(57)【要約】【課題】用途に応じた適切な色再現性を確保するとともに、エネルギー効率の良い画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、第１の画質モードであるか、第１の画質モードより使用するトナー量が低減された第２の画質モードであるかを示す形成条件と記録材に形成する画像の画像データとを取得する取得部を含む。画像形成装置は、取得された形成条件が第２の画質モードを示しているときに、画像に含まれる複数の異なる階調領域のうちの暗部領域に含まれる画素についての合計トナー量を低減させる際の低減率が、複数の異なる階調領域のうちの明部領域に含まれる画素についての合計トナー量を低減させる際の低減率を上回るように各合計トナー量を制限する制限部を含む。画像形成装置は、制限されたトナー量に従って記録材に画像を形成する画像形成部を含む。【選択図】図２
2008191340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
第１の画質モードであるか、該第１の画質モードより使用するトナー量が低減された第２の画質モードであるかを示す形成条件と記録材に形成する画像の画像データとを取得する取得部と、
前記取得された画像データから画素ごとの各色のトナー量を決定する決定部と、
前記決定された各色のトナー量の和となる合計トナー量を画素ごとに導出する導出部と、
前記取得された形成条件が前記第２の画質モードを示しているときに、前記画像に含まれる複数の異なる階調領域のうちの暗部領域に含まれる画素についての前記合計トナー量を低減させる際の低減率が、前記複数の異なる階調領域のうちの明部領域に含まれる画素についての前記合計トナー量を低減させる際の低減率を上回るように各合計トナー量を制限する制限部と、
前記制限された合計トナー量に従って記録材に画像を形成する画像形成部と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制限部は、
前記合計トナー量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する判定部を含み、
前記合計トナー量が前記閾値を超える画素について適用される前記合計トナー量の低減率が、前記合計トナー量が前記閾値以下となる画素について適用される低減率を上回るように各合計トナー量を制限する
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】
前記制限部は、
前記合計トナー量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する判定部を含み、
前記合計トナー量が前記閾値を超え、かつ、複数色のトナーにより再現される画素の前記合計トナー量に適用される低減率が、単一のトナーにより再現される画素の前記合計トナー量に適用される低減率を上回るように該合計トナー量を制限する
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４】
前記制限部は、
各画素について、前記決定部によって決定された各色のトナー量の割合が、前記合計トナー量が制限された後でも維持されるよう各合計トナー量を制限する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制限部は、
前記単一のトナーにより再現される画素の前記合計トナー量の制限を禁止し、
前記複数色のトナーにより再現される画素の前記合計トナー量のみを制限する
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】
画像形成装置であって、
第１の画質モードであるか、該第１の画質モードより使用するトナー量が低減された第２の画質モードであるかを示す形成条件と記録材に形成する画像の画像データとを取得する取得部と、
前記取得された形成条件が前記第２の画質モードを示しているときに、前記画像に含まれる複数の異なる階調領域のうちの暗部領域に含まれる画素についての各色のトナー量を低減させる際の低減率が、前記複数の異なる階調領域のうちの明部領域に含まれる画素についての前記各色のトナー量を低減させる際の低減率を上回るように各色のトナー量を制限する制限テーブルと前記取得された画像データとを用いて、画素ごとの各色のトナー量を決定する決定部と、
前記決定された各色のトナー量に従って記録材に画像を形成する画像形成部と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
記録材の搬送速度を制御する速度制御部をさらに含み、
前記速度制御部は、記録材に形成された画像を定着させる際の搬送速度として、前記第２の画質モードでの画像形成である場合の搬送速度を、前記第１の画質モードでの画像形成である場合の搬送速度よりも速い搬送速度に制御する
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置を制御する制御方法であって、
第１の画質モードであるか、該第１の画質モードより使用するトナー量が低減された第２の画質モードであるかを示す形成条件と記録材に形成する画像の画像データとを取得するステップと、
前記取得された画像データから画素ごとの各色のトナー量を決定するステップと、
前記決定された各色のトナー量の和となる合計トナー量を画素ごとに導出するステップと、
前記取得された形成条件が前記第２の画質モードを示しているときに、前記画像に含まれる複数の異なる階調領域のうちの暗部領域に含まれる画素についての前記合計トナー量を低減させる際の低減率が、前記複数の項となる階調領域のうちの明部領域に含まれる画素についての前記合計トナー量を低減させる際の低減率を上回るように各合計トナー量を制限するステップと、
前記制限された合計トナー量に従って記録材に画像を形成するステップと
を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色のトナー像を記録材上に形成し、フルカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、近年様々な用途に利用されるため、複数のプリントモード、例えば、高画質モード及び一般画質モードを備える。高画質モードでは、厚手の記録材、光沢紙及びフィルム記録材などが用いられ、大面積の写真やグラフィックデザインなどが形成される。一方、一般画質モードでは、普通紙、再生紙などが用いられ、文字、表、グラフ及び小面積のグラフィックや写真などが形成される。高画質モードは主に家庭ユーザに使用される。一般画質モードは、主にオフィスユーザに使用される。
