JP2011064949A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】細線の再現性向上と部分的な２次色の剥がれの抑制を両立すること。
【解決手段】入力される多色の画像データを色分解した単色の画像データに応じて感光ドラム１を露光し静電潜像を形成するレーザ露光部１７と、単色の画像データの各画素の露光量を算出しその露光量で露光するようレーザ露光部１７を制御するプリンタ制御部１４とを備え、プリンタ制御部１４が単色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値に応じて補正量を算出しその補正量に基づき着目画素の露光量の補正を行う単色露光量補正部６４を有する画像形成装置であって、プリンタ制御部１４は、多色の画像データに基づき露光量を補正するための係数を求める４色露光量補正部６３を有し、単色露光量補正部６４は、４色露光量補正部６３により求めた係数と補正量を用いて露光量を補正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザビームプリンタ等の感光体上に光ビームを走査して像形成を行う画像形成装置及び画像形成方法において、露光量の補正処理技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体表面の各領域へのトナーによる現像量は、該当領域の電荷潜像のみならず該当画素周囲の潜像の影響を受ける。このため、例え本来同じ画像濃度を持つべき画素であっても、周囲の画像パターンによりトナーによる現像量が異なり、出力される印字画像濃度・パターンが意図したものと異なるケースが発生する。特に、周囲にドットが少ない孤立ドットあるいは細線と、周囲にドットがあるようなパターン画像等では、それぞれの画素の近傍にある他ドットの影響が異なるため、それら両方の安定した出力ができない場合があった。これを防ぐために、例えば１×１ドットの孤立電荷潜像が作る現像電界を大きくするために画像露光量を大きくすることで、１×１ドットは安定して出力されるようになる。しかし、注目画素の周囲近傍にドットが集まるような領域では形成される現像電界が過剰になり、理想のドット径に比べて出力されるドット径が大きくなる。即ち、従来の画像形成の露光工程においては、
１．トナー画像が比較的孤立している場合の安定したトナー画像形成
２．トナー画像が比較的密集している場合の画像出力精度
の両立が困難となるという課題があった。

高解像度の画像形成を行おうとする際には、画素の大きさがより微小になり、近隣画素間の距離も小さくなるため、このような課題は一層顕著に現れていた。このような周辺画素の電荷分布の影響を考慮して、電子写真の現像プロセスにおける物理的な関係を方程式化する工程と、その方程式を逐次的に解くことで出力画像を補正することが考えられる。この方法は非常に計算能力の高い演算回路が必要とされるため、例えば特許文献１では、次のようにして解決している。即ち、印字する画像内の任意の画素について、周辺近傍Ｎ×Ｍの領域に「トナーを形成すべき画素」が少ない画素については「トナーを現像するための電界強度を増加させる」ように画像露光量を制御する工程を備えることで解決している。一方、周辺近傍Ｎ×Ｍの領域に「トナーを形成すべき画素」が多い画素については、「トナーを現像するための電界強度を減少させる」ように制御する工程を画像形成装置に備えることで解決している。

特開２００４−１８１８６８号公報

しかしながら、特許文献１の方法を用いた場合、転写部や定着部において局所的にトナーが剥がれ、結果的に線の欠けやハーフトーニングされた部分がミクロで欠けたことによるがさつき等が生じることがある。これは以下のような理由で生じる。特許文献１の方法を用いた場合には、次のようになる。図１３（ａ）に示すような各色の細線が重なり合うような（交わる点の）画像パターンでは、図１３（ｂ）（ｉｉ）に示すように各々の像担持体上で（即ち色毎に）細線の再現性を向上させるように露光量の補正された画像が重なり合う。このため、図１３（ｂ）（ｉ）に示すような露光量の補正を行わない場合に比べて重なり合った部分のトナー載り量は多くなり、２次色の局所的なトナー剥がれが発生しやすくなる（図１３（ｂ）（ｉｉ）中の矢印）。また、図１３（ｃ）（ｉｉ）に示すように、露光量の補正がある場合、この現象は、太い線の場合でも図１３（ｃ）（ｉ）に示す露光量の補正がない場合に比べて、エッジ部のトナーが崩れやすくなって現れる。この現象は、紙上のトナーに比べ、トナーの重なる部分で発生する場合が多いため、特に２次色以上で注意が必要である。尚、図１３ではトーンの違いで色の違いを表現している。

図１３（ｄ）にＮ×Ｎ画素のドットを形成する場合、ドットを大きくしていく場合に理想のトナー載り量に対する実際のトナー載り量の比をとったものを示す。トナー載り量は小さいドット径の画像パターンで、周囲の画素に対して注目画素の載り量が多いほど落ちる。即ち、小さいドット数に着目すると、注目画素の載り量と周囲の画素の載り量との差が大きい（図中破線）場合の方が、載り量差が小さい（図中実線）場合よりも理想載り量に対する比が小さくなる。つまり、トナー剥がれが発生しやすいことがわかる。トナーの載り量が多すぎると全色のトナーを転写できない転写不良や、トナーが転写材に定着しない定着不良を起こす場合がある。これに対しては、ある程度の大きさ（例えば１００×１００画素）を有するハーフトーン画像において、次のような制御が用いられる。即ち、カラーマッチングの際に、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）をＫ（ブラック）に入れ替える等してトータルで単色ベタを１００％としたときに、２４０％程度になるように抑える載り量制御等が用いられる。ここで２４０％という値は、ある範囲においてマクロ的な載り量が転写不良・定着不良を発生しない程度の値である。この方法では全画素の載り量が２４０％になるわけではなく、ハーフトーン処理によりある面積域において２４０％の載り量になる。従って、部分的には３００％や２００％の部分が存在する場合がある。従って、この方法ではミクロの部分的なトナー載り量による課題、例えばドット単位の載り量に対する不具合に対しては対処できない。具体的には、マクロ的には２４０％以下のトナー載り量であっても、図１３のように部分的に単色と２次色の段差のある個所ではトナーが転写部・定着部で剥がれる現象が発生する。この現象は特に細線等の孤立した部分で発生しやすい。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、細線の再現性向上と部分的な２次色の剥がれの抑制を両立することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
入力される多色の画像データを色分解した単色の画像データに応じて像担持体を露光し静電潜像を形成する露光手段と、前記単色の画像データの各画素の露光量を算出し前記露光量で露光するよう前記露光手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が前記単色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値に応じて補正量を算出し前記補正量に基づき前記着目画素の露光量の補正を行う単色補正手段を有する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記多色の画像データに基づき前記露光量を補正するための係数を求める多色補正手段を有し、前記単色補正手段は、前記多色補正手段により求めた前記係数と前記補正量を用いて前記露光量を補正することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、細線の再現性向上と部分的な２次色の剥がれの抑制を両立することができる。

