JP2008167240A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザにより濃度が指定された領域にハーフトーン処理を行った結果、当該領域の濃度がユーザの期待する濃度からかけ離れた濃度になることを防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】理論ドット数算出部１２４は、領域設定部１２２により設定された注目領域を最高濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理し、注目領域に対して設定された濃度指定情報を基に、注目領域の理論ドット数を算出する。実ドット数算出部１２５は、注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンを用いて注目領域をハーフトーン処理し、生成したハーフトーン画像の実ドット数を算出する。濃度設定部１２６は、実ドット数算出部１２５により算出された実ドット数が、理論ドット数算出部１２４により算出された理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲内に収まるように、前記注目領域の濃度を設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、コピー機、複合機等の画像形成装置に関するものである。

プリンタやコピー機等の画像形成装置においては、多値画像からなる原画像に、ハーフトーン処理を施して、多値画像を１ビットのデータで擬似的に再現するハーフトーン画像を生成し、このハーフトーン画像を記録紙に形成することで、原画像を記録紙に再現することが広く行われている。

ユーザは、例えば原画像中に含まれるある文字に関して濃度を設定することができ、ユーザにより濃度が設定されると、画像形成装置は、ある文字の濃度がユーザによって指定された濃度となるようにスクリーン処理（ハーフトーン処理）を施し、原画像中に含まれる他の文字とは異なる濃度で当該ある文字を再現する。

ところで、多値画像をハーフトーン処理する場合、例えば８０％の濃度で設定した文字をハーフトーン処理すると、文字の形状によっては、５０％程度の濃度にしか見えない場合もある。特に文字サイズが小さくなると文字の形状が崩れる上に、指定した濃度によってはその文字を判別できなくなる可能性がある。

そこで、特許文献１では、サイズの小さな文字を１０％〜５０％の比較的低い濃度でハーフトーン処理した場合、画像が欠けてしまうことを防止するために（段落［０００５］）、所定サイズ以上の画素要素に対しては、所定の第１の閾値マトリックスサイズのハーフトーン閾値マトリックスでハーフトーン処理し、所定サイズ以上の画素要素に対しては、第１の閾値マトリックスサイズよりも小さな所定の第２の閾値マトリックスサイズのハーフトーン閾値マトリックスでハーフトーン処理する技術が開示されている（段落［０００８］）。

また、特許文献２では、小サイズの文字を高い濃度でハーフトーン処理した場合に文字潰れが発生することを防止するために（段落［０００５］）、文字サイズが所定ポイント以下である場合、小サイズ用スクリーン処理を実行し、所定ポイントを超える場合、通常サイズ用スクリーン処理を実行する技術が開示されている（段落［００３３］）。
特開平９−２１４７６１号公報 特開２００４−３０６５５５号公報

しかしながら、特許文献１，２に示す手法は、ハーフトーン処理の対象となる画像要素のサイズの大小に応じて、ハーフトーン処理を切替えるというようなフィードフォワード的な手法であり、ハーフトーン処理された画像の濃度が、ユーザによって指定された濃度に合致しているか否かを確認することがなされておらず、ユーザが期待するような濃度の画像を得ることができないという問題があった。

本発明の目的は、ユーザにより濃度が指定された領域にハーフトーン処理を行った結果、当該領域の濃度がユーザの期待する濃度からかけ離れた濃度になることを防止することができる画像形成装置を提供することである。

本発明による画像形成装置は、多値画像からなる原画像を取得する画像取得手段と、前記原画像を複数の領域に区画し、区画した各領域を注目領域として順次設定する領域設定手段と、前記領域設定手段により設定された注目領域の濃度を指定するための濃度指定情報を取得する取得手段と、前記濃度指定情報により指定された濃度に応じて予め定められたスクリーンパターンを記憶するスクリーンパターン記憶手段と、前記注目領域を最高濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理することでハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数を算出し、算出したドット数と、前記注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度とを基に、前記注目領域の理論ドット数を算出する理論ドット数算出手段と、前記注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンを用いて前記注目領域をハーフトーン処理することでハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数である実ドット数を算出する実ドット数算出手段と、前記実ドット数が前記理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲内に収まるように、前記注目領域の濃度を設定する濃度設定手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、原画像が複数の領域に区画され、区画された各領域が注目領域として順次設定され、注目領域が最高濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理されてハーフトーン画像が生成され、生成されたハーフトーン画像の網点を構成する画素のドット数が算出され、算出されたドット数と、注目領域に対して設定された濃度指定情報とを基に、注目領域の理論ドット数が算出される。また、注目領域において設定された濃度指定情報に対するスクリーンパターンを用いて注目領域がハーフトーン処理されてハーフトーン画像が生成され、生成されたハーフトーン画像のドット数である実ドット数が算出される。そして、実ドット数が理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲内に収まるように、注目領域の濃度が設定される。

すなわち、ユーザによって指定された濃度から理論上のドット数である理論ドット数と、ユーザによって指定された濃度に対して定められたスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理して得られる画像のドット数である実ドット数とを比較し、実ドット数が理論ドット数に近づくように、注目領域の濃度が設定されてハーフトーン処理されるため、注目領域の濃度がユーザの期待する濃度からかけ離れた濃度になることを防止することができる。

