JP4231669B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関し、特に記録媒体の明度に応じて画像の濃度を設定する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速かつ低騒音を実現する画像形成装置として、電子写真方式を採用したものが知られている。複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真方式による一般的な画像形成装置は、像担持体として、表面に感光層を有するドラム状やベルト状の感光体を備えている。そして、感光体の周囲には、感光層の移動方向に沿って順に、感光体を帯電させて感光性を与える帯電装置、感光体を露光して静電潜像を作る露光装置、潜像をトナーなどの現像剤で現像する現像装置、現像された像を記録媒体に転写する転写分離装置、感光体についたトナーを除去するクリーニング装置、感光体を除電する除電装置が配置されている。さらに、記録媒体の搬送方向における感光体の下流側には、感光ドラムから記録媒体に転写されたトナー像を融着して定着させる定着装置が設けられている。
【０００３】
上記で使用する記録媒体としては、一般的に紙が使用され、画像形成装置に設けた給紙装置により上記した画像形成する部位に供給される。
【０００４】
良好な視覚特性を提供する画像形成に係る従来技術に、特開平１１−１７９４７号公報が開示するところの画像形成方法及び画像形成装置（以下、従来例１）があった。従来例１では、測定した最小濃度および最大濃度に基づいて最小明度および最大明度を求め、求めた最小・最大明度間を均等に分割し、明度の分割の境界に対応する濃度を算出していた。従来例１では、画像信号の濃度を上記の明度の分割の境界に対応する濃度のいずれかに変換していた。従って、従来例１では、出力特性を視覚特性に適合させることにより、出力画像の高品位化を実現していた。
【０００５】
記録媒体として用いる紙については、これまで各種の用紙が使用されており、用紙の違いを無視して画一的な画像形成条件を設定すると、用紙によっては画像品質に違いが生じたり、劣化する等の不具合があった。
【０００６】
また、記録媒体として一般的に使われている紙は、各メーカーにより若干ではあるが明度に差が有る。また、近年、紙のリサイクル化が進んでいるため、この傾向が顕著化している。この様な紙を記録媒体として使用すると、あるいは、この様な紙が混在した状態で使用すると、画像部分の明度が一定であるのに対し、背景部分（記録媒体の地肌部分）の明度が変動するため、画像部分と背景部分の明度の比が記録媒体毎に異なってしまう。上記の明度の異なる記録媒体複数枚に渡る書類を作成した場合、大変見にくいものとなってしまい、目の疲労感が増大すると言う問題があった。
【０００７】
従来例１記載の発明は、記録媒体ごとに明度のばらつきが有る場合において、記録媒体の明度に応じた明度の画像を形成する構成を有していなかった。
【０００８】
上記のような問題を解決する従来技術として、特開２００２−１９１８９号公報が開示するところの画像形成装置及び画像形成方法（以下、従来例２）があった。従来例２では、記録媒体の明度と画像濃度に対応した明度との比が略一定となるように画像濃度を変更することにより、記録媒体ごとに明度のばらつきが生じた場合においても良好な階調画像の提供を可能にしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録媒体の明度に応じて、出力画像の高品位化を図ることを可能にするとともに、さらに出力画像の明度を柔軟に調節可能とした画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、階調画像を形成する画像形成装置であって、記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度以上である場合、画像の最大濃度に対応した明度を、画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、最大濃度に対応した明度に基づいて画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２記載の発明によれば、階調画像を形成する画像形成装置であって、記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度より大きい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、画像の最大濃度に対応した基準明度より大きく設定し、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度と等しい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、最大濃度に対応した明度に基づいて画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、階調濃度設定手段は、記録媒体の明度と画像の最大濃度に対応した明度との間を各階調毎の明度差が略一定となるように分割し、各階調の明度に対応した濃度を設定することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、階調画像を形成する画像形成装置であって、記録媒体のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* が予め設定された記録媒体の基準明度指数より小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が記録媒体の基準明度指数以上である場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ^* に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、最大濃度に対応した明度に基づいて画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５記載の発明によれば、階調画像を形成する画像形成装置であって、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が予め設定された記録媒体の基準明度指数より小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が記録媒体の基準明度指数より大きい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、画像の最大濃度に対応した基準明度指数より大きく設定し、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が記録媒体の基準明度指数と等しい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ ^* に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、最大濃度に対応した明度に基づいて画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項４又は５に記載の画像形成装置において、階調濃度設定手段は、記録媒体のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* と画像の最大濃度に対応したＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* との間を各階調毎のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の差が略一定となるように分割し、各階調のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* に対応した濃度を設定することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、階調画像を形成する画像形成装置であって、感光体と、感光体上にレーザビームを照射するレーザビーム発生部と、記録媒体の反射率を測定し、測定した反射率に基づいて記録媒体の明度を算出する明度測定部と、明度測定部により算出された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、明度測定部により算出された記録媒体の明度が記録媒体の基準明度以上である場合、画像の最大濃度に対応した明度を画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて画像の各階調の濃度に対応した明度を設定し、設定した明度に基づいて、画像の最大濃度および各階調の濃度を設定し、設定した画像の最大濃度および各階調の濃度に基づいて、レーザビーム発生部のレーザビーム出力を制御するレーザ制御部と、を有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、階調画像を形成する画像形成装置であって、感光体と、感光体上にレーザビームを照射するレーザビーム発生部と、記録媒体の反射率を測定し、測定した反射率に基づいて記録媒体の明度を算出する明度測定部と、明度測定部により算出された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、明度測定部により算出された記録媒体の明度が記録媒体の基準明度より大きい場合、画像の最大濃度に対応した明度を画像の最大濃度に対応した基準明度より大きく設定し、明度測定部により算出された記録媒体の明度が記録媒体の基準明度と等しい場合、画像の最大濃度に対応した明度を画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて画像の各階調の濃度に対応した明度を設定し、設定した明度に基づいて、画像の最大濃度および各階調の濃度を設定し、設定した画像の最大濃度および各階調の濃度に基づいて、レーザビーム発生部のレーザビーム出力を制御するレーザ制御部と、を有することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９記載の発明によれば、階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、記録媒体毎の明度を測定する明度測定工程と、明度測定装置により測定された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度よりも小さな値である場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度よりも小さな値に設定し、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度以上である場合、画像の最大濃度に対応した明度を、画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、最大濃度に対応する明度の値に基づいて、各階調毎の明度の差が略一定となるように画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、記録媒体上に画像を形成する画像形成工程と、を有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明によれば、階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、記録媒体毎の明度を測定する明度測定工程と、明度測定装置により測定された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度よりも小さな値である場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度よりも小さな値に設定し、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度より大きい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、画像の最大濃度に対応した基準明度より大きく設定し、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度と等しい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、最大濃度に対応する明度の値に基づいて、各階調毎の明度の差が略一定となるように画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、記録媒体上に画像を形成する画像形成工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明は、階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、記録媒体毎のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* を測定する明度測定工程と、記録媒体のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の値が予め設定された記録媒体の基準明度指数よりも小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の値を