CN105785730B - 图像形成设备及其打印控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像形成设备及其打印控制方法。要对从描绘端起的数十个像素内的区域进行用于减少调色剂消耗量的处理。在从打印区域的端部起的最多为数十个像素内，供给了来自与感光鼓的非打印区域相对的调色剂供给单元的过多量的调色剂。因此，如果利用现有处理系统仅处理描绘端的轮廓像素，则可以同时实现轮廓校正和用于减少调色剂消耗量的处理。计算轮廓作为现有处理系统的处理结果，并且对轮廓部分进行现有处理。对其它部分进行用于减少调色剂消耗量的处理。

Description

图像形成设备及其打印控制方法

技术领域

本发明涉及图像形成设备和图像形成设备的打印控制方法，并且特别涉及用于减少诸如调色剂等的显影剂的消耗量的技术。

背景技术

近年来，在图像形成设备中存在减少调色剂消耗量的需求，并且提出了多个方法。根据日本特开2004-299239所公开的方法，提出了用于通过在具有特定面积的图像区域中降低曝光强度来减少调色剂消耗量的技术。此外，发生被称为“聚集(sweeping)”的现象，其中在该现象中，潜像后端部中的显影调色剂量大于潜像平面部中的显影调色剂量。为了应对该现象，在日本特开2007-272153中提出了用于通过对图像数据进行校正处理并且控制曝光量来校正聚集的技术。

然而，除用于使显影剂均一化的技术外，在各种图像处理技术中还采用用于控制各个像素的曝光强度的方法。

这些技术的示例包括轮廓校正技术，其中该轮廓校正技术用于向描绘(render)像素的“台阶”部分添加曝光量受到抑制的子像素，由此可以更加平滑地打印出二值位图像的边缘。

这些技术的示例还包括如下方法，其中该方法用于首先添加曝光量受到抑制的像素作为被添加至颜色浓度增加的半色调点的像素，并且利用完全曝光量的像素替换曝光量受到抑制的像素，由此特定面积内的浓淡层次的级数增加。

近年来，打印输出设备具有用于提高高质量打印的多个技术，并且通过控制像素的曝光强度来实现这些技术。

在采用上述的图像处理的系统上附加进行用于抑制显影剂的消耗的图像处理的情况下，这些图像处理可能彼此干扰，并且在这两种图像处理中可能无法获得预期结果。

尽管使用同一机构来进行用以减少调色剂消耗量的针对像素的曝光量的控制以及用于诸如轮廓校正等的图像处理的针对像素的曝光量的控制，但根据不同的元件来控制各个像素的曝光量。

这里，要对为了减少显影剂的消耗量所进行的用于减少曝光量的处理以及图像处理所用的用于减少曝光量的处理进行适当调整。

为了同时实现这些图像处理和用于减少诸如调色剂等的显影剂的消耗量的处理，要对要应用于各个像素的技术进行判断。

然而，由于图像处理的组合根据打印输出设备的工作模式而改变，因此难以进行该判断。

例如，在高速打印模式中，进行低分辨率描绘以进行轮廓校正，而在高质量打印模式中，对高分辨率描绘数据进行分辨率转换，以使得高分辨率描绘数据具有打印机构的分辨率。

由于在不同的情况下使用不同的图像数据，因此难以针对所有的组合结果均进行适当的判断。在进行用于减少显影剂的消耗量的处理之前、连续地对多值图像数据进行图像处理的情况下，该判断更加困难。在日本特开2009-198727中，通过在配准处理和其它处理之间对多值数据进行二值化处理来进行判断，由此避免了判断电路的复杂化。

发明内容

本发明提供能够减少图像周边部的显影剂的消耗量并且高效地进行图像轮廓校正的图像形成设备。

根据本发明的一个方面，提供一种图像形成设备，包括：图像承载构件；充电单元，用于使所述图像承载构件均匀地带电；曝光单元，用于根据图像数据对所述图像承载构件进行曝光；显影单元，用于使用显影剂承载构件所输送的显影剂，来对通过所述曝光单元进行曝光而形成在所述图像承载构件上的静电潜像进行显影；以及打印单元，用于对显影后的图像进行打印，所述图像形成设备还包括：第一校正单元，用于校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值；第二校正单元，用于使用与所述第一校正单元所进行的校正不同的校正方法，来校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值；判断单元，用于判断所述第二校正单元要校正的像素；选择单元，用于判断具有所述第二校正单元要校正的像素值的像素是否已经被所述第一校正单元校正；以及控制单元，用于进行控制，以使得：在具有所述第二校正单元要校正的像素值的像素已经被所述第一校正单元校正的情况下，所述曝光单元根据所述第一校正单元所校正后的图像数据来进行曝光，以及在具有所述第二校正单元要校正的像素值的像素未被所述第一校正单元校正的情况下，所述第二校正单元校正该像素值，并且所述曝光单元根据所述第二校正单元所校正后的图像数据来进行曝光。