実施例１、２のＭＦＰの詳細構成を示すブロック図 実施例１、２のＭＦＰ制御部の構成を示すブロック図 実施例１、２のＲＩＰ部の構成の一例を示すブロック図 実施例１の出力画像処理部の構成を示すブロック図 実施例１、２の画像形成装置の概略断面図 実施例１の補正処理の概念図 実施例１の補正処理を説明するフローチャート 実施例１と従来例を比較する画像断面図 実施例２の出力画像処理部の構成を示すブロック図 実施例２の補正処理の概念図 実施例２の補正処理を説明するフローチャート 実施例２の画像断面図 従来例を説明する図

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。尚、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用を成すものであり、これらについての重複説明は適宜省略する。

［ＭＦＰの詳細構成］
図１を用いてＭＦＰの構成について説明する。図１は、実施例１のＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：多機能周辺機器の略称）の構成を示す図である。ＭＦＰは、自装置内部に複数のジョブのデータ（ジョブデータ）を記憶可能なハードディスク等のメモリを具備する。また、スキャナから出力されたジョブデータに対しこのメモリを介してプリンタ部３６でプリント可能にするコピー機能を具備する。さらに、コンピュータ等の外部装置から出力されたジョブデータに対しメモリを介してプリンタ部３６でプリント可能にするプリント機能等の複数の機能を具備した画像形成装置である。ＭＦＰには、フルカラー機器とモノクロ機器があり、色処理機能や内部データ等を除いて、基本的な部分においては、フルカラー機器がモノクロ機器の構成を包含することが多い。従って、ここではフルカラー機器を主に説明し、必要に応じて随時モノクロ機器の説明を加える。本システムの構成に関し、上記のようなＭＦＰと、プリント機能のみを具備した単一機能型の画像形成装置等のＳＦＰを具備する構成でも良い。尚、ＳＦＰとはＳｉｎｇｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（単一機能周辺機器）のことである。

図１に示すように、ＭＦＰは次の構成を備える。紙原稿等の画像を読み取り、読み取られた画像データを画像処理する入力画像処理部３１と、ファクシミリ等に代表される電話回線を利用した画像の送受信を行うＦＡＸ部３９とを備える。ネットワークを利用して画像データや装置情報をやりとりするＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）部４０と、外部装置（あるいは外部デバイス）と画像データ等の情報交換を行う専用インターフェース（専用Ｉ／Ｆ）部４１とを備える。ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ（リムーバブルメディアの一種）等に代表されるＵＳＢ機器を含む外部メモリと画像データ等のデータを送受信するＵＳＢインターフェース（ＵＳＢ Ｉ／Ｆ）部４２を備える。尚、入力画像処理部３１は、例えば、ＡＤＦ（自動給紙機構）を有するスキャナで実現される。ＭＦＰ制御部３３では、ＭＦＰの用途に応じた画像データの一時保存や、データ転送経路の決定等の各種処理を制御する。

文書管理部４３は、複数の画像データを格納可能なハードディスク等のメモリを具備する。例えば、ＭＦＰ（画像形成装置）が具備する制御部（例えばＭＦＰ制御部３３のＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等）が主体となり、複数種類の画像データを、文書管理部４３に複数格納可能に制御する。この複数種類の画像データには、入力画像処理部３１からの画像データがある。また、ＦＡＸ部３９を介して入力されたファクシミリジョブの画像データがある。また、ＮＩＣ部４０、専用Ｉ／Ｆ部４１やＵＳＢ Ｉ／Ｆ部４２を介して外部装置から入力された画像データがある。ＭＦＰ制御部３３は、文書管理部４３に格納された画像データを適宜読み出して、プリンタ部３６等の出力部に転送し、プリンタ部３６によるプリント処理等の出力処理を実行可能に制御する。ＭＦＰ制御部３３は、操作部３８を通じてオペレータからの指示により、文書管理部４３から読み出した画像データを、ネットワークを介してコンピュータや他の画像形成装置等の外部装置に転送可能に制御する。画像データを文書管理部４３に記憶する際には、必要に応じて画像データを圧縮して格納したり、逆に圧縮して格納された画像データを読み出す際に元の画像データに伸張して戻す等の処理を、圧縮伸張部４４を介して行う。データがネットワークを経由する際には、ＪＰＥＧ、ＪＢＩＧ、ＺＩＰ等圧縮データを使用することも一般に知られており、データがＭＦＰ制御部３３に入力された後、この圧縮伸張部４４で解凍（伸張）される。

