(57)【要約】【課題】本発明は、感光ドラムと現像ローラの回転速度を制御して画像形成時に用いられるトナー量を変更する際に、階調再現性を損なうことなく好適に階調補正を行う仕組みを提供する。【解決手段】本実施形態に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体（感光体ドラム）と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体（現像ローラ）と、を備える。また、本画像形成装置は、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なるスクリーンを予めメモリ等に記憶する。本画像形成装置は、画像形成モードに応じて、記憶されているスクリーンを選択し、選択したスクリーンを用いて入力された画像データに中間調処理を実行する。さらに、本画像形成装置は、像担持体の回転速度と現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、画像処理された画像データを用いて画像形成を行う。【選択図】  図１０
2020027179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、
入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、
前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理手段と、
前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成モードは、通常の色域画像を再現する通常画像形成モードと、広色域画像を再現する広色域画像形成モードとを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記広色域画像形成モードでは、前記通常画像形成モードと比較して、前記周速比が上げられ、かつ、低線数のスクリーンが用いられることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、さらに、前記画像形成モードに応じた、色変換テーブルと、濃度補正テーブルとを予め記憶し、
前記画像処理手段は、前記画像形成モードに応じた、前記色変換テーブルと、前記濃度補正テーブルとを選択し、選択した前記色変換テーブルと、前記濃度補正テーブルとを用いて、前記入力された画像データに色変換処理と濃度補正処理とを実行し、さらに、前記選択したスクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記低線数のスクリーンでは、広色域画像を再現する際に中高濃度部において、白地部分の潰れを回避する線数が設定されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記低線数のスクリーンでは、広色域画像を再現する際に低濃度部において、前記通常画像形成モードと比較してドットサイズが大きくなるように、信号レベルを最大信号レベルまで上げず次の画素を印字するような閾値マトリクスが設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成手段は、トナーの色ごとに異なるスクリーンを選択することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成手段は、Ｂｌａｃｋのトナーについて、前記画像形成モードが前記広色域画像形成モードであっても、前記低線数のスクリーンを選択しないことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成手段は、前記像担持体の回転速度を制御することにより前記周速比を制御することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
画像処理手段が、前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理工程と、
画像形成手段が、前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成工程と
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、を備える画像形成装置の制御方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記制御方法は、
画像処理手段が、前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理工程と、
画像形成手段が、前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成工程と
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、その制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を用いてカラー画像を記録媒体に形成する画像形成装置において、その出力画像の高画質指標の一つとして、色域（Ｃｏｌｏｒ  Ｇａｍｕｔ）が重要になってきている。色域とはその画像形成装置で再現できる色再現範囲を表しており、色域が広いほど色再現範囲が広いことになる。色域を拡大する方法としては例えば、使用する現像剤量を通常よりも多くするものがある。特許文献１では、感光ドラムと現像ローラの回転速度を変動させ、周速比を制御することで、使用する現像剤量（以下では、トナー量と称する。）を変え、画像を出力する際に再現可能な色域を拡大する技術について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には以下に記載する課題がある。例えば、上記従来技術のように、感光ドラムと現像ローラの周速比を変動させ記録媒体にトナーを多く載せることで色域を広くした場合、使用されるトナーが多いため印刷した際の画素の大きさが通常よりも大きくなってしまう現象が発生する。
【０００５】
