(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段に画像を形成させる制御手段を有し、前記画像形成手段は、パラメータに応じて画像に対して空間フィルタ処理を施す空間フィルタ処理手段を有しており、前記制御手段は、前記画像形成手段で画像を形成する用紙の地合いのばらつきが大きい場合に、前記空間フィルタ処理手段が平滑フィルタとして機能するように前記パラメータを設定し、前記画像形成手段で画像を形成する用紙の地合いのばらつきが小さい場合に、前記空間フィルタ処理手段が強調フィルタとして機能するように前記パラメータを設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段に画像を形成させる制御手段を有し、前記画像形成手段は、パラメータに応じたスクリーン線数によりスクリーン処理を行うスクリーン手段を有しており、前記制御手段は、前記用紙の地合いのばらつきが大きい場合に、前記スクリーン線数を下げるパラメータを設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段に画像を形成させる制御手段を有し、前記画像形成手段は、パラメータに応じた成長パターンによりスクリーン処理を行うスクリーン手段を有しており、前記制御手段は、前記用紙の地合いのばらつきが大きい場合に、ライン型の前記成長パターンを指示するパラメータを設定し、そのほかの場合にドット集中型またはドット分散型の前記成長パターンを指示するパラメータを設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
利用者により用紙の地合いに関する設定が可能な操作手段を有し、前記制御手段は、前記操作手段において行われた用紙の地合いに関する設定に従って前記画像形成手段にパラメータを設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
外部との情報の授受を行う外部インタフェース手段を有し、前記制御手段は、前記外部インタフェース手段を介して受け取った用紙の地合いに関する設定に従って前記画像形成手段にパラメータを設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
用紙の地合いに関する情報を検出するセンサ手段を有し、前記制御手段は、前記センサ手段により検出された用紙の地合いに関する情報に従って前記画像形成手段にパラメータを設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー複写機やプリンタ等においては、専用紙において最良の画質が得られるように、各部の最適化が行われている。そのため、専用紙を用いる場合には満足のいく画質を得ることができる。しかし、普通紙や再生紙など、専用紙以外の用紙を用いた場合には、満足のいく画質が得られない場合が多い。特に海外の普通紙のようなあらい用紙に画像を形成する際には、画質にむらが生じるという問題がある。この画質のむらは、専用紙では最も少なく、日本の普通紙、日本の再生紙、海外の普通紙の順に多くなって行く。
【０００３】
例えば画像形成方法として電子写真方式を用いる場合、トナーを用紙に定着する際、用紙の疎密によりランダムなむら（光沢むら、グロスむら、定着むら等）が発生する。このようなむらは、べた塗りされたようなパイルハイトが高い領域よりも中間調領域でより顕著となっている。
【０００４】
このようなむらを改善する方法として、例えば特開平５−１０４７５４号公報に記載されているように、電界によりインクを飛翔させるインクジェット記録方式において、平滑度の低い用紙に画像を形成する際には、印加電圧を変えることによりインクドットを制御し、画質の向上を図ることが考えられている。しかし実際にはにじみの問題等によりうまくいっていない。
【０００５】
電子写真方式では、例えば特開平１０−５５０８５号公報などに記載されているように、透明トナーを使用することによって平滑化し、高画質を得ようとしたものがある。しかし、一般のオフィスプリンタでは、透明トナーを使用するために装置コスト及びランニングコストが上昇してしまい、受け入れられるものでもない。
【０００６】
また、例えば特開平９−６９９６０号公報などにおいては、普通紙、上質紙などの用紙の種類に応じて色変換処理を行い、色再現性を向上させている。この文献では、用紙の種類の識別を、用紙に付された識別マークにより行ったり、あるいは、用紙表面の反射率、あるいは表面粗さによって識別している。用紙表面の反射率は用紙の白色度を示すものである。同様に、例えば特開平４−３９２２３号公報等においても、用紙に光をあててセンサーで反射率を測定してその大小（白色度）の違いにより用紙判別を行っている。
【０００７】
このように、従来は用紙の特性として白色度や平滑度（表面粗さ）に着目し、用紙の種類を識別して対応する画像形成を行っている。しかし、これらの尺度に従って画像形成時のパラメータを変更しても、同じ用紙の種類でも用紙によって上述のようなむらが発生していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、コストを上昇させず、むらのない良好な画質で画像を形成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ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置において、画像を形成する用紙の地合いに応じて、画像形成手段にパラメータを設定して該用紙に画像を形成するものであって、地合いのばらつきが大きい場合に、前記空間フィルタ処理手段が平滑フィルタとして機能させ、地合いのばらつきが小さい場合に、前記空間フィルタ処理手段が強調フィルタとして機能させることを特徴とするものである。また、地合いのばらつきが大きい場合に、前記スクリーン線数を下げるパラメータを設定してスクリーン処理を行うことを特徴とするものである。さらに、地合いのばらつきが大きい場合にライン型の前記成長パターンを指示するパラメータを設定し、そのほかの場合にドット集中型またはドット分散型の前記成長パターンを指示するパラメータを設定してスクリーン処理を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
上述のように、従来より画質に関係する用紙の代表的な特性値として、白色度や平滑度が用いられてきた。これらと画質の関係について、実験により主観評価を実施し、官能スコア値として数値化して相関係数を求めたところ、白色度と画質の相関係数は０．５３であり、平滑度と画質の相関係数は０．５９であった。これに対し、同様にして用紙の地合いを示す地合い指数と画質との相関係数を実験により求めたところ、地合いと画質の相関係数は０．８０であった。このように、最も地合いが画質と相関が強いと言える。そこで、本発明では、用紙の特徴量として、最も画質との相関が強い地合いに着目し、地合いのばらつきによって上述のような各種のパラメータを設定する。これによって、形成された画像のむらを低減させ、画質を向上させることができる。
【００１１】
また、用紙の地合いは、例えば利用者が操作手段から設定を行ったり、あるいは外部インタフェース手段を介してリモートで設定するように構成することができる。あるいは、センサ手段によって自動的に検出するように構成することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１１はデコンポーザ、１２はプリンタエンジン制御部、１３はプリンタエンジン、１４は制御部、１５は操作部、１６はインタフェース部、２１はＰＤＬ解釈部、２２は描画部、２３は色変換部、２４はＴＲＣ・γ補正部、２５はレンダリング部、２６はスクリーン処理部、２７はパルス発生部である。この例では、外部のコンピュータなどから送られてくる、ＰＤＬ（ページ記述言語）で記述された描画データに従って画像を描画し、描画した画像を用紙上に形成する構成を示している。
【００１３】
