(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される２値で表された画像データに基づいて色材を用いて画像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段に濃度測定用のパッチ像を形成させるパッチ形成手段と、
前記パッチ形成手段により前記像形成手段で形成される前記パッチ像の濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される前記パッチ像の濃度に応じて画像形成条件を調整する調整手段と、を有する画像形成装置において、
前記２値で表された画像データに施されているハーフトーン処理としてのスクリーン線数と、スクリーン角度と、ドットの太らせ方の少なくとも１つを特定する特定手段を有し、
前記パッチ形成手段は、前記特定手段により前記スクリーン線数が特定されることに応じて、該スクリーン線数に従ったハーフトーン処理で前記像形成手段に前記パッチ像を形成させ、前記特定手段により前記スクリーン角度が特定されることに応じて、該スクリーン角度に従ったハーフトーン処理で前記像形成手段に前記パッチ像を形成させ、前記特定手段により前記ドットの太らせ方が特定されることに応じて、該ドットの太らせ方に従ったハーフトーン処理で前記像形成手段に前記パッチ像を形成させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記特定手段は、前記２値で表される画像データがハーフトーン処理されているか否かを判別する判別手段を有し、
前記特定手段は、前記判別手段により前記２値で表される画像データがハーフトーン処理されていると判別される場合、前記２値で表される画像データに施されているハーフトーン処理としてのスクリーン線数と、スクリーン角度と、ドットの太らせ方の少なくとも１つの特定を実行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】
前記判別手段は、前記２値で表される画像データに該２値で表される画像データの種類を表すタグ情報が付与されているか否かを判別し、前記２値で表される画像データに前記タグ情報が付与されている場合、前記タグ情報を参照することで、前記２値で表される画像データがハーフトーン処理されているか否かを判別す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】
前記判別手段は、前記２値で表される画像データを２次元フーリエ変換することで取得される変換結果から、前記２値で表される画像データがハーフトーン処理されているか否かを判別す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５】
前記特定手段は、前記２値で表される画像データを２次元フーリエ変換することで、前記２値で表される画像データに施されているハーフトーン処理としてのスクリーン線数と、スクリーン角度と、ドットの太らせ方の少なくとも１つを特定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザプリンタなどの電子写真方式を採用した画像形成装置に関し、特に画像濃度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において形成される画像の品質を安定させることは非常に重要である。一般に、電子写真方式の画像形成装置では、画像形成処理中の各部（例：色材の電荷保持量など）の変動や、設置環境（例：温度と湿度など）の変動に依存して、画像の形成濃度（例：色材量など）が不安定となる。また、感光体の感度の変動や、転写体の環境による変化によっても、画像の形成濃度が不安定となる。
【０００３】
ところで、形成される画像を安定化させる手法として、現像条件を制御する方式（特許文献１）と、画像データを変更する方式（特許文献２）とが主流となっている。
【０００４】
現像条件を制御する方式では、まず、感光体または転写体の上にパッチ像が形成される。次に、形成されたパッチ像のトナー濃度が検出される。そして、検出されたトナー濃度に応じて、現像器内の磁性粉とトナーとの割合が制御される。
【０００５】
画像データを変更する方式でも、同様に、形成されたパッチ像のトナー濃度が検出される。そして、検出されたトナー濃度に応じて、γＬＵＴ（ガンマルックアップテーブル）の内容が変更される。γＬＵＴは、画像データを１次元変換するためのテーブルである。入力されたデータ（主に０から２５５）をどのような出力値で出力させるか（こちらも０〜２５５）を、このγＬＵＴによって決定することができる。
【特許文献１】特開平０９−３１９２７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、現像条件を制御する方式は、制御対象が現像条件であるため、応答性に課題がある。つまり変動が収まるまでの時間が比較的長くなってしまうという欠点がある。
【０００７】
画像データを変更する方式は、現像条件を制御する方式と比較すると、制御の応答性の観点では有利である。この方式では、パッチ像の検出結果のフィードバック対象がγＬＵＴだからである。なお、この方式では、γＬＵＴを用いた画像データの変更処理が先に実行され、その後でハーフトーン処理が実行されなければならない。
【０００８】
