(57)【要約】【課題】ＩＯＩ方式において、露光ヘッドの階調性が低く、画像メモリの容量が小さいような場合においても、色再現性の低下を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム上で複数のプロセスにより形成されたカラー画像を重ねて形成する画像形成装置において、カラー毎に、感光体ドラムの感光体層に静電潜像を形成する際に、色毎の基準色を再現するための個々の色に対応して設定される任意数の露光量データを含む第１のデータセットを生成し、第１のデータセットから第１のデータセットよりも数の少ない露光量データとなる第２のデータセットを生成する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の段階の露光量で露光して第１のパッチ群を形成し、
前記第１のパッチ群を所定の色のトナーで現像して第１のトナー像群を形成し、
前記第１のトナー像群のうち第１の基準色と最も近い色のトナー像に対応する第１露光量を求め、
複数の段階の露光量で露光して第２のパッチ群を形成し、
前記第２のパッチ群を前記所定の色のトナーで現像して第２のトナー像群を形成し、
前記第２のトナー像群のうち第２の基準色と最も近い色のトナー像に対応する第２露光量を求め、
前記第１露光量と前記第２露光量から、画像形成に供する複数の段階の露光量を決定することを特徴とする露光量調整方法。
【請求項２】
第１の基準色および第２の基準色は、１種類の色成分からなる１次色と、２種類の色成分の重ね合わせからなる２次色と、３種類の色成分の重ね合わせからなる３次色と、を含むことを特徴とする請求項１記載の露光量調整方法。
【請求項３】
基本露光量は、第１のトナー像群により規定される露光量との誤差が少なくなるよう生成された露光量を含むことを特徴とする請求項２記載の露光量調整方法。
【請求項４】
基本露光量は、第１のトナー像群により規定される露光量のうち、特定の露光量から誤差が優先的に低減されることを特徴とする請求項２記載の露光量調整方法。
【請求項５】
ユーザの指定に従って、前記画像形成に供する基本複数の段階の露光量を、直接または間接的に選択可能であることを特徴とする請求項３または４記載の露光量調整方法。
【請求項６】
入力画像に、画像出力装置で出力画像を形成する際に必要な特性変換、色修正、２値化等の前処理を施して画像信号を出力する前処理部と、
画像出力装置で出力画像を形成する際に利用される色信号の重なりの程度を示す色重ねパターンを保持するパターン保持部と、
このパターン保持部により保持されている色重ねパターンを用いて前記前処理部により出力された前記画像信号に対応する適正露光量を設定する露光量変換部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
潜像を保持する像担持体と、
前記像担持体の所定の位置に設けられ、第１の色の画像情報に基づいて第１の潜像を形成する第１の露光装置と、第１の露光装置により形成された第１の潜像に第１の色の現像剤像を供給して第１の現像剤像を形成する第１の画像形成部と、
前記像担持体の所定の位置に設けられ、第２の色の画像情報に基づいて前記第１の画像形成部により形成された前記第１の現像剤像と少なくとも１部が重なる第２の潜像を形成する第２の露光装置と、第２の露光装置により形成された第２の潜像に第２の色の現像剤像を供給して第２の現像剤像を形成する第２の画像形成部と、
前記第１の画像情報および前記第２の画像情報に対応する色信号の重なりの程度を示す色重ねパターンを保持するパターン保持部と、このパターン保持部により保持されている色重ねパターンを用いて前記第１の露光装置および前記第２の露光装置に供給する露光光の強度を適正露光量に設定する露光量変換部と、を含む画像処理部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、所定の基準色を再現するための前記第１および第２の露光装置のそれぞれの任意数の露光量による露光により第１のデータセットを生成して得られる画像に基づいて、前記第１のデータセットから前記第１のデータセットと同一またはより少ない数の露光量となる第２のデータセットを生成することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２のデータセットは、前記第１のデータセットにより規定される露光量との誤差が少なくなるよう生成された露光量を含むことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に係り、特に液体現像剤を使用し、潜像保持体表面に２色以上の可視像を重ねて形成する画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いて多色画像を形成する場合、感光体上での可視像の形成および感光体から記録媒体への画像転写を色毎に行い、記録媒体上で各色の可視像を重ね合わせる方法と、各色の現像を繰り返して多色の可視像を感光体表面に形成した後に記録媒体上に多色の可視像を一括転写する方法とがある。後者の方法は、記録媒体を搬送するのみで多色画像を形成できるためプロセス速度が速く、また色間の位置合わせが比較的容易であり高画質な画像が得られるという点で有利である。
【０００３】