デコンポーザ１１は、コンピュータから直接あるいはネットワーク等を介して送られてくるＰＤＬで記述された描画データに従って描画を行う。デコンポーザ１１は、ＰＤＬ解釈部２１，描画部２２，レンダリング部２５などを有している。ＰＤＬ解釈部２１は、ＰＤＬで記述された描画データを解釈し、各種のコマンドに従った動作の制御を行う。
【００１４】
描画部２２は、ＰＤＬ解釈部２１による描画データの解釈に従って、描画のための中間コードを生成する。描画部２２は、色変換部２３，ＴＲＣ・γ補正部２４等を含んでいる。色変換部２３は、ＰＤＬで記述された描画データが指定した描画色（例えばＲＧＢ色空間における色）を、プリンタエンジン１３において用いる色（例えばＹＭＣＫ色空間における色）に変換する。この色変換部２３は、例えば３次元のルックアップテーブル（以下ＤＬＵＴと呼ぶ）や、変換行列を用いた行列演算などにより構成することができる。また、ＴＲＣ・γ補正部２４は、ＴＲＣ（Ｔｏｎｅ  Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃｕｒｖｅ）及びγ値に従ってプリンタエンジン１３に出力するための階調補正処理を行う。このＴＲＣ・γ補正部２４は、例えば１次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ）などで構成することができる。
【００１５】
レンダリング部２５は、描画部２２で生成された中間コードをもとに、プリンタエンジン１３に適合した１ページ分の画像データにレンダリング処理する。なお、画像データはプリンタエンジン１３における描画解像度に合わせて生成される。イメージデータが外部より送られてきている場合には、解像度変換なども、このレンダリング部２５あるいは描画部２２において行う。
【００１６】
プリンタエンジン制御部１２は、プリンタエンジン１３において画像を形成できるように、デコンポーザから出力される画像データを電気信号に変換して出力する。プリンタエンジン制御部１２は、スクリーン処理部２６，パルス発生部２７などを有している。スクリーン処理部２６は、デコンポーザ１１から出力される画像データに対し、指定されたスクリーン線数、成長パターンに従ってスクリーン処理を施す。なお、このスクリーン処理部２６におけるスクリーン処理は、負荷分散により描画部２２で行ってもよい。
【００１７】
パルス発生部２７は、スクリーン処理部２６でスクリーン処理された画像データを、プリンタエンジン１３を駆動するためのパルス信号に変換して出力する。なお、プリンタエンジン制御部１２は、プリンタエンジン１３に応じた構成となる。
【００１８】
プリンタエンジン１３は、プリンタエンジン制御部１２から出力される、例えばパルス信号などの駆動信号に従って、用紙上に画像を形成する。以下の説明では、画像形成方式として電子写真方式を用いるものとして説明するが、これに限られるものではない。例えば、インクジェット方式、熱転写方式、感熱記録方式、ドットインパクト方式など、任意の画像形成方式を用いることができる。
【００１９】
制御部１４は、装置全体を制御して、ＰＤＬで記述された描画データに従った画像を用紙上に形成させる。特に、プリンタエンジン１３で画像を形成する用紙の地合い指数に従って、描画部２２やスクリーン処理部２６，プリンタエンジン１３などにおける各種のパラメータを制御し、用紙の地合いに応じて最適な画像が形成されるように制御する。なお、用紙の地合いについては、操作部１５からユーザが指定したり、あるいは、地合いを検知する図示しないセンサを設けたり、あるいは、インタフェース部１６を介してコンピュータなどから遠隔で設定可能なように構成することができる。パラメータの設定の詳細については後述する。
【００２０】
操作部１５は、装置に対する各種の設定や、装置の状態の表示などを行うことができる。特にこの例では、画像の形成に用いる用紙の地合いを設定することができる。もちろん、上質紙、普通紙、再生紙などといった用紙の種別も設定することができるが、例えば同じ普通紙であっても、地合いの悪い用紙と地合いのよい用紙といった設定ができるとよい。もちろん、地合い指数を直接指定したり、あるいは、ある程度のカテゴリー分けした中から設定可能に構成することができる。
【００２１】
インタフェース部１６は、外部のコンピュータからの情報を受け取る。ここでは外部のコンピュータから送られてくるＰＤＬで記述された描画データを受け取り、デコンポーザ１１に渡す。また、プリンタエンジン１３において画像の形成に用いる用紙の地合いを指示することもでき、その場合には指示された用紙の地合いに関する情報は制御部１４に伝えられる。
【００２２】
次に、用紙の地合いに応じて制御部１４がパラメータを制御する各部について、さらに詳細に説明してゆく。まず用紙の地合いと基本的な制御方針について説明しておく。用紙の地合いの良否は、上述のようにむら等の発生に影響する。そのため、用紙の地合いが悪い場合には、多少、画質が落ちる制御を行っても、むらなどによって低下する画質をカバーできればよいものとし、画像全体としての画質が向上するようにむらを減らすためのパラメータ制御を行う。例えば色材としてトナーを用いた電子写真方式のプリンタエンジンを用いている場合には、地合いの悪い用紙に対しては、多少、トナー量を多めにし、用紙がトナーで隠れるように制御することによって、用紙の地合いが画質に現れないようにすることができる。この場合、トナー量が多くなることによる画質低下も発生するが、それを上回るむらの防止による画質向上が得られればよい。トナー以外の他の色材を用いる場合にも、同様の考え方で対処することができる。
【００２３】
描画部２２における用紙の地合いに応じたパラメータ制御について説明してゆく。描画部２２では、特に色変換部２３及びＴＲＣ・γ補正部２４におけるパラメータを制御することができる。
【００２４】
色変換部２３では、上述のように、ＰＤＬで記述された描画データが指定した描画色（例えばＲＧＢ色空間における色）を、プリンタエンジン１３において用いる色（例えばＹＭＣＫ色空間における色）に変換する。例えばＲＧＢ色空間からＹＭＣＫ色空間への変換は、次のようにして決定することができる。なお、ＲＧＢ色空間からｓＲＧＢ（標準ＲＧＢ）色空間へのγ変換は所望のディスプレイにより任意とし、ｓＲＧＢ（Ｄ６５）色空間からＬ* ａ* ｂ* （Ｄ５０）色空間への変換を示す。この色変換は、ｓＲＧＢ（Ｄ６５）色空間における色の定義式およびＤ６５からＤ５０への光源変換（ＣＩＥＣＡＭ９７ｓ，Ｖｏｎｋｒｉｅｓ，Ｂｒａｄｆｏｒｄ，Ｒｌａｂ，ＩＣＣの方式、等々さまざまあるが、ここでは特に方法は問わない）によって変換される。すなわち、
Ｘ＝０．４１２４×ｓＲ＋０．３５７６×ｓＧ＋０．１８０５×ｓＢ
Ｙ＝０．２１２６×ｓＲ＋０．７１５２×ｓＧ＋０．０７２２×ｓＢ
Ｚ＝０．０１９０×ｓＲ＋０．１１９２×ｓＧ＋０．９５０５×ｓＢ
Ｌ* ＝１１６×（Ｙ／Ｙｗ）1/3 −１６    （Ｙ／Ｙｗ≧０．００８８５６）
Ｌ* ＝９０３．２９×Ｙ／Ｙｗ            （Ｙ／Ｙｗ＜０．００８８５６）
ｙｙ＝（Ｙ／Ｙｗ）1/3                   （Ｙ／Ｙｗ≧０．００８８５６）
ｙｙ＝７．７８７×Ｙ／Ｙｗ＋１６／１１６（Ｙ／Ｙｗ＜０．００８８５６）
ｘｘ＝（Ｘ／Ｘｗ）1/3                   （Ｘ／Ｘｗ≧０．００８８５６）
ｘｘ＝７．７８７×Ｘ／Ｘｗ＋１６／１１６（Ｘ／Ｘｗ＜０．００８８５６）
ｚｚ＝（Ｚ／Ｚｗ）1/3                   （Ｚ／Ｚｗ≧０．００８８５６）
ｚｚ＝７．７８７×Ｚ／Ｚｗ＋１６／１１６（Ｚ／Ｚｗ＜０．００８８５６）
ａ* ＝５００×（ｘｘ−ｙｙ）
ｂ* ＝２００×（ｙｙ−ｚｚ）
により変換することができる。ここでＸｗ，Ｙｗ，Ｚｗはホワイトポイントの値である。
【００２５】
Ｌ* ａ* ｂ* 色空間からＹＭＣＫ色空間への変換は、まず、プリンタエンジンの階調を所望の目的に応じて補正する。階調補正はＴＲＣ・γ補正部２４で行い、その補正方法は、グレーバランスがニュートラルになるようにしてもよいし、色差が一定になるようにしてもよく、方法は問わない。次に、そのＴＲＣ・γ補正部２４を通して色パッチを出力することにより、Ｌ* ａ* ｂ* 色空間における値とＹＭＣＫ色空間における値を関係づけたプリンタの色モデルを作成する。色モデルの作成アルゴリズムはニューラルネットワーク、重回帰法、ノイゲバウアーの理論式等々あるが、ここでは問わない。
