JP2010078725A - 画像処理装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】補助的な露光手段を設けずに細線を感光体上に形成した際に発生する画像部と非画像部の境界での電位差による影響を低減させる。
【解決手段】画像形成装置１０は、画像情報を取得する画像情報取得部１２と、画像情報取得部１２により取得した画像情報により示される画像中に線画領域を設定する線画領域設定部１４と、線画領域設定部１４により線画領域と設定された領域の非画像部の画像密度を補正する網点面積率補正部１８と、含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置及びプログラムに関する。

バーコードの線幅を細くし線幅種類を増やすことでバーコードの情報量を増加させることが試みられている。そこで、バーコード等の細線を精度良く画像形成する技術が必要とされている。細線を画像形成する場合には、感光体上の露光箇所と非露光箇所との境界で電位差の勾配が急となることにより非露光箇所に面したトナーまでも引き寄せられてしまうという露光部と非露光部の境界での電位差による影響により、線幅が拡大されて形成されることがあった。

そこで、下記の特許文献１には、主露光部と補助露光部とを有したＬＥＤ露光装置により、主露光部により露光された周辺の範囲を補助露光部が低出力の光で露光することで、エッジ画像の境界におけるエッジ効果の発生を抑える技術が提案されている。
特開平０５−１７７８７１号公報

本発明の目的の一つは、補助的な露光手段を設けずに細線を感光体上に形成した際に発生する画像部と非画像部の境界での電位差による影響を低減させることにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像処理装置の発明は、画像情報を取得する画像情報取得手段と、前記画像情報取得手段により取得した画像情報により示される画像中に線画領域を設定する線画領域設定手段と、前記線画領域設定手段により線画領域と設定された領域の非画像部の画像密度を補正する非画像部補正手段と、を含むことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記非画像部補正手段で補正される非画像部の画像は網点で構成されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の画像形成装置の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置と、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、前記帯電部により帯電した前記感光体の前記画像処理装置で処理された画像のある部分に対応する部分を露光する露光手段と、前記露光手段で露光された部分を現像する現像手段と、を備え、前記非画像部補正手段で補正された領域の前記感光体の帯電電位は、帯電電位と現像電位との間の電位となることを特徴とする。

また、請求項４に記載の画像形成装置の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置と、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、前記帯電部により帯電した前記感光体の前記画像処理装置で処理された画像のない部分に対応する部分を露光する露光手段と、前記露光手段で露光されなかった部分を現像する現像手段とを備え、前記非画像部補正手段で補正された領域の前記感光体の帯電電位は、除電電位と現像電位との間の電位となることを特徴とする。

また、請求項５に記載のプログラムの発明は、画像処理装置に、画像情報により示される画像中に線画領域を設定する線画領域設定処理と、前記線画領域設定手段により線画領域と設定された領域の非画像部の画像密度を補正する非画像部補正処理とを実行させることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成に用いる画像データを処理する場合に、露光手段を追加せずに画像部と非画像部の境界での電位差による影響を低減させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、補正された部分の補正量を均一なものとすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、非画像部が現像されることを抑えることができる。

請求項４に記載の発明によれば、非画像部が現像されることを抑えることができる。

請求項５に記載の発明によれば、画像形成に用いる画像データを処理する場合に、露光手段を追加せずに画像部と非画像部の境界での電位差による影響を低減させることができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本実施形態に係る画像形成装置１０の機能ブロック図を示す。図１に示されるように、画像形成装置１０は、本実施形態における画像情報取得部として使用した画像情報取得部１２、本実施形態における線画領域設定部として使用した線画領域設定部１４、補正情報記憶部１６、本実施形態における非画像部補正手段として使用した網点面積率補正部１８、露光制御部２０、本実施形態における感光体として使用した感光体２２、帯電部２４、本実施形態における露光手段として使用した露光部２６、本実施形態における現像手段として使用した現像部２８、本実施形態における画像転写部として使用した画像転写部３０及び画像定着部３２を含む。