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値が記録媒体の基準明度指数以上である場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ^* に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、最大濃度に対応する明度指数Ｌ^* の値に基づいて、各階調毎のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の差が略一定となるように画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、記録媒体上に画像を形成する画像形成工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１２記載の発明は、階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、記録媒体毎のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を測定する明度測定工程と、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値が予め設定された記録媒体の基準明度指数よりも小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が記録媒体の基準明度指数より大きい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、画像の最大濃度に対応した基準明度指数より大きく設定し、記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が記録媒体の基準明度指数と等しい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ ^* に基づいて画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、最大濃度に対応する明度指数Ｌ ^* の値に基づいて、各階調毎のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の差が略一定となるように画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、記録媒体上に画像を形成する画像形成工程と、を有することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１３記載の発明によれば、請求項９から１２のいずれか１項に記載の画像形成方法において、画像形成工程は、電子写真プロセスにより画像を形成することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本実施形態では、画像形成装置は、記録媒体の明度に合わせて画像部の最大濃度を変化させて、記録媒体の明度が予め設定された基準値以上の場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値と等しくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より小さくする。さらに、画像形成装置は、画像の最大濃度の明度と記録媒体の明度の間を各階調間の明度の差が略一定となるように分割する。
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置は、感光体１と、帯電装置２と、露光装置３と、現像装置４と、転写分離装置５と、クリーニング装置６と、除電装置７と、明度測定装置８と、定着装置９とを有する。
【００２８】
また、図２は、本発明の第１の実施形態における露光装置３および感光体１の構成を示す図である。露光装置３は、レーザ制御装置１０と、レーザ発生装置１１と、ポリゴンミラー１２と、ｆθレンズを含む光学系１３とを有する。
【００２９】
以下、図１および図２を用いて、本実施形態における画像形成装置が有する各部位について説明する。
【００３０】
帯電装置２は、感光体１を帯電させて感光性を与える。露光装置３は、記録媒体１５に形成する画像情報に基づいて、レーザ発生装置１１よりレーザビーム１４を出力し、ポリゴンミラー１２やｆθレンズを含む光学系１３により感光体１表面にレーザビーム１４を結像させながら走査し、静電潜像を形成する。この時、レーザ制御装置１０は画像情報に基づいてレーザビーム１４の出力を制御している。
【００３１】
現像装置４は、露光装置３により形成された感光体１上の静電潜像を現像剤などにより可視像に現像する。
【００３２】
転写分離装置５は、現像された像を記録媒体１５に転写し、転写後、記録媒体１５を感光体１から分離する。
【００３３】
クリーニング装置６は、転写後に感光体１上に残った現像剤を除去する。除電装置７は、感光体１上に残っている電荷を除電する。
【００３４】
定着装置９は、記録媒体１５の搬送方向における感光体１の下流側に設置されていて、感光体１から記録媒体１５に転写された転写像を融着し定着させる。
【００３５】
明度測定装置８は、記録媒体１５の搬送方向における感光体１の上流側に設置されていて、露光プロセスが始まる前に、搬送されてくる記録媒体１５毎の明度を測定しその情報をレーザ制御装置１０に送る。明度測定装置８は給紙テーブル内に設けられていてもよいし、給紙テーブルから転写分離装置５までの給紙経路途中に設けられていてもよい。
【００３６】
図３は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置による画像の最大濃度および各階調濃度の決定動作の流れを示すフローチャートである。以下、図３に沿って、画像形成装置による画像の最大濃度および各階調の濃度を決定する方法を説明する。
【００３７】
まず、明度測定装置８は、光センサなどにより記録媒体１５の反射率を測定する（ステップＰ１）。
【００３８】
次いで、明度測定装置８は、記録媒体１５の光反射率ρから、ＣＩＥ１９７６のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間による明度指数Ｌ^* を算出する（ステップＰ２）。
【００３９】
明度指数Ｌ^* と反射率ρの関係は式（１）で表現される。
Ｌ^* ＝（１１６ρ^1/3 ）−１６ ・・・（１）
【００４０】
明度測定装置８は、測定した記録媒体１５の明度指数Ｌ_B ^* をレーザ制御装置１０に送信する（ステップＰ３）。
【００４１】
