JP5217426B2 - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理に関し、より詳細には、画素を削除することにより、画像データの画像縮小補正を行う画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。

近年、ますます画像形成装置の性能に対する要求が高まってきているが、画像形成処理の高速化、高精細化や高品質化への要求に応えるためには、種々の考慮するべき問題点がある。例えば、自動両面印刷においては、定着加熱による微小な紙縮みにより、転写紙の第１面と第２面とに形成される形成画像の位置ズレを生じさせてしまう可能性がある。また、電子写真方式のカラー印刷では、高速化に有利なタンデム方式が好適に採用されているが、各色の画像形成ユニットによる画像形成の際の位置ズレを生じさせてしまう可能性がある。

上述のような位置ズレによる画質の低下を抑制するために、画像形成する前に、検出された変化量あるいは予期される変化量に応じて、元の画像データに対して画素を削除する処理を施し、画像データを望ましい画像サイズへ補正することが提案されている。しかしながら、画素の削除といった画像操作に周期性がある場合には、その画素操作の空間周波数でのスジムラ、モアレなどの形成画像の画質劣化を生じさせてしまうという問題が有り、回避策を講じる必要がある。

図１４は、画素削除による画像縮小補正処理の実施形態を模式的に示す。なお、図１４では、画素が「□」により示され、画素の２次元配列として画像データの画像が示されている。またグレイで示した画素は、削除画素に対応する。図１４において、画像データ６１０は、画像縮小補正処理前の画像のデータを例示し、画像データ６００は、画素削除により画像が副走査に沿って縮小された後の画像のデータを例示する。図に示した処理後の画像データ６００は、原画像データ６１０に対して、１１走査ライン毎に１走査ラインの画素を削除したものであり、画素の削除に従って、後続する画素が縮小方向にシフトされ、削除画素数分（図中の「縮小量」に該当する画素数分）で縮小されている。しかしながら、処理後の画像データ６００のように、画素が一定間隔で削除される場合には、画素削除により位置ズレが補正されたとしても、その周期性により、形成画像において視覚的に顕著なスジ状濃度ムラ、いわゆる、バンディングといった画像欠陥を生じさせる可能性がある。

バンディングは、人間の視覚特性に強く依存しており、５〜１０（ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇ）程度の空間周波数の濃度ムラが最も目立つことが知られている。これは、観察距離を３５０（ｍｍ）と仮定すると、０．８〜１．６（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）の空間周波数に相当する。例えば、４８走査ライン毎に１走査ラインの画素を削除することによって、画像を約２（％）縮小することができるが、解像度が１２００ｄｐｉ（dot per inch）である場合には、約１（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）の濃度変調が生じてしまい、視覚上バンディングが顕著となってしまうことが予想される。

画像補正と関連して、特開２００１−５２４５号公報（特許文献１）は、複数の感光体を有する電子写真方式のカラー画像形成装置において、各色の主走査方向の画像幅の差を補正することを目的として、転写材に転写される複数色のトナー像の画像幅のズレ量を検出するズレ量検出手段と、ズレ量検出手段により検出されたズレ量に基づいて複数色のトナー像の画像幅が一致するように複数色の画像データの各々に画素を追加するズレ量補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置を開示する。同時に特許文献１は、画素の追加間隔をランダムとすることにより、あらゆる方向への模様の発生がなくなり、印字品質の高いカラー画像を得ることができる旨を開示する。

また特開２００５−１１７６１５号公報（特許文献２）は、画像データに対してスクリーン処理を施すスクリーン処理部と、画像データに対して既定の配列で画素の追加または削除を行うことにより色ズレ（位置ズレにより発生する現象）を補正する位置補正部とを有し、スクリーン処理部は、画像に含まれる各画像領域の特性に応じて、適用するスクリーンを切換え、位置補正部は、これらのスクリーンと少なくとも印刷画像で０．５（ｍｍ）以下の範囲で周期が一致しない配列周期で画素を追加または削除する画像形成装置を開示する。

なお、バンディングの程度の評価方法としては、米田純一、"感熱記録システムの濃度ムラ定量化"，FUJIFILM RESEARCH ＆ DEVELOPMENT, No. 42, pp40−47, 1997（非特許文献１）に開示される方法がある。その他、画像補正に関連して、特開２００７−８１３２号公報（特許文献３）は、走査ムラや走査幅の補正について開示する。
特開２００１−５２４５号公報 特開２００５−１１７６１５号公報 特開２００７−８１３２号公報 米田純一、"感熱記録システムの濃度ムラ定量化"，FUJIFILM RESEARCH ＆ DEVELOPMENT, No. 42, pp40−47, 1997

上述したように、画素の削除による画像変倍処理において、いくつかのバンディングの発生を抑制する技術が提案されているものの、特許文献１や特許文献２に開示される従来技術では、好適な画素削除位置を決定する際に、複雑な演算および余分なメモリ領域を必要としてしまい、コストが増大するという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することが可能な画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理装置であって、前記画像処理装置において、前記対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の所定の位置を、削除画素の削除位置として特定すると共に、既定濃度より低い階調値が設定されている画素を、削除画素の削除位置として特定しない削除位置特定手段と、前記削除位置特定手段により特定された削除位置の画素を削除し、前記削除に応じて画素を縮小方向にシフトする画素削除手段と、を有することを特徴とする。

