JP2004355011A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特定の色のトナーは補正の対象から予め除外することにより処理時間を短縮でき、補正すべき非背景画素に関しては背景画像との位置関係に応じて補正の度合いを変えることによりトナー飛散を極めて効果的に防止することができるカラー画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 トナー飛散のない画像を形成するための補正機能を有するカラー画像形成装置において、特定の色のトナーは補正の対象から予め除外する補正除外手段と、背景画素と非背景画素との境界を検出する境界検出手段と、上記境界に接する非背景画素から数えて補正すべき非背景画素が何番目に位置するかを検出する対象画素検出手段と、この対象画素検出手段による検出結果に応じて非背景画素を補正する補正手段とを備えたことを主たる特徴とする。
【選択図】 図２８

Description

本発明は、電子写真複写機、スキャナ付きレーザープリンタ、ファックス等の画像形成装置に関し、更に詳細には、画像のエッジ部分でのトナー飛散をなくし、鮮明な画像形成を可能にする画像形成装置に関するものである。

カラー画像形成装置においては、複数色のトナー像を重ね合わせて所望の色の画像を形成するのが一般的であるが、重ね合わせが後段になるほどトナー像の付着度合が低下することから、特に線画像部分でトナーが飛散し、不鮮明な画像形成となる傾向があった。従来、このような不具合を解消し、線画像のエッジ付近でトナー飛散のない鮮明なカラー画像を形成する方法として、各色に対し一律に線画像部分のトナー量を減少する総量規制の方法や、重ね合わせが後段になるほど線画像のエッジ部分にトナー像が付着し難くなることに鑑みて、後段の黒色トナーの使用量を他の色トナーの使用量より多くすることによって、画像端部の色相変化やトナー飛散を減少させる方法が提案されていた。

特開平５−２０７２７６号公報

しかしながら、上述した従来の方法では、画像端部のトナー飛散量は減少するが、原画の線幅より若干太く形成され、あるいは原画の画像端部の色相より黒色がかった画像となったり、更には、補正量が同じであるため装置間で効果の程度にばらつきが生じ、また同一装置であっても経年変化により効果の程度が変動するといった欠点があり、常にトナー飛散のない高品質の画像を形成し得るカラー画像形成装置を構成することが困難であった。本発明は上述した従来のカラー画像形成装置の欠点を解消するためになされたものであって、装置毎のばらつきがなく、しかも経年変化による効果の変動もなく、線画像などのエッジ部分でのトナーの飛散をなくし、鮮明な画像を形成することができるカラー画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、トナー飛散のない画像を形成するための補正機能を有するカラー画像形成装置において、特定の色のトナーは補正の対象から予め除外する補正除外手段と、背景画素と非背景画素との境界を検出する境界検出手段と、上記境界に接する非背景画素から数えて補正すべき非背景画素が何番目に位置するかを検出する対象画素検出手段と、この対象画素検出手段による検出結果に応じて非背景画素を補正する補正手段とを備えたことを主たる特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１記載のカラー画像形成装置において、非背景画素の補正結果と背景画素とを比較し、その比較結果に応じて非背景画素のデータを背景画素のデータに置き換える画素データ置換手段とを備えたことを主たる特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載のカラー画像形成装置において、非背景画素で表される線画像の幅を検出する線幅検出手段を備え、線画像の幅が所定値以下の部分の非背景画素に対しては補正を施さないようにしたことを主たる特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のカラー画像形成装置が、各画素毎に単色のトナーを使用し、複数の画素の色の組み合わせにより多色表現を行うものであることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のカラー画像形成装置が、各画素毎に複数の色のトナーの重ね合わせて多色表現を行うものであることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、特定の色のトナーは補正の対象から予め除外することにより処理時間を短縮でき、補正すべき非背景画素に関しては背景画像との位置関係に応じて補正の度合いを変えることによりトナー飛散を極めて効果的に防止することができる。また、この請求項１記載の発明では、補正処理用の画像用紙の読み取り処理、テスト用の原稿画像と補正処理用の画像用紙に形成された線画像及びその近傍のトナー飛散状態を色別に抽出する処理、その色別に抽出した情報に基づいて色別補正データを算出する処理、等を行う必要がないので、テスト用に用紙を無駄に使用することがなく、しかも、短時間で補正処理を行うことができる。

請求項２の発明では、請求項１記載のカラー画像形成装置において、非背景画素の補正結果と背景画素とを比較し、その比較結果に応じて非背景画素のデータを背景画素のデータに置き換えることにより、補正を行ったために非背景画素が背景画素よりも薄くなるなどの不具合の発生を未然に防止できる。

請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載のカラー画像形成装置において、非背景画素で表される線画像の幅を検出し、線画像の幅が所定値以下の部分の非背景画素に対しては補正を施さないようにしたので、補正を行ったために細い線が途切れたり、消えたりする等の不具合の発生を未然に防止できる。すなわち、細線の箇所はべたの箇所とトナー飛散の発生の度合いが全く同じではないため、べたの箇所と同じ度合い（補正係数）で補正を行った場合、補正が強すぎて細線の画像を損ないかねないが、上記のように幅が所定値以下の細線部分を補正の対象から除外することで高品質の画像が得られる。