レーザ制御装置１０は、あらかじめ設定されている基準値（記録媒体の明度指数Ｌ_BR ^* 、画像の最大濃度の明度指数Ｌ_PR ^* ）と比較し、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が基準値（Ｌ_BR ^* ）以上（Ｌ_B ^* ≧Ｌ_BR ^* ）であれば基準値（Ｌ_PR ^* ）を画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* とし（Ｌ_P ^* ＝Ｌ_PR ^* ）、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が基準値（Ｌ_BR ^* ）より小さい場合（Ｌ_B ^* ＜Ｌ_BR ^* ）は画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* が基準値（Ｌ_PR ^* ）より小さく（Ｌ_P ^* ＜Ｌ_PR ^* ）なるように設定する（ステップＰ４）。
【００４２】
なお、基準値（記録媒体の基準明度指数Ｌ_PR ^* および画像の最大濃度の基準明度指数Ｌ_BR ^* ）は、記録媒体上の画像部分の見やすさを考慮して設定される。
【００４３】
図４は、本発明の第１の実施形態における画像の各階調と明度との関係を示す図である。例えば、階調数が８階調の場合、レーザ制御装置１０は、Ｌ_B ^* とＬ_P ^* の間を７分割し、図４のように各階調間の明度が略等間隔になるように設定する。図４では画像の最大濃度（最も黒い部分）の階調を０、記録媒体の階調を７としている。
【００４４】
例えば、基準値がＬ_BR ^* ＝９０、Ｌ_PR ^* ＝１６と設定されていた場合、Ｌ_B ^* ＝９４のときＬ_P ^* ＝１６（例１）、Ｌ_B ^* ＝８５のときＬ_P ^* ＝１４（例２）、Ｌ_B ^* ＝８０のときＬ_P ^* ＝１０（例３）等とする。
【００４５】
例えば、図４の例１における階調７では、明度（記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* ）が「９４」となっている。また、基準の階調７の明度（記録媒体の基準明度指数Ｌ_BR ^* ）は「９０」となっている。例１ではＬ_B ^* ≧Ｌ_BR ^* であるので、レーザ制御措置１０は、例１の階調０の明度（画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* ）を、基準の階調０の明度（画像の最大濃度の基準明度指数Ｌ_PR ^*）と等しい明度「１６」に設定する。次にレーザ制御装置１０は、例１における階調７の明度「９４」と階調０の明度「１６」との間を７分割し、図４に示されるような例１における階調１〜６の明度を算出する。
【００４６】
なお、本実施形態では、基準値をＬ_BR ^* ＝９０、Ｌ_PR ^* ＝１６と設定したが、基準値はこの値に限ったものではなく、状況に応じて自由に設定可能である。また、例１乃至例３における明度の基準値も、図４に示される値に限ったものではなく、状況に応じて自由に設定可能である。
【００４７】
また、図４に示されるような算出データを、複数種類メモリなどの記憶装置に記憶させておき、記録媒体１５の明度指数Ｌ_B ^* の値により、記憶装置から読み出すようにしても良い。
【００４８】
次に、レーザ制御装置１０は、上記方式で求められた記録媒体１５の明度指数Ｌ_B ^* と、画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* をもとに各階調の明度指数を設定する（ステップＰ５）。
【００４９】
図５は、図４に示される本発明の第１の実施形態における画像の各階調と明度との関係をグラフで示したものである。図５に示されるように、図４に示される各階調と明度の関係は図５のように直線になる。なお、図４、図５の例では８階調であるが、ｎ階調の場合はＬ_B ^* とＬ_P ^* の間を（ｎ−１）分割すれば良い。
【００５０】
次に、レーザ制御装置１０は、以上のように設定された各階調の明度指数を式（１）をもとに反射率に変換する（ステップＰ６）。
【００５１】
図６は、本発明の第１の実施形態における画像の各階調と反射率との関係を示す図である。図６には、図４で示される明度指数に基づいて算出された反射率が示されている。また、図７は、図６に示される本発明の第１の実施形態における画像の各階調と反射率との関係をグラフで示したものである。
【００５２】
さらに、レーザ制御装置１０は、反射率を濃度に変換して（ステップＰ７）、画像濃度に対応した出力となるようにレーザビーム１４を制御する（ステップＰ８）。上記のような一連のプロセスにより画像が形成される。
【００５３】
本実施形態においては、記録媒体１５の明度指数Ｌ^* の算出を明度測定装置８で行っているが、この機能をレーザ制御装置１０に持たせても良い。
【００５４】
なお、上記実施形態においてはモノクロの電子写真プロセスを例として説明したが、カラーの電子写真プロセスにおいても本発明を適用できることは言うまでもなく、さらには、インクジェットプリンタなどの画像形成装置にも本発明を適用できることは明らかである。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像形成装置は、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が記録媒体の基準明度指数Ｌ_BR ^* 以上の場合、画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* を画像の最大濃度の基準明度指数Ｌ_PR ^* と等しくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が記録媒体の基準明度指数Ｌ_BR ^* より小さい場合、画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* を画像の最大濃度の基準明度指数Ｌ_PR ^* より小さくする。従って、記録媒体毎の明度にばらつきが生じた場合でも、記録媒体の明度に応じて画像の濃度を柔軟に設定することができ、良好な階調画像を提供することが可能となる。
【００５６】
（第２の実施形態）
本実施形態では、画像形成装置は、記録媒体の明度に合わせて画像部の最大濃度を変化させて、記録媒体の明度が予め設定された基準値より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より小さくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値より大きい場合は、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より大きくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値と等しい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値と等しくする。さらに、画像形成装置は、画像の最大濃度の明度と記録媒体の明度との間を各階調間の明度の差が略一定となるように分割する。