【００２６】
色変換部２３は、このようにして作成した色モデルに従って、ＲＧＢ色空間からＹＭＣＫ色空間への変換を行うことになる。図２は、ＤＬＵＴの概念図である。例えば色変換部２３としてＤＬＵＴを用いる場合、図２に示すように、離散的な３次元のアドレスデータ（この場合ＲＧＢ色空間のＲ、Ｇ、Ｂのデータ）のおのおのに、ＹＭＣＫ色空間のデータを格納したテーブルを作成する。例えば図２に示す格子点におけるＲ、Ｇ、Ｂのデータに対応するＹＭＣＫ色空間のデータを、それぞれの格子点において作成しておく。そして、実際のＲＧＢ色空間のデータに従って、近隣の格子点におけるＹＭＣＫ色空間のデータから補間を行って、対応するＹＭＣＫ色空間のデータを求めることになる。このときの補間方法は任意である。
【００２７】
このようなＤＬＵＴにおけるＲＧＢ色空間のデータであるアドレスデータに対応するＹＭＣＫ色空間の値を、上述の色モデルによって求めることになる。このとき、ｓＲＧＢ色空間が定義するＬ* ａ* ｂ* 色空間における色範囲と、このＬ* ａ* ｂ* 色空間においてプリンタが再現できる色範囲とでは、異なる部分が生じる。図３は、色再現範囲の一例の説明図である。図中、破線は例えばＣＲＴなどに表示される色範囲を、実線はプリンタで再現できる色範囲を、それぞれ模式的に示している。なお、色空間は実際には３次元であるが、ここではＬ* 軸を含む一断面のみを示している。例えば明度（Ｌ* ）の高い色については、ＣＲＴで表示できても、プリンタでは再現できない色が存在する。例えば色ａは、プリンタでは再現できない。そのため、プリンタにおいて再現できる色に変換する必要がある。このような色再現域間の変換をガミュート圧縮と呼んでいる。メリハリのきいた画質にするには彩度を保存し（図中の彩度重視）、忠実に再現するには色差最小で変換する。
【００２８】
さらに、Ｌ* ａ* ｂ* 色空間からＹＭＣＫ色空間への変換は１対１対応ではないため、例えばＹＭＣの値からＫの値を求めたり、あるいは、Ｋをパラメータとして上述の色モデルを生成するなどして最適なＫの値を求めている。この処理を墨入れ（ＵＣＲ）処理と呼んでいる。この墨入れ処理のアルゴリズムはコスト、画質から目的とするシステムに最適なものを用いれば良い。図４は、墨入れ処理の一例の説明図である。まず図４（Ａ）に示すようにＹ、Ｍ、Ｃの値が決定されているとき、Ｋを生成しなければ、図４（Ａ）に示す値のままでよい。この場合墨入れ量は０％である。また、黒色は、Ｙ、Ｍ、Ｃを等量ずつ混ぜることによって生成可能であるから、Ｋの値の最大値（墨入れ量１００％）は、Ｙ、Ｍ、Ｃの値の共通部分である。例えば図４（Ｃ）に示すように、値が最も小さいＣの値だけのＫを生成し、その分だけ他の色の値をそれぞれ減じる。これにより、理論的には図４（Ａ）と同じ色を、Ｋを用いて再現することになる。この場合、総色材量を減少させることができる。もちろん、この間の値もとり得るのであって、例えば図４（Ｂ）には墨入れ量５０％の例を示している。
【００２９】
上述のようにして求められたＲＧＢ色空間からＹＭＣＫ色空間への対応を、例えば図２に示したようなＤＬＵＴにパラメータとして格納し、これを色変換部２３において用いることができる。なお、ここでは色変換部２３としてＤＬＵＴを用いた変換方式により色変換を行っているが、例えば３×４や３×１０程度の行列を用いたマスキング方式（ＲＧＢとＹＭＣＫの関係を行列式に回帰して、その行列演算による色補正方式）を適用してもかまわない。
【００３０】
上述のようにして求めた色変換のためのパラメータ（例えばＤＬＵＴに格納したパラメータなど）は、理論値であって、目的に応じてパラメータの切り替えが可能である。例えば地合いの悪いラフ紙等に画像を形成する場合には、むらの発生しやすい局所的な空隙ギャップを色材によって埋めるように、濃度を高めるようにパラメータを変更することは有効である。例えば図４でも説明したように、墨入れ量も色変換時の１つのパラメータである。例えば用紙の地合いが悪い場合には、色材量を多くするように墨入れ量を少なくし、用紙を色材によりなるべく覆うようにして地合いの悪さが見えにくくなるようにして、画質を改善する。また、用紙の地合いがよい場合には、色材量の増大による画質低下を防止するため、墨入れ量を多くし、総色材量を減らすことにより画質を向上させることができる。
【００３１】
また、ＴＲＣ・γ補正部２４における補正曲線を変更することによっても、画像形成時の色材量を制御することができる。図５は、ＴＲＣ・γ補正部における補正曲線の一例を示すグラフである。図中、横軸が入力される画像信号、縦軸が出力される画像信号の値を示しており、この例ではそれぞれ０〜２５５の値をとるものとして示している。なお、図５では補正曲線を１本のみ示しているが、この補正曲線は例えば各色成分毎に設けることができる。
【００３２】
図５に示す例においては、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に色材量が多くなる。例えば用紙の地合いが悪い場合には、図５（Ｃ）に示すような色材量の多くなる補正曲線を用いるとよい。これによって、用紙を色材によりなるべく覆うようにして地合いの悪さが見えにくくなるようにして、画質を改善する。また、用紙の地合いがよい場合には、例えば図５（Ａ）に示すような色材量が少なくなる補正曲線を用いるとよい。これによって、色材量の増大による画質低下を防止し、画質を向上させることができる。
【００３３】
次に、プリンタエンジン制御部１２のスクリーン処理部２６における用紙の地合いに応じたパラメータ制御について説明する。上述のように、スクリーン処理部２６は、デコンポーザ１１から出力される画像データに対し、指定されたスクリーン線数、成長パターンに従ってスクリーン処理を施す。スクリーン処理を行う方法として、例えばディザ法のサブマトリクス法を用いることができる。この方法では、ディザマトリクスの１画素と入力画像の１画素の大小比較により、印字するか否かを決定するものである。
【００３４】
このディザマトリクスのマトリクスサイズを変更することにより、スクリーン線数を変えることができる。図６は、スクリーン処理部において用いるディザマトリクスの一例の説明図である。図６において、各矩形が１画素を示している。図６（Ａ）はスクリーン線数が１００線の場合を示し、図６（Ｂ）はスクリーン線数が１５０線、図６（Ｃ）はスクリーン線数が２００線の場合を示している。スクリーン線数は高いほうがきめこまやかで、ロゼッタ等のディジタル的なノイズは見えにくいが、その分、感度が高く、アナログ的なノイズが発生しやすい。逆に、スクリーン線数が低いと、感度が低いためディフェクトは発生しにくいが、きめがあらく、ディジタルノイズが発生しやすい。
【００３５】
例えば用紙の地合いが悪い場合、上述のようにむらが発生しやすい。むらのようなランダムなアナログ的なノイズに対しては、スクリーン線数を下げて、感度を下げることにより、むらを見えにくくすることが可能である。例えば図６（Ａ）に示すようなディザマトリクスを用いることによって、むらを見えにくくして画質を改善することができる。また、用紙の地合いがよい場合には、スクリーン線数を上げ、例えば図６（Ｃ）に示すようなディザマトリクスを用いることによって、きめ細やかな高品質の画像を形成することができる。
【００３６】
また、スクリーンの成長方法によりむらを改善することが可能である。図７は、スクリーン成長パターンの一例の説明図である。図７では成長パターンとして３つの例を示している。図７（Ａ）はドット集中型であり、マトリクスの中央部から画素が埋まってゆく。図６ではこのようなドット集中型のディザマトリクスを示しており、一般的に用いられている。図７（Ｂ）はドット分散型を示している。このドット分散型は成長するドットパターンが分散しているため、階調性が良く、地合いのよい普通紙や上質紙に適している。しかし、地合いの悪いラフ紙などでは印字応答性が悪く、むらの遠因になる。図７（Ｃ）はライン型を示しており、ラインが太さによって階調が表現される。このライン型では階調性に若干欠ける面があるものの、全画素が連続しているため、応答性がドット集中型やドット分散型に比べて良く、地合いの悪いラフ紙などに適している。このように、用紙の地合いによってスクリーン処理時の成長パターンを変更することによって、その用紙の地合いにおいて最適な画像を形成することが可能である。
