(57)【要約】【課題】画質の低下を抑えたトナーセーブ技術を提供する。【解決手段】露光量制御部４０は、輪廓画素処理部５１と、輪廓隣接画素処理部５２と、内側画素処理部５３と、を備える。輪廓画素処理部５１は、画像データに含まれる画素のうち、黒領域の輪廓部分を構成する黒画素である輪廓画素の露光量を第１露光量とする。輪廓隣接画素処理部５２は、前記画像データに含まれる画素のうち、輪廓部分の内側において、輪廓画素に対して所定の画素幅以内で隣接する黒画素の少なくとも一部を輪廓隣接画素として、当該輪廓隣接画素の露光量を、第１露光量よりも少ない第２露光量とする。内側画素処理部５３は、前記画像データに含まれる画素のうち、輪廓画素及び輪廓隣接画素よりも内側に位置する黒画素である内側画素の露光量を、第２露光量よりも多い第３露光量とする。【選択図】図２
2013044948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに含まれる画素のうち、黒領域の輪廓部分を構成する黒画素である輪廓画素の露光量を第１露光量とする輪廓画素処理部と、
前記画像データに含まれる画素のうち、前記輪廓部分の内側において、前記輪廓画素に対して所定の画素幅以内で隣接する黒画素の少なくとも一部を輪廓隣接画素として、当該輪廓隣接画素の露光量を、前記第１露光量よりも少ない第２露光量とする輪廓隣接画素処理部と、
前記画像データに含まれる画素のうち、前記輪廓画素及び前記輪廓隣接画素よりも内側に位置する黒画素である内側画素の露光量を、前記第２露光量よりも多い第３露光量とする内側画素処理部と、
を備える露光量制御部と、
感光体と、
前記露光量制御部が決定した各画素の露光量に基づいて、前記感光体上に静電潜像を光学的に形成する露光部と、
前記感光体上の静電潜像を現像剤により現像する現像部と、
前記感光体上の現像剤を印刷用紙に転写する転写部と、
前記印刷用紙上に転写された現像剤を当該印刷用紙に定着させる定着部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
印刷環境を検出する環境検出部を備え、
前記輪廓隣接画素処理部は、前記環境検出部が検出した印刷環境に基づき、前記第２露光量を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記輪廓隣接画素処理部は、印刷枚数に基づき、前記第２露光量を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置において、トナーの消費を抑えるための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置で、現像剤（トナー）の使用量を抑えるためのトナーセーブ技術が知られている。この種のトナーセーブ技術は、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。特許文献１及び特許文献２に記載されているように、この種のトナーセーブ技術の基本的な着想は、黒領域内部の黒画素を一定の割合で間引いて、トナー使用量を削減するというものである。
【０００３】
この種の画像形成装置においては、トナーセーブによって文字の可読性が低下することを防止するため、黒領域のエッジ部分（輪廓部分）については黒画素の間引きを行わないようにする制御が提案されている。例えば特許文献１は、隣の画素が白画素となるエッジ部の黒画素については、１６個全てのドットを黒ドットとする（黒画素の間引きを行わない）こととしている。また特許文献２は、ビットマップデータから抽出したマトリックスと、テンプレートと、の比較により、マトリックスの輪廓部分はドットを削除しない構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０５６６２号公報
【特許文献２】特開平１０−２０２９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来のトナーセーブ技術は、黒領域の輪廓部分を残しつつ、当該輪廓よりも内側では黒画素の間引きを行うものである。このように輪廓部分を残すことにより、文書を印刷する際に文字の可読性を低下させることなくトナーの使用量を削減することができる。ところが、写真などの画像を印刷する際には、従来のトナーセーブ技術では画質が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