リソース管理部４５には、フォント、カラープロファイル、ガンマテーブル等の共通に扱われる各種パラメータテーブル等が格納され、必要に応じてそれらのパラメータテーブル等を呼び出すことができる。リソース管理部４５は、新しいパラメータテーブルの格納や、修正により更新することができる。

ＭＦＰ制御部３３では、ＰＤＬデータが入力された場合には、ＲＩＰ部４６でＲＩＰ処理を施したり、プリントする画像に対して、必要に応じて出力画像処理部３５でプリントのための画像処理を行う。その際に生成される画像データの中間データやプリントレディデータ（プリントのためのビットマップデータやそれを圧縮したデータ）を必要に応じて、文書管理部４３に再度格納することもできる。尚、ＰＤＬとは、Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅの略称である。また、ＲＩＰとは、Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略称である。このように処理された画像データは可視画像を形成するためにＭＦＰ制御部３３から画像形成を行うプリンタ部３６に送られる。プリンタ部３６でプリントアウトされたシート（転写材）は後処理部３７へ送り込まれ、シートの仕分け処理やシートの仕上げ処理が行われる。

ＭＦＰ制御部３３は円滑にジョブを流す役割を担っており、ＭＦＰの使い方に応じて、以下の各種の機能Ａ）〜Ｎ）を実行するために、処理経路の切替を制御する。但し、中間データとして画像データを必要に応じて格納することは一般に知られているが、ここでは、文書管理部４３が始点、終点になる以外のアクセスは表記しない。また、必要に応じて利用される圧縮伸張部４４と後処理部３７、あるいは、全体のコアとなるＭＦＰ制御部３３等の処理は省略し、おおよそのフローがわかるように記載する。

Ａ）複写機能 ：入力画像処理部３１→出力画像処理部３５→プリンタ部３６
Ｂ）ファクシミリ送信機能 ：入力画像処理部３１→ＦＡＸ部３９
Ｃ）ファクシミリ受信機能 ：ＦＡＸ部３９→出力画像処理部３５→プリンタ部３６
Ｄ）ネットワークスキャン ：入力画像処理部３１→ＮＩＣ部４０
Ｅ）ネットワークプリント ：ＮＩＣ部４０→ＲＩＰ部４６→出力画像処理部３５→プリンタ部３６
Ｆ）外部装置へのスキャン ：入力画像処理部３１→専用Ｉ／Ｆ部４１
Ｇ）外部装置からのプリント ：専用Ｉ／Ｆ部４１→ＲＩＰ部４６→出力画像処理部３５→プリンタ部３６
Ｈ）外部メモリへのスキャン ：入力画像処理部３１→ＵＳＢ Ｉ／Ｆ部４２
Ｉ）外部メモリからのプリント：ＵＳＢ Ｉ／Ｆ部４２→ＲＩＰ部４６→出力画像処理部３５→プリンタ部３６
Ｊ）ボックススキャン機能 ：入力画像処理部３１→出力画像処理部３５→文書管理部４３
Ｋ）ボックスプリント機能 ：文書管理部４３→プリンタ部３６
Ｌ）ボックス受信機能 ：ＮＩＣ部４０→ＲＩＰ部４６→出力画像処理部３５→文書管理部４３
Ｍ）ボックス送信機能 ：文書管理部４３→ＮＩＣ部４０
Ｎ）プレビュー機能 ：文書管理部４３→操作部３８

上記以外にも、Ｅ−ｍａｉｌサービスやＷｅｂサーバ機能を初めとして、様々な機能との組み合わせが考えられるが、ここでは割愛する。また、上記の機能Ａ）〜Ｎ）の内、Ｊ）ボックススキャン機能、Ｋ）ボックスプリント機能、Ｌ）ボックス受信機能、あるいはＭ）ボックス送信機能とは、文書管理部４３を利用したデータの書込や読出を伴うＭＦＰの処理機能である。これらの処理機能は、ジョブ毎やユーザ毎に文書管理部４３内の記憶領域を分割して一次的にデータを保存して、ユーザＩＤやパスワードを組み合わせてデータの入出力を行う機能である。

操作部３８は、上記の様々なフローや機能を選択したり操作指示したりするためのものである。ここで、操作部３８の表示装置の高解像度化に伴い、文書管理部４３に格納されている画像データをプレビューし、確認後ＯＫならばプリントする等の処理も実現することができる。

［ＭＦＰ制御部の構成］
次に、ＭＦＰ制御部３３の詳細構成について、図２を用いて説明する。図２は本実施例のＭＦＰ制御部の詳細構成を示す図である。図２に示すＭＦＰ制御部３３の詳細構成は、大きく分けて４つの部分から成る。即ち、入力デバイスを管理する入力デバイス管理部１０１、入力されたジョブを解釈する入力ジョブ制御部１０２、ジョブに関する各種設定情報を整理する出力ジョブ制御部１０３、出力デバイスを割り当てる出力デバイス管理部１０４である。入力デバイス管理部１０１は、図１のＭＦＰの各入力部（入力デバイス）からの入力信号を整理したり切替の順序を決定したりする。ここで、入力部とは、ＭＦＰ制御部３３に接続され、ＭＦＰ制御部３３へ入力信号を入力する各種構成要素である。この入力デバイス管理部１０１は、各入力部を介して入力信号を受信する。入力信号には、紙原稿のスキャン画像信号やネットワークからのＰＤＬデータ等のＭＦＰの外部から入力された信号がある。これに加えて、この入力信号には、文書管理部４３に格納してある画像データや、ＲＩＰ部４６及び出力画像処理部３５とが連携して処理する画像データも含まれる。