【００３７】
次に、プリンタエンジン１３における用紙の地合いに応じたパラメータ制御について説明する。まず、プリンタエンジン１３におけるいくつかの構成を説明し、各構成におけるパラメータ制御について説明してゆく。なお、以下に示す構成は、画像形成方式の一例として、電子写真方式を用いた構成を示す。もちろん、プリンタエンジン１３は電子写真方式に限るものではない。
【００３８】
図８は、プリンタエンジンの第１の例を示す概略構成図である。図中、３１は帯電部、３２は光源、３３は現像部、３４は感光体、３５は転写ロール、３６は定着部、３７は用紙である。この第１の例では、転写ロール３５を４回転させてカラー画像を形成する構成を示している。
【００３９】
あらかじめ、帯電部３１によって初期電位に帯電された感光体３４に、プリンタエンジン制御部１２のパルス発生部２７から出力されるパルス信号により駆動されるレーザ光源などの光源３２からの光が照射され、感光体３４上に静電潜像パターンが形成される。その後、現像部３３から感光体３４上にトナーが供給され、形成された静電潜像パターンが現像される。
【００４０】
一方、図示しない用紙搬送機構によって用紙３７が給送されて転写ロール３５上に保持される。そして、転写ロール３５と感光体３４との接点において、感光体３４から用紙３７へ静電力によってトナーが転写される。このようにして用紙３７上に１色分のトナーによる画像が形成される。
【００４１】
このような工程を、現像部３３において供給するトナーの色を替えながら、例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーについて１回ずつ、計４回繰り返す。転写ロール３５が４回転するうちに、用紙３７上に４層のトナーによる画像を形成する。
【００４２】
その後、用紙３７は転写ロール３５から剥離され、定着部３６においてトナーを加熱し、溶融させて用紙３７上にトナーを定着させる。このようにしてカラー画像が形成された用紙３７が排出される。
【００４３】
図９は、プリンタエンジンの第２の例を示す概略構成図である。図中、図８と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。また、同様の構成が複数存在するものについては添字を付してある。３８は現像部、３９は転写ベルトである。この第２の例では、画像を形成する機構をトナー色数だけ並べた構成を示しており、高速にカラー画像を形成することができる。このような構成はタンデム型と呼ばれている。
【００４４】
例えばトナー色としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色を用いる場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれに対応した感光体３４とそれに付随する帯電部３１，光源３２，現像部３８及びプリンタエンジン制御部１２を設けている。それぞれの色のトナーによって感光体３４上にトナーによる画像が形成されるまでの動作は、上述の第１の例と同様である。この例の場合には、現像部３８はそれぞれが１色のみのトナーを保持しており、トナーの切り替えなどは行わない。
【００４５】
一方、図示しない用紙搬送機構によって用紙３７が給送されて転写ベルト３９上を搬送されてゆくと、順次、感光体３４との接点において、トナーが転写されてゆく。従って転写ベルト３９によって用紙３７が１回搬送されるだけで、この例では４色のトナーによる画像が用紙３７上に形成されることになる。最後に定着部３６において加熱され、トナーが溶融して用紙３７上に定着する。
【００４６】
図１０は、プリンタエンジンの第３の例を示す概略構成図である。図中、図８と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。４０は中間転写体である。この第３の例では、上述の第１の例において中間の像担持体として中間転写体４０を追加した構成を示している。中間転写体４０は、感光体３４からの転写及び用紙３７への転写効率の良好な材料によって構成され、直接用紙３７へ転写するのに比べて転写効率を向上させている。
【００４７】
感光体３４上に形成されたトナーによる画像は、一旦、中間転写体４０に転写される。この構成では、第１の例と同様に現像部３３から供給されるトナーの色を順次切り換えながら複数回の画像形成を行う。中間転写体４０が複数回の回転を行うことによって、このような複数回の画像形成は中間転写体４０に対して行われる。
【００４８】
最後の色のトナーによる画像形成が中間転写体４０に対して行われ、中間転写体４０の回転に同期して、用紙３７が中間転写体４０との接点に搬送されてくる。そして、中間転写体４０上に形成されている複数色のトナーによる画像が、用紙３７上に転写される。最後に定着部３６によりトナーが加熱され、溶融して用紙３７上に定着する。
【００４９】
図１１は、プリンタエンジンの第４の例を示す概略構成図である。図中、図８、図９と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。４１は中間転写ベルトである。この第４の例では、上述の第２の例において中間の像担持体として中間転写ベルト４１を追加した構成を示している。中間転写ベルト４１は、上述の第３の例における中間転写体４０と同様に機能するものであり、直接用紙３７へ転写するのに比べて転写効率を向上させている。また、タンデム型の構成であるので、高速にカラー画像を形成することができる。
【００５０】
それぞれのトナー色に対応する感光体３４上に形成された、それぞれの色のトナーによる画像は、一旦、中間転写ベルト４１に転写される。中間転写ベルト４１の移動に従って各色のトナーによる画像が中間転写ベルト４１上に重ねられてゆき、すべての色のトナーによる画像が中間転写ベルト４１上に形成された後に、搬送されてきた用紙３７へ転写する。最後に定着部３６によりトナーが加熱され、溶融して用紙３７上に定着する。
【００５１】
以上、プリンタエンジン１３の一例として、電子写真方式におけるいくつかの構成を示した。このような構成において、パラメータ制御によって用紙の地合いに応じた画像形成を行うことができる。以下に、各部におけるパラメータ制御についてに説明してゆく。
【００５２】
まず、帯電、露光、現像部分における制御について説明する。上述のプリンタエンジン１３における第１ないし第４の例に共通して、感光体３４とともに、帯電部３１，光源３２，現像部３３が設けられている。第２，第４の例では、このような構成が複数個備えられているものである。図１２は、感光体上の表面電位の一例の説明図である。帯電部３１によって帯電された時の帯電電位をＶＨ、光源３２から照射される光によって露光した部分の電位をＶＬ、現像電位をＶｂｉａｓとして示している。これらの各電圧は、調整可能である。例えば帯電電位ＶＨは、帯電部３１における電圧によって調整可能である。また、露光部電位ＶＬは、光源３２から供給されるエネルギー量によって調整可能である。さらに、現像電位Ｖｂｉａｓは現像部３３に供給される電圧によって調整可能である。これらの帯電電位ＶＨ、露光部電位ＶＬ、現像電位Ｖｂｉａｓのバランスによって、感光体３４上の静電エネルギー及び現像との静電バランスを調整することができる。これによって、感光体３４上の露光部（画像部）へのトナーの供給量が制御される。
【００５３】
上述のように、用紙の地合いによって、例えば地合いの悪い用紙については、多少、多めにトナーが供給された方が、用紙の地を隠してむらを抑えることができる。そのため、上述の帯電電位ＶＨ、露光部電位ＶＬ、現像電位Ｖｂｉａｓを制御することによって、現像部３３から供給されるトナーの量が多めになるように制御することができる。逆に地合いによい用紙に対しては、最良の画像が形成されるように、帯電電位ＶＨ、露光部電位ＶＬ、現像電位Ｖｂｉａｓを制御することによって、トナーの供給量を最適に制御すればよい。