即ち、写真又はイラストなどの画像には、広い黒領域（黒ベタ）が含まれている場合がある。この黒ベタ領域に対して従来のトナーセーブ処理が働くと、当該黒ベタ領域の輪廓（エッジ）は維持されるものの、当該輪廓より内側の領域について黒画素が間引かれる結果、トナーセーブ処理が無い場合に比べて当該内側の領域の濃度が低下して画質が変化してしまうのである。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、画質の低下を抑えたトナーセーブ技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の観点によれば、以下の構成の画像形成装置が提供される。即ち、この画像形成装置は、露光量制御部と、感光体と、露光部と、現像部と、転写部と、定着部と、を備える。前記露光量制御部は、輪廓画素処理部と、輪廓隣接画素処理部と、内側画素処理部と、を備える。輪廓画素処理部は、画像データに含まれる画素のうち、黒領域の輪廓部分を構成する黒画素である輪廓画素の露光量を第１露光量とする。輪廓隣接画素処理部は、前記画像データに含まれる画素のうち、前記輪廓部分の内側において、前記輪廓画素に対して所定の画素幅以内で隣接する黒画素の少なくとも一部を輪廓隣接画素として、当該輪廓隣接画素の露光量を、前記第１露光量よりも少ない第２露光量とする。前記内側画素処理部は、前記画像データに含まれる画素のうち、前記輪廓画素及び前記輪廓隣接画素よりも内側に位置する黒画素である内側画素の露光量を、前記第２露光量よりも多い第３露光量とする。前記露光部は、前記露光量制御部が決定した各画素の露光量に基づいて、前記感光体上に静電潜像を光学的に形成する。前記現像部は、前記感光体上の静電潜像を現像剤により現像する。前記転写部は、前記感光体上の現像剤を印刷用紙に転写する。前記定着部は、前記印刷用紙上に転写された現像剤を当該印刷用紙に定着させる。
【００１０】
このように、輪廓隣接画素の露光量を、輪廓画素及び内側画素よりも少なくすることにより、当該輪廓隣接画素の部分の画像濃度を低下させて、トナー使用量を削減することができる。しかも、輪廓画素の部分の画像濃度は低下しないので、文字及び線画などのエッジが崩れてしまうことがなく、文字及び線画の視認性が低下することを防止できる。また、内側画素の部分の画像濃度も低下しないので、黒ベタを多く含む画像で、黒ベタ部分の濃度が低下することによる画質劣化を防ぐことができる。
【００１１】
上記の画像形成装置は、以下のように構成しても良い。即ち、この画像形成装置は、印刷環境を検出する環境検出部を備える。前記輪廓隣接画素処理部は、前記環境検出部が検出した印刷環境に基づき、前記第２露光量を変化させる。
【００１２】
即ち、仮に第２露光量を一定とした場合には、印刷環境の変動によりトナー削減の効果及び画質が変化してしまう場合がある。そこで上記のように、印刷環境に応じて第２露光量を変化させることで、印刷環境によらず一定のトナー削減効果を得るとともに、上述した画質劣化を防止することができる。
【００１３】
上記の画像形成装置において、前記輪廓隣接画素処理部は、印刷枚数に基づき、前記第２露光量を変化させる構成としても良い。
【００１４】
即ち、仮に第２露光量を一定とした場合には、印刷枚数が増えるに従いトナー削減の効果及び画質が変化してしまう場合がある。そこで上記のように、印刷枚数に応じて第２露光量を変化させることで、印刷枚数によらず一定のトナー削減効果を得るとともに、上述した画質劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合機の全体的な構成を示す正面断面図。
【図２】露光量制御部の機能を示すブロック図。
【図３】処理の対象となる画像データの一例を示す図。
【図４】図３の画像データを通常モードで印刷した結果を示す図。
【図５】図３の画像データを、第１実施形態のトナーセーブモードで印刷した結果を示す図。
【図６】細長い黒領域に対して第１実施形態のトナーセーブ処理を行った結果を示す図。
【図７】細長い黒領域に対して第１実施形態のトナーセーブ処理を行った結果を示す図。
【図８】トナーセーブ処理のフローチャート。
【図９】内側画素判定パターンを示す図。
【図１０】輪廓隣接画素判定パターンを示す図。
【図１１】図３の各画素の判定結果を概念的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのコピーファクシミリ複合機１の本体内部の様子を示す正面断面図である。
【００１７】
複合機１は、画像読取部１０と、画像形成部１１と、給紙部１２と、を主に備えている。
【００１８】
画像読取部１０は、ＣＣＤ１３（電荷結合素子）を備えたスキャナユニット１４を備えている。このスキャナユニット１４は、プラテンガラス１５の下部を適宜移動することで、当該プラテンガラス１５上に載置された原稿の画像を読み取ることができるように構成されている。即ち、画像読取部１０は、公知のフラットベッドスキャナとして機能する。また、画像読取部１０は、原稿トレイ１６にセットされた原稿を自動的に搬送するためのＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）１７を備えている。前記スキャナユニット１４は、ＡＤＦ１７によって搬送される原稿表面の画像を読み取ることができる位置まで移動することができるように構成されている。即ち、画像読取部１０は、公知のオートドキュメントフィードスキャナとして機能することもできる。
【００１９】
給紙部１２は、給紙カセット１８と、給紙ローラ１９とを備えている。給紙カセット１８には、印刷用紙２０を積層させてセットすることが可能である。なお本明細書において、印刷用紙とは、通常の紙に限らずＯＨＰなどの樹脂シートを含む概念である。給紙ローラ１９は、給紙カセット１８内に積層された印刷用紙２０のうち、最上層の印刷用紙を分離して、用紙搬送経路２１に送り出す。用紙搬送経路２１に送り出された印刷用紙２０は、用紙搬送経路２１に配置された複数の搬送ローラによって、排出トレイ２２まで搬送される。