しかしながら、近年、ハーフトーン処理済み画像データが画像形成装置に入力されることが多くなりつつある。１Ｂｉｔ  Ｔｉｆｆに代表されるハーフトーン処理済み画像データは、２値（すなわち、０と２５５）のデータしか有していない。従って、これらのデータを、γＬＵＴを用いて処理したとしても、０は０、２５５は２５５に変換されるに過ぎない。よって、ハーフトーン処理済み画像が入力されてしまうと、もはや、パッチ像に基づいてγＬＵＴを変更する方式は無意味となってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、ハーフトーン処理済みの画像データが入力された場合でも、好適なパッチ像を用いて画像形成条件を調整することができる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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、入力される２値で表された画像データに基づいて色材を用いて画像を形成する像形成手段と、前記像形成手段に濃度測定用のパッチ像を形成させるパッチ形成手段と、前記パッチ形成手段により前記像形成手段で形成される前記パッチ像の濃度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される前記パッチ像の濃度に応じて画像形成条件を調整する調整手段と、を有する画像形成装置において、前記２値で表された画像データに施されているハーフトーン処理としてのスクリーン線数と、スクリーン角度と、ドットの太らせ方の少なくとも１つを特定する特定手段を有し、前記パッチ形成手段は、前記特定手段により前記スクリーン線数が特定されることに応じて、該スクリーン線数に従ったハーフトーン処理で前記像形成手段に前記パッチ像を形成させ、前記特定手段により前記スクリーン角度が特定されることに応じて、該スクリーン角度に従ったハーフトーン処理で前記像形成手段に前記パッチ像を形成させ、前記特定手段により前記ドットの太らせ方が特定されることに応じて、該ドットの太らせ方に従ったハーフトーン処理で前記像形成手段に前記パッチ像を形成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハーフトーン処理済みの画像データが入力された場合でも、好適なパッチ像を用いて画像形成条件を調整することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る幾つかの実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、実施形態に係る画像形成装置の例示的な構成を示す図である。ここでは、画像形成装置の一例として、電子写真方式のカラーレーザービームプリンタ１００を取り上げる。
【００１４】
プリンタ１００は、いわゆるロータリ型の画像形成ステーションを採用している。なお、本発明は、タンデム型の画像形成ステーションに対しても同様に適用できることはいうまでもない。タンデム型の画像形成ステーションは、一般に、並列に配置された複数の画像形成ユニットと、中間転写ベルトとによって構成される。なお、タンデム型の画像形成ステーションの構成は、当業者に知られているので詳細な説明は省略する。
【００１５】
発光部（スキャナ部）１０１は、光源、ポリゴンミラーなどにより構成される。光源（例：レーザーダイオードやＬＥＤなど）からの出力光１０２は、印刷データに基づいて得られる色成分毎の画像データにより変調されている。ポリゴンミラーによって感光ドラム１０３を走査することで静電潜像が形成される。感光ドラム１０３は、図示しない駆動モータの駆動力が伝達され、画像形成動作に応じて反時計回り方向に回転する。
【００１６】
この静電潜像が色材（例：トナーなどの現像剤）により現像されると、可視画像（トナー像）が得られる。ロータリ現像器１０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の現像を行う３個のカラー現像器を備えている。ロータリ現像器１０４が回転することで、感光ドラム１０３へと転写されるトナーを選択することができる。この例では、黒色の現像器１０５は、ロータリ現像器１０４とは別体で設けられている。
【００１７】
感光ドラム１０３上に形成された可視画像は、順次、中間転写体１０６へと多重転写される。こうしてカラー可視画像が形成される。
【００１８】
用紙カセット１０７に積載されている転写材（用紙など）Ｐは、複数のローラを含む給紙部１０８によって転写部１０９へと搬送される。カラー可視画像は、転写部１０９において、転写材Ｐへと転写される。さらに、定着部１１０において、転写材Ｐにカラー可視画像が定着される。
【００１９】
濃度検出センサ１１１は、中間転写体１０６に形成される可視画像の濃度（色材量）を検出するセンサである。詳細な構成については後述する。
【００２０】
図２は、実施形態に係るコントローラ部の例示的なブロック図である。ＣＰＵ２０１は、コントローラ部２００の各部を統括的に制御する制御回路である。ＲＯＭ２０２は、制御プログラムなどを記憶するための不揮発性の記憶部である。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして機能する揮発性の記憶部である。ＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）２０４は、種々のデータを記憶する大容量の記憶部である。
