(57)【要約】【課題】定着熱不足による定着不良画素の発生を防止して、良好なカラー印刷出力が得られる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数色の画像データを処理してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記各色の画像データに基づいてカラー画像中の画素の濃度を判定する濃度判定手段６８，７０，７２と、前記濃度判定手段６８，７０，７２の判定結果に応じて前記画素の画像データを白データに切り替える切替手段６４とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の画像データを処理してカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記各色の画像データに基づいてカラー画像中の画素の濃度を判定する濃度判定手段と、前記濃度判定手段の判定結果に応じて前記画素の画像データを白データに切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度判定手段および前記切替手段が扱う画像データは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像データであ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】
前記濃度判定手段は、各色の画像データの総和を所定値と比較することにより判定を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度判定手段は、ブラック画像データに対する他色画像データの割合を所定値と比較することにより判定を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度判定手段は、前記画素についてその周辺画素の濃度データも考慮して判定を行なうことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数色の画像データを処理してカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、入力された４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像データを処理して前記４色のトナーによってトナー画像を用紙上に形成し、このトナー画像を加熱定着してフルカラー画像印刷を行う電子写真方式のカラープリンタが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラープリンタでは、用紙上に形成されるトナー画像のうち、熱吸収率の低いイエロー、マゼンタおよびシアンの各色カラートナーにより形成される低濃度画素ついては、定着熱不足により完全に定着されずに定着不良が発生しやすいという問題があった。特に、定着部にフラッシュ定着を用いる場合に、この問題は顕著であった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、定着熱不足による定着不良画素の発生を防止して、良好なカラー印刷出力が得られる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、複数色の画像データを処理してカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記各色の画像データに基づいてカラー画像中の画素の濃度を判定する濃度判定手段と、前記濃度判定手段の判定結果に応じて前記画素の画像データを白データに切り替える切替手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の画像形成装置において、前記濃度判定手段および前記切替手段が扱う画像データは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像データであってもよい。
【０００７】
また、本発明の画像形成装置において、前記濃度判定手段は、各色の画像データの総和を所定値と比較することにより判定を行なってもよい。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置において、前記濃度判定手段は、ブラック画像データに対する他色画像データの割合を所定値と比較することにより判定を行なってもよい。
【０００９】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記濃度判定手段は、前記画素についてその周辺画素の濃度データも考慮して判定を行なってもよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、各色の画像データに基づいて濃度判定を画素ごとに行なうことによって、定着不良となる可能性の高い低濃度画素については画像データを白データに切り替えるので、上記低濃度画素はトナーが付着しない画素となり、その結果、フルカラー印刷において定着不良画素のない良好な印刷出力を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるカラー連続紙プリンタ１０を示す。カラー連続紙プリンタ１０は、その下部に給紙部１２を備えている。給紙部１２には、各ページが境界ミシン目でつながった連続紙Ｐが積載収容される。
【００１２】
給紙部１２の上方には、トラクタ１４が配置されている。トラクタ１４では、一定間隔で配列された多数のトラクタピンを有するトラクタベルトが回転駆動されるようになっており、前記トラクタピンが連続紙Ｐの幅方向両側縁部に一定ピッチで形成された送り穴に係合することにより連続紙Ｐが送られるようになっている。