【００２０】
用紙搬送経路２１の途中には、画像形成部１１が配置されている。本実施形態の複合機１は電子写真方式の画像形成装置として構成されている。即ち、この画像形成部１１は、感光ドラム（感光体）２３と、当該感光ドラム２３上に静電潜像を光学的に形成する露光部２４と、感光ドラム２３上の静電潜像をトナー（現像剤）により現像する現像部２５と、を備えている。
【００２１】
感光ドラム２３は、表面に有機感光体による光導電膜が形成されるとともに、図示しない電動モータによって回転駆動されるように構成されている。感光ドラム２３の近傍には、帯電器２６が配置されている。帯電器２６はコロナ帯電方式に構成され、この帯電器２６によって感光ドラム２３の表面が均一に、例えば負に帯電されるようになっている。
【００２２】
露光部２４は、感光ドラム２３に静電潜像を光学的に形成するための光源（本実施形態ではＬＥＤ）を備えている。この露光部２４は、帯電器２６より下流側（感光ドラム２３の回転方向の下流側をいう。以下、現像部２５の説明において同じ。）に配置されており、ＬＥＤを用紙幅方向に多数並べて備えた構成となっている。そして、露光部２４の光源（ＬＥＤ）が、画像データに対応して選択的に発光することにより、感光ドラム２３の表面が選択的に露光され、露光部分の電荷が消失することで静電潜像が形成される。
【００２３】
現像部２５は、現像剤（本実施形態では非磁性一成分トナー）を収容するトナー容器２７と、現像ローラ２８と、を主に備えている。
【００２４】
トナー容器２７内には、トナーの撹拌のために回転駆動される撹拌パドル３０が配置されている。更に、トナー容器２７内には、供給ローラ３１と、この供給ローラ３１に接触して配置される現像ローラ２８と、この現像ローラ２８の外周面に接触するように配置される規制ブレード３２と、を備えている。前記現像ローラ２８は、露光部２４の下流側に配置されている。
【００２５】
この構成で、供給ローラ３１と現像ローラ２８とは、互いに周面を逆方向に擦るように回転駆動される。また、規制ブレード３２の先端は、回転駆動される現像ローラ２８の周面を擦ることになる。この結果、トナー容器２７内のトナーは負に摩擦帯電され、規制ブレード３２によって付着厚さが均一になるよう調整されるとともに、当該現像ローラ２８の回転によって感光ドラム２３側へ送られる。その後、感光ドラム２３と現像ローラ２８との近接部分において、感光ドラム２３に形成された静電潜像に相当する部分においてのみ、現像ローラ２８の表面のトナーが選択的に感光ドラム２３の表面へ移動する。この結果、感光ドラム２３の表面上にトナー像（現像剤像）が形成される（現像される）。
【００２６】
転写ローラ（転写部）２９は、現像ローラ２８の下流側に配置されるとともに、感光ドラム２３から用紙搬送経路２１を挟んで反対側に配置されている。また、この転写ローラ２９には電源からの所定の正の電圧が印加されている。従って、感光ドラム２３の表面に形成されたトナー像は、静電気力によって印刷用紙２０に転写される。トナー像が転写された印刷用紙２０は、感光ドラム２３の回転によって、用紙搬送経路２１の下流側の定着装置３３へ送られる。
【００２７】
定着装置（定着部）３３は、回転駆動されるヒートローラ３４と、このヒートローラ３４に対向して配置されるプレスローラ３５と、を備えている。このプレスローラ３５は付勢バネによってヒートローラ３４に対して押し付けられている。ヒートローラ３４は例えばハロゲンランプ等の発熱体を有しており、当該発熱体に通電することによって当該ヒートローラ３４の表面を均一に加熱することができる。
【００２８】
この構成で、印刷用紙２０がヒートローラ３４とプレスローラ３５の間を通過することにより、高温のヒートローラ３４の熱及びプレスローラ３５による圧力によって、トナー像のトナーが融解して印刷用紙２０に定着する。
【００２９】
次に、前記露光部２４を制御するための構成について詳しく説明する。
【００３０】
本実施形態の複合機１は、露光部２４を制御するための露光量制御部４０を備えている。露光量制御部４０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアを備えている。また、前記ＲＡＭには、露光部２４を制御するためのプログラム等のソフトウェアが記憶されている。そして、露光量制御部４０は、前記ハードウェアとソフトウェアが協働することにより、露光部２４を制御するように構成されている。
【００３１】
露光量制御部４０の構成を、図２のブロック図に示す。露光量制御部４０の動作を機能別にとらえると、当該露光量制御部４０は、画像データ受信部４１と、通信制御部４２と、ライントリガ生成部４３と、画像処理部４４と、トナーセーブ処理部４５と、露光量指示信号出力部４６と、から構成されているといえる。
【００３２】
画像データ受信部４１は、画像形成部１１で形成すべき画像のデータを受信する。この画像データは、例えばユーザがコピーを指示して画像読取部１０で原稿を読み取ったときに、当該画像読取部１０から送信されてくる。また例えば複合機１がファクシミリを受信したときには、当該ファクシミリのデータが画像データ受信部４１に入力される。なお、本明細書では、画像データ受信部４１が受信する画像データは、モノクロ２値画像であることを想定して説明する。即ち、画像データ受信部４１が受信した画像データを構成する各画素は、黒画素及び白画素の何れか一方である。