この結果、出力画像の濃度が濃くなり、特に、中高濃度部で潰れが発生し階調再現ができないといった現象が発生してしまう。出力画像の濃度特性に関しては、色域を拡大する処理時には別途の濃度補正を実施することで対応は可能であるが、ハイライトから中濃度領域における階調再現性の低下に対しては濃度補正では対応が困難であり、結果、疑似輪郭といった弊害が発生してしまう。なお、濃度補正で階調補正を低下させることなく対応するには、階調補正テーブルの生成に時間が掛かり、処理負荷の増大が問題となる。
【０００６】
本発明は、上述の問題の少なくとも一つに鑑みて成されたものであり、感光ドラムと現像ローラの回転速度を制御して画像形成時に用いられるトナー量を変更する際に、階調再現性を損なうことなく好適に階調補正を行う仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、例えば、画像形成装置であって、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理手段と、前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、感光ドラムと現像ローラの回転速度を制御して色再現範囲を拡大する際に、階調再現性を損なうことなく好適に階調補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る画像形成装置のシステム構成の概略図。
【図２】一実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図。
【図３】一実施形態に係るプリンタエンジンの構成の一部を示す図。
【図４】一実施形態に係る出力画像処理部の構成を示すブロック図。
【図５】一実施形態に係る画像データの紙面への印字した際の様子を示す図。
【図６】一実施形態に係る入力信号に対する濃度特性を示す図。
【図７】一実施形態に係る階調再現数と濃度特性の関係を示す図。
【図８】一実施形態に係る画像データの紙面への印字した際の様子を示す図。
【図９】一実施形態に係る階調再現数と濃度特性の関係を示す図。
【図１０】一実施形態に係る出力画像処理部での処理のフローチャート。
【図１１】一実施形態に係るスクリーンの特徴を説明する図。
【図１２】一実施形態に係る線数の異なるスクリーンを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確立されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。なお、実施形態に係る画像形成装置として複合機（デジタル複合機／ＭＦＰ／Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を例に説明する。しかしながら本発明の主旨を逸脱しない範囲で、レーザプリンタやＦＡＸなどの電子写真方式の画像形成装置に適用することが可能である。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
＜画像形成装置（システム）の基本構成＞
以下では、添付図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態における画像形成装置の基本的な構成を説明する。画像形成装置１００は、画像入力装置２０２、画像処理装置２０３、及び画像出力装置２０４を備える。画像処理装置２０３は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４、表示部１０５、操作部１０６、エンジンインタフェース１０７、ネットワークインタフェース１０８、外部インタフェース１０９、及びシステムバス１１０を備える。
【００１２】
上記構成を詳述すると、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１は、装置全体の制御及び演算処理等を行う中央処理装置であり、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに基づき後述する各処理を実行する。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、読み出し専用メモリである。ＲＯＭ１０２は、システム起動プログラム、後述するプリンタエンジン２０９の制御を行うプログラム等のデータの記憶領域である。ＲＡＭ１０３は、ランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ１０３には、様々な処理毎にプログラムやデータがロードされ、ＣＰＵ１０１によって実行される。また、ＲＡＭ１０３は、受信した画像データのデータ記憶領域として利用することも可能である。外部記憶装置１０４は、例えばハードディスク等から構成される。外部記憶装置１０４は、データをスプールしたり、プログラムや各情報ファイル・画像データを格納したり、ＣＰＵ１０１の作業用の領域として利用されたりする。
【００１３】
表示部１０５は、例えば液晶表示器を有し、ＣＰＵ１０１の制御下で各種表示を行う。表示部１０５は、例えば、画像形成装置１００の設定状態や、現在の装置内部の処理、エラー状態などの表示に使用される。操作部１０６は、ユーザが設定の変更やリセットを画像形成装置１００に指示するために使用される。操作部１０６は、表示部１０５とともにユーザインタフェースを提供する。例えば、操作部１０６は、レイアウトや拡大縮小回転などの印刷条件の指定や、後述する広域画像形成モードの設定を行うための操作画面を表示部１０５に表示させ、当該画面を介したユーザ入力を受け付けることができる。
【００１４】
エンジンインタフェース１０７は、画像出力装置２０４であるプリンタエンジンを制御するコマンド等を入出力するインタフェースである。ネットワークインタフェース１０８は、画像処理装置２０３をネットワークに接続するためのインタフェースである。例えば、画像処理装置２０３は、ネットワーク及びネットワークインタフェース１０８を介して、ホストコンピュータから画像データや描画コマンドを受信する。外部インタフェース１０９は、例えばパラレルやシリアルのインタフェースを介して画像入力装置２０２であるスキャナやデジタルカメラと接続される。システムバス１１０は、上述の構成要素間のデータ通路として機能する。
