JP2015219407A - 画像形成装置、画像形成方法、及び画像形成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画質の劣化を防止する。
【解決手段】画像データに基づき露光して画像を形成する画像形成装置であって、前記画像データのエッジ領域を検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出された前記エッジ領域の境界からの距離と、所定のタイミングで形成された画像パターンから得られるトナー付着量とに応じて、前記エッジ領域の書込露光量又は前記画像データに対する補正値の幅を制御する制御手段とを有することにより上記課題を解決する。
【選択図】図８

Description

本願は、画像形成装置、画像形成方法、及び画像形成プログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、現像のエッジ効果により、文字や線のエッジ部分にトナーが過度に付着して文字や線が太くなったり、トナーが周辺に飛散してトナー消費量が増加してしまう。そこで、画像のエッジ部分を検出してエッジ部分の露光量を下げることで、エッジ部分のトナー付着量を調整することが行われている。

エッジ部分の露光量を固定にすると、温度や湿度等の環境条件の変化や現像装置の経時変化でトナー付着量が変動した場合に、エッジ部分のトナー付着量が多くなり過ぎて文字や線が太くなったり、トナー付着量が少ないために文字や線が細くなったりする等の画質劣化が生じる。

そこで、所定のパターンを形成して、そのトナー付着量（濃度）を検出し、検出結果に応じてエッジ部分の露光量を調整する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、トナー付着量を検出するための所定のパターンと、実際にユーザが出力する画像に含まれる文字や線画とでは、画像の面積率やエッジの多さ等が異なるため、エッジ部分のトナーの付き方も異なる。そのため、単に所定のパターンから検出したトナー付着量を用いて、エッジ部分の露光量を調整する方法では、上述した差異のためエッジ部分のトナー付着量が調整できず、画質劣化が生じてしまう。

一つの側面では、本発明は、画質の劣化を防止することを目的とする。

一つの態様では、画像データに基づき露光して画像を形成する画像形成装置であって、前記画像データのエッジ領域を検出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により検出された前記エッジ領域の境界からの距離と、所定のタイミングで形成された画像パターンから得られるトナー付着量とに応じて、前記エッジ領域の書込露光量又は前記画像データに対する補正値の幅を制御する制御手段とを有する。

一つの側面として、画質の劣化を防止することが可能となる。

画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 プロッタの概略構成の一例を示す図である。 トナー付着量検出用パターンの一例を示す図である。 画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。 エッジ検出部のエッジ検出について説明するための図である。 ＣＰＵ及びプロッタ制御装置の概略構成の一例を示す図である。 印刷処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態における露光量算出テーブルの一例を示す図である。 図８に示す露光量算出テーブルに応じて露光量を調整した例を示す図である。 第２実施形態における露光量算出テーブルの一例を示す図である。 図１０に示す露光量算出テーブルに応じて露光量を調整した例を示す図である。 第３実施形態における露光量算出テーブルの一例を示す図である。 図１２に示す露光量算出テーブルに応じて露光量を調整した例を示す図である。 第４実施形態に係る画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。 第４実施形態に係る印刷処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

＜画像形成装置：ハードウェア構成＞
図１は、画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示す画像形成装置１０は、例えばプリンタ等であり、例えばＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２０から取得した画像データ（印刷画像データ）に基づき印刷を行う。

画像形成装置１０は、例えば、外部Ｉ／Ｆ（インターフェース）装置１１と、制御手段の一例としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２と、画像処理装置１３と、メモリ装置１４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５と、プロッタ制御装置１６と、プロッタ１７とを有する。

外部Ｉ／Ｆ装置１１は、ネットワークＮを介してＰＣ２０と接続されている。外部Ｉ／Ｆ装置１１には、例えばＰＣ２０から画像形成装置１０で印刷するための画像データが入力される。ネットワークＮは、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等であるが、これに限定されるものではない。

ＣＰＵ１２は、画像形成装置１０全体の制御を行う。また、ＣＰＵ１２は、画像データのエッジ領域の書込露光量（以下、「露光量」という）を算出するためのＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）（露光量算出テーブル）等を参照して、画像データのエッジ領域の露光量又は画像データに対する補正値の幅等を制御する。

画像処理装置１３は、例えばＰＣ２０から取得した画像データに各種画像処理を施し、ＣＭＹＫ（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ））各色の画像データとエッジ領域データとを生成する。画像処理装置１３により生成されたＣＭＹＫ各色の１ページ分の画像データとエッジ領域データは、メモリ装置１４に記憶される。