【００１３】
連続紙プリンタ１０の内部中央には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色にそれぞれ対応した４つの作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが並べて配置されている。各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは現像器をそれぞれ備えており、各現像器にはトナー容器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋからイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーがそれぞれ供給されるようになっている。
【００１４】
各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに沿ってエンドレスの転写ベルト２０が配置されている。転写ベルト２０は反時計回り方向に回転駆動されるようになっている。
【００１５】
転写ベルト２０はブラック作像ユニット１６Ｋの近傍においてローラ２２によて内側から支持されている。ローラ２２によって支持された転写ベルト２０の部分には、転写チャージャ２４が対向配置されている。この転写チャージャ２４と転写ベルト２０との間が転写ポイントとなり、トラクタ１４により上方に送られてきた連続紙Ｐは転写前ガイド対２６によって転写ベルト２０に押し付けられながら転写ポイントを通過するようになっている。なお、転写チャージャ２４に代えて転写ローラを用いてもよい。
【００１６】
連続紙Ｐはトラクタ１４が逆転駆動されることにより矢印Ａで示す通常の用紙搬送方向とは反対方向に逆搬送されることができるが、その逆搬送の際にトラクタ１４、転写チャージャ２４および転写前ガイド対２６は点線で示す位置まで退避可能になっており、このように退避することで連続紙Ｐが逆搬送されるときに転写ベルト２０と接触しないようにして未定着トナー画像がこすれて乱れるのを防止している。
【００１７】
転写チャージャ２４の上方には、２つのローラによって回転駆動可能に支持されたエンドレスの面状搬送ベルト２８が縦方向に沿って配置されている。搬送ベルト２８には多数の穴が形成されており、搬送ベルト２８の側方に配置された吸引ファン３０を作動させると、連続紙Ｐは搬送ベルト２８の表面に吸着された状態でその回転にしたがって確実に搬送されるようになっている。
【００１８】
搬送ベルト２８の内面には、２枚の面状ヒータ３２が接触配置されており、印刷待機中には面状ヒータ３２で加熱しながら搬送ベルト２８を回転させることによって搬送ベルト２８の温度を所定温度以上に保つことができるようになっている。
【００１９】
搬送ベルト２８の連続紙吸着面側に対向してプレヒータ３４とフラッシュ定着装置３６とが並んで配置されている。プレヒータ３４は、用紙搬送方向（矢印Ａ方向）に関してフラッシュ定着装置３６の上流側に配置されている。プレヒータ３４は、搬送ベルト２８を加熱する前記面状ヒータ３２と協働して、カラートナー画像を定着させるのに必要な熱量を補うために連続紙Ｐを温める役割を果たす。一方、フラッシュ定着装置３６は、定期的にフラッシュ発光するごとに連続紙Ｐ上のトナー画像を所定長さずつ定着させるものである。
【００２０】
搬送ベルト２８の上方には、中間ローラ対３８、排紙ガイド対４０および排紙ローラ対４２が配置されており、これらを介して連続紙Ｐはプリンタ１０の外部に排出されるようになっている。プリンタ１０から排出された連続紙Ｐは、プリンタ１０の下部に付設された排紙部４６に積載収容されるようになっている。
【００２１】
排紙ローラ対４２の近傍には、バースタ４４が配置されている。バースタ４４には連続紙Ｐの幅方向に移動可能な切断用コロがあり、ジョブ間の境界ミシン目をコロの通過位置に合わせて停止させた後、コロを連続紙Ｐに押し当てながら移動させることで、連続紙Ｐを切断することができる。このバースタ４４は、ジョブ間で連続紙Ｐを切断するカットありモードでの印刷の際に使用される。
【００２２】
さらに、連続紙プリンタ１０は、モータ４８、操作パネル５０および制御部５２を備えている。モータ４８は、プリンタ１０の各部の駆動源となるものである。操作パネル５０は、ユーザがカットなしモードやカットありモードなどの各種の印刷モードを設定できるとともに、ユーザに対する各種の情報を提供する表示部を含んでいる。
【００２３】
図２は、プリンタ全体の制御ブロック図である。制御部５２は、作像ＣＰＵ５４と搬送ＣＰＵ５６を有している。作像ＣＰＵ５４は、主に、外部から入力される画像データから印刷する画像を作成する処理を行なう。搬送ＵＰＣ５６は、主に、画像を印刷するための用紙の搬送制御を行う。２つのＣＰＵ５４，５６は、互いに通信し合って、タイミング合わせや各種情報の交換を行なう。作像ＣＰＵ５４は、各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋの感光体駆動や転写ベルト２０の駆動等を担当する。搬送ＣＰＵは、トラクタ１４の駆動、吸引ファン３０のサクション駆動、中間ローラ対３８の駆動、排紙ローラ対４２の駆動、プレヒータ３４のオンオフ制御、フラッシュ定着装置３６の発光制御等を担当する。
【００２４】
次に、上述した構成からなるカラー連続紙プリンタ１０の印刷動作について説明する。
ネットワーク経由で画像データが制御部５２のプリンタコントローラ５８に入力される。上述したように画像データは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像データで構成され、１画素分の画像データは例えば各色８ビットで計３２ビットのデータで表現される。画像データは、プリンタコントローラ部５８でラスターイメージに展開された後、ハイライトカット処理部（濃度判定手段および切替手段）６０へ送られる。ハイライト処理部６０で後述するハイライトカット処理が施された後、画像処理部６２へ送られる。画像処理部６２で各種高画質化処理が施された後、各色の画像データに基づいて各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋがそれぞれ駆動される。