【００１５】
後述するフローチャートで示す処理手順は、例えば、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、又は記憶装置１０４のいずれかの装置に記憶され、ＣＰＵ１０１により実行されることにより実現される。
【００１６】
＜画像処理装置の構成＞
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像処理装置の構成を説明する。画像形成装置１００は、画像入力装置２０２、画像処理装置２０３、及び画像出力装置２０４を含んで構成されるＭＦＰである。なお、画像処理装置２０３の各機能部は、例えばＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納された所定のプログラムを実行することで実現されてもよい。また、それらの一部又は全てがＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア回路で実現されてもよい。また、ＡＳＩＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒａｃｔｉｏｎ−ｓｅｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＡＳＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒｏｄｕｃｅ）などで実現されてもよい。
【００１７】
（ホストコンピュータからの描画コマンドによる印刷処理）
ここで、画像形成装置１００がホストコンピュータ２０１から伝送された描画コマンドを画像処理装置２０３において受信し、画像出力装置２０４によって印刷を行う処理について説明する。
【００１８】
ホストコンピュータ２０１上で動作するアプリケーションは、ページレイアウト文書やワードプロセッサ文書、グラフィック文書などを作成する。これらのアプリケーションで作成されたデジタル文書データは、不図示のプリンタドライバに送信され、デジタル文書に基づいた描画コマンドが生成される。なお、プリンタドライバに送信されるデジタル文書データは、ホストコンピュータ２０１で作成されたものに限られず、他のコンピュータのアプリケーション又はスキャナによって作成され、ホストコンピュータ２０１に保存されるものであってもよい。
【００１９】
ここで、生成される描画コマンドとしては、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）と呼ばれるページ画像データを作成するためのページ記述言語が一般的である。描画コマンドには通常、イメージやグラフィックス、テキスト等のデータの描画命令とともに、印刷部数やページレイアウトなどに関する印刷設定が制御命令として含まれる。プリンタドライバにより生成された描画コマンドは、ネットワークを介して画像処理装置２０３に伝送される。画像処理装置２０３は、ホストコンピュータ２０１から受信した描画コマンドに基づいて、画像出力装置２０４が画像形成可能な画像フォーマットの画像データを生成する。
【００２０】
画像処理装置２０３の制御構成について説明する。画像処理装置２０３は、描画コマンド処理部２０５、入力画像処理部２０６、及び出力画像処理部２０７を備える。描画コマンド処理部２０５は、ホストコンピュータ２０１よりネットワークインタフェース１０８を介して受信した描画コマンドに対して解析処理を行い、描画オブジェクトを生成し、更にラスタライズ処理を行うことによってビットマップ画像を生成する。出力画像処理部２０７は、生成されたビットマップ画像に対し、印刷設定に応じた色変換処理、中間調処理等の画像処理を実施して、プリンタエンジン２０９が処理可能な画像フォーマットの画像データに変換する。本実施形態における出力画像処理部２０７の詳細な説明については後述する。
【００２１】
画像処理装置２０３は、生成した画像データを、エンジンインタフェース１０７を介して画像出力装置２０４に送信する。画像出力装置２０４は、画像処理装置２０３にエンジンインタフェース１０７を介して接続されており、プリンタエンジン２０９を備える。プリンタエンジン２０９は、予め定められた画像フォーマットで生成された画像データを画像処理装置２０３から受信し、給紙された転写紙面への印刷を行う。即ち、露光・現像・転写・定着の処理を経ることで転写材（記録媒体）である紙面への印刷が完了する。以上説明した処理により、ホストコンピュータ２０１からの描画コマンドを画像として印刷する処理が完了する。
【００２２】
（スキャナから入力されるビットマップ画像の印刷処理）
次に、画像入力装置２０２から入力されるビットマップ画像について印刷を行う処理について説明する。画像入力装置２０２は、スキャナエンジン２０８を備える。スキャナエンジン２０８は外部インタフェース１０９を介して画像処理装置２０３に接続されている。スキャナエンジン２０８は、紙やフィルムに印刷された画像を光学的に走査し、その反射光や透過光の強度を測り、アナログ−デジタル変換することでビットマップ画像を読み込む。ここで取得されるビットマップ画像は一般的にＲＧＢ画像となる。
【００２３】
スキャナエンジン２０８よって読み取られたビットマップ画像は、入力画像処理部２０６に供給される。入力画像処理部２０６は、受信したビットマップ画像データに対してシェーディング補正や、ライン間補正、色補正などの画像処理を実行し、画像処理後の画像データを出力画像処理部２０７に渡す。その後、出力画像処理部２０７は、受信したビットマップ画像に画像処理を施し、プリンタエンジン２０９が受信可能な画像フォーマットに変換する。こうして生成された画像データは、プリンタエンジン２０９に転送され、プリンタエンジン２０９により紙面（記録媒体）に画像が出力される。以上説明した処理によりスキャナエンジン２０８等の画像入力装置２０２から入力されるビットマップ画像を印刷する処理が完了する。
【００２４】