メモリ装置１４は、ＣＰＵ１２が画像形成装置１０を制御する際に用いるプログラムや、中間処理データ等を一時的に記憶するために使用される揮発性メモリである。

ＲＯＭ１５は、ＣＰＵ１２が画像形成装置１０を制御する際に用いるプログラム等を格納するメモリである。ＲＯＭ１５は、例えばＣＰＵ１２が参照するＬＵＴ（露光量算出テーブル）等を記憶しておく。

プロッタ制御装置１６は、メモリ装置１４に記憶されたＣＭＹＫ各色の画像データとエッジ領域データとを受け取ると、レーザービームの露光量に相当する信号に変換し、プロッタ１７に送る。例えば、レーザビームの露光量に相当する信号の値をＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）書き込み値とする。プロッタ制御装置１６は、例えば画像のエッジ領域においてトナーが過度に付着しないように、エッジ領域の露光量を最適な値にする。

プロッタ１７は、例えばＬＤ書き込み値に基づいたレーザービームによる露光を行い、その後、現像、転写、定着を行って、出力用紙等に画像を形成する。

なお、本実施形態は、例えば読取装置（スキャナ）等が搭載されたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の複合機にも適用することが可能である。

＜プロッタ１７の概略構成＞
図２は、プロッタの概略構成の一例を示す図である。図２に示すプロッタ１７は、帯電装置３１と、レーザー書き込み装置３２と、現像装置３３と、感光体ドラム３４と、中間転写ベルト３５と、定着装置３６と、トナー付着量検出センサ３７とを有する。

帯電装置３１は、感光体ドラム３４の表面に所望の電荷を与える。レーザー書き込み装置３２は、レーザービームによる露光を行い、感光体ドラム３４に静電潜像を形成する。現像装置３３は、感光体ドラム３４上にトナーを現像する。

中間転写ベルト３５は、感光体ドラム３４上のトナー画像を１次転写により転写し、給紙ユニットから搬送されてくる出力用紙に２次転写する。定着装置３６は、例えば出力用紙に転写されたトナー画像を加熱して定着する。

トナー付着量検出センサ３７は、所定のタイミングで中間転写ベルト３５上に形成された画像パターン（トナー付着量検出用パターン）の濃度を測定し、画像パターンに対するトナー付着量を検出する。トナー付着量検出センサ３７は、例えば標準状態（予め設定された標準温度、及び標準湿度における初期状態）の濃度との差分から、トナー付着量の増加や減少を検出することが可能である。

＜トナー付着量検出用パターン＞
図３は、トナー付着量検出用パターンの一例を示す図である。図３に示すように、中間転写ベルト３５上には、例えば出力用紙に画像を形成するための出力画像領域４０〜４１の間に、各色版のトナー付着量検出用パターンＰＴｘ（ｘ＝ｃ（シアン）、ｍ（マゼンタ）、ｙ（イエロー）、ｋ（ブラック））４３を形成する。

具体的には、トナー付着量検出用パターンＰＴｘ４３として、パターンＰＴｃ４３−１、パターンＰＴｍ４３−２、パターンＰＴｙ４３−３、パターンＰＴｋ４３−４を形成する。これらのパターンは、例えばそれぞれ所定間隔で並べられたラインパターンとするが、これに限定されるものではない。

＜画像処理装置１３の概略構成＞
図４は、画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。図４に示す画像処理装置１３には、印刷画像データとして、例えばＲＧＢ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）（又はＣＭＹＫ）画像データと画素ごとの属性データとが入力される。なお、属性データは、文字、図形、その他（写真、白地等）の情報である。

画像処理装置１３は、例えば色変換部５１と、γ補正部５２と、ディザ処理部５３と、エッジ検出手段の一例としてのエッジ検出部５４とを有する。

色変換部５１は、入力されたＲＧＢ（又はＣＭＹＫ）の印刷画像データを、ＬＵＴ等を用いて、プロッタ１７の色再現特性に合わせたＣＭＹＫ各色８ｂｉｔのデータに変換する。

γ補正部５２は、出力画像の階調特性を調整するためにＣＭＹＫの色ごとに一次元のＬＵＴ変換を行う。ディザ処理部５３は、例えばＣＭＹＫ各色８ｂｉｔのデータをプロッタ１７の出力階調数（例えば２ｂｉｔ）に変換する。