感光体上で多色の可視像を形成する場合には、異なる色のトナー同士を感光体上で重ねることになるため、前後の重ねの有無を考慮して、各色形成に際しての露光量を調整する必要がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、調整量を決定する一方法として、露光量を変化させながら所定の大きさのパッチ画像を出力し、その中から所定の色彩値に最も近いパッチを割出して、当該パッチにかかる露光量を最適値として設定する方法が提案されている。この方法では、最低５〜６ビットの階調段数がなければ精度の高い調整は難しい。この場合、露光装置にも同程度の階調数が要求され、画像メモリにも１画素当りに同程度のビット数が要求される（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−２９５５６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２３１５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トナーの色毎に透過スペクトルの違いやトナー間に生ずる物理的な作用によって、カラートラッピングが色の組合せにより異なるため、等の理由により、色毎の露光の調整量は、単純には決定できない。
【０００６】
上述のように、感光体ドラム上で異なる色のトナー画像を重ねる場合、重なりの有無を考慮して露光装置による露光量を調整する必要がある。従って、露光装置には、最低でも５〜６ビットの階調露光が要求される。
【０００７】
しかし、露光階調数は露光装置の解像度やプロセス速度とトレードオフの関係にあり、上記階調数を確保しようとすると、解像度やプロセス速度を向上できない問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、プロセス速度や解像度を向上させることと、精度の高い露光量調整を両立でき、色再現性の高い画像が得られる画像出力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、複数の段階の露光量で露光して第１のパッチ群を形成し、前記第１のパッチ群を所定の色のトナーで現像して第１のトナー像群を形成し、前記第１のトナー像群のうち第１の基準色と最も近い色のトナー像に対応する第１露光量を求め、複数の段階の露光量で露光して第２のパッチ群を形成し、前記第２のパッチ群を前記所定の色のトナーで現像して第２のトナー像群を形成し、前記第２のトナー像群のうち第２の基準色と最も近い色のトナー像に対応する第２露光量を求め、前記第１露光量と前記第２露光量から、画像形成に供する複数の段階の露光量を決定することを特徴とする露光量調整方法である。
【００１０】
また、この発明は、入力画像に、画像出力装置で出力画像を形成する際に必要な特性変換、色修正、２値化等の前処理を施して画像信号を出力する前処理部と、画像出力装置で出力画像を形成する際に利用される色信号の重なりの程度を示す色重ねパターンを保持するパターン保持部と、このパターン保持部により保持されている色重ねパターンを用いて前記前処理部により出力された前記画像信号に対応する適正露光量を設定する露光量変換部と、を有することを特徴とする画像処理装置を提供するものである。
【００１１】
また、この発明は、潜像を保持する像担持体と、前記像担持体の所定の位置に設けられ、第１の色の画像情報に基づいて第１の潜像を形成する第１の露光装置と、第１の露光装置により形成された第１の潜像に第１の色の現像剤像を供給して第１の現像剤像を形成する第１の画像形成部と、前記像担持体の所定の位置に設けられ、第２の色の画像情報に基づいて前記第１の画像形成部により形成された前記第１の現像剤像と少なくとも１部が重なる第２の潜像を形成する第２の露光装置と、第２の露光装置により形成された第２の潜像に第２の色の現像剤像を供給して第２の現像剤像を形成する第２の画像形成部と、前記第１の画像情報および前記第２の画像情報に対応する色信号の重なりの程度を示す色重ねパターンを保持するパターン保持部と、このパターン保持部により保持されている色重ねパターンを用いて前記第１の露光装置および前記第２の露光装置に供給する露光光の強度を適正露光量に設定する露光量変換部と、を含む画像処理部と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＩＯＩ電子写真方式において、１画素当たりの階調段数が少ない場合であっても、感光体ドラム上で異なる色の画像を重ねる場合に必要となる露光量の調整を高精度に行うことが可能となる。これにより色再現性の高い高画質な画像の出力が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【００１５】
まず、画像形成装置全体の構成及び動作について説明する。
【００１６】
画像形成装置は、感光体ドラム１０と、その周囲に帯電器１（−１〜−ｎ）、露光装置２（−１〜−ｎ）、現像装置３（−１〜−ｎ）からなる画像形成ユニットを、予め決められた色数（ｎ）だけ有する。
【００１７】
感光体ドラム１０は、例えばアルミニウムなどの回転可能な円筒状の導電性基体１１の表面に、厚さ１０〜４０μｍの有機もしくは無機材料からなる感光体層１２が形成されている。
【００１８】
帯電器１−１〜１−４は、ワイヤを電荷発生源とするコロトロン、スコロトロン型の帯電器、あるいはイオン発生器のような固体帯電器であり、感光体層１２に所定の電位を与える。
【００１９】
露光装置２−１〜２−４は、例えばレーザ露光装置のように、感光体ドラム１０の軸線方向に沿った主走査方向の走査を伴うものやＬＥＤ露光装置のような固体ヘッドである。なお、本発明においては、露光装置は、パルス幅変調もしくは強度変調等による露光量を変化させた階調露光が可能な露光装置である。本実施形態においては、露光量の調整は、パルス幅変調により行うものとして説明するが、強度変調でも実施可能である。
