JP2005186473A - 画像形成装置および方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 印字出力に余分な時間を要することなく、またユーザに負担をかけることなく、画像の種類に応じた最適な像形成を行うこと。
【解決手段】 ユーザはURLによりプリントしたいデータを指定する。URLが入力されるとステップS2でURLの構造を解析し、所望のデータを保持しているサーバのアドレスと、そのサーバ内の取得したいデータの位置とを特定する。ステップS3で、所望のデータに対するHEADコマンドを発行し、ステップS5でHEADコマンドに応答して送信されたフォーマット情報の中から“Content-type”の情報を抽出して記憶する。ステップS9で“Content-type”がJPEG画像である場合はステップS10に進み、そうでない場合にはステップS12に進む。ステップS10では、JPEG画像用の画像処理の設定を行い、ステップS12では、GIF画像用の設定を行う。
【選択図】 図4

Description

本発明は、画像形成装置および方法に関し、より詳細には、ネットワークを介して画像形成データを受信して画像形成を行う画像形成装置および方法に関する。
近年、種々の情報を掲載したWWW(World Wide Web)サーバとコンピュータとをネットワークで接続し、このサーバへHTTP(Hyper Text Transfer Protocol:ハイパーテキスト転送プロトコル)でアクセスするための専用ソフトウェア(以後、ブラウザと呼ぶ)を用いてWWWサーバ上の情報をコンピュータから参照することが可能となっている。また、ブラウザを用いて、WWWサーバ上のデータをコンピュータに取り込み、格納することができる。したがって、このデータを印刷したいユーザは、コンピュータ内に一時的に格納されているデータをプリンタ装置等に送信して印刷させることにより、WWWサーバの各種データを印刷することも出来る。
一方、従来の画像形成装置および方法では、WWWサーバから取得した情報を印刷することは可能であるが、印刷の情報の内容にかかわらず固定的な画像処理が行われていたため、以下のような欠点があった。
・写真データなど階調性が重視される画像や、イラストなど解像度が重視される画像に対し同じ画像処理が施されて印刷されるため、写真データなどでは階調性が損なわれ、イラストなどでは解像度が損なわれる。
・写真データやイラストなどその画像の特性に応じたガンマ変換処理が行なわれないため、画像の種類に応じた最適な色味で出力することができない。
・写真データなどの画像と、イラストなどの画像とに対して同じ下色処理が行われるため、最適な色味で出力することができない。
また、従来、原稿画像をスキャナ等で読み取ることにより、画像データに変換して、その画像を印刷するといった電子写真方式のデジタル複写機のような画像形成装置においては、外部装置を介してコンピュータからの画像データを画像形成装置へ伝送されるようになってきている。ここで、外部装置はネットワークにアクセスして画像データを取得したり、取得した画像データをラスターイメージに展開したり、適切な印刷画像を得られるよう画像処理を行う処理回路など、ハード規模が大きいものであったが、近年、回路の集積化が進み、このような外部装置も画像形成装置内に組み込まれるようになってきている。
さらに、このような装置は、複写機としてだけではなくコンピュータの周辺機器であるプリンタとして構成されるような場合、ユーザの希望するコストと機能との両立をも求められることから、種々の画像処理ボードに対応可能なようになっている。すなわち、画像形成装置の画像処理回路の一部、あるいは全部を交換可能とするような構成も求められるようになってきている。
このように、画像処理回路を柔軟に設計することが要請される一方、画像処理機能が益々高度化するのに伴い、各種の原稿画像や文字など、画像データの特性に応じて、種々の画像処理が提案され、自動的にあるいはユーザの指示により、適切な画像処理が必要なことから、画像処理ボードおよびプリンタエンジン側のいずれでエンジン制御を分担するかについての決定が難しくなってきている。
特に、画像データに基づいてトナー消費量を予測し、トナー濃度制御を行うようなプリンタエンジンにおいては、従来プリンタ制御に密接な関係のあるガンマ変換等の画像処理などをプリンタエンジン側で受け持っている。即ち、画像形成装置の像形成部を制御する一連の処理の中で、プリンタエンジン側において主にエンジン特性に応じた画像処理を行って、画像データの補正を行うようにしている。したがって、画像データをプリンタエンジンが受信して、画像データの積算処理を行い、積算結果からトナー消費量を予測して現像器へのトナー補給制御を行う。
更に、感光ドラム上にトナーパッチ像を形成して、その濃度に基づき現像器内のトナー濃度を予測し、画像データの積算結果と予測した現像器内トナー濃度から、必要なトナー補給量を算出してトナー補給制御を高精度で行うようにした画像形成装置も提案されている。
しかしながら、以上のように画像処理ボードの交換により種々の画像処理機能を提供するためには、プリンタエンジン側ではなく画像処理ボード側でプリンタエンジン制御に関する情報を扱う必要があるにもかかわらず、従来の画像形成装置においてはほとんど画像処理ボード側で取り扱ってはいない。したがって、従来の画像形成装置では、種々の画像処理を行う場合、画像処理ボードに主な画像処理回路を集約することが困難である。このようなプリンタエンジン制御に関する情報の中には、プリンタ特性に密接な関係があるトナー補給制御に関する情報も含まれるため特に問題である。
また、帯電、露光、潜像、現像、転写、定着などの電子写真プロセスにおける像形成条件を決定する場合、画像の特徴に対応したきめ細かい像形成条件の設定によって、画像品位をより向上させることも求められているが、従来の画像形成装置では、像形成のプロセス条件を十分に最適化できないという課題がある。
また、画像の種類に応じて像形成条件を最適なものにするよう構成された装置の場合であっても、従来の画像形成装置では、印字する毎に印字装置に像形成条件を設定するよう、ユーザが指示する必要がある。このため、ユーザに負担がかかり、また、ユーザの像形成条件の指示忘れがあると、画像の種類に応じた最適な像形成が行われないという問題がある。
さらに近年では、画像処理部において画像データの特徴を抽出する抽出処理を行い、抽出された画像の特徴から画像の種類を判断して、印字装置内の像形成条件を最適な条件に自動的に設定するような画像形成装置も提案されているが、この場合も特徴抽出処理に時間がかかるため、ファーストプリントアウトまでの時間が長くなってしまうという課題がある。特に、同種の画像データを連続して印字するような場合、印字するたびに像形成条件の変更動作を行ったり、階調補正動作などを行う補助動作部を起動したりするため、印字出力が得られるまで時間がかかるという課題がある。
また、補助動作部の起動回数が増大するため、印字以外で装置や部品を稼動する時間および回数が多くなり、装置寿命や部品寿命が低下し、ランニングコストが高くなるといった課題がある。
本発明は、上記従来例の課題に鑑みてなされたものであり、印字出力に余分な時間を要することなく、またユーザに負担をかけることなく、画像の種類に応じた最適な像形成を行う画像形成装置を提供することを目的とする。特に、種々の画像処理ボードを組み込んだ場合でも、画像データに基づいた最適な画像形成が可能な画像形成装置の提供を目的とする。
また、画像データの種類に基づいてトナー消費量を予測してトナー補給制御を行うことにより、装置寿命や部品寿命の低下、およびランニングコストの上昇を抑制することを目的とする。
このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、要求に対応する画像形成データをサーバから受信して、画像形成を行う画像形成方法において、画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像形成データの画像特徴情報を受信する情報受信ステップと画像形成データの画像形成を行う前に予め、画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定し、画像形成条件を適用して画像処理を行う画像処理ステップとを備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、要求に対応する画像形成データをサーバから受信して、画像形成を行う画像形成装置において、画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像特徴情報をサーバから受信する情報受信手段と画像形成データの画像形成を行う前に予め、画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定し、画像形成条件を適用して画像処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、画像形成データの画像形成を行う前に予め、画像特徴情報に基づいてプロセス条件を決定し、プロセス条件を適用して画像形成を行う画像形成手段をさらに備えたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、要求に対応する画像形成データをサーバから受信して、画像形成を行う画像形成装置において、画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像特徴情報をサーバから受信する情報受信手段と画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定して、画像形成条件に基づき画像形成補助動作を画像形成前に予め行う補助動作手段とを備えたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