【００３３】
通信制御部４２は、複合機１の各構成を制御しているメイン制御基板（図略）との間で通信を行うためのインタフェースである。メイン制御基板は、通信制御部４２を介して、露光量制御部４０の動作を制御することができる。
【００３４】
ライントリガ生成部４３は、画像データ受信部４１が１ライン分の画像データを受信するたびに、所定のトリガ信号を、画像処理部４４、トナーセーブ処理部４５、露光量指示信号出力部４６に出力するものである。これにより、各部でタイミングを合わせて適切な処理を行うことができる。
【００３５】
画像処理部４４は、画像データ受信部４１が受信した画像データに対して、左右印刷位置の調整、マスク／罫線処理（トリミング処理）などの適宜の処理を行う。画像処理部４４で処理された画像データは、トナーセーブ処理部４５に出力される。
【００３６】
トナーセーブ処理部４５は、受信した画像データを解析し、当該画像データに含まれる各画素の露光量を指示する露光量指示信号を、露光量指示信号出力部４６に送信する。なお、本明細書において、露光量とは、露光部２４の光源（ＬＥＤ）のストローブ時間（発光時間）を指す。
【００３７】
露光量指示信号出力部４６は、トナーセーブ処理部４５から受信した露光量指示信号を、画像形成部１１の露光部２４に出力する。露光部２４は、受信した露光量指示信号に応じた露光量で、光源（ＬＥＤ）を発光させる。これにより、画像データに応じた静電潜像が、感光ドラム２３上に形成される。
【００３８】
ここで、露光量指示信号で指示された露光量が多いほど、露光部２４の光源（ＬＥＤ）が長く発光する。従って、露光量が多い画素ほど、濃く印刷される。即ち、露光量が多い画素ほど、消費されるトナーの量は多く、露光量が少ない画素ほど、消費されるトナーの量は少なくなる。なお、本実施形態の複合機１は、露光量を多段階で制御可能である。従って、各画素についての露光量指示信号は、多値をとることができる。
【００３９】
本実施形態の複合機１は、通常モードと、トナーセーブモードを切り換えることができるように構成されている。通常モードにおいて、トナーセーブ処理部４５はトナーセーブを行わない。即ち、通常モードにおいて、トナーセーブ処理部４５は、画像データの黒画素については露光量を最大とし、白画素については露光量をゼロとした露光量指示信号を出力する。これにより、画像データに応じた静電潜像を感光ドラム上に形成することができる。
【００４０】
一方、トナーセーブモードにおいて、トナーセーブ処理部４５は、黒画素のうち一部の画素について露光量を少なくした露光量指示信号を出力するように構成されている。これにより、黒画素の一部が薄く印刷される（あるいは印刷されない）ので、トナーの使用量を削減することができる。
【００４１】
次に、本実施形態におけるトナーセーブ処理の効果について、簡単に説明する。
【００４２】
例えば、露光量制御部４０が受信した画像データの中に、図３のような黒ベタ領域（黒画素が密集している領域）があった場合について考える。通常モードにおいては、トナーセーブ処理部４５によるトナーセーブは行われないので、印刷用紙上に現像される画像は、図４のようになる。即ち、図４に示すように、通常モードでは、元の画像データに含まれる黒画素の全てが最大の濃度で、印刷用紙２０上に印刷される。この場合、トナーの消費量は最大となる。
【００４３】
一方、トナーセーブモードにおいては、トナーセーブ処理部４５によるトナーセーブ処理が行われる結果、印刷用紙２０上には、図５のように元の画像データに含まれる黒画素の一部が白画素に置き換えられたような画像が形成される（即ち、一部の黒画素は印刷されない）。これにより、トナーの使用量を削減することができる。
【００４４】
本実施形態のトナーセーブ処理の特徴は、図５に示すように、黒領域の輪廓部分のすぐ内側の黒画素のみを、白画素に置き換えている点にある。より具体的に言うと、本実施形態では、黒領域の輪廓を構成する黒画素（輪廓画素）に対して隣接する領域（輪廓隣接領域）に含まれる黒画素のうち、少なくとも一部の黒画素（輪廓隣接画素）を、白画素に置き換えている。このトナーセーブ処理によれば、輪廓画素は白画素に置き換えられることがないので、黒領域の輪廓（エッジ）が崩れることはない。従って、文字及び線図などの視認性が低下することを防止できる。また、輪廓部分のすぐ内側の黒画素のみを白画素に置き換えているので、輪廓よりも内側の黒画素の大部分は、白画素に置き換えられることがない。従って、大きな黒ベタ領域を含む画像（写真又はイラストなど）の見た目の変化（画質の劣化）を最小限に抑えることができる。
【００４５】
また、例えば図６又は図７のように黒領域が細長い場合は、白画素に置き換えられる黒画素の割合が大きくなるため、トナー使用量を大きく削減することができる。図６又は図７のような細長い黒領域は、文字及び線図などに頻繁に現れる。従って、本実施形態のトナーセーブ制御によれば、特に文書又は線図などを印刷する際に、大きなトナー削減効果を得ることができる。
【００４６】
続いて、トナーセーブ処理部４５における具体的な処理内容について、主に図８を参照して説明する。