【００２０】
現像装置３−１〜３−４は、少なくとも２本のローラと、現像剤としての液体トナーを保持するハウジングを含む。少なくとも１本のローラは、感光体ドラム１０の感光体層１２に液体トナーを供給する導電性の現像ローラである。少なくとも１本のローラは、感光体層１２に形成された画像である液体トナー像から余剰液を除去する導電性のスクイーズローラである。
【００２１】
感光体ドラム１０の周囲にはさらに、接触絞り装置４、乾燥装置５、転写装置６およびクリーニング装置７が設けられている。
【００２２】
接触絞り装置４は、例えばポリウレタンスポンジ等の多孔質部材により形成された弾性ローラと、弾性ローラに所定の圧力で接触されることで、多孔質部材に吸収された余剰液を絞り出す、剛体のクリーングローラを含む。
【００２３】
乾燥装置５は、図示しないブロワとブロワからの空気流を感光体ドラム１０表面の感光体層１２に供給するノズル部を含む。
【００２４】
転写装置６は、表面に、例えばシリコンゴム等の弾性層を有する剛体ローラである中間転写ローラ６０と、中間転写ローラ６０に所定の圧力で接触可能に設けられ、両ローラ間に供給される記録媒体を中間転写ローラ６０に押しつける、例えば剛体ローラである加圧ローラ６１を含む。
【００２５】
クリーニング装置７は、シャフトの周囲に、例えば多孔質材料が所定厚さに形成された弾性ローラ等である。
【００２６】
次に、図１に示した画像形成装置の動作について説明する。
【００２７】
まず、第１の画像形成工程について説明する。
【００２８】
感光体ドラム１０が所定の回転数で回転される。すなわち、感光体ドラム１０の表面の感光体層１２が所定の移動速度で移動される。感光体層１２の任意の位置が第１の帯電器１−１と対向する位置を通過されることで、感光体ドラム１０表面の感光体層１２は、例えば、＋７００Ｖ程度に一様帯電される（感光体ドラム１０の感光体層１２に＋７００Ｖの表面電位が与えられる）。
【００２９】
次に、第１の露光装置２−１により、感光体層１２に、画像データに対応してパルス幅により露光量が調整された光が照射され、または画像データの有無に応じて選択的に光が照射されることで、感光体層１２に第１の静電潜像が形成される。すなわち、感光体層１２に第１の色の画像が露光される。なお、露光部を画像部、未露光部を背景部とする。また、第１の露光装置２−１から出力される露光光のパルス幅は、画像処理部２０で生成され、画像メモリ部２１を介して露光ヘッド制御部２２に供給された画像データに対応して出力される。露光部は、例えば＋１５０Ｖ程度まで表面電位が減衰する。
【００３０】
このときに露光されるパターンは、２値画像であるが、実際に照射される露光量は、２レベル以上である。すなわち、引き続く第２〜第４の画像形成において、第１の画像に、第２ないし第４の画像の少なくとも１つが重ねて形成される（重なりあう）場合と、全く重ねりが発生しない（重ねて形成しない）場合とに応じて、異なる露光量を設定する必要がある。なお、露光量の設定については後述する。
【００３１】
形成された第１の静電潜像は、第１の現像装置３−１によって所定の色のトナーが供給されることにより、可視化（現像）される。
【００３２】
第１の現像装置３−１の現像ローラおよびスクイーズローラには、例えば、それぞれ、＋５５０Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。
【００３３】
現像ローラは、感光体ドラム１０表面の感光体層１２と対向する位置で、感光体層１２が移動される方向と同方向に表面が移動するよう、軸の回転が逆方向に回転されている。これにより、現像装置３−１に収容されている第１の色のトナーを含む液体トナーが、感光体ドラム１０の感光体層１２と現像ローラとの間のギャップに満たされる。このとき、感光体層１２の第１の静電潜像との間に形成された電界の作用により、トナー粒子が静電潜像すなわち感光体層１２の画像部にのみ、選択的に付着される。
【００３４】
スクイーズローラは、感光体ドラム１０表面の感光体層１２とが対向される位置で、感光体層１２が移動される方向と逆方向に表面が移動するよう、軸の回転が同方向に回転されている。この感光体層１２が移動される方向とは逆の方向への表面の移動により、液体を絞り取る（絞り）効果が得られる。従って、現像ローラによって感光体ドラム１０表面の感光体層１２に供給された液体トナーから余剰のキャリア液成分が絞り取られる（除去される）。
【００３５】
この結果、第１の現像装置３−１と対向する位置を通過された感光体層１２には、薄層化された第１の色の液体トナー像が形成される。なお、ここでは、第１の液体トナーは、イエロー（Ｙ）トナーとする。
【００３６】
引き続き感光体ドラム１０が回転されることで、第１の液体トナー像であるＹトナー像が形成された感光体層１２が第２の帯電器１−２と対向する位置に移動される。
【００３７】
感光体層１２の任意の位置が第２の帯電器１−２と対向する位置を通過されることで、感光体ドラム１０表面の（Ｙトナー像を保持した）感光体層１２が、再び例えば＋７００Ｖ程度に一様帯電される。
【００３８】