また、前記濃度設定手段は、実ドット数の算出対象となる第１の注目領域が、前回実ドット数を算出した第２の注目領域に隣接する場合、前記理論ドット数算出手段及び前記実ドット数算出手段に前記理論ドット数及び実ドット数の算出処理を行わせず、前記第２の注目領域において設定した濃度を、前記第１の注目領域の濃度として設定することが好ましい。

この構成によれば、実ドット数の算出対象となる第１の注目領域が、前回実ドット数を算出した第２の注目領域に隣接する場合、第２の注目領域の実ドット数が第１の注目領域の実ドット数として算出されるため、処理の高速化を図ることができる。

また、前記多値画像は、複数の色成分画像から構成されるカラー画像であり、前記領域設定手段は、色成分画像毎に前記注目領域を設定することが好ましい。

この構成によれば、各色成分画像において、注目領域が設定され、設定された注目領域の濃度が、ユーザにより設定された濃度となるように、当該注目領域の濃度が設定されてハーフトーン処理が実行されるため、カラー画像においても、注目領域の濃度がユーザの期待する濃度からかけ離れた濃度になることを防止することができる。

また、前記濃度設定手段は、ハーフトーン処理する前の前記注目領域に含まれる画像のエッジを抽出し、抽出したエッジの基準直線に対する角度と、前記注目領域において設定した濃度のスクリーンパターンの前記基準直線に対するスクリーン角度との差を算出し、算出した差に応じて、前記注目領域の濃度を修正することが好ましい。

この構成によれば、注目領域に含まれる画像のエッジが抽出され、抽出されたエッジの基準直線に対する角度と、当該注目領域において設定された濃度のスクリーンパターンのスクリーン角度との差に応じて、当該注目領域において設定された濃度が修正されるため、スクリーン角度と、注目領域に含まれる画像のエッジの角度とが離れることにより、ユーザが期待する濃度より薄い濃度で原画像が再現されることを防止することができる。

本発明によれば、注目領域の濃度がユーザの期待する濃度からかけ離れた濃度になることを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態による画像形成装置について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは同一のものを表しているものとする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態による画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。この図において、画像形成装置１０は、タンデム型のカラープリンタを構成するものであり、記録紙（転写紙）にカラー画像をプリントする本体部１２と、本体部１２の上方に配設され、本体部１２でカラー画像のプリントされた記録紙が排出される記録紙排出部１４とから構成されている。

本体部１２は、筐体１８内の下部に配設された給紙カセット２０と、筐体１８内の上部に配設された画像形成部２２と、筐体１８内における画像形成部２２の下方に配設された転写搬送部２４と、筐体１８内における転写搬送部２４の下流側に配設された定着ユニット２６と、給紙カセット２０と転写搬送部２４との間に配設された第１の搬送路２８と、定着ユニット２６と記録紙排出部１４との間に配設された第２の搬送路３０とを備えている。

給紙カセット２０は、筐体１８の外部に引き出すことで記録紙の補給が可能となるように構成されたもので、内部に集積された記録紙が図略の給紙ローラにより１枚ずつ第
１の搬送路２８側に繰り出されるようになっている。なお、この給紙カセット２０は、記録紙のサイズに対応して所定個数が配設される。

画像形成部２２は、記録紙上に複数のトナー画像を多重形成するようにしたもので、マゼンタのトナー画像を形成する第１の画像形成ユニット２２１、シアンのトナー画像を形成する第２の画像形成ユニット２２２、イエローのトナー画像を形成する第３の画像形成ユニット２２３、及びブラックのトナー画像を形成する第４の画像形成ユニット２２４が記録紙の搬送方向に沿って所定間隔をおいて配置されてなるものである。

各画像形成ユニット２２１乃至２２４は、感光体ドラム２２５と、感光体ドラム２２５の周面に対向して配設された帯電部２２６と、帯電部２２６の下流側であって感光体ドラム２２５の周面に対向して配設されたＬＥＤプリントヘッド（例えば、ライン方向に７１６８の画素数を有する。）からなる露光部２２７と、露光部２２７の下流側であって感光体ドラム２２５の周面に対向して配設された現像装置２２８と、現像装置２２８の下流側であって感光体ドラム２２５の周面に対向して配設されたクリーニング部２２９とを備えている。また、感光体ドラム２２５の周面であって現像装置２２８とクリーニング部２２９との間に後述する転写ローラ２４４が対向配置されることで転写部２３０が形成される。

なお、各画像形成ユニット２２１乃至２２４の感光体ドラム２２５は、図略の駆動モータにより図示の時計周り方向に回転するようになっている。また、第１乃至第４の画像形成ユニット２２１乃至２２４の現像装置２２８には、それぞれ上部にトナーボックスを備えている。そして、第１の画像形成ユニット２２１のトナーボックスには有彩色であるマゼンタのトナーが、第２の画像形成ユニット２２２のトナーボックスには有彩色であるシアンのトナーが、第３の画像形成ユニット２２３のトナーボックスには有彩色であるイエローのトナーが、第４の画像形成ユニット２２４のトナーボックスには無彩色であるブラックのトナーがそれぞれ収納されている。

