JP2020184030A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ズレによる画像不良を抑える技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像の各画素の複数の色それぞれの第１階調値を示す第１画像データに対して第１階調補正処理を行って、画像の各画素の複数の色それぞれの第２階調値を示す第２画像データを出力する階調補正手段であって、画像の第１処理対象画素の複数の色それぞれの第２階調値を、当該第１処理対象画素を含み、第１色ズレ量に応じたサイズの第１領域内の複数の第１画素の複数の色それぞれの第１階調値に基づき決定する、前記階調補正手段と、第２画像データに基づきシートにトナー像を形成する画像形成手段と、を備え、階調補正手段は、画像形成手段がシートに形成するトナー像に第１色ズレ量以内の色ズレが生じても、複数の色の第２階調値の合計が第１閾値より大きくなる画素が生じない様に、各画素の複数の色それぞれの第２階調値を決定する。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置において、色ズレによる画像不良を抑えるための技術に関する。

複数の異なる色の画像を重ねてフルカラーの画像を形成する画像形成装置においては、色ズレが生じ得る。このため、特許文献１は、中間転写ベルトに色ズレ量を検知するためのパターンを形成し、当該パターンの検知結果に基づき色ズレを低減させる構成を開示している。また、共通の色のトナーが使用されない２つの色の隣接領域において色ズレが生じるとホワイトギャップが生じ得る。人間の目はホワイトギャップに敏感であるため、ホワイトギャップは、形成する画像の品質を低下させる。特許文献２は、トラッピング処理を行うことで、ホワイトギャプを抑制する構成を開示している。

特許第４６５９１８２号公報 特許第５３３５２２１号公報

色ズレが生じると、意図しないトナーの重なり領域が生じ、これにより当該領域のトナー量が増加し得る。この意図しないトナー量の増加は、画像不良の発生原因となり得る。具体的には、トナー量の増加により、転写部でのトナーの飛び散りや、転写残トナーの増加や、定着部でのホットオフセット等が生じ得る。

本発明は、色ズレによる画像不良を抑える技術を提供するものである。

本発明の一態様によると、画像形成装置は、画像の各画素の複数の色それぞれの第１階調値を示す第１画像データに対して第１階調補正処理を行って、前記画像の前記各画素の前記複数の色それぞれの第２階調値を示す第２画像データを出力する階調補正手段であって、前記階調補正手段は、前記画像の第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を、当該第１処理対象画素を含み、第１色ズレ量に応じたサイズの第１領域内の複数の第１画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値に基づき決定する、前記階調補正手段と、前記第２画像データに基づきシートにトナー像を形成する画像形成手段と、
を備え、前記階調補正手段は、前記画像形成手段が前記シートに形成するトナー像に前記第１色ズレ量以内の色ズレが生じても、前記複数の色の前記第２階調値の合計が第１閾値より大きくなる画素が生じない様に、前記各画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を決定することを特徴とする。

本発明によると、色ズレによる画像不良を抑えることができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態によるレジストレーションパターンを示す図。 一実施形態による画像形成装置の制御構成図。 一実施形態による階調補正処理のフローチャート。 図４のＳ１２での処理を示すフローチャート。 一実施形態による階調補正処理の前後における画素の階調値を示す図。 色ズレが生じた場合に形成される画像の各画素の各色の階調値を示す図。 一実施形態による階調補正処理のフローチャート。 一実施形態による階調補正処理後における画素の階調値を示す図。 色ズレが生じた場合に形成される画像の各画素の各色の階調値を示す図。 色ズレが生じた場合に形成される画像の各画素の各色の階調値を示す図。 色ズレが生じた場合に形成される画像の各画素の各色の階調値を示す図。 色ズレが生じた場合に形成される画像の各画素の各色の階調値を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置の構成図である。以下に説明する図において、参照符号が部材を示している場合、その末尾のＹ、Ｍ、Ｃ及びＫは、当該部材が形成に関わるトナーの色が、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックであることを示している。また、参照符号がトナー像を示している場合、その末尾のＹ、Ｍ、Ｃ及びＫは、当該トナー像の色が、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックであることを示している。しかしながら、色を区別する必要がない場合には、参照符号の末尾の文字を省略する。感光体２は、画像形成時、図の時計回り方向に回転駆動される。帯電ローラ３は、対応する感光体２の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置４は、対応する感光体２の表面を露光して、感光体２に静電潜像を形成する。現像器５は、現像ローラ６が出力する現像バイアス電圧により感光体２の静電潜像をトナーで現像し、感光体２にトナー像を形成する。一次転写ローラ７は、一次転写バイアス電圧を出力することで、対応する感光体２のトナー像を中間転写ベルト８に転写する。なお、各感光体２のトナー像を重ねて中間転写ベルト８に転写することで、中間転写ベルト８にフルカラーのトナー像を形成することができる。