次に、第２の露光装置２−２により、感光体層１２に、画像データに対応してパルス幅変調により露光量が調整された光が照射され、または画像データの有無に応じて選択的に光が照射されることで、感光体層１２に第２の静電潜像が形成される。このとき、第２の露光装置２−２から感光体ドラム１０の感光体層１２に照射される第２の色の画像に対応する露光光のパルス幅は、既に感光体層１２に形成されているＹトナー像との間の画像の重なりを考慮して設定されたパルス幅である。なお、露光パルス幅は、画像処理部２０で生成され、画像メモリ部２１を介して露光ヘッド制御部２２に供給された画像データに対応して出力される。これにより、露光部は、例えば＋１５０Ｖ程度まで表面電位が減衰される。
【００３９】
以下、第１の現像装置３−１と同様の構造を有する第２の現像器３−２により、第１の現像装置３−１と同様に第２の液体トナーが供給され、感光体層１２に第２の色のトナー像が形成される。なお、ここでは、第２の液体トナーは、マゼンタ（Ｍ）トナーとする。
【００４０】
従って、既にＹトナー像が形成されている部分では、Ｙトナー像に重ねて、第２色の、例えばマゼンタのトナー像が形成される。
【００４１】
以降、同様にして第３の画像形成工程により、第３色の、例えばシアン（Ｃ）のトナー像が形成される。また、引き続く第４の画像形成工程により、第４色の、例えばブラック（Ｂｋ）のトナー像が形成される。従って、感光体ドラム１０の感光体層１２には、最大で、４色のトナー像が順に積層される。以上の工程を経て、感光体ドラム１０の感光体層１２に４色のフルカラー画像が形成される。
【００４２】
感光体層１２に形成されたフルカラー画像は、感光体ドラム１０が回転されることで、接触絞り装置４と対向する位置に移動され、接触絞り装置４により、含有するキャリア液の所定量が、積層状態であるトナー像を乱さない程度に、除去される。
【００４３】
接触絞り装置４によりキャリア液が所定の残存量まで除去されたフルカラー画像（４色のトナー像）は、感光体ドラム１０が引き続き回転されることにより、乾燥装置５と対向される乾燥位置（乾燥工程）に案内され、残存キャリア液の比率が所定の比率となる転写可能状態に乾燥される。
【００４４】
感光体ドラム１０がさらに回転されることで、転写可能な程度まで余剰のキャリア液が除去されたトナー像は、転写装置６と接触される転写位置（転写工程）に案内される。
【００４５】
転写工程に案内されたトナー像は、感光体ドラム１０表面の感光体層１２に所定の圧力で接触される中間転写ローラ６０からの圧力により、写し取られる（１次転写される）。
【００４６】
中間転写ローラ６０に転写（１次転写）されたフルカラー画像は、加圧ローラ６１からの圧力の作用により、両ローラ間に給送される記録媒体、例えば記録紙８に、転写（２次転写）される。このようにして、記録媒体８に、最終画像が形成される（出力画像が出力用の記録紙に固定される）。
【００４７】
次に、図２を用いて画像処理部の構成について説明する。
【００４８】
画像入力部２００に入力される画像データは、例えば各色８ビットのレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）もしくはプリンタでの色再現に用いられるシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）データである。
【００４９】
入力された画像データは、前処理部２０１により、画像形成装置に固有の出力特性に基づいて各色の色信号の「γ特性」が補正され、色再現性に応じた色修正や各種フィルター処理、及び２値化処理等を経て、各色１ビットデータに変換される。
【００５０】
データ変換部２０２には、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋ４色の色の重なりに応じた色重ねパターンテーブル２０４が用意されている。すなわち、任意の色の重なりの状態に対応して最適な露光量となるように、露光パルス幅に関するデータが変換される（重なり状態に対応してデータ変換が行われる）。
【００５１】
変換されたデータは、画像メモリ２１０に一旦格納され、所定のタイミングで露光ヘッド制御部２２により読み出される。
【００５２】
露光ヘッドすなわち図１に示した露光装置２−１〜２−４における露光量は、基本光量指定部２０３において指定された光量を元に、基本露光量設定部２１１で設定される。最終的な露光量は、画像メモリ２１０から読み出された画像データによって決定される。
【００５３】
上記画像処理システムの内容について、さらに詳細に説明する。
【００５４】
ここでは例として、各露光装置２−１〜２−４は、１画素当りの露光時間を所定段階、例えば４段階に分割した多重露光が可能で、１画素当り４ビットの階調露光が可能であるとする。なお、各段階のそれぞれの露光量は、８ビットで設定できるものとする。
【００５５】
まず、基本光量指定部２０３において、上記の４段階、それぞれの露光量が設定される。例えば、第１段階露光量、第２段階露光量、第３段階露光量、第４段階露光量を、それぞれ露光時間指定で、２０００ｎｓ（ナノ秒），１０００ｎｓ，５００ｎｓ，２５０ｎｓと設定する。これらを以降「基本露光量」と呼ぶ。
【００５６】
１画素当りの露光量は、基本露光量の和を表す組合せによる４ビットのデータから決定される。例えば、上述の条件においては、２５０ｎｓ，５００ｎｓ，７５０ｎｓ，１０００ｎｓ，１２５０ｎｓ，１５００ｎｓ，１７５０ｎｓ，２０００ｎｓ，２２５０ｎｓ，２５００ｎｓ，２７５０ｎｓ，３０００ｎｓ，３２５０ｎｓ，３５００ｎｓ，３７５０ｎｓの１５種類の露光量が使用可能となる。なお、基本露光量の取り方によっては組み合わせた結果が重複するため、必ずしも１５種類の露光量が使用可能となるわけではない。例えば、基本露光量を全て同一値に設定すると使用可能な露光量は、４種類となる。