転写搬送部２４は、第１の画像形成ユニット２２１の近傍位置に配設された従動ローラ２４１と、第４の画像形成ユニット２２４の近傍位置に配設された駆動ローラ２４２と、従動ローラ２４１と駆動ローラ２４２とに跨って配設された無端状画像担持体である転写ベルト２４３と、各画像形成ユニット２２１乃至２２４の感光体ドラム２２５の現像装置２２８の下流側における位置に転写ベルト２４３を介して圧接可能に配設された４つの転写ローラ２４４と、駆動ローラ２４２の下方における転写ベルト２４３に近接した位置に配設された反射型フォトセンサ２４５と、反射型フォトセンサ２４５の下流側における転写ベルト２４３に接する位置に配設されたブレード２４６とを備えている。

この転写搬送部２４では、第１の搬送路２８から搬送されてきた記録紙を図略の駆動モータにより図示の反時計周り方向に回転する転写ベルト２４３上に静電吸着して下流側に搬送すると共に、各画像形成ユニット２２１乃至２２４の転写部２３０の位置で記録紙に対してトナー像が転写されるようになっている。この転写ベルト２４３は、例えばシリコーン等で表面をコーティングしたポリイミド樹脂等の耐熱性を有する合成樹脂材料により構成されている。

また、この転写搬送部２４に設けられた反射型フォトセンサ２４５は、転写ベルト２４３の移送方向と直交する幅方向（主走査方向）の両端部に配設され、転写ベルト２４３に形成されるトナー像の濃度を検出する。

反射型フォトセンサ２４５は、それぞれ転写ベルト２４３に向けて送光する発光ダイオード等で構成された発光部と、転写ベルト２４３で反射された反射光を受光するフォトダイオード等で構成された受光部と、この受光部で受光した反射光量を電圧値に変換する検出回路部とを備えている。

また、ブレード２４６は、転写ベルト２４３上のトナー等の付着物を掻き取るためのもので、転写ベルト２４３の幅方向寸法と略同等の長さに形成され、その先端部が常に転写ベルト２４３表面に当接した状態で配設されている。なお、このブレード２４６は、付着物の掻き取り動作を実行する必要のないときは転写ベルト２４３から離反させておき、付着物の掻き取り動作を実行する必要が生じたときにのみ転写ベルト２４３表面に当接させる構成としてもよい。

定着ユニット２６は、画像形成部２２の感光体ドラム２２５の表面に形成された各トナー像が多重転写された記録紙を加熱することにより定着処理するものであり、熱遮蔽ボックス２６１と、熱遮蔽ボックス２６１内の上部に配設され、ヒータが内蔵された定着ローラ２６２と、熱遮蔽ボックス２６１内の下部において定着ローラ２６２に圧接して配設された加圧ローラ２６３と、熱遮蔽ボックス２６１内の定着ローラ２６２及び加圧ローラ２６３の前部に配設され、転写搬送部２４から搬送されてきた記録紙を定着ローラ２６２及び加圧ローラ２６３間に案内する前搬送路２６４と、熱遮蔽ボックス２６１内の定着ローラ２６２及び加圧ローラ２６３の後部に配設され、定着処理された記録紙を第２の搬送路３０に案内する後搬送路２６５とを備えている。

第１の搬送路２８は、給紙カセット２０から繰り出されてきた記録紙を転写搬送部２４側に搬送するものであり、所定位置に配設された複数の搬送ローラ対２８１と、転写搬送部２４の手前に配設され、画像形成部２２の画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対２８２とを備えている。これらの複数の搬送ローラ対２８１とレジストローラ対２８２とは、図略の駆動モータによりそれぞれ電磁クラッチを介して回転駆動される。なお、レジストローラ対２８２の手前にフォトインタラプタ等で構成されたレジストセンサ２８３が配設されており、記録紙の先端がレジストローラ対２８２にまで搬送されてくると、レジストセンサ２８３からの出力信号に基づいて記録紙の搬送が一旦停止される。

第２の搬送路３０は、定着ユニット２６で定着処理された記録紙を記録紙排出部１４に搬送するものであり、所定位置に複数の搬送ローラ対３０１が配設されると共に、出口側に排出ローラ対３０２が配設されている。これらの搬送ローラ対３０１及び排出ローラ対３０２は、図略の駆動モータにより電磁クラッチを介して回転駆動されるようになっている。

記録紙排出部１４は、本体部１２を構成する筐体１８の上面に本体部１２と一体に形成されたもので、第２の搬送路３０から搬送されてきた定着処理の終了した記録紙を画像の形成された面が裏側になるようにして順次集積する。

このように構成された画像形成装置１０は、次のように動作する。すなわち、画像形成部２２の各感光体ドラム２２５では、帯電部２２６で表面に静電領域が形成され、この静電領域が露光部２２７からの出力光により露光されることで画像データに基づく静電潜像が形成され、その後に現像装置２２８でトナー像が形成される。また、定着ユニット２６の定着ローラ２６２では、図略の電圧供給部により内蔵ヒータに電圧が印加されることで通電され、定着ローラ２６２の表面が定着可能温度になるように加熱制御される。

