザ処理後の画像はライン状の周期構造になっており、いわゆるラインスクリーンディザとよばれるディザマトリクスを使用している。ラインスクリーンの場合も先ほどのドットスクリーンと同じように、ディザマトリクスの周期構造を特徴づける数値として、スクリーン角度およびスクリーン線数が用いられるため、ラインスクリーンにおけるこのスクリーン角度およびスクリーン線数の説明を行なうことにする。

ラインスクリーンディザにおける、スクリーン角度およびスクリーン線数は、図８中の計算式によって一義的に算出される。ラインスクリーンの場合も、２次元の周期構造は、２つの２次元ベクトルによって表すことが便利であるため、この２つのベクトルを以後、主ベクトルおよび副ベクトルと呼ぶことにする。

上記の主ベクトル、副ベクトルを用いて、本第２実施例でのディザマトリクス（ＣＭＹＫの４色）の組み合わせを記載すると表２のようになる。

表２中の、ａ０ｘ，ａ０ｙ，ａ１ｘ，ａ１ｙの４つの整数は、それぞれ、図８における主ベクトルのｘ成分、主ベクトルのｙ成分、副ベクトルのｘ成分、副ベクトルのｙ成分に、対応している。上記第１実施例では解像度が６００ｄｐｉであるので、表２に記載した周期構造を実現することで、表２に記載したスクリーン線数になることは簡単に理解できる。

次に、本第２実施例でのＣ色用ディザマトリクスを説明する。図９に本第２実施例におけるＣ色用ディザマトリクスを示す。表２で説明したようにＣ色用ディザマトリクスは、低濃度領域では２１２[ｌｐｉ]、４５[ｄｅｇ]のラインスクリーンディザである。このため、角度が４５°方向にライン状に連なったパターンとなり、画像濃度が高くなるにしたがって、ライン幅が太くなっていく。図９のPlane １をみると理解できるが、４５°方向に閾値が小さくなっており、この方向に連なるディザパターンとなる。したがって、本第２実施例では、このような閾値を配置することでライン状のパターンによる擬似中間調処理をおこなっている。つまり、本第２実施例では、図９のディザマトリクスを使用することで、低濃度領域でライン状のパターンとなるような擬似中間調処理を行なうことができる。

すなわち、低濃度側領域においては１画素ごとに中間レベルまで成長させる成長順（中間レベルまで深さ方向に優先的に成長させる）としてあるため（図９のPlane１〜Plane８参照）、低濃度側領域において階調性にすぐれた出力画像を得ることができる。電子写真方式の画像形成装置では、低濃度側領域（ハイライト領域）においては、なるべく１画素毎に深さ方向に優先的に成長させた方が、トナーが付着しやすくなり、階調再現性がよいといった特徴がある。

一方で、図９のPlane９をみると理解できるが、Plane９ではPlane１〜Plane８とは異なり１６画素すべての閾値が近い値になっている（１３６〜１５１の範囲内である）。こうしたことは、Plane１〜Plane８とは明らかに異なっている。同様にPlane１０〜Plane１５についても、各Ｐｌａｎｅ内では閾値が近い値になっている。このように閾値を設定することにより、全ての画素をほぼ均一に成長させることができるようになる。つまり、本第２実施例では、図９のディザマトリクスを使用することで、高濃度領域で全ての画素を平均的に成長させるような擬似中間調処理をおこなうことができる。

図１０に、図９のディザマトリクスを使用して擬似中間調処理であるディザ処理を行なった処理後のデータを示す。低濃度領域ではライン状のパターンとなり、中濃度で白地が全て埋まり、高濃度領域では今度は全ての画素を平均的に成長させている（各画素での値が完全に一致しない場合もあるが、低濃度領域のように差が生じることはない）。

このように、本第２実施例でも、高濃度領域において全ての画素を平均的に成長させることで、白地が現れないようにしており、白地を現さずに光書込みによる潜像状態を変化させてトナー付着量を変化させている。このような白地部を現すことなく、トナー付着量のコントロールがおこなうことができる点が本発明にとって大きな効果に寄与する。

本第２実施例において、ＭＹＫ色のディザマトリクスの成長順についてはＣ色のディザマトリクスと同様であるので、説明を省略する。ＭＹＫ色のディザマトリクスについても、低濃度領域ではライン状のパターンとなるように成長させ、高濃度領域ででは全ての画素を平均的に成長させるような、ディザマトリクスを使用してディザ処理を行なっている。

次に、画像形成装置の異なる構成例について図１１を参照して説明する。
図１１に示す画像形成装置は、いわゆるリボルバータイプのフルカラー画像形成装置であり、一つの像担持体（例えば感光体ドラム）を用いて用紙上に直接画像を転写する直接転写方式のものである。