【００５４】
次に、転写部分における制御について説明する。図１３は、プリンタエンジンの第１の例における転写部分の一例の説明図である。５１は転写部材、５２は電源である。図８でも説明したように、感光体３４上に形成されたトナーによる画像は、転写ロール３５上の用紙３７に、転写部材５１から供給される静電力によって転写される。その転写効率は、転写ロール３５の材料、転写部材５１へ電源５２から供給される電圧や電流によって制御される。
【００５５】
例えば地合いのよい用紙３７に対してトナーによる画像を転写する際には、電源５２から最適な電圧及び電流を転写部材５１に供給すればよい。また、用紙３７の地合いが悪い場合には、トナーの転写が多めに行われるように、電源５２から転写部材５１に供給される電圧、電流を制御するとよい。
【００５６】
なお、プリンタエンジン１３の第２の例における転写部分は、基本的に図１３と同様であり、説明を省略する。ただし、プリンタエンジン１３の第２の例はタンデム型であるので、複数の転写部材によって複数回の転写が行われる。そのため、各色に対応した転写部材ごとに、供給する電圧、電流の制御が可能である。
【００５７】
図１４は、プリンタエンジンの第３の例における転写部分の一例の説明図である。図中、５３は１次転写部材、５４は１次転写用電源、５５は２次転写部材、５６は２次転写用電源である。図１０でも説明したように、プリンタエンジン１３の第３の例においては、感光体３４上に形成されたトナーによる画像を、一旦、中間転写体４０に転写する１次転写工程と、中間転写体４０に転写された画像を用紙３７に転写する２次転写工程がある。１次転写工程における転写効率は、１次転写部材５３へ１次転写用電源５４から供給される電圧や電流によって制御される。また、２次転写工程における転写効率は、２次転写部材５５へ２次転写用電源５６から供給される電圧や電流によって制御される。
【００５８】
特に、用紙３７の地合いに応じた制御を行う場合には、中間転写体４０から用紙３７への転写を行う２次転写工程における制御が支配的である。例えば地合いのよい用紙３７に対してトナーによる画像を転写する際には、２次転写用電源５６から最適な電圧及び電流を２次転写部材５５に供給すればよい。また、用紙３７の地合いが悪い場合には、中間転写体４０からのトナーの転写が多めに行われるように、２次転写用電源５６から２次転写部材５５に供給される電圧、電流を制御するとよい。
【００５９】
なお、プリンタエンジン１３の第４の例における転写部分は、基本的に図１４と同様であるが、複数回の１次転写工程と、１回の２次転写工程が行われる。用紙３７の地合いに応じた制御において支配的なのは２次転写工程であるので、図１４と同様、用紙の地合いに応じて２次転写部材５５へ供給される２次転写用電源５６からの電圧や電流を制御すればよい。
【００６０】
次に、定着部分における制御について説明する。図１５は、定着部の一例の説明図である。図中、６１は圧力ロール、６２は圧力制御部、６３は加熱ロール、６４は加熱用電源である。定着部３６は、圧力ロール６１と加熱ロール６３を有している。圧力ロール６１は、加熱ロール６３とともに機械的に用紙３７を押圧する。この押圧力は、圧力制御部６２の制御によって調整される。また、加熱ロール６３は、加熱用電源６４から供給される電力によって発熱し、用紙３７上のトナーを加熱、溶融させる。この加熱用電源６４から供給される電力を制御することによって、加熱ロール６３における定着温度を制御することができる。この両者により定着性能を制御し、オフセット（定着未了や未溶融）を防止している。オフセット発生にはラチチュード（上限及び下限）があり、その範囲内で温度と圧力を変えることが可能である。
【００６１】
例えば地合いのよい用紙３７に対してトナーを定着させる際には、加熱ロール６３を最適な温度に保つように加熱用電源６４を制御し、圧力ロール６１による押圧力も最適となるように圧力制御部６２を制御すればよい。また、用紙３７の地合いが悪い場合には、加熱ロール６３の温度を低めになるように加熱用電源６４を制御する。これによって、全体的にグロスを下げ、グロス差のレンジをせばめて、結果として局所的なグロスむらをなくすことができる。また圧力ロール６１による押圧力が強くなるように圧力制御部６２を制御し、機械的な押圧力によってトナーの定着を促し、むらを少なくするとよい。
【００６２】
また、定着速度によっても、用紙３７上のトナーへ供給される熱量を制御することができる。その場合には、システム全体のプロセススピードを制御するか、あるいは定着部３６の前にスペースを設けて、定着部３６のみの速度制御が可能なように構成するとよい。
【００６３】
以上、各部における用紙の地合いに応じたパラメータ制御について説明してきた。実際に上述のような各部におけるパラメータを制御する際には、用紙をその地合いに応じてカテゴリ分けし、そのカテゴリに応じたパラメータを設定して画像を形成することができる。カテゴリ分けには、用紙の地合いを示す地合い指数を用いることができる。具体的には、例えば５００×２００ドットの光を用紙に照射し、用紙を透過させ、そのグレースケールの階調を計測する。そして、測定した階調についてヒストグラムをとり、次の式によって地合い指数ＦＩ（Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｘ）を計算することができる。
ＦＩ（地合い指数）＝ピーク値（度数）／（１００度以上のクラスの数×１００）
【００６４】
このようにして計算された地合い指数ＦＩに基づいて、例えばカテゴリを次のように設定することができる。
Ａ：地合い指数１０以下のラフ紙（海外の普通紙やローエンド用紙等）
Ｂ：地合い指数１０以上２０未満（国内普通流通紙，Ｂ／Ｗ用用紙等）
Ｃ：地合い指数２０以上（カラー専用紙等）
もちろん、もっと細かくカテゴリ分けしたり、各カテゴリに含まれる地合い指数の範囲を変更することは任意である。
【００６５】
画像を形成する用紙が、このようなカテゴリのいずれに含まれるものであるかは、例えば図１に示した構成では、操作部１５からユーザが設定することができる。あるいは、外部のコンピュータからインタフェース部１６を介して、遠隔で設定することもできる。さらには、上述のような用紙の地合いを測定するための透過型の光センサを設け、そのセンサを用いた透過光の階調計測結果から地合い指数を直接計算し、カテゴリ分けしてもよい。この場合、プリンタでは最初にプリントアウトする際にセットアップチェック用のパターンが出力される場合が多いので、その際に用紙の地合いを検出することが可能である。また、透過型の光センサの代わりに、反射型の光センサを用い、反射光の階調計測結果から地合い指数を算出してもよい。
【００６６】
図１６は、用紙の地合いによるカテゴリとそのカテゴリにおけるパラメータの設定の具体例の説明図、図１７は、同じくパラメータ制御の有無による画質への効果の一例の説明図である。上述のように設定した用紙の地合いによるカテゴリごとに、例えば図１６に示すように各部のパラメータを設定することができる。上述のように、地合いの悪いカテゴリＡの用紙に画像を形成する場合においては、ＵＣＲ量を低く抑え、またＴＲＣ・γ補正部２４におけるＴＲＣ・γ値を大きくして、色材量を増加させる。また、スクリーン線数を文字以外の部分で７０〜１１０線と少なくし、感度を下げることによって、むらを見えにくくする。さらに、定着温度を下げてグロスむらをなくす。このようにして、それぞれのパラメータの変更によるデメリットはあるものの、地合いの悪さによるむらを低減し、全体としての画質を向上させることができる。また、地合いのよいカテゴリＣの用紙に画像を形成する場合においては、最良の画像が形成されるように、各部のパラメータを設定すればよい。なお、図１６に示したパラメータは一例であり、図１６に記載されていないパラメータについても制御可能である。また、図１６に示した各パラメータの値についても、任意に設定可能である。
【００６７】