根据本发明的另一方面，提供一种用于图像形成设备的打印控制方法，所述图像形成设备包括：图像承载构件；充电单元，用于使所述图像承载构件均匀地带电；曝光单元，用于根据图像数据对所述图像承载构件进行曝光；显影单元，用于使用显影剂承载构件所输送的显影剂，来对通过所述曝光单元进行曝光而形成在所述图像承载构件上的静电潜像进行显影；以及打印单元，用于对显影后的图像进行打印，所述打印控制方法包括以下步骤：进行用于校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值的第一校正；进行与所述第一校正不同的用于校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值的第二校正；判断步骤，用于判断所述第二校正中要校正的像素；判断具有所述第二校正中要校正的像素值的像素是否已经在所述第一校正中被校正；以及进行控制，以使得：在判断为具有所述第二校正中要校正的像素值的像素已经在所述第一校正中被校正的情况下，所述曝光单元根据在所述第一校正中所校正后的图像数据来进行曝光，以及在判断为具有所述第二校正中要校正的像素值的像素未在所述第一校正中被校正的情况下，在所述第二校正中校正该像素值，并且所述曝光单元根据在所述第二校正中所校正后的图像数据来进行曝光。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的图像形成设备的结构的图。

图2A和2B是示出显影方法的图。

图3是示出位于图像承载构件和调色剂承载构件之间的显影区域中的电场的状态的图。

图4A和4B是示出调色剂图像的图。

图5A和5B是示出调色剂图像中的调色剂高度的图。

图6是示出聚集的产生的机制的图。

图7是示出光量校正所用的各种方法的图。

图8A和8B是示出校正数据的图。

图9是示出图像数据处理的图。

图10是示出描绘区域的图。

图11是示出相对于该描绘区域的判断区域的图。

图12是示出靠近配置的两个描绘区域的图。

图13是示出相对于图12的描绘区域的判断区域的图。

图14是示出根据本发明的控制方法的流程图。

图15是示出中间值和邻近像素的校正对象的选择的图。

具体实施方式

图像形成设备的概述

将参考图1来说明图像形成设备101的操作。图像形成设备101包括作为图像承载构件的鼓状的电子照相感光体1(以下称为“感光鼓”)。用作充电单元的诸如充电辊等的充电装置2使感光鼓1的表面均匀带电。用作曝光单元的诸如激光束扫描器装置或发光元件阵列等的曝光装置7向均匀地带电后的感光鼓1均匀地发射具有基于图像数据的曝光量的光，以对感光鼓1进行曝光。

这样，使用激光束进行曝光，并且通过该曝光，在图像承载构件上或者在上述示例中在感光鼓1的表面上形成静电潜像。在接收到从图像计算单元9供给的用于驱动曝光装置7的驱动信号71的情况下，曝光装置7将光学信息72供给至感光鼓1以形成静电潜像。

图像计算单元9除一般的图像生成处理和电子照相设备的打印设备所用的图像处理外，还执行用于根据针对描绘图像的形状的分析结果来减少调色剂消耗量的校正处理。在本实施例中，通过抑制边缘效应和聚集所引起的调色剂的过多附着来减少调色剂消耗量。

图像计算单元9根据主计算机8所指定的描绘命令来生成图像数据、或者接收从图像扫描器或主计算机8供给的图像数据，并且对该图像数据执行校正处理由此减少调色剂消耗量。

这里的边缘效应是在采用跳跃显影方法的电子照相方法的打印设备中所包括的感光鼓1的表面上的曝光部和非曝光部之间的边界(边缘)中过多地附着了调色剂的现象。曝光部和非曝光部的表面电位彼此不同，因此在这些状况下产生电场的环绕(wrap-around)并且过多地附着了调色剂。

聚集是调色剂过多地附着至采用接触显影方法的电子照相方法的打印设备中的在静电潜像的输送方向的后端部的现象。

调色剂的这种过多附着导致图像浓度相对于原稿浓度的再现性下降，并且还导致调色剂的过多消耗。因此，如果抑制了调色剂的过多消耗，则可以节省调色剂。

CPU 10是综合控制图像形成设备101整体的控制单元。

CPU 10处理从诸如主计算机8等的外部设备供给的信息，进行图像数据的接收或生成，进行采用电子照相方法的打印设备所用的转换，并且进行打印输出操作的整体控制。

CPU 10还用作校正单元，其中该校正单元用于对构成图像数据的多个像素中的、可能发生调色剂的边缘效应或聚集的图像数据中的像素的值进行校正，以减少调色剂的边缘效应或聚集。此外，CPU 10可以用作指定单元或确定单元，其中该指定单元用于指定构成图像数据的多个像素中的、由于调色剂的边缘效应或聚集而过多地附着了调色剂的像素，以及该确定单元用于确定校正量。

可以利用专用集成电路(ASIC)18来执行上述的CPU 10的部分或全部操作。

存储装置11包括图像存储器111并且存储查找表(LUT)112。图像存储器111是展开要进行图像形成的图像数据的存储区域(诸如页存储器或行存储器等)。

用作显影单元的显影装置3包括储备和储存诸如调色剂等的显影剂13的调色剂容器和用作显影剂承载构件的显影辊14。尽管这里使用非磁性单组分调色剂作为显影剂13，但还可以采用双组分调色剂或磁性调色剂。

利用用作调色剂层厚度限制构件的限制刮板15来限制供给至显影辊14的显影剂13的层厚度。限制刮板15可以向显影剂13施加电荷。然后，供给至显影辊14的显影剂13被限制成预定层厚度，并且施加有预定量的电荷的显影剂13由显影辊14供给至显影区域16。