【００５７】
色重ねパターンテーブル２０４には、色重ねの状態とそれに対応した露光量が記述されており、露光量は、上記１５種類の中から選択される。
【００５８】
図３はデータ変換部２０２の説明のため色重ねパターンテーブルの一例を組み込んで表示したものである。
【００５９】
データ変換部２０２には、前処理部２０１にて２値化された画像データが入力される。従って、データ変換部２０２においては、入力されたパターンに応じて露光量が４ビットで指定される。
【００６０】
この４ビットのデータで上記１５種類の露光量を選択することになる。なお、本実施例では、２値の状態で“０”をオフ、“１”をオンとし、“１（オン）”の時に画素が形成されることとする。また、４ビットのデータ表示において、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋの順で個々の色の画像の有無を示すものとする。
【００６１】
例えば、データ変換部に“１０１０”が入力される場合、すなわち、シアン（Ｃ）とイエロー（Ｙ）が重なる画素においては、シアンが“１０１０”なる露光量、イエローが“１００１”の露光量とするよう、この色重ねパターンテーブルにおいては定義されている。この４ビットのデータは、４段階の多重露光に相当するので、この場合には、シアン（Ｃ）の露光量は、２０００＋０＋５００＋０＝２５００ｎｓであり、イエロー（Ｙ）の露光量は、２０００＋０＋０＋２５０＝２２５０ｎｓとなる。このようにして、データ変換部２０２にて変換された４ビットの画像データは、画像メモリ２１０へと出力される。
【００６２】
次に、色重ねパターンテーブル２０４の作成方法、すなわち入力された画像データに対応する露光量の定義の仕方について説明する。
【００６３】
色重ねパターンテーブル２０４を作成する場合には、図４を用いて説明するように、図２に示した通常の画像処理フローとは異なるフローに従う。すなわち、予め作成した露光量のパターンに応じた４ビット画像データセットを画像入力部２００へ入力し、その画像データを、直接、画像メモリ２１０に格納して、露光に用いる。この場合には、４ビットの画像データは、基本露光量の組合せでを示される。
【００６４】
ここで，基本露光量は装置によって実現しうる画像濃度の全範囲を網羅するように設定する必要がある。図５は、露光パルス幅（横軸）に対するイエロー（Ｙ）の濃度（縦軸）特性の一例を示したものである。この図から露光パルス幅は０〜４５００ｎｓの範囲をカバーすれば十分であると判断できるため，これを考慮して，基本露光量は２２５０ｎｓ，１２７５ｎｓ，６５０ｎｓ，３２５ｎｓと指定する。この結果，３２５ｎｓ（画像データ０００１），６５０ｎｓ（同００１０），９７５ｎｓ（同００１１），１２７５ｎｓ（同０１００），１６００ｎｓ（同０１０１），１９２５ｎｓ（同０１１０），２２５０ｎｓ（同１０００），２５７５ｎｓ（同１００１），２９００ｎｓ（同１０１０），３２２５ｎｓ（同１０１１），３８５０ｎｓ（同１１０１），４１７５ｎｓ（同１１１０），４５００ｎｓ（同１１１１）の１３種類の露光量が使用できることになる。
【００６５】
次にこれらの露光量を使用して最適な露光量を求めるための方法について説明する。図６は、イエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）が重ねて形成される場合の、それぞれの最適な露光量を求めるための画像パターンを示す。
【００６６】
画像パターンは各色当り上記１３種類，計１６９個のパッチからなる。行方向がシアンの露光量を示し、列方向がイエローの露光量を示している。それぞれのパッチの画素は行方向において、矢印に沿って（右にいくほど）シアンの露光量が、列方向において、矢印に沿って（下にいくほど）イエローの露光量が、それぞれ増大される。画像濃度で言えば、右にいくほどシアンの濃度が上昇し、下にいくほどイエローの濃度が上昇することになる。
【００６７】
このように露光量を変化させてシアンとイエローを重ねたグリーンのパッチ画像を出力しこれらを色彩計等で測定することにより、最も目標に近い色彩値（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）が得られるパッチ画像を対応する露光量を最適値として選択する。目標の色彩値としては、例えば「Ｊａｐａｎ  Ｃｏｌｏｒ色再現印刷２００１」などが使用できる。例えば、図６において「○」を付したパッチが目標に対する最小色差を示したものとすると、シアンは露光量“１０１０”（２９００ｎｓ）が，イエローは露光量“１００１”（２５７５ｎｓ）が、最適露光量となる。この結果は色重ねパターンテーブル２０４に記述され，図３でＩＮＰＵＴ“１０１０”（ＹＣ）に対するＯＵＴＰＵＴとして，Ｃｙａｎ“１０１０”，Ｙｅｌｌｏｗ“１００１”となっている。上記処理をすべてのＩＮＰＵＴ“０００１”〜“１１１１”について行うことにより色重ねパターンテーブル２０４の作成が完了する。このように広い濃度域において露光パルス幅を変化させることで異なる色重ねの状態に応じた露光パルス幅を求めることができる。
【００６８】
図７は、露光装置２−１の露光パルス幅を設定するシーケンスを示したものである。露光装置２−１はＹトナー像と関わるものであるから、イエロー成分が含まれる混色についてのシーケンスが含まれるものである。
【００６９】
以下説明するシーケンスに従い、基本露光量が設定される（Ｓ１）。