このようにして用紙の地合いによるカテゴリ毎にパラメータを変更する場合と変更しない場合とで、画質を比較した結果を図１７に示している。用紙の地合いによるパラメータの変更を行わない場合には、カテゴリＡの用紙では画質の劣化が激しく、カテゴリＢの用紙についても、普通あるいはそれ以下の画質しか得られなかった。例えば図１６に示した用に、用紙の地合いによるカテゴリごとにパラメータを変更することにより、カテゴリＡの用紙でも普通程度の画質が得られ、カテゴリＢの用紙では、普通かあるいはそれ以上の画質となった。このように、用紙の地合いにより、各部のパラメータを制御することによって、地合いの悪い用紙でも、そこそこの画質で画像を形成することができる。もちろん、地合いの良い用紙を用いる場合の画質の劣化は生じない。
【００６８】
なお、上述のＦＩ（地合い指数）は、上述の式に限らず、例えば測定して得た階調のヒストグラムの半値幅などを用いることができる。図１８は、半値幅による地合い関する情報の取得の説明図である。上述のように、用紙の透過光、あるいは反射光を受光してヒストグラムを作成すると、例えば図１８に示すようなヒストグラムが得られる。このとき、地合いの良否は用紙を構成する紙の繊維の粗密によるものであることから、粗密が大きくなればなるほどヒストグラムの山は広がり、粗密が小さく、地合いのよい用紙ほどヒストグラムはシャープな分布となる。このような分布の広がりを利用して用紙の地合いに関する情報を取得することができる。
【００６９】
図１９は、半値幅によって地合い関する情報を取得する際の処理の一例を示すフローチャートである。図１８も参照しながら説明してゆく。Ｓ１０１においてセンサの出力を受け取り、信号値に応じて度数を加算し、ヒストグラムを作成してゆく。Ｓ１０２で測定する画素数についてすべて度数に含めたか否かを判定し、Ｓ１０１の処理を繰り返して、測定すべき画素数すべての測定結果をヒストグラムに反映する。
【００７０】
ヒストグラムが作成できたら、Ｓ１０３において、作成したヒストグラムのピークを検出してその最大度数ＭＡＸを取得するとともに、そのときの信号値（中心信号値）Ｓｃを取得する。最大度数ＭＡＸを取得したら、Ｓ１０４において、その最大度数ＭＡＸの半分の度数となる信号値（半値信号値）Ｓｈを得る。この半値信号値は、図１８に示す例では左右両側に現れており、これらをＳｈ及びＳｈ’で示している。しかし、用紙の地は明るいためピークが信号の最大値に近づいてピークより明度の高い側では最大度数ＭＡＸの半分の度数となる信号値が得られない場合もある。
【００７１】
半値信号値Ｓｈが得られたら、Ｓ１０５において半値幅Ｗｈを算出する。半値幅Ｗｈは、中心信号値Ｓｃと半値信号値Ｓｈとの差分として算出することができる。なお、半値信号値Ｓｈが中心信号値Ｓｃの両側に存在する場合には、例えば明度の低い側の半値信号値（図１８では半値信号値Ｓｈ）を採用するなど、いずれか一方のみを用いることができる。あるいは、中心信号値Ｓｃとの差分をそれぞれ算出してその平均を算出するなど、他の方法でも良い。
【００７２】
そして、このようにして求めた半値幅Ｗｈに基づいて、Ｓ１０６において地合い指数ＦＩを算出すればよい。ここでは半値幅Ｗｈを変数とする１次式で示しているが、これに限らず、カテゴリ分けの際に利用しやすいような関数を設定しておくことができる。このようにして、ヒストグラムの形状を表したピークの半値幅に基づいて用紙の地合いに関する情報を取得することができる。
【００７３】
上述のような用紙の地合いに関する情報を取得するためのセンサは、画像形成装置とは別に地合いに関する情報を取得する装置を設けてもよいが、画像形成装置内に設けて、取得した地合いに関する情報により自動的に各部のパラメータを設定することにより、利用者の利便性を向上させることができる。
【００７４】
図２０、図２１は、用紙の地合いに関する情報を取得するためのセンサの配置位置の一例の説明図である。図２０は図８に示した４サイクル型のプリンタエンジンに対してセンサを配置する場合を、また図２１は図９に示したタンデム型のプリンタエンジンに対してセンサを配置する場合をそれぞれ示している。なお、図１０，図１１に示したような中間転写体を用いる構成の場合も同様である。
【００７５】
例えば、図２０，図２１に▲１▼として示すように、用紙トレイから取り出された用紙に画像が転写されるまでの間の用紙搬送部に、用紙の地合いに関する情報を取得するためのセンサを設けることができる。このような位置にセンサを配置することによって、画像形成に間に合えば、最初の１枚目から用紙の地合いに応じた良好な画像形成を行うことができる。しかし一般的な画像形成装置では▲１▼の位置に画像を読み取るようなセンサは設けられていないので、新たに地合いに関する情報を取得するための反射型あるいは透過型のセンサを設置する必要がある。
【００７６】
▲２▼の位置には、画像形成装置によっては濃度センサを搭載している機種がある。そのような機種では、▲２▼の位置に設けられている濃度センサを用いて、用紙の地合いに関する情報を取得することが可能である。この場合、用紙の地合いに関する情報を取得するための新たなセンサは必要ないものの、画像形成前に用紙を１枚以上搬送する必要がある。また、一般的な濃度センサでは、トナーにより画像が形成された部分と用紙の白地とのコントラストをより良好に測定できるように調整されており、用紙の地合いのような白地中の微妙な濃淡を検出することができない。
【００７７】
図２２は、一般的な濃度センサで用紙を読み取った場合の濃度ヒストグラムである。図２２（Ａ）は用紙として上質紙を用いた場合を、図２２（Ｂ）は用紙として普通紙を用いた場合を、図２２（Ｃ）は用紙としてラフ紙を用いた場合を、それぞれ示している。地合いのよい上質紙だけでなく、地合いの悪いラフ紙の場合でも、読み取った結果は高明度の数階調に集中してしまい、読み取った結果はほとんど違いが検出されない。そのため、そのまま一般的な濃度センサを用いて用紙の地合いに関する情報を取得することができない。
【００７８】
このように、従来から備えられている濃度センサをそのまま用いたのでは用紙の地合いに関する情報を取得することはできないが、例えば用紙に対する照射光量を低下させることによって、高明度における階調性を向上させることが可能である。
【００７９】
図２３は、用紙に対する照射光量を調整して濃度センサで用紙を読み取った場合の濃度ヒストグラムである。図２２と同様に図２３（Ａ）は用紙として上質紙を用いた場合を、図２３（Ｂ）は用紙として普通紙を用いた場合を、図２３（Ｃ）は用紙としてラフ紙を用いた場合を、それぞれ示している。図２２と比較して分かるように、いずれの用紙においても、白地に存在するむらによって信号値にばらつきが生じているのが観測される。そして、地合いの良好な上質紙ではピークの周囲におけるばらつきが小さく、半値幅は小さくなる。一方、ラフ紙などではピークの周囲に存在するばらつきが大きく、半値幅は大きくなる。
【００８０】
このように、用紙に対する照射光量を低下させることによって、センサ出力を用いてヒストグラムを作成した場合に用紙の地合いに応じたピーク周辺のばらつきが観測できるようになる。これにより、ピーク周辺のばらつきから、用紙の地合いに関する情報を取得することが可能になる。
【００８１】
上述のように用紙に対する照射光量を低下させるほか、例えば反射型センサの場合、用紙の背面側に黒地などの任意の色の裏当てを設置することによっても同様の効果を得ることができる。図２４は、用紙の背面に黒の裏当てを設置して濃度センサで用紙を読み取った場合の濃度ヒストグラムである。図２２と同様に図２４（Ａ）は用紙として上質紙を用いた場合を、図２４（Ｂ）は用紙として普通紙を用いた場合を、図２４（Ｃ）は用紙としてラフ紙を用いた場合を、それぞれ示している。このように用紙の背面に黒の裏当てを設置した場合、用紙の厚さにもよるが、背面の黒地が浮き出るため用紙面の明度が低下し、従ってセンサにおける受光量が低下する。これによって図２３に示すようなヒストグラムを得ることができ、地合いに関する情報を取得可能となる。
【００８２】