中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、テンションローラ１０及び二次転写内ローラ１１により張架され、画像形成時、図の反時計回り方向に回転駆動される。したがって、中間転写ベルト８に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１２の対向位置に搬送される。一方、トレイ１６の記録材Ｐ（シート）は、給送ローラ１７及び分離パッド１８により、一枚ずつ搬送路に給送され、ローラ対１９により、二次転写ローラ１２の対向位置に搬送される。二次転写ローラ１２は、二次転写バイアス電圧を出力することで、中間転写ベルト８のトナー像を記録材Ｐに転写する。なお、記録材Ｐに転写されず、中間転写ベルト８に残留したトナーは、クリーニング部１５により除去・回収される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置１３に搬送される。定着装置１３は、記録材Ｐを加圧・加熱することで、記録材Ｐにトナー像を定着させる。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置の外部に排出される。センサ２１は、後述する色ズレ補正処理において、中間転写ベルト８に形成されたトナー像を検出する。なお、本実施形態において、センサ２１は、中間転写ベルト表面の移動方向とは直交する方向において、異なる２つの位置に２つ設けられる。

画像形成装置は、所定タイミングにおいて色ズレ補正処理を行う。色ズレ補正処理において、画像形成装置は、図２に示すレジストレーションパターンを中間転写ベルト８に形成する。なお、画像形成装置は、各センサ２１それぞれに対応する位置にレジストレーションパターンを形成する。レジストレーションパターンは、トナー像２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋ、２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ及び２８Ｋを有する。なお、トナー像２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ及び２７Ｋは、中間転写ベルト表面の移動方向に対して同じ角度の線状の像であり、トナー像２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ及び２８Ｋは、中間転写ベルト表面の移動方向に対して同じ角度の線状の像である。但し、図２に示す様に、トナー像２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ及び２７Ｋと、トナー像２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ及び２８Ｋは、中間転写ベルト表面の移動方向に対して線対称のパターンである。画像形成装置の制御部２３（図３）は、センサ２１によるレジストレーションパターンの検出結果により、同じ色のトナー像２７及び２８の間隔を検出し、公知の方法により、例えば、イエローに対する他の色の相対的な色ズレ量を判定する。そして、色ズレが小さくなる様に、画像形成条件、例えば、露光装置４の露光タイミングを調整する。しかしながら、センサ２１の検出誤差や、色ズレ補正処理後における画像形成装置内部の温度変化等により、数画素程度の色ズレが生じ得る。

図３は、本実施形態による画像形成装置における画像データ処理の流れを説明する図である。画像形成装置は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２２から、画像データと共に、印刷ジョブの開始指示を受け取ると、印刷ジョブに従い画像形成を開始する。なお、ＰＣ２２からの画像データは、例えば、各画素について、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）の階調を８ビットで示すＲＧＢデータである。制御部２３の演算部２４は、このＲＧＢデータを、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）それぞれの階調値を８ビットで示すＹＭＣＫデータに変換する。このＹＭＣＫデータが示す、各画素のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの階調値ＤＹ＃１、ＤＭ＃１、ＤＣ＃１及びＤＫ＃１は、画像メモリ２５に格納される。演算部２４は、このＹＭＣＫデータに対して「階調補正処理」を行う。この階調補正処理は、色ズレが生じても画像不良を抑えるために行われる。階調補正処理後のＹＭＣＫデータが示す、各画素のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２は、画像メモリ２５に格納される。

階調補正処理後のＹＭＣＫデータは、変換回路２６により、各露光装置４の光源を駆動する駆動信号に変換されて、各露光装置４に出力される。形成される画像のトナー量は、階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２に依存する。画像形成装置は、印刷ジョブで指定された総ての記録材Ｐへの画像形成が終了するまで、上記処理を繰り返す。

本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト８に転写されず感光体２に残留したトナーについては、帯電ローラ３で帯電した後、現像ローラ６により回収する。しかしながら、現像ローラ６により回収されなかったトナーは、一次転写ローラ７が出力する一次転写バイアス電圧により中間転写ベルト８に転写され、「ゴースト」と呼ばれる画像不良となる。本実施形態の画像形成装置において種々の画像によりゴーストの発生条件を確認したところ、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの階調値の合計が６５０以上の場合に、視認できるゴーストが発生した。また、各色の階調値が均等である場合よりも、最大の階調値（本例では２５５）に近い階調値が存在する程、ゴーストはより視認され易くなった。さらに、中間転写ベルト８の周回搬送方向の最も下流側で転写する色の階調値が大きくなる程、ゴーストは視認され易くなった。

以下、本実施形態における階調補正処理について説明する。本実施形態における階調補正処理は、色ズレが生じたとしても、各画素について、各色の階調値の合計を、ゴーストを抑える所定値（第１閾値）以下にする処理である。上述した様に、本実施形態による画像形成装置においては、階調値の合計が６５０以上になると、視認できるゴーストが発生するため、以下の説明においては、第１閾値を５８５とする。また、本実施形態における階調補正処理は、フィルタ処理でもあり、使用するフィルタのサイズについては、想定される色ズレ量（画素数）に基づき設定する。なお、想定される色ズレ量は、上述した色ズレ補正処理においても残留し得る色ズレ量、又は、色ズレ補正処理後の温度変化等で生じる色ズレ量であり、数画素程度である。例えば、ｎ画素の色ズレが生じるものとすると、フィルタのサイズは、主走査方向及び副走査方向それぞれにおいて２ｎ＋１画素のサイズとすることができる。なお、副走査方向とは、感光体２の周方向に対応し、主走査方向とは、副走査方向と直交する方向である。以下の説明においては、想定される色ズレ量を１画素とし、よって、フィルタ領域を、３×３画素のサイズとする。また、以下の説明において、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを、それぞれ、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫと表記する。