【００５７】
本実施形態における画像形成装置の構成は、図１および図２に示されるものと同様であるとする。なお、本実施形態における構成および動作は、以下特記しない限り本発明の第１の実施形態と同様であるとして説明を進める。
【００５８】
図８は、本発明の第２の実施形態における画像形成装置による画像の最大濃度および各階調濃度の決定動作の流れを示すフローチャートである。以下、図８に沿って、画像形成装置による画像の最大濃度および各階調の濃度を決定する方法を説明する。
【００５９】
まず、明度測定装置８は、光センサなどにより記録媒体１５の反射率を測定する（ステップＰ１１）。
【００６０】
次いで、明度測定装置８は、記録媒体１５の光反射率ρから、ＣＩＥ１９７６のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間による明度指数Ｌ^* を算出する（ステップＰ１２）。
【００６１】
明度指数Ｌ^* と反射率ρの関係は式（１）で表現される。
Ｌ^* ＝（１１６ρ^1/3 ）−１６ ・・・（１）
【００６２】
明度測定装置８は、測定した記録媒体１５の明度指数Ｌ_B ^* をレーザ制御装置１０に送信する（ステップＰ１３）。
【００６３】
レーザ制御装置１０は、あらかじめ設定されている基準値（記録媒体の明度指数Ｌ_BR ^* 、画像の最大濃度の明度指数Ｌ_PR ^* ）と比較し、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が基準値（Ｌ_BR ^* ）と同じ（Ｌ_B ^* ＝Ｌ_BR ^* ）であれば基準値（Ｌ_PR ^* ）を画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* とし（Ｌ_P ^* ＝Ｌ_PR ^* ）、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が基準値（Ｌ_BR ^* ）より小さい場合（Ｌ_B ^* ＜Ｌ_BR ^* ）は画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* が基準値（Ｌ_PR ^* ）より小さく（Ｌ_P ^* ＜Ｌ_PR ^* ）し、記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* が基準値（Ｌ_BR ^* ）より大きい場合（Ｌ_B ^* ＞Ｌ_BR ^* ）は画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* が基準値（Ｌ_PR ^* ）より大きく（Ｌ_P ^* ＞Ｌ_PR ^* ）なるように設定する（ステップＰ１４）。
【００６４】
なお、基準値（記録媒体の基準明度指数Ｌ_PR ^* および画像の最大濃度の基準明度指数Ｌ_BR ^* ）は、記録媒体上の画像部分の見やすさを考慮して設定される。
【００６５】
図９は、本発明の第２の実施形態における画像の各階調と明度との関係を示す図である。例えば、階調数が８階調の場合、レーザ制御装置１０は、Ｌ_B ^* とＬ_P ^* の間を７分割し、図９のように各階調間の明度が略等間隔になるように設定する。図９では画像の最大濃度（最も黒い部分）の階調を０、記録媒体の階調を７としている。
【００６６】
例えば、基準値がＬ_BR ^* ＝９０、Ｌ_PR ^* ＝１６と設定されていた場合、Ｌ_B ^* ＝９０のときＬ_P ^* ＝１６、Ｌ_B ^* ＝８５のときＬ_P ^* ＝１４（例４）、Ｌ_B ^* ＝９４のときＬ_P ^* ＝１８（例５）等とする。
【００６７】
例えば、図９の例４における階調７では、明度（記録媒体の明度指数Ｌ_B ^* ）が「８５」となっている。また、基準の階調７の明度（記録媒体の基準明度指数Ｌ_BR ^* ）は「９０」となっている。例４ではＬ_B ^* ＜Ｌ_BR ^* であるので、レーザ制御措置１０は、例４の階調０の明度（画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* ）を、基準の階調０の明度（画像の最大濃度の基準明度指数Ｌ_PR ^* ）「１６」よりも小さな明度「１４」に設定する。次にレーザ制御装置１０は、例４における階調７の明度「８５」と階調０の明度「１４」との間を７分割し、図９に示されるような例４における階調１〜６の明度を算出する。
【００６８】
本実施形態では、基準値をＬ_BR ^* ＝９０，Ｌ_PR ^* ＝１６と設定したが、基準値はこの値に限ったものではなく、状況に応じて自由に設定可能である。また、例４、５における明度指数の値もこの値に限ったものではなく、状況に応じて自由に設定可能である。
【００６９】
また、図９に示されるような算出データを、複数種類メモリなどの記憶装置に記憶させておき、記録媒体１５の明度指数Ｌ_B ^* の値により、記憶装置から読み出すようにしても良い。
【００７０】
次に、レーザ制御装置１０は、上記方式で求められた記録媒体１５の明度指数Ｌ_B ^* と、画像の最大濃度の明度指数Ｌ_P ^* をもとに各階調の明度指数を設定する（ステップＰ１５）。
【００７１】
図１０は、図９に示される本発明の第２の実施形態における画像の各階調と明度との関係をグラフで示したものである。図１０に示されるように、図９に示される各階調と明度の関係は図１０のように直線になる。なお、図９、図１０の例では８階調であるが、ｎ階調の場合はＬ_B ^* とＬ_P ^* の間を（ｎ−１）分割すれば良い。
【００７２】
次に、レーザ制御装置１０は、以上のように設定された各階調の明度指数を式（１）をもとに反射率に変換する（ステップＰ１６）。
【００７３】
図１１は、本発明の第２の実施形態における画像の各階調と反射率との関係を示す図である。図１１には、図９で示される明度指数に基づいて算出された反射率が示されている。また、図１２は、図１１に示される本発明の第２の実施形態における画像の各階調と反射率との関係をグラフで示したものである。
【００７４】
さらに、レーザ制御装置１０は、反射率を濃度に変換して（ステップＰ１７）、画像濃度に対応した出力となるようにレーザビーム１４を制御する（ステップＰ１８）。上記のような一連のプロセスにより画像が形成される。
【００７５】
本実施形態においては、記録媒体１５の明度指数Ｌ^* の算出を明度測定装置８で行っているが、この機能をレーザ制御装置１０に持たせても良い。
【００７６】