この場合、地合いのよい上質紙などでは、用紙の厚さなどによってピークの位置は変化するものの、背面の黒地の透け具合は均一であり、ヒストグラムのピークはシャープに現れる。逆にラフ紙などでは、地合いの悪さによって背面の黒地の透け具合にばらつきが生じるため、信号値のばらつきが大きくなり、半値幅は大きくなる。このようにして、地合いの良否がヒストグラムのピーク付近のばらつきに現れるため、上述のようにして用紙の地合いに関する情報を取得することができるようになる。
【００８３】
さらに、濃度センサの光源から受光素子に至る光路上に、用紙の地合いに関する情報を取得するときだけ設置されるようにフィルタを設け、そのフィルタにより受光素子において受光される光量を低下させるように構成してもよい。
【００８４】
また、装置の構成上、濃度センサの光源光量を制御したり、裏当ての変更やフィルタの利用の有無などを切り替えられない装置においては、利用者による操作によって光量を調整することも可能である。例えば、光量調整用の所定濃度の透明フィルムで用紙を挟み、透明フィルムで用紙が挟まれた状態で搬送して濃度センサによる読取りを行うように構成してもよい。この場合、用紙の背面側のフィルムは暗色（不透明も可）となるようにしておくと、より好ましい。もちろん、受光素子に入射される光量を低減できる方法であれば、そのほかの方法でも同様の効果を得ることができる。
【００８５】
上述のように、種々の方法によって既存の濃度センサを用いて用紙の地合いに関する情報を取得することが可能である。そのため、地合いに関する情報を取得するために別途センサを設ける場合に比べ、低コストで装置を構成することができるとともに、そのセンサや周辺回路の設置スペースを必要とせず、装置をコンパクト化することが可能である。
【００８６】
図２５は、本発明の画像形成装置の別の実施の形態を示すブロック図である。図中、７１は画像入力部、７２は入力階調補正部、７３は前段色信号補正部、７４は色調整部、７５は後段色信号補正部、７６はセレクタ、７７は空間フィルタ処理部、７８は出力階調補正部、７９はスクリーン処理部、８０はパルス発生部、８１はプリンタエンジンである。上述の図１に示した例では、外部のコンピュータから形成すべき画像のデータを、ＰＤＬで記述された描画データとして受け取り、描画処理を行って画像を形成する構成を示した。この図２５に示す例では、画像入力部７１で読み取った画像を用紙上に形成する構成例を示している。
【００８７】
画像入力部７１は、例えばスキャナ等の画像入力装置で構成されており、この例ではＲＧＢ色空間の信号として画像を出力する。この画像信号は画像入力部７１の特性に依存している信号であるので、プリンタエンジン８１の特性に応じた画像信号に変換する必要がある。このための色変換として、ＲＧＢ色空間を例えばＹＭＣＫ色空間に直接変換する１段階方式と、ＲＧＢ色空間を一旦Ｌ* ａ* ｂ* 色空間などの均等色空間に変換した後、ＹＭＣＫ色空間などのプリンタエンジン８１に対応した色空間に変換する２段階方式がある。ここでは２段階方式で色変換を行う場合の構成を示している。もちろん、１段階方式で色変換を行ってもよい。
【００８８】
入力階調補正部７２は、画像入力部７１におけるγ補正などの階調補正を行う。この入力階調補正部７２は、例えば１次元のＬＵＴなどで構成することができる。また、前段色信号補正部７３は、ＲＧＢ色空間の画像信号をＬ* ａ* ｂ* 色空間の画像信号に変換する。この入力階調補正部７２及び前段色信号補正部７３における色補正パラメータは、次のようにして決定することができる。まず単色パッチを画像入力部７１により読み込み、パッチのＲＧＢ値がバランス良くグレーになるように、入力階調補正部７２の１次元ＬＵＴを決定する。このようにして決定した入力階調補正部７２を通して、パッチを画像入力部７１から読み込み、パッチの測色値（Ｌ* ａ* ｂ* 値）とパッチの読み込み値（ＲＧＢ値）をスキャナモデルとして作成する。モデルのアルゴリズムは特に問わない。このスキャナモデルにより、前段色信号補正部７３の係数を決定すればよい。
【００８９】
色調整部７４は、基本的にスルーのパラメータが入っており、ユーザが必要に応じて、色相回転や濃度調整を行うことができる調整手段である。例えば操作部１５などからのユーザによる指示に従い、任意のパラメータセットを設定することができる。なお、色調整方法は任意であるが、例えばパラメータマトリクスによる行列演算などの方法を用いることができる。
【００９０】
後段色信号補正部７５は、Ｌ* ａ* ｂ* 色空間の画像信号から、プリンタエンジン部８１において用いる、例えばＹＭＣＫ色空間の画像信号に変換する。この後段色信号補正部７５は、例えば図１に示した色変換部２３と同様のＤＬＵＴによって構成することができる。このＤＬＵＴの構成方法は、入力側の画像信号がＬ* ａ* ｂ* 色空間の画像信号であるという違いのみで、色変換部２３と同様にしてパラメータを設定することができる。
【００９１】
セレクタ７６は、後段色信号補正部７５から出力されるＹＭＣＫ色空間の画像信号から、１成分のみを選択して出力する。これは、プリンタエンジン部８１として例えば図８や図１０に示したような複数回の画像形成動作を繰り返すタイプのプリンタエンジンを想定したものであり、毎回の画像形成動作に合わせて、画像信号の成分を選択する。もちろん、図９や図１１に示したようなタンデム型のプリンタエンジンを用いる場合には、このセレクタ７６を設けずに、以後の構成をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色成分についてそれぞれ設けることになる。
【００９２】
空間フィルタ処理部７７は、シャープネスの調整を行う。例えば３×３，５×５，５×７などの大きさのマトリクスパラメータを持ち、注目画素及び周囲画素の値を用いた畳み込み演算によって注目画素の値を決定する。
【００９３】
出力階調補正部７８、スクリーン処理部７９、パルス発生部８０は、図１におけるＴＲＣ・γ補正部２４、スクリーン処理部２６、パルス発生部２７と同様のものであり、ここでは説明を省略する。また、プリンタエンジン８１についても図１におけるプリンタエンジン１３と同様であって、例えば電子写真方式であれば図８ないし図１１に示したような構成を用いることができる。もちろん、他の画像形成方式を用いてもよい。
【００９４】
このような構成において、用紙の地合いに応じたパラメータの制御を行い、地合いの悪い用紙でも、むらを抑えて画質を向上させることができる。例えば後段色信号補正部７５や、出力階調補正部７８、スクリーン処理部７９，プリンタエンジン８１におけるパラメータ制御については、上述の実施の形態と同様にして行うことができる。
【００９５】
図２６、図２７は、空間フィルタ処理部におけるフィルタ特性の一例の説明図である。空間フィルタとして３×３画素の大きさのマトリクスを用いる場合、例えば図２６（Ｂ）に示すようなマトリクスパラメータを用いることによって、この空間フィルタは平滑フィルタとして機能する。すなわち、図２６（Ａ）に示すように、空間周波数が低い成分が多くなるように処理される。これによって、図２６（Ｃ）の左側に示すような波形の画像信号は、右側の波形のようになり、ぼけが増大する。
【００９６】
また、図２７（Ｂ）に示すようなマトリクスパラメータを用いることによって、この空間フィルタは強調フィルタとして機能する。すなわち、図２７（Ａ）に示すように、空間周波数が高い成分が多くなるように処理される。これによって、図２７（Ｃ）の左側に示すような波形の画像信号は、右側の波形のようにエッジが強調された画像となる。
【００９７】
画質を向上させるために、通常は適当な強調フィルタをかけることが行われており、用紙の地合いがよい場合には、図２７に示すような強調フィルタをかければよい。しかし用紙の地合いが悪い場合には、むらをなるべくなくすという観点から、図２６に示すような平滑フィルタをかけるとよい。これによって、画像信号をなまらせて光沢差をなくし、むらを改善することができる。
【００９８】
このようにして、空間フィルタ処理部７７におけるフィルタパラメータを制御することによって、用紙の地合いに合わせた画像の形成を行うことができる。なお、図２６，図２７に示したフィルタパラメータは一例であって、これに限られるものではない。また、フィルタサイズも３×３に限られないし、用紙の地合いに合わせてフィルタサイズを変更するパラメータを用いることも可能である。
