JP4930687B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも通常モードと、色材の消費量を抑えた色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成技術に関するものである。

従来より、色材を用いて画像を形成する画像形成装置においては、色材の使用量を抑え、画像形成に要するコストを抑えることができる色材セーブモードを備えている。従来の色材セーブ方法として、例えば特許文献１では、レーザプリンタにおいて感光体に照射するレーザ光照射レベルを調整して濃度を低下させ、色材であるトナーの感光体への付着量を低減する方法や、画像に対してグレイスクリーンを適用し、ドットを間引いてトナーの使用量を低減する方法などが記載されている。なお特許文献１には、これらの方法をオブジェクト毎に選択することが記載されている。

また特許文献２においては、トナーセーブ率に応じてガンマテーブルを変更することにより、トナーの使用量を削減している。さらに特許文献３においては、画像に対して一律に細らせる処理や、画像をエッジのみにする処理、縮小する処理などを施し、トナーの使用量を節約することが記載されている。

これらの従来の色材セーブ方法は、いずれも色材の使用量は削減することができるものの、画質は劣化してしまうという問題があった。例えば特許文献１に記載されているレーザ光照射レベルを調整する方法では、濃度が低下するためぼやけた画質になってしまう。また、グレイスクリーンを適用する方法では、特に文字などはスクリーン構造が見えることによるエッジの再現不良が発生する。例えば特許文献２においてガンマテーブルを変更するなど、濃度を変更してしまう場合も、濃度が低下したことによってスクリーン構造が現出し、エッジなどの再現不良を引き起こしてしまう。さらに、特許文献３に記載されているように画像を一律に細らせるような処理を行ってしまうと、それだけ画像細部の情報量を削除することになり、色材消費量削減のトレードオフが、画質劣化に直結してしまう。

このように、従来の色材セーブ方法はいずれも、色材量を削減できるものの、画質の劣化を伴ってしまうという問題があった。

特開２００１−８３８４５号公報 特開２００３−２９５７０１号公報 特開２０００−３２６５９４号公報

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、色材セーブモードにおいて色材の使用量を削減するとともに、画質の劣化を抑えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、少なくとも通常モードと色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成装置において、色材セーブモードでは定着手段による色材の溶融度合いを高めるとともに、像形成手段において照射する光量を減少させ、あるいは像形成手段における現像電位を低下させて、通常モードの場合と同等の画質を維持したまま像形成手段で使用する色材量を通常モードよりも削減するように制御して画像を形成する。さらに、そのような制御によって生じた階調特性の違い、色再現域の違い、中間調再現性の違いが少なくなるように、階調補正手段に対して階調補正パラメータを設定し、色再現処理手段に対して色変換処理の際のパラメータを設定し、中間調処理手段に対してスクリーンの成長順を調整するパラメータを設定することを特徴とするものである。色材の溶融度合いを高めるためには、定着手段における定着温度を高めたり、加熱時間を長くしたり、あるいは定着を複数回行うことにより実現することができる。また、記録体の種類に応じて、色材の削減量と定着手段による色材の溶融の度合いを変更するように構成するとよい。

また、いくつかの色材セーブモードにより色材の削減及び色材の溶融度合いの変更を行うことができる構成とし、選択されたモードに従って制御するように構成することもできる。

本発明によれば、色材量の削減によって劣化する画質を、色材の溶融度合いを高めることによって向上させている。これによって、色材量を削減しながら画質を維持することができるという効果がある。

図１は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１は画像形成装置、２はアプリケーション、３はプリンタドライバ、１１は描画処理部、１２はトナーセーブ判別部、１３は色再現処理部、１４は階調補正部、１５は中間調処理部、１６は画像形成制御部、１７は画像形成部、１８は処理パラメータ格納部、２１は帯電電位制御部、２２は露光条件制御部、２３は現像制御部、２４は定着制御部、３１はトナーセーブ選択部である。この例では、色材としてトナーを用いた電子写真方式の画像形成装置について示すが、本発明はこれに限るものではない。また、ここではアプリケーション２等で作成した入力画像を、プリンタドライバ３を経由して画像形成装置１で出力するものとし、プリンタドライバ３のトナーセーブ選択部３１においてトナーセーブの実行内容の選択を行い、画像印字装置に入力画像とともにトナーセーブの実行内容を通知するものとして図示している。