、画像形性データの画像形成を行う際に用いられた画像形成条件を格納する記憶手段をさらに備え、補助動作手段は、記憶手段によって格納された画像形成条件のうちに行われた画像形成で用いられた画像形成条件と、情報受信手段で受信した画像特徴情報により定められた画像形成条件との比較に基づいて、補助動作手段を制御することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、要求に対応する画像形成データをサーバから受信して、画像形成を行う画像形成装置において、画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像特徴情報をサーバから受信する情報受信手段と画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定し、画像形成データの画像形成に使用されたデータの総量を、画像形成条件に基づいて積算する積算手段と、積算手段により積算された画像形成に使用されたデータの総量に基づいてトナーの供給量を制御するトナー制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項2乃至6のいずれかに記載の画像形成装置において、ネットワークを介して、画像形成データのサーバ内における格納位置を示す格納情報を含む画像形成要求をクライアント装置から受信する形成要求受信手段をさらに備え、情報受信手段は、格納情報に基づいて画像特徴情報をサーバから受信することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項2乃至7のいずれかに記載の画像形成装置において、画像特徴情報は、画像形成データのファイル名称に含まれる拡張子であることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項2乃至7のいずれかに記載の画像形成装置において、情報受信手段は、ハイパーテキスト転送プロトコルに従って、画像特徴情報をサーバに要求して受信することを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項2乃至9のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成条件は、階調性優先および解像度優先の2つの形成条件を含むことを特徴とする。
以上説明したように本発明によれば、画像データに関する関連情報をネットワークから取得し、画像データに関する前記関連情報に基づいて、像形成手段に対して像形成条件を変更或いは維持するように通知することにより、印字出力に余分な時間を要することなく、またユーザに負担をかけることなく、画像の種類に応じた最適な像形成を行う画像形成装置を提供することができる。特に、種々の画像処理ボードを組み込んだ場合でも、画像データに基づいた適切な画像形成を行う画像形成装置を提供することができる。
また、その画像データの種類に応じた画像処理を行って、画像データに基づいて像形成手段で画像形成を行う画像形成装置において、画像データの種類に基づいてトナー消費量を予測して装置寿命や部品寿命の低下、およびランニングコストの上昇を抑制することができる。
現在インターネット上において、GIFとJPEGが、一般的に画像ファイルのフォーマットとして用いられている。このうち、GIFファイルフォーマットは、画像を可逆圧縮により圧縮して保存するファイルフォーマットであり、表示可能な色数は256色までに制限されている。このため、GIFファイルフォーマットは、イラストや図などのそれほど多くの色数を必要としない画像データに用いられることが多い。
また、JPEGファイルフォーマットは不可逆圧縮により圧縮して保存するファイルフォーマットであり、約1677万色という非常に多くの色数の表示が可能である。このため、このJPEGファイルフォーマットは、写真を電子化したデータなど、主に自然画系の画像データに用いられることが多い。
一方、電子写真方式等による画像の印刷においては、印刷する画像の解像度を高くすると、パルス幅変調などによってパターン信号として使用するアナログ信号の波形を理想的な三角波にすることが困難になるため、理想的な階調性で印刷することが難しくなる。したがって、一般に印刷する画像の解像度と階調性は相反することとなる。
そこで、本実施形態では、JPEGフォーマットの画像データは解像度重視の画像であると判断して解像度優先の画像形成条件で印刷し、GIFフォーマットの画像データは色の階調性重視の画像であると判断して階調性優先の画像形成条件で印刷することによって、その画像に最適な画質で印刷する方法を採用する。
さらに、イラストや図などの画像データと、写真や自然画等の画像データとでは、画像の強調処理又はスムージング処理の設定が異なる場合が多いため、本実施形態では、JPEGおよびGIFの各フォーマットに最適な画像強調またはスムージングの設定を行う。
加えて、本実施形態では、JPEGおよびGIFの各フォーマットに最適なアンダー・カラー・リムーバル(Under Color Removal)の設定を行う。ここで、アンダー・カラー・リムーバルとは、カラー色と黒色との濃度比を表したものである。通常、RGB方式の画像データを電子写真方式のプリンタで印刷する場合には、RGBで表現されている画像データをC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各濃度値に変換し、その変換した画像データをプリンタに送る必要がある。この場合、CMYの各トナーを使用して印刷されたグレー色の画像では、そのグレーの色は色味がかったグレーになってしまうため、黒(K)のトナーのみでグレー部分を印刷したほうが良い場合がある。逆に、黒のトナーのみでグレー部分を印刷した場合、グレーから他の色になだらかに遷移する階調画像の場合には、その階調部分の階調再現性が損なわれてしまう。このため、このような電子写真方式のプリンタでは、CMYの各トナーとKのトナーとを適当な割合で組み合わせて画像形成を行うことのが一般的である。この場合のアンダー・カラー・リムーバルは、CMYとKの比率となる。
また、2値プリンタなどのように、面積諧調で画像を印刷する場合には、JPEGおよびGIFの各フォーマットに最適な面積階調処理の設定を行う。通常、2値プリンタのように1画素の面積が可変でないか、非常に制限された量でしか1画素の面積を変化させることが出来ないプリンタの場合には、単位面積当りの有色画素の数や、それら有色画素の組み合わせを変化させることにより階調性のある画像を印刷する。このような画像の表現方法を面積階調と呼ぶが、これによって元の画像データをプリンタで印刷可能な色だけの画像データに変換して印刷することができる。画像諧調処理にはディザ処理または誤差拡散法などがある。このような面積階調処理において、各フォーマットに最適な面積階調処理の設定を行う。
[実施形態1]
以下、図面を参照して本発明の実施形態1について説明する。
本実施形態では、まずユーザが画像形成装置の操作部を操作して所望の画像データを指示し、この指示を受けた画像形成装置は、画像データが保持されているサーバに対しHTTP(ハイパーテキスト転送プロトコル)を使用して、コマンドを送信した後、そのサーバに保持されている画像データを受信して画像形成を行う。
図1は、本実施形態の画像形成装置1の構成を示すブロック図であり、この画像形成装置1はネットワーク・インターフェース3を介してネットワーク32に接続されている。図1において、画像メモリ2は原稿画像読取部202からの入力された画像データ、またはネットワーク・インターフェース3を介してネットワーク32から受信した画像データなどを保持する。ネットワーク・インターフェース3はネットワーク32を介して、ネットワーク32に接続されている他の装置との間で通信を行う。画像処理回路4は、画像メモリ2に記憶されている画像データに対して各種の画像処理を行い、その結果をプリンタ5に出力する。プリンタ5は、画像処理回路4から入力された画像データを用紙などの記録媒体上に画像を形成する画像形成機能を有している。操作部6は、ユーザが所望の画像データのサーバ内の格納場所を指定するのに使用される。サーバ7はネットワーク32に接続し、各種画像データを保持している。
システムバス30は、画像形成装置1の各ユニットを制御するCPU101と各ユニットとの間のデータの送受信を行うためのバスである。ビデオバス31は、画像処理部4によって生成された画像データをプリンタ5に伝送するのに使用される。ネットワーク32は、画像形成装置1とサーバ7とを接続し、これら装置間で各種データの送受信を行うための通信経路である。メモリ102は、CPU101により実行されるプログラムや、CPU101の動作時、各種データを一時的に記憶するためのワークエリアとしても使用される。
プリンタ5のCPU103は、CPU101との間でデータの送受信を行い、さらに、プリンタ5の用紙搬送制御やトナー像形成及びトナー補給動作や、用紙上への転写、定着工程といった一連のプリンタエンジンのプロセス制御を行う。
原稿画像からの読み取りを行う時は、操作部6のコピーキー(図示せず)を押下することにより、画像データが読み取られて画像メモリ2に格納された後、画像処理部4で画像処理が行われプリンタ5に出力されて記録媒体上に画像を形成する。
次に、HTTPについて説明する。HTTPは、HTML(ハイパー・テキストマークアップ・ランゲージ)で記述されたデータや、画像データなどを転送するために用いられる、TCP/IPプロトコル上のプロトコルである。これは通常、データ転送要求を発行するクライアントコンピュータと、データを保持しているサーバとがネットワークによって接続されたシステムにおいて用いられる。
クライアントコンピュータ上でHTTPクライアントを動作させ、利用者は、サーバ上にあるデータの位置をURLと呼ばれる、データが保持されている位置を指定するための指示形式によって入力する。これによりHTTPクライアントは、サーバに対してその入力に対応する情報転送要求を発行する。