【００９９】
このような構成においても、用紙の地合いに関する情報を別途測定したり、図２０，図２１で示したようにプリンタエンジン８１において取得するほか、この実施の形態では画像入力部７１を利用して用紙の地合いに関する情報を取得可能である。すなわち、画像形成に用いる用紙を画像入力部７１にセットし、原稿の読取時と同様にして用紙を読み取ればよい。しかし、画像入力部７１は原稿上の画像を読み取る際に最適となるように調整されており、用紙の地合いに関する情報を取得することはできない。そのままでは、上述の濃度センサをそのまま用いた場合と同様に、図２２に示すようなヒストグラムが得られるだけである。従って、画像入力部７１を利用する場合も、用紙の地合いに関する情報を取得する場合には受光素子による受光量を抑えるようにする必要がある。
【０１００】
そのために、例えば画像入力部７１における光源の光量を低下させるとよい。これによって白地における階調性が良好となり、上述の図２３に示すようなヒストグラムが得られるようになる。
【０１０１】
また、例えば画像入力部７１が原稿載置型の読取機構である場合には、地合いを測定する用紙をプラテンガラスに載置する際に、用紙とプラテンガラスの間に光量調整用の所定濃度の透明フィルムを挟むことによって、同様の効果が得られる。あるいは、用紙と対向する側が黒等の所定濃度である紙を、地合いを測定する用紙の上に重ねてプラテンガラス上に載置することによっても、同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
さらに、例えば画像入力部７１が原稿を搬送しながら静止したセンサで読み取るＡＤＦ機構を有している構成の場合にも、上述と同様に透明フィルムに挟んだり、暗黒色の紙と重ねて搬送させて読取を行うことによって、用紙の地合いに関する情報を取得することができる。また、搬送路上に裏当てが黒などの所定の濃度の部分を用意しておき、センサによる読取位置を裏当てが所定の濃度の部分に位置させることによって、暗黒色の紙を重ねた場合と同様の効果を得ることができる。また、用紙の地合いに関する情報を取得するための読取位置において、光路上に所定濃度のフィルタが設けられるように構成することも可能である。
【０１０３】
このようにして、画像入力部７１を用いて用紙の地合いに関する情報を取得することが可能である。既存の読取手段を用いることからコストが上昇することはなく、また別途装置を付加する構成でないためスペース的にも増加することはない。従って、小型で低価格でありながら、高画質の画像形成装置を得ることができる。
【０１０４】
なお、画像入力部７１によって用紙の地合いに関する情報を取得する際には、ＲＧＢ信号で検知処理する場合には入力階調補正部７２に入力される前の信号を用いるとよい。このとき、緑（Ｇ）信号を用いると、Ｓ／Ｎ比が向上するため好ましい。また、明度信号（Ｌ* ）によって用紙の地合いに関する情報を取得する際には、前段色信号補正部７３による入力側の色補正後の信号を用いて行うとよい。
【０１０５】
以上、プリンタ及び複写機の構成例を示し、その中で用紙の地合いに応じたパラメータ制御について述べた。もちろん本発明はこれらの用途に限定されるものではなく、カラーＦＡＸやカラーマルチファンクション機、その他、画像形成を伴う各種の用途に適用可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、用紙の地合いに応じたパラメータ制御を行って画像を形成するので、地合いの悪い用紙についてもむらを抑えて画質を向上させることができるという効果がある。また、パラメータ制御のみであるので、装置コストの上昇はほとんどなく、画質の向上を実現することができるという効果もある。
【０１０７】
また、このような用紙の地合いを判定するためのセンサを内蔵することによって、装置が自動的に用紙の地合いを判定して最適なパラメータをセットし、高画質の画像を形成することができる。このような用紙の地合いを判定するためのセンサとして、画像形成装置に付加されている濃度センサなどを利用することができ、コストを上昇させたり、装置を大型化せずに用紙の地合いを考慮した高画質の画像形成を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の画像形成装置の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】  ＤＬＵＴの概念図である。
【図３】  色再現範囲の一例の説明図である。
【図４】  墨入れ処理の一例の説明図である。
【図５】  ＴＲＣ・γ補正部における補正曲線の一例を示すグラフである。
【図６】  スクリーン処理部において用いるディザマトリクスの一例の説明図である。
【図７】  スクリーン成長パターンの一例の説明図である。
【図８】  プリンタエンジンの第１の例を示す概略構成図である。
【図９】  プリンタエンジンの第２の例を示す概略構成図である。
【図１０】  プリンタエンジンの第３の例を示す概略構成図である。
【図１１】  プリンタエンジンの第４の例を示す概略構成図である。
【図１２】  感光体上の表面電位の一例の説明図である。
【図１３】  プリンタエンジンの第１の例における転写部分の一例の説明図である。
【図１４】  プリンタエンジンの第３の例における転写部分の一例の説明図である。
【図１５】  定着部の一例の説明図である。
【図１６】  用紙の地合いによるカテゴリとそのカテゴリにおけるパラメータの設定の具体例の説明図である。
【図１７】  用紙の地合いによるカテゴリにおけるパラメータ制御の有無による画質への効果の一例の説明図である。
【図１８】  半値幅による地合い関する情報の取得の説明図である。
【図１９】  半値幅によって地合い関する情報を取得する際の処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】  用紙の地合いに関する情報を取得するためのセンサの配置位置の一例の説明図である。
【図２１】  用紙の地合いに関する情報を取得するためのセンサの配置位置の別の例の説明図である。
【図２２】  一般的な濃度センサで用紙を読み取った場合の濃度ヒストグラムである。
【図２３】  用紙に対する照射光量を調整して濃度センサで用紙を読み取った場合の濃度ヒストグラムである。
【図２４】  用紙の背面に黒の裏当てを設置して濃度センサで用紙を読み取った場合の濃度ヒストグラムである。
【図２５】  本発明の画像形成装置の別の実施の形態を示すブロック図である。
【図２６】  空間フィルタ処理部における平滑フィルタ特性の一例の説明図である。
【図２７】  空間フィルタ処理部における強調フィルタ特性の一例の説明図である。
【符号の説明】
１１…デコンポーザ、１２…プリンタエンジン制御部、１３…プリンタエンジン、１４…制御部、１５…操作部、１６…インタフェース部、２１…ＰＤＬ解釈部、２２…描画部、２３…色変換部、２４…ＴＲＣ・γ補正部、２５…レンダリング部、２６…スクリーン処理部、２７…パルス発生部、３１…帯電部、３２…光源、３３…現像部、３４…感光体、３５…転写ロール、３６…定着部、３７…用紙、３８…現像部、３９…転写ベルト、４０…中間転写体、４１…中間転写ベルト、５１…転写部材、５２…電源、５３…１次転写部材、５４…１次転写用電源、５５…２次転写部材、５６…２次転写用電源、６１…圧力ロール、６２…圧力制御部、６３…加熱ロール、６４…加熱用電源、７１…画像入力部、７２…入力階調補正部、７３…前段色信号補正部、７４…色調整部、７５…後段色信号補正部、７６…セレクタ、７７…空間フィルタ処理部、７８…出力階調補正部、７９…スクリーン処理部、８０…パルス発生部、８１…プリンタエンジン。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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