なお、上記実施形態においてはモノクロの電子写真プロセスを例として説明したが、カラーの電子写真プロセスにおいても本発明を適用できることは言うまでもなく、さらには、インクジェットプリンタなどの画像形成装置にも本発明を適用できることは明らかである。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態では、画像形成装置は、記録媒体の明度に合わせて画像部の最大濃度を変化させて、記録媒体の明度が予め設定された基準値より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より小さくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値より大きい場合は、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より大きくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値と等しい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値と等しくする。従って、記録媒体毎の明度にばらつきが生じた場合でも、記録媒体の明度に応じて画像の濃度をさらに柔軟に設定することができ、良好な階調画像を提供することが可能となる。
【００７８】
また、画像形成装置は、記録媒体の反射率に基づいて記録媒体の明度を算出する処理と、算出した記録媒体の明度と記録媒体の基準明度を比較して画像の最大濃度に対応した明度を設定する処理と、設定した最大濃度に対応した明度に基づいて各階調の明度を設定する処理と、設定した明度を反射率に変換する処理と、変換した反射率を濃度に変換する処理と、変換した濃度に基づいてレーザビーム出力を制御する処理と、を行う。上記の処理は、画像形成装置が有するコンピュータプログラムにより実行されるが、上記のプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録され、上記の記録媒体からロードされるようにしてもよいし、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からロードされるようにしてもよい。
【００７９】
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置は、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度以上の場合、画像の最大濃度の明度を画像の最大濃度の基準明度と等しくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度の明度を画像の最大濃度の基準明度より小さくする。従って、記録媒体毎の明度にばらつきが生じた場合でも、記録媒体の明度に応じて画像の濃度を柔軟に設定することができ、良好な階調画像を提供することが可能となる。
【００８１】
また、本発明によれば、画像形成装置は、記録媒体の明度に合わせて画像部の最大濃度を変化させて、記録媒体の明度が予め設定された基準値より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より小さくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値より大きい場合は、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値より大きくする。また、画像形成装置は、記録媒体の明度が予め設定された基準値と等しい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された基準値と等しくする。従って、記録媒体毎の明度にばらつきが生じた場合でも、記録媒体の明度に応じて画像の濃度をさらに柔軟に設定することができ、良好な階調画像を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における露光装置および感光体の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における画像形成装置による画像の最大濃度および各階調濃度の決定動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における画像の各階調と明度との関係を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における画像の各階調と明度との関係をグラフで示したものである。
【図６】本発明の第１の実施形態における画像の各階調と反射率との関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における画像の各階調と反射率との関係をグラフで示したものである。
【図８】本発明の第２の実施形態における画像形成装置による画像の最大濃度および各階調濃度の決定動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における画像の各階調と明度との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における画像の各階調と明度との関係をグラフで示したものである。
【図１１】本発明の第２の実施形態における画像の各階調と反射率との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における画像の各階調と反射率との関係をグラフで示したものである。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写分離装置
６ クリーニング装置
７ 除電装置
８ 明度測定装置
９ 定着装置
１０ レーザ制御装置
１１ レーザ発生装置
１２ ポリゴンミラー
１３ 光学系
１４ レーザビーム
１５ 記録媒体

Claims (13)

1. 階調画像を形成する画像形成装置であって、
   記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、前記記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度以上である場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、
   前記最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 階調画像を形成する画像形成装置であって、
