JP2004314308A

JP2004314308A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2004314308A
Application number: JP2003107225A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Nakahara; 久司中原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【目的】ライン濃度の低下及びライン巾の細り等の問題点が発生しないような間引き処理において、主走査方向の直線画像が副走査方向の後端が飛び散って画像を乱す現象（尾引き現象）を発生させないようにすること。
【構成】入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、前記画像パターンの画像領域を２方向（Ａ方向、Ｂ方向）成分のデータ長に換算し、（Ａ方向のデータ長）＞（Ｂ方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内においてＢ方向に連続した領域で画像処理を行い、（Ａ方向のデータ長）＜（Ｂ方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内においてＡ方向に連続した領域で画像処理を行う。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を使用した画像形成方法、詳しくは上位装置から送られてくる印字データに基づく画像を所定の記録媒体上に印字出力する画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の画像形成装置である電子写真技術をプリンタに応用したレーザービームプリンタの概略構成を示す縦断側面図である。このレーザービームプリンタの動作を以下に説明する。
【０００３】
図示しないホストコンピュータより送られた画像信号よりスキャナー１２０１からレーザー光により感光ドラム１２０２上に静電潜像を形成する。一方、収納カセット１２０３中の転写材は、給紙ローラ１２０４によって１枚ずつ取り出され、レジストローラ１２０５，１２０６によって書き込みタイミングを調整される。そして、転写ローラ１２０７によって感光ドラム１２０２上のトナー像が転写材に転写される。その後、搬送ベルト１２０８、定着ローラ１２０９ａ、加圧ローラ１２０９ｂを経て永久固定像となり、排紙ローラ１２１０，１２１１よりトレイ１２１２上に積載される。
【０００４】
又、従来レーザービームプリンタにおいて、トナーの消費量を節約する省エネモードを備えたものが登場してきている。この種のプリンタは、特公昭６１−６０４８０号公報に記載されているように、画像情報中の１画素のドット幅を細くしてトナーの消費量を抑制したり、特公平９−３００４２号公報に記載されているように、画像領域中を所定の割合で間引いてトナーの消費量を抑制している。
【０００５】
又、通常のプリンタにおいては、主走査方向の直線を画像出力した場合、図１０に示すように、転写材１３０１上にトナーにより記録された線１３０２の副走査方向の後端のトナーが飛び散って画像を乱すという問題が発生していた。
【０００６】
この問題は、通常のオフィス環境下で発生し、特に湿度が高いほど発生し易いことが分かっている。これは、転写材１３０１中の水分が定着過程における急激な温度上昇及び上下ローラ（定着ローラ１２０９ａ及び加圧ローラ１２０９ｂ）による圧迫により爆発的に蒸発し、トナー同士の場合、水蒸気が力の弱い後端から抜け出す。この際に同時にトナーも飛び散る。
【０００７】
又、この現象は、副走査方向の直線幅が約１００μｍ〜５０００μｍの時に発生し易いことが経験的に知れている。
【０００８】
上述したような問題点を解決する技術として、特開２０００−１７５０２９に記載されているような画像処理を行っていくことで、上述画像問題を防止している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した間引き手段において、間引くことにより所定のライン濃度の低下及びライン巾の細り等の問題点が発生してしまっていた。
【００１０】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、ライン濃度の低下及びライン巾の細り等の問題点が発生しないような間引き処理において、主走査方向の直線画像が副走査方向の後端が飛び散って画像を乱す現象（以下、尾引き現象と記述する）を発生させないようにすることである。
【００１１】
更に、画像領域でのトナー載り量を抑制することで、転写部における転写ニップでのトナーのドラム面へのパッキングを防止できるため、その結果起こる転写抜け（以後、中抜けと称す）を防止することや紙上でのトナーと紙との静電相互作用を強め、定着部における定着オフセットを防止することである。
【００１２】