また、HTTPには、データを要求するためのコマンドであるGETコマンドと、そのデータに関する関連情報を要求するためのコマンドであるHEADコマンドがあり、このHEADコマンドにより、取得するデータがどのようなデータであるのかを前もって判別した後、GETコマンドによってデータを取得し、種々のデータの処理を行う。
このHEADコマンドにより取得可能な関連情報の中には、そのデータのサイズや更新日時などの情報とともに、そのデータのフォーマット情報がある。このデータのフォーマット情報は“Content-type”と呼ばれる。これによれば、“Content-type”は、例えばHTMLによって記述されたデータの場合“text/html”、GIF画像データの場合“image/gif”、JPEG画像データの場合“image/jpeg”となっているので、どのようなデータであるかを判別することが可能である。本実施形態では画像特徴情報として“Content-type”を使用する。
例えば、サーバ7のホスト名称が“host.co.jp”であり、そのサーバ上にある、取得したいデータの位置が“/pub/image.GIF”と示される場合に、ユーザが、“http://host.co.jp/pub/image.GIF”というURLを入力すると、HTTPクライアントから、サーバ“host.co.jp”に、ファイル“/pub/image.GIF”に対するHEADコマンドが発行される。このコマンドを受信したサーバ7においては、“/pub/image.GIF”のデータのフォーマット情報を、そのHEADコマンドの応答としてHTTPクライアントに送信する。
このHEADコマンドに対する応答を受信したHTTPクライアントは次に、サーバ“host.co.jp”に対して“/pub/image.GIF”に対するGETコマンドを発行する。GETコマンドを受信したサーバ7は、“/pub/image.GIF”のデータをGETコマンドへの応答としてHTTPクライアントに送信する。
こうして、GETコマンドの応答を受信したHTTPクライアントは、HEADコマンドへの応答としてフォーマット情報を受信した“/pub/image.GIF”のデータを受取ることができ、受信したデータを処理する。以上により、HTTPクライアントは、操作部6から入力されたURLを基に、指定されたサーバ7に記憶されている、指定されたデータを関連情報と共に取得する。尚、この処理の流れは図4のフローチャートを参照して後述する。
次に、本実施形態の画像処理部4について説明する。
図2は、本実施形態の画像処理部4の構成を示すブロック図である。図2において、DMAデータ転送回路8は、画像メモリ2から画像処理部4へ画像データのDMA転送する制御を行っている。LOG変換回路9は、RGBの画像データをCMYの各画像データに変換する。UCR二値化回路10は、CMYの各画像データに対してUCR処理を行い、CMYKの各画像データ信号40を生成する。PWM(パルス幅変調)回路11は、CMYKの各画像データからレーザの点灯制御を行うためのレーザ駆動信号42を生成する。
Rデータ信号33は、画像データのうち赤色成分のデータを、Gデータ信号34は画像データの緑色成分のデータを、Bデータ信号35は画像データの青色成分のデータを、Cデータ信号36は画像データのシアン色成分のデータを、Mデータ信号37は画像データのマゼンタ色成分のデータを、およびYデータ信号38は画像データの黄色成分のデータをそれぞれ示し、色選択信号39は画像形成を行う色を選択するための信号である。画像データ信号40はCMYKのデータのうち選択されたデータ信号、クロック信号41はPWM処理を行うための基準同期信号、およびレーザ駆動信号42はレーザの点灯制御を行う信号である。
DMAデータ転送回路8はシステムバス30に接続され、このシステムバス30を介してCPU101によって制御される。DMAデータ転送回路8の制御の下に、画像メモリ2に保持された画像データをDMA転送により画像処理部4に転送する場合、まずCPU101によってDMAデータ転送回路8に対しR、G、Bそれぞれの画像データが保持された画像メモリ2のアドレスと、DMA転送するデータサイズが設定される。その後、DMAデータ転送回路8は、プリンタ5の動作に同期して、画像メモリ2から指示されたアドレスのR、G、Bそれぞれのデータを逐次読み出し、その読み出したそれぞれのデータをLOG変換回路9にRデータ信号33、Gデータ信号34、Bデータ信号35として出力する。この場合、LOG変換回路9へのRGBデータの出力は、R、G、Bデータの3つが同期して行われる。つまり、画像データの各画素のR、G、Bデータは同時に出力される。
こうしてLOG変換回路9に入力されたRデータ信号33、Gデータ信号34及びBデータ信号35から、LOG演算によってCデータ信号36、Mデータ信号37、及びYデータ信号38がそれぞれ生成されて出力される。これにより、R、G、Bデータの輝度データ信号は、C、M、Yデータの各濃度データ信号に変換される。
次に、LOG変換回路9から出力されたCデータ信号36、Mデータ信号37、Yデータ信号38はUCR二値化回路10に入力される。UCR二値化回路10では、C、M、Yの各データから、その共通部分である黒色成分を抽出して出力する。黒色成分の抽出は、各画素について、C、M、Yのデータうち最小値を有する色を判定し、その最小値と予め設定された係数との積を算出することによって行われる。この抽出された出力を黒色トナー用の濃度データとなるKデータの値と決定し、C、M、Yの各データからこのKデータの値を減じることにより、実際に画像形成に用いられるC、M、Yの各データの値が算出される。
例えば、黒色トナー用のデータの生成用係数が80%であり、C=20、M=90、Y=100の場合には、最小の値が20であるため、以下のような画像データが生成される。
K :16 (20×80%=16)
C’: 4 (C−K)
M’:74 (M−K)
Y’:84 (Y−K)
また、プリンタ5ではC、M、Y、Kが逐次一色ずつ画像形成されるため、UCR二値化回路10にはC、M、Y、Kそれぞれの画像形成時にC’、Y’、M’、Kのどの画像データを出力するか選択する色選択信号39が入力される。これによって、色選択信号39からの入力に対応して、C’、Y’、M’、Kのいずれかのデータ信号が画像データ信号40として出力される。
PWM回路11は、UCR二値化回路10から入力した画像データ信号40を別途入力された三角波であるクロック信号41によってパルス幅変調する。パルス幅変調により、例えば8ビットデータとして入力された画像データ信号40は、クロック信号41に同期して、画像データ信号40の値に対応したパルスの幅の信号となるようにパルス波に変調される。また、PWM回路11において、入力されたクロック信号41を例えば2分周してクロック信号41の1/2の周波数でPWMをするように設定することも可能である。
一方、色選択信号39から出力されたC’、Y’、M’、K’のいずれかの画像データ信号40は、ルックアップテーブル(以下LUTと呼ぶ)302に入力されてデータ補正された後、積算器301に送られ積算される。積算器301ではトナー色ごとに積算が行われ、メモリ102に格納される。CPU101は、トナー色ごとに格納された積算結果をメモリ102から読み出し、トナー消費量予測データとしてプリンタ5のCPU103に通知する。
LUT302は、CPU101で書き換え可能なランダムアクセスメモリで構成され、プリンタ特性に合わせて画像データを補正するような補正データを各トナー色毎に格納しておく。例えば、解像度を重視したい画像ではクロック信号41の周期でPWM変調されるが、階調性を重視したい画像ではクロック信号41の1/2の周波数でPWM変調されるため、同一の画像データであってもトナー消費量は若干の差異がある。このため、正しいトナー消費量を積算できるような補正データをLUT302に格納しておき、どちらのPWM変調モードでプリントするかによってLUT302の内容を書き換えるようにするか、または両方の補正データを格納しておき、PWM変調モードに応じてLUT302内の補正データを切り替えるよう、CPU101からLUT302を制御するようにしてもよい。
次に、本実施形態のプリンタ5について説明する。
図3は、本実施形態のプリンタ5の構成を示すブロック図である。図5において、半導体レーザ12は、入力信号に対応するレーザ光を出力する。ポリゴンミラー13は、その正六角形の側面が鏡面処理されており、ポリゴンモータ14の駆動によって回転する。感光ドラム15の表面には、レーザ光により潜像が形成され、その潜像に現像器のトナーを静電吸着することによってトナー像が形成される。リボルバ16は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)それぞれのトナーカートリッジを保持して現像する色に応じて回転し、C(シアン)トナーカートリッジ17、M(マゼンタ)トナーカートリッジ18、Y(イエロー)トナーカートリッジ19、およびK(ブラック)トナーカートリッジ20を含む。各トナーカートリッジは、トナーを収容するトナーボトル(図示せず)と、磁性体キャリアとトナーからなる2成分現像剤を収容する現像器(図示せず)とから構成されている。
各トナー色毎の現像プロセス工程において、現像器のスリーブが回転しスリーブ上の現像剤からトナーで静電潜像を現像するとともに、所定のトナー量をトナーボトルから現像器内に補給する補給動作を実行することにより、トナーカートリッジ内の現像器の現像剤トナー濃度を所定の範囲に保つようにする。
転写ドラム21は用紙を吸着し、感光ドラム15のトナーを用紙上に転写する。定着器22はトナーを用紙上に定着させ、給紙カセット23は用紙を保持して画像形成時に用紙を給紙し、給紙された用紙は用紙搬送経路44を搬送される。レーザ駆動信号42が半導体レーザ43に入力し、これに対応するレーザ光線12から放射される。