【００４７】
トナーセーブ処理部４５は、最新の５ライン分の画像データを保持するラインメモリ５０を備えている。またトナーセーブ処理部４５は、トナーセーブモードにおいて、輪廓画素の処理を行う輪廓画素処理部５１、輪廓隣接画素の処理を行う輪廓隣接画素処理部５２、内側画素の処理を行う内側画素処理部５３として機能するように構成されている。
【００４８】
ユーザによってコピー開始等の操作が行われた場合、又は複合機１がファクシミリを受信した場合などには、露光量制御部４０の画像データ受信部４１に、画像データが順次受信される（ステップＳ１０１）。この画像データは、画像処理部４４によって適宜処理された後、トナーセーブ処理部４５に入力される。トナーセーブ処理部４５は、入力された画像データを、ラインメモリ５０に順次記憶していく。そして、ラインメモリ５０に５ライン分の画像データが記憶されたところで（ステップＳ１０２）、トナーセーブ処理部４５は、画像データに含まれる各画素の露光量を決定する処理を開始する。
【００４９】
以下の説明では、露光量を決定する処理の対象となる画素のことを、注目画素と呼ぶ。まず、トナーセーブ処理部４５は、注目画素が白画素か否かを判定する（Ｓ１０３）。注目画素が白画素であった場合は、トナーセーブ処理部４５は、当該注目画素を白画素として処理する（ステップＳ１０４）。具体的には、トナーセーブ処理部４５は、当該注目画素の露光量をゼロとする。
【００５０】
一方、注目画素が黒画素の場合（Ｓ１０３の判定結果がＮｏの場合）、トナーセーブ処理部４５は、注目画素が、輪廓画素及び輪廓隣接画素よりも内側の画素（内側画素）であるか否かの判定を行う。この判定は以下のようにして行う。トナーセーブ処理部４５は、まず、ラインメモリ５０に保存されている５ライン分の画像データの中から、注目画素を中心とした５×５画素の範囲の画像データを抽出する（ステップＳ１０５）。例えば、図３に示す画素９０を注目画素としたときには、当該画素９０の周囲５×５画素の範囲に含まれるデータ９１を、ラインメモリ５０から読み出す。
【００５１】
続いてトナーセーブ処理部４５は、この５×５画素のデータが、予め設定されている内側画素判定パターン８１にマッチするか否かの判定を行う（ステップＳ１０６）。この内側画素判定パターン８１は、例えば図９（ａ）に示すように、中央の黒画素の周囲が、１ドット又は２ドット幅以上の他の黒画素に囲まれているパターンとなっている。なお、図９（ａ）において網かけで表示されている画素は、黒画素か白画素かを問わずマッチすることを示している。
【００５２】
ラインメモリ５０から読み出した５×５画素のデータが、図９（ａ）の内側画素判定パターン８１にマッチした場合、注目画素（５×５の範囲の中央の画素）は、少なくとも１ドット又は２ドット幅で黒画素に囲まれているといえる。従ってこの場合、注目画素は、黒領域の内側画素であると判定できる。
【００５３】
注目画素が内側画素であると判定された場合、内側画素処理部５３は、注目画素を内側画素として処理する（ステップＳ１０７）。具体的には、内側画素処理部５３は、内側画素と判定された画素の露光量を、第３露光量とする。なお、本実施形態においては、第３露光量は、露光量の最大値とする。即ち、内側画素として判定された画素は、画像形成の際に最大の濃度（濃度１００％）で印刷される。
【００５４】
一方例えば、注目画素９０の周囲５×５画素のデータ９１が図９（ｂ）に示すようなものだった場合、当該データ９１は内側画素判定パターン８１とマッチしない。なぜなら、図９（ａ）の内側画素判定パターン８１では画素９２と画素９３は黒画素であるところ、図９（ｂ）のデータ９１では画素９２と画素９３が黒画素ではないためである。このように、注目画素の周囲５×５画素の範囲のデータが内側画素判定パターン８１にマッチしない場合、トナーセーブ処理部４５は、前記５×５画素の範囲のデータが、予め設定されている輪廓隣接画素判定パターン８２にマッチするか否かの判定を行う（ステップＳ１０８）。
【００５５】
この輪廓隣接画素判定パターン８２は、例えば図１０（ａ）に示すように、中央の画素が最低１ドット幅の黒画素に囲まれているパターンとなっている。なお、この輪廓隣接画素判定パターン８２は、内側画素判定パターン８１よりも、マッチする条件が緩くなっている。具体的には、輪廓隣接画素判定パターン８２の方が、内側画素判定パターン８１よりも、注目画素（５×５画素の中央の画素）の周囲に存在しなければならない黒画素の数が少なくなっている。従って、内側画素判定パターン８１にマッチしなかった場合であっても、輪廓隣接画素判定パターン８２にはマッチする場合がある。
【００５６】
ラインメモリ５０から読み出した５×５画素の範囲のデータが、図１０（ａ）の輪廓隣接画素判定パターン８２にマッチしなかった場合、注目画素（５×５画素の範囲の中央の画素）の周囲は黒画素に囲まれていないといえる。即ち、この場合、当該注目画素は、１ドット幅で黒領域の輪廓を構成している黒画素（輪廓画素）であると判定できる。
【００５７】
注目画素が輪廓画素であると判定された場合（ステップＳ１０８の判定結果がＮｏの場合）、輪廓画素処理部５１は、注目画素を輪廓画素として処理する（ステップＳ１０９）。具体的には、輪廓画素処理部５１は、輪廓画素と判定された画素の露光量を、第１露光量とする。なお、本実施形態においては、第１露光量は、露光量の最大値とする。即ち、輪廓画素として判定された黒画素は、画像形成の際に、最大の濃度（濃度１００％）で印刷される。