【０００３】
特許文献１は、プリントモードに応じて階調補正を行う画像形成装置を示している。特許文献１に記載の画像形成装置は、画像形成する速度を切り替えた場合であっても、低濃度から高濃度まで最適な階調画像を出力する。特許文献２は、ＯＨＴモード時にトナー付着量を変更する画像形成装置を示している。特許文献２に記載の画像形成装置は、透過型のＯＨＴシート又は反射型のＯＨＰシートごとに最適な濃度で画像を形成する。特許文献３は、最大画像濃度に応じて定着処理の速度を切り替える画像形成装置を示している。特許文献３に記載の画像形成装置は、装置環境に応じて最適な画像形成を行う。
【特許文献１】特開２００１−３０５８２５号公報
【特許文献２】特許第２７５９９６７号公報
【特許文献３】特開平０６−３９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、求められている画質に効率よく対応できないという問題がある。一般のオフィスで使われる用途では、写真や自然画の描写自体が重視されることは少なく、暗部の表現力や階調性が求められない。一方、高明度や高彩度の色の再現性が要求される。反対に趣味やカタログ出力で用いる用途では、明部から暗部までの広い範囲で色再現性が要求される。後者の用途では、暗部の色再現性を確保するため、多くの量のトナーを重ねて表現する。そのため、再現される色によってトナー量の差が大きくなり、画像表面の凹凸が大きくなったり、光沢差が大きくなったりして、オフィス用途として不向きな画像となることがある。また、後者の用途は、オフィスでは多量に印刷が行われるため、消費するトナー量を低減させる観点からも不向きである。この問題を解決するため、単に後者の濃度を下げることでオフィス用途に対応することも考えられる。しかし、高明度色や高彩度色の色再現力まで低下するため、カラー書類の鮮やかさに欠けるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、例えば、用途に応じた適切な色再現性を確保するとともに、エネルギー効率の良い画像形成装置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】
【０００６】
本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。画像形成装置は、第１の画質モードであるか、第１の画質モードより使用するトナー量が低減された第２の画質モードであるかを示す形成条件と記録材に形成する画像の画像データとを取得する取得部を含む。画像形成装置は、取得された画像データから画素ごとの各色のトナー量を決定する決定部と、決定された各色のトナー量の和となる合計トナー量を画素ごとに導出する導出部とを含む。画像形成装置は、取得された形成条件が第２の画質モードを示しているときに、画像に含まれる複数の異なる階調領域のうちの暗部領域に含まれる画素についての合計トナー量を低減させる際の低減率が、複数の異なる階調領域のうちの明部領域に含まれる画素についての合計トナー量を低減させる際の低減率を上回るように各合計トナー量を制限する制限部を含む。画像形成装置は、制限されたトナー量に従って記録材に画像を形成する画像形成部を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、例えば、用途に応じた適切な色再現性を確保するとともに、エネルギー効率の良い画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。また、本発明は、一適用例として、電子写真方式の画像形成装置によって実現される。しかしながら、本発明は、インクジェットプリンタ等、他の画像形成方式を採用した画像形成装置によって実現されてもよい。
【０００９】
［第１の実施形態］
以下では、図１乃至図５を参照して第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す断面図である。ここでは、本発明に関する主要な要素についてのみ説明を記載する。
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。画像形成装置１００は、インライン電子写真フルカラープリンタであり、Ａ４サイズのフルカラー画像を毎分３０枚形成することができる。
【００１１】
画像形成装置１００は、各色のトナーごとに画像を形成する画像形成部として、感光ドラム１０１ａ、ｂ、ｃ、ｄ、一次帯電器１０２ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びスキャナー１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄを備える。さらに、画像形成装置１００は、現像器１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄ、転写ローラ１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びクリーニング装置１０６ａ、ｂ、ｃ、ｄを備える。また、画像形成装置１００は、記録材カセット１１１、転写ベルト１０７、駆動ローラ１０８、１０９及び定着器１１０を備える。また、画像形成装置１００は、記録材にトナー像を転写する際の電圧を印加するために、電流検知回路１１３及び制御装置１１２を備える。
【００１２】
画像形成部は、それぞれイエローＴｙ、マゼンタＴｍ、シアンＴｃ、ブラックＴｂｋのトナーごとに構成される。上述した各要素番号に付与したアルファベットは、ａがイエロー、ｂがマゼンタ、ｃがシアン、ｄがブラックを示す。各画像形成部が同一の構成であるため、以下では、イエローに対応する画像形成部を一例に詳細を説明する。
【００１３】