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載のカラー画像形成装置が、各画素毎に単色のトナーを使用し、複数の画素の色の組み合わせにより多色表現を行うものであることにより、各色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、等）のトナー毎に別々にトナー飛散防止のための補正を施すことができ、装置構成を単純化して低コスト化できる。

請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のカラー画像形成装置が、各画素毎に複数の色のトナーの重ね合わせて多色表現を行うものであることにより、各色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、等）のトナーに対し一度に補正を施すことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
ここでは本発明に係るカラー画像形成装置の適用例としてカラー電子写真複写機（以下、カラー複写機と記す）を例示して説明する。なお、カラー複写機自体の詳細な機能、構成は既に公知であるので説明を省略し、本発明に関する部分を中心に説明する。図１は本発明のカラー画像形成装置の実施の形態の一例を示すブロック構成図である。同図において符号１はテスト用の原稿画像であって、２は上記テスト用の原稿画像に基づいて形成する補正処理用画像用紙、３はテスト用画像と補正処理用画像とを比較して両者に基づいて線画像とその近傍におけるトナー飛散状況を検出する線幅色別抽出手段、４は線画像部分のトナー飛散が少なくなるように補正する線幅補正手段、５は上記テスト用原画像を記憶保存するための保持手段、６はスキャナ等の画像読取装置、７は画像記憶手段、８は操作部、９は画像処理部、１０は画像形成装置、１１はＲＯＭ、１２はＲＡＭ、１３は外部接続手段、１４は制御手段、１５は以上の各部を備えたカラ−画像形成装置総体、２０は上記外部接続手段１３を介して接続されるパソコン等の外部装置である。以上の構成において、本実施の形態の基本的な動作と処理手順の例を説明する。

先ず、テスト用の原画像１をカラー複写機１５の読取手段６にて読み取り、画像記憶手段７に記憶すると共に、画像処理手段９にて処理後、画像形成手段１０により画像形成し、補正処理用の画像用紙２を作成する。補正処理用の画像用紙２は、図示してないカラー複写機の読み取り台にセットされ、読取手段６で読み取られ、画像記憶手段７に記憶される。上記線幅色別抽出手段３は、読み取られたテスト用の原稿画像１と補正処理用の画像用紙２の線画像の線幅とを比較し、両者の線幅の違う部分を色別に抽出し、画像記憶手段７かあるいはＲＡＭ１２に記憶する。線幅補正手段４は、その線幅および線画像近傍の画像の差異情報に基づいて、希望する画像が得られるように色別補正データを算出し、画像処理手段９に伝える。画像処理手段９では、この情報に基づいて算出された色別補正デ−タを用いて、複写すべき原稿画像の画像形成処理を行う。なお、補正処理後に更に転写紙に画像形成し、補正された状況を確認することができるが、その必要がない場合は省略することもできる。読み取った画像がテスト用の原稿画像１であるか、あるいは一般的な画像であるかの識別は、例えば特定の記号やパターンを設定しておき、これら特定の記号等を自動的に認識して、テスト用原画像であると認識した場合は補正処理用の画像用紙２として画像形成する。また、操作部８の特殊キーが押下されたとき、テスト用の原稿画像１の読み取りであると見なして補正処理用の画像用紙２を作成する処理を行うことも可能である。

上記保持手段５は、テスト用の原稿画像１を保存するための記憶手段であって、例えばＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体を使用すれば、テスト用の原稿画像１として用紙を保管する必要がなく、プリント基板上の所要位置にＲＯＭやＲＡＭを搭載しておけばよく、または、他の目的で使用する記憶媒体の一部を流用してもよい。なお、本発明ではテスト用の原画像を用紙に印刷して保管することも可能であり、特殊なテストパターンを印刷した用紙を用意しておけばよい。制御手段１４は、一般にマイクロＣＰＵを備えており、操作部８の押下されたキーの認識や、上述した各手段の信号を同期を図りながら伝達し、あるいは、各手段が正常に動作しているか否かを監視する機能を担っている。ＲＯＭ１１は、制御手段１４のマイクロＣＰＵのプログラムを格納しており、また上述したようにテスト用の原稿画像１を記憶保管するのにも使用される。ＲＡＭ１２は、マイクロＣＰＵの計算結果を一時的に記憶するのに用いる。外部接続手段１３は、パソコン等の外部装置２０との接続に使用し、外部装置からの画像データを受け取り、画像形成することを可能にしている。