入力ジョブ制御部１０２は、入力デバイス管理部１０１から送られてくる一連の操作要求をコマンド（プロトコル）と呼ばれる命令信号で受信する。そして、その操作要求の概要が解釈され、ＭＦＰ内部で理解できる操作手順に変換される。入力ジョブ制御部１０２は、その解釈結果に基づいて、プリントジョブ、スキャンジョブ、ＰＤＬ展開ジョブ、ファックス受信ジョブ等の様々なジョブを生成する。生成されたジョブは、ＭＦＰ内部でどのような処理を施して、どこに送られるかといったそれぞれのシナリオが定義付けされ、そのシナリオに従ってＭＦＰ内部を流れる。

出力ジョブ制御部１０３では、ジョブに関する各種設定情報（俗に、ジョブチケットと呼ばれる）と画像情報が作成される。出力ジョブ制御部１０３は、印刷する文書名や印刷部数、出力先の排紙トレイ指定、複数バインダで構成されるジョブのバインダ順等のジョブ全体に関わる設定情報（ジョブ設定情報）の詳細を解析する。後処理部３７で行う製本方式の設定やステープルの位置、複数ドキュメントで構成されるバインダのドキュメント順等のバインダ全体に関わる設定情報（バインダ設定情報）の詳細を解析する。出力ジョブ制御部１０３は複数ページで構成されるドキュメントのページ順、両面印刷の指定、表紙や合紙の付加等のドキュメント全体に関わる設定情報（ドキュメント設定情報）の詳細を解析する。また、画像の解像度、画像の向き（ランドスケープ／ポートレイト）等の各種設定ページ全体に関する設定情報（ページ設定情報）の詳細を解析する。これに加えて、ＰＤＬデータが入力された場合には、ＲＩＰ部４６を呼び出してラスタライズ処理を施す。尚、画像情報を生成するに当たっては、ＲＩＰ部４６を呼び出して、ラスタライズ処理にてページ画像情報が生成される。ページ画像情報は、圧縮伸張部４４において圧縮された後、文書管理部４３に各種設定情報と関連付けされて格納される。文書管理部４３に保存されたページ画像情報は圧縮伸張部４４にて伸張され、関連付けられていた各種設定情報と一緒に読み出される。そして、各種設定情報とページ画像情報は一対になって出力デバイス管理部１０４に送信される。

出力デバイス管理部１０４は、定義付けされたそれぞれのジョブのシナリオに基づいて、出力デバイスを割り当てる際に、複数のジョブが同時に処理を進めると出力部（出力デバイス）の競合が発生するため、それを調停する。また、プリンタ部３６、後処理部３７等のどの出力部を利用するかをスケジューリングする。

［ＲＩＰ部の構成］
図３を用いて、ＲＩＰ部４６の構成について説明する。ＲＩＰとは、ＰＤＬで記述された文字、線画、図形等のベクトル情報、あるいは色、パターン、写真等の画像走査線情報等を同時にページ上に再現するために、それぞれのオブジェクト情報をメモリ上にビットマップ（ラスタイメージ）展開するプロセッサである。元来、ハードウェアとして出力装置側に搭載されていたが、現在では、ＣＰＵの高速化によりソフトウェアで実現されている。ＲＩＰ部４６は、一般に、インタプリタ部５１とレンダリング部５２の２つの部分から成り立つ。インタプリタ部５１は、ＰＤＬデータの解釈を行うＰＤＬ解釈部５３と、解釈したＰＤＬデータからディスプレイリストと呼ばれる中間ファイルを生成するＤＬ（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｌｉｓｔ）生成部５４とで構成される。レンダリング部５２は、ディスプレイリストに対してカラーマッチングを行うＣＭＭ（Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ）部５５と、ディスプレイリストをビットマップ（ラスタイメージ）に展開するＤＬ展開部５６とで構成される。

ＰＤＬ解釈部５３は、入力されてきた様々な種類のＰＤＬデータを解析する部分である。ＰＤＬデータの入力フォーマットとしては、Ａｄｏｂｅ社のＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）言語やＨＰ（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）社のＰＣＬ（Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｎｇｕａｇｅ）言語等が有名である。これらは、ページ単位の画像を作成するためのプリンタ制御コードで記載され、単純な文字コードの他、図形描画のコードや写真画像のコード等も含まれる。また、ＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｏｒｍａｔ）というＡｄｏｂｅ社の開発した文書表示用ファイル形式も様々な業界で多用されており、ドライバを使用せず直接ＭＦＰに投入されたこのフォーマットも対象としている。その他に、ＰＰＭＬ（Ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚｅｄ Ｐｒｉｎｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）と呼ばれるＶＤＰ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄａｔａ Ｐｒｉｎｔ）向けフォーマットがある。また、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）やＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）と呼ばれるカラー画像の圧縮フォーマット等にも対応している。

ＣＭＭ部５５では、グレースケール、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ等の一般的な色空間で表現される様々な画像データの入力が可能である。ＣＭＭ部５５では画像データがその他の色空間の場合には、一度ＣＲＤ（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）にてＣＭＹＫ空間に変換された後、カラーマッチングが施される。ＣＭＭ部５５において、ＩＣＣプロファイルによる色調整が行われる。ＩＣＣプロファイルは、ソースプロファイル（Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ）とプリンタプロファイル（Ｐｒｉｎｔｅｒ Ｐｒｏｆｉｌｅ）とがある。ソースプロファイルは、ＲＧＢ（又はＣＭＹＫ）データを一度規格化されたＬ＊ａ＊ｂ＊空間に変換し、このＬ＊ａ＊ｂ＊データを再度ターゲットとなるプリンタに適したＣＭＹＫ空間に変換する。このとき、ソースプロファイルは、ＲＧＢプロファイルとＣＭＹＫプロファイルからなり、入力画像がＲＧＢ系画像の場合はＲＧＢプロファイルが選択され、ＣＭＹＫ系画像の場合にはＣＭＹＫプロファイルが選択される。