図４は、本実施形態における階調補正処理のフローチャートである。Ｓ１０において、演算部２４は、処理対象画素を選択する。なお、演算部２４は、画像の各画素を主走査方向及び副走査方向の２次元平面に並べた場合において、左上の画素をまず、処理対象画素と選択して処理を行う。続いて、演算部２４は、主走査方向に沿って、順次、右側の画素を処理対象画素と選択して処理を行う。そして、主走査方向の最後の画素（最も右側の画素）を処理対象画素として選択して処理すると、続いて、最初に処理対象画素とした画素の１つ下の画素を処理対象画素として選択する。以後、同様に、処理対象画素を選択して処理を行い、右下の画素を処理対象画素として選択して処理を行うと、演算部２４は、階調補正処理を終了する。

演算部２４は、Ｓ１１で、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色について、処理対象画素を中心とするフィルタ領域内の９つの画素の階調値の最大値Ｙ＿ｍａｘ、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘを判定する。図６（Ａ）は、階調補正処理前の階調値ＤＹ＃１、ＤＭ＃１、ＤＣ＃１、ＤＫ＃１の例を示している。なお、図６（Ａ）の中心の画素は、処理対象画素であり、処理対象画素を中心とする９画素がフィルタ領域に含まれる画素である。図６（Ａ）の場合、最大値Ｙ＿ｍａｘ、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘは、それぞれ、２００、２５５、２５５及び０となる。なお、処理対象画素が、画像の最も右側、左側、上側又は下側の画素であると、フィルタ領域は、画像外の領域を含むが、この場合、画像外の領域については、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各階調値が０であるものとして各色の最大値を判定する。

演算部２４は、Ｓ１２において、Ｓ１１で求めた最大値Ｙ＿ｍａｘ、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘに基づき、階調補正処理後の各色の階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２を決定する。なお、Ｓ１２の処理の詳細については後述する。演算部２４は、Ｓ１３において、全画素に対する処理が終了したかを判定し、終了していなければ、Ｓ１０から処理を繰り返す。一方、全画素に対する処理が終了すると、演算部２４は、図４の処理を終了する。

図５は、図４のＳ１２において、処理対象画素の補正後の階調値ＤＹ＃２を求める処理のフローチャートである。なお、演算部２４は、処理対象画素のＭ、Ｃ及びＫそれぞれについても補正後の階調値ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２を決定するが、図５の処理と同様であるため、Ｍ、Ｃ及びＫの処理については省略する。

まず、Ｓ２０において、演算部２４は、処理対象画素の対象色であるＹの階調値ＤＹ＃１と、対象色以外のＭ、Ｃ及びＫについて、Ｓ１１で求めたＭ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘの合計値をＹ＿Ｓｕｍとして求める。例えば、図６（Ａ）において、処理対象画素のＤＹ＃２は２００であり、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘは、それぞれ、２５５、２５５及び０であるため、Ｙ＿Ｓｕｍは７１０となる。演算部２４は、Ｓ２１で、Ｙ＿Ｓｕｍが第１閾値より大きいかを判定する。Ｙ＿Ｓｕｍが第１閾値以下であると、演算部２４は、Ｓ２３で、ＤＹ＃２をＤＹ＃１と同じにする。つまり、階調値は変更されない。一方、Ｙ＿Ｓｕｍが第１閾値より大きいと、演算部２４は、Ｓ２２で、ＤＹ＃１×閾値／Ｙ＿Ｓｕｍを、ＤＹ＃２に決定する。図６（Ａ）において、Ｙ＿Ｓｕｍは７１０と、閾値である５８５より大きいため、ＤＹ＃２＝２００×５８５／７１０＝１６５になる。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の画素部分の補正後の階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２を示している。

図４及び図５に示す階調補正処理により、想定される色ズレ量以内の色ズレが生じても、各画素について各色の階調値の合計は第１閾値以下となる。例えば、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す画素部分において、シアンのトナー像が１画素だけ左にずれた状態を示している。なお、図７（Ａ）は、上述した階調補正処理を行わなかった場合であり、図７（Ｂ）は、階調補正処理を行った場合である。図７（Ａ）では、中央列の各画素の階調値の合計は７１０であり第１閾値を超えている。一方、図７（Ｂ）では、階調値の合計は、最大でも５８５（中央列の画素）と、第１閾値を超えていない。