図２乃至図７は、本実施の形態の詳細な動作を説明するための図である。図２（ａ）はテスト用の原稿画像１の一例を示したもので、例えば、プラスパターンのカラー画像が描かれている。同図（ｂ）はそのプラスパターンを拡大したもので、線幅ｔのプラスパターンの様子が示されている。図３（ａ）は、上記図２のテスト用の原稿画像１を、補正しようとするカラー画像形成装置１５で読み取って画像作成した補正処理用の画像用紙２である。この際、読み取ったテスト用の原稿画像デ−タをメモリに記憶しておく。通常、画像形成された図は同図（ｂ）に示したようにプラスパターンの線幅ｔより、両側に散り幅Δｔだけはみ出した画像となる。図３の補正処理用の画像用紙２に形成した画像を再びカラー画像形成装置１５によって読み取って一時的に記憶すると共に、先に記憶したテスト用の原稿画像デ−タと比較し、線幅色別抽出手段３によって、線幅ｔにおける各色別の情報Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）夫々の散り幅Δｔの色別の情報ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫを抽出し、画像記憶手段７に記憶する。

テスト用原稿画像１と補正処理用の画像用紙２のプラスパターンとを比較するのは、線幅ｔと散り幅Δｔを正確に識別するためであり、もし補正処理用の画像用紙２のプラスパターンから正確にΔｔが求められれば、テスト用原稿画像を記憶することも、両者を比較することも省略することができる。図３（ｂ）はプラスパターンの線幅ｔの色別の情報Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを示す部分と、散り幅Δｔの色別の情報ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫを判り易く示したものである。線幅補正手段４は、得られた線幅ｔの色別の情報Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと、散り幅Δｔの色別の情報ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫを用いて、散り幅Δｔが生じないように補正データを作成する。散り幅Δｔを極力少なくする方法としては、例えば、線画像の全てにおいてトナー量を少なくするか、または、線画像のエッジ近傍付近のトナー量を少なくする方法がある。

図４、図５はトナー量を少なくすることによって散り幅Δｔを生じないようにする方法を採用した場合の補正デ−タ作成例を説明する図である。通常の画像形成時と同様に、図２のテスト用の原稿画像１のプラスパターンを画像形成して補正処理用の画像用紙２を作成する際に、図４に示すように幅ｔの色別のトナーＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋが用いられた場合を想定する。縦方向の各色の高さはトナー量を表す。その結果上記図３（ｂ）に示したように散り幅Δｔが生じたとすると、その補正方法として、図５（ａ）〜（ｄ）に示すようにトナー量を調整する方法が有効である。即ち、図５（ａ）は線幅ｔの全般に渡って各色について高さを小さくすることによって、トナー量をＣ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’を減少させて使用する方法である。図５（ｂ）は各色の高さは同一で瞬時のトナー量は同じであるが、幅方向の長さｔをそれぞれ異ならせることによってトナー量を調節する例である。図５（ｃ）は線画像の両端エッジ部分のみ各トナー量を所要量減少（図中ｙ１で示す）させる場合であり、図５（ｄ）は線幅画像の両端エッジ部分のトナー量を変化させて減少（図中ｙ２で示す）させる場合である。なお、上記説明図５（ｂ）〜（ｄ）では、瞬間的なトナー量を図４と同じように各色とも同一にしたが、幅ｔの色別の情報Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと散り幅ΔｔのΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫから最適値となるように夫々の高さを調節して適正値のトナー量とすることができることは云うまでもない。このようにして散り幅Δｔが極端に減少するか、あるいは、全く生じない複写画像を得ることができる。

図５（ａ）〜（ｄ）に示した方法、あるいは、図示していないがその他のトナー量の減少方法を使用した場合、画像の形態によっては効果に微妙な違いが生じることがある。そのため、例えば、図５（ａ）〜（ｄ）のようなトナー量の調整方法に対応する複数のパターンを備えておき、画像形成時にどれか一つ最適なものを選択するようにすれば、常に高品質の画像を得ることができる。また、いづれのパターンを選択するかは、読み取られた原稿画像の形態により選択すればよい。即ち、原稿画像が文章のように文字から構成されているものでは、線幅画像の両端エッジ部分が比較的シャープになるものが見易いし、写真のようなものでは両端エッジ部分がなだらかに変化するものが美しく見える等の特徴を持っているので、選択するパターンも原稿画像に対応して選ばれるようにしている。

図６、図７は本実施の形態の主要動作の制御例を示したフローチャート図であり、図６は線幅の補正テーブルを作成する場合の処理手順を示したフローチャートである。図６において、テスト用の原稿画像１がセットされると（ステップＳ１ Ｙｅｓ）、読み取りを開始し（Ｓ２）、テスト用の原稿画像１の線幅ｔの情報を画像記憶手段７に記憶する（Ｓ３）。その後、画像形成して補正処理用の画像用紙２を作成する（Ｓ４）。次ぎに、画像形成した上記補正処理用の画像用紙２がセットされると（Ｓ５ Ｙｅｓ）、これの読み取りを開始する（Ｓ６）。画像記憶手段７からテスト用の原稿画像１の線幅ｔの情報を読みだし（Ｓ７）、線幅色別抽出手段３によって、その情報を参考にして補正処理用の画像用紙２のプラスパターンから線幅ｔの色別の情報Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと（Ｓ８）、散り幅Δｔの色別の情報ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫを抽出し（Ｓ９）、画像記憶手段７に記憶する。線幅補正手段４は、得られた線幅ｔの色別の情報Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋと散り幅Δｔの色別の情報ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ、ΔＫから、画像形成時に散り幅Δｔの部分が生じないように補正値を計算し、補正テーブルを作成し（Ｓ１０）、処理を終了する。