エッジ検出部５４は、色変換部５１の色変換後のＣＭＹＫ画像データと属性データとに基づいて、画素ごとにエッジか否か判定したエッジ領域データを出力する。

＜エッジ検出部５４について＞
図５は、エッジ検出部のエッジ検出について説明するための図である。図５に示すように、エッジ検出部５４では、例えば注目画素６０の画素値と、注目画素６０を中心とした７×７画素領域６１の属性データ（文字、図形、その他（写真、白地等））とを参照する。

エッジ検出部５４は、まず、エッジ画素（エッジ領域にある境界画素）か否か判定する。エッジ検出部５４は、例えば以下の３つの条件を満たす場合、エッジ画素と判定する。例えば、（１）７×７画素領域６１の注目画素６０が「黒画素」、（２）注目画素６０の属性データが「文字」又は「図形」、（３）注目画素６０を中心とした７×７画素領域６１内に属性データが「その他」の画素を含むである。図５の例では、エッジ検出部５４は、エッジ境界６２から３画素（ｄｏｔ）分をエッジ画素６３と判定することが可能である。

次に、エッジ検出部５４は、エッジ画素６３のぞれぞれの画素について、エッジ境界６２から何画素（ｄｏｔ）目か判定する。例えば、エッジ検出部５４は、（１）注目画素を中心とした３×３画素領域内に属性データが「その他」の画素がある場合には、その注目画素はエッジ境界６２から１画素（ｄｏｔ）目と判定する。

また、エッジ検出部５４は、（２）注目画素を中心とした５×５画素領域内に属性データが「その他」の画素がある場合には、その注目画素はエッジ境界６２から２画素（ｄｏｔ）目と判定する。また、エッジ検出部５４は、エッジ画素６３のうち、上述した（１）（２）以外の画素をエッジ境界６２から３画素（ｄｏｔ）目と判定する。

なお、図５の例では、斜線の画素の属性データが「文字」であり、白画素の属性データが「その他」である。上述したエッジ検出部５４の検出結果により、図５に示す注目画素６０は、例えばエッジ境界６２から２画素（ｄｏｔ）目のエッジ画素と判定される。

エッジ検出部５４のエッジ検出により得られるエッジ領域データは、例えば、エッジ境界から１画素（ｄｏｔ）目、２画素（ｄｏｔ）目、３画素（ｄｏｔ）目、非エッジ画素のそれぞれを示す４値データとして構成される。

＜プロッタ制御装置１６の概略構成＞
次に、上述したＣＰＵ及びプロッタ制御装置１６の概略構成例について図を用いて説明する。図６は、ＣＰＵ及びプロッタ制御装置の概略構成の一例を示す図である。なお、プロッタ制御装置１６は、切替手段の一例としての露光量切替部７０を有する。

まず、ＣＰＵ１２は、プロッタ制御装置１６の露光量切替部７０により切り替えるエッジ画素（エッジ領域）の露光量を算出し、メモリ装置１４に記憶しておく。ここで、ＣＰＵ１２は、エッジ領域の露光量の算出において、トナー付着量検出センサ３７からトナー付着量を取得すると、取得したトナー付着量とエッジ領域の境界からの距離とに応じて、エッジ領域の露光量に対する補正値の幅を制御する。

例えば、ＣＰＵ１２は、エッジ領域の境界からの距離が所定値以下（例えばエッジ領域の境界から１画素目）の場合、エッジ領域の境界からの距離が所定値よりも大きい場合（例えばエッジ領域の境界から２〜３画素目）と比較して補正値の幅が小さくなるように制御する。具体的には、ＣＰＵ１２は、エッジ領域の露光量に対する補正値の幅が調整されたＬＵＴ（露光量算出テーブル）等を参照することで、例えばエッジ領域の境界から１画素目〜３画素目について、補正値の幅がそれぞれ制御された露光量を算出する。なお、ＣＰＵ１２が参照するＬＵＴについては後述する。

図６に示すプロッタ制御装置１６の露光量切替部７０は、画像処理装置１３から画像処理後のＣＭＹＫ画像データとエッジ領域データとを取得すると、ＣＰＵ１２で算出したエッジ画素の露光量を取得する。露光量切替部７０は、エッジ領域データを参照すると、ＣＭＹＫ画像データのうちエッジ画素の露光量を、ＣＰＵ１２で算出した露光量（補正値の幅が制御された露光量）に切り替える。