感光ドラム１０１ａは、矢印方向に回転し、一次帯電器１０２ａによって一様に帯電される。さらに、感光ドラム１０１ａには、ホストコンピュータなどから送信された画像データに従い、スキャナー１０３ａから照射されるレーザー光によって静電潜像が形成される。レーザー光の強度及び照射スポット径は、画像形成装置１００の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定される。感光ドラム１０１ａ上に形成された静電潜像は、レーザー光が照射された部分が明部電位ＶＬ（約−１００Ｖ）で保持され、そうでない部分が一次帯電器１０２ａで帯電された暗部電位ＶＤ（約−７００Ｖ）で保持される。
【００１４】
静電潜像は、感光ドラム１０１ａの回転により、現像器１０４ａとの対向部に達し、同一極性（本例ではマイナス極性）に帯電されたトナーが供給されて顕像化される。フルカラー画像形成においては各色に対応した感光ドラム１０１（ａ〜ｄ）について同様にトナー像が形成される。形成された各トナー像は、各転写ニップにおいて転写ベルト１０７とともに搬送される記録材上に順次転写されて合成される。クリーニング装置１０６ａは、次の画像形成工程に備えるため、転写を終えた感光ドラム１０１ａの表面に残留するトナーを掻き落として清掃する。
【００１５】
転写ベルト１０７は、各感光ドラム１０１（ａ〜ｄ）に接触している。転写ベルト１０７には、ポリイミド樹脂にカーボンを分散させて体積抵抗率を１０８Ω・ｃｍに調整した厚み０．１ｍｍのものが用いられる。各転写部は、中抵抗（５００Ｖ印加時のニップ形成での実抵抗が１０６〜１０１０Ω）の弾性材を芯金に被覆した転写ローラ１０５（ａ〜ｄ）が、各感光ドラム１０１（ａ〜ｄ）とともに転写ベルト１０７を挟む形で形成される。
【００１６】
転写ベルト１０７と感光ドラム１０１ａとから形成される転写ニップでは、転写ローラ１０５ａを介してトナーと逆極性の電圧（＋５００〜＋４０００Ｖ）が印加される。このように、転写ニップ域に形成された電界によってトナー像が、順次、転写される。記録材が感光ドラム１０１ｄを通過した段階でフルカラー画像が記録材上に担持され、転写行程が完了する。
【００１７】
転写ローラ１０５（ａ〜ｄ）に供給される電圧（転写電圧）は、制御装置１１２により転写部材（転写ローラ１０５ａ及び転写ベルト１０７）の抵抗が演算されて決定される。具体的に、制御装置１１２は、記録材が供給される前の準備工程（前回転）中に、転写ローラ１０５ａに所定電圧を印加したときの電流を電流検知回路１１３により計測して、転写部材の抵抗を演算する。この制御により、転写部材のおかれている環境、特に吸湿による転写部材の抵抗変化を吸収し、一定の転写電荷を供給することができ、安定した画質を維持することができる。
【００１８】
転写工程を追えた記録材は、駆動ローラ１０９の曲率によって転写ベルト１０７から分離されて定着器１１０に到達する。ここで、記録材上に形成されたトナー像は、加熱及び加圧されて永久定着される。本例で用いる定着器１１０はフィルム定着器であり、定着フィルムと加圧ローラとによって定着ニップを形成する。定着フィルムは、厚み５０μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂の表面に１０μｍのフッ素樹脂を被覆して形成される。また、加圧ローラは、芯金の外周に３ｍｍ厚のシリコーンゴム層及び１５μｍ厚のＰＦＡ樹脂層を被覆して形成され、直径２０ｍｍとなる。その後、定着器１１０によってトナー像が永久定着された記録材は、機外へ排出される。
【００１９】
次に、図２を参照して、画像形成装置１００の制御ブロックについて説明する。図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックを示す図である。ここでは、本発明に関する主要な制御ブロックについてのみ説明を記載する。即ち、本発明による画像形成装置１００は、以下で示す制御ブロック以外が実装されてもいよい。
【００２０】
画像形成装置１００は、プリンタ制御部２０１及びエンジン制御部２０２を含む。プリンタ制御部２０１は、外部のＰＣから印刷ジョブを受信し、エンジン制御部２０２へ印刷する画像データを出力する。もちろん、画像形成装置１００は、当該画像形成装置１００に含まれるスキャナーから読み込まれた画像データを用いて記録材に画像を形成してもよい。また、プリンタ制御部２０１は、画像形成装置１００に含まれる操作部又は外部ＰＣを介して、操作者から入力された設定の取得及び画像形成装置１００の内部情報の通知を行う。エンジン制御部２０２は、図１に示す各コンポーネントを制御することにより、プリンタ制御部２０１からシリアル通信によって伝達された情報に従って記録材に画像を形成する。
【００２１】
また、画像形成装置１００は、エンジン制御部２０２によって統括的に制御される取得部２０３、決定部２０４、導出部２０５、制限部２０６、画像形成制御部２０７及び速度制御部２０８を含む。なお、各部は、エンジン制御部２０２の内部で実現されてもよい。取得部２０３は、プリンタ制御部２０１を介して取得された画質モードを示す形成条件と記録材に形成する画像の画像データとを取得する。この形成条件及び画像データは、ユーザによって画像形成装置１００に備えられた操作パネル又は画像形成装置１００に接続されたＰＣから入力される。入力される画質モードは、例えば、ユーザによって選択された第１の画質モードとなる高画質モード又は第１の画質モードより使用するトナー量が低減された第２の画質モードとなる一般画質モードを示す情報を含む。
【００２２】
決定部２０４は、取得部２０３によって取得された画像データから画素ごとの各色のトナー量を決定する。具体的に、決定部２０４は、ユーザによって入力されたＲＧＢ空間のデータを画像形成装置１００で使用されるＹＭＣＫ空間のデータに変換して、各色のトナー量を決定する。導出部２０５は、決定部２０４によって決定された各色のトナー量の和となる合計トナー量を画素ごとに導出する。
【００２３】
制限部２０６は、形成条件として一般画質モードが取得されると、合計トナー量を制限する。具体的に、制限部２０６は、画像に含まれる複数の異なる階調領域のうちの暗部領域に含まれる画素についての合計トナー量を低減させる際の低減率が、明部領域に含まれる画素についての低減率を上回るように各合計トナー量を制限する。また、制限部２０６は、合計トナー量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する判定部２０９を含む。判定部２０９は、この閾値を超える合計トナー量を有する画素を暗部領域に含まれる画素であると判定し、閾値以下となる合計トナー量を有する画素を階調が明部領域に含まれる画素であると判定する。したがって、制限部２０６は、合計トナー量が閾値を超える画素について適用される合計トナー量の低減率が、合計トナー量が閾値以下となる画素について適用される低減率を上回るように各合計トナー量を制限する。