図１１において、感光体ドラム４１の周囲には帯電手段４２、リボルバ現像装置４３、クリーニング手段２４等が配置され、さらに紙搬送ドラム４７の内側に転写手段４５が設けられている。リボルバ現像装置４３は、ＣＭＹＫの各色トナーを用いる４つの現像器を搭載して回転駆動され、各現像器を切り換えて現像位置に移動させる。モノクロプリントの場合はブラックトナーを収納する現像器を現像位置に移動させて現像を行なう。

リボルバ現像装置を用いる画像形成装置は周知であるので詳しい説明は省略するが、４色トナーによるフルカラー画像作成に際し、感光体ドラム４１は少なくとも４回転する。４色を重ね合わせたフルカラー像が感光体表面に形成されると、感光体ドラム４１に紙搬送ドラム４６が接触され、紙搬送ドラム４６が担持する用紙上に転写手段４５の作用によって感光体上のフルカラー画像が一括転写される。トナー画像が転写された用紙は、定着装置４７に送られ、用紙上にトナーが溶融定着される。

本例の画像形成装置においても、上記説明した画像処理装置１を搭載し、受け取った画像情報がＰＯＰ画像であった場合、ＰＯＰ画像に適した擬似中間調処理を施した画像データに基づいて画像形成を行なうことで、「ベタののりが悪い」といった印象を与えることがなく、また、２色以上のトナーを組み合わせて再現するような色を良好に再現することができ、機種間での色の統一を行なうことが可能で、高彩度でかつ明度の高い色（鮮やかで明るい色）を良好に再現することができる。なお、画像処理装置としては、上記説明した第２実施例の画像処理装置を用いることも可能である。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、擬似中間調処理（ディザ処理）における量子化数や移行点は任意に設定することができる。また、ＰＯＰ画像の判定方法も一例であり、適宜な方法を採用可能である。
また、画像形成装置においては、作像部の構成は任意であり、タンデム式における各色作像ユニットの配置順などは任意である。また、タンデム式やリボルバ方式に限らず、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置した構成も可能である。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 ドットスクリーンでの周期構造と主・副ベクトル及びスクリーン角度・線数との関係を示す図である。 擬似中間調処理装置であるディザ処理手段の構成を示すブロック図である。 図１の画像処理装置で用いるＹ色用ディザマトリクスを示す図である。 図４のディザマトリクスを使用してディザ処理を行なった処理後のデータを示す図である。 ＰＯＰ画像の一例を示す図である。 本発明を適用したフルカラー画像形成装置の要部を示す構成図である。 ラインスクリーンでの周期構造と主・副ベクトル及びスクリーン角度・線数との関係を示す図である。 画像処理装置の第２実施例で用いるＣ色用ディザマトリクスを示す図である。 図９のディザマトリクスを使用してディザ処理を行なった処理後のデータを示す図である。 リボルバ現像装置を用いるフルカラー画像形成装置の要部を示す構成図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 色補正手段
３ ＢＧ／ＵＣＲ処理部
４ メモリ（記憶手段）
５ プリンタγ補正手段
６ ディザ処理手段
７ 外部接続部
１１ ビデオ信号処理部
１２ レーザー光学ユニット
２０ 作像ユニット
２１，４１ 像担持体としての感光体ドラム（像担持体）
２３ 現像装置
４３ リボルバ現像装置

Claims (9)

1. 少なくとも、外部装置からプリントに関する画像情報を受け取る外部接続部と、画像データを擬似中間調データへと変換する擬似中間調処理装置とから構成される画像処理装置において、
   前記外部接続部を介して受け取った画像情報がＰＯＰ画像であった場合、
   前記擬似中間調処理装置は、１つの画素について３値以上の量子化数によって擬似中間調処理を行なうとともに、低濃度側領域では１画素ずつ上記量子化数の中間レベルまで成長させる成長順とし、高濃度側領域では全ての画素を平均的に成長させる成長順とする
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記擬似中間調処理装置がディザ法によって擬似中間調処理を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記ディザ法によって擬似中間調処理をおこなう擬似中間調処理装置が、前記１画素ずつ量子化数の中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ドット状のパターンで擬似中間調処理を行なうことを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記ディザ法によって擬似中間調処理をおこなう擬似中間調処理装置が、前記１画素ずつ量子化数の中間レベルまで成長させる低濃度領域においては、ライン状のパターンで擬似中間調処理を行なうことを特徴とする、請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記画像データが、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの４色画像データであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 出力すべき画像データを解析してＰＯＰ画像であるか否かを判定する画像判定手段を備え、該画像判定手段の判定結果を前記画像処理装置の前記外部接続部に受け渡すことを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像判定手段は、前記画像データに含まれる文字情報に基づいて前記ＰＯＰ画像を判定することを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 像担持体としての感光体と、該感光体に静電潜像を形成させるための露光手段であるレーザ発光手段とを具備し、前記画像処理装置の前記擬似中間調処理装置による擬似中間調処理後のデータに対応させて前記レーザ発光手段を制御することを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。