【００５８】
一方例えば，注目画素９０の周囲５×５画素のデータ９１が図１０（ｂ）に示すようなものだった場合、当該データ９１は輪廓隣接画素判定パターン８２とマッチする。なぜなら、図１０（ｂ）に示す画像データ９１では、注目画素９０の周囲が黒画素に囲まれているからである。このように、注目画素の周囲５×５画素の範囲のデータと、輪廓隣接画素判定パターン８２と、がマッチした場合（ステップＳ１０８の判定結果がＹｅｓの場合）、当該注目画素は、内側画素でも輪廓画素でもない黒画素である。従って、当該注目画素は、黒領域の輪廓部分と、内側部分と、の間の領域に位置していると言える。この領域は、輪廓画素の内側に隣接する領域であることから、輪廓隣接領域と称する。ステップＳ１０８の判定結果がＹｅｓだった場合、トナーセーブ処理部４５は、注目画素を、輪廓隣接領域に属する黒画素（輪廓隣接画素）であると判定する。
【００５９】
注目画素が輪廓隣接画素であると判定された場合、輪廓隣接画素処理部５２は、注目画素を輪廓隣接画素として処理する（ステップＳ１１０）。具体的には、輪廓隣接画素処理部５２は、輪廓隣接画素として判定された画素の露光量を、第２露光量とする。この第２露光量は、トナーの使用量を削減するために、第１露光量及び第３露光量よりも少ない値とされる。なお本実施形態において、第２露光量はゼロとする。従って、輪廓隣接画素として判定された黒画素は、画像形成の際に、白画素に置き換えられる（即ち、輪廓隣接画素は印刷されない）。
【００６０】
続いてトナーセーブ処理部４５は、注目画素が１ライン分の画素データの最終画素であるか否かの判定を行う（スップＳ１１１）。注目画素が最終画素でなかった場合、トナーセーブ処理部４５は、当該注目画素の隣の画素を次の注目画素として、上記トナーセーブ処理を継続する（ステップＳ１１２）。一方、注目画素が最終画素だった場合、トナーセーブ処理部４５は、注目画素が属しているラインが画像データの最終ラインであるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。最終ラインでなかった場合、トナーセーブ処理部４５は、画像データの次のラインについて処理を行う（ステップＳ１１４）。一方、最終ラインだった場合、トナーセーブ処理部４５は、処理を終了する。
【００６１】
以上のトナーセーブ処理によって、図３に示した画像データの各画素が、輪廓画素、輪廓隣接画素、内側画素の何れと判定されるかを、図１１に概念的に示す。図１１に示すように、黒領域の輪廓１ドット幅を構成する黒画素は、輪廓画素として判定される。また、この輪廓画素の内側に隣接する黒画素の一部が、輪廓隣接画素として判定される。なお、本実施形態の判定方法によれば、輪廓隣接画素として判定される領域（輪廓隣接領域）は、輪廓画素の内側１ドット幅以内である。従って、輪廓画素から１ドット以上離れた画素が輪廓隣接画素として判定されることはない。そして、輪廓画素及び輪廓隣接画素の内側の画素は、全て内側画素として判定される。
【００６２】
前述のように、輪廓画素及び内側画素の露光量は最大値とされ、輪廓隣接画素の露光量はゼロとされる。以上のようにして露光量が決定されると、各画素の露光量を指定する露光量指示信号が、露光量指示信号出力部４６から画像形成部１１の露光部２４に出力され、画像が形成される。この結果、図５に示したように、輪廓隣接画素のみを白画素に置き換えた画像が、印刷用紙に形成される。これにより、前述のように、文字の可読性及び画像の画質が劣化することを最小限に抑えつつ、トナー使用量を抑制することができる。
【００６３】
以上で説明したように、本実施形態の複合機１は、露光量制御部４０と、感光ドラム２３と、露光部２４と、現像部２５と、転写ローラ２９と、定着装置３３と、を備える。露光量制御部４０は、輪廓画素処理部５１と、輪廓隣接画素処理部５２と、内側画素処理部５３と、を備える。輪廓画素処理部５１は、画像データに含まれる画素のうち、黒領域の輪廓部分を構成する黒画素である輪廓画素の露光量を第１露光量とする。輪廓隣接画素処理部５２は、前記画像データに含まれる画素のうち、輪廓部分の内側において、輪廓画素に対して所定の画素幅以内で隣接する黒画素の少なくとも一部を輪廓隣接画素として、当該輪廓隣接画素の露光量を、第１露光量よりも少ない第２露光量とする。内側画素処理部５３は、前記画像データに含まれる画素のうち、輪廓画素及び輪廓隣接画素よりも内側に位置する黒画素である内側画素の露光量を、第２露光量よりも多い第３露光量とする。露光部２４は、露光量制御部４０が決定した各画素の露光量に基づいて、感光ドラム２３上に静電潜像を光学的に形成する。現像部２５は、感光ドラム２３上の静電潜像を現像剤により現像する。転写ローラ２９は、感光ドラム２３上の現像剤を印刷用紙２０に転写する。定着装置３３、印刷用紙２０上に転写された現像剤を当該印刷用紙２０に定着させる。
【００６４】