これにより、プロッタ制御装置１６は、画像のエッジ領域ではトナーが過度に付着しないように、エッジ領域の露光量を最適な値にすることが可能となる。

＜印刷処理＞
図７は、印刷処理の一例を示すフローチャートである。図７の例では、画像形成装置１０によりＣＭＹＫ画像データを印刷するまでの全体の処理の流れを説明する。

図７に示すように、画像形成装置１０は、予め設定されたトナー付着量を検出する検出タイミングか否か判断する（Ｓ１０）。検出タイミングとしては、例えば所定の印刷枚数ごとや、所定の経過時間ごと等の設定が可能である。

画像形成装置１０は、検出タイミングであると判断すると（Ｓ１０において、ＹＥＳ）、中間転写ベルト３５上にトナー付着量検出用パターンを形成する（Ｓ１１）。画像形成装置１０は、トナー付着量検出センサ３７により、Ｓ１１の処理で形成されたトナー付着量検出用パターンのトナー付着量を検出する（Ｓ１２）。

次に、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２により、エッジ画素に対する露光量を算出する（Ｓ１３）。Ｓ１３の処理では、ＣＰＵ１２が、Ｓ１２の処理で検出されたトナー付着量に基づき、露光量の補正値の幅が調整されたＬＵＴ（露光量算出テーブル）を参照して、エッジ画素に対する露光量が算出し、算出した露光量をメモリ装置１４に書き込む。

次に、画像形成装置１０は、画像処理装置１３により、入力される印刷画像データに対して画像処理を実施して、ＣＭＹＫ画像データとエッジ領域データとを生成する（Ｓ１４）。Ｓ１４の処理では、エッジ検出部５４により、上述した図５に示すエッジ画素が判定され、エッジ領域データが生成される。

次に、画像形成装置１０は、プロッタ制御装置１６の露光量切替部７０により、Ｓ１４の処理で生成されたエッジ領域データを参照し、ＣＭＹＫ画像データのうちエッジ画素又は非エッジ画素かに応じて露光量を切り替える（Ｓ１５）。Ｓ１５の処理では、露光量切替部７０は、ＣＭＹＫ画像データのうちエッジ画素の場合に、Ｓ１３の処理で算出された露光量に切り替える。

次に、画像形成装置１０は、プロッタ１７により、ＣＭＹＫ画像データを印刷し（Ｓ１６）、処理を終了する。

なお、上述したＳ１０の処理で、画像形成装置１０は、検出タイミングではないと判断すると（Ｓ１０において、ＮＯ）、Ｓ１４の処理に進む。

＜第１実施形態：露光量算出テーブルと調整処理＞
図８は、第１実施形態における露光量算出テーブルの一例を示す図である。図８に示す「付着量検出結果」は、トナー付着量検出センサ３７による検出結果を示している。図８の例では、例えば「標準付着量（予め設定された標準状態（標準温度、標準湿度における初期状態）の付着量）」、「増加」、「減少」と示しているが、実際には数値（検出値）が入るものとする。

また、図８に示す「エッジ境界から１画素（ｄｏｔ）目の露光量」と「エッジ境界から２、３画素目の露光量」の各数値（補正値）は、例えば非エッジ領域の露光量（例えば、「１００」）に対する比率（％）の一例を示している。

図８の例では、例えば「付着量検出結果」に対して、「エッジ境界から１画素目の露光量」の補正値の幅（変化量）を、「エッジ境界から２，３画素目の露光量」の補正値の幅の約半分にした例を示している。例えば、エッジ境界から２，３画素目の露光量の補正値が「８０→７０％（補正値の幅１０％）」の場合、エッジ境界から１画素目の露光量の補正値は、「８０→７５（補正値の幅５％）」としている。

例えば、「付着量検出結果」が「標準付着量」と同レベルで検出された場合、図８に示すように「エッジ境界から１画素目の露光量」と「エッジ境界から２，３画素目の露光量」は、いずれも露光量「８０％」とする（例えば図８に示す（ａ））。なお、「露光量」は、予め「標準状態」において実験的に得られたものとするが、事前に任意の値を設定しても良い。

例えば、「付着量検出結果」が「増加」した場合には、トナー付着量を減少させるために露光量を減少させる。図８の例では、「エッジ境界から１画素目の露光量」は、「エッジ境界から２，３画素目の露光量」と比較して、露光量の減少量（変化量）を半分にしている。例えば、「エッジ境界から２，３画素目の露光量」が「７０％（「標準付着量」に比べて１０％減）」のときには、「エッジ境界から１画素目の露光量」は、「７５％（「標準付着量」に比べて５％減）」としている（例えば図８に示す（ｂ））。