プリンタプロファイルは、各プリンタの色特性に合わせて作られる。プリンタプロファイルは、ＲＧＢ系画像の場合は、Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ（色味優先）やＳａｔｕｒａｔｉｏｎ（鮮やかさ優先）を選択するのが好ましい。また、ＣＭＹＫ系画像の場合は、Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ（色差最小）を選んで最適画像を出力することが多い。また、ＩＣＣプロファイルは、一般にルックアップテーブル形式で作られており、ソースプロファイルでは、ＲＧＢ（又はＣＭＹＫ）データが入力されると、一意にＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。逆にプリンタプロファイルでは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データからプリンタにマッチしたＣＭＹＫデータに変換される。尚、カラーマッチングを必要としないＲＧＢデータは、デフォルトの色変換によりＣＭＹＫデータに変換されて出力され、カラーマッチングを必要としないＣＭＹＫデータに対しては、そのまま出力される。プリンタプロファイルでは、例えばＣＭＹＫ各々がベタの画像が入力された際に、プリンタ部３６で許容される載り量、例えば単色ベタを１００％としたときに、全色で２４０％になるようにＹＭＣデータをＫに載せ換える載り量制御を行う場合もある。このＲＩＰ部４６で展開された画像データは、圧縮伸張部４４を介して文書管理部４３に保持される。

［出力画像処理部の構成］
図４を用いて、出力画像処理部３５について説明する。出力画像処理部３５（カラー系）に入力される画像データは、４色露光量補正部６３、出力ガンマ補正部６１、単色露光量補正部６４、ハーフトーン処理部６２に順に入力される。４色露光量補正部６３、単色露光量補正部６４の詳細は後述する。出力画像処理部３５（カラー系）に入力される画像データは、複写動作等の入力画像処理部３１からの出力データを扱うＲＧＢ系データと、ネットワークプリント動作等のＲＩＰ部４６からの出力データを扱うＣＭＹＫ系データとに、大きく分けられる。前者の場合、画像データは出力画像処理部３５で下地除去されたあと４色露光量補正部６３に入力される。出力ガンマ補正部６１では、出力部（例えば、プリンタ部３６）に対応した出力画像の濃度補正を行う。ＣＭＹＫそれぞれ一次元のルックアップテーブル（γＬＵＴ）を利用して、画像形成毎に異なる出力画像データのリニアリティを保つ役割を果たし、一般的にカラーキャリブレーションの結果は、このルックアップテーブルに反映される。

ハーフトーン処理部６２は、ＭＦＰ機能に応じて、異なる種類のスクリーニングを択一的に適用することができる。一般に、複写動作等では、モアレの起きにくい誤差拡散処理部６２ａによる誤差拡散系のスクリーニングを利用する。プリント動作では、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクス等を利用した多値スクリーン部６２ｂによる多値スクリーン系のスクリーニングを用いる。前者は、注目画素（着目画素）とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けし、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく方法である。後者は、ディザマトリックスの閾値を多値に設定し、擬似的に中間調を表現する方法で、ＣＭＹＫ独立に変換し、入力画像データによって低線数と高線数とを切り替えて再現する。

［ＭＦＰの構成］
次に、ＭＦＰの一例として、４Ｄカラー系ＭＦＰの構成について、図５を用いて説明する。図５は本実施例に係る４Ｄカラー系ＭＦＰ（画像形成装置）１６の構成を示す図である。同図に示す４Ｄカラー系ＭＦＰ１６は、電子写真方式の画像形成装置であり、同図はその主要部の概略構成を模式的に示す縦断面図である。４Ｄカラー系ＭＦＰ１６は、主に、スキャナ部２０１、レーザ露光部１７、作像部２０２、定着装置１０、給紙／搬送部２０３、後処理部３７及び、これらを制御するプリンタ制御部１４から構成される。スキャナ部２０１は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明をあてて原稿画像を光学的に読み取り、その像を電気信号に変換して画像データを作成する。レーザ露光部１７は、画像データに応じて変調されたレーザ光等の光ビームを、等角速度で回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）に入射させ、反射走査光として感光ドラム１に照射する。

作像部２０２は、一連の電子写真プロセスの現像ユニット（ステーション）を４連持つことで実現されている。つまり、作像部２０２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各々の色毎にステーションと、さらに転写手段を備え、４色の記録材（例えば、トナー）を用いて、カラー印刷を実現する。各ステーション内には、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）を備える。感光ドラム１は矢印Ｒ１方向に回転可能に支持される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、一次帯電器（帯電手段）２、レーザ露光部（露光手段）１７、電位センサ９、現像装置（現像手段）４、クリーニング装置（クリーニング手段）７、前露光器（前露光手段）８が配置されている。作像部２０２は、各ステーションに第１転写部２０で接触する、矢印Ｒ２方向に回転する内部転写ユニット（転写手段）５と、内部転写ユニット５と第２転写部２１で接触し、通紙部に矢印Ｒ３方向に回転する外部転写ベルト６（転写手段）が配置される。外部転写ベルト６により搬送される通紙部の先に、定着ローラと加圧ベルトを備える定着装置１０が配設される。７ｅは内部転写ユニット５をクリーニングするクリーニング装置である。尚、図中ａ，ｂ，ｃ，ｄはブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）に対応する符号であり、以下適宜ａ〜ｄの符号を省略して説明する。