プリンタ5は、電子写真方式により画像形成を行うプリンタであり、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色のトナーにより用紙上に画像を形成する。画像形成する際は、まず給紙カセット23に積載された用紙が給紙され、用紙搬送経路44を搬送され、転写ドラム21に吸着して転写ドラム21の表面に張り付く。転写ドラム21は一定の速度で回転しており、転写ドラム21の回転に伴って用紙も移動する。
プリンタ5で印刷する場合、レーザ駆動信号42が画像処理部4から供給される。供給されるレーザ駆動信号42は、PWM回路11によりPWMされたC、M、Y、Kいずれかのデータ信号であり、通常、最初にCのデータ信号が入力される。データ信号がオンの場合には、半導体レーザ12のレーザ光源が発光してレーザ光線43が出力される。出力されたレーザ光線43はポリゴンミラー13に照射される。ポリゴンミラー13は、ポリゴンモータ14の回転駆動によって回転しており、この回転に対応してレーザ光線43は感光ドラム15の端から端まで走査される。1つの走査が画像形成における1本の走査線となり、これにより感光ドラム15上に潜像が形成される。潜像はレーザ光が照射された部分は電位が高く、そうでない部分は電位が低いという電気的な特性によって形成された像である。
リボルバ16と感光ドラム15とが接する部分に予め配置されたCトナーカートリッジ17内のCトナー現像スリーブと感光ドラム15とが接する部分において、スリーブ上にコートされた現像剤内にある負に帯電されたシアントナーが感光ドラム15上に形成された潜像に接触する。シアントナーは感光ドラムのレーザ光が照射された部分のみに電気的吸引力によって吸着して現像される。そして、感光ドラム15上のトナーが吸着した部分は感光ドラム15の回転によって転写ドラム21と接する部分まで回転する。転写ドラム21と感光ドラム15とが接する部分において、感光ドラム15に吸着されたトナーが転写ドラム21上に吸着された用紙上に転写される。
次にMトナーカートリッジ18が感光ドラム15と接する様にリボルバ16が1/4回転し、Mのデータ信号に対応するレーザ駆動信号42が入力され、Cの現像と同様にその用紙上にマゼンタのトナー像が転写される。以下同様にして、Y、Kのトナーによる現像も行われ、転写ドラム21上に吸着された用紙上にC、M、Y、K各色のトナー像が転写される。
その後、用紙は転写ドラム21から分離され、用紙搬送経路44を通って2つのローラを持つ定着器22の間を通る。この際、定着器22によって加熱及び加圧され、用紙上に転写されたトナーは用紙に定着されてプリンタ5の外に排出される。以上の動作によって印刷が実行される。
このようにプリンタ5でプリント動作が行われると現像器内のトナーが消費されるため、トナーと磁性体キャリアとからなる2成分現像方式では、特に、適切なトナー濃度に維持するように適宜消費されたトナーを現像器内に補給するトナー補給制御を行う必要がある。そのため、プリント動作に伴い、CPU101からプリンタ5のCPU103へと通知されるトナー色ごとのトナー消費量予測情報に基づいて、CPU103により、C、M、Y、Kのトナーカートリッジ7、18、19、20のトナーボトルから各トナー色の現像器内にトナー補給が行われる。
本実施形態では、転写ドラム21を有するプリンタエンジンの構成について説明したが、転写ドラムの代わりに中間転写ドラムや中間転写ベルトなどの中間転写体上に4色のトナー像を順次重ね合わせた後、搬送されてきた用紙上に一括転写を行うプリンタエンジンの構成でも本発明を実施することができる。
次に、本実施形態の画像形成装置1における処理動作を図4のフローチャートを参照して説明する。
図4は、本実施形態の画像形成装置において、CPU101により実行される制御処理を示すフローチャートであり、処理を実行するプログラムはメモリ102に記憶されている。
画像形成装置1は操作部6を有しており、操作部6はボタンや表示器など(図示せず)を備え、ユーザが画像形成装置1を操作するために使用する。操作部6を用いて、ユーザはURLを用いてプリントしようとする所望の画像データを指定する。この入力がなされるまで画像形成装置1は入力待ち状態となる(ステップS1)。ステップS1で、URLが入力されるとステップS2に進み、その入力されたURLの構造を解析し、所望のデータを保持しているサーバのアドレスと、そのサーバ内の取得したいデータの位置とを特定する。本実施形態では、サーバ7に所望のデータが存在するものとする。
ステップS3に進み、サーバ7に所望のデータに対するHEADコマンドを発行する。このHEADコマンドは、ネットワーク・インターフェース3からネットワーク32を介してサーバ7に伝送される。HEADコマンドを受信したサーバ7は、HEADコマンドに対するフォーマット情報を生成して、ネットワーク32介してネットワーク・インターフェース3に送信する。これによりステップS4で、サーバ7からフォーマット情報を受信したと判定されるとステップS5に進み、サーバ7から受信したフォーマット情報の中から“Content-type”の情報を抽出して記憶する。
次にステップS6に進み、所望のデータに対するGETコマンドをサーバ7に発行する。GETコマンドは、ネットワーク・インターフェース3からネットワーク32を介してサーバ7に発行される。サーバ7では、GETコマンドによって指定されたデータをネットワーク32を介してネットワーク・インターフェース3に送信する。サーバ7からのデータを受信すると、ステップS7からステップS8に進み、サーバ7から受信したデータを画像メモリ2に格納する。次にステップS9に進み、ステップS5で記憶した“Content-type”がJPEG画像である場合はステップS10に進み、そうでない場合にはステップS12に進む。
ステップS10では、画像処理部4はJPEG画像用の画像処理の設定を行う。即ち、UCR二値化回路10では、UCR80%の設定とし、PWM回路11には1/2の周波数でPWMを行うように設定する。また、LUT302の補正データは1/2の周波数でのPWM変調用の補正データを格納しておく。さらに、CPU101からCPU103へ、画像が階調優先のJPEG形式であることを通知する。CPU103では、後述するように階調優先のプロセス条件を像形成部に設定する。
一方、ステップS9でJPEGフォーマットでない時はステップS12に進み、画像処理部4に対してGIF画像用の設定を行う。即ち、UCR二値化回路10にはUCR100%の設定を行い、PWM回路11にはクロック信号41のそのままの周波数でPWMを行うように設定する。LUT302の補正データはクロック信号41のままの周波数でPWM変調用の補正データを格納しておく。さらに、CPU101からCPU103へ、画像が解像度優先のGIF形式であることを通知する。CPU103では、後述するように、該当する画像を印字する際解像度優先のプロセス条件を像形成部に設定する。
ステップS10またはステップS12により画像処理とPWMが実行された後、ステップS11で、プリンタ5は、その画像処理及びPWM処理された画像データに基づく画像形成を実行する。また、JPEG画像であるか、GIF画像であるかによって、それぞれに適した解像度で画像形成を行うとともに、それぞれの解像度に応じた補正データによって補正された画像データが積算器で積算され、プリンタ5に積算結果をトナー消費量予測情報として通知される。
また、本実施形態の画像形成装置をコピー機として使用する場合、ユーザは操作部6で階調優先または解像度優先を指定し、CPU101では操作部6からの指定に応じて、画像処理およびPWM変調を階調優先または解像度優先に設定することもできる。
このように、操作部6により指定されたサーバ7に記憶された画像データを最適な画質で画像形成することができる。すなわち、JPEG画像はUCR80%で黒成分が抽出されるため、黒から他の色に遷移するような画像の階調性のつながりに優れた画像を生成することが可能になると共に、1/2周波数でPWMを行うため画像の階調性に優れた画像を生成することができる。
また、GIF画像に関しては、UCR100%で黒成分が抽出されるため、淡い灰色の画像は黒色トナーのみで画像形成され、C、M、Yの合成により生成される画像において、灰色が純黒色による灰色と異なるという事態を回避することができる。さらに、PWMは、供給されるクロック信号41と同一周波数であるためジャギーが目立たない高解像度の画像が形成される。
以上説明したように本実施形態の画像処理によれば、JPEG画像は写真などの自然画を印刷するのに好適な処理によって画像形成され、またGIF画像はイラストなどを印刷するのに好適な処理によって画像形成される。そして、画像データに最適な画像処理を行うとともに、画像データの積算を行って各トナー色の適切なトナー消費量を予測し、プリンタに通知することにより、適切な現像剤トナー濃度を保持するようにトナー補給制御を行うことができる。
次に、本実施形態におけるプロセス条件設定について説明する。CPU101は、プリンタ部5がプロセス条件を設定するため、画像データがJPEG形式であるか、GIF形式であるかを通信手段53を介してプリンタ部5のCPU103に通知する。これにより、プリンタ部5では、データ形式に応じたプロセス条件の設定を行い印字動作を行う。
例えば、帯電電圧 Vc、現像バイアス電圧Vd、転写電圧Vtとすると、階調優先のJPEG形式では、Vc=V11、Vd=V12、Vt=V13、解像優先のGIF形式では、Vc=V21、Vd=V22、Vt=V23といった所定の値を設定する。このように、画像形成の各プロセス条件を切り替えることにより、最適な画像品質を得ることができる。