これによって、本発明の画像形成装置は、スクリーン・パターンの特性値および位相情報とから、画像部に対応する画像領域と非画像部に対応する画像領域とを識別し、画像部に対応する画像領域内において、削除画素の削除位置（例えば、画像部に対応する画像領域の略中央など。）を特定し、特定された削除位置の画素を削除し、この画素の削除に応じて、後続する画素を縮小方向にシフトすることにより、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、前記縮小方向での縮小率に対応した画素の削除間隔を判定する判定手段を有し、前記削除位置特定手段において、前記判定手段により判定された削除間隔に応じて前記削除位置を特定することを特徴とする。

これによって、本発明の画像形成装置は、複雑な演算を行わず、微少な画像縮小補正ができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、入力される原画像データに対してスクリーン処理を施すスクリーン処理手段を有し、前記削除位置特定手段において、前記スクリーン処理のパターン特性に応じて前記画像領域を識別し、前記削除位置を特定することを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、前記スクリーン処理手段が、前記原画像データの階調を、万線の線幅または網点の大きさによって表現し、前記削除位置特定手段において、前記削除間隔と、前記万線または前記網点の繰返し周期および位相とに応じて、前記削除位置を特定することを特徴とする。

これによって、本発明の画像形成装置は、一般にバンディングが目立ちやすい傾向にある万線や網点によって表現された形成画像に対して、余分な演算コストやメモリコストをかけずに、好適にバンディングの発生を抑制することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、画素を分割して高解像度化する解像度変換手段を有し、前記対象となる画像データが、前記解像度変換手段により少なくとも所定方向について高解像度化されていることを特徴とする。

これによって、本発明の画像形成装置は、複雑な演算を行わず、微少な画像縮小補正ができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、前記縮小方向が、主走査および／または副走査に沿った方向であることを特徴とする。

これによって、本発明の画像形成装置は、複雑な演算を行わず、主走査および／または副走査に沿った方向への画像縮小補正ができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記に記載の画像処理装置を備える画像形成装置であって、両面印刷が指定される場合に、転写部材の第２面に対する画像形成処理において、前記画像処理装置が前記画像縮小補正を行うことを特徴とする。

これによって、本発明の画像形成装置は、複雑な演算を行わず、両面印刷時に表裏に形成される画像の位置精度が高く、バンディングの目立たない形成画像を得ることができる。

上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置における画像処理プログラムは、対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理装置における画像処理プログラムであって、コンピュータを、上記に記載の各手段として機能させる。

これによって、本発明の画像処理装置における画像処理プログラムは、コンピュータを、スクリーン・パターンの特性値および位相情報とから、画像部に対応する画像領域と非画像部に対応する画像領域とを識別し、画像部に対応する画像領域内において、削除画素の削除位置（例えば、画像部に対応する画像領域の略中央など。）を特定し、特定された削除位置の画素を削除し、この画素の削除に応じて、後続する画素を縮小方向にシフトするように機能させることができる。

よって、本発明の画像処理プログラムは、コンピュータにおいて、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することができる。

本発明によれば、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することが可能な画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態（以下、「実施形態」という。）について、図面を用いて説明するが、本発明の実施形態は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお本実施形態では、画像処理装置の一例として、コピー、ファクシミリ、スキャナ、プリント等の画像を扱う複合機能を有する複合機１００を用いた例を説明する。

＜ハードウェア構成と画像形成動作＞
図１は、複合機１００の実施形態を示す。図に示した複合機１００は、半導体レーザ素子、ポリゴンミラーなどの光学要素を含む光学装置１０２と、感光体ドラム、帯電装置、現像装置などを含む像形成部１２５と、定着ユニット、搬送ベルト、中間転写ベルトなどを含む転写・定着ユニット１３０とを含んで構成される。

光学装置１０２は、図示しないレーザ出力ユニットを含み、レーザ出力ユニットから射出された光ビームは、図示しないシリンドリカルレンズにより集光され、ポリゴンミラー１０４により、反射ミラー１０６へと偏向される。光ビームＬは、図示した実施形態ではシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した数発生されていて、各々結像レンズを経て、感光体ドラム１１５Ｋ〜Ｍを像状露光し、静電潜像を形成する。

形成された静電潜像は、各色の感光体ドラム１１５が回動するにつれて現像ユニット１２０へと搬送される。静電潜像は、現像剤により現像され、感光体ドラム１１５上に現像剤像が形成され、担持される。現像剤像は、感光体ドラム１１５の回動につれて、転写・定着ユニット１３０へと搬送される。転写・定着ユニット１３０は、給紙カセット１０８、１０９、１１０と、給紙ユニット１１１、１１２、１１３と、縦搬送ユニット１１４と、搬送ベルト１１６と、定着ユニット１１７とを含み構成される。各給紙カセット１０８〜１１０に積載された上質紙やプラスチックシートなどの転写部材は、それぞれ各給紙ユニット１１１〜１１３により給紙され、縦搬送ユニット１１４により感光体ドラム１１５に当接する位置まで搬送される。

各色の感光体ドラム１１５上の現像剤像は、転写バイアス電位の下で搬送ベルト１１６に静電吸着された転写部材に転写される。転写後、画像が形成された転写部材は、定着ユニット１１７に供給される。定着ユニット１１７は、シリコーンゴム、フッソゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材を含んで構成されていて、転写部材と多色現像剤像とを加圧加熱し、形成された画像を転写部材上に定着させる。この定着時の加熱処理は、転写部材に微小な縮みを生じさせる可能性を含んでいる。