在显影区域16中，显影辊14和感光鼓1被配置成彼此靠近或彼此接触，并且调色剂从彼此相对的显影辊14向感光鼓1移动。

利用显影剂13对感光鼓1的表面上所形成的静电潜像进行显影以转换成调色剂图像。利用转印装置4将感光鼓1的表面上所形成的调色剂图像在转印位置T转印至转印构件P。

转印至转印构件P的调色剂图像被供给至定影装置6。

定影装置6向调色剂图像和转印构件P施加热和压力，以使调色剂图像定影在转印构件P上。

显影方法

接着，将参考图2A和2B来说明显影方法。

显影方法的示例主要包括跳跃显影方法和接触显影方法。

在跳跃显影方法中，在作为维持处于非接触状态的用作显影剂承载构件的显影辊14与感光鼓1之间的最接近部分的显影区域16中，通过向显影辊14和感光鼓1之间的部分施加显影电压(通过叠加AC(交流)偏压和DC(直流)偏压而获得的AC偏压)来进行显影。

图2A是示出采用跳跃显影方法的显影装置3的图。采用跳跃显影方法的显影装置3在显影位置中的显影辊14和感光鼓1之间具有间隙17。如果间隙17极小，则容易发生从显影辊14向感光鼓1的泄漏，因此难以进行潜像的显影。如果间隙17极大，则显影剂13难以附着至感光鼓1。因此，以利用显影辊14的轴进行转动的方式所支撑的抵接辊可以维持适当大小的间隙17。

在接触显影方法中，在作为处于接触状态的用作显影剂承载构件的显影辊14与感光鼓1之间的最接近部分的显影区域16中，通过向显影辊14和感光鼓1之间的部分施加显影电压(DC偏压)来进行显影。图2B是示出采用接触显影方法的显影装置3的图。

采用接触显影方法的感光鼓1和显影辊14以不同的速度沿正方向转动，因此相对的位置逐渐发生偏移。

此外，向感光鼓1和显影辊14之间的部分施加DC电压作为显影电压，并且显影电压的极性与感光鼓1的表面的带电电位的极性相同。将作为薄层而施加至显影辊14的显影剂13供给至显影区域16，并且对感光鼓1的表面上所形成的静电潜像进行显影。

边缘效应的产生原理

边缘效应特别是在采用跳跃显影方法的情况下产生的，并且是如下的现象：由于电场集中于感光鼓1上所形成的曝光部(静电潜像)和非曝光部(带电部)之间的边界，因此显影剂13过多地附着于图像的边缘。将参考图3来如下所述详细说明边缘效应。也就是说，来自位于曝光部300周围的非曝光部301和302的电力线环绕曝光部300的边缘，因此边缘处的电场的强度大于曝光部300的中央处的电场的强度。除与感光鼓1相对的显影辊14的一部分中的调色剂外，附着至显影辊14的表面上的非打印区域的调色剂也被吸引至边缘，因此在与曝光部300的中央处的调色剂的量相比的情况下，更大量的调色剂附着至边缘。

图4A是示出在由于产生边缘效应因此过多地附着了调色剂的情况下的调色剂图像的图。箭头标记A表示输送调色剂图像的方向(即，感光鼓1的转动方向和所谓的“副扫描方向”)。在作为调色剂图像400的基础的图像数据中，调色剂图像400具有均匀的颜色浓度。然而，如果产生边缘效应，则显影剂13集中于调色剂图像400的边缘部402a。结果，边缘部402a的图像浓度高于非边缘部401a的图像浓度。图5A是示出附着调色剂的高度的图。图5A的附图标记501a与非边缘部401a相对应，并且附图标记502a与边缘部402a相对应。

如上所述，在跳跃显影方法中，由于电场集中于边缘部，因此产生边缘效应。另一方面，在接触显影方法中，由于间隙17的宽度极小，因此在从感光鼓1向显影辊14的方向上产生电场，因而电场在边缘部的集中减少并且所产生的边缘效应较少。

聚集的产生原理

接着，将说明接触显影方法中所产生的聚集。

聚集是如下的现象：显影剂13集中于感光鼓1上的图像的后端部的边缘，因此产生过多附着的调色剂。后端部意味着调色剂图像中的由标记箭头A所表示的输送调色剂图像的方向(感光鼓1的转动方向)上的后端部。在产生聚集的情况下，如图4B所示，调色剂图像410的边缘后端部402b的颜色浓度变得高于非边缘部401b的颜色浓度，因此显影剂13的消耗量增加。图5B是示出附着调色剂的高度的图。图5B中的附图标记501b与非边缘部401b相对应并且附图标记502b与边缘部402b相对应。

在接触显影方法中，如图6所示，显影辊14的转动速度高于感光鼓1的转动速度，由此获得感光鼓1上的预定高度的调色剂。据此，可以将显影剂13稳定地供给至感光鼓1，并且维持了目标图像浓度。

如附图标记S601所示，在显影区域16中，利用显影辊14所输送的显影剂13对静电潜像进行显影。此外，由于显影辊14的转动速度高于感光鼓1的转动速度，因此显影辊14的表面和感光鼓1的表面之间的位置关系连续地彼此发生偏移。在静电潜像600的后端部进入显影区域16时，如附图标记S601所示，在显影区域16的开始位置中，显影辊14上的显影剂13a相对于静电潜像600的后端部13b位于转动方向的后侧。