また、本実施の形態では、帯電電圧、現像バイアス、転写電圧をすべて、切り替えることを提案したが、以上のうち、少なくとも1つの条件を切り替え可能とするようにすることもできる。さらに、プロセス条件として、帯電、現像、転写の高圧電源の出力電圧値を切り替える例について説明したが、定電流制御を行うような高圧電源等においては、電流を切り替えるように構成することもできる。例えば、転写の高圧電源の出力電流をItとすると、階調優先のJPEG形式では、It=I1とし、解像優先のGIF形式では、It=I2とする。このように、画像の種類に応じて転写電流値を変えることにより、最適な画像再現が可能とすることもできる。
また、画像データがJPEG形式であるか、GIF形式ファイルであるかに応じて、上記のようなプロセス条件を選択できるように予め、CPU103の不揮発性メモリ(図示せず)内に、画像の特徴情報とプロセス条件とを関連付けるルックアップテーブルを作成しておく。そして、このルックアップテーブルにファイル形式毎のプロセス条件情報を格納しておき、CPU101から画像データの特徴情報を受信すると、像形成条件の設定変更を行ってプロセス条件を最適化するように構成することもできる。
この場合、例えば、CPU103の不揮発性メモリ内の上位のアドレスには、JPEG形式でのプロセス条件として、Vc=V11、Vd=V12、Vt=V13やIt=I1といった情報を格納しておき、下位のアドレスには、GIF形式でのプロセス条件として、Vc=V21、Vd=V22、Vt=V23やIt=I2といった情報を格納しておく。そして、CPU101から画像データの特徴情報を受信すると、JPEG形式であるか、GIF形式であるかに応じて、CPU103の不揮発性メモリ内から対応するプロセス条件の情報を読み出して、その像形成部に最適な条件を設定するようにするように構成することもできる。
本実施形態は、本発明の目的が達成される範囲内において、JPEG形式およびGIF形式以外の画像ファイルや画像の種類にも対応することができる。例えば、テキスト文書の印字においては、特に文字のエッジや細線を鮮明に再現することが求められるので、解像度優先モードでの画像形成条件に設定することが有効である。したがって、拡張子にTXTがあるファイルは、解像度優先モードでの印字動作を行うようにすることができる。
また、像形成のプロセス条件を最適な条件に変更することで、画像の特徴に応じて高品位な印字出力を得られるが、電子写真プロセスの画像形成装置の場合、プロセス条件の変更に伴ってトナー消費量が変化することも考えられる。そのような場合には、上述のCPU103に転送されたトナー消費量の予測結果と、実際のトナー消費量との差異が大きくなる可能性がある。このような状態で、大量印字を行うとトナー補給制御が適切に行われなくなり、現像器内のトナー濃度が適切な濃度を維持できなくなるため、印字濃度が薄くなったり濃くなったりする画像不良を起こし、最悪は、現像器内のキャリアが感光ドラムなどに付着し、現像剤があふれて装置にダメージを与える可能性もある。
このような問題を防ぐため、画像形成装置において予測され、プリンタ部5に入力されたトナー消費量予測結果の値を画像の特徴に応じてさらに補正するよう構成することもできる。例えば、画像がJPEG形式であるかGIF形式であるかにより定まる画像の特徴と、画像の特徴に応じて設定されたプロセス条件とを関連させて、画像処理部4においてトナー消費量を予測する際使用するルックアップテーブル302の内容を最適な補正値に変更するようにすることもできる。例えば、GIF形式の画像およびテキスト形式の文字画像の双方とも解像度優先モードでの印字が適するが、GIF形式では文字以外の図表類も扱うため、文字のみを扱うテキスト形式の文字画像データと比べ最適なプロセス条件が異なる。文字のエッジ再現を明瞭にして、読みやすいテキスト画像での印字を行うようなプロセス条件が設定され、トナー消費量がGIF形式におけるプロセス条件でのトナー消費量と差異があるような場合には、正確にトナー消費量を予測できるように、ルックアップテーブル302の補正データを書き換えるようにする。特に、テキストデータなどでは、エッジ部の割合が多くなる傾向があるため、電子写真プロセスでのエッジ部におけるトナー消費量を補正するような補正値とするのも有効である。
このように、画像処理部4は、階調性優先、あるいは解像度優先といった画像データの特徴に応じて、画像処理の条件を変更し、またプリンタ部5の像形成条件に応じて画像処理部4から入力されたトナー消費量予測結果の値を補正することによって、適切な画像形成およびトナー補給制御を行うことができる。
次に、本実施形態の階調補正動作について説明する。従来から、感光ドラム上に所定のパッチトナー像を形成し、濃度センサ(図示せず)で感光ドラム上のパッチトナー像のトナー濃度を測定した結果に基づいて、プリンタガンマ特性を変更するなどのプリンタの階調再現性を改善する階調補正動作を行うことが知られている。特に、これはピクトリアルな画像でのハーフトーンの階調再現性を改善するのに効果的である。ここで、階調補正動作を起動するタイミングは、例えば、電源投入後のウォームアップ動作などの初期動作中、印字動作開始時、または所定の印字枚数毎等、種々の条件が提案されている。しかし、従来は画像データを受信して、印字可能な状態になるまで、階調優先で印字するのか、解像度優先で印字するのかが不明なため、印字開始時にいずれかを決定しない限り、階調補正動作を効果的に行えない。
さらに、印字動作がほぼ連続して行われるような場合、階調優先の画像データや、解像度優先の画像データが混在して印字されることもある。この場合、解像度優先の設定と階調優先の設定とが切り替わる毎に階調補正動作が起動される。このため、印字動作の合間で頻繁に階調補正動作が起動されることとなり、トータルの印字完了時間が大幅に長くなるおそれがある。
したがって、印字動作が終了するまでは、階調補正動作を先送りし、印字動作終了時に階調補正動作を行うこともできるため、階調補正動作を起動する回数を削減することが可能となり、多量の印字動作を行う場合のトータルの印字完了時間が短縮される。
また、階調優先の設定で印字する場合、必ず階調補正動作を起動するような装置では、複数の画像データに対する印字動作の終了までの時間が長くなる。そこで、本実施形態では、“Content-type”の情報に基づき印字前に印字する画像データの種類を決定して、同じ種類の画像データが連続しているかどうかを判断する。連続して階調優先の画像を印字する場合には、階調優先の画像を始めに印字する直前に階調補正動作を行い、引き続いて印字する画像データを印字する際は、既に階調補正動作を実施しているため、再度の階調補正動作の起動を行わないようにする。更に引き続いて印字する画像データの“Content-type”の情報から、解像度優先の画像を印字する際には階調補正動作を起動せず、再び階調優先の画像を印字する際に、その直前で階調補正動作を行うようにする。
このように、画像の種類を印字前に判別できることを利用して、印字装置側での階調補正動作などの印字以外の補助的動作をできるだけ起動しないようにすることにより、多量の印字動作を行う場合、印字開始から印字完了までの印字完了時間を大幅に短縮することが可能となる。本実施形態では、階調優先の画像データと解像度優先の画像データが混在する場合の階調補正動作の制御例について述べたが、これ以外の種類の画像に関する応用も可能である。
本実施形態では、このような階調補正動作のような不必要な補助動作の回数を大幅に減らすことが可能となり、装置や部品の稼動時間、稼動回数を減らすことが可能となるため装置寿命や部品寿命を伸ばすことができる。例えば、印字動作だけでなく補助動作でも感光ドラムが回転動作するような印字装置においては、高価な感光ドラムの余分な回転時間を減らせるため定期交換までの時期を長くすることができるだけでなく、1枚あたりの感光ドラムの消耗分も減らせるため、ランニングコストの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、ネットワークを介して、画像データを取得し、印字動作を行う形態について述べたが、原稿画像を読取部202で読み取って印字する場合、読み取り画像データを画像処理部4で画像データの特徴より、原稿画像が階調優先か解像度優先かを決定したり、操作部6からモード指定キー(図示せず)によって階調優先か解像度優先かを指定することも考えられる。そのような場合も、直前の印字の設定が階調優先か解像度優先かのいずれであったかによって、同様に階調補正動作を起動するか不起動とするかを決定するようにしても良い。すなわち、直前の印字の設定が階調優先であった場合、次に読取部202からの原稿画像を印字する際の印字の設定として階調優先を指定していたときは、階調補正動作を不起動として当該読み取り原稿画像を印字する。そして、次にネットワークから取得した画像データを印字する際に、画像データの“Content-type”の情報から階調優先の画像データか解像度優先の画像データかを判断し、階調優先モードなら再び階調補正動作を起動せずに直ちに印字動作を行う。画像データの“Content-type”の情報から解像度優先の画像データであると判定されても、そのままの設定で直ちに印字動作を行う。そして、印字動作を修了した後、次に階調優先の設定で画像形成を行う場合に、階調補正動作を行うようにする。こうして、階調補正動作の起動頻度を適正に保つことが可能となる。
このように本実施形態では、画像データの種類を画像データの関連情報から判断するようにしたので、予め階調優先の画像データか、解像度優先の画像データかを判断して最適な装置制御条件を設定でき、階調補正動作など補助動作の起動の有無についても画像データ印字前に予め決定することができる。
以上、実施形態1について説明したが、本実施形態に特有の効果は以下の通りである。
所望のデータのアドレスを画像形成装置1の操作部6において行うため画像形成装置1のみで画像処理と画像形成処理が可能であり、他のクライアント装置を不要とすることができる。