一方、給紙カセットから指定サイズの記録紙が繰り出され、第１の搬送路２８によりレジストローラ対２８２の手前にまで搬送され、一旦停止される。そして、レジストローラ対２８２の手前にまで搬送されてきた記録紙は、画像形成部２２の画像形成動作とのタイミングが図られたうえで転写搬送部２４に搬送され、各画像形成ユニット２２１乃至２２４で記録紙にトナー像が順次転写される。すなわち、記録紙に対しマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー及びブラックトナーの順で互いに重ねられた状態で画像が転写される。

そして、このトナー像の転写された記録紙は、定着ユニット２６内に搬送され、定着ローラ２６２により加熱されつつ定着ローラ２６２と加圧ローラ２６３とで挟持されて下流側に搬送され、第２の搬送路３０により記録紙排出部１４に排出される。トナー像を記録紙に転写した各感光体ドラム２２５は、クリーニング部２２９で表面に残留したトナーが除去される。この動作が順次繰り返されて、所定枚数の記録紙に対するプリントが実行される。

図２は、画像形成装置１０のブロック図を示している。画像形成装置１０は、ＬＡＮ通信部１１０、画像処理部１２０、記憶部１３０，１４０、スクリーンパターン記憶部１５０、画像形成部１６０、及び制御部１７０を備えている。なお、各ブロックはバスラインを介して種々のデータが送受信可能に接続されている。

ＬＡＮ通信部１１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）インターフェイスにより構成され、ＬＡＮを介して接続された端末装置からＬＡＮの通信プロトコルに従って送信される印刷データを受信し、印刷データ記憶部１４１に記憶する。ここで、印刷データは、ＰＤＬ（Page Description Language：ページ記述言語）に従って記述されたデータから構成される。ＰＤＬは、印刷イメージをページ単位で記述する言語であり、１ページを構成する文字と、三角形や円等の抽象的な画像を示すベクタ画像と、写真等を表すビットマップ画像とをそれぞれ１単位のオブジェクトとして取り扱うが、本実施の形態では、印刷データには、文字のオブジェクトのみが含まれるものとする。そして、文字のオブジェクトには、文字のオブジェクトを構成する各文字の濃度を指定するための濃度指定情報、各文字を配置する位置を示す位置情報、及び各文字の色を示す色情報等が含まれる。色情報は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色成分をそれぞれ０〜２５５階調で表した数値から構成され、位置情報は、位置を２次元で表すデータから構成される。

印刷データは、画像形成装置１０に接続されたパーソナルコンピュータからなる端末装置にインストールされたワープロソフトウェアや、スプレッドシートソフトウェア等のアプリケーションソフトウェアを用いてユーザにより作成されたデータを基に端末装置で作成されたデータである。そして、ユーザは、このアプリケーションソフトウェアを用いて文字の濃度指定情報、色情報、位置情報を設定する。

画像処理部１２０は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）から構成され、画像取得部１２１、領域設定部１２２、濃度指定情報取得部１２３、理論ドット数算出部１２４、実ドット数算出部１２５、及び濃度設定部１２６を備える。

画像取得部１２１は、ＬＡＮ通信部１１０により受信された印刷データを印刷データ記憶部１４１から読み出し、読み出した印刷データに含まれる色情報、及び位置情報等を用いて、印刷データをビットマップ画像に展開し、多値画像からなる原画像を生成することで原画像を取得し、原画像記憶部１４２に記憶する。ここで、原画像は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の色成分画像から構成される。各色成分画像は、Ｐ（Ｐは正数）行Ｑ（Ｑは正数）列でマトリックス状に配列された画素データから構成され、各画素データは、例えば０〜２５５階調の数値によって表される。

領域設定部１２２は、各色成分画像を複数の領域に区画し、区画した各領域を注目領域として順次設定する。注目領域は、ｐ（ｐは正数、かつＰより小さい）行×ｑ（Ｑは正数、かつＱより小さい）列の画素から構成された矩形形状を有し、ｐ、ｑの値としては予め定められた値が採用される。ここで、領域設定部１２２は、複数の領域に区画した色成分画像の例えば左上に位置する領域から、右下に位置する領域をラスタ走査するように、順次注目領域を設定する。なお、領域設定部１２２が区画する領域の大きさは、原画像に含まれる１文字のサイズよりも小さいものとする。

濃度指定情報取得部１２３は、印刷データ記憶部１４１に記憶された印刷データから、各注目領域の濃度を指定するための濃度指定情報を取得し、原画像記憶部１４２に記憶する。ここで、濃度指定情報取得部１２３は、領域設定部１２２に設定された注目領域において、当該注目領域に含まれる文字に対して設定された濃度指定情報を印刷データから特定し、特定した濃度指定情報を当該注目領域に対する濃度指定情報として取得する。ここで、濃度指定情報は、原画像をハーフトーン処理する際の濃度を指定する情報であり、最低濃度を示す０％から最高濃度を示す１００％までの数値によって表され、最高濃度を示す１００％においては、原画像はベタでハーフトーン処理される。なお、印刷データにおいて、ユーザにより濃度指定情報が設定されなかった、文字においては、最高濃度を示す１００％が濃度指定情報として設定される。