なお、本実施形態では、フィルタ領域のサイズを主走査方向及び副走査方向において同じとした。しかしながら、例えば、主走査方向及び副走査方向において想定される色ズレ量が異なる場合、フィルタ領域のサイズを、主走査方向と副走査方向で異ならせても良い。つまり、フィルタ領域の形状は、正方形に限定されず、長方形であっても良い。さらに、色ズレが、主走査方向及び副走査方向において独立で、かつ、ガウス分布に従う場合は、処理対象画素を中心とした円形領域をフィルタ領域に設定することもできる。

また、図５のＳ２０では、処理対象画素の対象色の階調値と、他の３つの色のフィルタ領域内の階調値の最大値を加算していた。しかしながら、例えば、図４のＳ１１で求めた各色の最大値の合計を、図５の処理におけるＹ＿Ｓｕｍ、Ｍ＿Ｓｕｍ、Ｃ＿Ｓｕｍ及びＫ＿Ｓｕｍとする構成であっても良い。この場合、Ｙ＿Ｓｕｍ、Ｍ＿Ｓｕｍ、Ｃ＿Ｓｕｍ及びＫ＿Ｓｕｍは同じ値であるため、図５の処理が簡易化される。例えば、文字やクリップアートからなるビジネス文書のような画像データでは、画像の白部との境界を除いて急激な濃度変化は少ないので、このような簡略化を行っても影響は少ない。

なお、本実施形態では、ゴーストの発生を抑えるために各色の階調値の合計を第１閾値以下とするものであったが、低減させる画像不良は、ゴーストに限定されない。例えば、シートへのトナー像の転写の際のトナーの飛び散りや、転写残トナーの増加や、定着部でのホットオフセット等を抑えるために、各色の階調値の合計を所定の閾値以下とする場合にも本発明を適用できる。

＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、色ズレによるホワイトギャップの発生を抑えるために、階調補正処理において、画素の各色の階調値の合計を第１閾値以下にする処理（以下、総量規制処理）に加えて、トラッピング処理を行う。本実施形態における階調補正処理では、図４のフローチャートのＳ１１の次に、図８のＳ３０〜Ｓ３４に示すトラッピング処理を行い、その後、図４のＳ１２以降の処理を行う。以下、図８について説明する。なお、以下では、トラッピング係数Ｔｒを０．２５とする。また画像形成で使用する、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色が白レベルにあると判断する上限値（第２閾値）を３２とする。

演算部２４は、Ｓ３０で、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色について、処理対象画素を中心とするフィルタ領域内の９つの画素の階調値の最小値Ｙ＿ｍｉｎ、Ｍ＿ｍｉｎ、Ｃ＿ｍｉｎ及びＫ＿ｍｉｎを判定する。図６（Ａ）の場合、最小値Ｙ＿ｍｉｎ、Ｍ＿ｍｉｎ、Ｃ＿ｍｉｎ及びＫ＿ｍｉｎは、いずれも０となる。演算部２４は、Ｓ３１において、最小値Ｙ＿ｍｉｎ、Ｍ＿ｍｉｎ、Ｃ＿ｍｉｎ及びＫ＿ｍｉｎの総てが第２閾値より小さいか否かを判定する。最小値Ｙ＿ｍｉｎ、Ｍ＿ｍｉｎ、Ｃ＿ｍｉｎ及びＫ＿ｍｉｎのいずれかが第２閾値以上であると、演算部２４は、トラッピング処理を行わず、Ｓ１２に処理を進める。一方、最小値Ｙ＿ｍｉｎ、Ｍ＿ｍｉｎ、Ｃ＿ｍｉｎ及びＫ＿ｍｉｎの総てが第２閾値より小さいと、演算部２４は、Ｓ３２で主原色（基準色）を選択する。主原色とは、処理対象画素の４つの色の内の、明度低下度の最も大きい色である。なお、明度低下度とは、処理対象画素の第１階調値で形成されるトナー像の明度のシートの明度からの低下度合いを示す値である。本実施形態では、明度低下度の評価値として、用紙の明度（Ｌ*）と最大階調値（階調値の上限値：本例では２５５）での明度（Ｌ*）との差分に、最大階調値に対する階調値の比率を掛けたものを使用する。例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの最大階調値の明度を９４、５２、５６及び２４とし、用紙の明度を９８とする。この場合、図６（Ａ）の処理対象画素のイエローの明度低下度は、２００／２５５×（９８−９４）＝３.１となる。また、図６（Ａ）の処理対象画素のマゼンタの明度低下度は、２５５／２５５×（９８−５２）＝４６となる。さらに、図６（Ａ）の処理対象画素のシアン及びブラックの階調値は共に０であるため、明度低下度は０である。したがって、図６（Ａ）の処理対象画素では、マゼンタが主原色として選択される。なお、明度低下度の最も大きい色が複数ある場合、最大階調値での明度が最も低い色を主原色とする。