上述の４Ｄカラー系ＭＦＰ１６において、画像形成時には、感光ドラム１は矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム１の表面は、一次帯電器２によって所定の極性・電位に略均一に帯電される。レーザ露光部１７は、出力画像処理部３５内部でγＬＵＴによって階調補正等の画像処理が行われてＭＦＰ制御部３３からプリンタ制御部１４に送られてくる画像信号に基づいた画像パターンを、帯電後の感光ドラム１表面に走査光として照射する。このとき、レーザ露光部１７は、出力画像処理部３５から指示された露光量で、レーザ露光部１７の内部に設けられたレーザチップから光照射を行う。レーザ露光部１７の走査光による照射部分は帯電によって感光ドラム１表面に保持されている電荷が除去されて静電潜像が形成される。この静電潜像に、現像装置４内に設けられた現像剤担持体である現像スリーブにバイアスが印加されることよってトナー（現像剤）が感光ドラム１に飛翔、付着してトナー像（現像剤像、現像画像）として現像される。現像されたトナー像は第１転写部２０において感光ドラム１から内部転写ユニット５に転写される。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４連の現像ユニットは、イエロー用の現像ユニットの作像開始から所定時間経過後に、マゼンタ、シアン、ブラック用の現像ユニットによる作像動作を順次実行する。プリンタ制御部１４によるこのタイミング制御によって、内部転写ユニット５上に色ずれのない、フルカラートナー像が転写される。さらに第２転写部２１において転写材Ｐに転写される。その後、転写材Ｐ上のトナー像は定着装置１０にて転写材Ｐと熱圧着される。

給紙／搬送部２０３は、シートカセットやペーパーデッキに代表されるシート収納部２０４を一つ以上持っている。給紙／搬送部２０３は、プリンタ制御部１４の指示に応じて、シート収納部２０４に収納された複数のシートの中から一枚分離し、作像部２０２・定着装置１０へ搬送する。搬送されたシートＰは、前述の作像部２０２によって、各色のトナー像が転写され、最終的にフルカラートナー像がシート上に形成される。プリンタ制御部１４は、ＭＦＰ全体を制御するＭＦＰ制御部３３と通信して、その指示に応じて制御を実行する。これに加えて、スキャナ部２０１、レーザ露光部１７、作像部２０２、定着装置１０、給紙／搬送部２０３の各部の状態を管理しながら、全体が調和を保って円滑に動作できるよう指示を行う。

［本実施例の多色露光量補正の処理の流れ］
本発明に関わる部分を詳細に説明する。レーザ露光部１７は、出力画像処理部３５内部でγＬＵＴによって階調補正等の画像処理が行われてＭＦＰ制御部３３から送られてくる画像信号に基づいた画像パターンを、帯電後の感光ドラム１表面に走査光として照射する。ここでは、先に説明したＭＦＰ制御部３３と出力画像処理部３５をプリンタ制御部１４として説明する。このようにレーザ露光部１７はプリンタ制御部１４の指示により露光量が可変なレーザ露光装置であり、プリンタ制御部１４は、内部で任意の画素を中心に周りの画素からフィルタにより露光量を算出する演算装置を有する。フィルタは、３×３ドットのマトリクスフィルタであり、単色補正マトリクスフィルタと、多次色補正（多色補正）マトリクスフィルタ（本実施例においては４次色補正マトリクスフィルタ）を有する。

ここで、プリンタ制御部１４がどのようにして露光量を算出するかを説明する。各画素の露光量は次のステップに従って算出される。ここで、概念図を図６に、処理の流れを図７に示す。尚、図６のステップ番号は、図７のプリンタ制御部１４のＣＰＵが行うフローチャートに示されるステップ番号に対応する。また、図６で各処理間に描かれた矢印は、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ（ＢＫ）色に対応する画像データを模式的に表す。

ステップ１（以降、Ｓ１等とする）では、ユーザによりｎ×ｍ画素の４色の画像データ（画像ｄａｔａ）（８ビット（ｂｉｔ））が入力される。Ｓ２では、４色露光量補正部６３が３×３画素の多次色補正マトリクスフィルタを用いて、元の４色画像データに対して周囲画素の平均値と自画素の差分を算出し、差分から多次色補正量（補正係数Ａ）を算出し、これを繰り返し入力されたｎ×ｍ画素の画像データに対して補正係数Ａマトリクスを形成、記憶する。ここで４色露光量補正部６３が補正処理を行う際に用いる多次色補正マトリクスフィルタは、自画素が周囲の画素に対して載り量が多い場合に低い係数を返すようにフィルタ計算を行う。具体的には、自画素以外を１、自画素を０とする３×３ドットのフィルタを、自画素を中心に画像データと掛け合わせ、フィルタ内の合計をとり、最後にフィルタの合計値、ここでは８で割る（１／８）ことで平均化する。自画素の値と、求められた合計値との差分を算出し、自画素に該当する画素の補正係数Ａとする。これをｎ×ｍ画素に対し繰り返し、係数Ａマトリクスを形成する。

Ｓ３では、単色露光量補正部６４で元の４色画像データを各色に色分解する。Ｓ３で色分解された各色のデータはＳ４において出力ガンマ補正部６１により出力ガンマ補正、即ち濃度補正が行われる。Ｓ５では、単色露光量補正部６４が、色分解された単色画像データに対し、３×３画素の単色用マトリクスフィルタにＳ２で算出・記憶した補正係数Ａマトリクスを畳み込んだもので、ｎ×ｍ画素の露光量データマトリクスを形成する。単色用フィルタでは小ドットや細線の再現性を向上するようにフィルタを設定する。単色露光量補正部６４は、最初の画像データに対し、各画素に「単色用マトリクスフィルタ×係数Ａマトリクス」の演算を行う。これにより、多次色で重ねた場合に周辺画素に対して部分的に載り量が多い場合には単色の補正量を抑え、部分的な載り量が多くない場合には単色の補正量を抑えずに補正を行う。単色の露光量は元の画像データに対して最大１６０％、多次色で部分的に載り量が多い場合には単色露光量補正後に対し最大２５％ダウンする。Ｓ６でハーフトーン処理部６２がハーフトーン処理を行う。Ｓ７で各色の露光量データマトリクスに基づき、レーザ露光部１７は各感光ドラム１に画像パターンを露光する。Ｓ８で前述の方法に従って単色画像形成が行われ、Ｓ９で色合成される紙上に４色で画像形成される。