図２には、画像形成装置１０のハードウェア構成図を示した。画像形成装置１０は、図示していないＣＰＵ等により構成される制御手段、半導体メモリ素子や磁気ディスク装置等により構成される記憶手段、入出力インターフェース等により構成される入出力手段等のコンピュータを構成するハードウェア、そして、感光体ドラム２３、帯電器２５、ＬＥＤアレイ２７、現像器２９、転写ロール３１及び定着器３３、搬送ベルト３５、トレイ３７等のハードウェアを含み、上記の各部の機能を実現することとしてよい。図２では簡単のため省略したが、上記の画像形成機構はＣＭＹＫの色毎に設けることとしてよい。そして、画像情報取得部１２、線画領域設定部１４、補正情報記憶部１６、網点面積率補正部１８、及び露光制御部２０は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムが、図示しない媒体読取装置を用いて画像形成装置１０に読み込まれ実行されることで実現されるものとしてよい。なお、プログラムは情報記憶媒体によって画像形成装置１０に供給されることとしてもよいし、インターネット等のデータ通信ネットワークを介して供給されることとしてもよい。

画像情報取得部１２は、画像形成の対象とする画像情報を取得する。画像情報は、ラスターデータとしてもよいし、ＰＤＬ形式のデータとしてもよい。ＰＤＬ形式のデータの場合には、画像情報取得部１２は、ＰＤＬ形式のデータをラスタライズしてラスターデータを生成する。

図３には、本実施形態に係る画像形成装置１０による画像形成対象の画像の一例を示した。図３（Ａ）に示されるように、画像形成対象の画像データは、テキストや図形オブジェクトとともにバーコード等の細線画像を含む。図３（Ｂ）は、バーコード画像を拡大して表示したものであり、バーコードを構成する線分には多様な線幅が含まれている。

本実施形態に係る画像形成装置１０では、画像形成対象の画像データのうち、バーコード画像等の線画像が含まれる線画領域については選択的に細線を形成するのに適した画像に変更するものである。なお本実施形態ではバーコード領域を線画領域に設定したが、線画領域に設定されるのはバーコードに限定されない。表の線や、細く表現したい線画等々を含み直線には限定されず曲線も含まれる。以下、上記処理を実現するために画像形成装置１０に備えられた構成について詳細に説明する。

線画領域設定部１４は、画像形成対象の画像のうち線画像最適化モードで画像形成する領域（以下、線画領域）を設定する。線画像最適化モードとは、上述したように、線画像を精度よく画像形成するために細線を形成するのに適した制御を行い潜像画像を形成する処理モードである。

線画領域設定部１４は、画像形成対象の画像について利用者の指定に基づいて線画領域を設定してもよいし、画像形成対象の画像のエッジ成分等の画像特徴量に基づいて線画像が含まれる領域を特定し、当該特定された領域を線画領域に設定することとしてもよい。この際、線画領域設定部１４は、複数の線を包括的にカバーする領域を線画領域として設定することとしてもよいし、複数の線の各々に線画領域を設定することとしてもよいし、線画像の周辺の画像密度を変更するだけでもよい。逆に線画領域を文書全体等に設定しても良く、文書全体に線画領域を設定されるモードを独立に設けてもよい。

補正情報記憶部１６は、画像形成対象の画像データの網点面積率（Ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎ、以下Ｃｉｎ）を補正する変換ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を記憶する。本実施形態においては、変換ＬＵＴには以下の第１及び第２の変換ＬＵＴが含まれる。

まず、図４Ａには、第１の変換ＬＵＴの入力Ｃｉｎと補正後のＣｉｎの対応関係を示した。図４Ａに示されるように、本実施形態では、第１の変換ＬＵＴでは、入力Ｃｉｎと補正後のＣｉｎは比例関係にあることとし、入力Ｃｉｎが「０」の場合には補正後のＣｉｎも「０」とした。

次に、図４Ｂには、第２の変換ＬＵＴの入力Ｃｉｎと補正後のＣｉｎの対応関係を示した。図４Ｂに示されるように、本実施形態では、入力Ｃｉｎが０の時は第１の変換ＬＵＴでは補正後Ｃｉｎを０にしていたのに対し、第２の変換ＬＵＴではそれより大きな正の値Ａとした。そして入力Ｃｉｎが０〜Ｔｈまでは補正後のＣｉｎを正の値Ａに固定し、入力ＣｉｎがＴｈ以上の場合には第１の変換ＬＵＴと同じ曲線を表すこととする。この第２の変換ＬＵＴにより画像の網点面積率を補正した場合には、入力ＣｉｎがＴｈ以下であってもＡの入力が設定されることとなる。