【００２４】
画像形成制御部２０７は、図１で説明した画像形成部を制御することにより、制限部２０６によって制御されたトナー量に従って記録材に画像を形成する。速度制御部２０８は、搬送される記録材の搬送速度を制御する。速度制御部２０８については、第４の実施形態で詳細に説明する。
【００２５】
次に、図３を参照して、取得した画像データの処理フローについて説明する。本実施形態によれば、画像形成装置１００は、一般画質モードが選択された場合に、形成する画像の濃度、即ちトナー量を制限する。図３は、第１の実施形態に係る画像データの処理手順を示すフローチャートである。なお、以下で説明する処理はエンジン制御部２０２が統括的に制御する。
【００２６】
ステップＳ３０１において、取得部２０３は、画像形成装置１００に接続されたＰＣ又は画像形成装置１００に備えられたスキャナーや操作パネルから、プリンタ制御部２０１を介して画像データとともに、紙サイズ、動作モード等の形成条件を取得する。画像データがカラー画像に関するものである場合、ラスターデータ及びベクターデータはＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）の色情報を備えている。
【００２７】
そのため、ステップＳ３０２において、決定部２０４は、まず、それぞれの色情報を画像形成装置１００で再現可能なデバイスＲＧＢ空間に割り付ける。ここで、決定部２０４は、ユーザからのカラーマッチング指定によって、色相重視、色再現性重視、階調性重視などで割り付け方を変更する。
【００２８】
続いて、ステップＳ３０３において、決定部２０４は、デバイスＲＧＢ空間に割り付けられた色情報を、色変換によりデバイスＹＭＣ（Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎ）に変換する。さらに、ステップＳ３０４において、決定部２０４は、ＹＭＣ情報からＫ（Ｂｌａｃｋ）で置き換えられる部分を算出し、ＹＭＣＫの各トナー量を決定する。トナー量は、画素に対して色ごとにレーザーが全点灯した場合に得られる量を１００％とし、全消灯した場合に得られる量を０％として表す。ここで、導出部２０５は、決定された各色のトナー量の和となる合計トナー量を導出する。例えば、全ての色のトナーが５０％である場合、合計トナー量は２００％として表される。
【００２９】
次に、ステップＳ３０５において、エンジン制御部２０２は、取得部２０３で取得した形成条件が高画質モードであるか、一般画質モードであるかを判定する。高画質モードである場合、エンジン制御部２０２は、トナー量の制限を行うことなく処理をＳ３０７に遷移させる。一方、一般画質モードである場合、エンジン制御部２０２は、トナー量の制限を行うため、処理をＳ３０６に遷移させる。
【００３０】
ステップＳ３０６において、制限部２０６は、Ｓ３０４で導出された高画質モード用の合計トナー量から一般画質モード用の合計トナー量に制限する。本実施形態に係る画像形成装置１００は、一般画質モードにおいて、消費するトナー量を低減するとともに、画像表面の凹凸を低減させるため、合計トナー量を制限する。合計トナー量の制限方法についての詳細は、後述する。
【００３１】
ステップＳ３０７において、画像形成制御部２０７は、高画質モードの場合はＳ３０４で決定されたトナー量を用い、一般画質モードの場合はＳ３０６で制限されたトナー量を用いてＹＭＣＫごとの各露光量を算出する。具体的に、画像形成制御部２０７は、各色の露光量と実際に使用されるトナー量との関係を示す階調テーブルを用いてＹＭＣＫ各色露光量を算出する。さらに、ステップＳ３０８において、画像形成制御部２０７は、算出した露光量を実際の用いる露光パターンに変換する。その後、ステップＳ３０９において、画像形成制御部２０７は、露光パターンに従ってスキャナー１０３（ａ〜ｄ）を制御して露光出力を開始し、画像形成を行う。
【００３２】
以下では、一般画質モードが選択された場合に行われるステップＳ３０６の処理の詳細について説明する。一般画質モードの場合、制限部２０６は、合計トナー量がトナー制限量Ｃｌｍｔを超えるか否かによって、合計トナー量を制限する際の低減率を変更する。ここでは、一例として、閾値となるトナー制限量Ｃｌｍｔを１４０％とする。
【００３３】
一般に、暗い色の色相（暗部領域）では、多くのトナーを要する傾向がある。即ち、暗部の色相を再現する画素では、明部の色相を再現する画素と比較して合計トナー量が増加する傾向にある。本実施形態に係る制限部２０６は、このような暗部の画素に対して有彩色トナーであるＹＭＣのトナーを減じるように色を割り付ける。また、Ｙ＋Ｍ、Ｍ＋Ｃ及びＹ＋Ｃなどで再現される２次色でも比較的多くのトナーが使われる場合があり、制限部２０６は、このような画素に関しても合計トナー量を制限する。
【００３４】
ここで、ステップＳ３０４の処理後に最も多くのトナーを用いる元画像色Ｚに関して、ステップＳ３０４後のトナー量をＣｍａｘとし、ステップＳ３０６後のトナー量をＣｓｔｄとする。また、ステップＳ３０４後に閾値Ｃｌｍｔ未満の合計トナー量となる元画像色Ｘに関して、ステップＳ３０４後の合計トナー量をＧｍａｘとし、ステップＳ３０６後のトナー量をＧｓｔｄとする。この場合、本実施形態に係る制限部２０６は、任意の元画像色Ｘに関して、合計トナー量を制限する際の関係がＣｓｔｄ／Ｃｍａｘ＜Ｇｓｔｄ／Ｇｍａｘという関係式を満たすように設定している。
【００３５】
この関係式は、暗部の画素に対応する合計トナー量の低減率が、明部の画素に対応する合計トナー量の低減率より大きいことを示す。即ち、これは、ステップＳ３０４後に導出された合計トナー量が大きい画素ほど、大きい低減率でトナー量が制限されることとなる。これにより、画像形成装置１００は、一般画質モードが選択された場合に、高明度色及び高彩度色の色再現性を低下させることなく、トナー量を低減するとともに、高画質モードで発生する画像表面の凹凸を抑制する。
【００３６】