更には、上記画像問題を解消し、且つ、トナー消費量を抑制し、高効率な画像形成を行うことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、前記画像パターンの画像領域を２方向（Ａ方向、Ｂ方向）成分のデータ長に換算し、（Ａ方向のデータ長）＞（Ｂ方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内においてＢ方向に連続した領域で画像処理を行い、（Ａ方向のデータ長）＜（Ｂ方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内においてＡ方向に連続した領域で画像処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、前記画像パターンの画像領域を転写材の搬送に対して直角をなす方向の連続した画像データ長と、転写材の搬送に対して平行な方向（副走査方向）の画像データ長とに換算し、画像領域が（転写材の搬送方向に対して直角をなす方向のデータ長）＞（転写材の搬送方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内において転写材の搬送方向に連続した領域で画像処理を行い、（転写材の搬送に対して直角をなす方向のデータ長）＜（転写材の搬送に対して平行な方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内において転写材の搬送に対して直角をなす方向に連続した領域で画像処理を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、その画像パターンを選択して抽出する抽出手段と、画像領域部分を所定の割合で間引く間引き手段と、前記画像パターンの面積によって画像データの前記画像処理を可変する可変手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記抽出手段は、転写材の搬送に対して直角をなす方向（主走査方向）の連続した画像データ長と転写材の搬送に対して平行な方向（副走査方向）の画像データ長とにより換算し、所定の画像領域の可否を判断することを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項２〜４の何れかに記載の発明において、前記抽出手段により、所定の画像領域の可否が判断された画像領域の画像データにおいて、画像処理を行うか若しくは画像処理を施さずに画像出力を行うように制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記画像処理は、間引きであることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記画像処理は、画像濃度変更処理であることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜実施の形態１＞
（概略）
先ず、本発明の実施の形態１を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態１に係る画像形成装置であるレーザービームプリンタの構成を示すブロック図であり、同図において、１０はレーザービームプリンタ（以下、プリンタと記述する）、２０は画像情報発生源であるホストコンピュータである。
【００２３】
プリンタ１０は、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）３０、ＣＰＵ（中央演算処理装置）４０、操作パネル４１、メインメモリ４２、ビットマップメモリ５０、画像処理部６０、プリンタエンジン７０を有している。入出力Ｉ／Ｆ３０は、ホストコンピュータ２０からの画像情報を受信すると共に、プリンタ１０からのステータス情報をホストコンピュータ２０に送信するものである。
【００２４】
ＣＰＵ（中央演算処理装置）４０は、本プリンタ１０全体の制御を司るものである。操作パネル４１は、各種操作を行うための操作ボタン及び各種の情報を表示する表示部を有し、本プリンタ１０を操作するためのパネルである。メインメモリ４２は、ＣＰＵ４０の動作処理手順や文字パターン等を記憶しているメモリである。
【００２５】
ビットマップメモリ５０は、印字する１ページ分のドットイメージを展開可能なメモリである。画像処理部６０は、画像処理を施すもので、本発明の特徴的な構成であって、その詳細は後述する。プリンタエンジン７０は、画像を転写材に印字するものである。
（画像処理領域の選定方法）
図２及び図３は画像処理部６０の画像処理方法を示す図であり、図２において、１ａは主走査方向の１ドットライン上の画像情報の有無を表しており、その凸部が印字部、凹部が非印字部を表す。１は主走査方向の１ドットライン長を表しており、１ｂ１〜１ｂ５は実際に印字されるパターンを示す。又、ｗは本発明の画像処理を行う主走査方向の１ドットラインの基準長を示す。
【００２６】
図３において、２ａ１〜２ａ４は図２の１ａと同様に主走査方向の１ドットライン上の画像情報の有無を表しており、２ｂは実際に印字されるパターン、ｗは本発明の画像処理を行う主走査方向の１ドットラインの基準長、ｓは間引き処理を行うエリアを示す。
【００２７】
図４は画像処理部６０の働き並びに図２及び図３の動作手順を示すフローチャートである。図４及び図１〜図３を用いて、一連の動作を説明する。
【００２８】
図１のホストコンピュータ２０から送られた画像情報をプリンタ１０内のビットマップメモリ５０にて１ドット単位の画像データに変換し、その変換した画像を画像処理部６０へ送る。画像処理部６０では、送られた画像情報を図４のフローチャートに従って論理計算を行う。
【００２９】
即ち、図４において、先ず、ステップＳ４００で１ドットライン長を設定し、次のステップＳ４０１で主走査方向の１ドット分の画像データ長ａが、主走査方向の１ドットラインの基準長ｗよりも長いか否かを判別する。そして、画像データ長ａが基準長ｗよりも長い場合は、次のステップＳ４０２で前記ステップＳ４０１における判別操作を副走査方向にｎ回繰り返したか否かを判別する。そして、前記ステップＳ４０１における判別操作を副走査方向にｎ回繰り返さない場合は前記ステップＳ４０１へ戻り、又、前記ステップＳ４０１における判別操作を副走査方向にｎ回繰り返した場合は次のステップＳ４０３へ進む。
【００３０】
つまり、図２において、１ｂ２と１ｂ５との画像データは次の判別過程に進むが、１ｂ１，１ｂ３，１ｂ４は画像処理を行うことなく、画像合成部へ送られる。判別基準をｎ回クリアしたもの、つまり図３の画像エリアｓの画像データ（走査方向長Ｗ）だけがステップＳ４０３で、画像データが途切れるまで、更にカウントされ、その後（最終カウントＮ回）間引き処理部へ送られる。この間引き処理部で画像変換が行われた後、ステップＳ４０４へ進む。