定着後の印刷物は、排紙ユニット１１８により、排紙トレイ１１９上に排紙される。また両面印刷を行う場合には、印刷物は、分離爪１２１を上側にセットすることにより、排紙トレイ１１９上に導かれずに、両面印刷用給紙ユニット１２２に、搬送されることとなる。その後、両面印刷用給紙ユニット１２２に搬送された印刷物は、裏面に画像を転写するために再給紙される。画像が両面に形成され定着された両面印刷物は、分離爪１２１を下側にセットすることにより、排紙トレイ１１９上に排紙されることとなる。

さらに本実施形態の複合機１００は、詳細な説明は省略するが、図示しない画像読取ユニットを含み構成され、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）によりコンタクト・ガラス上に搬送された原稿を画像読み取りする構成とされている。

図２は、本複合機１００の制御ユニット２００の概略的な機能ブロック図を示す。制御ユニット２００は、スキャナ部２０２と、プリンタ部２０８と、主制御部２３０とを含んで構成されている。スキャナ部２０２は、画像を読み取る手段として機能しており、図示しないスキャナが読み取った信号をＡ／Ｄ変換して黒オフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ（Video Processing Unit）２０４と、取得された画像に対して所定の画像処理を行うＩＰＵ（Image Processing Unit）２０６とを含んで構成されている。スキャナ部２０２が取得した読み取り画像は、直接あるいは、一旦画像メモリなどに格納された後、ディジタル画像データとしてプリンタ部２０８へと送られる。

プリンタ部２０８は、スキャナ部２０２または画像メモリから入力される画像データに応じてプリンタ部２０８の全体を統括的に制御するＧＡＶＤ（Gate Array Video Driver）２１０と、ＧＡＶＤ２１０が出力する信号により半導体レーザ素子を駆動させるための電流を半導体レーザ素子に供給するＬＤ（Laser Diode）ドライバ２１２と、半導体レーザ素子を実装し、感光体ドラムに静電潜像の結像を行うＬＤユニット２１４とを含んで構成される。

また、スキャナ部２０２およびプリンタ部２０８は、インタフェース部２１６を介して主制御部２３０と接続されていて、主制御部２３０の指令により、画像読み取りおよび画像形成が制御されている。主制御部２３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２０と、ＣＰＵ２２０の初期設定データ、制御データ、プログラムなどをＣＰＵ２２０が利用可能に格納するＲＯＭ（Read Only Memory）２２４と、ＣＰＵ２２０が処理のために使用する処理空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）２２２と、画像データを格納する画像メモリ２２６とを含み、システムバスによって相互接続されている。ＣＰＵ２２０は、これまで知られたいかなるＣＰＵでも使用することができ、例えば、ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）シリーズ、またはその互換ＣＰＵなどとすることができる。

さらに主制御部２３０は、オペレータからの指示を待ち受ける操作部２２８を含んで構成され、オペレータは、操作部２２８を介して、給紙トレイ、濃度、両面印刷指定、印刷部数などの印刷パラメータの設定や処理のスタート指示を行うことができる。ＣＰＵ２２０は、操作部２２８からのオペレータからの指令を受領して、指令に対応する処理を実行するプログラムモジュールを呼び出し、コピー、ファクシミリ、スキャナ、イメージストレージなどの処理を実行させる。例えば、コピーのスタート要求を受領した場合には、ＣＰＵ２２０は、スキャナ部２０２に対して画像読み取りの実行を指令し、読み取られた画像データを印刷パラメータとともにプリンタ部２０８へ出力させ、画像形成処理の実行を指令する。

スキャナ部２０２が読み取った画像データを、プリンタ部２０８を駆動して感光体ドラム１１５などに静電潜像として画像を出力する場合、ＣＰＵ２２０は、上質紙、プラスチックシートなどの転写部材の副走査位置制御を実行する。ＣＰＵ２２０は、副走査方向に走査させる場合、ＧＡＶＤ２１０にスタート信号を出力し、ＧＡＶＤ２１０は、受信したスタート信号を基準として、バッファメモリなどに格納した画像データを読出し、主走査方向の走査ライン単位で画像データを処理し、ＬＤドライバにＬＤユニット２１４の駆動制御信号を出力し、ＬＤユニットの半導体レーザ素子を点灯させる。

また、主制御部２３０は、ＩＥＥＥ１２９４（Institute of Electrical and Electronic Engineers 1294）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのパラレル・インタフェース（Parallel I/F）、シリアルバス・インタフェース（Serial Bus I/F）、またはイーサネット（登録商標）に接続するためのネットワーク・インタフェース（Network I/F）などを実装することができ、プリンタ部２０８は、ホスト・コンピュータからの画像データを受取って、画像形成処理を実行することもできる。

図３は、ＧＡＶＤ２１０のより詳細な機能ブロックを示す。ＧＡＶＤ２１０は、入力される画像データを格納するメモリブロック２４０を備えていて、入力された画像データに対して速度変換およびフォーマット変換を施して、画像処理部２４２に渡している。画像処理部２４２は、メモリブロック２４０から画像データを読込んで、画像データの解像度変換処理、スクリーン処理および画素削除による画像縮小補正処理などを実行する。画像データは、主走査方向に規定される主走査ラインアドレス値および副走査方向に規定される副走査ラインアドレス値により、感光体ドラム１１５に対して露光される位置が規定されている。

出力データ制御部２４４は、画像処理部２４２が生成した画像データに対応する駆動制御信号を生成し、ＬＤドライバ２１２に伝送する。駆動制御信号を受領したＬＤドライバ２１２は、画像データに対応する駆動制御信号とＰＬＬ（Phase Locked Loop）２４６とにより、１走査ライン毎に位相が設定された動作クロックに従い、ＬＤユニット２１４を駆動し、半導体レーザ素子の発光時間を制御することによって、１主走査ライン毎に、感光体ドラム１１５上の静電潜像を制御する。