なお、ホストコンピュータ２０１から描画コマンドではなくビットマップやＪＰＥＧ圧縮された画像データが受信されるケースがある。その場合、ホストコンピュータ２０１から受信された画像データは、入力画像処理部２０６へ入力されることになる。
【００２５】
＜プリンタエンジン＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係るプリンタエンジン２０９の一部の構成について説明する。プリンタエンジン２０９は、現像器３０１及び感光ドラム３０４を備える。感光ドラム３０４上にレーザ３０５を照射して、感光ドラム３０４上に静電潜像を形成する。現像器３０１は現像ローラ３０３にトナー３０２を薄膜状に付着させて、感光ドラム３０４上に形成された静電潜像の現像を行い、感光ドラム３０４から記録紙にこの像を転写して記録を行う。ＣＰＵ１０１は、操作部１０６からユーザによる設定を受け付け、その設定に応じて現像ローラ３０３及び／又は感光ドラム３０４の回転速度を制御する。一般的なＣＭＹＫのトナー３０２を用いるマルチカラープリンタにおいては現像器３０１及び感光ドラム３０４の組み合わせを４つ備える。
【００２６】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成動作として、通常の色域画像を再現する通常画像形成モードと、広色域画像を再現する広色域画像形成モードとの二つの画像形成モードを有する。広色域画像形成モードでは、通常画像形成モードに対し、像担持体としての感光ドラム３０４と現像剤担持体としての現像ローラ３０３との周速比、即ち、感光ドラム３０４の回転速度に対する現像ローラ３０３の回転速度の比率を変化させる。
【００２７】
具体的には、広色域画像形成モードでは、現像ローラ３０３からより多くのトナー３０２を感光ドラム３０４に移すことで色域の拡大を図っている。ここで、現像ローラ３０３の回転速度はモードによらず固定とし、感光ドラム３０４の回転速度を制御する。即ち、感光ドラム３０４の回転速度を遅くして、感光ドラム３０４に対する現像ローラ３０３の周速比を上げた場合、現像ローラ３０３からより多くのトナー３０２が感光ドラム３０４に供給されることになる。結果、記録媒体上における単位面積当たりのトナー載り量は増え、記録媒体に形成された画像の濃度が上がることで色域が拡大される。そのために広色域画像形成モードでは、感光ドラム３０４の回転速度を遅くし、感光ドラム３０４に対する現像ローラ３０３の周速比を上げることとなる。
【００２８】
＜出力画像処理部＞
次に、図４を参照して、本実施形態に係る出力画像処理部２０７の構成を説明する。出力画像処理部２０７は、色変換処理部４０１、濃度補正処理部４０２、中間調処理部４０３、及び色変換テーブル選択部４０４、濃度補正テーブル選択部４０５、スクリーン選択部４０６を備える。なお、本実施形態では、出力画像処理部２０７がＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハードウェア回路として実現される場合を想定している。しかしながらこれに限定されるものではない。出力画像処理部２０７の各機能に対応するプログラムを汎用プロセッサーが実行することにより実現してもよい。また、汎用プロセッサーとハードウェア回路とが協働して実現することもできる。
【００２９】
色変換処理部４０１は、色変換テーブル選択部４０４で選択された色変換テーブルを用いて、入力された画像データを、プリンタエンジン２０９に適したデータに変換する。例えば、入力される画像データがＲＧＢデータであり、画像出力装置２０４が一般的なＣＭＹＫのトナー３０２を用いるマルチカラープリンタである場合、色変換処理部４０１は、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータへ変換する処理を、入力された画像データに行う。色変換テーブル選択部４０４は、感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の周速比の異なる画像形成モード毎に異なる色変換テーブルを選択する。これは広色域画像形成モードでは再現可能な色域が広いため、それに合わせた色変換テーブルを使用するためである。
【００３０】
濃度補正処理部４０２は、濃度補正テーブル選択部４０５で選択された濃度補正テーブルを用いて、色変換処理部４０１によってＣＭＹＫデータへ変換されたデータに対して濃度補正処理を施す。ここで、濃度補正テーブル選択部４０５は、感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の周速比の異なる画像形成モード毎に異なる濃度補正テーブルを選択する。これは、広色域画像形成モードでは同じ入力信号値を与えても出力濃度値が異なるため、それに合わせた濃度補正テーブルを使用するためである。
【００３１】
中間調処理部４０３は、スクリーン選択部４０６に選択されたスクリーンを用いて、濃度補正処理部４０２により濃度補正されたＣＭＹＫデータに対して中間調処理を施す。プリンタエンジン２０９は、通常、２、４、１６階調等、低階調数のみの出力に対応している場合が多い。このため、中間調処理部４０３は、少ない階調数での出力でも安定した中間調表現での出力が可能となるように、ＣＭＹＫの画像データに対して中間調処理を行う。ここでスクリーン選択部４０６は、感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の周速比の異なる画像形成モード毎に異なるスクリーンを選択する。このように、本実施形態によれば、各画像処理部において画像形成モードごとに各テーブルやスクリーンを予め用意しておき、画像形成モードに応じて選択して使用する。これにより、処理負荷を低減することができる。
【００３２】
＜スクリーン処理＞
次に、図５を参照して、本実施形態に係るスクリーン選択部４０６で選択されるスクリーン処理の詳細について説明する。図５は、通常画像形成モードと広色域画像形成モードにおける画像データの紙面への印字の模式図を示す。
【００３３】