【００３１】
一方、前記ステップＳ４０１において画像データ長ａが基準長ｗよりも短い場合は、前記ステップＳ４０２及びステップＳ４０３をスキップしてステップＳ４０４へ進む。ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３において画像変換された画像と、画像変換されなかった画像とが画像合成部へ送られて、両画像がこの画像合成部で合成されて１枚の画像となる。そして、次のステップＳ４０５で前記ステップＳ４０４において合成された画像が画像出力部へ送られ、この画像出力部で画像が転写材にプリントされて出力された後、本処理動作を終了する。
【００３２】
尚、６００ｄｐｉの解像度を持つレーザービームプリンタで本実施の形態に係る手法を適用した場合、基準長ｗは４ドット及び判別基準ｎは４回（４ドット）がもっとも良好な結果が得られている。
【００３３】
又、副走査方向最終カウントＮ＜走査方向長Ｗの場合は走査方向と平行な線とし、副走査方向最終カウント＞走査方向長Ｗの場合は走査方向と垂直な線として判断し、それぞれ間引く手法を変化させる。
（画像処理）
次に、画像処理方法を図５〜図７に基づき説明する。
【００３４】
図５は実施の形態１において抽出した画像情報を示す図であり、同図において、５ａは主走査方向の１ドットライン上の画像情報の有無を表しており、その凸部が印字部を、凹部が非印字部をそれぞれ表す。又、５ｂは５ａの情報を印字化した画像パターンを示す。
【００３５】
図６は５ａの画像情報を間引きした後の画像情報を示す図であり、図５と同様に、６ａは主走査方向の１ドットライン上の画像情報の有無を表しており、その凸部が印字部を、凹部が非印字部をそれぞれ表す。又、６ｂは６ａの情報を印字化した画像パターンを示す。５ａの画像情報は、通常の画像処理を行った場合は、５ｂのように４ドットの幅を持った直線となる。本実施の形態では、５ａのラインを構成する両端をそのままとし、ラインを構成する内側のラインを間引く、更にその間引き方として、６ｂのようにライン中の間引き領域をラインに対し垂直になるように間引く。
【００３６】
図８は６ｂの間引いた箇所を拡大した図であり、同図において、８１は画像データをそのまま復元したパターンであり、８２は電子写真を用いて印字した場合の図である。６ｂと５ｂとを比較すると、６ｂでは画像内部の欠損が目立ち、画像品位の低下が見受けられるが、実際にレーザービームプリンタ等の電子写真技術を用いて画像出力した場合、８２のように間引いた箇所が周囲のトナーの飛び散りによって埋められ、ほぼ５ｂと同様の画像となる。８３は８２のＰ−Ｐ’間の高さ方向の断面図である。図のように、間引き処理を行った画像は、処理を行っていないものに比べてトナー高さが低くなる。
【００３７】
本実施の形態においては、６００ｄｐｉのプリンタで確認したところ、１ドット×２ドットの領域の間引きを隣り合わずに形成することにより、ライン幅の濃度低下及びライン幅の細り等が生じず、且つ、尾引き、中抜け及び定着部でのトナーオフセットを良化させることができるという結果が得られている。１ドット×２ドットの領域で間引けない奇数ドットの幅を持った直線の場合は、１ドット×２ドットの領域の間引き以外に、１ドット×１ドットの領域の間引きを組み合わせる。本実施の形態では、図７に示すように、５ドットラインの場合の図を記載した。
【００３８】
又、副走査方向最終カウントＮ＜走査方向長Ｗの場合の走査方向と平行な線の場合は、走査方向に垂直方向に間引き、副走査方向最終カウント＞走査方向長Ｗの場合の走査方向と垂直な線の場合は、走査方向と平行方向に間引くことで、あらゆる画像において、ライン幅の濃度低下及びライン幅の細り等が生じず、且つ、尾引き、中抜け及び定着部でのトナーオフセットを効率良く良化させることができる。
【００３９】
本実施の形態では、単に画像処理を行うか否かの選択モードしか設けていないが、トナー消費量節約モードや尾引き現象対策モード等、複数のモードを設けて、その用途に合った処理を行うことも本実施の形態の発展例として考えられる。
（比較例）
本実施の構成と従来の間引き方法を比較する。
【００４０】
走査方向に平行なラインと垂直なラインは同様な傾向にあるので下記の比較例では、横線の場合に絞り比較検討を行った。
【００４１】
比較問題は、ライン幅の細り、尾引き、中抜け、オフセット、トナー消費量である。
【００４２】
発生ありが○で発生無が×である。消費量は少ない順から順位付けをした。
（比較例１）
１０ドットラインの横線の上下端１ドットラインは間引きなし。内側は横線に対し、横に連続２ドット抜き。それぞれの間引き領域は格子状に配置。
（比較例２）
１０ドットラインの横線の上下端１ドットラインは間引きなし。内側は横線に対し、単独で１ドット抜き。それぞれ間引き領域は格子上位に配置。
（実施の形態１）
１０ドットラインの横線の上下端１ドットラインは間引きなし。内側は横線に対し、縦に連続２ドット抜き。それぞれの間引き領域は格子状に配置。
【表１】

比較により、最も本実施例が優れていることが分かる。
【００４３】
＜実施の形態２＞
図９に実施の形態２の画像処理後ラインの拡大図を示す。
【００４４】
実施の形態２の構成は、実施の形態１と同一構成であるが、異なるのは、ドット間引きではなく、レーザー光量を段階的若しくは連続的に変化させ、濃度違いドットによりラインを構成する点にある。
【００４５】