【００２１】
インターフェース部２０５は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）や他のコントローラなどから送信されてきた印刷対象データ（例：ページ記述言語（ＰＤＬ）により記述されたデータなど）、ＰＤＦ形式やＴｉｆｆ形式などの画像データを入力する。ハーフトーン判別部２０６は、入力された画像データに予めハーフトーン処理がなされているか否かを判別したり、また、ハーフトーン処理の内容を判別したりする。
【００２２】
ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）部２０７は、入力された画像データをビットマップ画像等に変換する（ラスタ処理）。色変換部２０８は、入力された画像データの色空間を変換する。例えば、ＲＧＢ、Ｌ＊ａ＊ｂ＊などの色空間を、プリンタ部の色空間であるＣＭＹＫ等に変換する。
【００２３】
なお、ラスタ処理および色変換された画像データは、プリンタインターフェース制御部２１０を介してエンジン制御部（図３）へと送信される。なお、この画像データとともに、後述する周波数情報を加味したパッチ像のデータが送信されてもよい。このパッチ像のデータは、例えば、ハーフトーン判別部２０６によりハーフトーン処理済みと判別された場合に生成される。
【００２４】
表示部２０９は、液晶表示装置などの表示回路である。例えば、プリンタ１００のステータス状態、コントローラ２００のステータス状態などを表示する。なお、表示部２０９を、タッチパネル方式の操作部としてもよい。
【００２５】
図３は、実施形態に係るエンジン制御部とプリンタエンジン部の例示的なブロック図である。プリンタ１００は、コントローラ部２００、エンジン制御部３００およびプリンタエンジン部３５０とに区分される。エンジン制御部３００は、主に次のようなユニットを備えている。ビデオインターフェース３０１は、コントローラ部２００と接続するためのインターフェース回路である。メイン制御部３１０は、例えば、メイン制御ＣＰＵ３１１、画像処理ゲートアレイ３１２および画像形成部３１３を備えている。
【００２６】
メイン制御ＣＰＵ３１１は、プリンタ部の各部を統括的に制御するとともに、サブＣＰＵとしてのメカ制御ＣＰＵ３２０を制御する制御回路である。画像処理ゲートアレイ３１２は、インターフェース３０１により受信された画像データにγ補正等を施す画像処理回路である。画像形成部３１３は、レーザーの露光量や発光時間を制御する。メカ制御ＣＰＵ３２０は、駆動部３５１と、センサ部３５２、給紙制御部３５３、及び高圧制御部３５４などをそれぞれ制御する。
【００２７】
駆動部３５１は、モータ、クラッチ、ファン等である。センサ部３５２は、転写材Ｐの位置検出センサ等である。給紙制御部３５３は、転写材Ｐの供給を制御する。高圧制御部３５４は、感光ドラム１０３の帯電量や転写ローラの転写バイアスなどを制御する。
【００２８】
また、プリンタエンジン部３５０は、定着ユニット１１０、駆動部３５１、第１のセンサ部３５２、給紙制御部３５３、帯高圧制御部３５４および第２のセンサ部３５５などを含む。なお、第２のセンサ部３５５は、温度センサ、湿度センサ、トナー残量検知センサなどである。
【００２９】
図４は、実施形態に係る濃度検出センサの一例を示す図である。濃度検出センサ１１１は、第２のセンサ部３５５に含まれているものとする。濃度検出センサ１１１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光部４００と、ＰＤ（フォトディテクタ）等の受光部４０１で構成される。発光部４００から中間転写体１０６に照射された光Ｉｏは、中間転写体１０６の表面で反射する。反射光Ｉｒは、受光部４０１で受光され、受光部４０１から受光光量４０６が出力される。
【００３０】
受光部４０１で計測された反射光Ｉｏの光量は、ＬＥＤ光量制御部４０３でモニタされる。さらに、ＬＥＤ光量制御部４０３は、反射光Ｉｏの光量をメイン制御ＣＰＵ３１１に通知する。メイン制御ＣＰＵ３１１は、照射光Ｉｏの発光強度４０５と、反射光Ｉｒの受光光量４０６（測定値）に基づいて、パッチ像の濃度を算出する。
【００３１】
この濃度検出センサ１１１は、形成される画像の色調を安定化させるための制御に使用される。すなわち、濃度検出センサ１１１は、中間転写体１０６上に試験的に形成されたパッチ像を検知する。
【００３２】
安定化制御の代表例は、Ｄｍａｘ制御とハーフトーン制御である（特開平７−９２３８５号参照）。いわゆる、Ｄｍａｘ制御では、まず、露光量、現像電圧および帯電電圧を変えながら、複数の色材画像を試験的に作成する。作成された各色材画像の濃度が計測され、計測値に基づいて、各色の目標濃度に対応した露光量、現像電圧および帯電電圧値が算出される。
【００３３】
一方、ハーフトーン制御では、例えば、Ｄｍａｘ制御で算出された露光量、現像電圧、帯電電圧値が使用される。また、スクリーンなどのハーフトーン処理を行った数段階の色材画像が試験的に作成される。作成された色材画像の濃度が測定され、測定された濃度に基づいて、γＬＵＴ（ガンマルックアップテーブル）が作成される。γＬＵＴは、入力信号に対する出力結果が目標濃度特性を満たすように入出力の関係を補正するためのテーブルである。このγＬＵＴは、画像処理ＧＡ３１２に保存され、次の画像形成の際に使用される。