画像形成装置１は、プリンタドライバ３などを通じて外部から画像データを受け取り、用紙等の記録体上に画像を形成して出力する。ここでは画像形成装置１は、描画処理部１１、トナーセーブ判別部１２、色再現処理部１３、階調補正部１４、中間調処理部１５、画像形成制御部１６、画像形成部１７、処理パラメータ格納部１８等を含んで構成されている。

描画処理部１１は、外部から受け取った画像データに従って画像を描画する。トナーセーブ判別部１２は、画像データとともに外部から受け取ったパラメータに従い、トナーセーブが指定されているか否か、あるいはトナーセーブの方法の指定を判別する。判別結果は処理パラメータ格納部１８に渡される。

色再現処理部１３は、描画処理部１１で描画された画像に対して各種の色処理を施す。例えば色空間の変換を行い、画像の形成に使用するトナーの色を成分とする色信号に変換する。また、色再現範囲内の色への変換なども行う。階調補正部１４は、それぞれの色成分について、濃淡の補正処理を行う。中間調処理部１５は、例えばスクリーン処理などにより擬似中間調の画像を生成する。

画像形成制御部１６は、画像形成部１７の各部を制御し、画像形成部１７に画像を形成させる。画像形成部１７は、中間調処理部１５で生成された擬似中間調の画像を用紙等の記録体上に形成して出力する。ここでは、画像形成部１７は帯電部、レーザ駆動部、現像部、定着部などを含んで構成されており、画像形成制御部１６は、これらの画像形成部１７の各部を制御するため、帯電電位制御部２１、露光条件制御部２２、現像制御部２３、定着制御部２４等を含んで構成されている。

処理パラメータ格納部１８は、複数のトナーセーブ方法に対応する処理パラメータを保持しており、トナーセーブ判別部１２による判別結果に従っていずれかの処理パラメータを選択し、各部に設定する。この例では、色再現処理部１３、階調補正部１４、中間調処理部１５、画像形成制御部１６（帯電電位制御部２１、露光条件制御部２２、現像制御部２３、定着制御部２４）に対して処理パラメータを設定するように構成されている。

本発明では、トナーセーブモードにおいてトナー量を削減するための制御を、主に画像形成部１７の各部を制御することにより行っているので、まず画像形成部１７の構成の一例を説明した上で、トナーセーブモードにおける動作の具体例について説明してゆく。

図２、図３は、画像形成部の一例の説明図である。図中、４１，４１−１〜４は感光体、４２，４２−１〜４は帯電部、４３，４３−１〜４はレーザ駆動部、４４，４４−１〜４は現像部、４５は用紙搬送路、４６は転写ロール、４７は定着部、４８は転写ベルトである。図２に示した例は、４サイクル型の画像形成部１７の一例を示している。像担持体である感光体４１を帯電部４２により所定の帯電電位に帯電した後、形成すべき画像に応じてレーザ駆動部４３からレーザ光が感光体４１に照射され、静電潜像が形成される。その後、現像部４４でトナーによって静電潜像が現像される。一方、画像が記録される用紙等の記録体は、用紙搬送路４５に従って搬送され、感光体４１上に現像された画像は、転写ロール４６と感光体４１との接点において記録体上に転写される。この動作を、現像部４４において使用するトナーの色を切り換えながら複数回繰り返す。そして、複数色のトナーの画像が転写された記録体は定着部４７に送られ、ここでトナーが加熱溶融されて記録体に固着することにより、最終的な定着画像が得られる。

図３に示した例は、タンデム型の画像形成部１７の一例を示している。基本的な構成は図２に示した４サイクル型と同様であるが、タンデム型の場合には、各色成分ごとに感光体、帯電部、レーザ駆動部、現像部を有している。感光体４１−１〜４上に各色のトナーなどの記録材によって現像された画像が形成されるまでの動作は上述の通りである。用紙搬送路４５に従って記録体が搬送され、さらに転写ベルト４８上を搬送される。そして、転写ベルト４８と各感光体４１−１〜４との接点においてそれぞれの色のトナー画像が順次転写され、重ね合わされてゆく。この例では４つの色毎のトナー画像が転写されて重ね合わされた後、定着部４７において記録体が加熱され、トナーが記録体に定着する。このようにして、記録体上にカラー画像が形成される。