また、「付着量検出結果」が「減少」した場合には、トナー付着量を増加させるために露光量を増加させる。図８の例では、「エッジ境界から１画素目の露光量」は、「エッジ境界から２，３画素目の露光量」と比較して、露光量の増加量（変化量）を半分にしている。例えば、「エッジ境界から２，３画素目の露光量」が「９０％（「標準付着量」に比べて１０％増）」のときには、「エッジ境界から１画素目の露光量」は、「８５％（「標準付着量」に比べて５％増）」としている（例えば図８に示す（ｃ））。

図９は、図８に示す露光量算出テーブルに応じて露光量を調整した例を示す図である。図９に示すように、プロッタ制御装置１６の露光量切替部７０は、エッジ領域（例えばエッジ境界から１〜３画素目）の露光量を、ＣＰＵ１２で算出した露光量に切り替える。

なお、図９（Ａ）は、エッジ領域の露光量を調整（切り替え）しない場合を示している。図９（Ａ）の例では、エッジ領域にトナーが過度に付着して、例えば「文字」が太ったりトナーの飛散が発生したりする。

図９（Ｂ）は、トナー付着量が「標準付着量」と同レベルで、図８に示す（ａ）の設定に対応した例である。図９（Ｂ）に示すように、１画素（ｄｏｔ）目（例えば図９（Ｂ）の（１））と、２画素（ｄｏｔ）目（図９（Ｂ）の（２））と、３画素（ｄｏｔ）目（例えば図９（Ｃ）の（３））は、いずれも露光量が「８０％」になるように調整する。

図９（Ｃ）は、トナー付着量が「増加」した場合で、図８に示す（ｂ）の設定に対応した例である。図９（Ｃ）に示すように、１画素目は、露光量が「７５％」になるように調整しているのに対し、２，３画素目は、それぞれ露光量が「７０％」になるように調整している。

図９（Ｄ）は、トナー付着量が「減少」した場合で、図８に示す（ｃ）の設定に対応した例である。図９（Ｄ）に示すように、１画素目は、露光量が「８５％」になるように調整しているのに対し、２，３画素目は、それぞれ露光量が「９０％」になるように調整している。

上述したように、エッジ境界から近い画素は、露光量を変化させた場合にトナー付着量が変化するだけでなく、文字や線の太さの変化に対する影響が大きい。また、エッジ境界から遠い画素は、露光量を変化させた場合にトナー付着量が変化するが、文字や線の太さの変化に対する影響は小さい。

したがって、上述した図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示すように、エッジ境界から１画素目の露光量の変化量を、エッジ境界から２，３画素目の露光量の変化量と比較して、「標準付着量」の露光量に対する変化量の半分とする。このように、エッジ境界から近い画素に対する露光量の変化を小さくすることで、環境条件の変化や現像装置の経時変化に対するトナー付着量を最適化し、実際にユーザが出力する様々な画像に含まれる文字や線の太さの変化を抑えることが可能となる。なお、露光量の大きさ（数値）については、上述した例に限定されるものではない。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態における露光量算出テーブルの一例を示す図である。第２実施形態では、例えばエッジ境界から１画素目の露光量の補正値の幅（変化量）に対して上下限値を設ける。例えばトナー付着量の検出結果において、ある閾値以上に増加してもエッジ境界から１画素目の露光量を変化させないようにし、ある閾値以上に減少してもエッジ境界から１画素目の露光量を変化させないようにする。

例えば、図１０に示すように、所定のトナー付着量増加までは、エッジ境界から１画素目〜３画素目の露光量を同じように減少させる（例えば図１０に示す（ａ）→（ｂ））。また、それ以上の付着量増加時は、エッジ境界から１画素目の露光量は変化させず、エッジ境界から２，３画素目の露光量のみを減少させる（例えば図１０に示す（ｂ）→（ｃ））。

また、所定のトナー付着量減少までは、エッジ境界から１画素目〜３画素目の露光量を同じように増加させる（例えば図１０に示す（ａ）→（ｄ））。また、それ以上の付着量減少時は、エッジ境界から１画素目の露光量は変化させず、エッジ境界から２，３画素目の露光量のみを増加させる（例えば図１０に示す（ｄ）→（ｅ））。