以下、具体例を示す。ここでは、Ｙ＋Ｍの２次色の画素に対して合計トナー量を制限する例を示す。ステップＳ３０４後のＭのトナー量をＸｍ０（１００％使用量を１として計算）、Ｙのトナー量をＸｙ０とし、合計トナー量を制限した後の新たなトナー量をそれぞれＸｍ、Ｘｙとする。この場合、制限部２０６は、次式に従ってトナー量の制限を行う。
i）Ｘｍ０≧Ｘｙ０の画素に関して
Ｘｍ＝Ｘｍ０２／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５５
Ｘｙ＝Ｘｍ０・Ｘｙ０／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５５
ii）Ｘｍ０＜Ｘｙ０の画素に関して
Ｘｍ＝Ｘｍ０・Ｙｍ０／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５５
Ｘｙ＝Ｘｙ０２／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５５
次に、図４を参照して、上述の式によって制限される各色のトナー量について説明する。
【００３７】
図４は、第１の実施形態に係る制限部が合計トナー量を制限する様子を示す図である。グラフ４００は、横軸にマゼンタのトナー量を示し、縦軸にイエローのトナー量を示す。また、白四角（□）４０１はステップＳ３０６の処理前の合計トナー量を示し、黒丸（●）４０２はステップＳ３０６の処理後の合計トナー量を示す。
【００３８】
制限部２０６は、各画素について、決定部２０４によって決定された各色のトナー量の割合が、合計トナー量が制限された後でも維持されるように各合計トナー量を制限することが望ましい。具体的に、制限部２０６は、図４に示すように、上述の式を用いることでＹとＭのトナーの割合を変えずに、合計トナー量を制限する。また、本実施形態では、図４に示すように、制限前の合計トナー量が多いほど、制限するトナー量の低減率を高くしている。このように、本実施形態に係る制限部２０６は、本発明の特徴であるＣｓｔｄ／Ｃｍａｘ＜Ｇｓｔｄ／Ｇｍａｘの関係に従って合計トナー量を制限する。
【００３９】
実際の数値例を示すと、最も合計トナー量が多い元画像色Ｚでは、明度Ｌ＊＝２０、彩度Ｃ＊＝２、色相ｈ＝２７０となり、Ｃｍａｘが２３０％、Ｃｓｔｄが１４０％となる。一方、Ｇｓｔｄ／Ｇｍａｘが最小となる元画像色Ｘの一つでは、明度Ｌ＊＝５５、彩度Ｃ＊＝７０、色相ｈ＝３５となり、Ｇｍａｘが１４０％、Ｇｓｔｄが１００％となる。
【００４０】
次に、図５を参照して、本実施形態における制限方法を含む複数の制限方法で合計トナー量を制限した場合の比較例について説明する。図５は、複数の制限方法において、普通紙及び高画質紙に画像形成した場合の評価を示す図である。ここでは、本実施形態、比較例１及び比較例２の３つの制限方法を用いた。また、制限した画像を形成する記録材として、坪量７５ｇ／ｃｍ２の普通紙及び坪量１６０ｇ／ｃｍ２の高画質紙を用いている。比較例１は、Ｃｓｔｄ／Ｃｍａｘ≧Ｇｓｔｄ／Ｇｍａｘで再割付を行う制限方法を示す。比較例２は、高画質モードを用いた場合を示す。表５００では、各方法による色再現空間、凹凸、光沢差を評価結果として示す。
【００４１】
色再現空間は、暗部の彩度Ｃ＊が２以上得られるものを◎、最も多くのトナーを使用する２次色の彩度Ｃ＊が４５を確保されているものを○、それ以下のものを×とした。凹凸は最も合計トナー量が多い色で１０ｍｍ四方の画像を形成したときに、トナー像高さが１０μｍ未満のものを◎、１０μｍ以上で紙変形が無いものを○、紙変形が確認されるものを×とした。光沢差は最も光沢の高い部分と、最も光沢の低い部分との差が１５％未満のものを○、１５％以上のものを×とした。
【００４２】
表５００に示すように、本実施形態による制限方法では、普通紙に対してバランスのとれた設定となっている。比較例１では、単純にトナーの量を減らしているため、暗部のみならず２次色や単色においてもトナー量が少なく淡い色となってしまった。また、比較例２においては色再現性が十分確保できているものの、普通紙におけるトナー像の凹凸が大きく、さらにトナーの収縮により記録材の変形が見られた。また、普通紙の光沢は低いため、トナー量の多い部分の光沢差が大きくなり、文字などが読みにくくなる傾向が見られた。
【００４３】
本実験では、比較のために高画質紙に対してもステップＳ３０６の処理を適用させたが、図３に示す処理手順のように、実際の装置では、高画質紙に対してステップＳ３０６の処理を施さない画像処理となる。したがって、画像形成装置１００は、高画質紙では色再現性を重視し、普通紙では色再現性、凹凸及び光沢のバランスをとって、それぞれの記録材に対して最適なトナー量を設定できる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、取得された形成条件が一般画質モードであるときに、決定された各色のトナー量の和となる合計トナー量を制限する。ここで、画像形成装置１００は、再現する色の階調が暗部領域に含まれる画素の合計トナー量を低減させる際の低減率が、再現する色の階調が明部領域に含まれる画素の合計トナー量を低減させる際の低減率を上回るように合計トナー量を制限する。これにより、画像形成装置１００は、一般画質モードが選択された場合の、色再現性を確保するとともに、トナー消費量を低減させている。ここで、一般画質モードで所望される色再現性とは、明部での色再現性が重要視され、暗部での色再現性は重要視されないことを意味する。したがって、画像形成装置１００は、予め定められた閾値を超える合計トナー量を有する画素についての低減率が、閾値以下となる合計トナー量を有する画素についての低減率を上回るように制限してもよい。これは、再現する色の階調が最暗部に近づくほど合計トナー量が増加する特徴を利用している。すなわち、画像形成装置１００は、合計トナー量が多い画素ほど、当該合計トナー量を低減する低減率を高くしている。また、画像形成装置１００は、このような制限処理を行うことで、画像全体の画素について、制限前よりも制限後の方が画素間における合計トナー量の差が小さくなるという特徴を有する。これにより、画像形成装置１００は、画素間の合計トナー量の差によって発生する記録材の凹凸を低減する効果や、画素間における光沢差を低減する効果を得る。
【００４５】
［第２の実施形態］