続いて、演算部２４は、Ｓ３３で、トラッピング対象の選択基準に従い、選択基準を満たす色が存在するかを判定する。具体的には、演算部２４は、まず、第一の選択基準を満たす色が存在するかを判定する。第一の選択基準は、最大階調値での（又は同じ階調値での）明度が主原色より高く、かつ、その階調値が第２閾値より小さいことである。第一の選択基準を満たす色が複数ある場合、演算部２４は、さらに、第二の選択基準を適用して選択対象の色を絞り込む。第二の選択基準は、図４のＳ１１で求めた最大値Ｙ＿ｍａｘ、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘでの明度低下度の最も大きい色である。第二の選択基準を満たす色が複数ある場合、演算部２４は、さらに、第三の選択基準を適用して選択対象の色を１つに絞り込む。第三の選択基準は、最大階調値での明度の最も低い色である。本例では、主原色がマゼンタであり、最大階調値の明度がマゼンタより高い色はイエロー及びシアンである。ここで、図６（Ａ）に示す様に、処理対象画素のイエローの階調値は２００であり、第２閾値より大きい。一方、処理対象画素のシアンの階調値は０であり、第２閾値より小さい。したがって、第一の選択基準を満たす色は、シアンのみであるため、本例では、シアンがトラッピングの処理対象色として選択される。第一の選択基準を満たす色が存在しない場合、演算部２４は、Ｓ１２に処理を進める。一方、第一の選択基準を満たす色が存在する場合、演算部２４は、必要に応じて第二の選択基準や第三の選択基準を適用することでトラッピングの処理対象色を選択し、Ｓ３４で、処理対象色の階調値を補正する。

具体的には、演算部２４は、処理対象色について、図４のＳ１１で求めた最大値Ｃ＿ｍａｘにトラッピング係数Ｔｒを乗じたトラッピング値を求める。トラッピング値が処理対象画素の処理対象色の階調値より大きいと、トラッピング値を、処理対象画素の処理対象色の補正後の階調値とする。一方、トラッピング値が処理対象画素の処理対象色の階調値以下であると、処理対象色の補正後の階調値を、補正前と同じとする。本例では、最大値Ｃ＿ｍａｘは２５５であり、トラッピング係数Ｔｒは０．２５であるため、トラッピング値は６４となる。処理対象画素の処理対象色（シアン）の階調値は０であるため、処理対象画素の処理対象色（シアン）の補正後の階調値は６４となる。演算部２４は、その後、この補正後の階調値に基づきＳ１２以降の処理を行う。

図９は、図６（Ａ）に示す画素部分において、本実施形態による階調補正処理を行った後の階調値を示している。また、図１０（Ａ）は、図９の階調値で画像を形成する際、シアンが左方向に１画素だけずれた状態を示し、図１０（Ｂ）は、シアンが右方向に１画素だけずれた状態を示している。総ての画素において、総ての色が０とはならず、ホワイトギャップは生じていない。さらに、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）の両方において、総ての画素の各色の階調値の合計は、第１閾値である５８５を超えていない。一方、図１１は、本実施形態による階調補正処理を行わず、図６（Ａ）の階調値で画像を形成した際、シアンが右方向に１画素だけずれた状態を示している。図１１から明らかな様に、本来、総ての色が第２閾値以下の画素は無いにも拘わらず、色ずれにより、右から２番目の例の画素は、総ての色が第２閾値以下となっている。つまり、ホワイトギャップが生じている。

なお、本実施形態では、Ｓ１１で、最大の階調値Ｙ＿ｍａｘ、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘを判定している。このため、その後のＳ３４で処理対象色の階調値を増加させると、処理対象色の実際の階調値が、Ｓ１１で求めた最大の階調値とは異なるものとなり得る。このため、Ｓ１１で求めた最大の階調値Ｙ＿ｍａｘ、Ｍ＿ｍａｘ、Ｃ＿ｍａｘ及びＫ＿ｍａｘにより図５の処理を行うと、図５の処理による補正後の画像データにおいては、各色の階調値の合計が第１閾値である５８５より大きくなり得る。より詳しくは、本実施形態のトラッピング処理におけるトラッピング値の最大値は６４であるため、図５の処理による補正後の画像データにおいては、各色の階調値の合計は、最大で、第１閾値である５８５に６４を加えた６４９になり得る。しかしながら、この場合でも、ゴーストが発生する下限値（最小値）である６５０以下であり、ゴーストの発生を抑えることができる。逆に、第１閾値は、画像不良を発生させないために許容される１つの画素の階調値の合計の上限値（第３閾値：本例では６４９）からトラッピング値の最大値６４を減じた値以下（５８５以下）となる様に設定する。なお、トラッピングの最大値は、例えば、第２閾値以上、かつ、階調値の上限値（２５５）未満となる様に設定する。つまり、第２係数は、第２閾値を階調値の上限値で除した値以上、かつ、１未満の値とする。