【００３４】
ところで、ユーザのＰＣや他のサーバーなどにおいて予め網点処理された１ＢｉｔＴｉｆｆなどの画像データが、プリンタ１００に入力されることがある。本実施形態によれば、画像処理ＧＡ３１２は、このようなハーフトーン処理済みの画像データには、さらなるハーフトーン処理を実行せずに画像形成を実行する。これは、ハーフトーン処理済みの画像データが２値のデータしか有していないため、この画像データをγＬＵＴを用いてハーフトーン処理しても０は０、２５５は２５５に変換されるに過ぎないからである。
【００３５】
そこで、本実施形態では、コントローラ２００に備えられるハーフトーン判別部２０６が、入力された画像データに予め施されているハーフトーン処理の処理内容を判別し、判別された処理内容に従ったハーフトーン処理を適用してパッチ像を形成する。そして、形成されたパッチ像の濃度を検出し、検出された濃度に応じて画像形成条件を調整する。
【００３６】
＜ハーフトーン処理内容の特定＞
図５は、実施形態に係るハーフトーン判別部の例示的なブロック図である。判定部５０１は、インターフェース部２０５を通じて入力された画像データに予めハーフトーン処理が施されているか否かを判定する。処理内容特定部５０２は、例えば、画像データの周波数情報に基づいて、画像データに施されているハーフトーン処理の処理内容を特定すればよい。ＦＦＴ部５０３は、画像データを２次元フーリエ変換することで周波数情報を取得する。なお、ＦＦＴ部５０３に代えて、後述のラベリング部を採用してもよい。パッチ生成部５０４は、この周波数情報から特定される処理内容に従ったハーフトーン処理を適用してパッチ像のデータを生成する。このパッチ像のデータは、最終的に像担持体（中間転写体１０６）上にパッチ像として可視化される。
【００３７】
判定部５０１は、画像データに付随するタグを参照することで、イメージデータ（写真、ビットマップ系）か、テキストデータか、あるいは線画などのグラフィックデータかを判別する。例えば、ＰＤＬコードを参照すれば、何れのデータであるかを簡単に判別できる。コントローラ部２００が、ＴｉｆｆやＢｉｔｍａｐなどの画像データを直接入力できる場合には、ファイルの拡張子やヘッダー情報等により、何れのデータであるかを判別できる。
【００３８】
このように、ビットマップ画像の有無を判断すれば、処理速度を向上させることができる。すなわち、ビットマップ画像を含まない入力データについては、周波数解析を行う必要がない。よって、処理に時間のかかる周波数解析を省略できれば、画像形成処理の全体の処理速度が向上することとなる。
【００３９】
さらに、判定部５０１は、画像データに予めハーフトーン処理が施されているか否かを判定する。また、処理内容特定部５０２は、画像データの周波数特性を取得する。処理内容特定部５０２は、例えば、２次元ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いて、入力された画像の周波数解析を実行する。これにより、ハーフトーンパターンを検出することができる。２次元ＦＦＴに関しては、当業者に知られているので、詳細な説明を省略する。
【００４０】
図６は、２次元ＦＦＴ解析の結果を表す概念図である。横軸は、水平周波数を示し、縦軸は、垂直周波数を示している。（ａ）〜（ｄ）は、代表的なハーフトーンパターンを示している。また、（ａ）〜（ｄ）のハーフトーンパターンに対応する２次元ＦＦＴの解析結果にも（ａ）〜（ｄ）の参照符号を付している。なお、縦軸および横軸ともに原点から離れるほど周波数が高くなる。周波数が高いということは、ハーフトーン処理では、線数が高くなることを意味する。
【００４１】
また、２次元ＦＦＴ解析によって、スクリーン角度を判別できる。図６の（ｄ）が示すように、原点から４５度の方向にピークが来る場合、斜めラインのパターン（ｄ）となる。図６についてはラインを用いて説明を行っている。しかしながら、あるピークと原点とを結ぶ直線と９０°をなす方向にも同じようなピークが存在する場合、ハーフトーンの成長方法、すなわちドットの太らせ方は、ドット成長となる。
【００４２】
このように、周波数解析によって、ハーフトーンの処理内容（例えば、スクリーン線数、スクリーン角度、ドットの太らせ方（ライン成長またはドット成長））を判別できる。
【００４３】
図７Ａは、２００ｌｐｉの実画像を示している。また、図７Ｂは、２００ｌｐｉの実画像を２次元ＦＦＴ変換して得られた振幅特性を表す濃淡画像を示している。また、図７Ｃは、人物の目の周辺部の実画像を示している。また、図７Ｄは、人物の目の周辺部の実画像を２次元ＦＦＴ変換して得られた振幅特性を表す濃淡画像を示している。
【００４４】
図７Ｂの周波数解析結果は、２００ｌｐｉの実画像（図７Ａ）に周期的なパターンが含まれていることを示している。水平周波数の軸上に２つのピークが存在するからである。また、図７Ｄを見ると、人物画像（図７Ｃ）については、中心以外にピークが存在しないことがわかる。よって、これらの特性を活用し、ハーフトーンのパターンを判別することできる。
【００４５】
本実施形態によれば、判定部５０１は、最も振幅の高い部分であるピークを抽出する。図７Ｂにおいて、点線の円で囲まれた部分がピークである。抽出されたピークの位置と、中心からの距離とを用いて、実際の周波数である線数を算出できることはいうまでもない。
【００４６】
＜パッチ生成＞