図７は、図６での補正テーブル作成処理終了後、一般用の原稿画像を読み取る場合のフローチャートである。図７において、テスト用の原稿画像１や補正処理用の画像用紙２が読まれた時は（Ｓ１１、 Ｎｏ）、警告を出し、一般用の画像を読み取るように報知する（Ｓ１７）。一般用の原稿画像がセットされた時は（Ｓ１１でＹｅｓ）、読み取りを開始し（Ｓ１２）、線画像を見つけると、色別の情報Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１を得るが（Ｓ１３）、そのまま出力せずに、作成した補正テーブルを参照して（Ｓ１４）、画像形成時のトナー量Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’を決定し（Ｓ１５）、決定したトナー量Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’を用いて画像を形成する（Ｓ１６）。このような過程を経て、散り幅のない画像を形成できる。

なお、以上の実施の形態ではトナー量を少なくする方法について言及していないが、その方法は既存の技術で対応可能である。例えば、その一つの方法として、カラー複写機において画像形成までの帯電、露光、現像、転写、定着過程で、露光量を調整することによってトナー量を変化させることができる。原稿画像を読み取って、画像信号を光量の変化に変えて、一様に帯電された感光体に導くが、その光量を変化することにより現像段階でトナー量の付着量が変化する。その方法を利用することにより簡単にトナー量を少なくすることができる。また、線画像のエッジ部分のトナー量を簡単に少なくするには、エッジ部分のドットラインだけ、１ドットおきにする方法もある。この他にもトナー量を少なくする方法があり、そのいづれの方法を使用しても本発明を実現することができる。
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、本発明のカラー画像形成装置の他の実施の形態を示す装置要部のブロック図である。同図において、符号２１は画像処理手段、２２は制御手段、２３はＲＯＭ、２４はＲＡＭ、２５は外部接続装置、３０は以上の各部を備えたカラー画像形成装置総体中のコントローラ、２６は画像形成手段、２０は上記外部接続手段２５を介してカラー画像形成装置に接続されるパソコン等の外部装置である。上記画像処理手段２１は、特定の色のトナーは補正の対象から予め除外する補正除外手段２１ａと、背景画素と非背景画素との境界を検出する境界検出手段２１ｂと、上記境界に接する非背景画素から数えて補正すべき非背景画素が何番目に位置するかを検出する対象画素検出手段２１ｃと、この対象画素検出手段２１ｃによる検出結果に応じて非背景画素を補正する補正手段２１ｄと、外部装置２０などから入力された画像データを画像形成装置２６における各画素（ドット）に対応させて展開するための画像記憶手段２１ｅとを有して構成される。制御手段２２は、ＲＯＭ２３に格納されたプログラムに従って、ＲＡＭ２４をワーキング領域に使用しつつカラー画像形成装置全体を制御する。上記コントローラ３０は、カラー複写機のコントローラの他に、電子写真式カラープリンタや、電子写真式カラーファクシミリなどのコントローラにも適用できるものである。

以上の構成において、本実施の形態の基本的な動作と処理手順の例を説明する。ここでは、カラー画像形成装置が、各画素毎に単色のトナーを使用し、複数の画素の色の組み合わせにより多色表現を行うタイプの装置である場合を例に取り説明する。以下、このタイプのカラー画像形成装置を面順次型装置という。

上記コントローラ３０は、外部装置２０などにより画像形成処理の実行指示がなされると、画像形成装置２６において、まず、画像記憶手段２１ｅに展開されたデータを画素毎に順次検出し、トナー散りが発生しないように補正処理を行う。

その際、補正除外手段２１ａは、各画素のデータからその画素の色を取得し、その色が経時的にトナー散りの発生する色であるかどうかを判別する。この判別処理は、画素の色が予め指定された特定の色であるかどうかを判別することによりなされる。また、上記第１の実施の形態のように補正テーブルを作成する機能を備えている装置であれば、その補正テーブルからトナー散りの発生する色であるかどうかを判別することもできる。そして、補正除外手段２１ａは、トナー散りの発生しない特定の色であった場合、その画素を補正の対象から除外し、すなわちその画素に関しては補正を行わずに次の画素の検出に移行させる。そして、補正除外手段２１ａにより画素の色が予め指定された特定の色であると判断されると、その画素を処理対象画素（注目画素）として、図９のフローチャートに示す処理を実行する。