之后，到静电潜像600的后端部13b离开显影区域16时，如附图标记S602所示，显影辊14上的显影剂13a追上静电潜像600的后端部13b。

然后，如附图标记S603所示，将追上了后端部13b的非打印区域中的显影剂13a供给至静电潜像600的后端部13b，因此后端部13b的调色剂量增加。

这就是聚集的产生机制。

用于控制曝光装置的方法

为了进行调色剂消耗量的减少或图像处理所用的曝光量的控制，要以像素为单位来控制曝光光量。

用作曝光单元的半导体激光器通过连续发光来进行发热，并且该热引起共振镜之间的距离的伸缩以及电阻值的变化。共振镜之间的距离的伸缩引起振荡频率的变化，并且电阻值的变化引起光量的变化，因此在使用半导体激光器的情况下进行稳定化控制。此外，在半导体激光器上一体化地配置有光量反馈所使用的受光元件。

然而，这种稳定化控制机构可能无法用于像素调制。通常，通过在光学扫描的非打印区域中进行发光并且利用受光元件反馈光量来进行稳定化控制，因此可以以扫描线为单位缓慢地进行校正。

由于在对一个像素进行描绘的短时间内可能无法使光量发生改变并且稳定化，因此使用用于对各个像素进行光量控制的另一方法。

通常，通过控制针对一个像素的发光时间来以像素为单位控制曝光光量。

具体地，使用脉冲宽度调制(PWM)、脉冲数调制(PNM)、PWM的应用、PNM的应用或发光模式选择方法等。PWM是用于改变像素内的发光时间的长度的方法。PNM是用于利用脉冲数来控制光量的方法，其中这些脉冲数是脉冲生成单元所生成的并且充分短于针对一个像素的发光时间。在发光模式登记方法中，在主扫描方向上以8个像素、16个像素或32个像素等为单位对像素进行分割，并且选择这些像素作为像素的发光模式。

由于使用高精度的模拟电路来进行脉冲间隔控制，因此PWM调制和PNM调制可能需要高成本。发光模式登记方法可以仅通过逻辑电路的高速工作来实现，并且尽管模式数量少，但可以模拟PWM模式和PNM模式。另外，由于与使用主扫描方向上的分辨率高的图像数据的情况相比，实际实现了低得多的成本和高得多的存储器效率，因此频繁地采用发光模式登记方法。

用于校正曝光量的方法

作为用于容易地指定光量的校正值的方法，可以将图像数据转换成多值图像数据，并且可以将各个像素的多值化后的数值确定为校正值。通过对图像数据进行各种图像处理来获得多值图像数据，将像素值转换成脉冲长度、脉冲数和模式，并且驱动半导体激光器以使得对具有感光鼓形状的潜像中的曝光光量进行控制。

图7示出各种转换方法。在图7中，根据经过了16值的多值处理的像素值来确定各个像素的描绘模式。

图7的(a)表示PWM方法的转换波形的示例。设置发光时间根据输入值而增加的波形。

图7的(b)表示PNM方法的转换波形的示例。在光量根据脉冲数而增加的PNM方法与PWM方法进行比较的情况下，PNM方法的益处在于脉冲宽度是固定的，因此成本低。然而，信号的on/off频率高，因此PNM方法的缺点在于电磁波噪声。在与使用激光的光学扫描型的打印设备相比、以相对较低的速度进行像素的描绘的发光元件阵列中，频繁地使用PNM。发光元件阵列在各个发光元件之间存在变化，并且在发光元件阵列中要校正光量。

图7的(c)～(e)表示分割方法的转换波形。

图7的(c)表示模拟PWM的模式设置的示例。可以模拟其它调制方法。尽管在图7中示出16分割方法，但可以在PWM方法和PNM方法中分别进行16值的模拟和8值的模拟。在图7的(d)中，示出PNM方法的模拟的示例。

此外，在图7的(e)中，示出在曝光量的校正时频繁地使用的模式的示例。该模式示例是一种逆PNM方法，并且通过从全点亮的像素中提取脉冲来抑制光量。

如上所述，分割方法的益处在于可以利用少量的多值数据来区分并选择大量模式的其中一个高效模式。如果仅设置值改变，则可以在容易地跟随显影方法的特性的情况下应对其它方法。

在将相同模式直接作为二值图像数据保持的情况下，在图7所示的16分割方法中使用16倍的图像数据。然而，对于16值的多值图像数据，仅使用4倍的图像数据。

边缘效应的校正过程

在边缘效应和聚集这两者中，检测光量校正的对象区域，修正所检测到的对象区域中的多值图像数据的值，设置校正值，并且描绘包括校正值的多值图像数据，由此输出经过了光量校正的图像数据。

这里，将说明如下情况作为示例：通过校正用于形成静电潜像的图像数据来减少边缘效应，由此减少显影剂13的消耗量。

预先通过实验或模拟获得与边缘效应相关的物理参数等的条件和用于减少边缘效应的曝光量的校正值之间的关系，并且存储该关系。

将参考图9来说明用于校正边缘效应的处理方法。在CPU 10或ASIC 18读取存储单元中所存储的程序的情况下，可以实现图9所示的功能结构单元。因此，利用图像计算单元9中所包括的CPU 10或ASIC 18来进行用于减少边缘效应的校正处理。这里假定CPU 10进行该校正处理。