【００７０】
ステップＳ１において、まず、Ｙ単色（画像データ“００１０”）に対応する露光量が決定される。すなわち、条件入力部２０３にて「Ｙ調整」が選択され、それに応じた基本露光量が選択される（ＳＴＢ設定１）。ここで，Ｙ単色に対する露光パルス幅は図４（改）の露光領域３００内に存在する確率が高いため，調整範囲を２０００ｎｓ〜３０００ｎｓとし，これを実現する基本露光量として２０００ｎｓ，５７５ｎｓ，２７５ｎｓ，１５０ｎｓが用意されている（ＳＴＢ設定１）。なお，この場合には８種類の露光量が使用可能である。その後、予め用意された露光量を変化させるためのパッチパターンが出力され（単色ベタパッチ出力）、その色彩値が目標値に最も近くなる露光量が「最適ＳＴＢ１」として『第１のデータセット』に格納される。
【００７１】
次に、「Ｙ−Ｍ調整」が選択され、「Ｙ調整」で選択された露光量と異なる基本露光量が選択される（ＳＴＢ設定２）。ＹＭデータに対する露光パルス幅は、図４の露光領域３０１内に存在する確率が高いため，調整範囲を３５００ｎｓ〜４５００ｎｓとし，これを実現する基本露光量として３５００ｎｓ，５７５ｎｓ，２７５ｎｓ，１５０ｎｓが用意されている（ＳＴＢ設定２）。なお，この場合にも８種類の露光量が使用可能である。その後、予め用意された露光量を変化させるためのＹＭのパッチパターンが出力される。以下、その色彩値が目標値に最も近くなる露光量が「最適ＳＴＢ２」として『第１のデータセット』に格納される。
【００７２】
引き続き、「ＳＴＢ設定３」〜「ＳＴＢ設定８」における「Ｙ−Ｃ調整」，「Ｙ−Ｂｋ調整」，「Ｙ−Ｍ−Ｃ調整」，「Ｙ−Ｍ−Ｂｋ調整」，「Ｙ−Ｃ−Ｂｋ調整」および「Ｙ−Ｍ−Ｃ−Ｂｋ調整」のそれぞれにおいて、対応する組のパッチパターンが出力される。また、それぞれの「ＳＴＢ調整」において得られたパッチパターンのうち、その色彩値が目標値に最も近くなる露光量が「最適ＳＴＢｎ」として『第１のデータセット』に、順に格納される。なお、それぞれの調整は、１色のトナーのみで形成される１次色と、２色のトナーにより形成される（２色のトナーが重なり合う）２次色と、３色のトナーから形成される（３色のトナーが重なり合う）３次色とを含む。
【００７３】
以上により，第１のデータセットである，８種類の最適ＳＴＢ（露光パルス幅）が決定される。但し，第１のデータセットは８種類の基本露光量（ＳＴＢ設定１乃至ＳＴＢ設定８）により生成されるものである。一方，通常の画像出力時には１種類の基本露光量しか使用することができない。そこで，次のステップ（Ｓ２）において，上記８種類の最適ＳＴＢを実現するための動作時基本露光量を算出する。具体的には，図８のフローチャートによる。まず，基本露光量（ＥＸＰ０〜ＥＸＰ４）の初期値がパルス幅で設定され（ｔ０），かかる４つのパルス幅の組合せによって生成される全パルス幅（Ｔ１〜Ｔ１５）を計算する。次にこれら最大１５種類のパルス幅のうち，第１のデータセット（Ｄ１〜Ｄ８）に最も近いものをそれぞれ求める（Ｐ１〜Ｐ８）。そして，Ｄ１〜Ｄ８とＰ１〜Ｐ８の誤差をそれぞれ算出し，その平均値をＥＲＲＯＲとして算出する。次にこのＥＲＲＯＲ値とそれ以前に得られたＥＲＲＯＲ値の最小値（Ｍｉｎ＿ｅｒｒｏｒ）とを比較して，それよりも小さければ，その回で設定されているＥＸＰ０〜ＥＸＰ４を新たな動作時基本露光量とし，そこから生成される第１のデータセットに対応するパルス幅（Ｐ１〜Ｐ８）を第２のデータセットとして，それぞれ更新する。上記処理は，各基本露光量につき取りうるパルス幅の種類分（ここでは８ビット：最大２５６種類）ループを回すことになるため，最大で２５６４回の処理によって，最終的な動作時基本露光量および第２のデータセットが決定される。
【００７４】
かかるデータセットが『第２のデータセット』として、詳述しない第２のデータセット格納領域（例えば、ファームウエアとして予め用意されている）に格納される。
【００７５】
以下、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびブラック（Ｂｋ）のそれぞれの色についても、上述と同様の手順により、『第１のデータセット』と『第２のデータセット』が生成される。
【００７６】
このように生成されたデータセット（第２のデータセット）は、任意の１つの基本露光量の組合せで実現されるものであり、しかも別々の基本露光量を使用して得られた最適な露光量（第１のデータセット）との誤差が最小限に抑えられている。従って、基本露光量を固定して露光量を調整する場合と比較して、より精度の高い露光量調整が可能となり、ひいては画像の色再現性を向上させることが可能となる。
【００７７】
ここで得られた基本露光量は、図２の基本露光量指定部２０３に組み込まれる。また、第２のデータセットは、色重ねパターンテーブル２０４に記述される。なお、上述の説明においては、色毎に露光量を調整するシーケンスを示したが、実際には、複数色の露光量調整を同時に行うことも可能であり効率的でる。
【００７８】
［実施例１］
具体的な露光量調整の実施例を示す。
【００７９】
まず、基本露光量を２０００ｎｓ，１０００ｎｓ，５００ｎｓ，２５０ｎｓに固定して露光量を調整した。その結果のうち、シアン（Ｃ）データを表１に示す。なお、調整の目標色彩値として「Ｊａｐａｎ  Ｃｏｌｏｒ色再現印刷２００１」を使用した。
【００８０】
【表１】
2006098801.tif 000003
【００８１】