図５には、Ｃｉｎと出力画像濃度（Ｄｏｕｔ）との対応関係を示した。図５に示されるように、ＣｉｎがＢを超えると出力画像濃度が急激に立ち上がり、この点をかぶりだしＣｉｎとする。そして、第２の変換ＬＵＴでは、Ａの値をかぶりだしＣｉｎよりもわずかに小さい値に設定することとしてよい。線画領域の画像データを第２の変換ＬＵＴにより補正することで、元の画像データにおけるＣｉｎがＴｈ以下のデータは、かぶりだし濃度以下で露光されることとなる。

本実施形態における非画像補正手段として使用した網点面積率補正部１８は、線画領域設定部１４により設定された線画領域以外の通常画像領域については、補正情報記憶部１６に記憶された第１の変換ＬＵＴを用いて画像データの網点面積率を補正し、線画領域については第２の変換ＬＵＴを用いて画像データの網点面積率を補正する。このようにすることで、非画像部の面積率が補正される。

図６には、線画領域の画像データの補正前と補正後の一例を示した。図６（Ａ）には、補正前の線画領域の画像データを、図６（Ｂ）には補正後の線画領域の画像データを示した。図６（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、図６（Ｂ）における非画像部は、図６（Ａ）における非画像部に対してＣｉｎが正の値にオフセットされることにより、図６（Ａ）の非画像部よりも網点面積率が大きく、すなわち濃い濃度に補正される。

露光制御部２０は、後述する露光部２６による感光体２２への露光を制御する。本実施形態では、露光制御部２０は露光量制御情報生成部２０Ａを含み、感光体上に形成する画像の位置毎の露光する部分を指定した露光データを生成するものである。

露光量制御情報生成部２０Ａは、網点面積率補正部１８により補正された画像形成対象の画像データの網点面積率に基づいて露光する露光データを生成する。なおここで露光制御部２０は、上記生成された露光データを露光部２６に出力する。

なお、予め露光する網点面積率を変化させて露光した領域を濃度センサにより検知して現像が開始されるかぶりだし網点面積率を判定し、判定したかぶりだし網点面積率未満の値に設定することとしてよい。

感光体２２は、暗所では絶縁体の性質を有し、明所では導体の性質を有するものであり、感光体ドラム２３等により実現されることとしてよい。感光体２２は、暗所でプラスまたはマイナスに帯電させることで、トナーを付着させる電荷を持ち、後述する露光部２６により露光された部位は導体となり電荷が失われる。

帯電部２４は、感光体２２の表面を予め定められた電位（帯電電位）に一様に帯電させるものであり、帯電器２５等により実現されることとしてよい。例えば、本実施形態では帯電電位を−７００Ｖとする。

露光部２６は、露光制御部２０から入力された露光データに基づいて感光体２２にレーザ光を露光し、感光体２２に静電潜像を形成するものであり、ＬＥＤアレイ２７等により実現されることとしてよい。感光体２２においてレーザ光が露光された部位は電化を失う。ここで、かぶりだしの低Ｃｉｎが設定された部位は微弱露光により、電化を失っても０Ｖになる程までは失わず、また、かぶりだし露光量より小さいことから、帯電電位から帯電電位と現像バイアス電位との間に徐電される。なおこの時の電位を微弱露光電位とよぶ。

図７には、感光体２２の帯電電位、微弱露光電位、現像バイアス電位、露光電位のそれぞれの関係を示した。図７（Ａ）には、通常画像領域の電位関係を示し、図７（Ｂ）には、線毎に線画領域を設けた場合の線画領域の電位関係を示し、図７（Ｃ）には、複数の線を含むように線画領域を設けた場合の線画領域の電位関係を示した。

図７（Ａ）に示されるように、通常画像領域については微弱露光を行わないため、帯電電位と露光電位とにより静電潜像が表され、露光部位と非露光部位とで電位差が急激に変化するため、再現される線幅が画像部と非画像部の境目で拡がってしまう。なお画像部と非画像部の境目をエッジ部分とよぶ。