在用于校正边缘效应的处理中，对构成图像数据的多个像素中的、可能发生调色剂的边缘效应或聚集的图像数据中的像素的值进行校正，以减少调色剂的边缘效应。

校正处理包括如下步骤：从构成图像数据的多个像素中指定由于调色剂的边缘效应或聚集因而调色剂过多地附着的像素。

校正处理还可以包括如下步骤：获得由构成图像数据的多个像素中的、像素值等于或大于预定值的像素所构成的像素区域，并且指定位于该像素区域的边缘的预定数量的像素作为由于边缘效应因而调色剂过多地附着的像素。

在边缘效应和聚集这两者中，采用相同的用于检索要处理的像素的像素判断条件。

(a)对象像素包括在连续描绘区域中。

(b)对象像素位于从描绘区域的端部起的预定距离内。

(c)非描绘区域从描绘区域的端部起在与描绘区域相反的方向上扩展成特定面积。

端部不限于聚集的情况下的后端，并且在聚集和边缘效应中，(b)中的预定距离的设置值彼此不同。然而，共通地需要这三个条件。

第一个条件(a)和第二个条件(b)是针对实际上调色剂可能过多地附着的部分的检测所设置的。第三个条件(c)是针对与是否存在容纳过多地附着的调色剂的空白区域有关的判断所设置的。在非打印区域在邻近区域中没有扩展成特定面积的情况下，不存在容纳过多地附着的调色剂的区域，因此颜色浓度没有增加。为了避免将这种区域设置为对象区域，要判断非打印区域的特定面积的扩展。在图10所示的描绘区域中，在预定距离为10的情况下，如图11所示进行像素的检测。然而，在如图12所示、位于彼此靠近的两个描绘区域的情况下，如图13所示不检测位于彼此靠近的部分。

根据相对于端部的距离和校正宽度参数来确定校正值。

将参考图9来说明实际的处理流程。首先，展开从主计算机8发送来的描绘信息930，并且利用图像数据生成单元900在图像存储器111中展开打印图像。将图像数据931供给至作为本发明的特有处理器的调色剂过多附着校正处理器905和在以下所述的轮廓校正处理器901之后的现有图像处理系统。

像素选择单元903对被调色剂过多附着校正处理器905针对边缘效应校正而修正后的图像数据933进行进一步修正，由此生成光量校正所用的图像数据935。像素选择单元903使用现有图像处理系统的处理结果934和图像数据933来生成用于驱动光量调制单元904的图像数据935。

这样，通过校正像素的曝光强度，减少了边缘效应并且减少了显影剂13的消耗量。调色剂过多附着校正处理器905中所使用的校正宽度参数表示来自使用调色剂的图像区域的边缘的像素数和与这些像素的位置相对应的校正值。

此外，校正宽度参数不是简单的数值，而是具有表示距离函数的表结构并且该参数是值根据相对于边缘的距离而改变的校正量。

图8A是示出校正表的图。在针对各像素的灰度值小的结构的情况下，可以如图8B所示配置大量的行，由此可以交替地采用各个行的校正值，使得灰度值以伪方式增加。

图5A和5B是示出与图4A和4B所示的调色剂图像相对应的调色剂高度的图。在图5A和5B中，横轴表示距离，并且纵轴表示调色剂附着高度。在图5A中，示出与表示边缘效应的图4A的调色剂图像相对应的调色剂高度。在图5B中，示出与表示边缘效应的图4B的调色剂图像相对应的调色剂高度。如图5A和5B所示，针对调色剂过多附着的光量校正量根据距离而不同，因此提供适合该距离的参数阵列。

聚集的校正

聚集的校正与边缘效应的校正基本相同。仅对图像下端方向进行校正。图5B的右侧与下端方向相对应。

除以上所述的用于校正诸如调色剂等的显影剂13的过多附着的处理外，CPU 10和ASIC 18还进行图像生成、用于根据打印机构的特性来校正图像数据的处理和用于提高图像质量的各种处理。

接着，将说明与诸如调色剂等的显影剂13的附着量有关的图像处理技术。

轮廓校正

在打印机构的描绘分辨率提高时，可以提供更高质量的图像。然而，分辨率的提高使得采用电子照相方法的打印设备中所包括的所有组件的成本增加。如果分辨率变为两倍，则要使用的存储器的量增加成四倍，因此使用激光器元件来以四倍的速度进行描绘。

结果，采用用于以实现打印机构的适当成本的方式设置描绘分辨率并且通过图像处理来提高分辨率的方法。

轮廓校正技术是这些方法其中之一。

在以低成本制造成的采用电子照相方法的打印设备中，可以从视觉上识别出描绘图像的轮廓中的像素之间的水平差(level difference)。因此，对轮廓的水平差进行校正，并且通过提取轮廓并向轮廓的水平差部分添加中间值像素或者利用中间值像素替换轮廓像素来实现与利用实现高分辨率的打印设备所获得的轮廓相同的轮廓。作为该处理的结果，生成在描绘区域的端部包括半色调像素的图像数据。

配准校正

在以低成本制造的打印设备中，将可能需要高成本的机械公差设置得宽，并且通过数字数据的校正来校正所生成的打印失真。

例如在以低成本制造的采用串联颜色方法的激光扫描型打印设备中，各个颜色的扫描轨迹并非彼此平行，并且在无校正地进行打印的情况下在不同的打印区域中产生不同的颜色偏移。即使在发光元件阵列中，从安装精度的角度，各个颜色的扫描轨迹也并非彼此平行，因而产生约数个像素的颜色偏移。