この結果、図１３に示した従来の方法で単色のみ補正した場合と異なり、図８（ａ）に示すように細線が重なる場合にもその交点は極端な載り量の増加がないために第２転写部２１や定着装置１０でのトナーの剥がれは発生しない。これを図８（ｂ）に示す図８（ａ）の破線方向断面拡大図でみると、単色露光量補正のみの場合（図８（ｂ）（ｉ））に比べ、本実施例による４色露光量補正ありの場合（図８（ｂ）（ｉｉ））の方がトナーの載り量が少なく、トナーが剥がれにくい。また、図８（ｃ）に示すように、太い線においても、単色露光量補正のみの場合（図８（ｃ）（ｉ））に比べ、本実施例による４色露光量補正ありの場合（図８（ｃ）（ｉｉ））の方が、トナー載り量が少なくトナー崩れが起きにくい。

〜具体的な計算例〜
さらに入力画像データからの一連の計算を具体的に説明する。ここでは説明を簡易化するため、シアンとマゼンタの２次色からなる画像を例に説明する。表１に示すような画像データが入力されたとする。尚、表の１セルが１画素に対応し、数値はそのセルの画素値である画像信号の値を示す。

ここで、「１」は単色ベタの載り量である。従って「２」は単色のベタに対し、２００％となる状態である。この画像を例えばシアンとマゼンタに分解すると表２のようになる。

各々の画像を従来のように補正せずに出力すると、実際のトナーの載り量は表３のように出力されてしまう。

ここで、表２の単色画像データに対し、表４に示すマトリクスフィルタを畳み込み積分を行うことで注目画素に対して周囲の画素にドットが存在するかを調べ、ドットが存在しない（孤立している）ドットに対して画像信号を増加させる処理を行う。

単色最大補正量を６０％（元の画像信号に対して６０％まで信号の伸長を行う）とし、表２の画像信号に対し表４のマトリクスフィルタを畳み込むことで補正量を算出した。その結果を表５に示す。

これらの画像を重ね合わせると、表６のようになる。

このままでは単色部と２次色部では最大１．３３（＝２．５３−１．２０（太枠で囲った部分））の画像信号差があり、従来の補正せずに出力した場合に比べて０．３３露光信号量が増加する。このためにトナーの段差が大きくなり、局所的なトナー剥がれが発生しやすくなる。これを抑制するため、まず２次色部を判定し、その領域を記憶する。領域判定結果を表７に示す。値に「１」の立っている部分が２次色の部分である。

また、元の入力画像データ表１に対して表８に示す２次色用フィルタマトリクスを畳み込むことで周辺画素の平均値を求め、その値から注目画素と、周辺画素の平均値との差を求める。

差分を求めた結果を表９に示す。

今回は２次色補正量を２５％とし（単色の補正された露光信号量に対し、最大２５％信号量を落とす）、表７で２次色と判定された部分のみ表５に対して補正した結果を表１０に示す。

これらの画像を重ね合わせると、表１１のようになる。

これにより、単色補正のみでは１．３３あった段差が本実施例では０．７５となり、従来よりも段差が小さくトナー剥がれは良化する。また、単色のライン部（表１１の★部）は元画像は１．００の信号であったのに対し１．２０と高い露光信号になるため、再現性が向上する。

同様に、表１２のような画像データを入力した。

結果を表１３に示す。

このように、２次色補正をしない場合にはエッジ部で画像信号が大きくなりすぎ、従来に比べてトナー崩れが発生しやすくなる。一方で本実施例のように２次色補正を行うことで、露光量として従来同等に押さえ込むことができるため、出力される画像も従来と遜色ない。

このように本実施例によれば、従来の単色補正に加えて２次色補正を行うことで、細線の再現性向上と部分的な２次色の剥がれの抑制を両立することができる。細線の再現性向上と部分的な２次色の剥がれの抑制を両立しながら、太線のエッジ部におけるトナーの崩れを軽減することができる。太い線のエッジ部でもトナー崩れを軽減でき、多次色の局所的なトナー段差でもトナー剥がれを軽減でき、細線の再現性を向上させることが可能となる。また、各々の露光量補正処理を他の露光量補正処理から独立して行うことが可能となる。また、単色に関わる補正と多次色に関わる補正を独立して行うことが可能となる。また、各々の工程で最適な範囲で露光量を補正することが可能となる。さらに、周辺画素に対して注目画素の載り量が相対的に高い場合に発生しやすいトナー剥がれを抑制することが可能となる。

本実施例では、単色補正フィルタが５×５ドット、ハーフトーニング後の方法を詳細に説明し、明記しない構成や効果は実施例１と同様とする。

［出力画像処理部の構成］
図９を用いて本実施例における出力画像処理部について説明する。実施例１と異なる点は、出力ガンマ補正部６１により濃度補正が行われた画像データが、まずハーフトーン処理部６２へ出力される点である。実施例１で説明したように、ハーフトーン処理部６２は、誤差拡散系のスクリーニングを用いて画像データの処理を行う誤差拡散処理部６２ａと、多値スクリーン系のスクリーニングを用いて画像データの処理を行う多値スクリーン部６２ｂとを有する。本実施例では、ハーフトーン処理部６２により処理された画像データが、単色露光量補正部６４へ出力される。