一方で、図７（Ｂ）に示されるように、線の周囲を微弱露光する場合には、露光部位と非露光部位との電位差が、帯電電位と現像バイアス電位との間の微弱露光電位により勾配が通常画像領域の場合よりも小さくなるため、エッジ部分による影響が低減され、再現される線幅の拡がりが抑えられる。

また、図７（Ｃ）に示されるように、複数の線を含む領域に線画領域を設けた場合にも、露光部位と非露光部位とが微弱露光電位と露光電位との電位差となるため、勾配が通常画像領域の場合よりも小さくなるため、エッジ部分による影響が低減され、再現される線幅の拡がりが抑えられる。

現像部２８は、感光体２２を露光して形成した静電潜像に帯電したトナーを付着させて、トナー像を形成するものであり、現像器２９等により実現されることとしてよい。例えば、現像部２８は、感光体２２に対向して−６００Ｖの対向電極を設け、マイナスに帯電したトナーを感光体２２に形成された静電潜像に付着させることとしてよい。

画像転写部３０は、感光体２２の表面に形成されたトナー像を紙等の記録媒体に転写するものであり、転写ロール３１等により実現されることとしてよい。画像転写部３０は、感光体２２の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する際に、記録媒体のトナー像の転写面の裏側に正の転写電界を与えることで記録媒体にトナーが転写されやすくする。

画像定着部３２は、トナーに熱を加えつつ、トナーが付着した記録媒体を両面から加圧してトナーを定着させるものであり、定着器３３等により実現されることとしてよい。そして、トナーを定着した記録媒体は、表面がクリーニングされた後に画像形成装置１０からトレイ３７に排出される。

次に、図８に示したフローチャートを参照しながら、画像形成装置１０により行われる画像形成処理の流れを説明する。

図８に示されるように、画像形成装置１０は、形成対象の画像情報の入力を受け付ける（Ｓ１０１）。そして、画像形成装置１０は、受け付けた画像情報において、線画像が含まれる線画領域を設定する（Ｓ１０２）。線画領域の設定は、利用者の入力に基づいて行ってもよいし、画像処理に基づいて行うこととしてもよい。ここで、画像情報のうち線画領域以外の領域は標準画像領域とする。

次に、画像形成装置１０は、画像情報の画像形成単位毎に、当該画像形成単位が標準画像領域に含まれる場合には第１のＬＵＴに基づいて入力する値（Ｃｉｎ）を補正し、線画領域に含まれる場合には第２のＬＵＴに基づいて入力する値（Ｃｉｎ）を補正する（Ｓ１０３）。画像形成装置１０は、入力値が補正された画像情報に基づいて、画像情報に基づく潜像画像を感光体に形成する際の露光量を制御する露光データを生成する（Ｓ１０４）。

画像形成装置１０は、生成された露光データに基づいて感光体２２を露光する（Ｓ１０５）。ここで、線画領域については、線画像が形成されない背景部分についても第２のＬＵＴに基づいて補正された入力カバレッジに基づいて微弱露光が行われる。画像形成装置１０は、露光により感光体２２に形成された静電潜像の箇所にトナーを付着させてトナー像を生成する（Ｓ１０６）。画像形成装置１０は、形成されたトナー像を印刷用紙に転写した（Ｓ１０７）後に定着させて印刷用紙を排出する（Ｓ１０８）。

以上説明した画像形成装置１０では、画像形成対象の画像について線画像最適化モードで形成する線画領域を設定し、設定した線画領域については、微弱露光し、線画領域においてエッジ部分による影響が発生するのを抑制している。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば、形成対象の画像のうち、画像オブジェクトを形成する箇所以外は線画領域として設定してもよい。

［第２の実施形態］
上記の実施形態では、画像部を露光する画像形成装置を説明したが、第２の実施形態においては、画像形成装置は非画像部を露光する非画像露光画像形成装置とする。第２の実施形態においては、感光体の露光されなかった部分に現像器からトナーが移りその部分に画像が形成される。露光制御部２０は、非画像部をかぶりだし露光量より強い露光量で露光するように制御する。