【００２５】
各作像ユニット１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋがそれぞれ作動して、転写ベルト２０上にイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像が順次重ね合わされて４色トナー画像が形成される。この４色トナー画像は、転写ベルト２０の回転にしたがって転写チャージャ２４との対向位置である転写ポイントに搬送される。転写ポイントでは、４色トナー画像は転写チャージャ２４の作用によって、トラクタ１４により給紙部１２から送られてきた連続紙Ｐ上に一括転写される。
【００２６】
転写ポイントにおいて４色トナー画像が転写された連続紙Ｐは、搬送ベルト２８によって上方に搬送される。この搬送過程において面状ヒータ３２で加熱された搬送ベルト２８やプレヒータ３４によって温められるとともに、フラッシュ定着装置３６のフラッシュ発光を受けることによって、４色トナー画像は連続紙Ｐに加熱定着されることになる。
【００２７】
その後、カラートナー画像が定着された連続紙Ｐは、中間ローラ対３８および排紙ローラ対４２によってさらに搬送されてプリンタ１０から排出され、排紙部４６に収容される。
【００２８】
上述したようなフラッシュ定着等の非接触定着方式では、カラー画像中の各画素において、高濃度画素ほど熱吸収率が高く、低濃度（ハイライト）画素ほど熱吸収率が低い。また、トナーの色によっても熱吸収率が異なる。ブラックトナーは熱吸収率が高く、単色の場合には低濃度画素でも十分に定着可能である。ブラックトナーに対し、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの各カラートナーとりわけイエロートナーは熱吸収率が低く、これらのカラートナーからなる画素においては、高濃度画素は定着可能であるが、低濃度画素は定着に十分な熱量を吸収できず定着不良になりやすい。
【００２９】
ただし、画像データはイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の画像データで構成されており、イエロー、マゼンタおよびシアンの画像データが低比率であっても、ブラック画像データ成分が含まれていれば、熱吸収率の高いブラックトナーが吸収した熱の余剰分をイエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーが吸収することで定着性を確保できる。
【００３０】
また、熱吸収率がそれほど高くないマゼンタトナーおよびシアントナーが一定以上の濃度であれば、余剰熱をイエロートナーに供給することもできる。この場合、イエロートナーが定着に必要とする熱量を他色のトナーで補うことが可能かどうかで定着性が決まる。
【００３１】
したがって、上述したことから、カラー画像中において低濃度画素でイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーの４色すべてのトナーが十分に定着するか否かは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの濃度比率に依存する。なお、実際には連続紙Ｐが吸収する熱量分もあることから、用紙の種類やプレヒート性能にも依存するため用紙の種類情報を加えて考慮してもよい。
【００３２】
上述したようにカラー画像中における低濃度画素の定着不良の発生を防止するため、制御部５２のハイライトカット処理部６０では、次のような処理が行なわれる。
【００３３】
図３に示すように、プリンタコントローラ５８からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色８ビットの２次元画像データが１画素ずつ順に入力される。本実施形態では、画像データを１画素単位で処理する。スルー／消去切り替えブロック６４には各色８ビットの画像データが入力されるが、後述するようにＯＲブロック６６からの切替信号がＨｉであれば画像データをそのまま通過（すなわちスルー）させて出力し、Ｌｏであれば４色の画像データをすべて０（すなわち白データ）に切り替えて出力する。ＯＲブロック６６からの切替信号は画素単位で変化し得る。なお、画像データ（または濃度データ）は１６進法で０〜２５５の値で示される。
【００３４】
モノクロ判定ブロック６８には、イエロー、マゼンタ、シアンの３色の画像データが入力され、３色とも画像データの値が０であるか否かを判定する。３色とも０であれば入力画素は完全な白画素または黒成分だけのモノクロ画素と判断する。モノクロ画素はブラックトナーだけを使用して形成されるため、濃度に依存することなく確実な定着性が得られる。そのため、モノクロ判定ブロック６８は、スルー／消去切り替えブロック６４をスルーにする信号を出力する。この信号はＨｉアクティブであるので、ＯＲブロック６６からもＨｉが出力され、これによりスルー／消去切り替えブロック６４はスルーに設定される。
【００３５】
また、同時にＹＭＣＫ加算ブロック７０には４色の画像データが入力され、４色の濃度データが単純に加算されて、その加算結果ＳＵＭが出力される。加算結果ＳＵＭは、大小比較ブロック７２に入力され、そこで、作像ＣＰＵ５４が閾値レジスタ７４に設定した閾値Ｓと大小比較される。
【００３６】