＜画像縮小補正処理：その１＞
以下、画像縮小補正処理について詳細を説明する。図４は、図３に示した画像処理部２４２におけるデータフローを示す。画像処理部２４２は、スクリーン処理部２５０と、画素削除部２５２と、削除位置特定部２５４と、補正量判定部２５６と、パラメータ記憶部２５８とを含み構成され、メモリブロック２４０から取得した原画像データについて、スクリーン処理および画素削除による画像縮小補正処理を施して、処理後の画像データを出力データ制御部２４４へ出力する。

本実施形態では、スクリーン処理部２５０へ入力される原画像データは、多値階調表現されており、スクリーン処理部２５０は、各色の原画像データに対して所定のスクリーン・パターンでスクリーニングを実行し、所定の解像度の画像データを生成して、画素削除部２５２へ出力する。またスクリーン処理部２５０は、万線や網点などのスクリーン・パターンの種類やスクリーン線数といった特性値を、補正量判定部２５６に対して出力する。さらにスクリーン処理部２５０は、上記パターンの特性値と、パターンの位相情報とを削除位置特定部２５４へ出力する。ここで、位相情報とは、削除位置特定部２５４側で、スクリーン処理部２５０が施したスクリーン・パターンの画像領域を識別するために、基準となる情報である。

パラメータ記憶部２５８は、例えば定着加熱時の転写部材の縮みに対して画像縮小補正を行う場合には、その際の画素の削除数あるいは削除間隔を算出するために、転写部材の種類と、種類毎に縮み量の見込値から算出した縮小率とを対応付けるルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）などを格納している。縮小率は、主走査および副走査について、個別に登録することができる。なお、本実施形態の画像縮小補正処理の用途は、特に限定されるものではない。

補正量判定部２５６は、印刷パラメータによって特定される転写部材の種類の識別値を検索キーとして、ルックアップテーブルから取得される縮小率と、スクリーン処理部２５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値と、画像データの解像度とに応じて、スクリーン・パターンの周期によって規定される画素の削除間隔を求め、削除位置特定部２５４へ出力する。なお、この画素の削除間隔は、適切な演算手段により算出する構成とすることができる。他の実施形態では、また、上述のパラメータの代表値と、この削除間隔とを対応付ける所与のルックアップテーブルを参照することによって求める構成とすることもできる。

削除位置特定部２５４は、スクリーン処理部２５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値および位相情報と、補正量判定部２５６から入力される画素の削除間隔とから、適切な画素削除位置を特定し、その削除位置情報を画素削除部２５２へ出力する。画素削除部２５２は、削除位置特定部２５４から入力された削除位置情報に従って、スクリーン処理部２５０から入力される画像データから削除位置の画素データを削除し、この画素データの削除に応じて、後続する画素が縮小方向にシフトするように画像データを操作する。

以下、上記削除位置の特定について、画素削除の特定の様態を例示して、説明を加える。図５は、画素削除の様態を一例として示す。なお図５では、画素が「□」により示され、画素の２次元配列として画像データの画像が示されている。また「■」が標された画素は、転写部材上でトナーが転写される画像部に対応する階調値が設定された画素（既定濃度以上の階調値が設定される画素）であること示し、それ以外は、非画像部に対応する階調値が設定された画素（既定濃度より低い階調値が設定される画素）であること示している。

図に示した画像データ５１０（図中の「元画像」）は、画素削除前の画像のデータを例示し、画像データ５００（図中の「縮小画像」）は、画素削除によって画像が副走査に沿った方向に縮小された画像のデータを例示する。画像データ５１０は、解像度が１２００ｄｐｉであり、２００スクリーン線数（line per inch）の主走査に平行な万線スクリーン処理が施されている。なお解像度は、単位長さ当たりの画素数によって定義され、主走査方向および副走査方向について同一であっても同一でなくともよいが、説明の便宜上、同一である実施形態について例示的に説明する。

図５に示した処理後の画像データ５００は、８スクリーン周期毎に、１走査ライン分の削除画素５１２が削除され、画像データ５１０を副走査に沿った方向に約２（％）縮小したものである。すなわち、処理後の画像データ５００では、処理前の画像データ５１０において、画像部に対応する画素からなる画像領域（既定濃度以上の階調値が設定された万線などに対応する画素からなる画像領域）から所定の位置の画素が削除されている。そして、各主走査ラインアドレス値における後続する画素列は、縮小方向である副走査に沿った方向にシフトされている（図中の矢印：（シフト））。

図４に示した補正量判定部２５６は、縮小方向である副走査に沿った方向について、解像度とスクリーン線数から、１スクリーン周期当たりの画素数ｎを算出し、縮小率に適合するように、１走査ライン分の画素を削除させるスクリーン周期の数Ｎを求める。削除位置特定部２５４は、１スクリーン周期当たりの画素数ｎと、スクリーン処理部２５０から入力される位相情報から、画像部に対応する画像領域と非画像部に対応する画像領域とを識別し、画像部に対応する画像領域内において、削除画素の削除位置を特定する。例えば、削除位置特定部２５４は、カウンタなどによってスクリーン周期の数をカウントしながら、Ｎスクリーン周期毎に、画像部に対応する画像領域内の所定の位置を削除位置として特定する。なお、所定の位置とは、画像部に対応する画像領域の略中央（画像領域の中心近傍の画素位置）や、非画像部に対応する画像領域に隣接する画素位置などのように、画像部に対応する画像領域内であれば、どの位置であってもよい。また、上記所定の位置を一定の削除間隔で特定する方法としては、例えば、所定の位置を画像領域の略中央とした場合、所定の縮小方向について、画像領域が偶数の画素長さを有する場合には、画像領域をちょうど二分する位置、画像領域が奇数の画素長さを有する場合には、その画素長さＭを２で割った商をＱとし、画像領域をＱ画素と（Ｍ−Ｑ）画素とで二分する位置によって特定する方法などがある。画素削除部２５２は、走査ライン単位毎に画像データを処理し、削除位置特定部２５４により特定された削除位置の画素を削除する。これにより、画像データが副走査に沿った方向に縮小される。