５０１はプリンタエンジン２０９が受信する画像データを示したものであり、１マスは１画素の画像データにあたり、黒く塗られたマスは印字する画素を示している。５０２Ａ及び５０２Ｂは画像データ５０１をそれぞれ通常画像形成モードと広色域画像形成モードで紙面に印字した様子を示す。通常画像形成モードで印字した様子を示す５０２Ａに対して、広色域画像形成モードで印字した様子を示す５０２Ｂの方が、１画素あたりの大きさが大きくなることが分かる。これは、広色域画像形成モードではより多くのトナーを使用するため、転写・定着の過程においてトナーが広がり、ドットサイズが大きくなってしまうからである。
【００３４】
５０３は、画像データ５０１と比較して、入力される信号値が大きくなり、より多くの画素を印字する画像データを示す。５０４Ａ及び５０４Ｂは画像データ５０３をそれぞれ通常画像形成モードと広色域画像形成モードでの紙面に印字した様子を示す。５０２Ａ及び５０２Ｂで示したものと同様に、通常画像形成モードで印字した様子を示す５０４Ａに対して、広色域画像形成モードで印字した様子を示す５０４Ｂの方がトナーが広がり、ドットサイズが大きくなっている。その結果、印字される部分が大きくなる。ここで５０４Ａでは、まだトナーの載っていない紙の白地部分が残されているのに対し、５０４Ｂではほぼトナー３０２に埋めつくされ、紙の白地部分が見えない。これは、５０３に示す画像データに対して、印字する画素を増やしても紙の白地部分は変わらないことを意味しており、ほぼ濃度が変わらないことを示している。即ち、入力する信号値が大きくなっても濃度は変わらないことになる。
【００３５】
＜中間調処理後の濃度特性＞
次に、図６を参照して、本実施形態に係る所定のスクリーンを使用して中間調処理をした際の、入力信号に対する印字された濃度特性を説明する。なお、図６に示す濃度特性は、濃度補正処理部４０２による濃度補正を実施していない状態のものである。
【００３６】
６０１は通常画像形成モードで印字した際の濃度特性であり、６０２は広色域画像形成モードで印字した際の濃度特性である。通常画像形成モードで印字した際の濃度特性６０１に対して、広色域画像形成モードで印字した際の濃度特性６０２は最大の入力信号値（２５５）での出力濃度値がＤ１．３からＤ１．５に上がっている。この結果、広色域画像形成モードでは、色再現範囲が広がることとなる。一方、広色域画像形成モードで印字した際の濃度特性６０２において先に説明したように、ある入力信号値からは信号値が大きくなっても濃度値が上がらない領域がある。従って、通常画像形成モードで印字した場合と比較すると、広色域画像形成モードで印字した場合の方が、階調再現で使える範囲が狭くなり階調再現数が少なくなってしまう。階調再現数が少ないことによる弊害について図７を用いて説明する。
【００３７】
７０１は、階調再現数が十分である場合に、濃度補正処理部４０２による濃度補正処理をした結果の入力信号に対する濃度特性を示したものである。図から分かるように階調再現数が十分である場合は、ある目標となる濃度特性に滑らかに補正することが可能である。
【００３８】
一方で、７０２は、階調再現数が十分では無い場合に、濃度補正処理部４０２による濃度補正処理をした結果の入力信号に対する濃度特性を示したものである。ある目標の濃度特性に補正はしているものの階調再現数が不十分であるため滑らかな特性にはならない。結果的に、画像の再現において疑似輪郭といった弊害が出てしまうこととなる。
【００３９】
本実施形態では、上記のような階調再現数が少なくなることの弊害に対して、広色域画像形成モード時は使用するスクリーン線数をより低線数のものとすることで対応する。スクリーンの線数をより低線数にすることによる、広色域画像形成モード時に発生する弊害への効果について図８を用いて説明する。
【００４０】
８０１は５０１で示した画像データと比較して、より低線数のスクリーンを使用して中間調処理をした画像データになる。５０３、８０１とも印字率は約４０％であり、入力信号値はほぼ変わらないものである。８０２は画像データ８０１を広色域画像形成モードでの紙面に印字した際の様子を示す。ここで５０４Ｂと８０２を比較した場合、８０２の方が紙の白地部分がより多く残っていることが分かる。これは、線数が低いスクリーンを適用した場合、スクリーンの網の中心同士の距離が、線数が高いスクリーンを適用した場合と比較して離れており、結果的に、ドットサイズが大きくなってしまう広色域画像形成モード時でもドット同士が重なりにくいためである。
【００４１】
図９は、広色域画像形成モードで線数の異なるスクリーンを使用して中間調処理をした際の、入力信号に対する印字された濃度特性を示す。なお、この図における入力信号と濃度特性の関係は濃度補正処理部４０２による濃度補正は実施されていないものである。
【００４２】
９０１は、より線数が高いスクリーンを使用して中間調処理をした際の濃度特性である。９０２は、より線数の低いスクリーンを使用して中間調処理をした際の濃度特性である。広色域画像形成モードで印字されるドットサイズが大きくなっている場合でも、より低線数のスクリーンの方が潰れにくいため、階調再現数が確保されていることが分かる。
【００４３】
＜処理手順＞
次に、図１０を参照して、出力画像処理部２０７の処理のフローチャートである。以下で説明する処理は、例えば、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、又は記憶装置１０４のいずれかの装置に記憶された制御プログラムをＣＰＵ１０１が実行することにより実現される。
【００４４】
まず、Ｓ１００１で、ＣＰＵ１０１は、画像形成モードが通常画像形成モードか広色域画像形成モードかを判断する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、印刷時の画像形成モードの設定を参照するか、又は、感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の周速比を参照することにより判断を行う。
【００４５】