例如，在右端的色板的相位彼此相同的情况下，在左端，青色向下侧偏移了三个像素并且品红色向上侧偏移了两个像素，并且在中央，黄色偏移了四个像素。为了校正该现象，预先将各个机器的失真特性记录在机器本身中，并且向图像施加变形以抵消失真，由此各个颜色的打印位置彼此一致。

用于使图像发生变形的方法的示例包括用于简单地在若干个位置中使图像偏移一个像素的方法、以及用于向与彼此邻接的两个扫描线有关的信息施加权重并且将通过加权得到的值的相加结果确定为输出图像的方法。

在简单地进行一个像素的偏移的情况下，在描绘区域的轮廓部分中产生显眼的一个像素的水平差，因而进行轮廓校正处理。

加权系数的总和为1。在通过对两个扫描线的图像进行加权相加来生成混合函数、并且使用该混合函数来生成混合图像的情况下，在连续地配置有素色(plain)区域的区域和连续配置有描绘区域的区域中可以获得相同的相加结果，而在边界区域中根据加权系数的变化产生中间值。

在任意的处理结果中，在描绘区域的轮廓部分中配置有中间值像素，并且其它像素的值为0或者为饱和(即，具有最大值)。

半色调点处理

在电子照相方法的灰度表现中，利用作为小区域的非描绘区域相对于描绘区域的面积比来表示浓淡。描绘区域和非描绘区域单独被配置成用于使表现稳定化的块状，并且形成半色调点。

在小区域中所包括的像素数少的情况下，可能无法表现足够的灰度级数，而在小区域大的情况下，图像的细节部分丢失。因此，实现高分辨率的打印设备在灰度表现方面是有益的。在各个像素中可以通过控制光量来实现中间值表现的情况下，在小区域中可以表现的灰度级数增加，并且即使在实现低分辨率的打印设备中，也可以实现与实现高分辨率的打印设备相同的灰度表现。

对于半色调点的生长，采用用于利用光量大的像素来逐渐替换端部的像素、并且在端部的像素的光量达到最大值的情况下逐渐增加其它像素的光量的方法。结果，经过了半色调点处理的图像在各个半色调点的端部中包括少量的中间值像素，并且在半色调点的大部分中包括发生饱和而达到最大值的大量像素。

伪高分辨率处理

如果即使在实现低分辨率的打印设备中也可以生成与实现高分辨率的打印设备所生成的电子照相潜像相同的电子照相潜像，则可以利用实现低分辨率的打印设备来生成与实现高分辨率的打印设备所生成的图像相同水平的图像。

在实现低分辨率的打印设备中，通过进行以下操作来生成与实现高分辨率的打印设备所生成的电子照相潜像相同的电子照相潜像：提供能够控制各个像素的光量的结构，对高分辨率的图像数据进行描绘，并且在利用实现低分辨率的打印机构进行输出的情况下，根据高分辨率的描绘像素的组的总和(或者加权计算)来确定打印像素的光量值。

尽管在大部分区域中伪高分辨率处理的结果与低分辨率的图像数据相同，但在轮廓部分中存在半色调像素。

此外，例如，具有大量细微结构的小字符的大量字符图像仅包括半色调像素。

处理结果的选择

如上所述，在除用于校正诸如调色剂等的显影剂13的过多附着的处理以外的图像处理中可以采用一般的技术，并且这些图像处理的大部分结果表示在描绘区域的轮廓部分中包括半色调像素。因此，在同时实现图像处理和用于校正显影剂13的过多附着的处理的情况下，可以通过关注边界区域中的半色调像素的存储来期待有效的结果。

通过向边界区域的半色调像素赋予优先级，可以在不会干扰其它图像处理的情况下引入用于校正显影剂13的过多附着的处理。

用于校正过多附着的处理的处理范围是根据显影方法的、从描绘区域的端部起的约15个像素～约30个像素的范围。尽管该区域还包括打印区域和非打印区域之间的边界的像素，但该区域相对于用于校正边界的像素的过多附着的处理的整个处理范围的比率小于10％。即使去除了边界像素，也存在足够量的要进行校正的像素，因而期待用于校正过多附着的处理的充分效果。

因此，提供了描绘区域边界检测电路和像素中间值检测电路至少之一，并且在这些检测电路所检测到的像素中，不采用用于校正显影剂13的过多附着的处理的结果。

另一方面，在不是由这些检测电路检测到的像素中，可以采用用于校正显影剂13的过多附着的处理的结果，并且可以生成包括这两个结果的图像处理结果且可以驱动打印机构。

将参考图14的流程图来说明本实施例的打印控制方法的操作流程。

在CPU 10或ASIC 18读出存储装置11或未示出的其它存储装置中所存储的程序的情况下，执行该控制操作。

此外，尽管利用CPU 10和ASIC 18以物理方式进行模拟，但图9示出逻辑框式结构。

在该操作流程中，作为图像处理，通过用于校正过多附着的处理来进行轮廓校正和配准校正。

在步骤S2000中，CPU 10和ASIC 18响应于开始指示而开始操作，并且处理进入步骤S2001。

图像数据生成单元900在步骤S2001中从主计算机8接收图像信息930，之后在步骤S2002中在图像存储器111中生成图像数据931。

在将所生成的图像数据931供给至轮廓校正处理器901的情况下，轮廓校正处理器901在步骤S2003中开始轮廓校正处理，由此扫描图像，并且在步骤S2004中通过模式匹配来搜索要进行轮廓校正处理的区域。