また図５は、８スクリーン周期毎に１走査ライン分の画素を削除して、約９８（％）の縮小率で画像縮小補正を行う場合を例示する。ただし、本実施形態は、画像縮小補正が、Ｎスクリーン周期毎に１走査ライン分の画素を削除し、｛１＋１／（Ｎ×ｎ＋１）｝×１００［％］の縮小率とするものに限定されるものではない。例えば、Ｎ_１スクリーン周期毎に行う１走査ライン分の画素削除と、Ｎ_２スクリーン周期毎に行う１走査ライン分の画素削除とを組み合わせることよって、複雑な演算を要することなく、より精細に所望の縮小率を得ることができる。

上記各機能手段の連携による画素削除により、画像データを、縮小率に応じて画像縮小し、好適に補正することが可能となる。また、画像処理部２４２が定着加熱時の転写部材の縮みを考慮した縮小率を保持しているため、両面印刷が指定される場合に、第２面の印刷の際に画像縮小補正を行うことにより、両面の形成画像間の位置ズレを好適に抑制することが可能となる。また上述では、副走査に沿った方向への画像縮小補正を例として説明してきたが、主走査に沿った方向を縮小方向としても同様に、画像縮小補正を施すことができる。

＜画像縮小補正処理：その２＞
以下、画像縮小補正処理について、別の実施形態を説明する。図６は、図４に示した画像処理部２４２の別の実施形態のデータフローを示す。画像処理部３４２は、スクリーン処理部３５０と、解像度変換部３６０と、画素削除部３５２と、削除位置特定部３５４と、補正量判定部３５６と、パラメータ記憶部３５８とを含み構成され、メモリブロック２４０から取得した原画像データについて、スクリーン処理、高解像度化処理、および画素削除による画像縮小補正処理を施して、処理後の画像データを出力データ制御部２４４へ出力する。

図４に示した実施形態と同様に、スクリーン処理部３５０は、各色の原画像データに対してスクリーニングを実行し、所定の解像度の２値化された画像データを生成し、解像度変換部３６０へ出力する。またスクリーン処理部３５０は、スクリーン・パターンの特性値を補正量判定部３５６へ出力し、上記パターンの特性値と、位相情報とを削除位置特定部３５４へ出力する。

解像度変換部３６０は、入力された画像データの各画素を分割して、高解像度化された画像データを画素削除部３５２へ出力する。解像度変換部３６０は、例えば、入力解像度１２００ｄｐｉの画像データを、主走査ラインアドレスおよび副走査ラインアドレスで４分割し、解像度４８００ｄｐｉの画像データに変換することができる。この場合、入力画像データの１画素は、４×４の画素に分割され、各分割画素には、同一の階調値を設定することができる。

パラメータ記憶部３５８は、図４に示したものと同様の機能構成を備えるため、説明は割愛する。補正量判定部３５６は、ルックアップテーブルから取得する縮小率と、スクリーン処理部３５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値と、解像度変換後の画像データの解像度とに応じて、スクリーン周期によって規定される画素の削除間隔を求め、削除位置特定部３５４へ出力する。

削除位置特定部３５４は、スクリーン処理部３５０から入力されたスクリーン・パターンの特性値および位相情報と、補正量判定部３５６から入力される画素の削除間隔とから、好適な画素削除位置を特定し、その削除位置情報を画素削除部３５２へ出力する。画素削除部３５２は、削除位置特定部３５４から入力された削除位置情報に従って、解像度変換部３６０から入力される画像データから削除位置の画素を削除し、この画素の削除に応じて、後続する画素を縮小方向にシフトする。以下、本実施形態の上記削除位置の特定について、画素削除の様態を例示して説明を加える。

図７は、解像度変換される場合の画素削除の様態を一例として示す。高解像度化画像データ５６０（図中の「元画像」）は、高解像度化後であって画素削除前の画像のデータを例示し、画像データ５７０（図中の「縮小画像」）は、画素削除により画像が副走査に沿った方向に縮小された画像のデータを例示する。図に示した画像データ５６０は、解像度が１２００ｄｐｉ、２００スクリーン線数の主走査に平行な万線スクリーン処理が施された画像データが、主・副走査方向について４倍密度で高解像度化されている画像データである。

図７に示した処理後の画像データ５６０は、２スクリーン周期毎に、１走査ライン分の削除画素５７２が削除され、図５の場合と同様に、画像データ５７０が副走査に沿った方向に約２（％）縮小されている。すなわち、処理後の画像データ５６０は、処理前の画像データ５７０において、画像部に対応する画素からなる画像領域から所定の位置の画素が削除されている。そして、後続する画素列は、縮小方向である副走査に沿った方向にシフトされている。