図９のフローでは、まず、補正処理対象画素の周囲８方向の画素のデータ（デジタルデータ）を検出する（Ｓ２１）。ここでは、上記８方向を図１０に示すように規定し、各方向において、図１１に示すように注目画素から４個目までの画素のデータを検出するものとする。そして、各画素について、後述するしきい値に基づき背景画素であるか非背景画素であるかの判断を行う（Ｓ２２）。ここでの判断は、各色毎に各画素のデータをしきい値と比較することによって行う。その結果、背景画素が検出されなければ（Ｓ２２でＮｏ）、その注目画素に関する処理はせずに次の画素の処理に移行するが、背景画素が検出された場合には（Ｓ２２でＹｅｓ）、注目画素から最も近い背景画素までの画素数Ｐ、すなわち背景画素との境界に位置する非背景画素から数えて注目画素が何番目に位置するかを調べ（Ｓ２３）（図１１、図１２参照）、その値Ｐによって補正係数（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を決定する（Ｓ２４）。例えば、図１３（ａ）に示すように注目画素から２番目に背景画素がある場合、補正係数としてｔ２を使用する。また、図１３（ｂ）に示すように注目画素から１番目に背景画素がある場合には補正係数としてｔ１を使用し、図１３（ｃ）に示すように注目画素から３番目に背景画素がある場合には補正係数としてｔ３を使用する。この場合、補正の度合いはｔ１、ｔ２、ｔ３の順に小さくなるように設定されている。

以上のようにして決定された補正係数（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を使用して補正を行うことにより、図１４に示すように、背景画素から３番目までの注目画素（非背景画素）が補正される。図１４はトナー量を補正した例であり、このように画像のエッジ（境界）部分のトナー量を階段状に補正することにより、エッジ部におけるトナー散りを有効に防止することができる。上記ステップＳ２２における背景画素であるか非背景画素であるかの判断は、図１５に示すように、非背景画素に関してはしきい値１に基づいて、背景画素に関してはしきい値２に基づいて、それぞれ各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に行う。そして、相隣接する一方の画素のデジタルデータの値（Ｎ）がしきい値１の値（Ｓ１）より大（すなわちＮ＞Ｓ１）で、且つ、他方の画素のデジタルデータの値（Ｎ）がしきい値２の値（Ｓ２）より小（すなわちＮ＜Ｓ２）のとき、上記一方の画素が非背景画素で、上記他方の画素が背景画素であると判断される。したがって、図１５の例では（ａ）の場合のみＣ１の画素が非背景画素で、Ｃ２の画素が背景画素であると判断される。また、相隣接する画素間のデジタルデータの値の差ΔＮをしきい値ｄと比べることにより背景画素と非背景画素との境界であるか否かを判断することもできる。その場合、図１５の例では、（ａ）のＣ１の画素とＣ２の画素間及び（ｂ）のＭ１の画素とＭ２の画素間が境界であると判断される。
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。上記第２の実施の形態では、しきい値と補正係数との組み合わせによっては注目画素（非背景画素）の補正結果が背景画素のデジタルデータの値を下回る場合がある（図１８（ｂ）参照）。そこで、このような不具合を解消すべく、この第３の実施の形態では、上記第２の実施の形態のコントローラ３０の画像処理手段２１内に、図１６に示すように画素データ置換手段２１ｆが付加されている。画素データ置換手段２１ｆは、非背景画素の補正結果と背景画素とを比較し、その比較結果に応じて非背景画素のデータを背景画素のデータに置き換える処理をおこなうものである。図１７は第３の実施の形態における処理の内容を示すフローチャートであり、ステップＳ３１〜Ｓ３３は上記第２の実施の形態おける図９のステップＳ２１〜Ｓ２３に対応している。図１７のフローでは、続くステップＳ３４において非背景画素の補正結果と背景画素とを比較し、注目画素の補正結果が背景画素以下になる場合は非背景画素のデジタルデータを背景画素のデジタルデータに置き換える背景処理を行った後、ステップＳ３３で求めた注目画素から背景画素までの画素数Ｐに応じて補正係数を決定する（Ｓ３５）。上記背景処理（Ｓ３４）を付加したことにより、図１８に示すように、注目画素のデジタルデータが補正によって背景画素のデジタルデータの値より小さくなるのを防止し、非背景画素が背景画素よりも薄くなるなどの不具合の発生を未然に防止できる。
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。ここではカラー画像形成装置が、各画素毎に複数の色のトナーの重ね合わせて多色表現を行うタイプの装置である場合を例にとり説明する。以下、このタイプのカラー画像形成装置を画素順次型装置という。この第４の実施の形態のカラー画像形成装置の全体的構成は、図８に示した第２の実施の形態の装置構成と同様である。ただし、第４の実施の形態のカラー画像形成装置は画素順次型装置であるため、画素記憶手段２１ｅは各色毎に画像データを展開できるように、画像データ展開領域（以下、プレーンという）を複数（この場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色で多色表現を行うため４プレーン）有している。以上の構成において、第４の実施の形態の基本的な動作と処理手順の例を説明する。この第４の実施の形態における補正対象画素の判断の方法には、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎の背景画素検出結果を総合して処理対象画素か否かを判断する方法と、全色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）分のデジタルデータの和から判断する方法の２通りがある。