理論ドット数算出部１２４は、領域設定部１２２により設定された注目領域を最高濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理することでハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数を算出し、算出したドット数と、前記注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度とを基に、注目領域の理論ドット数を算出する。すなわち、理論ドット数算出部１２４は、１００％の濃度に対するスクリーンパターンを、スクリーンパターン記憶部１５０から特定し、特定したスクリーンパターンを用いて注目領域をハーフトーン処理し、ハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数に、当該注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度を乗じることで、理論ドット数を算出する。

ここで、ハーフトーン画像は、細かい網点を用いて多値画像の濃淡を擬似的に再現する２値画像であり、例えば網点を構成する画素が「１」の値で表され、背景を構成する画素が「０」の値で表される。また、ハーフトーン画像のドット数とは、網点を構成する画素の数を示す。

実ドット数算出部１２５は、理論ドット数算出部１２４により理論ドット数が算出された注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンを用いて注目領域をハーフトーン処理することでハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数である実ドット数を算出する。ここで、実ドット数算出部１２５は、注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンをスクリーンパターン記憶部１５０から特定する。

濃度設定部１２６は、実ドット数算出部１２５により算出された実ドット数が、理論ドット数算出部１２４により算出された理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲内に収まるように、注目領域の濃度を設定する。すなわち、濃度設定部１２６は、注目領域における実ドット数が、許容範囲の上限値よりも大きい場合、注目領域において設定した濃度を所定の値だけ減少させ、理論ドット数算出部１２４及び実ドット数算出部１２５に再度、理論ドット数、及び実ドット数を算出させる。一方、濃度設定部１２６は、注目領域における実ドット数が、許容範囲の下限値よりも小さい場合、注目領域において設定した濃度を所定の値だけ増加させ、理論ドット数算出部１２４及び実ドット数算出部１２５に再度、理論ドット数、及び実ドット数を算出させる。そして、濃度設定部１２６は、実ドット数が許容範囲に収まるまで、濃度を設定する処理を繰り返し実行する。

また、濃度設定部１２６は、処理の高速化を図るために、濃度の設定対象となる注目領域が、前回濃度を設定した注目領域に隣接する場合、理論ドット数算出部１２４段及び前記実ドット数算出部１２５に理論ドット数及び実ドット数の算出処理を行わせず、前回濃度を設定した注目領域において設定した濃度を、濃度の設定対象となる注目領域の濃度として設定する。

記憶部１３０は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）から構成され、画像処理部１２０のワークメモリとして用いられる。記憶部１４０は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）等のＤＲＡＭから構成され、画像処理部１２０、及び制御部１７０のワークメモリとして用いられ、印刷データ記憶部１４１、原画像記憶部１４２、ハーフトーン画像記憶部１４３を備えている。印刷データ記憶部１４１は、ＬＡＮ通信部１１０により受信された印刷データを記憶する。原画像記憶部１４２は、画像取得部１２１により生成された原画像を記憶する。ハーフトーン画像記憶部１４３は、実ドット数算出部１２５により生成されたハーフトーン画像を記憶する。

スクリーンパターン記憶部１５０は、理論ドット数算出部１２４及び実ドット数算出部１２５がハーフトーン処理を行う際に使用するスクリーンパターンを記憶する。ここで、スクリーンパターン記憶部１５０は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色毎に予め定められたスクリーンパターンであって、濃度指定情報により指定される各濃度に対して予め定められたスクリーンパターンを記憶する。スクリーンパターンは、領域設定部１２２により設定される領域と同一サイズのｐ行×ｑ列の行列から構成され、行列を構成する各要素には、閾値データが格納されている。そして、理論ドット数算出部１２４及び実ドット数算出部１２５は、注目領域にスクリーンパターンを当てはめ、閾値データよりも大きな値を有する画素には「１」の値を設定し、閾値データよりも小さな値を有する画素には「０」の値を設定することで、ハーフトーン処理を行う。なお、本実施の形態においてスクリーンパターンが有するスクリーン角度は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色毎に異なると共に、濃度指定情報により指定れた濃度毎に異なる。

画像形成部１６０は、図１に示す画像形成部２２から構成され、制御部１７０の制御の下、ハーフトーン画像記憶部１４３により記憶されたハーフトーン画像を記録紙に形成する。

制御部１７０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等から構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＣＰＵが実行することで、画像形成装置１０全体を制御する。

次に、画像形成装置１０の動作について説明する。図３は、画像形成装置１０の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、ＬＡＮ通信部１１０により印刷データが受信され、印刷データ記憶部１４１に記憶されると、画像取得部１２１は、印刷データ記憶部１４１から印刷データを読み出し、印刷データに含まれる色情報及び位置情報等を用いて、印刷データを、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色成分画像に変換することで、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色成分画像からなる原画像を取得し、原画像記憶部１４２に記憶する。