次にパッチ生成方法について説明する。ハーフトーン判別部２０６のパッチ生成部５０４は、特定されたハーフトーン処理の内容に、実質的に同内容のハーフトーン処理を適用した中間調のパッチ像を生成する。例えば、入力された画像データの後ろに、パッチ像のデータが追加され、エンジン制御部３００に出力される。
【００４７】
図８は、基本解像度、線数、および角度の関係を示す図である。本実施形態によれば、一例として、基本解像度を２４００ｄｐｉとしている。ここで、基本解像度は、プリンタエンジン部における書き込み解像度を意味する。なお、２４００ｄｐｉとした理由は、処理速度と画像品質のトータルバランスがよいからである。
【００４８】
図８において、主走査画素周期と副走査画素周期は、それぞれドットの周期を表している。すなわち、周波数解析結果において、主走査方向にＸ画素、副走査方向にＹ画素離れたところに次のドットがくるときの線数（ＬＰＩ＜Ｌｉｎｅ／Ｉｎｃｈ＞）と角度が、図８に示したテーブルから取得できる。例えば、主走査方向に８画素、副走査方向に１０画素離れたところに次のドットがくるときの線数は、１９７線であることが図８のテーブルからわかる。このテーブルは、例えば、ＲＯＭ２０２またはＨＤＤ２０４に記憶しておくことで、ハーフトーン判別部２０６から参照できる。
【００４９】
パッチ生成部５０４は、図８のテーブルを参照して得られた情報に基づいて、例えば、２ｃｍ×２ｃｍサイズの四角パッチを生成する。パッチは、例えば、塗りつぶした部分の面積率が３０％程度となるよう生成する。なお、全てぬりつぶした状態を１００％とすることはいうまでもない。
【００５０】
面積率を３０％とした理由は、濃度変動が同じであれば、高濃度部よりも、ハイライト部や中間調部の方が目立つからである。また、実験機で検証したところ、面積率３０％は、濃度特性が不安定な領域であるとわかったからである。なお、必ずしも面積率を３０％にする必要はない。現像器のサイズ、方式、色材特性になどにより、面積率は好適に変更されるべきだからである。ただし、目の視感度を考慮すれば、２０％ないし８０％の面積率が妥当であろう。
【００５１】
次に、面積率が３０％となるように塗りつぶされたパッチの生成方法を説明する。もちろん、面積率は他の値であってもよい。
【００５２】
パッチ生成部５０４は、特定部５０２により特定された処理内容（スクリーン線数、スクリーン角度、およびドットの太らせ方）に基づいて、ディザマトリクスを生成する。ディザマトリクスは、入力された画像データをどのような網点で再現するかを表す一種の変換行列である。より詳しく述べると、スクリーン線数によってドットの間隔が決定される。また、スクリーン角度によって網点配列（周期パターン）が決定される。この時点でディザマトリクスの外形を決定できる。そしてドットの太らせ方（つまりドット成長かライン成長か）によって、ディザマトリクス内の塗りつぶし順番が決定される。このような作業を経て最終的に網点パターンが生成される。
【００５３】
図９は、生成されたディザマトリクスを使った３０％までの塗りつぶし例を示す図である。ここでは、オフセット印刷の黒色（ＢＫ）についてよく使用される１７０線（ＬＰＩ）かつ４５度の網点パターンを一例として説明する。このような網点パターンは、図８のテーブルにおいて、ドット間隔が主走査方向で１０画素、かつ副走査走査方向で１０画素の網点パターンとして表現されている。また、ドット成長であるため、塗りつぶし順序は、ラウンドドット（基点を囲むような順序）である。パッチ生成部５０４は、ディザマトリクス内の画素数と塗りつぶした画素の数との比率が３０％になった時点で成長を停止させる。このようにして生成されたパッチは、入力画像の後端に付け加えられて、エンジン制御部３００に出力される。
【００５４】
なお、線数と角度との組み合わせごとに、あらかじめディザマトリクスがどのようなものになるのかをＲＯＭ２０２またはＨＤＤ２０４に記憶しておくことが望ましいだろう。予め登録しておけば、ディザマトリクスの算出処理を省略できるからである。
【００５５】
また、塗りつぶしの順序は、基点に対して、ひし型、四角形、円形またはラインに近いパターンを描くような順序となる。従って、塗りつぶしのルールをコンピュータプログラム化して保存しておいてもよい。また、各塗りつぶしの順序に従ったディザパターンを、ＲＯＭ２０２などに予め記憶しておいてもよい。
【００５６】
＜安定性制御＞
図１０は、実施形態に係る安定性制御に関する例示的なフローチャートである。ステップＳ１００１において、ハーフトーン判別部２０６は、入力された画像データに予め施されているハーフトーン処理の処理内容を判別する。判別方法の具体例は、上述した通りである。例えば、ハーフトーン判別部２０６の処理内容特定部５０２は、スクリーン線数等を入力画像データの周波数解析することで特定する。
【００５７】
ステップＳ１００２において、ハーフトーン判別部２０６は、判別された処理内容に従ったハーフトーン処理を適用したパッチデータを生成する。例えば、処理内容特定部５０２により特定されたスクリーン線数等に応じて、３０％のパッチデータを生成する。このパッチデータがエンジン制御部３００に送出される。エンジン制御部３００のＣＰＵ３１１は、パッチデータに基づいて、発光部１０１、現像部１０４、１０５、感光ドラム１０３および中間転写体１０６を制御し、中間転写体１０６上に色材によるパッチ像を形成する。
【００５８】