図１９は、第４の実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。図１９のフローでは、まず、各色のプレーン毎に補正処理対象画素の周囲８方向の画素のデータ（デジタルデータ）を検出する（Ｓ４１）。ここでは、第２の実施の形態と同様、上記８方向を図１０に示すように規定し、各方向において、図１１に示すように注目画素から４個目までの画素のデータを検出するものとする。そして、各プレーンの各画素について、各色毎に設定されたしきい値に基づき背景画素であるか非背景画素であるかの判断を行う（Ｓ４２）。その結果、背景画素が検出されなければ（Ｓ４２でＮｏ）、その注目画素に関する処理はせずに次の画素の処理に移行するが、背景画素が検出された場合には（Ｓ４２でＹｅｓ）、各プレーン毎に注目画素から背景画素までの画素数Ｐを数え（Ｓ４３）（図１１、図１２参照）、その値Ｐによって第２の実施の形態の場合と同様にして補正係数（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を決定する（Ｓ４４）。以上のようにして決定された補正係数（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を使用して補正を行うことにより、第２の実施の形態の場合と同様にエッジ部分におけるトナー散りを有効に防止することができる。

上記ステップＳ４２における背景画素であるか非背景画素であるかの判断は、図２０に示すように、非背景画素に関してはしきい値Ａに基づいて、背景画素に関してはしきい値Ｂに基づいて、それぞれ各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に合計４プレーン分行う。そして、相隣接する一方の画素のデジタルデータの値がしきい値Ａの値より大で、且つ、他方の画素のデジタルデータの値がしきい値Ｂの値より小であるとき、上記一方の画素が非背景画素で、上記他方の画素が背景画素であると判断する。そして、４色中１色でも非背景画素と判断されれば、その画素を注目画素として補正処理を実行する。図２０の例では、（ａ）のＫ（黒）、（ｃ）のＭ（マゼンタ）、及び（ｄ）のＹ（イエロー）に関しては非背景画素とは認められないが、（ｂ）のＣ（シアン）が非背景画素であると判断されるため、その画素は注目画素と判断される。

また、図２１に示すように、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に相隣接する画素間のデジタルデータの値の差ΔＮをしきい値ｄと比較し、ΔＮ＞ｄの条件を満たした場合に背景画素と非背景画素との境界であると判断し、４色中１色でも背景画素と非背景画素との境界であると判断されれば、その結果に基づいて補正処理を実行する方法も有効である。また、図２２に示すように、相隣接する画素間での４色分のデジタルデータの合計値の差ΔＮをしきい値ｄと比較し、ΔＮ＞ｄの条件を満たした場合に背景画素と非背景画素との境界であると判断して補正処理を実行するようにしてもよい。この場合、４色全ての補正係数ｔを一律に設定し、図２３に示すように４色分の補正を一度に行うことができる。また、図２４に示すように、相隣接する一方の画素の４色分のデジタルデータの合計値（Ｎ）がしきい値１の値（Ｓ１）より大（すなわちＮ＞Ｓ１）で、且つ、他方の画素の４色分のデジタルデータの値（Ｎ）がしきい値２の値（Ｓ２）より小（すなわちＮ＜Ｓ２）のとき、上記一方の画素が非背景画素で、上記他方の画素が背景画素であると判断して補正処理を実行するようにしてもよい。この場合も、４色全ての補正係数ｔを一律に設定し、図２５に示すように４色分の補正を一度に行うことができる。
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。上記第４の実施の形態では、しきい値と補正係数の組み合わせによっては注目画素（非背景画素）の補正結果が背景画素のデジタルデータの合計値（ｈｃ＋ｈｍ＋ｈｙ＋ｈｋ）を下回る場合がある（図２６（ｂ）参照）。そこで、このような不具合を解消すべく、この第５の実施の形態では、上記第４の実施の形態のコントローラ３０を構成する画像処理手段２１内に、上記第３の実施の形態と同様に画素データ置換手段２１ｆが付加されている。この画素データ置換手段２１ｆは、非背景画素の補正結果と背景画素とを比較し、その比較結果に応じて非背景画素のデジタルデータを背景画素の４色分のデジタルデータの和に置き換える処理をおこなうものである。