次に、図６乃至図１１を参照して第２の実施形態について説明する。本実施形態は、図３に示すステップＳ３０４の処理で、合計トナー量を制限するために、予め格納された制限テーブルを用いてＹＭＣのトナー量をＹＭＣＫのトナー量に割り付ける。これにより、本実施形態に係る画像形成装置１００では、ＹＭＣＫのトナー量を決定した後に、各画素についての合計トナー量を算出し、各トナー量を制限する処理を省略することができる。なお、ここでは、第１の実施形態と同様の構成要素及び処理について、同一の番号を付し説明を省略する。即ち、第１の実施形態と異なる技術についてのみ説明を記載する。図６は、第２の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックを示す図である。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態に係る画像形成装置６００では、第１の実施形態で使用した導出部２０５及び制限部２０６が省略される。また、画像形成装置６００は、ＹＭＣのトナー量をＹＭＣＫのトナー量に割り付けるテーブルとして、高画質モードが選択された際に使用される高画質用テーブル６０１と、一般画質モードが選択された際に使用される一般画質用テーブル６０２とを含む。
【００４７】
高画質用テーブル６０１は、図３に示すステップＳ３０４の処理に対応する色変換テーブルである。一方、一般画質用テーブル６０２は、ＹＭＣのトナー量をＹＭＣＫのトナー量へ割り付ける際に、上述したＣｓｔｄ／Ｃｍａｘ＜Ｇｓｔｄ／Ｇｍａｘの関係を満たす色変換テーブルである。
【００４８】
続いて、図７を参照して、取得した画像データの処理フローについて説明する。図７は、第２の実施形態に係る画像データの処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、図３に示した処理と同一の処理については、同一の番号を付し、説明を省略する。したがって、ここでは、ステップＳ７０１の処理についてのみ説明を記載する。
【００４９】
ステップＳ７０１において、決定部２０４は、Ｓ３０３で得られたＹＭＣのトナー量をＹＭＣＫのトナー量に変換する。ここで、決定部２０４は、高画質モードが選択された場合に高画質用テーブル６０１を用いてＹＭＣＫのトナー量を決定し、一般画質モードが選択された場合に一般画質用テーブル６０２を用いてＹＭＣＫのトナー量を決定する。本実施形態によれば、Ｓ７０１で決定されたトナー量が画質モードに応じたトナー量であるため、ステップＳ３０７において、画像形成制御部２０７は、画質モードに依存することなく、Ｓ７０１で決定されたトナー量から露光量を算出する。
【００５０】
以下では、高画質用テーブル６０１の詳細について説明する。ここでは、ステップＳ３０３後のＹＭＣのトナー量をそれぞれＸｙ１、Ｘｍ１、Ｘｃ１とし、ステップＳ７０１後のＹＭＣＫのトナー使用量をそれぞれＸｙ２、Ｘｍ２、Ｘｃ２、Ｘｋ２とする。
【００５１】
まず、ブラックのトナー使用量Ｘｋ２は、Ｘｙ１、Ｘｍ１、Ｘｃ１の最も小さい値を用いる。つまり、Ｘｋ２＝Ｍｉｎ（Ｘｙ１、Ｘｍ１、Ｘｃ１）で求める。ステップＳ７０１後のＹＭＣのトナー使用量Ｘｙ２、Ｘｍ２、Ｘｃ２は、それぞれ
Ｘｙ２＝Ｘｙ１―０．５・Ｘｋ２
Ｘｍ２＝Ｘｍ１―０．５・Ｘｋ２
Ｘｃ２＝Ｘｃ１―０．５・Ｘｋ２
で求められる。したがって、高画質用テーブル６０１には、上述の式で得られる各トナーのトナー量が予め定義されている。
【００５２】
次に、一般画質用テーブル６０２の詳細について説明する。ここでは、ステップ３０３後のＹＭＣのトナー量をそれぞれＸｙ１、Ｘｍ１、Ｘｃ１とし、ステップＳ７０１後のＹＭＣＫのトナー使用量をそれぞれＸｙ３、Ｘｍ３、Ｘｃ３、Ｘｋ３とする。
【００５３】
まず、ブラックのトナー使用量Ｘｋ３は、上述のＸｋ２と同様にＸｋ３＝Ｍｉｎ（Ｘｙ１、Ｘｍ１、Ｘｃ１）で求める。一方、ステップＳ７０１後のＹＭＣのトナー使用量Ｘｙ３、Ｘｍ３、Ｘｃ３は、Ｃｌｍｔ＜Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１の画素について、それぞれ
Ｘｙ３＝（Ｘｙ１―２／３・Ｘｋ３）・Ｃｌｍｔ／（Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１）
Ｘｍ３＝（Ｘｍ１―２／３・Ｘｋ３）・Ｃｌｍｔ／（Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１）
Ｘｃ３＝（Ｘｃ１―２／３・Ｘｋ３）・Ｃｌｍｔ／（Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１）
で求められる。また、Ｃｌｍｔ≧Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１の画素について、それぞれ
Ｘｙ３＝Ｘｙ１―２／３・Ｘｋ３
Ｘｍ３＝Ｘｍ１―２／３・Ｘｋ３
Ｘｃ３＝Ｘｃ１―２／３・Ｘｋ３
で求められる。したがって、一般画質用テーブル６０２には、２つの条件式（Ｃｌｍｔ＜Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１、Ｃｌｍｔ≧Ｘｙ１＋Ｘｍ１＋Ｘｃ１）それぞれに対応する画素について上述の式で得られる各トナーのトナー量が予め定義されている。
【００５４】
次に、図８乃至図１０を用いて、実際に高画質用テーブル６０１及び一般画質用テーブル６０２を用いて決定された各色のトナー量及び合計トナー量について説明する。図８は、第２の実施形態に係る決定されたＹＭＣのトナー量の一例を示す図である。図９は、第２の実施形態に係る一般画質用テーブルを用いて決定されたＹＭＣＫのトナー量の一例を示す図である。図１０は、第２の実施形態に係る高画質用テーブルを用いて決定されたＹＭＣＫのトナー量の一例を示す図である。したがって、ここでは、図８に示すＹＭＣのトナー量から、選択された画質モードに応じてステップＳ７０１の処理が実行された結果を図９及び図１０に示す。また、図８に示す表８００は、１３種類の色について、それぞれステップＳ３０３後に割り付けられた各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナー量及び合計トナー量を示す。
【００５５】