このように、輪廓隣接画素の露光量を、輪廓画素及び内側画素よりも少なくすることにより、当該輪廓隣接画素の部分の画像濃度を低下させて、トナー使用量を削減することができる。しかも、輪廓画素の部分の画像濃度は低下しないので、文字及び線画などのエッジが崩れてしまうことがなく、文字及び線画の視認性が低下することを防止できる。また、内側画素の部分の画像濃度も低下しないので、黒ベタを多く含む画像で、黒ベタ部分の濃度が低下することによる画質劣化を防ぐことができる。
【００６５】
次に、上記第１実施形態の変形例を説明する。
【００６６】
上記実施形態では、通常モードとトナーセーブモードを切り換え可能とした。この場合、ユーザがトナー使用量の削減よりも画質を優先する場合には、トナーセーブ制御を無効化した通常モードで印刷を行うことができる。しかし、通常モードとトナーセーブモードを切り換え可能とする構成は必須ではなく、トナーセーブモードのみで動作する構成であっても良い。本願発明のトナーセーブ制御によれば、画質の劣化を最小限に抑えつつトナー使用量を削減できるため、わざわざトナーセーブ制御を無効化して画質を優先させる必要性が低いためである。
【００６７】
もっともこれとは逆に、通常モードとトナーセーブモードの切り換えを積極的に行う構成であっても良い。例えば前述のように、文字を多く含む文書を印刷する際には、本発明のトナーセーブ制御によって大きなトナー削減効果を得ることができる。従って、印刷する画像データが文書であることが予め分かっている場合には、通常モードからトナーセーブモードへと自動的に移行するように構成すれば好適である。例えば、ユーザが印刷指示を出す際に、印刷する画像データの種類を「文書」「写真・イラスト」などの中から適宜の手段により選択できるように構成しておく。そして、ユーザが「文書」を選択して印刷を指示した場合に、トナーセーブモードへと移行するように構成すれば良い。一方、ユーザが「写真・イラスト」を選択した場合には、画質劣化を抑える観点から、トナーセーブ制御を行わない通常モードへと移行すれば好適である。上記のように、印刷する画像データの種類が予めわかっている場合は、当該画像データの種類に応じて通常モードとトナーセーブモードとを切り換えることにより、最適な画像形成が可能となる。ただし、本発明のトナーセーブ制御は、文書であっても、写真又はイラストであっても、画質劣化を最小限に抑えつつトナー使用量を削減することができることが大きな特徴である。従って、画像データの種類が予めわからない場合（例えば、ユーザが画像データの種類を指定しなかった場合など）には、無条件で本発明のトナーセーブ制御を行うように構成しても問題はない。
【００６８】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の要素名に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６９】
本実施形態と第１実施形態との違いは、輪廓隣接画素処理部５２が、第２露光量を、ゼロよりも大きく、第１露光量及び第３露光量よりも小さい値（例えば、露光量の最大値の３０%）とすることにある。即ち、本実施形態では、輪廓隣接画素として判定された黒画素は、輪廓画素及び内側画素よりも薄い濃度で印刷される。このように、輪廓隣接画素を、薄い濃度で印刷するように構成しても良い。この場合であっても、輪廓隣接画素は通常モードよりも薄く印刷されるので、トナー使用量を低減する効果を得ることができる。また、輪廓隣接画素を全く印刷しない構成（第１実施形態）と比べて、画質劣化を防止することができる。
【００７０】
次に、上記第２実施形態の変形例を説明する。この変形例に係る複合機１は、印刷環境を検出する環境検出部（具体的には、温度センサ及び湿度センサ）を備えている。また、この複合機１は、当該複合機１による印刷枚数をカウントする印刷枚数測定部を備えている。
【００７１】
即ち、電子写真式の画像形成装置においては、温度又は湿度が変化した場合、印刷用紙に対するトナーの荷電量や感光ドラム２３の感度等が変化する結果、現像するトナー量が変化してしまう。従って、仮に露光量を常に一定とした場合であっても、環境要因によってトナーの消費量及び画質が変化してしまう。そこで、本実施形態において、輪廓隣接画素処理部５２は、環境検出部が検出した印刷環境（温度及び湿度）に応じて、第２露光量を変化させるように構成されている。具体的には、輪廓隣接画素処理部５２は、低温低湿環境では第２露光量を多くし（例えば、通常は最大値の３０%であるところを５０%とする）、高温高湿環境では第２露光量を少なくする（例えば、通常は最大値の３０%であるところを１５%とする）。これによれば、輪廓隣接画素を印刷する際に消費されるトナーの量を、印刷環境によらず一定とすることができる。
【００７２】
また、電子写真式の画像形成装置において、感光ドラム等は一種の消耗品であり、使用を継続するに従って画像形成能力が低下していく。従って、仮に露光量を常に一定とした場合であっても、画像形成部１１の継続使用にともなって、トナーの消費量及び画質が変化してしまう。そこで、本実施形態において、輪廓隣接画素処理部５２は、印刷枚数測定部がカウントした印刷枚数に応じて、第２露光量を変化させるように構成されている。具体的には、輪廓隣接画素処理部５２は、印刷枚数が多くなるに従って、第２露光量を少なくしていく。これによれば、輪廓隣接画素を印刷する際に消費されるトナーの量を、印刷枚数によらず一定とすることができる。従って、印刷枚数によらず、トナー削減の効果及び画質を一定にすることができる。