通常画像形成モードと判断された場合はＳ１００２に進み、色変換テーブル選択部４０４が通常画像形成モード用の色変換テーブルを選択し、色変換処理部４０１が選択された色変換テーブルを使用して色変換処理を実行する。続いて、Ｓ１００３で、濃度補正テーブル選択部４０５が通常画像形成モード用の濃度補正テーブルを選択し、濃度補正処理部４０２が選択された濃度補正テーブルを使用して濃度補正処理を実行する。さらに、Ｓ１００４で、スクリーン選択部４０６が通常画像形成モードで使われるスクリーンを選択する。ここで本実施形態では、広色域画像形成モードで使用されるスクリーンは通常画像形成モードで使用されるスクリーンと比較してより線数の低いスクリーンとなる。したがって、ここでは、それぞれを比較し、より線数の高いスクリーンを高線数スクリーン、より線数の低いスクリーンを低線数スクリーンと称する。Ｓ１００４では、スクリーン選択部４０６が高線数スクリーンを選択し、中間調処理部４０３が選択されたスクリーンを使用して中間調処理を実行する。
【００４６】
一方、Ｓ１００１で通常画像形成モードと判断された場合はＳ１００５に進み、色変換テーブル選択部４０４が広色域画像形成モード用の色変換テーブルを選択し、色変換処理部４０１が選択された色変換テーブルを使用して色変換処理を実行する。続いて、Ｓ１００６で、濃度補正テーブル選択部４０５が広色域画像形成モード用の濃度補正テーブルを選択し、濃度補正処理部４０２が選択された濃度補正テーブルを使用して濃度補正処理を実行する。さらに、Ｓ１００７で、スクリーン選択部４０６が低線数スクリーンを選択し、中間調処理部４０３が選択されたスクリーンを使用して中間調処理を実行する。
【００４７】
＜スクリーン＞
ここで、図１２を参照して、本実施形態に係るスクリーン処理で用いられる高線数スクリーン及び低線数スクリーンについて説明する。１２００は中間調処理を適用する入力画像を示す。８ｂｉｔの画像データであり全画素信号値”３２”を有する画像データとなる。
【００４８】
１２０１Ａは、スクリーン選択部４０６で低線数スクリーンが選択された場合に中間調処理部４０３で適用される低線数スクリーン用の閾値マトリクスを示す。この低線数スクリーン用の閾値マトリクスと入力画像を比較し、閾値より大きな信号を有する画素のみドットが形成される。この場合に出力されるスクリーンデータが１２０１Ｂで示すものとなる。
【００４９】
一方、１２０２Ａはスクリーン選択部４０６で高線数スクリーンが選択された場合に中間調処理部４０３で適用される高線数スクリーン用の閾値マトリクスを示す。この高線数スクリーン用の閾値マトリクスと入力画像を比較し、閾値より大きな信号を有する画素のみドットが形成される。この場合に出力されるスクリーンデータが１２０２Ｂで示したものとなる。図から明らかなように同じ入力画像に対して中間調処理を適用しても、閾値マトリクスの配置が異なることでドットの間隔を変えることが可能となる。この際、よりドットの間隔を広くすることで低い線数のスクリーンを実現することができる。
【００５０】
なお、低線数スクリーンを使用する場合、スクリーンパターンの組み合わせによってはＣＭＹＫの色間モアレが発生しやすいということが経験的に知られている。このため、広色域画像形成モードにおいてスクリーンを選択する場合、例えばＹｅｌｌｏｗのように階調再現性が低下しても比較的目立たないような色に関しては低線数スクリーンを選択しなくてもよい。これにより色間モアレを回避できるケースがある。また、色再現範囲を広げることを目的とした場合、Ｂｌａｃｋに関しては広色域画像形成モードを適用しなくてもよい場合がある。これは色再現範囲を彩度方向に拡大したい場合に寄与するのは主にＣＭＹの色トナーであり、Ｂｌａｃｋは寄与しないためである。この場合は、Ｂｌａｃｋに関しても低線数スクリーンを選択しなくてもよい。また、本発明はスクリーンの網の中心同士の距離をより離すことで潰れを防止することにある。したがって、比較的線数の高いスクリーンにおいても、サブマトリクスを大きくすることで同様の効果が生まれる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体（感光体ドラム）と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体（現像ローラ）と、を備える。また、本画像形成装置は、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なるスクリーンを予めメモリ等に記憶する。本画像形成装置は、画像形成モードに応じて、記憶されているスクリーンを選択し、選択したスクリーンを用いて入力された画像データに中間調処理を実行する。さらに、本画像形成装置は、像担持体の回転速度と現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、画像処理された画像データを用いて画像形成を行う。このように、本画像形成装置は、感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の回転速度とを制御することで、画像形成時に用いられるトナー量を変更し色再現範囲を拡大する処理を実行する。この際、より低線数のスクリーンを中間調処理に用いることで階調再現性を損なうことなく色再現範囲を拡大した印刷が可能となる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
以下では、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の周速比を画像形成モードに従って制御し、画像形成時に用いられるトナー量を多く使用して色域の拡大を行った。この際、ドットゲインが大きくなってしまうことを弊害として、中高濃度部の潰れによる階調再現性の低下を回避すべく、低線数スクリーンを使用して中間調処理を実施することで対応した。
【００５３】
しかしながら、ドットゲインが大きくなってしまうことの弊害として、低濃度部での階調再現性の低下やスクリーンのテクスチャが目立つ現象が発生するといったものが挙げられる。本実施形態では、上記第１の実施形態の構成に加えて、或いは、上記第１の実施形態の構成に代えて、このような低濃度部での弊害に対しても階調再現性を損なうことなく印刷可能とする仕組みについて説明する。
【００５４】