   記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、前記記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度より大きい場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度より大きく設定し、前記記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度と等しい場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、
   前記最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記階調濃度設定手段は、
   前記記録媒体の明度と前記画像の最大濃度に対応した明度との間を各階調毎の明度差が略一定となるように分割し、各階調の明度に対応した濃度を設定す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. 階調画像を形成する画像形成装置であって、
   記録媒体のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* が予め設定された記録媒体の基準明度指数より小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、前記記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が前記記録媒体の基準明度指数以上である場合、前記画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ^* に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、
   前記最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 階調画像を形成する画像形成装置であって、
   記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が予め設定された記録媒体の基準明度指数より小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、前記記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が前記記録媒体の基準明度指数より大きい場合、前記画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度指数より大きく設定し、前記記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* が前記記録媒体の基準明度指数と等しい場合、前記画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ ^* に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定手段と、
   前記最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の各階調の濃度を設定する階調濃度設定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記階調濃度設定手段は、
   前記記録媒体のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* と前記画像の最大濃度に対応したＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* との間を各階調毎のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の差が略一定となるように分割し、前記各階調のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* に対応した濃度を設定することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 階調画像を形成する画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体上にレーザビームを照射するレーザビーム発生部と、
   記録媒体の反射率を測定し、該測定した反射率に基づいて前記記録媒体の明度を算出する明度測定部と、
   前記明度測定部により算出された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、前記明度測定部により算出された記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度以上である場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を前記画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の各階調の濃度に対応した明度を設定し、前記設定した明度に基づいて、前記画像の最大濃度および各階調の濃度を設定し、該設定した画像の最大濃度および各階調の濃度に基づいて、前記レーザビーム発生部のレーザビーム出力を制御するレーザ制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 階調画像を形成する画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体上にレーザビームを照射するレーザビーム発生部と、
   記録媒体の反射率を測定し、該測定した反射率に基づいて前記記録媒体の明度を算出する明度測定部と、
   前記明度測定部により算出された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度より小さい場合、画像の最大濃度に対応した明度を予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度より小さく設定し、前記明度測定部により算出された記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度より大きい場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を前記画像の最大濃度に対応した基準明度より大きく設定し、前記明度測定部により算出された記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度と等しい場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を前記画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の各階調の濃度に対応した明度を設定し、前記設定した明度に基づいて、前記画像の最大濃度および各階調の濃度を設定し、該設定した画像の最大濃度および各階調の濃度に基づいて、前記レーザビーム発生部のレーザビーム出力を制御するレーザ制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、