ここで、図８に、削除画素の大きさとバンディング値の関係を示し、図９に、画素削除操作の周期とバンディング値の関係を示す。ここで言う「バンディング値」とは、非特許文献１の評価方法に開示されているバンディング値の算出方法に準じて算出した値である。このようにして算出されたバンディング値は、値が大きいほどバンディング（スジ状濃度ムラ）が目立つことを意味している。

上記バンディング値の特性を踏まえて、図８を参照すると、削除画素の大きさが大きくなるとバンディング値も大きくなっていることが分かる。つまり、同じスクリーン周期で１画素を削除する場合は、６００ｄｐｉ画像よりも１２００ｄｐｉ画像の方が、バンディングが目立たない。また、図９を参照すると、同じ解像度で１画素を削除する場合は、画素削除操作の周期が高周波数であるほどバンディングが目立たないことが分かる。

したがって、図７に示す処理後の画像データ５６０は、図５の場合と同様に、４８画素毎に１画素の削除を行っているが、削除する１画素が小さいためにバンディングは目立たない。また、高解像度化処理によって、画素削除操作が高周波数側へシフトされ、より好適に形成画像上のバンディングを抑制することができる。

図６に示した補正量判定部３５６は、縮小方向である副走査に沿った方向について、変換後の解像度とスクリーン線数とから、１スクリーン周期当たりの画素数ｎ'を算出し、縮小率に適合するように、１走査ライン分のスクリーン周期の数Ｎ'を求める。なお画素数ｎ'は、高解像度化前の画像データの画素数ｎに、高解像度化の倍密度Ｐを乗算した値となる。削除位置特定部２５４は、１スクリーン周期当たりの画素数ｎ'と、スクリーン処理部２５０から入力される位相情報とから、画像部に対応する画像領域と非画像部に対応する画像領域とを識別し、画像部に対応する画像領域内の所定の位置を、Ｎ'スクリーン周期毎に削除位置として特定する。これにより、画像データが副走査に沿った方向に縮小される。

特に上述した実施形態の画像縮小補正処理は、走査方向に垂直または水平な万線スクリーン、網点スクリーンに対して有効である。一般に、万線や網点によって表現される形成画像では、バンディングが目立ちやすい傾向にあるが、本実施形態の画像縮小補正では、余分な演算コストやメモリコストをかけずに、好適にバンディングの発生を抑制することができる。

図１０には、同一周期で削除画素の大きさを変え、バンディング値を評価したシミュレーション結果を示す。実線が非画像部（白画素）を削除した場合、破線が画像部（黒画素）を削除した場合である。図１０における「バンディング値」も、図８及び図９と同様の方法によって算出された値である。

図１０を参照すると、どちらの場合も削除画素の大きさが大きくなるとバンディング値が大きくなるが、同じ大きさの削除画素では、画像部を削除した方が非画像部を削除するよりバンディング値が小さく、バンディングが抑制されることが分かる。

また、出力された形成画像には、画像部を削除した場合に白スジ、非画像部を削除した場合に黒スジが認められる。この原因には、面積率の変動だけでなく、光学的ドットゲインの影響から、黒スジの方が、濃度変動が大きくなるために、バンディングが悪化すると考えられる。

以下、画像縮小補正について実験例を用いて説明する。

＜実験例１＞画像縮小補正
削除画素の階調値（画素部に含まれる削除画素と非画素部に含まれる削除画素）の相異によるバンディング抑制の効果の違いを検証するために、スクリーン処理および画像縮小補正処理をシミュレートする画像データを作成して画像形成処理を行い、形成画像のバンディングを目視にて評価した。実験条件は、下記の通りである。

（実験条件）
画像形成には、電子写真方式の複合機であるｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ２８５（登録商標）の改造機（以下、「評価機」という。）を使用した。画像形成に使用した画像データは、解像度１２００ｄｐｉ、２００線数の密度の主走査に平行な万線、モノクロ２値表現でスクリーン・パターンが施されたものを使用した。

図１１は、画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示す。図１１には、６走査ライン毎に３走査ラインの万線（黒画素からなる万線）を含む画素削除前の画像データ（図中の「元画像」）と、画素削除後の画像データ（図中の「縮小画像」）との例が示されおり、（Ａ）に、画像縮小補正の削除画素が画像部（図中の「■」）に含まれる画素の場合、また（Ｂ）に、画像縮小補正の削除画像が非画像部（図中の「□」）に含まれる画素の場合の２種類の画素削除操作による画像縮小補正された例が示されている。このような場合、画素削除後の画像データ（以下、「縮小画像データ」という。）は、画像削除前の画像データに比べて、副走査に沿った方向に約２（％）縮小した画像データとなる。

上記実験条件における実験例１では、図１１（Ａ）と（Ｂ）に示した方法によって画像縮小補正された各縮小画像データについて、評価機から出力された形成画像のバンディングを評価した。

（実験結果）
表１には、図１１（Ａ）と（Ｂ）に示される各縮小画像データによる形成画像に対する評価結果を示す。バンディングの評価は、評価機から出力された図１１（Ａ）と（Ｂ）それぞれの方法によって形成された２つの画像を同一被験者が目視評価する。また、目視評価のレベルは、スジ状濃度ムラが目視で確認できないレベルを「非常に良い」、スジ状濃度ムラが目視にて確認でき、かつ不快となるレベルを「非常に悪い」とし、その間の中間的なレベルを「良い」、「どちらとも言えない」、「悪い」として、全５段階で示されている。

表１によると、黒画素からなる万線の画素を削除する方が（削除画素が画像部の場合の方が）、白画素を削除するより（削除画素が非画像部の場合より）、目視評価が良いことから、黒画素からなる万線の画素を削除する方がバンディング（スジ状濃度ムラ）を抑制できることが示されている。