図２７はこの第５の実施の形態における処理の内容を示すフローチャートであり、ステップＳ５１〜Ｓ５３は上記第２の実施の形態おける図１９のステップＳ４１〜Ｓ４３に対応している。図２７のフローでは、続くステップＳ５４において非背景画素（注目画素）の補正結果のデジタルデータの和（ｔ１＊ｃ＋ｔ１＊ｍ＋ｔ１＊ｙ＋ｔ１＊ｋ）と背景画素のデジタルデータの和（ｈｃ＋ｈｍ＋ｈｙ＋ｈｋ）とを比較し、前者が後者を下回る場合は背景画素のデジタルデータの和と同じになるように補正係数（ｔ４）を決定する（Ｓ５５）。このとき、補正係数（ｔ４）は４色（ｃ、ｍ、ｙ、ｋ）全て同じとする。これにより、図２６（ｂ）補正中においては、注目画素の補正結果のデジタルデータの和（ｔ１＊ｃ＋ｔ１＊ｍ＋ｔ１＊ｙ＋ｔ１＊ｋ）と背景画素のデジタルデータの和（ｈｃ＋ｈｍ＋ｈｙ＋ｈｋ）とは次式（１）で表される関係にあったものが、図２６（ｃ）補正後においては、次式（２）で表される関係になる。
（ｔ１＊ｃ＋ｔ１＊ｍ＋ｔ１＊ｙ＋ｔ１＊ｋ）＜（ｈｃ＋ｈｍ＋ｈｙ＋ｈｋ）
・・・（式１）
（ｔ４＊ｃ＋ｔ４＊ｍ＋ｔ４＊ｙ＋ｔ４＊ｋ）＝（ｈｃ＋ｈｍ＋ｈｙ＋ｈｋ）
・・・（式２）
上記背景処理（Ｓ５４）を付加したことにより、図２６に示すように、注目画素のデジタルデータが補正によって背景画素のデジタルデータの値より小さくなるのを防止し、非背景画素が背景画素よりも薄くなるなどの不具合の発生を未然に防止できる。
［第６の実施の形態］
上記実施の形態２〜５では補正対象画素の補正係数を最も近い背景画素までの画素数で決めていた。しかしながら、トナー散りはべたの箇所と細線部とで異なる場合があるため、べたの箇所と同じ度合い（補正係数）で補正を行った場合、補正が強すぎて細線の画像を損ないかねない。そこで、この第６の実施の形態では、上記のような不具合を解消すべく、実施の形態２〜５の画像処理手段２１内の補正除外手段２１ａが、非背景画素で表される線の幅を検出し、線の幅が所定値以下の部分の非背景画素に対しては補正を施さないようにする機能を有している。さらに、この第６の実施の形態における画像処理手段２１内の補正手段２１ｄは、注目画素すなわち補正を施すべき非背景画素が細線部の画素であるかべた部の画素であるか、その注目画素が背景画素との境界の非背景画素から数えて何番目の画素であるかによって補正係数を決定する機能を有している。

図２８は、第６の実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは面順次型装置の場合を例にとり説明する。図２８のフローでは、まず、注目画素の周囲８方向の画素のデータ（デジタルデータ）を検出する（Ｓ６１）。そして、各画素について、背景画素であるか非背景画素であるかの判断を行う（Ｓ６２）。その結果、背景画素が検出されなければ（Ｓ６２でＮｏ）、その注目画素に関する処理はせずに次の画素の処理に移行するが、背景画素が検出された場合には（Ｓ６２でＹｅｓ）、注目画素から最も近い背景画素までの画素数Ｐを数え（Ｓ６３）、その結果に基づいて線幅Ｑを検出する（Ｓ６４）。ここでの線幅Ｑの検出は、図１０の＜方向１−５＞、＜方向２−６＞、＜方向３−７＞、＜方向４−８＞の４つの方向に関しておこなう。例えば、＜方向１−５＞における線幅Ｑは、方向１における注目画素から背景画素までの画素数Ｐ１と方向５における注目画素から背景画素までの画素数Ｐ５とから求められる。そして、上記４つの方向で最も細い線幅Ｑから、その注目画素がべた部の画素であるか細線部の画素であるかを判断し（Ｓ６４）、べた部の画素の場合には、上記ステップＳ６３で得られた画素数Ｐによって補正係数（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を決定し、細線部の画素の場合には、線幅Ｑとその注目画素から最も近い背景画素までの画素数とから補正係数を決定する（Ｓ６５）。

例えば、注目画素がべた部の画素で背景画素まで２画素、すなわち注目画素が背景画素と隣接している画素から数えて２番目の画素の場合は注目画素の補正係数をｔ２とし（図２９（ａ）参照）、背景画素まで１画素の場合は注目画素の補正係数をｔ１とする（図２９（ｂ）参照）。また、注目画素が２画素幅細線部の画素で背景画素まで１画素の場合は注目画素の補正係数をｔ１２とし（図２９（ｃ）参照）、３画素幅細線部の画素で背景画素まで１画素の場合は注目画素の補正係数をｔ１３とし（図２９（ｄ）参照）、３画素幅細線部の画素で背景画素まで２画素の場合は注目画素の補正係数をｔ２３とし（図２９（ｅ）参照）、４画素幅細線部の画素で背景画素まで１画素の場合は注目画素の補正係数をｔ１４とし（図２９（ｆ）参照）、４画素幅細線部の画素で背景画素まで２画素の場合は注目画素の補正係数をｔ２４とする（図２９（ｇ）参照）。ここでの補正の度合いは補正係数ｔの添え字の値が大きいほど小さくなるように設定されている。注目画素が１画素幅細線部の画素の場合は注目画素の補正係数をｔ（最大値）とし、その画素には補正を施さない。このように、注目画素すなわち補正すべき非背景画素がべた部の画素であるか細線部の画素であるかを判断し、べた部の画素の場合にはその注目画素が背景画素との境界の非背景画素から数えて何番目の画素であるかによって補正係数を決定し、細線部の画素の場合には、その線画像の線幅とその注目画素が背景画素との境界の非背景画素から数えて何番目の画素であるかによって補正係数を決定し、それぞれの場合に応じた補正係数により補正処理を行うことにより、べた画像に対しても線画像に対しても本来の画像を損なうことなく、エッジ部分でのトナーの飛散をなくして、自然で鮮明な画像を形成することができる。