次に、領域設定部１２２は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色成分画像のうちいずれか１つの色成分画像をｍ行×ｎ列の画素からなる領域に区画し、区画した複数の領域の中からいずれか１つの領域を注目領域として設定する（ステップＳ２）。図４は、注目領域の説明図である。図４に示すように領域設定部１２２は、１枚の原画像を構成するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色成分画像ＣＧ，ＭＧ，ＹＧ，ＫＧのうち、いずれか１つの色成分画像を特定し、特定した色成分画像をｐ行×ｑ列の領域に区画し、左上の領域から右下の領域に向けて、ラスタ走査するように順次注目領域ＣＤを設定する。

ここで、領域設定部１２２は、まず、色成分画像ＣＧを特定し、色成分画像ＣＧに対して順次注目領域を設定し、全ての注目領域ＣＤに対する処理が終了すると、次に色成分画像ＭＧを設定し、全ての注目領域ＣＤに対する処理が終了すると、色成分画像ＹＧを設定し、全ての注目領域ＣＤに対する処理が終了すると、色成分画像ＫＧを設定するというようにして、注目領域ＣＤを順次設定する。なお、領域設定部１２２による色成分画像ＣＧ，ＭＧ，ＹＧ，ＫＧの特定順序は、上記したものに限定されず、任意の順序で特定してもよい。

次に、ステップＳ２において設定された注目領域ＣＤにおける濃度指定情報が１００％の濃度を示す場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、実ドット数算出部１２５は、注目領域ＣＤが属する色成分画像の色における１００％の濃度のスクリーンパターンをスクリーンパターン記憶部１５０から特定し、特定した１００％のスクリーンパターンを用いて注目領域ＣＤをハーフトーン処理してハーフトーン画像を生成し（ステップＳ１１）、生成したハーフトーン画像をハーフトーン画像記憶部１４３に出力する。

一方、ステップＳ２において設定された注目領域ＣＤにおける濃度指定情報が１００％の濃度を示さない場合（ステップＳ４でＮＯ）、理論ドット数算出部１２４は、注目領域ＣＤの属する色成分画像の色における１００％の濃度のスクリーンパターンを用いて注目領域ＣＤをハーフトーン処理し、ハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素の数をカウントし、カウントした画素の数に、当該注目領域ＣＤに対して濃度指定情報により指定された濃度を乗じることで、理論ドット数を算出する（ステップＳ５）。

図５は、理論ドット数の算出処理の説明図である。図５（ａ）に示す「あ」の文字には濃度指定情報により「６０％」の濃度が指定されているため、図５（ｂ）に示すように理論ドット数算出部１２４は、この「あ」の文字を含む注目領域ＣＤを１００％の濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理し、生成されたハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数に「０．６」を乗じることで理論ドット数を算出する。

次に、実ドット数算出部１２５は、ステップＳ２において設定された注目領域ＣＤが属する色成分画像の色において、注目領域ＣＤに対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンをスクリーンパターン記憶部１５０から特定し、特定したスクリーンパターンを用いて注目領域ＣＤをハーフトーン処理してハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像の網点を構成する画素の数をカウントし、実ドット数を算出する（ステップＳ６）。ここで、実ドット数算出部１２５は、図４に示す注目領域ＣＤ２が現在注目領域として設定されており、注目領域ＣＤ２の左隣に隣接する注目領域ＣＤ１において前回実ドット数を算出している場合、注目領域ＣＤ１の実ドット数を、注目領域ＣＤ２の実ドット数として採用する。隣接する領域においては似たような画像が連続することが多いため、このように、隣接する注目領域ＣＤの実ドット数を実ドット数の算出対象となる注目領域ＣＤの実ドット数として採用することで、計算量が削減され、処理の高速化を図ることができる。

次に、濃度設定部１２６は、ステップＳ６で算出された実ドット数が、ステップＳ５で算出された理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲の上限値よりも大きい場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、注目領域ＣＤにおいて設定した濃度を所定の値だけ減少させ、注目領域ＣＤの濃度を設定する（ステップＳ１２）。一方、濃度設定部１２６は、ステップＳ６で算出された実ドット数が、ステップＳ５で算出された理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲の下限値よりも小さい場合（ステップＳ７でＮＯ、かつステップＳ８でＹＥＳ）、注目領域ＣＤにおいて設定した濃度を所定の値だけ増加させ、注目領域ＣＤの濃度を設定する（ステップＳ１２）。

ここで、許容範囲の上限値としては、理論ドット数に対して予め定められた比率（例えば５％）を乗じて得られるドット数を、理論ドット数に加算した値が採用され、許容範囲の下限値としては、理論ドット数に対して所定の比率（例えば５％）を乗じて得られるドット数を、理論ドット数から減じた値が採用される。また、濃度設定部１２６は、注目領域ＣＤの濃度を設定するにあたり、濃度の値を一律１０％増加又は減少させてもよいし、注目領域ＣＤの濃度を設定する回数が増大するにつれて、増加又は減少させる濃度の値を小さくしてもよい。