次に、このような画像形成部１７の一例を用いて、本願発明においてトナー消費量を抑えつつ、画質を維持するための具体例について説明してゆく。まず、定着部４７において定着温度を変更した場合の出力特性の変化について説明する。図４は、定着温度を変更した場合の出力濃度の変化の一例を示すグラフ、図５、図６は、同じく色再現域の変化の一例を示すグラフである。なお、図４では、複数の色のトナーのうち、ある１色（例えば黒（Ｋ））のトナーについてのみ示している。他の色のトナーについても同様である。

図４〜図６において、破線は通常モードにおける定着温度の場合を示し、実線は通常モードよりも定着温度を高温にした場合を示している。図４に示すように、形成される画像の最大濃度は、通常モードにおける最大濃度Ｄｍａｘ＿Ａと比べて、定着温度を高温にした場合の最大濃度Ｄｍａｘ＿Ｂの方が、より高濃度になっていることがわかる。これによって、出力画像のコントラスト上昇や色再現域の拡大などの特性変化を行うことができる。逆に、通常モードの時と同じ濃度を再現するのであれば、定着温度が高温の場合には入力される画像の濃度を低く設定することができることを示している。

また、図５には、ある明度における色再現域の一例を示している。破線で示した通常モードの時の色再現域よりも、実線で示した定着温度を高温にした時の色再現域の方が広がっていることが分かる。特に、点線の円で示した一次色よりも、実線の円で示した二次色の方が、色域の広がりが大きいことが分かる。

さらに、図６には、ある色相における色再現域の一例を示している。この図からも、破線で示した通常モードの時の色再現域よりも、実線で示した定着温度を高温にした時の色再現域の方が広がっていることが分かる。特に、低明度部において色域が拡大していることが分かる。

このように、定着温度を高くすると色再現域を広げることができるので、通常モードの時と同じ色再現域で画像を形成するのであれば、色再現域を狭める分だけトナーの消費量を削減することが可能である。一般には、定着温度を高温にした場合には最大濃度に近づくとグロスが発生するなどのデメリットが生じる。しかし、本発明のようにトナーの消費量を減らして通常モードの時と同等の濃度や色再現域しか利用しなければ、グロスなどのデメリットが発生しない範囲で利用することができる。

続いて、トナーの消費量を削減するための画像形成部１７の制御について一例を示す。ここでも、定着部４７において定着温度を変更した場合の変化を示している。図７は、レーザ光量と出力濃度の関係の一例を示すグラフである。なお、ここでは複数色のトナーのうちの１色について示しているのみであるが、他の色のトナーについても同様である。また、図７において通常モードの時を破線で示しており、定着温度を高温にした場合を実線で示している。

図７に示すように、レーザ光量を変化させると出力濃度も当然ながら変化する。このとき、同じレーザ光量であっても、定着温度を高温にした場合には出力濃度は高くなる。例えばレーザ光量がＬＰ＿Ａのとき、定着温度を通常モードの時よりも高温にすると、この例ではΔＤだけ出力濃度が上昇している。逆に、通常モードの時の出力濃度を維持することを考えると、レーザ光量をΔＬＰだけ減少させ、ＬＰ＿Ｂとすればよいことになる。すなわち、レーザ光量を減少させても、定着温度を高温にすれば同じ濃度を得ることができる。レーザ光量の減少により、像担持体である感光体４１の表面に現像により付着するトナーの量を少なくすることができ、トナーの消費量を削減することができるが、定着温度を上げれば同じ出力濃度を得ることができる。

図８は、レーザ光量および定着温度を変更した場合の出力濃度の変化の一例を示すグラフ、図９、図１０は、同じく色再現域の変化の一例を示すグラフである。なお、図８では複数の色のトナーのうち、ある１色（例えば黒（Ｋ））のトナーについてのみ示している。他の色のトナーについても同様である。

上述の図４〜図６に示すグラフでは、レーザ光量を通常モードの時の値（例えば図８に示したＬＰ＿Ａ）とした場合を示している。図７で説明したように、定着温度を高温にするとともにレーザ光量を減少させることにより、通常モードと同等の濃度を得ることができる。定着温度を高温にするとともにレーザ光量を減少させた場合の入力信号に対する出力濃度の変化を図８に、また色再現域を図９，図１０に示している。図８〜図１０において、通常モードの場合を破線で示し、定着温度を高温にするとともにレーザ光量を減少させた場合を実線で示している。