   記録媒体毎の明度を測定する明度測定工程と、
   前記明度測定装置により測定された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度よりも小さな値である場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された前記画像の最大濃度に対応した基準明度よりも小さな値に設定し、前記記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度以上である場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、
   前記最大濃度に対応する明度の値に基づいて、各階調毎の明度の差が略一定となるように前記画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、
   前記記録媒体上に前記画像を形成する画像形成工程と、
   を有することを特徴とする画像形成方法。
10. 階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、
    記録媒体毎の明度を測定する明度測定工程と、
    前記明度測定装置により測定された記録媒体の明度が予め設定された記録媒体の基準明度よりも小さな値である場合、画像の最大濃度に対応した明度を、予め設定された前記画像の最大濃度に対応した基準明度よりも小さな値に設定し、前記記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度より大きい場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度より大きく設定し、前記記録媒体の明度が前記記録媒体の基準明度と等しい場合、前記画像の最大濃度に対応した明度を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、
    前記最大濃度に対応する明度の値に基づいて、各階調毎の明度の差が略一定となるように前記画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、
    前記記録媒体上に前記画像を形成する画像形成工程と、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
11. 階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、
    記録媒体毎のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* を測定する明度測定工程と、
    記録媒体のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の値が予め設定された記録媒体の基準明度指数よりも小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の値を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、前記記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値が前記記録媒体の基準明度指数以上である場合、前記画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ^* に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、
    前記最大濃度に対応する明度指数Ｌ^* の値に基づいて、各階調毎のＬ^* ａ^* ｂ^* 色空間における明度指数Ｌ^* の差が略一定となるように前記画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、
    前記記録媒体上に画像を形成する画像形成工程と、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
12. 階調画像を形成する画像形成装置を用いる画像形成方法であって、
    記録媒体毎のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を測定する明度測定工程と、
    記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 空間における明度指数Ｌ ^* の値が予め設定された記録媒体の基準明度指数よりも小さい場合、画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値を、予め設定された画像の最大濃度に対応した基準明度指数より小さく設定し、前記記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値が前記記録媒体の基準明度指数より大きい場合、前記画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度指数より大きく設定し、前記記録媒体のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の値が前記記録媒体の基準明度指数と等しい場合、前記画像の最大濃度に対応したＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* を、前記画像の最大濃度に対応した基準明度指数と等しく設定し、前記設定した最大濃度に対応した明度指数Ｌ ^* に基づいて前記画像の最大濃度を設定する最大濃度設定工程と、
    前記最大濃度に対応する明度指数Ｌ ^* の値に基づいて、各階調毎のＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 色空間における明度指数Ｌ ^* の差が略一定となるように前記画像の濃度を設定する階調濃度設定工程と、
    前記記録媒体上に画像を形成する画像形成工程と、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
13. 前記画像形成工程は、
    電子写真プロセスにより画像を形成することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の画像形成方法。

Images