【００７３】
なお、本実施形態において、第１露光量及び第３露光量は、印刷環境及び印刷枚数によらず「露光量の最大値」としている（即ち、輪廓画素と内側画素は、印刷環境及び印刷枚数によらず、常に最大の濃度で印刷される）。
【００７４】
以上で説明したように、この変形例の複合機１は、印刷環境を検出する環境検出部を備える。そして、輪廓隣接画素処理部５２は、前記環境検出部が検出した印刷環境に基づき、前記第２露光量を変化させる。
【００７５】
即ち、仮に第２露光量を一定とした場合には、印刷環境の変動によりトナー削減の効果及び画質が変化してしまう場合がある。そこで上記のように、印刷環境に応じて第２露光量を変化させることで、印刷環境によらず安定したトナー削減効果及び画質を得ることができる。
【００７６】
またこの変形例の複合機１において、輪廓隣接画素処理部５２は、印刷枚数に基づき、前記第２露光量を変化させている。
【００７７】
即ち、仮に第２露光量を一定とした場合には、印刷枚数が増えるに従いトナー削減の効果及び画質が変化してしまう場合がある。そこで上記のように、印刷枚数に応じて第２露光量を変化させることで、印刷枚数によらず安定したトナー削減効果及び画質を得ることができる。
【００７８】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００７９】
露光量制御部４０はソフトウェア及びハードウェアからなるとして説明したが、露光量制御部４０の機能の全部又は一部を、専用のハードウェアによって実現しても良いことは勿論である。
【００８０】
輪廓画素、輪廓隣接画素、及び内側画素を判定する方法は、上記実施形態で説明した方法に限らず、適宜の方法を用いることができる。上記実施形態と異なる判定方法を採用した場合は、例えば図１１に示す判定結果とは異なる判定結果になると考えられるが、その場合であっても画像劣化を抑えつつトナー使用量を削減するという本発明の効果には影響がない。即ち、本願発明は、画像データに含まれる黒画素を、輪廓画素、輪廓隣接画素、内側画素の３種類に分類し、輪廓隣接画素の濃度を、輪廓画素及び内側画素の濃度よりも薄くしたことに最大の特徴がある。従って、黒画素を上記３種類に分類できれば良く、その判定方法は特に限定されない。ただし、上記実施形態で説明した黒画素のパターンのマッチングによる判定方法は、簡単な処理で高速に判定を行うことができるので、特に好適である。
【００８１】
図９及び図１０には、内側画素判定パターン及び輪廓隣接画素判定パターンを示しているが、これは１例であり、図面に示した以外の判定パターンを用いることもできる。
【００８２】
また、上記実施形態では、注目画素の周囲５×５画素の画像データを取り出してパターンマッチングを行う構成としているが、これに限らず、例えば５×５画素よりも大きい領域を取り出してパターンマッチングを行っても良い。
【００８３】
また上記実施形態では、黒領域の輪廓部分は１ドット幅としたが、輪廓部分を２ドット幅以上としてもよい（即ち、輪廓部分が太くても良い）。同様に、輪廓隣接領域は、輪廓部分の内側に隣接する２ドット以上の幅の領域としても良い。
【００８４】
なお、図１１に示した判定結果の例では、輪廓画素の内側に隣接する黒画素の一部のみが輪廓隣接画素として判定されているが、輪廓画素に隣接する領域に含まれる画素の全てが輪廓隣接画素として判定されても良い。この場合であっても、画像劣化を抑えつつトナー使用量を削減するという本発明の効果を得ることができる。
【００８５】
上記実施形態では、輪廓画素及び内側画素の露光量を最大値としている（輪廓画素及び内側画素を最大の濃度で印刷する）が、特にこれに限らず、輪廓画素及び内側画素の露光量は最大値未満であっても良い。この場合であっても、第１露光量及び第３露光量に比べて、第２露光量が少なくなるように設定されていれば、輪廓隣接画素の濃度を低下させてトナーの使用量を削減するという本発明の効果を得ることができる。なおこの場合は、第１露光量及び第３露光量を、それぞれ環境条件又は印刷枚数に応じて変化させても良い。
【００８６】
また、第１露光量と第３露光量は同じ値である必要はない。即ち、輪廓画素と内側画素の濃度が異なっていても良い。
【００８７】
本発明の構成は、コピーファクシミリ複合機に限らず、例えばコピー機、ファクシミリ機、印刷機など、電子写真方式による画像形成装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１  複合機（画像形成装置）
２３  感光ドラム（感光体）
２３  露光部
２５  現像部
４０  露光量制御部
５１  輪廓画素処理部
５２  輪廓隣接画素処理部
５３  内側画素処理部
【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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【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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