図９に示す表９００は、表８００に示す１３種類の色について、それぞれ一般画質用テーブル６０２を用いて決定されたＹＭＣＫのトナー量及び合計トナー量を示す。表９００に示すように、Ｓ３０３の処理後において、設定された閾値となる１４０％を大きく超える合計トナー量を有する色については、Ｓ７０１の処理後に合計トナー量が大きく制限されていることがわかる。例えば、色＃１について、表８００では合計トナー量が３００％であるが、表９００では合計トナー量が１５０％に制限されていることが分かる。一方、Ｓ３０３の処理後において、閾値１４０％を下回る合計トナー量を有する色については、Ｓ７０１の処理後に合計トナー量の低減率が、閾値１４０％を超える合計トナー量を有する色の低減率と比較して小さいことが分かる。例えば、色＃１１について、表８００では合計トナー量が９０％であるが、表９００では合計トナー量が８０に制限されていることが分かる。
【００５６】
一方、図１０に示す表１０００は、表８００に示す１３種類の色について、それぞれ高画質用テーブル６０１を用いて決定されたＹＭＣＫのトナー量及び合計トナー量を示す。表１０００に示すように、決定部２０４は、合計トナー量を大幅に制限することなく、ＹＭＣのトナー量からＹＭＣＫのトナー量を決定している。
【００５７】
次に、図１１を参照して、ｘｙ色度図上の各色に対するステップＳ７０１後の合計使用トナー量について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る高画質用モードテーブル及び一般画質用モードテーブルを用いて色変換を行った後のそれぞれの合計トナー量を示す図である。Ｘ、Ｙ表面は色度図を示し、Ｚ軸は合計トナー量を示す。グラフ１１０１は、一般画質用テーブル６０２を用いて決定された各色のトナー量の合計トナー量を示し、グラフ１１０２は、高画質用テーブル６０１を用いて決定された各色の合計トナー量を示す。
【００５８】
高画質モードで閾値Ｃｌｍｔを超える合計トナー量となる色Ｙ１、Ｙ２は、一般画質モードにおいて、矢印Ａ、Ｂに示すように、閾値Ｃｌｍｔ付近の合計トナー量となるように割り当てられる。一方、閾値Ｃｌｍｔ以下の合計トナー量となるＸ１は、矢印Ｃに示すように、ほぼ同じ合計トナー量に割り当てられる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置６００は、決定部２０４において、ＹＭＣのトナー量をＹＭＣＫのトナー量に変換する際に、予め格納された高画質用テーブル６０１又は一般画質用テーブル６０２を用いて変換する。これにより、画像形成装置６００は、第１の実施形態と比較して、合計トナー量を求めてトナー量を制限する処理を省略することができる。よって、画像形成装置６００は、スループットを低減させることなく、モードに応じた色再現性を実現しうる。
【００６０】
また、本実施形態に係る画像形成装置６００は、一般画質用テーブル６０２として、閾値Ｃｌｍｔを超える画素と閾値Ｃｌｍｔ以下の画素でそれぞれ割付を行っているが、複数の閾値を設けて段階的に複数のテーブルを用いてもよい。この場合においても、複数のテーブルは、それぞれＣｓｔｄ／Ｃｍａｘ＜Ｇｓｔｄ／Ｇｍａｘの関係を満たすテーブルとなる。
【００６１】
［第３の実施形態］
次に、図１２及び図１３を参照して、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、複数色（２次色以上の色）トナーにより再現される画素の低減率が、単一のトナーにより再現される画素の低減率を上回るように合計トナー量を制限する。図１２は、第３の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックを示す図である。ここでは、図２に示す第１の実施形態に係る画像形成装置１００と異なる点についてのみ説明を記載する。
【００６２】
本実施形態に係る画像形成装置１２００は、制限部１２０１を含む。さらに、制限部１２０１は、判定部１２０２及び禁止部１２０３を含む。判定部１２０２は、合計トナー量が予め定められた閾値Ｃｌｍｔを超えるか否かを判定する。制限部１２０１は、合計トナー量が閾値Ｃｌｍｔを超え、かつ、複数色のトナーにより再現される画素の合計トナー量に適用される低減率が、単一のトナーにより再現される画素の合計トナー量に適用される低減率を上回るように合計トナー量を制限する。
【００６３】
また、禁止部１２０３は、単一のトナーにより再現される画素の合計トナー量の制限を禁止する。したがって、制限部１２０１は、単一のトナーにより再現される画素の合計トナー量の制限を禁止部１２０３によって禁止し、複数色のトナーにより再現される画素の合計トナー量のみを制限してもよい。これは、複数色と単一色との合計トナー量の差を低減させることにより、画像が形成された記録材における凹凸の発生を低減する。さらに、これは、複数色と単一色との光沢差を低減させうる。
【００６４】
続いて、図１３を参照して、取得した画像データの処理フローについて説明する。図１３は、第３の実施形態に係る画像データの処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では、図３に示した処理と同一の処理については、同一の番号を付し、説明を省略する。したがって、ここでは、ステップＳ１３０１の処理についてのみ説明を記載する。
【００６５】
一般画質モードが選択された場合、ステップＳ１３０１において、制限部１２０１は、トナー量を制限する。その際、上述したように、制限部１２０１は、複数色と単一色とで制限する合計トナー量の低減率を変更する。以下に、ステップＳ１３０１において、制限部１２０１に実行される処理の詳細について説明する。
【００６６】
ここでは、ステップＳ３０５後に最も多くトナーを用いる色に変換される元画像色Ｚに関して、ステップＳ３０５後及びステップＳ１３０１後の合計トナー量をそれぞれＣｍａｘ、Ｃｓｔｄとする。また、ステップＳ３０５後に単一トナーで最大のトナー量となる色に変換される元画像色Ｎに関して、ステップＳ３０５後のトナー量をＭｍａｘ、ステップＳ１３０１後のトナー量をＭｓｔｄとする。この場合、制限部１２０１は、Ｃｓｔｄ／Ｃｍａｘ＜Ｍｓｔｄ／Ｍｍａｘという関係を満たすように合計トナー量を制限する。また、合計トナー量の閾値Ｃｌｍｔとして１４０％を適用する。
【００６７】
以下、Ｙ＋Ｍの２次色のトナーで再現される画素に対して、合計トナー量を制限する具体例を示す。ステップＳ３０５後のＭのトナー量をＸｍ０、Ｙのトナー量をＸｙ０とし、ステップＳ１３０１で制限された新たなトナー量をＸｍ、Ｘｙとする。この場合、制限部１２０１は、以下の式に従ってステップＳ１３０１の処理を行う。
i）Ｘｍ０＞Ｘｙ０の画素に関して