次に、画像データ毎に基本露光量を設定して得られた露光量（第１のデータセット）を表２に示す。表２の露光量が正しい値であるとして表１との誤差を計算すると、平均して８１ｎｓとなる。なお、表２の露光量は、７種類存在する。
【００８２】
【表２】
2006098801.tif 000004
【００８３】
一方、表２のデータセットを実現する基本露光量を計算してデータセット（第２のデータセット）を再算出したのが表３である。
【００８４】
【表３】
2006098801.tif 000005
【００８５】
表３に示すデータセットと表２に示すデータセットとの平均誤差を計算すると、９．４ｎｓで、誤差が大幅に小さくなった。なお、表３の基礎となる基本露光量は、それぞれ、１２２５ｎｓ，７００ｎｓ，２７５ｎｓ，１７５ｎｓであり、また第２のデータセットにおける露光量の種類は、第１のデータセットと同様に７種類である。
【００８６】
［実施例２］
次に、露光装置が３段階回の多重露光が可能な場合の露光量調整の結果の一例を示す。
【００８７】
基本露光量を、２０００ｎｓ，１０００ｎｓ，５００ｎｓに固定して露光量を調整し、得られた結果のうちシアン（Ｃ）データを表４に示す。なお、調整の目標色彩値は、［実施例１］と同様に、「Ｊａｐａｎ  Ｃｏｌｏｒ色再現印刷２００１」を使用した。
【００８８】
【表４】
2006098801.tif 000006
【００８９】
次に、画像データ毎に基本露光量を設定して得られた露光量（第１のデータセット）を表５に示す。表５の露光量は、７種類存在する。表５の露光量が正しい値であるとして、表４の結果との誤差を計算すると、平均して１４４ｎｓとなる。
【００９０】
【表５】
2006098801.tif 000007
【００９１】
一方、表５のデータセットを実現する基本露光量を計算してデータセットを再算出したのが表６である。表６のデータセットの表５に対する平均誤差を計算すると５６ｎｓで、誤差が、一層縮小されることが認められる。なお、表６の基礎となる基本露光量は、１４００ｎｓ，７００ｎｓ，２７５ｎｓであり、また第２のデータセットにおける露光量の種類は、第１のデータセットよりも少ない５種類である。
【００９２】
【表６】
2006098801.tif 000008
【００９３】
次に第２の実施形態について説明する。図９は、本実施形態による画像処理システムの構成を示すものである。図２の基本光量指定部２０３に代えて、優先度指定部２０６とその後段に基本光量データベース２０７を設けた以外は図２と同様である。
【００９４】
優先度指定部２０６では、設定露光量の誤差についての優先度を設定し、かかる優先度に対応する基本露光量のセットが基本露光量データベース２０７を参照して決定される。ここで、設定露光量の誤差についての優先度とは、最適露光量からの誤差の割り振りを変化させ、どの色の組合せの誤差を優先的に縮小させるかという観点から設定するものである。実施例２の例を用いて具体的説明すると、最適露光量である［表５］と算出された露光量の［表６］を比較した場合に、画像データ「１０００」、「１０１０」、「１００１」、「１０１１」、「１１１１」については誤差が０であるものの、それ以外の例えば「１１１０」では１００ｎｓと大きい誤差になっている。
【００９５】
ところが、出力したい画像によっては画像データ「１１１０」の色再現性を特に高く保持したい場合もある。このようなケースに対応すべく、基本露光量データベース２０７に予め画像データ「１１１０」に対する精度を優先して高くなるような基本露光量の組合せを用意しておき、ユーザの指定等によって対応する基本露光量の組合せを瞬時に選択できるようにするものである。なお、優先度を考慮した基本露光量の算出例については実施例３にて詳述する。同様に他の画像データについてもその精度を高くできるような基本露光量の組合せをデータセットとして保有する。
【００９６】
図１０は、基本光量データベース２０７の構成例である。なお、かかる優先度設定はある１つの画像データのみを指定するものに限らず、複数の画像データについて優先して精度を高くすることも可能である。例えば、単色の画像データである「１０００」、「０１００」、「００１０」、「０００１」の４種類をまとめて、優先度を高く設定することも可能である。このように本実施形態によれば、色再現精度について優先度を設けることで、所望の色域における色再現性を向上させることができ、本発明の適用範囲を拡張することが可能となる。
【００９７】
但し，この方法は以下の欠点を有している。まず，パルス幅の変化域を広く取っているが使用できるパルス幅の種類は露光ヘッドにより制限される（この場合は最大１５種類）ため，調整幅が大きくなり濃度変化の顕著な領域では精度が低くなる。また，図６の画像パターンは１６９個ものパッチを含んでいるにもかかわらず，目標値の色彩値に近い（例えば色差１０以内のもの）パッチはそのうち高々２０％程度であること，多くのパッチ数を必要とするために色重ねの次元が増すに従い処理の煩雑化や負担の増大をもたらすことになる。
【００９８】
そこで上記方法の欠点を克服し，しかも露光装置の階調性が必ずしも高くなく（低く）、画像メモリの容量が必要最小である（小さい）場合にも対応できる色重ねパターンテーブル２０４の作成シーケンスを、について、図１１および図７を用いて説明する。図１１は、図４（図２）に示した画像処理部と基本的に同様の構成であるが、基本光量指定部２０３の前段に、条件入力部２０５を有する点が異なる。以下、イエロー（Ｙ）の露光量を調整する（露光量調整を行う）場合のシーケンスを示す。
【００９９】