随后，轮廓校正处理器901在步骤S2005中对在步骤S2004中被判断作为要进行轮廓校正处理的区域的区域进行用于生成中间值像素的处理，以生成多值图像数据932。然后，处理进入步骤S2006。

在步骤S2004中判断为不进行轮廓校正处理的情况下，处理进入步骤S2006。

在步骤S2006中，CPU 10和ASIC 18判断扫描是否终止了。在该判断为否定的情况下，处理返回至步骤S2003。在该判断为肯定的情况下，处理进入步骤S2007。

在步骤S2007中，配准校正单元902对在步骤S2005中变为多值化数据并且在步骤S2006中被扫描之后输入至配准校正单元902的图像数据932开始配准校正。然后，处理进入步骤S2008。

在步骤S2008中，配准校正单元902获得配准位置，并且通过对与从该配准位置的坐标起的两个扫描线相对应的图像数据进行加权处理来生成混合函数。之后，处理进入步骤S2009。在步骤S2009中，使用混合函数来生成混合图像934。

在步骤S2010中判断为数据扫描终止了的情况下，CPU 10和ASIC 18终止轮廓校正系统的图像处理的过程，并且提供图像数据，之后从步骤S2002中所生成的图像数据931开始，在步骤S2011中利用调色剂过多附着校正处理器905进行用于校正调色剂过多附着的处理。

步骤S2011及其之后的处理是调色剂过多附着校正处理的流程。

在轮廓校正系统的图像处理终止之后，CPU 10和ASIC 18在步骤S2011中开始调色剂过多附着校正处理。作为整体流程，在步骤S2012～步骤S2017以及步骤S2024中进行用于进行扫描并且选择要进行调色剂过多附着校正处理的像素的图像判断处理。之后，在步骤S2018和步骤S2019中，判断是否对被判断作为要进行调色剂过多附着校正处理的可能像素的像素进行了轮廓校正。

接收到图像数据931的调色剂过多附着校正处理器905在步骤S2012中通过扫描所输入的图像来检测对象像素附近的像素，并且在步骤S2013中判断对象像素附近的像素是否包括在描绘区域中。在对象像素附近的像素没有包括在描绘区域中的情况下(步骤S2013中为“否”)，不校正该像素并且处理进入步骤S2020。

调色剂过多附着校正处理器905在步骤S2014中判断在步骤S2013中被判断为包括在描绘区域中的对象像素附近的像素成为非打印区域的一部分的距离，并且在步骤S2015中判断检测到非打印区域的距离是否在规定范围内。在该判断为肯定的情况下，处理进入步骤S2024。

在该判断为否定的情况下，不校正该像素，并且处理进入步骤S2020(步骤S2015中为“否”)。

在步骤S2024中，调色剂过多附着校正处理器905针对在规定范围内检测到非打印区域的像素，使用步骤S2014中所判断出的距离和预先设置的校正宽度参数来设置校正值，并且处理进入步骤S2016。

随后，调色剂过多附着校正处理器905进行用于判断非打印区域的扩展是否等于或大于规定区域的处理(S2016)。在如图12所示、非打印区域的扩展不等于或大于规定区域的情况下(步骤S2017中为“否”)，调色剂没有附着，也就是说不进行校正，并且处理进入步骤S2020。

在非打印区域的扩展等于或大于规定区域的情况下(步骤S2017中为“是”)，处理进入步骤S2018。

作为上述处理的结果，调色剂过多附着校正处理器905生成包括校正对象像素和校正值的多值图像数据933。

之后，像素选择单元903对多值图像数据933和混合图像934进行轮廓判断处理，以进行用于判断对象像素是否包括在轮廓中的像素选择(S2018)。

在像素选择单元903判断为对象像素包括在轮廓中的情况下，有可能进行了其它图像处理，因此如果进行调色剂过多附着校正处理，则针对原始图像所进行的图像处理的效果可能丢失。因此，在这种情况下，对象像素不是调色剂过多附着校正处理的校正对象(步骤S2019中为“是”)，因此处理进入步骤S2020。在判断为对象像素没有包括在轮廓中的情况下，处理进入步骤S2021。

针对不是校正对象的像素，不进行调色剂过多附着校正处理(S2020)。

这里，尽管可以进行一般的边缘检测处理作为步骤S2018的轮廓判断，但除一般的边缘检测处理外，针对本发明中的步骤S2003～步骤S2010的图像处理的结果，还可以采用与是否检测到非0或非最大值的中间值有关的判断作为轮廓判断条件。这是因为，通过这些图像处理所生成的中间值包括在轮廓部分中。中间值意味着已进行了其它图像处理。

在如图8A所示、校正宽度参数的函数形状具有凹特性并且针对向轮廓像素的调色剂过多附着的校正量小的情况下，仅半色调像素的检测就足够了。

在校正宽度参数是单调递减函数的情况下，还进行一般的边缘检测处理，或者如图15所示，在中间值的邻近8个像素中，还采用轮廓校正处理值作为中间值。

在步骤S2021中，像素选择单元903的CPU 10和ASIC 18基于包括校正对象像素和校正值的图像数据933，来将在步骤S2019中未被判断为轮廓的校正对象的像素转换成多值图像数据935。