次に、実ドット数算出部１２５は、濃度設定部１２６により設定された濃度のスクリーンパターンをスクリーンパターン記憶部１５０から特定し、特定したスクリーンパターンを用いて、注目領域ＣＤをハーフトーン処理してハーフトーン画像を生成し（ステップＳ１３）、生成したハーフトーン画像における実ドット数を算出し（ステップＳ１４）、処理をステップＳ７に戻す。

このように、濃度設定部１２６は、注目領域ＣＤをハーフトーン処理して得られるハーフトーン画像の実ドット数が許容範囲に収まるまで、注目領域ＣＤにおける濃度を増加又は減少させていく。

一方、ステップＳ６で算出された実ドット数が、ステップＳ５で算出された理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲の上限値以下であって（ステップＳ７でＮＯ）、許容範囲の下限値以上の場合（ステップＳ８でＮＯ）、すなわち、実ドット数が許容範囲内に収まっている場合、濃度設定部１２６は、ステップＳ６で生成されたハーフトーン画像をハーフトーン画像記憶部１４３に出力し（ステップＳ９）、ハーフトーン画像記憶部１４３に記憶させる。

次に、領域設定部１２２は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの全ての色成分画像ＣＧ，ＭＧ，ＹＧ，ＫＧにおいて区画した全ての領域を注目領域ＣＤとして設定した場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、処理を終了し、色成分画像ＣＧ，ＭＧ，ＹＧ，ＫＧにおいて区画した領域のうち、注目領域ＣＤとして設定していない領域が存在する場合（ステップＳ１０でＮＯ）、処理をステップＳ２に戻し、次の注目領域ＣＤを設定する。

以上説明したように画像形成装置１０によれば、原画像を構成する色成分画像ＣＧ，ＭＧ，ＹＧ，ＫＧが複数の領域に区画され、区画された各領域が注目領域ＣＤとして順次設定され、注目領域ＣＤを最高濃度である１００％の濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理することでハーフトーン画像が生成され、生成されたハーフトーン画像の網点を構成する画素のドット数に、注目領域ＣＤに対して濃度指定情報により指定された濃度が乗じられ、注目領域ＣＤの理論ドット数が算出される。また、注目領域ＣＤに対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンを用いて注目領域ＣＤがハーフトーン処理されてハーフトーン画像が生成され、生成されたハーフトーン画像のドット数である実ドット数が算出される。そして、実ドット数が理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲内に収まるように、注目領域の濃度が設定される。

すなわち、ユーザによって指定された濃度から定められる理論上のドット数である理論ドット数と、ユーザによって指定された濃度に対して定められたスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理して得られる網点のドット数である実ドット数とを比較し、実ドット数が理論ドット数に近づくように、注目領域ＣＤの濃度が設定されてハーフトーン処理が実行されるため、注目領域ＣＤの濃度がユーザの期待する濃度からかけ離れた濃度になることを防止することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２による画像形成装置１０ａについて説明する。実施の形態２による画像形成装置１０ａは、スクリーンパターンのスクリーン角度を考慮して、注目領域ＣＤにおける濃度を設定することを特徴とする。なお、実施の形態２による画像形成装置１０ａにおいて、内部構成、及びブロック構成は実施の形態１と同様であるため、図１及び図２を用いる。なお、実施の形態２において、実施の形態１と同一のものには説明を省略する。

濃度設定部１２６は、ハーフトーン処理が行われる前の注目領域ＣＤに含まれる画像のエッジを抽出し、抽出したエッジの基準直線に対する角度と、注目領域ＣＤにおいて設定した濃度のスクリーンパターンの基準直線に対するスクリーン角度との差を算出し、算出した差に応じた値で、注目領域ＣＤの濃度を修正する。

図６は、画像形成装置１０ａの動作を示すフローチャートである。画像形成装置１０ａは、ステップＳ２８の処理により、注目領域ＣＤにおける実ドット数が許容範囲内に収められた後、ステップＳ４０に示す濃度修正処理を実行することを特徴とし、ステップＳ４０以外のステップＳ２１〜Ｓ３４の処理は、図３に示すステップＳ１〜Ｓ１４と同一であるため、説明を省略する。

図７は、ステップＳ４０の濃度修正処理の詳細な流れを示すフローチャートである。まず、濃度設定部１２６は、ハーフトーン処理がなされる前の注目領域ＣＤを原画像記憶部１４２から読み出し、当該注目領域ＣＤに含まれる画像のエッジを抽出する処理を実行する。ここで、濃度設定部１２６は、注目領域ＣＤにエッジ抽出フィルタを用いたフィルタ処理を行うことで、注目領域ＣＤに含まれる画像のエッジを抽出する（ステップＳ４１）。