ステップＳ１００３において、ＣＰＵ３１１は、センサ部３３５の濃度検出センサ１１１によってパッチ像の濃度を検出する。
【００５９】
ステップＳ１００４において、ＣＰＵ３１１は、検出されたパッチ像の濃度に応じて画像形成条件（発光部１０１の露光量など）を調整する。調整された画像形成条件は、次の画像形成から有効に適用される。すなわち、ＣＰＵ３１１は、１枚目に検出された濃度をメモリ等に記憶しておき、記憶されている濃度と、２枚目以降の画像形成ごとに検出される濃度との差分（濃度差）ΔＤに応じて、次回の画像形成に用いられる画像形成条件を変更する。
【００６０】
図１１は、実施形態に係る濃度差と発光強度との関係を示す図である。ここでは、露光量を発光強度により制御するものとして説明する。この図から明らかなように、濃度差がプラスであれば、発光強度はマイナス方向に調整される。反対に、濃度差がマイナスであれば、発光強度はプラス方向に調整される。
【００６１】
なお、パッチ像は、用紙サイズの外側に位置するよう中間転写体１０６上に配置されることが望ましい。なぜなら、パッチ像が転写材Ｐに転写されることを回避するためである。
【００６２】
また、パッチ像は、各色材（例：Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）ごとに中間転写体１０６上に形成され、濃度検出センサ１１１によって検出される。各色材ごとのパッチ像は重ならないように形成されることは言うまでもない。
【００６３】
以上説明したように本実施形態によれば、入力された画像データに予め施されているハーフトーン処理と実質的に同等のハーフトーン処理を適用してパッチ像が形成される。そして、このパッチ像の濃度に応じて画像形成条件が調整されることによって、ハーフトーン処理済みの画像データが入力されたとしても、好適に画像形成条件を調整することができる。
【００６４】
ハーフトーン処理の処理内容は、例えば、入力画像データを周波数解析することで判明するスクリーン線数と、スクリーン角度と、ドットの太らせ方の少なくとも１つの観点から特定することできる。
【００６５】
周波数解析は、当業界において、よく知られている２次元フーリエ変換を用いることができるため、実現しやすい利点もある。
【００６６】
但し、２次元フーリエ変換は、比較的に多くの処理時間を必要とするため、印刷対象のデータが画像データでないときは、２次元フーリエ変換の実行を省略することが望ましい。省略すれば、画像形成に関する処理時間の短縮につながることはいうまでもない。
【００６７】
［第２の実施形態］
図１２は、第２の実施形態に係る安定性制御に関するさらに詳細かつ例示的なフローチャートである。本実施形態では、安定性制御についてさらに詳細な例を説明する。
【００６８】
ステップＳ１２０１において、コントローラ部２００のＣＰＵ２０１は、インターフェース部２０５を通じて、ＰＣや他のサーバーで作成された印刷対象データが入力されたか否かを判定する。印刷対象データが入力された場合は、ステップＳ１２０２に進む。
【００６９】
ステップＳ１２０２において、ＣＰＵ２０１は、ハーフトーン判別部２０６を用いて、入力されたデータにビットマップ画像が存在するかどうかを判定する。通常のテキストデータのみなど、ビットマップ画像が存在しない印刷対象データであれば、ステップＳ１２２０に進み、ＣＰＵ２０１は、通常の画像形成処理を実行する。通常の画像形成処理とは、本実施形態に係る安定化制御（画像形成条件の調整）を省略した画像形成処理をいう。なお、通常の画像形成処理を実行する際には、ＣＰＵ２０１は、従前のγＬＵＴ制御やＤｍａｘ制御などの安定化制御を実行してもよい。
【００７０】
一方、ビットマップの存在を検出した場合は、ステップＳ１２０３に進み、ハーフトーン部２０６は、上述の周波数解析を実行する。
【００７１】
ステップＳ１２０４において、ハーフトーン部２０６は、周波数解析結果に基づいて、入力された画像データがハーフトーン処理済みの画像データであるか否かを判定する。ハーフトーン処理済みでなければ、ステップＳ１２２０に進み、ＣＰＵ２０１は、通常の画像形成処理を実行する。
【００７２】
一方、ハーフトーン処理済みであれば、ステップＳ１２０５に進み、ハーフトーン部２０６は、上述したように周波数解析の結果に基づいて、ハーフトーン処理の内容を特定する。
【００７３】
ステップＳ１２０６において、ハーフトーン部２０６は、特定されたハーフトーン処理の内容に応じて、パッチデータを作成する。パッチデータは、パッチ像を得るためのデータである。このパッチデータは、印刷対象の画像データとともに、色変換部２０８において色変換処理等が施され、プリンタインターフェース制御部２１０からエンジン制御部３００へと出力される。なお、パッチ像は、入力された画像の後端に追加されることになる。
【００７４】
ステップＳ１２０７において、エンジン制御部３００のＣＰＵ３１１は、ビデオインターフェース３０１を通じて受信した画像信号を画像処理ＧＡ３１２に送出する。画像処理ＧＡ３１２は、画像信号に所定の画像処理を実行し、その結果を画像形成部３１３に出力する。画像形成部３１３は、画像信号に応じてレーザーの発光強度を制御し、プリンタエンジン部３５０によって中間転写体１０６上に印刷対象の画像とパッチ像とを形成する。
【００７５】
ステップＳ１２０８において、ＣＰＵ３１１は、センサ部３５５に含まれる濃度検出センサ３１３を用いて、形成されたパッチ像の濃度（色材量）を検出する。