図１１は、図１０に示す露光量算出テーブルに応じて露光量を調整した例を示す図である。図１１（Ａ）は、トナー付着量増加時で、図１０に示す（ｂ）の設定に対応した例である。図１１（Ａ）に示すように、１画素目〜３画素目まで同じ変化量の露光量「７５％」になるように調整している。

図１１（Ｂ）は、トナー付着量最大増加時で、図１０に示す（ｃ）の設定に対応した例である。図１１（Ｂ）に示すように、１画素目は、露光量が「７５％」になるように調整し、図１１（Ａ）の場合から変化していない。これに対し、２，３画素目は、それぞれ露光量が「６０％」になるように調整している。

図１１（Ｃ）は、トナー付着量減少時で、図１０に示す（ｄ）の設定に対応した例である。図１１（Ｃ）に示すように、１画素目〜３画素目まで同じ変化量の露光量「８５％」になるように調整している。

図１１（Ｄ）は、トナー付着量最大減少時で、図１０に示す（ｅ）の設定に対応した例である。図１１（Ｄ）に示すように、１画素目は、露光量が「８５％」になるように調整し、図１１（Ｃ）の場合から変化していない。これに対し、２，３画素目は、それぞれ露光量が「１００％」になるように調整している。

なお、エッジ領域の露光量を調整しない場合や標準状態の場合は、上述した図９（Ａ）及び図９（Ｂ）と同様である。

上述した第２実施形態では、図１１（Ａ）や図１１（Ｃ）に示すように、「標準付着量」の露光量からの変化が比較的小さい場合には、エッジ領域の露光量を同様に変化させても、文字や線の太さの変化は小さい。これに対し、図１１（Ｂ）や図１１（Ｄ）に示すように、「標準付着量」の露光量からの変化が大きい場合には、エッジ境界から１画素目の露光量を一定以上変化させないようにすることで、実際にユーザが出力する様々な画像における文字や線の太さの変化を抑えることが可能となる。

すなわち、エッジ境界から画像位置が所定値以内の近い画素は、露光量を変化させると文字や線の太さの変化に対する影響が大きい。これに対して、エッジ境界から所定値よりも遠い画素は、露光量を変化させても、文字や線の太さの変化に対する影響が小さい。したがって、トナー付着量に応じた露光量の調整度合いをエッジ境界からの距離により変化させる。これにより、画質劣化を防止することが可能となる。

＜第３実施形態＞
図１２は、第３実施形態における露光量算出テーブルの一例を示す図である。第３実施形態では、例えばトナー付着量が増加方向に変動している場合と、減少方向に変動している場合とで、検出されるトナー付着量に応じた補正値の幅を変更する。

例えば、図１２に示すように、所定のトナー付着量増加までは、エッジ境界から１画素目は、２，３画素目に比べて露光量の減少量を半分にする（図１２に示す（ａ）→（ｂ））。また、それ以上の付着量増加時は、エッジ境界から１画素目〜３画素目の露光量を変化させないようにする（図１２に示す（ｂ）→（ｃ））。

これに対し、所定のトナー付着量減少時は、エッジ境界から１画素目は、２，３画素目に比べて露光量の増加量を半分にする（図１２に示す（ａ）→（ｄ））。また、それ以上の付着量減少時についても、付着量最大減少時まで、エッジ境界から１画素目は、２，３画素目の露光量に比べて露光量の増加量を半分にする（図１２に示す（ｄ）→（ｅ））。

図１３は、図１２に示す露光量算出テーブルに応じて露光量を調整した例を示す図である。図１３（Ａ）は、トナー付着量増加時で、図１２に示す（ｂ）の設定に対応した例である。図１３（Ａ）に示すように、エッジ境界から１画素目は、２，３画素目に比べて露光量の減少量を半分になるように調整している（１画素目は、露光量が「７５％」、２，３画素目は、露光量が「７０％」）。

図１３（Ｂ）は、トナー付着量最大増加時で、図１２に示す（ｃ）の設定に対応した例である。図１３（Ｂ）に示すように、エッジ境界から１画素目の露光量は、図１３（Ａ）の（１）から変化していない。また、エッジ境界から２〜３画素目の露光量は、図１３（Ａ）の（２）〜（３）から変化していない。

図１３（Ｃ）は、トナー付着量減少時で、図１２に示す（ｄ）の設定に対応した例である。図１３（Ｃ）に示すように、エッジ境界から１画素目は、２，３画素目に比べて露光量の増加量を半分になるように調整している（１画素目は、露光量が「８５％」、２，３画素目は、露光量が「９０％」）。