図６に示す条件入力部２０５には、図示しないが、「Ｙ調整」，「Ｙ−Ｍ調整」，「Ｙ−Ｃ調整」，「Ｙ−Ｂｋ調整」，「Ｙ−Ｍ−Ｃ調整」，「Ｙ−Ｍ−Ｂｋ調整」，「Ｙ−Ｃ−Ｂｋ調整」および「Ｙ−Ｍ−Ｃ−Ｂｋ調整」のイエロー（Ｙ）の露光量が含まれる条件の選択肢が表示される。
【０１００】
いずれかの選択肢が選択されると、基本光量指定部２０３により対応する基本露光量が選択される。なお、対応する基本露光量は、個々の選択肢に対して予め設定されている。これは，図５の特性において，例えばＹ単色のデータに対応する露光パルス幅が露光領域３００内に存在する可能性が高いということが経験的に分かっており，その周辺だけを調整範囲とするものである。かかる調整範囲は上記選択し毎に異なり，調整範囲によって取るべき基本露光量が決まるため，上記従来例が１つの固定した基本露光量を使用したのに対し，ここでは選択肢毎に基本露光量を用意することとなる。
【０１０１】
［実施例３］
実施例２と同様に３段階の多重露光が可能な場合に、本実施形態による露光量調整を行った。本実施例では、画像データ「１１１０」の優先度を高く設定するため、まずその許容誤差を３０ｎｓと設定した。なお、優先度非設定の場合の画像データ「１１１０」に対する誤差は実施例２より１００ｎｓである。次に３つの基本露光量をそれぞれ変化させながら、最適露光量である表５のデータとの誤差を算出し、その平均誤差が最小となる基本露光量の組合せを算出した。但し、画像データ「１１１０」の最適露光量との誤差が３０ｎｓを超える組合せについては除外する。その結果得られた露光量の組合せを表７に示した。表７のデータセットの表５に対する平均誤差を計算すると６６ｎｓとなり、実施例２の場合よりも全体的な精度は低下するが、画像データ「１１１０」に対する誤差は実施例２の１００ｎｓに対して本実施例では２５ｎｓと改善できた。なお、基本露光量は、１３２５ｎｓ，７００ｎｓ，２７５ｎｓとなった。
【０１０２】
【表７】
2006098801.tif 000009
【０１０３】
次に第３の実施形態について説明する。図１２は、本実施形態による画像処理システムの構成を示すものである。図９の基本光量データベース２０７に代えて、基本光量演算部２０８を設けた以外は図９と同様である。第２の実施形態が予め優先度に応じて計算された基本露光量のデータセットを、基本光量データベース２０７として装置内に具備しているのに対し、本実施形態においては優先度指定部２０６から指定された条件に従って、その都度基本光量演算部２０８が基本光量を計算する点が異なる。このような構成を採ることによって、予め想定していない優先度に対しても柔軟に対処することができ、本発明の適用範囲を更に広げることが可能となる。
【０１０４】
以上説明したように、この発明の画像処理システムによる露光制御を用いることで、例えば露光ヘッド（露光装置）の階調性が低く、画像メモリの容量が小さいような場合、すなわち１画素当たりの階調段数が少ない場合であっても、感光体ドラム上で異なる色の画像を重ねる場合に必要となる露光量を高精度に調整できる。これにより色再現性の高い高画質な画像の出力が実現できる。
【０１０５】
なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係る画像記録装置の一例を示す概略図。
【図２】本発明に係る画像処理システムの一例を示す概略図。
【図３】本発明に係るデータ変換部の一例を示す概略図。
【図４】本発明に係る画像処理システムにおいて色重ねパターンテーブルを作成する方法の一例を示す概略図。
【図５】露光量パルス幅に対するイエローの濃度の特性の一例を示す概略図。
【図６】露光量調整パターンの一例を示す概略図。
【図７】本発明に係る露光量調整の一例を示すフローチャート。
【図８】本発明に係る基本光量を算出する一例を示すフローチャート。
【図９】本発明に係る画像処理システムの別の一例を示す概略図。
【図１０】図９に示した画像処理装置に用いられる基本光量データベースの一例を示す概略図。
【図１１】本発明に係る画像処理システムのさらに別の一例を示す概略図。
【図１２】本発明に係る画像処理システムのまたさらに別の一例を示す概略図。
【符号の説明】
【０１０７】
１−１〜１−４…帯電器、２−１〜２−４…露光装置（露光ヘッド）、３−１〜３−４…現像装置、４…接触絞り装置、５…乾燥装置、６…転写装置、７…クリーニング装置、２６…消去ランプ１０…感光体ドラム、１２…感光体層、２０…画像処理部、２１…画像メモリ部、２２…露光ヘッド制御部、２００…画像入力部、２０１…前処理部、２０２…データ変換部、２０３…基本光量指定部、２０４…色重ねパターンテーブル、２０５…条件入力部、２０６…優先度指定部、２０７…基本光量データベース、２０８…基本光量演算部、２１０…画像メモリ、２１１…基本光量設定部。
【図１】
2006098801.tif 000010
【図２】
2006098801.tif 000011
【図３】
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【図４】
2006098801.tif 000013
【図５】
2006098801.tif 000014
【図６】
2006098801.tif 000015
【図７】
2006098801.tif 000016
【図８】
2006098801.tif 000017
【図９】
2006098801.tif 000018
【図１０】
2006098801.tif 000019
【図１１】
2006098801.tif 000020
【図１２】
2006098801.tif 000021