【００７６】
ステップＳ１２０９において、検出されたパッチ像の濃度に応じて発光部１０１の発光強度を調整する。より具体的には、ＣＰＵ３１１は、前回検出された濃度Ｄｘをメモリ等から読み出し、今回検出された濃度との差分（濃度差）ΔＤを算出する。この濃度差ΔＤに応じて、次回の画像形成に用いられるレーザーの発光強度（ＬＰＷ）を変更する。
【００７７】
ステップＳ１２１０において、コントローラ部２００のＣＰＵ２０１は、次の印刷対象データが存在するか否かを判定する。次の印刷対象データがなければ、ＣＰＵ２０１は、本処理を終了する。一方、次のデータがあれば、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１２１１に進み、次の印刷対象データが、今回の印刷対象データと同一か否かを判定する。例えば、同一の画像を複数枚印刷することを指示されている場合は、同一の印刷対象データであるとＣＰＵ２０１が判定する。
【００７８】
以上説明したように本実施形態によれば、画像形成条件の１つである露光量を、レーザーの発光強度により調整することができる。
【００７９】
また、入力された印刷対象データにビットマップ画像が含まれていなければ通常の画像形成動作を実行するため、処理速度の向上につながる。
【００８０】
さらに、同一の画像データが連続して画像形成を実行する場合には、同一のパッチ像を用いて複数回にわたりパッチ像の濃度を検出することができるため、特に、形成される画像の濃度を安定化させることができる。
【００８１】
［第３の実施形態］
第２の実施形態では、パッチ像の濃度に応じて、主に、レーザーの発光強度（ＬＰＷ）を調整する例を説明した。通常、ＬＰＷを変更するためには、バイアスを変更する必要がある。そのため、レーザーの発光に関して、各色ごとにバイアスを切り替えると、切り替えの応答時間が処理速度を低下させるおそれがある。また、コストの増加を招くおそれもある。
【００８２】
そこで、第３の実施形態では、レーザーに投入される画像信号のパルス幅を制御することで、レーザーの発光時間を調整する例を説明する。一般に、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式が発光部１０１に適用される。そのため、レーザーの発光時間の調整は、レーザーの発光強度の調整するよりも、比較的簡易に実現できる利点がある。
【００８３】
ＰＷＭ方式では、２値画像においてもドットを打つ部分の発光時間を変更することができるため、発光強度の制御と同様の効果が得られる。ＰＷＭ方式は、特開２０００−１３１８９０号公報に記載があるように、発光時間を制御することで中間階調の画素を形成する技術である。
【００８４】
第３の実施形態に係る安定制御のフローチャートは、図１２とほとんど同一であるため省略する。具体的には、ステップＳ１２０９の発光強度の変更処理が、発光時間の変更処理に変更される。
【００８５】
本実施形態によれば、レーザーの発光時間を制御することで、露光量を調整できるため、第２の実施形態に比較し、さらに実現性が高い。すなわち、応答時間やコストの観点において、第３の実施形態は比較的に有利である。
【００８６】
［第４の実施形態］
上述の実施形態では、ハーフトーン処理の判別に、２次元フーリエ変換を採用していた。しかしながら、本発明は、２次元フーリエ変換による周波数解析にのみ限定されるわけではない。結果的に、ハーフトーン処理の内容を判別できるのであれば、どのような手法を採用してもよい。
【００８７】
ところで、上述の２次元フーリエ変換による周波数解析処理は、比較的に高速な演算速度が要求され、かつ、比較的に大きなメモリ容量が要求される。これらは、コストの増加を招くため好ましくない。
【００８８】
そこで、第４の実施形態では、ハーフトーン処理の内容を判別するためのより簡易な手法（ラベリング手法）を提案する。
【００８９】
ラベリング手法では、入力されたビットマップ画像において、連結画素には同一のラベルを付与していく手法である。例えば、同一レベルの白画素が２つ連結している場合は、これらの画素に同一のラベルを付与する。
【００９０】
図１３は、実施形態に係るラベリング手法の概念を示す図である。連結画素には同一のラベル「１」や「２」が付与されていることを理解できよう。
図１４は、第４の実施形態に係るラベリング手法によるハーフトーン判別方法を示す例示的なフローチャートである。なお、本フローチャートに係る処理は、図１０のステップＳ１００１や、図１２のステップＳ１２０３およびＳ１２０５に対応している。
【００９１】
ステップＳ１４０１において、ハーフトーン判別部２０６のラベリング部５０３は、入力された画像データに含まれる連結画素にラベルを付与していく。
【００９２】
ステップＳ１４０２において、ラベリング部５０３は、各ラベルの重心を算出する。重心座標の算出式の一例を以下に示す。
【００９３】
【数１】
0004537295.tif 000002
【００９４】
ここで、（ｘｉ、ｙｉ）は、同一のラベルが付与された各画素の座標を示している。ｉは、０ないしｎ−１の自然数である。ｎは全画素数である。
【００９５】
ステップＳ１４０３において、ラベリング部５０３は、算出された複数の重心間の距離（重心間隔）を算出する。
【００９６】