＜実験例２＞高解像度化後の画像縮小補正
高解像度化後の画像縮小補正について、画素の削除位置（削除画素の階調値）の相異によるバンディング抑制の効果の違いを検証するために、スクリーン処理および画像縮小補正処理をシミュレートする高解像度化した画像データを作成して画像形成処理を行い、形成画像のバンディングを目視にて評価した。また、実験例２では、実験例１と同様に、作成した画像データを基に評価機から片面出力（片面印刷）された形成画像のバンディングを評価する他、両面出力（両面印刷）された形成画像のバンディングについても同様の評価を行った。

＜＜実験例２−１＞＞片面出力
実験条件は、下記の通りである。

（実験条件）
画像形成には、実験例１と同様の評価機を使用した。画像形成に使用した画像データは、解像度１２００ｄｐｉ、２００線数の密度の主走査方向に平行な万線、モノクロ２値表現でスクリーン・パターンが施されたものを４倍密度で高解像度化したデータに相当する画像データを使用した。

図１２は、画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示す。図１２には、２４走査ライン毎に７走査ラインの万線（黒画素からなる万線）を含む画素削除前の画像データ（図中の「元画像」）と、画素削除後の画像データ（図中の「縮小画像」）との例が示されおり、（Ａ）に、画像縮小補正の削除画素が画像部（図中の「■」）に含まれる画素の場合、また（Ｂ）に、画像縮小補正の削除画像が非画像部（図中の「□」）に含まれる画素の場合の２種類の画素削除操作による画像縮小補正された例が示されている。このような場合、画素削除後の画像データ（縮小画像データ）は、画像削除前の画像データに比べて、副走査に沿った方向に約０．４（％）縮小した画像データとなる。

上記実験条件における実験例２―１では、図１２（Ａ）と（Ｂ）に示した方法によって画像縮小補正された各縮小画像データについて、評価機から出力された形成画像のバンディングを評価した。

（実験結果）
表２には、図１２（Ａ）と（Ｂ）に示される各縮小画像データによる形成画像に対する評価結果を示す。バンディングの評価は、評価機から出力された図１２（Ａ）と（Ｂ）それぞれの方法によって形成された２つの画像を同一被験者が目視評価する。また、目視評価のレベルは、スジ状濃度ムラが目視で確認できないレベルを「非常に良い」、スジ状濃度ムラが目視にて確認でき、かつ不快となるレベルを「非常に悪い」とし、その間の中間的なレベルを「良い」、「どちらとも言えない」、「悪い」として、全５段階で示されている。

表２によると、高解像度化後の画像縮小補正においても、黒画素からなる万線の画素を削除する方が（削除画素が画像部の場合の方が）、白画素を削除するより（削除画素が非画像部の場合より）、目視評価が良いことから、バンディング（スジ状濃度ムラ）を抑制できることが示されている。

＜＜実験例２−２＞＞両面出力
実験条件は、下記の通りである。

（実験条件）
画像形成には、実験例１と同様の評価機を使用した。出力用紙は、中性紙（ＮＢＳリコー タイプ６２００）を使用し、図１３に示す画像を評価機により両面出力した。画像形成に使用した画像データは、解像度１２００ｄｐｉ、２００線数の密度の主走査方向に平行な万線、モノクロ２値表現でスクリーン・パターンが施されたものを４倍密度で高解像度化したデータに相当する画像データを使用した。

画素削除後の画像データ（縮小画像データ）は、図１２（Ａ）に示した削除画素が画像部の場合の縮小画像データと図１２（Ｂ）に示した非画像部の場合の縮小画像データであり、評価機で、上記出力用紙を使用すると、定着時に０．２４（%）用紙が縮むことが実験により確認されていることから、両面出力における第１面の印刷時には、縮小画像データをそのまま出力し、第２面の印刷時には、さらに０．２４（%）縮小した縮小画像データを使用した。

上記実験条件における実験例２―２では、上記各縮小画像データについて、評価機から出力された形成画像のバンディングと、第１面と第２面との位置ずれを評価した。

（実験結果）
表３には、図１２（Ａ）と（Ｂ）に示される各縮小画像データによる形成画像に対する評価結果を示す。バンディングの評価は、評価機から出力された図１２（Ａ）と（Ｂ）それぞれの方法によって形成された２つの画像を同一被験者が目視評価する。また、目視評価のレベルは、スジ状濃度ムラが目視で確認できないレベルを「非常に良い」、スジ状濃度ムラが目視にて確認でき、かつ不快となるレベルを「非常に悪い」とし、その間の中間的なレベルを「良い」、「どちらとも言えない」、「悪い」として、全５段階示されている。また、位置ずれの評価は、バンディングの評価方法と同様に、位置ずれが目視で確認できないレベルを「○」とし、目視にて確認できるレベルを「×」とした。

表３によると、第２面の出力画像を、黒画素を削除した（画像部に含まれる画素を削除した）縮小画像とすることにより、目視評価が良いことから、第１面と第２面との位置ずれ、およびバンディング（スジ状濃度ムラ）を抑制できることが示されている。

以上説明したように、本実施形態によれば、画像縮小補正における演算コストやメモリコストの増大を低減し、かつ、形成画像の画質劣化を好適に抑制することが可能な画像処理装置、画像形成装置、画像処理プログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。