Ｘｍ＝Ｘｍ０２／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５
Ｘｙ＝Ｘｍ０・Ｘｙ０／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５
ii）Ｘｍ０＜Ｘｙ０の画素に関して
Ｘｍ＝Ｘｍ０・Ｙｍ０／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５
Ｘｙ＝Ｘｙ０２／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５
iii）Ｘｍ０＝Ｘｙ０の画素に関して
Ｘｍ＝Ｘｍ０・Ｙｍ０／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５１
Ｘｙ＝Ｘｙ０２／（Ｘｍ０２＋Ｘｙ０２）０．５１
これにより、制限部１２０１は、ＹとＭのトナーの割合を維持した状態で、合計トナー量を制限することができる。
【００６８】
一方、制限部１２０１は、単一トナーで再現される色に関して、禁止部１２０３によってトナー量の制限を禁止してもよい。本実施形態に係る画像形成装置１２００は、このようにして、Ｃｓｔｄ／Ｃｍａｘ＜Ｍｓｔｄ／Ｍｍａｘを実現している。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１２００は、複数色のトナーにより再現される画素の低減率が、単一のトナーにより再現される画素の低減率を上回るように合計トナー量を制限する。これにより、画像形成装置１２００は、一般画質モードにおいて、単色と２次色以上のトナー使用量の差を小さいため、色による記録材の凹凸や光沢差を低減されて、均質な書類を印刷することができる。一方、単色と２次色以上のトナー使用量の差を小さくしているため、写真画像のような連続的に色調が変化する画像に対しては不自然な色割付になることがあるものの、一般のオフィスで用いる局所的な色画像に対しては印象の悪化は確認されなかった。
【００７０】
［第４の実施形態］
次に、図２を参照して、第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る画像形成装置１００は、第１の実施形態と異なり、選択された画質モードに応じて、記録材に形成された画像を定着器１１０によって定着する際の記録材の搬送速度を変更する。
【００７１】
速度制御部２０８は、例えば、高画質モードが選択された場合、８０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で記録材上に形成された画像を定着させる。一方、速度制御部２０８は、一般画質モードが選択された場合、１６０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度で記録材上に形成された画像を定着させる。
【００７２】
このように制御することで、画像形成装置１００は、高画質モードでは定着器１１０から記録材に形成された画像に対して十分な熱が伝えられるため、厚手の上質紙においても高光沢の均質な出力を得ることができる。一方、画像形成装置１００は、一般画質モードでは、合計トナー量を制限しているため、高速で出力する場合であっても熱量が不足することなく、オフィス用途の書類を短時間で作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックを示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像データの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施形態に係る制限部が合計トナー量を制限する様子を示す図である。
【図５】複数の制限方法において、普通紙及び高画質紙に画像形成した場合の評価を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックを示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る画像データの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る決定されたＹＭＣのトナー量の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る一般画質用テーブルを用いて決定されたＹＭＣＫのトナー量の一例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る高画質用テーブルを用いて決定されたＹＭＣＫのトナー量の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係る高画質用モードテーブル及び一般画質用モードテーブルを用いて色変換を行った後のそれぞれの合計トナー量を示す図である。
【図１２】第３の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロックを示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係る画像データの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１００：画像形成装置
２０１：プリンタ制御部
２０２：エンジン制御部
２０３：取得部
２０４：決定部
２０５：導出部
２０６：制限部
２０７：画像形成制御部
２０８：速度制御部
２０９：判定部
２１０：テーブル
【図１】
2008191340.tif 000003
【図２】
2008191340.tif 000004
【図３】
2008191340.tif 000005
【図４】
2008191340.tif 000006
【図５】
2008191340.tif 000007
【図６】
2008191340.tif 000008
【図７】
2008191340.tif 000009
【図８】
2008191340.tif 000010
【図９】
2008191340.tif 000011
【図１０】
2008191340.tif 000012
【図１２】
2008191340.tif 000013
【図１３】
2008191340.tif 000014
【図１１】
2008191340.tif 000015