また、取得するデータの記憶位置指定を画像形成装置1の操作部6において行うため通信用ソフトウェアを単純にでき、そのソフトウェアの開発が容易になる。
サーバに対して“Contents-type”を問い合わせ、その結果によって画像の形式を判断するため、URLの拡張子がない場合でも正常にプリントすることができる。
[実施形態2]
本実施形態においては、画像の種類は、URLに含まれる拡張子を画像特徴情報として用いることによって判別される。すなわち、ネットワーク32に接続された他の装置で入力されたURLを画像形成装置が受け取り、URLに基づいて所望のデータをHTTPプロトコルによってサーバから取得し、取得したデータを基に画像データを生成して画像形成を行う。
本実施形態では、ユーザは所望のデータが記憶されている位置情報を、ネットワーク32に接続されているクライアント装置24にURL形式で入力する。入力されたURLの情報は画像形成装置1に送信され、受信した画像形成装置1は、このURLに基づいてサーバ7からデータを取得して画像形成を行う。
図5は、本実施形態の画像形成装置1を含むネットワーク・システム全体の構成を示すブロック図である。前述の図1と共通する部分は同じ番号で示し、その説明を省略する。図5において、クライアント装置24は、ユーザによって指定された画像形成装置1が画像形成するための所望のデータのURLを画像形成装置1に送信して画像形成を指示する。4aは画像処理部で、基本的には前述の画像処理部4とほぼ同様の機能を実行するが、具体的な構成は図6を参照して後述する。プリンタ5aについては、その詳細は図7を参照して説明する。
図6は、実施形態2の画像処理部4aの構成を示すブロック図で、前述の図2と共通する部分は同じ番号で示している。図6において、DMAデータ転送回路8は画像メモリ2からの画像データのDMA転送を制御する。ガンマ変換回路25はガンマ変換を行い、二値化回路26は入力された画像データの二値化を行って二値データを生成する。Rデータ信号45は画像データの赤色成分のデータを、Gデータ信号46は画像データの緑色成分のデータを、およびBデータ信号47は画像データの青色成分のデータをそれぞれ意味する。R変換データ信号48、G変換データ信号49、およびB変換データ信号50はガンマ変換回路25によって変換された信号を示す。色選択信号39は画像形成を行う色を選択するための、二値化方式選択信号51は二値化回路26における二値化方式を選択するための、およびLED駆動信号52はLEDアレイの点灯制御を行うための信号である。
DMAデータ転送回路8はシステムバス30に接続され、これを介して画像形成装置1を制御するCPU101によって制御される。DMAデータ転送回路8を用いてDMA転送により画像メモリ2に保持された画像データを画像処理部4aに転送する場合、CPU101は、R、G、Bそれぞれの画像データが保持された画像メモリ2のアドレスおよび転送するデータサイズをDMAデータ転送回路8に対して設定する。その後、DMAデータ転送回路8は、プリンタ5aのプリント動作に同期して、DMAにより画像メモリ2からR、G、Bそれぞれの画像データを逐次読み出し、読み出したデータをそれぞれRデータ信号45、Gデータ信号46、Bデータ信号47としてガンマ変換回路25に出力する。このR、G、Bデータは同期して、つまり各画素のR、G、Bデータは同時に出力される。
このようにガンマ変換回路25に入力されたRデータ信号45、Gデータ信号46、Bデータ信号47は、予め設定されたガンマ変換テーブルに基づいてガンマ変換され、Rデータ信号45からR変換データ信号48、Gデータ信号46からG変換データ信号49、Bデータ信号47からB変換データ信号50がそれぞれ生成されて出力される。
ガンマ変換回路25から出力されたR変換データ信号48、G変換データ信号49、B変換データ信号50は二値化回路26に入力される。二値化回路26では、色選択信号39に基づいていずれの色を出力するかを選択し、また二値化方式選択信号51に基づいて、いずれの二値化方式によって二値化するかを決定する。なお、本実施形態では、二値化回路26はディザ方式と誤差拡散方式のいずれかを選択することができる。ここでディザ方式とは、各輝度データに見合う濃度を面積階調として表現する二値化パターンに基づいて、輝度データから画像形成用のデータを生成する方式である。ディザ方式は、イラスト、図や文字等のように階調の遷移が少なく、領域の境界がはっきりした印刷に好適な二値化方式である。
一方、誤差拡散方式とは、二値化する画素の原データ、二値化された周辺画素の原データ、その二値化によって生成されたデータとの誤差および乱数に基づいて、画素の二値化を行う方式であり、階調の遷移が多い自然画などに好適な二値化方法である。以上のようにして、二値化された画像データはLED駆動信号52としてプリンタ5aに出力される。
また、LED駆動信号52は積算器303にも送信されて積算される。本実施形態では二値データによる面積階調であるので、積算器303は単純なアップカウンタが採用できるため、PWM変調の場合より小規模な回路とすることが可能である。また、各トナー色に対応した画像データ毎に積算を行った結果はメモリ102に格納される。CPU101は、トナー色ごとに格納された積算結果をメモリ102から読み出し、直ちにトナー消費量予測データとしてプリンタ5aのCPU103に通知する。
図7は、本実施形態のプリンタ5aの構造を示すブロック図であり、前述の図3と共通する部分は同じ番号で示す。図7において、LED駆動信号52に応じて、LEDアレイ27の各素子が発光する。感光ドラム15上にはLEDアレイ27の各素子の点灯により潜像が形成され、潜像にトナーを吸着させることにより像が形成される。リボルバ16はC、M、Y、Kそれぞれのトナーカートリッジを保持し、現像する色に応じて回転する。C(シアン)トナーカートリッジ17、M(マゼンタ)トナーカートリッジ18、Y(イエロー)トナーカートリッジ19、およびK(ブラック)トナーカートリッジ20の各カートリッジは、実施形態1と同様に、トナーボトルと現像器(図示せず)から構成されている。
転写ドラム21は用紙を吸着し、現像器のトナーを用紙上に転写するため、および定着器22はトナーを用紙上に定着するドラムである。給紙カセット23は用紙を保持して画像形成時に用紙を給紙する。
プリンタ5aは、電子写真方式により画像形成を行うプリンタであり、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の4色のトナーにより用紙上にカラー画像を形成するが、画像の現像にLEDアレイを用いる点で前述のレーザ方式によるものとは異なっている。
画像を形成する際には、まず給紙カセット23に積載された用紙が給紙され、用紙は用紙搬送経路44を搬送されて転写ドラム21に吸着され、転写ドラム21の表面に張り付く。転写ドラム21は一定の速度で回転し、これに伴い用紙も移動する。プリンタ5aにおいてプリントを行う際、LED駆動信号52が画像処理部4aから供給される。供給されるLED駆動信号52は二値化回路26の二値化処理により生成されたC、M、Y、Kいずれかの画像信号であり、最初にCの画像信号が入力される。
LEDアレイ27は感光ドラム15の横幅分だけのLEDが直線状に配置された構造となっており、1つのLEDが1つの画素の横幅分の大きさである。LED駆動信号52が現像する1走査線分の画像データを供給すると、そのLEDの発光によって1走査線分、潜像が形成される。感光ドラム15上のLED駆動信号52がオンになりLEDが点灯した部分は電位が高く、オフでLEDが点灯しない部分の電位は低くなるという原理を利用して潜像形成がおこなわれる。
リボルバ16と感光ドラム15とが接する部分に予め配置されたCトナーカートリッジ17と感光ドラム15が接する部分において、感光ドラム15上に形成された潜像は、Cトナーカートリッジ17内の現像器の現像スリーブ上にコートされた現像剤に備蓄されている、負に帯電されたシアントナーに接触する。シアントナーは感光ドラムのレーザが照射された部分のみに電気的吸引力によって吸着して現像される。そして、感光ドラム15上のトナーが吸着した部分は感光ドラム15の回転によって転写ドラム21と接する部分まで回転する。転写ドラム21と感光ドラム15とが接する部分において、感光ドラム15に吸着されたトナーが転写ドラム21上に吸着された用紙上に転写される。
次に、Mトナーカートリッジ18が感光ドラム15と接する様にリボルバ16が1/4だけ回転し、Mの画像信号に対応するLED駆動信号52が入力され、Cの現像と同様にして用紙上にマゼンタのトナーが転写される。各色の現像に際しては色選択信号39は、Cの現像時にはCの画像データがLED駆動信号52に出力されるように設定され、M、Y、Kの現像時にはそれぞれM、Y、Kの画像データがLED駆動信号52に出力されるように設定される。同様にY、Kの現像も行われて転写ドラム21上に吸着された用紙上にC、M、Y、K各色のトナーが転写される。
その後、実施形態1と同様に画像は定着され印刷が実行される。図8は、実施形態2の画像形成装置1における処理を示すフローチャートであり、この処理を実行する制御プログラムはメモリ102に記憶されている。
このようにプリンタ5aでのプリント動作が行われると現像器内のトナーが消費されるため、トナーと磁性体キャリアとからなる2成分現像方式では、特に、適切なトナー濃度に維持するように適宜消費されたトナーを現像器内に補給するトナー補給制御を行う必要がある。このため、プリント動作に伴い、CPU101からプリンタ5aのCPU103へと通知されるトナー色ごとのトナー消費量予測情報に基づいて、CPU103により補給制御がなされ、C、M、Y、Kのトナーカートリッジ17〜20のトナーボトルから各トナー色の現像器内にトナーが補給される。