本発明の第１の実施の形態を示すカラー画像形成装置の要部のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態を説明するためのテスト用の原稿画像の要部を説明図であって、（ａ）はテスト用紙の一部を示す図であり、（ｂ）はその一つのパターンの拡大図である。 本発明の第１の実施の形態を説明するための図であり、（ａ）はテスト用の原稿画像の要部示す図であり、（ｂ）はその一つのパターンの拡大図である。 本発明の第１の実施の形態を説明する図であり、補正しない状態の際の色別トナー量を説明する説明図である。 （ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施の形態を説明するための図であり、補正して画像形成する際の色別トナー量を説明する説明図である。 本発明の第１の実施の形態のカラー画像形成装置で散り幅をなくす補正テーブルを作成する主要動作の一例を示したフローチャート図である。 本発明の第１の実施の形態のカラー画像形成装置で一般用の原稿画像に補正して読み取る主要動作の一例を示したフローチャート図である。 本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形態を示す装置要部のブロック図である。 本発明の第２の実施の形態の主要動作を示すフローチャート図である。 本発明の第２の実施の形態における注目画素からの画素検出方向を例示した説明図である。 本発明の第２の実施の形態における注目画素からの画素検出範囲を例示した説明図である。 本発明の第２の実施の形態における背景画素から注目画素のまでの画素数と補正係数との関係を例示した説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施の形態において背景画素から注目画素のまでの画素数に応じて補正係数を決定する際の規則を例示した説明図である。 本発明の第２の実施の形態における補正前と補正後の状態例を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）はしきい値に基づいた背景画素と非背景画素の判断方法を例示した説明図である。 本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形態を示す装置要部のブロック図である。 本発明の第３の実施の形態の主要動作を示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施の形態における補正前、補正中、補正後の状態例を示す説明図である。 本発明の第４の実施の形態の主要動作を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）はしきい値に基づいた背景画素と非背景画素の判断方法を例示した説明図である。 本発明の第４の実施の形態を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）はしきい値に基づいた背景画素と非背景画素の別の判断方法を例示した説明図である。 本発明の第４の実施の形態におけるしきい値に基づいた背景画素と非背景画素の別の判断方法を例示した説明図である。 本発明の第４の実施の形態における補正後の状態を例示した説明図である。 本発明の第４の実施の形態におけるしきい値に基づいた背景画素と非背景画素の別の判断方法を例示した説明図である。 本発明の第４の実施の形態における補正後の状態を例示した説明図である。 本発明の第５の実施の形態を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ補正前、補正中、補正後の状態例を示した説明図である。 本発明の第５の実施の形態の主要動作を示すフローチャートである。 本発明の第６の実施の形態の主要動作を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｇ）は本発明の第６の実施の形態において背景画素から注目画素のまでの画素数に応じて補正係数を決定する際の規則を例示した説明図である。

符号の説明

１・・・テスト用の原稿画像、２・・・補正処理用の画像用紙、３・・・線幅色別抽出手段、４・・・線幅補正手段、５・・・保持手段、６・・・読取手段、７・・・画像記憶手段、８・・・操作部、９・・・画像処理手段、１０・・・画像形成手段、１１・・・ＲＯＭ、１２・・・ＲＡＭ、１３・・・外部接続手段、１４・・・制御手段、１５・・・カラー画像形成装置、２０・・・外部装置
２１・・・画像処理手段、２１ａ・・・補正除外手段、２１ｂ・・・境界検出手段、２１ｃ・・・対象画素検出手段、２１ｄ・・・補正手段、２１ｅ・・・画像記憶手段、２１ｆ・・・画像データ置換手段、２２・・・制御手段、２３・・・ＲＯＭ、２４・・・ＲＡＭ、２５・・・外部接続装置、３０・・・コントローラ、２６・・・画像形成手段

Claims (5)

1. トナー飛散のない画像を形成するための補正機能を有するカラー画像形成装置において、
   特定の色のトナーは補正の対象から除外する補正除外手段と、背景画素と非背景画素との境界を検出する境界検出手段と、上記境界に接する非背景画素から数えて補正すべき非背景画素が何番目に位置するかを検出する対象画素検出手段と、この対象画素検出手段による検出結果に応じて非背景画素を補正する補正手段とを備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 非背景画素の補正結果と背景画素とを比較し、その比較結果に応じて非背景画素のデータを背景画素のデータに置き換える画素データ置換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 非背景画素で表される線画像の幅を検出する線幅検出手段を備え、線画像の幅が所定値以下の部分の非背景画素に対しては補正を施さないようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像形成装置。
4. 上記カラー画像形成装置は、各画素毎に単色のトナーを使用し、複数の画素の色の組み合わせにより多色表現を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
5. 上記カラー画像形成装置は、各画素毎に複数の色のトナーの重ね合わせて多色表現を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
   

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