まず、ドットゲインが大きくなってしまうことによる低濃度部での弊害について説明する。上述した５０１は低濃度部における画像データを示しており、それを広色域画像形成モードで印字した模式図が５０２Ｂとなる。図示するように、１ドットが大きく印字されるため、低濃度部での階調とびやスクリーンのテクスチャが目立つといった弊害が起きることとなる。そのため、広色域画像形成モードにおいて使用されるスクリーンにおいては上記第１の実施形態で示した低線数とするだけではなく、更に以下のような特性を持たせる。
【００５５】
＜スクリーン＞
図１１を参照して、広色域画像形成モードにおいて使用されるスクリーンの低濃度部について説明する。ここで説明するスクリーンは中間調処理の結果、入力画像を４階調の出力画像に変換するスクリーンを想定している。
【００５６】
１１０１、１１０２はそれぞれ多値のスクリーンによる疑似中間調処理の結果の画像データの信号レベルを示している。１１０１は通常画像形成モードで使用されるスクリーンで処理した多値の信号レベルを示したものである。また１１０２は広色域画像形成モードで使用されるスクリーンで処理した多値の信号レベルを示したものである。
【００５７】
１１０１の信号レベルの特徴としては、印字する画素に関して最大信号レベルまで信号レベルを上げた後、次の画素を印字する。これにより特に画像形成が不安定な低濃度部において、安定した画像形成を望むことができる。一方、広色域画像形成モードでは潜像部分に付着するトナー量を多くすることができる。従って、通常画像形成モードと比較した場合、画像形成は安定している。一方で、付着するトナー量が多い故の弊害があるため、１１０２に示すように低濃度部分では、信号レベルを最大信号レベルまで上げないで次の画素を印字するようにする。これにより、ドットサイズが大きくなることにより発生する階調とびやスクリーンのテクスチャが目立つといった弊害が回避できるようになる。なお、ある程度、印字画素が増えた段階で最大信号レベルまであげるとよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態に係る低線数のスクリーンは、広色域画像を再現する際に低濃度部において、信号レベルを最大信号レベルまで上げず次の画素を印字するような閾値マトリクスが設定される。このように、感光ドラム３０４と現像ローラ３０３の回転速度とを制御することで、画像形成時に用いられるトナー量を変更し色再現範囲を拡大する処理を行う。この際、低濃度部における中間調処理で最大信号レベルまで信号レベルを上げないようなスクリーンを用いることで階調再現性を損なうことなく印刷可能となる。
【００５９】
＜変形例＞
上述の実施形態では、画像形成装置１００上で閾値マトリクスを用いたハーフトーン処理を実行する場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、ＰＣなどのホストコンピュータでハーフトーン画像を形成し、当該ハーフトーン画像を含む印刷ジョブを画像形成装置１００に送信する場合にも本発明を適用することができる。この場合、図１０に示した各処理は、ホストコンピュータにインストールされた画像形成装置１００向けのプリンタドライバプログラムがホストコンピュータのハードウェアプロセッサにより実行されることで実現される。この場合、Ｓ１００１に示した通常画像形成モードか広色域画像形成モードかの判断は、プリンタドライバが記憶する印刷時の画像形成モードの設定に基づき行うようにすればよい。
【００６０】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１００：画像形成装置、１０１：ＣＰＵ、１０２：ＲＯＭ、１０３：ＲＡＭ、１０４：外部記憶装置、１０５：表示部、１０６：操作部、１０７：エンジンインタフェース、１０８：ネットワークインタフェース、１０９：外部インタフェース、１１０：システムバス、２０２：画像入力装置、２０３：画像処理装置、２０４：画像出力装置
【図１】
2020027179.tif 000003
【図２】
2020027179.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月17日(2019.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
画像にディザマトリックスを適用するディザ処理手段と、
前記ディザマトリックスを適用された画像に基づく静電潜像を形成するために感光ドラムを露光する露光手段と、
前記形成された静電潜像を、現像ローラ上の現像材を用いて現像する現像手段と、
ユーザによる印刷設定の変更指示に基づき、前記感光ドラムの周速度に対する前記現像ローラの周速度を速くし、かつ、前記ディザ処理手段で適用されるディザマトリックスの線数を下げる制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置であって、
画像にディザマトリックスを適用するディザ処理手段と、
前記ディザマトリックスを適用された画像をシートに形成する形成手段と、
ユーザによる印刷設定の変更指示に基づき、前記形成手段において形成される最大濃度を増加させ、かつ、前記ディザ処理手段で適用されるディザマトリックスの線数を下げる制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記最大濃度は、画像の濃度値が取りうる範囲の中で最大値である場合にシートに形成される画像の濃度として定義されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印刷設定の変更指示はユーザによる単一の指示であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置であって、
画像にディザマトリックスを適用するディザ処理手段と、
前記ディザマトリックスを適用された画像をシートに形成する形成手段と、
ユーザによる印刷設定の変更指示に基づき、前記形成手段において形成される最大濃度を増加させ、かつ、前記ディザ処理手段で適用されるディザマトリックスの閾値を変更する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置であって、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、