在S2022中扫描终止的情况下，光量调制单元904对多值图像数据935进行光量调制。然后，光量调制单元904选择光量调制模式并且按照该模式驱动激光器，由此使用校正后的曝光光量936来进行打印输出(S2023)。处理如此终止。

根据本实施例，提供了如下的图像形成设备，其中该图像形成设备采用电子照相方法，并且通过进行在采用电子照相方法的情况下发生的调色剂过多附着的抑制控制和一般的图像处理的干扰的抑制控制，来同时实现调色剂的高效使用和打印质量的提高。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种图像形成设备，包括：图像承载构件；充电单元，用于使所述图像承载构件均匀地带电；曝光单元，用于根据图像数据对所述图像承载构件进行曝光；显影单元，用于使用显影剂承载构件所输送的显影剂，来对通过所述曝光单元进行曝光而形成在所述图像承载构件上的静电潜像进行显影；以及打印单元，用于对显影后的图像进行打印，所述图像形成设备的特征在于还包括：

第一校正单元，用于校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值；

第二校正单元，用于使用与所述第一校正单元所进行的校正不同的校正方法，来校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值；

第一判断单元，用于判断所述第二校正单元要校正的像素；

第二判断单元，用于判断被所述第一判断单元判断为所述要校正的像素的像素是否是被所述第一校正单元校正的像素；以及

控制单元，用于进行控制，以使得：

在被所述第一判断单元判断为所述要校正的像素的像素是被所述第一校正单元校正的像素的情况下，所述曝光单元根据所述第一校正单元所校正后的图像数据来进行曝光，以及

在被所述第一判断单元判断为所述要校正的像素的像素不是被所述第一校正单元校正的像素的情况下，所述第二校正单元校正被所述第一判断单元判断为所述要校正的像素的像素的像素值，并且所述曝光单元根据所述第二校正单元所校正后的图像数据来进行曝光。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，

在对象像素满足以下条件的情况下，所述第一判断单元判断为要利用所述第二校正单元校正所述对象像素：

(a)所述对象像素包括在连续的描绘区域中；

(b)所述对象像素位于从所述描绘区域的端部起的预定距离内；以及

(c)非描绘区域从所述描绘区域的端部起在与所述描绘区域相反的方向上扩展成特定面积。

3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，所述第一校正单元是用于执行用于校正图像的轮廓的处理的轮廓校正单元。

4.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，所述第一校正单元是用于对图像进行配准校正的配准校正单元。

5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，所述第二校正单元是用于执行用于对图像的调色剂过多附着进行校正的处理的校正单元。

6.根据权利要求5所述的图像形成设备，其中，用于对调色剂过多附着进行校正的处理是用于对边缘效应或聚集效应所引起的过多附着调色剂进行校正的处理。

7.一种用于图像形成设备的打印控制方法，所述图像形成设备包括：图像承载构件；充电单元，用于使所述图像承载构件均匀地带电；曝光单元，用于根据图像数据对所述图像承载构件进行曝光；显影单元，用于使用显影剂承载构件所输送的显影剂，来对通过所述曝光单元进行曝光而形成在所述图像承载构件上的静电潜像进行显影；以及打印单元，用于对显影后的图像进行打印，所述打印控制方法的特征在于包括以下步骤：

进行用于校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值的第一校正；

进行与所述第一校正不同的用于校正所述图像数据中所包括的要校正的像素的像素值的第二校正；

第一判断步骤，用于判断所述第二校正中要校正的像素；

第二判断步骤，用于判断在所述第一判断步骤中被判断为所述要校正的像素的像素是否是在所述第一校正中被校正的像素；以及

进行控制，以使得：

在判断为在所述第一判断步骤中被判断为所述要校正的像素的像素是在所述第一校正中被校正的像素的情况下，所述曝光单元根据在所述第一校正中所校正后的图像数据来进行曝光，以及

在判断为在所述第一判断步骤中被判断为所述要校正的像素的像素不是在所述第一校正中被校正的像素的情况下，在所述第二校正中校正在所述第一判断步骤中被判断为所述要校正的像素的像素的像素值，并且所述曝光单元根据在所述第二校正中所校正后的图像数据来进行曝光。

8.根据权利要求7所述的打印控制方法，其中，在对象像素满足以下条件的情况下，所述第一判断步骤判断为要通过所述第二校正来校正所述对象像素：

(a)所述对象像素包括在连续的描绘区域中；

(b)所述对象像素位于从所述描绘区域的端部起的预定距离内；以及

(c)非描绘区域从所述描绘区域的端部起在与所述描绘区域相反的方向上扩展成特定面积。

9.根据权利要求7所述的打印控制方法，其中，所述第一校正是用于执行用于校正图像的轮廓的处理的轮廓校正。

10.根据权利要求7所述的打印控制方法，其中，所述第一校正是用于对图像进行配准校正的配准校正。

11.根据权利要求7所述的打印控制方法，其中，所述第二校正是用于执行用于对图像的调色剂过多附着进行校正的处理的校正。

12.根据权利要求11所述的打印控制方法，其中，用于对调色剂过多附着进行校正的处理是用于对边缘效应或聚集效应所引起的过多附着调色剂进行校正的处理。