ステップＳ１４０４において、処理内容特定部５０２は、算出された重心間隔に対応するハーフトーン処理の内容を、予め用意されたテーブルから特定する。このテーブルは、図８に示したテーブルと同様のものであり、重心間隔と対応するハーフトーン処理の内容（線数、角度など）が対応付けて管理されているものとする。
【００９７】
以上説明したように本実施形態によれば、ラベリング手法を応用してハーフトーン処理の内容を特定するため、２次元フーリエ変換手法に比較し、本発明を簡易に実現できる。とりわけ、演算速度やメモリ容量などの必要条件が相対的に緩和されるため、コスト面で有利である。
【００９８】
［第５の実施形態］
上述の実施形態では、主に、前回の検出濃度と今回の検出濃度との差ΔＤが、０でない限り、画像処理条件を変更するものとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されることはない。
【００９９】
図１５は、実施形態に係る画像処理条件の調整に関するフローチャートである。本フローチャートは、上述したステップＳ１００４やステップＳ１２０９に相当する。
【０１００】
ステップＳ１５０１において、エンジン制御部３００のＣＰＵ３１１は、濃度差ΔＤと所定の許容範囲とを比較する。濃度差ΔＤが所定の許容範囲内であれば、ＣＰＵ３１１は、画像処理条件の調整を省略する。一方で、濃度差ΔＤが所定の許容範囲を逸脱すれば、ＣＰＵ３１１は、ステップＳ１５０２に進み、画像形成条件の調整処理を実行する。
【０１０１】
本実施形態において、ＣＰＵ３１１は、濃度差が１０％を越えた場合に許容範囲を超えたと判定し、画像形成条件の調整処理を実行する構成とした。
【０１０２】
しかしながら、画像形成条件の調整処理を実行する値を濃度差が１０％の範囲を逸脱したか否かにより判定する構成に限定されない。これは、色材の含有量、カバーリングパワー、分光反射率特性などに依存して、許容範囲となる濃度差は異なってしまうからである。よって、画像形成条件の調整処理を実行させるか否かを判定するための許容範囲は、機種ごとに実験等から決定しておくことが望ましいといえる。
【０１０３】
このように、濃度差が許容範囲を逸脱する場合に限り、画像処理条件を調整することで、無駄な調整処理を省略できる利点がある。
【０１０４】
［他の実施形態］
本実施形態は、画像形成装置としてプリンタ１００を一例として取り上げたが、本発明はこれに限定されるわけではない。例えば、複写機、複合機およびファクシミリにおいても同様に本発明を適用できることは言うまでもない。
【０１０５】
また、上述の各フローチャートに係る処理をコンピュータプログラム（ファームウエアなど）として実現してもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の例示的な構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るコントローラ部の例示的なブロック図である。
【図３】実施形態に係るエンジン制御部の例示的なブロック図である。
【図４】実施形態に係る濃度検出センサの一例を示す図である。
【図５】実施形態に係るハーフトーン判別部の例示的なブロック図である。
【図６】２次元ＦＦＴ解析の結果を表す概念図である。
【図７Ａ】２００ｌｐｉの実画像を示している。
【図７Ｂ】２００ｌｐｉの実画像を２次元ＦＦＴ変換して得られた振幅特性を表す濃淡画像を示している。
【図７Ｃ】人物の目の周辺部の実画像を示している。
【図７Ｄ】図７Ｄは、人物の目の周辺部の実画像を２次元ＦＦＴ変換して得られた振幅特性を表す濃淡画像を示している。
【図８】基本解像度、線数、および角度の関係を示す図である。
【図９】生成されたディザマトリクスを使った３０％までの塗りつぶし例を示す図である。
【図１０】実施形態に係る安定性制御に関する例示的なフローチャートである。
【図１１】実施形態に係る濃度差と発光強度との関係を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る安定性制御に関するさらに詳細かつ例示的なフローチャートである。
【図１３】実施形態に係るラベリング手法の概念を示す図である。
【図１４】第４の実施形態に係るラベリング手法によるハーフトーン判別方法を示す例示的なフローチャートである。
【図１５】実施形態に係る画像処理条件の調整に関するフローチャートである。
【図１】
0004537295.tif 000003
【図２】
0004537295.tif 000004
【図３】
0004537295.tif 000005
【図４】
0004537295.tif 000006
【図５】
0004537295.tif 000007
【図６】
0004537295.tif 000008
【図８】
0004537295.tif 000009
【図１０】
0004537295.tif 000010
【図１１】
0004537295.tif 000011
【図１２】
0004537295.tif 000012
【図１４】
0004537295.tif 000013
【図１５】
0004537295.tif 000014
【図７Ａ】
0004537295.tif 000015
【図７Ｂ】
0004537295.tif 000016
【図７Ｃ】
0004537295.tif 000017
【図７Ｄ】
0004537295.tif 000018
【図９】
0004537295.tif 000019
【図１３】
0004537295.tif 000020