なお、本実施形態では、階調補正処理で、総量規制処理（図４及び図５）とトラッピング処理を纏めて行ったが、個別の処理とすることができる。具体的には、演算部２４は、まず、画像データが示す各色の階調値ＤＹ＃１、ＤＭ＃１、ＤＣ＃１及びＤＫ＃１に対してトラッピング処理を行って、トラッピング処理後の画像データを生成する。ここで、トラッピング処理後の画像データが示す各色の階調値を、例えば、階調値ＤＹ＃３、ＤＭ＃３、ＤＣ＃３及びＤＫ＃３とする。その後、演算部２４は、トラッピング処理後の画像データが示す階調値ＤＹ＃３、ＤＭ＃３、ＤＣ＃３及びＤＫ＃３に対して図４及び図５に示す総量規制処理を行い、階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２を示す画像データを出力する。なお、図４及び図５の階調値ＤＹ＃１、ＤＭ＃１、ＤＣ＃１及びＤＫ＃１は、この場合、階調値ＤＹ＃３、ＤＭ＃３、ＤＣ＃３及びＤＫ＃３に読み替える。この場合、階調補正処理後の各画素の各色の階調値の合計は、常に、第１閾値以下となる。なお、この場合、トラッピング処理と、総量規制処理でのフィルタサイズを異なるもの、例えば、総量規制正処理でのフィルタのサイズを、トラッピング処理でのフィルタサイズ以上とすることができる。なお、総量規制正処理でのフィルタのサイズを、トラッピング処理でのフィルタサイズより大きくすることで、トラッピング処理における処理対象色の補正が、総量規制処理に与える影響を低減することができる。

なお、本実施形態では、トラッピングの処理対象色として１つの色を選択していた。しかしながら、第一の選択基準を満たす総ての色をトラッピング対象とすることができる。また、トラッピング処理のみを行う構成とすることもできる。この場合でも、色ズレによる、画像不良、つまり、ホワイトギャップの発生を抑えることができる。

＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態においては、各色に対して図５の処理を同様に適用した。これは画像の色味変動を小さくするためである。しかしながら、ゴーストは、最大階調値に近い階調値の色が存在する程、発生し易くなる。このため、本実施形態では、最大階調値に近い階調値程、階調値を大きく減少させる。

このため、本実施形態では、図４及び図５の処理を行う前の前処理で、所定値以上の階調値については、その階調値を当該所定値に補正し、その後、補正後の階調値に基づき図４及び図５の処理を行う。なお、所定値未満の階調値について、補正しない。本実施形態においては、所定値を２３５とする。例えば、図６（Ａ）の処理対象画素のイエローの処理において、Ｓ２０で求められるＹ＿ｓｕｍは、実際には、２００＋２５５＋２５５＋０＝７１０である。しかしながら、本実施形態では、Ｙ＿ｓｕｍ＝２００＋２３５＋２３５＋０＝６７０になる。したがって、Ｓ２２でＤＹ＃２は、２００×５８５／６７０＝１７５となる。図１２（Ａ）は、図６（Ａ）の画素部分の補正後の階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２を示している。図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の階調で画像を形成した際に、シアンが左方向に１画素だけずれた状態を示している。第一実施形態と比較し、処理対象画素のマゼンタの補正後の階調値は２５５から２０５へと大きく減少している。一方、階調値がマゼンタより小さいイエローの階調値は、２００から１７５と、第一実施形態より減少量が小さくなっている。また、総ての画素について、階調値の合計は第１閾値である５８５以下となっている。

以上、階調値が大きい程、階調値の減少量を大きくすることで、画像不良の発生を低減することができる。例えば、一次転写バイアス電圧を小さくした際に階調値の大きな色があると、ゴーストが発生し易くなるが、本実施形態による階調補正処理により、この様な場合にも画像不良の発生を低減することができる。

＜第四実施形態＞
続いて、第四実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、人間の目の色差に対する感度を考慮して階調補正処理を行う。本実施形態の４つの色において、人の目の色差に対する感度は、低いものから順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックである。つまり、イエローの色差が、最も人に認知され難く、ブラックの色差が、最も人に認知され易い。言い換えると、同じ階調値での明度が高い色程、その色差は、人に認識され難くなる。このため、本実施形態では、図４及び図５の処理の前に行う前処理で、明度が高い色程、階調値を大きく減少させる補正を行う。そして、その後、補正後の階調値に基づき図４及び図５の処理を行う。本実施形態では、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの階調値に、それぞれ、０．８５、０．９、０．９５及び１の係数を乗じることで補正を行う。

例えば、図６（Ａ）の処理対象画素のイエローの処理において、Ｓ２０で求められるＹ＿ｓｕｍは、実際には、２００＋２５５＋２５５＋０＝７１０である。しかしながら、本実施形態では、Ｙ＿ｓｕｍ＝２００×０．８５＋２５５×０．９５＋２５５×０．９＋０×１＝６４２になる。また、Ｓ２２でＤＹ＃２は、２００×０．８５×５８５／６４２＝１５５となる。図１３（Ａ）は、図６（Ａ）の画素部分の補正後の階調値ＤＹ＃２、ＤＭ＃２、ＤＣ＃２及びＤＫ＃２を示している。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の階調で画像を形成した際に、シアンが左方向に１画素だけずれた状態を示している。第一実施形態と比較し、処理対象画素において、色差が視認され難いイエローの階調値は、２００から１５５と、第一実施形態より減少量が大きくなっている。なお、階調値が最大値であったマゼンタの補正後の階調値は２２１と、第一実施形態よりその減少量は小さくなっている。また、総ての画素について、階調値の合計は第１閾値である５８５以下となっている。