加算結果ＳＵＭが閾値Ｓより大きい場合、４色の合計濃度が濃く、十分な定着性が確保できると判断し、大小比較ブロック７２はＨｉを出力する。大小比較ブロック７２からのＨｉ出力はＯＲブロック６６をＨｉ出力にし、これによりスルー／消去切り替えブロック６４はスルーに設定される。なお、ＯＲブロック６６は、モノクロ判定ブロック６８および大小比較ブロック７２の少なくとも一方がＨｉを出力することで、Ｈｉ出力になる。
【００３７】
逆に、加算結果ＳＵＭが閾値Ｓ以下である場合、４色の合計濃度が薄く、十分な定着性を確保できないと判断して、大小比較ブロック７２はＬｏを出力する。大小比較ブロック７２からのＬｏ出力はＯＲブロック６６をＬｏ出力にする。これにより、スルー／消去切り替えブロック６４は消去に設定され、４色すべての画像データを０に切り替えて出力する。その結果、消去された画像データがプリンタエンジン７６に送られてトナーが載らない白画素となり、定着不良画素の発生が防止される。
【００３８】
ここで、前記閾値Ｓが極端に大きいと消去される画素が画像全体のかなりの割合を占めて画像品質が低下することになるが、通常の実際の閾値Ｓは例えば１３で、最高濃度２５５の５％程度に相当する値であるため、顕著な画質低下には至らない。
【００３９】
次に、ハイライトカット処理部６０における別の処理例を図４を参照して説明する。
図３に示す処理と異なる点は、大小判別ブロック７２の閾値が１３に固定されていて簡略化されているところと、モノクロ判別ブロック６８が比率判定ブロック７８に置き換わっているところである。
【００４０】
比率判定ブロック７８は、イエロー、マゼンタおよびシアンの３色の画像データの合計値のブラック画像データに対する割合が０．２５（すなわち２５％）以下であれば、ブラックトナーの吸収熱を他色トナーに分け与えることで十分に定着可能と判断して、Ｈｉを出力する。このＨｉ出力はＯＲブロック６６をＨｉ出力にし、これによりスルー／消去切り替えブロック６４はスルーに設定される。なお、ＯＲブロック６６は、比較判定ブロック７６および大小比較ブロック７２の少なくとも一方がＨｉを出力することで、Ｈｉ出力になる。
【００４１】
逆に、比率判定ブロック７８は、前記３色の画像データの合計値のブラック画像データに対する割合が０．２５より大きければ、ブラックトナーの吸収熱を他色トナーに分け与えても十分な定着ができないと判断して、Ｌｏを出力する。このＬｏ出力はＯＲブロック６６をＬｏ出力にする。これにより、スルー／消去切り替えブロック６４は消去に設定され、４色すべての画像データを０に切り替えて出力する。その結果、消去された画像データがプリンタエンジン７６に送られてトナーが載らない白画素となり、定着不良画素の発生が防止される。
【００４２】
次に、図５を参照してハイライトカット処理部６０におけるさらに別の処理例を説明する。
イエロー、マゼンタおよびシアンの各色の画像データは、ＹＭＣ加算ブロック８０に入力される前に、係数処理がそれぞれ施される。図４に示す処理例では前記３色の画像データを単純に加算してその結果で定着性を判定したが、実際はデータが同じ濃度値であっても定着性は異なる。同じデータ値ではイエローが最も熱吸収率が低く、マゼンタとシアンがほぼ同じくらいの中間の熱吸収率で、ブラックが最も熱吸収率が高い。そこで、ブラックの熱吸収率を１として、他の３色のそれぞれの熱吸収率の比を係数としている。具体的には、ブラックの係数１に対して、イエローの係数を０．１２５、マゼンタとシアンの係数を０．２５に設定している。それぞれの色の画像データに係数を乗じたものをＹＭＣ加算ブロック８０に入力することで、精度の高い熱吸収量が得られる。
【００４３】
２次元メモリ８２は、或る注目画素の周辺画素の熱吸収量情報を格納しておくメモリである。２次元メモリ８２からのデータに係数を乗じて前記注目画素が実際に受ける熱量の補正を行なう。ここで係数を乗じる理由は、前記注目画素からの距離による熱低下分を考慮するためである。
【００４４】
濃度比率比較ブロック８４では、ＹＭＣ成分、Ｋ成分、周辺濃度成分の濃度比率から前記注目画素の熱吸収量を求めて、２次元メモリ８２に格納するとともに、定着性を判定し、定着可能と判断されればスルー／消去切り替えブロック６４がスルーになるＨｉ信号を出力し、十分な定着ができないと判断されればＬｏ信号を出力してスルー／消去切り替えブロック６４を消去に設定して出力を０に切り替える。
【００４５】
なお、以上に説明したハイライトカット処理は、ハードウエアまたはソフトウエアのいずれによるものであってもよい。また、上述したハイライトカット処理は、プリンタ１０の制御部５２で実行される場合に限らず、プリンタ１０にネットワーク接続されたクライアントＰＣのプリンタドライバソフトによって実行されてもよい。
【００４６】
また、前記実施形態ではカラー連続紙プリンタを例に説明したが、本発明は、例えばＡ４普通紙対応のフルカラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー連続紙プリンタの全体構成図。
【図２】プリンタの制御ブロック図。
【図３】ハイライトカット処理を示すブロック図とその処理アルゴリズムを示す図。
【図４】別のハイライトカット処理を示すブロック図とその処理アルゴリズムを示す図。
【図５】さらに別のハイライトカット処理を示すブロック図。
【符号の説明】
１０…カラー連続紙プリンタ、１２…給紙部、１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ…作像ユニット、２０…転写ベルト、２４…転写チャージャ、３６…フラッシュ定着装置、５２…制御部、５４…作像ＣＰＵ、５６…搬送ＣＰＵ、６０…ハイライトカット処理部（濃度判定手段および切替手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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