なお、上述までの実施形態では、画像縮小補正の対象となる画像データは、２値表現されたものとして説明してきたが、画像形成手段の表現性能に応じて、多値階調表現されたものとすることもできる。削除位置は、万線や網点に対応した露光パワーが強く、既定濃度以上の階調値を有する画素からなる画像領域内の所定の位置を削除位置として特定することができる。

また上述までは、画像処理装置の一実施形態として、複数機能を備えた画像形成装置（複合機）を例に説明してきた。しかしながら本発明の他の実施形態では、画像処理装置は、複写機、レーザプリンタ、などの他の画像形成装置として構成することもできる。また、さらに他の実施形態では、上記の画像処理部を含むＬＳＩ（Large Scale Integration）チップなどの半導体デバイスとして画像処理装置を構成することもできる。

また上記機能は、アセンブラ、Ｃ言語などのプログラミング言語などで記述されたコンピュータで実行可能なプログラムにより実現でき、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk - ROM）、ＣＤ−ＲＷ（CD - ReWritable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical disk）など装置から読み取り可能な記録媒体に格納して頒布することや、電気通信回線を通じてダウンロードすることもできる。

これまで本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

複合機の実施形態を示す図である。 本実施形態の複合機の制御ユニットの概略的な機能ブロック図である。 ＧＡＶＤの詳細な機能ブロック図である。 画像処理部のデータフロー図である。 画素削除の様態の一例を示す図である。 画像処理部の他の実施形態のデータフロー図である。 解像度変換される場合の画素削除の様態の一例を示す図である。 削除画素の大きさと知覚バンディング値の関係を示す図である。 削除操作の周波数と知覚バンディング値の関係を示す図である。 画像部削除と非画像部削除における知覚バンディング値の違いを示す図である。 画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示す図である。 解像度変換される場合の画素削除前および画素削除後の画像データを模式的に示す図である。 両面印刷に使用した画像を示す図である。 画素削除による画像縮小補正処理の実施形態を模式的に示す図である。

符号の説明

１００ 複合機
１０２ 光学装置
１０４ ポリゴンミラー
１０６ 反射ミラー
１０８〜１１０ 給紙カセット
１１１〜１１３ 給紙ユニット
１１４ 縦搬送ユニット
１１５ 感光体ドラム
１１６ 搬送ベルト
１１７ 定着ユニット
１１８ 排紙ユニット
１１９ 排紙トレイ
１２０ 現像ユニット
１２１ 分離爪
１２２ 両面印刷用給紙ユニット
１２５ 像形成部
１３０ 転写・定着ユニット
２００ 制御ユニット
２０２ スキャナ部
２０４ ＶＰＵ
２０６ ＩＰＵ
２０８ プリンタ部
２１０ ＧＡＶＤ
２１２ ＬＤドライバ
２１４ ＬＤユニット
２１６ インタフェース部
２２０ ＣＰＵ
２２２ ＲＡＭ
２２４ ＲＯＭ
２２６ 画像メモリ
２２８ 操作部
２３０ 主制御部
２４０ メモリブロック
２４２ 画像処理部
２４４ 出力データ制御部
２４６ ＰＬＬ
２５０ スクリーン処理部
２５２ 画素削除部
２５４ 削除位置特定部
２５６ 補正量判定部
２５８ パラメータ記憶部
３４２ 画像処理部
３５０ スクリーン処理部
３５２ 画素削除部
３５４ 削除位置特定部
３５６ 補正量判定部
３５８ パラメータ記憶部
３６０ 解像度変換部
５００，５２０，５４０ 画像データ
５１０，５３０，５５０，５７０ 処理後の画像データ
５１２，５３２，５５２，５７２ 削除画素
５６０ 高解像度化画像データ

Claims (9)

1. 対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理装置であって、
   前記画像処理装置は、
   前記対象となる画像データ中、既定濃度以上の階調値が設定される画素からなる画像領域の所定の位置を、削除画素の削除位置として特定すると共に、既定濃度より低い階調値が設定されている画素を、削除画素の削除位置として特定しない削除位置特定手段と、
   前記削除位置特定手段により特定された削除位置の画素を削除し、前記削除に応じて画素を縮小方向にシフトする画素削除手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像処理装置が、
   前記縮小方向での縮小率に対応した画素の削除間隔を判定する判定手段を有し、
   前記削除位置特定手段は、
   前記判定手段により判定された削除間隔に応じて前記削除位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理装置が、
   入力される原画像データに対してスクリーン処理を施すスクリーン処理手段を有し、
   前記削除位置特定手段は、
   前記スクリーン処理のパターン特性に応じて前記画像領域を識別し、前記削除位置を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記スクリーン処理手段が、
   前記原画像データの階調を、万線の線幅または網点の大きさによって表現し、
   前記削除位置特定手段は、
   前記削除間隔と、前記万線または前記網点の繰返し周期および位相とに応じて、前記削除位置を特定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記画像処理装置は、
   画素を分割して高解像度化する解像度変換手段を有し、
   前記対象となる画像データは、
   前記解像度変換手段により少なくとも所定方向について高解像度化されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記縮小方向は、
   主走査および／または副走査に沿った方向であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像処理装置を備える画像形成装置であって、
   前記画像形成装置は、
   両面印刷が指定される場合に、
   転写部材の第２面に対する画像形成処理において、前記画像処理装置が前記画像縮小補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 対象となる画像データに対して画像縮小補正を行う画像処理装置における画像処理プログラムであって、
   コンピュータを、
   請求項１ないし６のいずれか一項に記載の各手段として機能させる画像処理プログラム。
9. 請求項８に記載のプログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。

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