以上、明度の高い色程、階調値の減少量を大きくすることで、画像不良の発生を抑えつつ、階調補正処理による色の変化を人に認知され難くすることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

２４：演算部、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ：感光体、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ：帯電ローラ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ：露光装置、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：現像部、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ：一次転写ローラ、８：中間転写ベルト、１２：二次転写ローラ

Claims (26)

1. 画像の各画素の複数の色それぞれの第１階調値を示す第１画像データに対して第１階調補正処理を行って、前記画像の前記各画素の前記複数の色それぞれの第２階調値を示す第２画像データを出力する階調補正手段であって、前記階調補正手段は、前記画像の第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を、当該第１処理対象画素を含み、第１色ズレ量に応じたサイズの第１領域内の複数の第１画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値に基づき決定する、前記階調補正手段と、
   前記第２画像データに基づきシートにトナー像を形成する画像形成手段と、
   を備え、
   前記階調補正手段は、前記画像形成手段が前記シートに形成するトナー像に前記第１色ズレ量以内の色ズレが生じても、前記複数の色の前記第２階調値の合計が第１閾値より大きくなる画素が生じない様に、前記各画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記階調補正手段は、前記画像形成手段が前記シートに形成するトナー像に前記第１色ズレ量以内の色ズレが生じることで、前記複数の色の前記第１階調値の合計が前記第１閾値より大きくなる画素が生じる場合、当該画素の前記複数の色の内の少なくとも１つの色の前記第１階調値を減少させて前記第２階調値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. 前記階調補正手段は、前記複数の色それぞれについて、前記複数の第１画素の前記第１階調値の最大値を判定し、前記第１処理対象画素の前記複数の色の内の第１色の前記第１階調値と、前記複数の色の内の前記第１色とは異なる第２色の前記最大値との合計値を求め、前記合計値が前記第１閾値より大きいと、前記第１処理対象画素の前記第１色の前記第１階調値を、前記合計値と前記第１閾値とに基づき減少させることで、前記第１処理対象画素の前記第１色の前記第２階調値を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記階調補正手段は、前記合計値が前記第１閾値より大きいと、前記第１処理対象画素の前記第１色の前記第１階調値に、前記合計値に対する前記第１閾値の比を乗ずることで、前記第１処理対象画素の前記第１色の前記第２階調値を求めることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記階調補正手段は、前記合計値が前記第１閾値以下であると、前記第１処理対象画素の前記第１色の前記第２階調値を、前記第１処理対象画素の前記第１色の前記第１階調値と同じにすることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記階調補正手段は、前記複数の色それぞれについて、前記複数の第１画素の前記第１階調値の最大値を判定し、前記複数の色の前記最大値の合計値を求め、前記合計値が前記第１閾値より大きいと、前記第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値を、前記合計値と前記第１閾値とに基づき減少させることで、前記第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
7. 前記階調補正手段は、前記合計値が前記第１閾値より大きいと、前記第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値に、前記合計値に対する前記第１閾値の比を乗ずることで、前記第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を求めることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記階調補正手段は、前記合計値が前記第１閾値以下であると、前記第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を、前記第１処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値と同じにすることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記階調補正手段は、前記第１階調値を減少させて前記第２階調値を求める際、前記第１階調値が大きい程、減少量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記階調補正手段は、前記第１画像データの所定値以上の前記第１階調値を、前記所定値に補正した後、前記第１階調補正処理を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記階調補正手段は、前記第１階調値を減少させて前記第２階調値を求める際、前記複数の色の内、同じ階調値での明度が高い色程、減少量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
12. 前記階調補正手段は、前記第１画像データが示す前記複数の色それぞれの第１階調値に前記複数の色それぞれに応じた第１係数を乗じることで前記第１階調値を補正した後、前記第１階調補正処理を行い、
    前記第１係数は、前記複数の色の内、同じ階調値での明度が高い色程、小さくなる値であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記階調補正手段は、前記画像の前記各画素の前記複数の色それぞれの第３階調値を示す第３画像データに対して第２階調補正処理を行って、前記画像の前記各画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値を示す前記第１画像データを生成し、