入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、
前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理手段と、
前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成モードは、通常の色域画像を再現する通常画像形成モードと、広色域画像を再現する広色域画像形成モードとを含むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記広色域画像形成モードでは、前記通常画像形成モードと比較して、前記周速比が上げられ、かつ、低線数のスクリーンが用いられることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記記憶手段は、さらに、前記画像形成モードに応じた、色変換テーブルと、濃度補正テーブルとを予め記憶し、
前記画像処理手段は、前記画像形成モードに応じた、前記色変換テーブルと、前記濃度補正テーブルとを選択し、選択した前記色変換テーブルと、前記濃度補正テーブルとを用いて、前記入力された画像データに色変換処理と濃度補正処理とを実行し、さらに、前記選択したスクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記低線数のスクリーンでは、広色域画像を再現する際に中高濃度部において、白地部分の潰れを回避する線数が設定されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記低線数のスクリーンでは、広色域画像を再現する際に低濃度部において、前記通常画像形成モードと比較してドットサイズが大きくなるように、信号レベルを最大信号レベルまで上げず次の画素を印字するような閾値マトリクスが設定されることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成手段は、トナーの色ごとに異なるスクリーンを選択することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成手段は、Ｂｌａｃｋのトナーについて、前記画像形成モードが前記広色域画像形成モードであっても、前記低線数のスクリーンを選択しないことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成手段は、前記像担持体の回転速度を制御することにより前記周速比を制御することを特徴とする請求項６乃至１３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
画像処理手段が、前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理工程と、
画像形成手段が、前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成工程と
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１６】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、を備える画像形成装置の制御方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記制御方法は、
画像処理手段が、前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理工程と、
画像形成手段が、前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成工程と
を含むことを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、例えば、画像形成装置であって、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体と、入力された画像データの中間調処理を実行するためのスクリーンであって、画像形成モードに応じて異なる前記スクリーンを予め記憶する記憶手段と、前記画像形成モードに応じて前記記憶手段に記憶されているスクリーンを選択し、選択した前記スクリーンを用いて前記入力された画像データに中間調処理を実行する画像処理手段と、前記像担持体の回転速度と前記現像剤担持体の回転速度との周速比を画像形成モードに応じて制御し、前記画像処理手段によって処理された画像データを用いて画像形成を行う画像形成手段とを備えることを特徴とする。また、本発明は、画像形成装置であって、画像にディザマトリックスを適用するディザ処理手段と、前記ディザマトリックスを適用された画像に基づく静電潜像を形成するために感光ドラムを露光する露光手段と、前記形成された静電潜像を、現像ローラ上の現像材を用いて現像する現像手段と、ユーザによる印刷設定の変更指示に基づき、前記感光ドラムの周速度に対する前記現像ローラの周速度を速くし、かつ、前記ディザ処理手段で適用されるディザマトリックスの線数を下げる制御手段とを有することを特徴とする。また、本発明は、画像形成装置であって、画像にディザマトリックスを適用するディザ処理手段と、前記ディザマトリックスを適用された画像をシートに形成する形成手段と、ユーザによる印刷設定の変更指示に基づき、前記形成手段において形成される最大濃度を増加させ、かつ、前記ディザ処理手段で適用されるディザマトリックスの線数を下げる制御手段とを有することを特徴とする。また、本発明は、画像形成装置であって、画像にディザマトリックスを適用するディザ処理手段と、前記ディザマトリックスを適用された画像をシートに形成する形成手段と、ユーザによる印刷設定の変更指示に基づき、前記形成手段において形成される最大濃度を増加させ、かつ、前記ディザ処理手段で適用されるディザマトリックスの閾値を変更する制御手段とを有することを特徴とする。