図5に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、ネットワーク32を介してクライアント装置24と接続されている。クライアント装置24は、パーソナルコンピュータなど、ユーザによって文字列入力等を行うことができるデータ処理装置である。クライアント装置24においてユーザは、画像形成装置1で印刷しようとする所望のデータを指示する。このデータのアドレスの指定は、前述の実施形態1と同様にURLによるものとする。
クライアント装置24は、ユーザが入力したURLを、ネットワーク32を介して画像形成装置1に送信する。画像形成装置1は、送信されたURLをネットワーク32およびネットワーク・インターフェース3を介して受信する。URLの受信まで、画像形成装置1は入力待ち状態となる(ステップS21)。ステップS21で、URLが入力されるとステップS22に進み、その入力されたURLの構造を解析し、所望のデータを保持しているサーバのアドレスと、そのサーバ内の位置とを特定する。本実施形態では、サーバ7に取得したいデータが存在するものとする。
次にステップS23に進み、サーバ7に所望のデータについてのGETコマンドを発行する。GETコマンドは、ネットワーク・インターフェース3およびネットワーク32を介してサーバ7に送信される。これに応答してサーバ7では、GETコマンドによって指定されたデータをネットワーク32およびネットワーク・インターフェース3を介して画像形成装置1に送信する。サーバ7からの返信を受信するとステップS25に進み、サーバ7から受信したデータを画像メモリ2に格納する。
次に、ステップS26に進みステップS22で解析したURLの拡張子が“JPG”または“jpeg”などJPEGフォーマットであることを示している場合は、JPEG画像であると判断する。JPEG画像のときはステップS27に進み、画像処理部4aに対してJPEG画像用の画像処理の設定を行う。すなわち、ガンマ変換回路9では自然画像用のガンマテーブルを設定し、UCR二値化回路10では誤差拡散方式による二値化法を設定する。
また、ステップS22で解析したURLの拡張子の情報に基づき、JPEG画像のときは、CPU101からCPU103へ、画像が階調優先のJPEG形式であることを通知する。CPU103では、該当する画像を印字する際に、階調優先のプロセス条件を像形成手段にセットする。これにより、実施形態1のように、画像形成の各プロセス条件を切り替えて、最適な再生画像を得ることができる。
一方、ステップS26において、JPEGフォーマットでない時はステップS29に進み、画像処理部4aに対してGIF画像用の設定を行う。すなわち、ガンマ変換回路9ではイラスト用のガンマ変換テーブルを設定し、UCR二値化回路10ではディザ方式による二値化法を設定する。また、ステップS22で解析したURLの拡張子の情報に基づき、GIF画像のときは、CPU101からCPU103へ、画像が解像度優先のGIF形式であることを通知する。CPU103では、該当する画像を印字する際に、解像度優先のプロセス条件を像形成部に設定する。
このようにして、ステップS27またはステップS29により画像処理および二値化処理が実行された後、ステップS28に進み、プリンタ5aにより画像処理および二値化処理された画像データに基づいて画像形成を実行する。また、JPEG画像では誤差拡散方式、GIF画像はディザ方式による2値化が行われた画像データがトナー色毎に積算器303で積算され、プリンタ5aに積算結果がトナー消費量予測情報として通知される。これにより、クライアント装置24で指定された所望のデータを用いて画像形成を行う処理が完了する。
本実施形態の処理によれば、JPEG画像は自然画用のガンマ変換が実行され、更に誤差拡散方式によって二値化されるため自然画に好適な色味と二値化で画像を形成することができる。また、GIF画像はイラスト用のガンマ変換が実行され、更にディザ方式によって二値化されるためイラストに好適な色味と二値化で画像を形成することができる。
さらに、いずれの設定でも2値データに変換されるので、安価なコストでのプリンタでは2値データを積算することによりドット数を積算することができる。したがって、近似的にはトナー消費量はドット数に比例するため積算回路を簡単化することができる。
本実施形態では、帯電電圧、現像バイアス、転写電圧をすべて、切り替えることを提案したが、これらのうち少なくとも1つの条件を切り替え可能とするように構成することもできる。また、プロセス条件として、帯電、現像、転写の高圧電源の出力電圧値を切り替え可能とする形態について述べたが、例えば、定電流制御を行うような高圧電源においては、その電流を切り替えるように構成することもできる。
また、ステップS22において画像ファイルの拡張子に基づいて、JPEG形式であるかGIF形式であるかを判定し、CPU101からプリンタ部のCPU103に通信手段201を介して通知する。これによりエンジン側では、データ形式に応じたプロセス条件設定を行うように、予め決められた所定のプリンタ予備動作を行う。例えば、感光ドラム15の表面電位が所定の表面電位になるように、帯電動作を行ったり、感光ドラム15上の不要トナーをクリーニングしたりするような予備動作を行う。
ステップS22で解析したURLの拡張子の情報に基づき、JPEG画像のときは、CPU101からCPU103へ、画像が階調優先のJPEG形式であることを通知する。CPU103では該当する画像を印字する際、階調優先のプロセス条件を像形成部に設定する。GIF画像の場合、CPU103では該当する画像を印字する際、解像度優先のプロセス条件を像形成部に設定する。さらに、JPEG画像のときは階調優先モードで動作するように、プリンタの階調再現性が適切なものとなるような予備動作を実施する。そして、画像処理部がステップS23,S24,S25を経て画像データを生成し、画像処理部およびプリンタ部ともに印字可能状態になった後、ステップS27においてJPEG用の画像処理を行った画像データをプリンタ部に送信し、階調優先モードでのプロセス条件下で印字動作を行って最適な印字画像を得ることができる。
GIF画像のときは解像度優先モードで動作するように、プリンタの解像度が適切となる予備動作を実施する。階調再現性は最優先ではないため、短時間で済むような簡易な予備動作とすることもできる。そして、次に、画像処理部がステップS23,S24,S25を経て画像データを生成し、画像処理部およびプリンタ部ともに印字可能状態になった後、ステップS27においてGIF用の画像処理を行った画像データをプリンタ部に送信し、解像度優先モードでのプロセス条件下で印字動作を行って最適な印字画像を得ることができる。
URLの拡張子の情報に基づき印字前に印字する画像データの種類を判断して、同じ画像種類の画像データを受信し印字する場合には、各画像データの画像の種類がURLの拡張子の情報から、連続して同じであるかどうかを判断する。
以上個別のプロセス条件等の設定について説明したが、連続して階調優先モードの画像を印字する場合には、階調優先モードの画像を始めに印字する直前に、階調補正動作を行う。引き続いて印字する画像データがURLの拡張子の情報から階調優先モードの画像であるとき、既に階調補正動作を実施しているため当該画像データの印字の際には再度の階調補正動作の起動を行わないようにする。さらに、引き続いて印字する画像データのURLの拡張子の情報から、解像度優先モードの画像を印字する際には階調補正動作を起動せず、階調優先モードの画像を印字する際は直前に階調補正動作を行うようにする。
このように、画像の種類を印字前に判別して、印字装置側での階調補正動作などの印字以外の補助的な動作を極力起動しないようにすることができるため、特に多量の印字動作を行う場合、印字開始から印字完了までの印字完了時間を大幅に短縮することができる。本実施形態では、階調優先および解像度優先時における階調補正動作の起動、不起動を制御する形態について述べたが、これ以外の画像形成モードに関する応用も可能である。
以上説明したように本実施形態によれば、JPEG画像は写真などの自然画を印刷するのに好適な画像処理が施されて形成することができる。また、GIF画像にはイラストなどを印刷するのに好適な画像処理が施されて画像形成され、面積階調方式であっても、トナー消費量情報をプリンタ部に通知することができるため、適切なプロセス条件設定と共に適切なトナー補給制御を行うことができる。
以上のように、実施形態1、2ともに画像処理部で画像データからトナー消費量を予測してプリンタ部に通知するように構成したことにより、画像形成部の構成に関わらず、プリンタ部のトナー補給制御を正確に行うこと、および適切なプロセス条件設定を行うことができるため、種々の画像処理ボードが接続されてもプリンタ部の制御を大幅に変更する必要が無いという利点がある。
このように、新たにコストアップすることなく、ユーザのコストおよび機能に対する要望に応えて各種の画像処理ボードを実装することができ、さらにプリンタ部の設計共通化が可能となるため、プリンタ部の開発期間の短縮やプリンタ部の共通化を図りやすいという利点がある。
また、ネットワークからの各種の画像データと印字する画像形成装置の組み合わせが多岐に渡っても、適切なプロセス条件設定、適切なトナー補給制御を行えるという利点がある。
実施の形態2に特有の効果は以下の通りである。
・クライアント装置において、所望のデータが記憶されているアドレスを指定できるため、画像形成装置1においてそのアドレスを指定する操作部などが不用となり、コストダウンが可能である。
・画像の種類に応じた適切な二値化処理が可能である。
・URLの拡張子によって画像の種類を判別するため、HTTPプロトコル以外のプロトコルにも適用可能である。
なお、上記説明では、実施形態1および2をそれぞれ独立に説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば実施形態2のプログラムは実施形態1で採用することもできる。また、実施形態1の画像処理部4は、実施形態2の画像処理部4aの機能を更に含むことができ、また画像処理部4および4aはともに、図2と図6で示された画像処理機能の全てでなく、その一部のみを備えるものであってもよい。