次に、濃度設定部１２６は、抽出したエッジを直線で近似して、各直線を直線セグメントとして求め、注目領域ＣＤの外周の横方向の辺又は縦方向の辺を基準直線とし、基準直線に対する各直線セグメントの角度を求めると共に、各直線セグメントの長さを求め、求めた直線セグメントの角度と長さとから、注目領域ＣＤにおける直線セグメントの角度の平均値を、注目領域ＣＤに含まれる画像のエッジの角度として算出する（ステップＳ４２）。ここで、直線セグメントの平均値θは、第ｉ番目の直線セグメントの角度をθ_ｉ、長さをｌ_ｉ、注目領域ＣＤに含まれる直線セグメントの長さの合計をＬ、注目領域ＣＤに含まれる直線セグメントの個数をｎとすると、例えば式（１）を用いて算出される。

θ＝（ｌ_１／Ｌ）・θ_１＋（ｌ_２／Ｌ）・θ_２＋・・・＋（ｌ_ｎ／Ｌ）・θ_ｎ （１）
次に、濃度設定部１２６は、図６のステップＳ７及びＳ８において、許容範囲内あるとして設定された注目領域ＣＤの濃度に対するスクリーンパターンのスクリーン角度と、ステップＳ４３で算出したエッジの角度との差の絶対値を算出する（ステップＳ４３）。

次に、濃度設定部１２６は、ステップＳ４３で算出された差の絶対値に応じて予め定められた値を用いて、注目領域ＣＤの濃度を修正する。ここで、濃度設定部１２６は、ステップＳ４３で算出された差の絶対値が予め定められた閾値以下である場合は、濃度の修正を行わず、差の絶対値が閾値を超えた場合に、差の絶対値の大きさに応じて予め定められた値を現在設定している濃度に加えることで濃度を修正する。なお、濃度設定部１２６は、差の絶対値が閾値を超えた場合、閾値から離れるにつれて濃くなるように濃度を修正してもよいし、現在設定している濃度に一律に同一の値を加えることで濃度を修正してもよい。

次に、濃度設定部１２６は、修正した濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理が実行される前の注目領域ＣＤにハーフトーン処理を実行し、ハーフトーン画像を生成し（ステップＳ４５）、処理をステップＳ２９に戻す。

以上説明したように実施の形態２による画像形成装置１０ａによれば、注目領域ＣＤに含まれる画像のエッジが抽出され、抽出されたエッジの基準直線に対する角度と、当該注目領域ＣＤにおいて設定された濃度のスクリーンパターンのスクリーン角度との差に応じて、当該注目領域ＣＤにおいて設定された濃度が修正されるため、スクリーン角度と、注目領域ＣＤに含まれる画像のエッジの角度とが離れることにより、ユーザが期待する濃度より薄い濃度で原画像が再現されることを防止することができる。

本発明の実施の形態による画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。 画像形成装置のブロック図を示している。 画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 注目領域の説明図である。 理論ドット数の算出処理の説明図である。 実施の形態２による画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 濃度修正処理の詳細な流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０，１０ａ 画像形成装置
１１０ ＬＡＮ通信部
１２０ 画像処理部
１２１ 画像取得部
１２２ 領域設定部
１２３ 濃度指定情報取得部
１２４ 理論ドット数算出部
１２５ 実ドット数算出部
１２６ 濃度設定部
１３０，１４０ 記憶部
１４１ 印刷データ記憶部
１４２ 原画像記憶部
１４３ ハーフトーン画像記憶部
１５０ スクリーンパターン記憶部
１６０ 画像形成部
１７０ 制御部

Claims (4)

1. 多値画像からなる原画像を取得する画像取得手段と、
   前記原画像を複数の領域に区画し、区画した各領域を注目領域として順次設定する領域設定手段と、
   前記領域設定手段により設定された注目領域の濃度を指定するための濃度指定情報を取得する取得手段と、
   前記濃度指定情報により指定された濃度に応じて予め定められたスクリーンパターンを記憶するスクリーンパターン記憶手段と、
   前記注目領域を最高濃度のスクリーンパターンを用いてハーフトーン処理することでハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数を算出し、算出したドット数と、前記注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度とを基に、前記注目領域の理論ドット数を算出する理論ドット数算出手段と、
   前記注目領域に対して濃度指定情報により指定された濃度のスクリーンパターンを用いて前記注目領域をハーフトーン処理することでハーフトーン画像を生成し、生成したハーフトーン画像に含まれる網点を構成する画素のドット数である実ドット数を算出する実ドット数算出手段と、
   前記実ドット数が前記理論ドット数を中心として予め定められた許容範囲内に収まるように、前記注目領域の濃度を設定する濃度設定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度設定手段は、濃度の設定対象となる第１の注目領域が、前回濃度を設定した第２の注目領域に隣接する場合、前記理論ドット数算出手段及び前記実ドット数算出手段に前記理論ドット数及び実ドット数の算出処理を行わせず、前記第２の注目領域において設定した濃度を、前記第１の注目領域の濃度として設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記多値画像は、複数の色成分画像から構成されるカラー画像であり、
   前記領域設定手段は、色成分画像毎に前記注目領域を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記濃度設定手段は、ハーフトーン処理する前の前記注目領域に含まれる画像のエッジを抽出し、抽出したエッジの基準直線に対する角度と、前記注目領域において設定した濃度のスクリーンパターンの前記基準直線に対するスクリーン角度との差を算出し、算出した差に応じて前記注目領域の濃度を修正することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。

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