［第３の実施形態］
上記の実施形態では、一筐体の画像形成装置において画像処理を行うこととしたが、第３の実施形態では、画像形成装置に画像を送る前の段階で画像処理を行うこととする。第３の実施形態では、パーソナルコンピュータによりデータファイルが作成され、作成されたデータファイルがメモリに保存される。このデータファイルをキーボード等の入力デバイスが受け付けた操作情報に応じてＣＰＵがメモリから読み込み（画像情報取得手段による処理に対応）、当該読み込んだデータファイルにより示される画像の中から、印刷する際に細線再現性を向上させたい領域を、マウス等の入力デバイスが受け付けた操作情報に応じてＣＰＵが線画領域として設定する（線画領域設定手段による処理に対応）。この場合データファイルにより示される画像全体を線画領域と設定してもよい。線画領域が設定されると、第３の実施形態における非画像部補正手段として使用したパーソナルコンピュータに内蔵された印刷処理部が、非画像部の画像密度を補正する。パーソナルコンピュータは印刷指示を受け付けると、印刷処理部で処理された画像データを第３の実施形態における画像形成装置に送信する。画像形成装置では、パーソナルコンピュータから送信された画像データに基づいて、画像データに対応した部分が露光され印刷が実行される。なお、パーソナルコンピュータに複数の画像形成装置が接続されている場合等には、印刷処理部は個々の画像形成装置のかぶり開始電位の差等の特性に基づいて、非画像部の像密度を決定しても良い。また、パーソナルコンピュータに上記の印刷前に行われる処理を実行させるためのプログラムは、ＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いてパーソナルコンピュータにインストールされることとしてもよい。

画像形成装置の機能ブロック図である。 画像形成装置のハードウェア構成図である。 画像形成対象の画像の一例である。 第１の変換ＬＵＴによる入力Ｃｉｎと補正後のＣｉｎの対応関係を示す図である。 第２の変換ＬＵＴによる入力Ｃｉｎと補正後のＣｉｎの対応関係を示す図である。 Ｃｉｎと出力画像濃度（Ｄｏｕｔ）との対応関係を示す図である。 線画領域の画像データの補正前と補正後の一例を示す図である。 感光体の帯電電位、微弱露光電位、現像バイアス電位、露光電位の関係を示した図である。 画像形成処理のフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置、１２ 画像情報取得部、１４ 線画領域設定部、１６ 補正情報記憶部、１８ 網点面積率補正部、２０ 露光制御部、２０Ａ 露光量制御情報生成部、２２ 感光体、２３ 感光体ドラム、２４ 帯電部、２５ 帯電器、２６ 露光部、２７ ＬＥＤアレイ、２８ 現像部、２９ 現像器、３０ 画像転写部、３１ 転写ロール、３２ 画像定着部、３３ 定着器、３５ 搬送ベルト、３７トレイ。

Claims (5)

1. 画像情報を取得する画像情報取得手段と、
   前記画像情報取得手段により取得した画像情報により示される画像中に線画領域を設定する線画領域設定手段と、
   前記線画領域設定手段により線画領域と設定された領域の非画像部の画像密度を補正する非画像部補正手段と、
   を含むことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記非画像部補正手段で補正される非画像部の画像は網点で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 請求項１または２に記載の画像処理装置と、
   感光体と、
   前記感光体を帯電させる帯電部と、
   前記帯電部により帯電した前記感光体の前記画像処理装置で処理された画像のある部分に対応する部分を露光する露光手段と、
   前記露光手段で露光された部分を現像する現像手段と、を備え、
   前記非画像部補正手段で補正された領域の前記感光体の帯電電位は、帯電電位と現像電位との間の電位となる
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２に記載の画像処理装置と、
   感光体と、
   前記感光体を帯電させる帯電部と、
   前記帯電部により帯電した前記感光体の前記画像処理装置で処理された画像のない部分に対応する部分を露光する露光手段と、
   前記露光手段で露光されなかった部分を現像する現像手段とを備え、
   前記非画像部補正手段で補正された領域の前記感光体の帯電電位は、除電電位と現像電位との間の電位となる
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 画像処理装置に、
   画像情報により示される画像中に線画領域を設定する線画領域設定処理と、
   前記線画領域設定手段により線画領域と設定された領域の非画像部の画像密度を補正する非画像部補正処理と
   を実行させることを特徴とするプログラム。

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