    前記階調補正手段は、前記複数の色の内の少なくとも１つの色の前記第３階調値が第２閾値以上である画素について、前記画像形成手段が前記シートに形成するトナー像に第２色ズレ量以内の色ズレが生じることにより、前記複数の色の総ての前記第１階調値が前記第２閾値より小さくならない様に、前記第１階調値を求めることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記階調補正手段は、前記画像の第２処理対象画素を含み、前記第２色ズレ量に応じたサイズの第２領域内の複数の第２画素の前記複数の色それぞれの前記第３階調値の最小値を判定し、前記複数の色それぞれの前記最小値の総てが前記第２閾値より小さいと、前記複数の色から所定の選択基準に従い処理対象色を選択し、前記第２処理対象画素の前記処理対象色の前記第３階調値を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記第１領域のサイズは、前記第２領域のサイズ以上であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 画像の各画素の複数の色それぞれの第１階調値を示す第１画像データに対して階調補正処理を行って、前記画像の前記各画素の前記複数の色それぞれの第２階調値を示す第２画像データを出力する階調補正手段であって、前記階調補正手段は、前記画像の処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を、当該処理対象画素を含み、第１色ズレ量に応じたサイズの第１領域内の複数の第１画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値に基づき決定する、前記階調補正手段と、
    前記第２画像データに基づきシートにトナー像を形成する画像形成手段と、
    を備え、
    前記階調補正手段は、前記画像形成手段が前記シートに形成するトナー像に前記第１色ズレ量以内の色ズレが生じても、前記複数の色の前記第２階調値の合計が第３閾値より大きくなる画素が生じず、かつ、前記複数の色の内の少なくとも１つの色の前記第１階調値が第２閾値以上である画素について、前記第１色ズレ量以内の色ズレが生じることにより、前記複数の色の総ての前記第２階調値が前記第２閾値より小さくならない様に、前記各画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を決定することを特徴とする画像形成装置。
17. 前記階調補正手段は、前記複数の第１画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値の最小値を判定し、前記複数の色それぞれの前記最小値の総てが前記第２閾値より小さいと、前記複数の色から所定の選択基準に従い処理対象色を選択し、前記処理対象画素の前記処理対象色の前記第１階調値を補正することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記階調補正手段は、前記複数の色それぞれの前記最小値の総てが前記第２閾値より小さいと、前記複数の色それぞれについて、前記処理対象画素の前記第１階調値から求められる評価値に基づき基準色を選択し、
    前記処理対象色は、前記所定の選択基準に従い、同じ階調値において前記基準色より明度が高く、かつ、前記処理対象画素の前記第１階調値が前記第２閾値より小さい色であることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記複数の色それぞれの前記評価値は、前記処理対象画素の前記第１階調値で形成されるトナー像の明度の前記シートの明度からの低下度合いを示す値であることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記複数の色それぞれの前記評価値は、前記第１階調値の上限値に対する前記処理対象画素の前記第１階調値の比に、前記シートの明度と前記第１階調値で形成されるトナー像の明度との差分を乗じた値であり、
    前記階調補正手段は、前記評価値の最も大きい色を前記基準色として選択することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の画像形成装置。
21. 前記階調補正手段は、前記処理対象色について、前記複数の第１画素の前記第１階調値の最大値を判定し、前記最大値に第２係数を乗じた値が前記処理対象画素の前記処理対象色の前記第１階調値より大きいと、前記処理対象画素の前記処理対象色の前記第２階調値を、前記最大値に前記第２係数を乗じた値とすることを特徴とする請求項１７から２０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
22. 前記第２係数は、前記第２閾値を前記第１階調値の上限値で除した値以上であり、かつ、１未満の値であることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
23. 前記階調補正手段は、前記複数の色それぞれについて、前記複数の第１画素の前記第１階調値の最大値を判定し、前記処理対象画素の前記複数の色の内の第１色の前記第１階調値と、前記複数の色の内の前記第１色とは異なる第２色の前記最大値との合計値を求め、前記合計値が第１閾値より大きいと、前記処理対象画素の前記第１色の前記第１階調値を、前記合計値と前記第１閾値とに基づき減少させることで、前記処理対象画素の前記第１色の前記第２階調値を求め、
    前記第１閾値は前記第３閾値より小さいことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の画像形成装置。
24. 前記階調補正手段は、前記複数の色それぞれについて、前記複数の第１画素の前記第１階調値の最大値を判定し、前記複数の色の前記最大値の合計値を求め、前記合計値が第１閾値より大きいと、前記処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値を、前記合計値と前記第１閾値とに基づき減少させることで、前記処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を求め、
    前記第１閾値は前記第３閾値より小さいことを特徴とする請求項２１又は２２に記載の画像形成装置。
25. 前記第１閾値は、前記第３閾値から、前記第１階調値の上限値に前記第２係数を乗じた値を減じた値以下であることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の画像形成装置。
26. 画像の各画素の複数の色それぞれの第１階調値を示す第１画像データに対して階調補正処理を行って、前記画像の前記各画素の前記複数の色それぞれの第２階調値を示す第２画像データを出力する階調補正手段であって、前記階調補正手段は、前記画像の処理対象画素の前記複数の色それぞれの前記第２階調値を、当該処理対象画素を含み、第１色ズレ量に応じたサイズの第１領域内の複数の第１画素の前記複数の色それぞれの前記第１階調値に基づき決定する、前記階調補正手段と、
    前記第２画像データに基づきシートにトナー像を形成する画像形成手段と、
    を備え、
    前記階調補正手段は、前記複数の色の内の少なくとも１つの色の前記第１階調値が第２閾値以上である画素について、前記画像形成手段が前記シートに形成するトナー像に前記第１色ズレ量以内の色ズレが生じることにより、前記複数の色の総ての前記第２階調値が前記第２閾値より小さくならない様に、前記第２階調値を求めることを特徴とする画像形成装置。

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