図９において、９１は画像データをそのまま復元したパターンであり、９２は電子写真を用いて印字した場合の図である。実際にレーザービームプリンタ等の電子写真技術を用いて画像出力した場合、９２のように濃度を低下させた領域が周囲のトナーの飛び散りによって埋められる。９３は９２のＰ−Ｐ’間の高さ方向の断面図である。図のように、実施の形態１のドット間引き処理を行った画像に比べ、実施の形態２ではトナー高さが一様になる。つまり、実施の形態１に比べ更に、ライン濃度の安定化が可能となる。
【００４６】
本実施の形態によれば、トナーの高さを一定に出来るため、ライン幅の細り等が生じず、尾引き、中抜け及び定着部でのトナーオフセットを効率良く良化させるとともに、ラインの濃度を安定化させることが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ライン濃度の低下及びライン巾の細り等の問題点が発生しないような間引き処理において、主走査方向の直線画像が副走査方向の後端が飛び散って画像を乱す現象（尾引き現象）を発生させないようにすることでき、更に、画像領域でのトナー載り量を抑制することで、転写部における転写ニップでのトナーのドラム面へのパッキングを防止できるため、その結果起こる転写抜け（中抜け）を防止することや、紙上でのトナーと紙との静電相互作用を強め、定着部における定着オフセットを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における１ドットラインの基準長を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における画像処理エリアを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における画像処理動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における画像処理前の画像情報を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における画像処理後の画像情報を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における画像処理後の画像情報を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における間引きエリアのトナー飛びちり散りを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置における間引きエリアのトナー飛び散りを示す図である。
【図１０】レーザービームプリンタの概略構成を示す図である。
【図１１】尾引き現象を示す図である。
【符号の説明】
１０画像形成装置（レーザービームプリンタ）
２０ホストコンピュータ
３０入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）
４０ＣＰＵ（中央演算装置）
４１操作パネル
４２メインメモリ
５０ビットマップメモリ
６０画像処理部
７０プリンタエンジン

Claims

入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、前記画像パターンの画像領域を２方向（Ａ方向、Ｂ方向）成分のデータ長に換算し、（Ａ方向のデータ長）＞（Ｂ方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内においてＢ方向に連続した領域で画像処理を行い、（Ａ方向のデータ長）＜（Ｂ方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内においてＡ方向に連続した領域で画像処理を行うことを特徴とする画像形成方法。
入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、前記画像パターンの画像領域を転写材の搬送に対して直角をなす方向の連続した画像データ長と、転写材の搬送に対して平行な方向（副走査方向）の画像データ長とに換算し、画像領域が（転写材の搬送方向に対して直角をなす方向のデータ長）＞（転写材の搬送方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内において転写材の搬送方向に連続した領域で画像処理を行い、（転写材の搬送に対して直角をなす方向のデータ長）＜（転写材の搬送に対して平行な方向のデータ長）の場合には、前記画像パターンの画像領域内において転写材の搬送に対して直角をなす方向に連続した領域で画像処理を行うことを特徴とする画像形成方法。
入力画像情報が所定の濃度及び面積を有する画像パターンにおいて、その画像パターンを選択して抽出する抽出手段と、画像領域部分を所定の割合で間引く間引き手段と、前記画像パターンの面積によって画像データの前記画像処理を可変する可変手段とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方法。
前記抽出手段は、転写材の搬送に対して直角をなす方向（主走査方向）の連続した画像データ長と転写材の搬送に対して平行な方向（副走査方向）の画像データ長とにより換算し、所定の画像領域の可否を判断することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成方法。
前記抽出手段により、所定の画像領域の可否が判断された画像領域の画像データにおいて、画像処理を行うか若しくは画像処理を施さずに画像出力を行うように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の画像形成方法。
前記画像処理は、間引きであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成方法。
前記画像処理は、画像濃度変更処理であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成方法。