図１３（Ｄ）は、トナー付着量最大減少時で、図１２に示す（ｅ）の設定に対応した例である。図１３（Ｄ）に示すように、エッジ境界から１画素目は、２，３画素目に比べて露光量の増加量を半分になるように調整している（１画素目は、露光量が「９０％」、２，３画素目は、露光量が「１００％」）。

なお、エッジ領域の露光量を調整しない場合や標準状態の場合は、上述した図９（Ａ）及び図９（Ｂ）と同様である。

上述した第３実施形態では、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、トナー付着量が増加方向に変動している場合に、エッジ境界から２，３画素目に対しても、所定の露光量以下には減少させないように調整する。これにより、例えばトナー付着量検出結果に誤差が生じた場合でも、細線画像において線の細りやかすれの発生を抑えることが可能となる。

これに対し、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）に示すように、トナー付着量が減少方向に変動している場合、露光量を増加させるため、細線画像で線の細りやかすれの懸念はない。したがって、エッジ境界から１〜３画素目に対して、トナー付着量の変動に応じて露光量を増加させるように調整する。これにより、環境条件の変化や現像器の経時変化に対してトナー付着量を最適に近づけることが可能となる。

＜第４実施形態＞
図１４は、第４実施形態に係る画像処理装置の概略構成の一例を示す図である。第１〜第３実施形態では、画質の劣化を防止するためエッジ画素の露光量の補正値の幅を調整したが、第４実施形態では、画質の劣化を防止するためエッジ画素の画像データの補正率の幅を調整する。

第４実施形態に係る画像処理装置は、上述した図４に示す画像処理装置と比較してエッジ画素補正部を有する点で異なるため、図４に示す画像処理装置と同一の構成については同一の符号を付してここでの詳しい説明は省略し、異なる点を中心に説明する。

図１４に示すように、画像処理装置１３'は、色変換部５１と、γ補正部５２と、ディザ処理部５３と、エッジ検出部５４と、補正手段の一例としてのエッジ画素補正部５５とを有する。

エッジ画素補正部５５は、エッジ検出部５４から得られるエッジ領域データを用いて、色変換部５１による色変換後の画像データを補正する。エッジ画素補正部５５は、例えば色変換後のＣＭＹＫ各色８ｂｉｔの画像データに、ＣＰＵ１２で算出した補正率を乗算することで補正する。

なお、補正率は、上述した図８、図１０、及び図１２等の露光量算出テーブルで得られた補正値が用いられる。上述した図８、図１０、及び図１２等の露光量算出テーブルで得られる補正値は、例えば画像データの非エッジ領域に対する露光量の比率（％）を示しているが、第４実施形態では、エッジ領域の画像データに乗算する補正率（％）として用いる。

上述したエッジ画素補正部５５により補正された画像データは、γ補正部５２及びディザ処理部５３を介してＣＭＹＫ画像データとして生成され、プロッタ制御装置１６に出力される。

＜印刷処理＞
図１５は、第４実施形態に係る印刷処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１５に示すＳ２０〜Ｓ２２の処理は、図７に示すＳ１０〜Ｓ１２の処理と同様の処理のため、ここでの詳細な説明は省略する。

図１５に示すＳ２３の処理では、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２によりエッジ画素に対する補正率を算出する（Ｓ２３）。Ｓ２３の処理では、上述した図８、図１０、及び図１２に示す露光量算出テーブルを用いて、エッジ画素に対する補正率が算出される。

次に、画像形成装置１０は、画像処理装置１３により、入力される印刷画像データに対して画像処理を実施する（Ｓ２４）。Ｓ２４の処理では、エッジ画素補正部５５により、Ｓ２３の処理で得られた補正率を用いて、エッジ領域の画像データに対して補正を行う。

次に、画像形成装置１０は、プロッタ制御装置１６により、ＣＭＹＫ各色の画像データを、レーザビームの露光量に相当する信号に変換し、プロッタ１７によりＣＭＹＫ画像データを印刷し（Ｓ２５）、処理を終了する。なお、露光量自体は、画像データに対してリニアな濃度になるように予め設定された露光量を用いる。