［本実施例の多色露光量補正の処理の流れ］
各画素の露光量は次のステップに従って算出される（概念図：図１０、フロー図：図１１）。尚、本実施例を表す概念図である図１０のステップ番号は、図１１のフローチャートに示されるステップ番号に対応する。

Ｓ１１ではユーザによりｎ×ｍ画素の４色、８ｂｉｔの画像データが入力される。Ｓ１２では元の４色画像データを各色に色分解する。Ｓ１３では出力ガンマ補正部６１が色分解された単色画像データの各々に対してガンマ補正を行う。Ｓ１４では各色の画像データ（８ｂｉｔ）に対してハーフトーン処理部６２がハーフトーニングを施す（⇒１ｂｉｔ）。Ｓ１５ではハーフトーン処理部６２によりハーフトーニングされた画像データを一旦合成、４ｂｉｔに伸張する。そして、３×３画素の４色用フィルタマトリクスを用いて、元の４色画像データに対して周囲画素の平均値と自画素の差分を算出し、差分から多次色補正量を算出し、ｎ×ｍ画素の補正係数Ａマトリクスを形成、記憶する。

４色用フィルタでは自画素が周囲の画素に対して載り量が多い場合に低い係数を返すようにフィルタ計算を行う。表１４に示すような単色補正マトリクスフィルタを用いる。

表１４に示すフィルタは、自画素の周辺を１、さらにそのまわりを０．５として自画素からの距離との関係をもたせた自画素を０とする５×５ドットのフィルタである。自画素を中心に画像データと掛け合わせ、フィルタ内の合計をとり、平均をとる。自画素の値と、求められた合計値との差分を算出し、自画素に該当する画素の補正係数Ａとする。これをｎ×ｍ画素に対し繰り返し、補正係数Ａマトリクスを形成する。

Ｓ１５ではハーフトーニングされた単色画像データに対し、５×５画素の単色用フィルタマトリクスにＳ１３で算出・記憶した補正係数Ａマトリクスを畳み込み積分をしたもので、ｎ×ｍ画素の露光量データマトリクスを形成する。単色用フィルタでは小ドットや細線の再現性を向上するようにフィルタを設定する。そしてＳ１６で単色露光量補正部６４により単色フィルタ処理を行う。Ｓ１７では、各色の露光量データマトリクスに基づき、各像担持体に画像パターンを露光し、Ｓ１８で前述の方法に従って単色画像を形成し、Ｓ１９で色合成される紙上に画像形成される。

このように本実施例によれば、実施例１に対してより太い線の再現性も向上することができる。また、図１３に示した従来の方法で単色のみ補正した場合と異なり、図１２に示すようにハーフトーニングされた細線のその交点（黒丸で記す）でも極端な載り量の増加がない。このため、第２転写部２１や定着装置１０での剥がれは発生せず、マクロで見た場合のがさつきが軽減される。ハーフトーン後の色の重なり部のトナー剥がれによるがさつきを抑制することが可能となる。また、各々の工程で最適な範囲で露光量を補正することが可能となる。さらに、周辺画素に対して注目画素の載り量が相対的に高い場合に発生しやすいトナー剥がれを抑制することが可能となる。

１ 感光ドラム（像担持体）
１４ プリンタ制御部（制御手段）
１７ レーザ露光部（露光手段）
６３ ４色露光量補正部（多色補正手段）
６４ 単色露光量補正部（単色補正手段）

Claims (8)

1. 入力される多色の画像データを色分解した単色の画像データに応じて像担持体を露光し静電潜像を形成する露光手段と、前記単色の画像データの各画素の露光量を算出し前記露光量で露光するよう前記露光手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が前記単色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値に応じて補正量を算出し前記補正量に基づき前記着目画素の露光量の補正を行う単色補正手段を有する画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記多色の画像データに基づき前記露光量を補正するための係数を求める多色補正手段を有し、
   前記単色補正手段は、前記多色補正手段により求めた前記係数と前記補正量を用いて前記露光量を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記多色補正手段は、前記多色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値から前記着目画素の係数を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記多色補正手段は、前記多色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値から画素値の平均値を求め、前記平均値と前記着目画素の画素値との差分を求めることにより前記係数を求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記単色補正手段は、ハーフトーン処理を行った単色の画像データに対して補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 入力される多色の画像データを色分解した単色の画像データに応じて露光手段により像担持体を露光し静電潜像を形成する露光工程と、前記単色の画像データの各画素の露光量を算出し前記露光量で露光するよう前記露光手段を制御する制御工程と、を備え、前記制御工程が前記単色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値に応じて補正量を算出し前記補正量に基づき前記着目画素の露光量の補正を行う単色補正工程を有する画像形成方法であって、
   前記制御工程は、前記多色の画像データに基づき前記露光量を補正するための係数を求める多色補正工程を有し、
   前記単色補正工程は、前記多色補正工程にて求めた前記係数と前記補正量を用いて前記露光量を補正することを特徴とする画像形成方法。
6. 前記多色補正工程は、前記多色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値から前記着目画素の係数を求めることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
7. 前記多色補正工程は、前記多色の画像データの着目画素の周囲の画素の画素値から画素値の平均値を求め、前記平均値と前記着目画素の画素値との差分を求めることにより前記係数を求めることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
8. 前記単色補正工程は、ハーフトーン処理を行った単色の画像データに対して補正を行うことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成方法。

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