更に、実施形態1では、サーバ7からのフォーマット情報に基づいて画像データの種類を判別し、画像データの種類に応じて画像データのUCR処理を行い、さらにPWM変調されたレーザ点灯により、C、M、Y、Kの多値画像データをLUT302を用いて補正したデータを積算器301で積算したが、実施形態2で説明したような、URLの拡張子によっての画像データの判別を行い、実施形態1の画像処理回路での多値画像データによるPWM変調する場合においても適用することができる。このように、実施形態1の画像処理回路において、URLの拡張子により画像の種類を判別した場合も、例えば、JPEG画像かGIF画像かにより、階調優先か解像度優先かを適切に選択することが可能である。URLの拡張子でJPEG画像と判別された場合、階調優先の処理が選択されクロック信号の1/2の周波数のPWM変調およびLUT302を用いた補正データによる画像データの積算が行われて積算結果がプリンタ5に通知される。また、像形成に際しては、階調優先のプロセス条件が像形成部に設定される。
また、GIF画像と判別された場合、解像度優先の処理が選択され、同様に積算結果がプリンタ5に通知されて、解像度優先のプロセス条件が像形成部に設定される。このように、URLの拡張子により、適切な画像処理を選択し、かつ画像データの積算処理も適切な補正が施されるため、トナー消費量予測も正確に行われてプリンタ5では適正なトナー濃度が維持される。
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェース機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用することも、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用することもできる。
また、本実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステムまたは装置に供給し、そこに含まれるプロセッサが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出して実行することによって本発明の目的を達成することもできる。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体も本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、またはROMなどを用いることができる。また、プロセッサがプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も本発明の範囲に含まれる。
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、システムまたは装置に接続された機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
実施形態1にかかる画像形成装置の構成を示すブロック図である。 実施形態1にかかる画像処理回路の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかるプリンタ部の構成を示すブロック図である。 実施形態1にかかる画像形成装置における処理動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置を含むネットワーク・システム全体の構成を示すブロック図である。 実施形態2にかかる画像形成装置の構成を示すブロック図である。 実施形態2にかかるプリンタ部の構成を示すブロック図である。 実施形態2にかかる画像形成装置における処理動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 画像形成装置
2 画像メモリ
3 ネットワーク・インターフェース
4,4a 画像処理部
5,5a プリンタ
6 操作部
7 サーバ
8 DMAデータ転送回路
9 LOG変換回路
10 UCR二値化回路
11 PWM(パルス幅変調)回路
12 半導体レーザ
13 ポリゴンミラー
14 ポリゴンモータ
15 感光ドラム
16 リボルバ
17,18,19,20 トナーカートリッジ
21 転写ドラム
22 定着器
23 給紙カセット
24 クライアント装置
25 ガンマ変換回路
26 二値化回路
27 LEDアレイ
30 システムバス
32 ネットワーク
33〜38,45〜50 データ信号
39 色選択信号
40 画像データ信号
41 クロック信号
42 レーザ駆動信号
43 レーザ光線
44 用紙搬送経路
51 二値化方式選択信号
52 駆動信号
53 通信手段
101,103 CPU
102 メモリ
202 原稿画像読取部
301,303 積算器
302 ルックアップテーブル(LUT)

Claims (10)

  1. ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、当該要求に対応する画像形成データを前記サーバから受信して、画像形成を行う画像形成方法において、
    前記画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して前記画像形成データの画像特徴情報を受信する情報受信ステップと
    前記画像形成データの画像形成を行う前に予め、前記画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定し、該画像形成条件を適用して画像処理を行う画像処理ステップと
    を備えたことを特徴とする画像形成方法。
  2. ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、当該要求に対応する画像形成データを前記サーバから受信して、画像形成を行う画像形成装置において、
    前記画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像特徴情報を前記サーバから受信する情報受信手段と
    前記画像形成データの画像形成を行う前に予め、前記画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定し、該画像形成条件を適用して画像処理を行う画像処理手段と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記画像形成データの画像形成を行う前に予め、前記画像特徴情報に基づいてプロセス条件を決定し、該プロセス条件を適用して画像形成を行う画像形成手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、当該要求に対応する画像形成データを前記サーバから受信して、画像形成を行う画像形成装置において、
    前記画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像特徴情報を前記サーバから受信する情報受信手段と
    該画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定して、該画像形成条件に基づき画像形成補助動作を前記画像形成前に予め行う補助動作手段と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 前記画像形性データの画像形成を行う際に用いられた前記画像形成条件を格納する記憶手段をさらに備え、
    前記補助動作手段は、前記記憶手段によって格納された画像形成条件のうち直前に行われた画像形成で用いられた画像形成条件と、前記情報受信手段で受信した画像特徴情報により定められた画像形成条件との比較に基づいて、前記補助動作手段を制御することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  6. ネットワークを介して、サーバに画像形成データ要求を送信し、当該要求に対応する画像形成データを前記サーバから受信して、画像形成を行う画像形成装置において、
    前記画像形成を行う前に予め、ネットワークを介して画像特徴情報を前記サーバから受信する情報受信手段と
    前記画像特徴情報に基づいて画像形成条件を決定し、前記画像形成データの画像形成に使用されたデータの総量を、前記画像形成条件に基づいて積算する積算手段と、
    前記積算手段により積算された画像形成に使用されたデータの総量に基づいてトナーの供給量を制御するトナー制御手段と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  7. ネットワークを介して、前記画像形成データの前記サーバ内における格納位置を示す格納情報を含む画像形成要求をクライアント装置から受信する形成要求受信手段をさらに備え、
    前記情報受信手段は、前記格納情報に基づいて前記画像特徴情報を前記サーバから受信することを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記画像特徴情報は、画像形成データのファイル名称に含まれる拡張子であることを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載の画像形成装置。
  9. 前記情報受信手段は、ハイパーテキスト転送プロトコルに従って、前記画像特徴情報を前記サーバに要求して受信することを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 前記画像形成条件は、階調性優先および解像度優先の2つの形成条件を含むことを特徴とする請求項2乃至9のいずれかに記載の画像形成装置。
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