＜補正率を用いた画像データの補正＞
ＣＰＵ１２が、例えば上述した図８に示す露光量算出テーブルを用いて補正率を算出した場合について説明する。ＣＰＵ１２は、トナー付着量検出センサ３７から得られたトナー付着量が、例えば標準状態と同レベルであると判断したとき、図８に示す露光量算出テーブルを参照して、エッジ境界から１〜３画素目の補正率を８０（％）として算出する。

エッジ画素補正部５５は、例えば色変換後の画像データが「２５５（黒画素）」である場合、ＣＰＵ１２により算出された補正率を用いて、「２５５×８０％＝２０４」としてエッジ画素の画像データを補正する。このように、エッジ画素の画像データを補正することで、第１〜第３実施形態で露光量を調整した場合と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、上述した第１〜第４実施形態は、エッジ境界から１画素目及び２，３画素目の露光量について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、４画素目以降についても、エッジ境界から遠くなるほど段階的に異なる補正値の幅（例えば露光量の変化量）に設定しても良い。また、第１〜第４実施形態は、その一部又は全部を組み合わせた実施形態でも同様の効果を得ることが可能である。

上述した実施形態によれば、画像パターンから検出したトナー付着量に応じてエッジ部分の露光量を調整する際、エッジ境界から画像位置が所定値以内の近い画素は、露光量を変化させると文字や線の太さの変化に対する影響が大きい。これに対して、エッジ境界から所定値よりも遠い画素は、露光量を変化させると文字や線の太さの変化に対する影響が小さい。したがって、トナー付着量に応じた露光量の調整度合いをエッジ境界からの距離により変化させる。これにより、画質劣化を防止することが可能となる。

本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１０ 画像形成装置
１１ 外部Ｉ／Ｆ装置
１２ ＣＰＵ（制御手段の一例）
１３ 画像処理装置
１４ メモリ装置
１５ ＲＯＭ
１６ プロッタ制御装置
１７ プロッタ
３１ 帯電装置
３２ レーザー書き込み装置
３３ 現像装置
３４ 感光体ドラム
３５ 中間転写ベルト
３６ 定着装置
３７ トナー付着量検出センサ
５１ 色変換部
５２ γ補正部
５３ ディザ処理部
５４ エッジ検出部（エッジ検出手段の一例）
５５ エッジ画素補正部（補正手段の一例）
６０ 注目画素
６１ ７×７画素領域
６２ エッジ境界
６３ エッジ画素
７０ 露光量切替部（切替手段の一例）

特開２０１３−１６１０２２号公報

Claims (8)

1. 画像データに基づき露光して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像データのエッジ領域を検出するエッジ検出手段と、
   前記エッジ検出手段により検出された前記エッジ領域の境界からの距離と、所定のタイミングで形成された画像パターンから得られるトナー付着量とに応じて、前記エッジ領域の書込露光量又は前記画像データに対する補正値の幅を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   前記エッジ領域の境界からの距離が所定値以下の場合、前記エッジ領域の境界からの距離が所定値よりも大きい場合と比較して、前記補正値の幅を小さくするように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、
   前記エッジ領域の境界からの距離が所定値以下の場合、前記エッジ領域の境界からの距離が所定値よりも大きい場合と比較して、前記トナー付着量に応じた前記補正値の変化量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、
   前記エッジ領域の境界からの距離が所定値以下の場合、前記トナー付着量に応じた前記補正値の変化量に上下限を設けることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、
   前記トナー付着量が増加方向に変動している場合と、前記トナー付着量が減少方向に変動している場合とで、前記トナー付着量に応じた前記補正値の幅を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段により制御された補正値に基づき、前記エッジ領域の書込露光量を切り替える切替手段、又は前記制御された補正値に基づき、前記エッジ領域の画像データを補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成装置により実行される画像形成方法であって、
   画像データのエッジ領域を検出するエッジ検出手順と、
   前記エッジ検出手順により検出された前記エッジ領域の境界からの距離と、所定のタイミングで形成された画像パターンから得られるトナー付着量とに応じて、前記エッジ領域の書込露光量又は前記画像データに対する補正値の幅を制御する制御手順とを有することを特徴とする画像形成方法。
8. 画像形成装置において実行される画像形成プログラムであって、
   前記画像形成装置を、
   画像データのエッジ領域を検出するエッジ検出手段、及び、
   前記エッジ検出手段により検出された前記エッジ領域の境界からの距離と、所定のタイミングで形成された画像パターンから得られるトナー付着量とに応じて、前記エッジ領域の書込露光量又は前記画像データに対する補正値の幅を制御する制御手段として機能させる画像形成プログラム。

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