例えば図４と図８を比較して分かるように、定着温度を高温にすると最大出力濃度は通常モードよりも上昇するが、レーザ光量を減少させることによって、通常モードの場合と同等の最大出力濃度を得ることができる。逆に、通常モードと同等の最大出力濃度が得られれば良いのであれば、定着温度を高温にすればレーザ光量を減少させてトナーの消費量を削減することができる。

なお、図８に示すように、通常モードと、定着温度を高温にするとともにレーザ光量を減少させた場合とでは、階調特性が多少異なる。このような階調特性の違いを低減するためには、図１に示す階調補正部１４において用いる階調補正パラメータを変更すればよい。図１においては、階調補正部１４に対しても処理パラメータ格納部１８から処理パラメータを設定するように構成しており、この構成によって階調特性の違いに対応することができる。

また、図５と図９を比較すると、点線の円で示した一次色の部分では、図８でも示したようにいずれの場合も同じ濃度になるため、同じ色再現域となる。しかし、実線の円で示した二次色の部分では、色再現域は一致せず、広がってしまう。これは、定着部４７における定着温度を高温にしたことによって、二次色以上の重なったトナーに対する定着性が向上するためである。この色再現域が拡大した部分についてもトナーの消費量を削減可能である。この部分でのトナーの消費量を削減するためには、色再現処理部１３における色変換処理の際の処理パラメータを変更すればよい。図１においては、色再現処理部１３に対しても処理パラメータ格納部１８から処理パラメータを設定するように構成しており、この構成によって色再現域の違いに対応することができる。

さらに、図６と図１０を比較した場合にも、低明度域において通常モードよりも色再現域が拡大している。これは図９の場合と同様の理由によるものであり、この色再現域が拡大した部分についてトナーの消費量を削減可能である。この場合も、色再現処理部１３における色変換処理の際の処理パラメータを変更すればよく、これによって色再現域の違いに対応することができる。

このように、通常モードよりも定着部４７の定着温度を高くすることによって、レーザ光量を減少させてトナーの消費量を削減することができ、また画質を維持することができる。さらに、定着温度を高くすることによる色域の拡大部分についても、その部分に相当するトナーの消費量を削減することができる。

なお、図は示さないが、中間調再現についても階調再現と同様に、定着温度を高温にしてレーザ光量を減少させることによってドット再現性などが変化する場合がある。このような場合、スクリーンの成長順などを調整することで、通常時の中間調再現に合わせることが可能である。そのための構成として、図１においては中間調処理部１５に対しても処理パラメータ格納部１８から処理パラメータを設定するように構成しており、この構成によってドット再現性などの中間調再現の違いに対応することができる。この場合、さらに階調特性が変化する場合があるが、上述の階調特性の違いとともに中間調再現の違いを補正したことに起因する階調特性の違いをも考慮した階調補正パラメータを適用し、階調補正部１４で階調補正を行うことによって、通常モードと同等の階調再現を保つことができる。

図１１は、各条件下におけるトナー使用量とデバイス非依存空間における信号値との関係の具体例の説明図である。ここでは、ある具体的な色信号（ＹＭＣＫ）を画像形成部１７に与えて出力される色（デバイス非依存信号Ｌａｂ）の例を示している。具体例として、通常モードの時にＹ＝０，Ｍ＝２０，Ｃ＝１００，Ｋ＝８０なる色信号を画像形成部１７に与えたものとしている。このときの画像形成部１７から出力される色はＬ＝１８．２２９，ａ＝−５．６７２，ｂ＝−１５．７８４であったとする。

ここで、画像形成部１７に与える色信号を変えずに定着部４７の定着温度を高くすると、図１１の２段目に示すように、画像形成部１７から出力される色はＬ＝１８．０３０，ａ＝−９．２１３，ｂ＝−１７．１２２となり、彩度が高まる方向に色がずれる。また明度についても多少低くなっている。これは、定着温度を高めたことによって色再現域が彩度方向と低明度方向に広がったことによるものである。

定着温度を高くするとともに、レーザ光量を低減し、さらにはこれらの制御によって生じる通常モードとの階調特性や色再現域の違いを補正することによって、図１１の３段目に示すように、画像形成部１７から出力される色を通常モード（図１１の１段目）とほぼ同等とすることができる。このとき、画像形成部１７に与える色信号は、Ｙ＝０，Ｍ＝１８，Ｃ＝１００，Ｋ＝７５となっている。これは、色再現処理部１３、階調補正部１４（、中間調処理部１５）による色再現域の違いや階調特性を補正することによるものであり、これらによってトナーの消費量を削減することができる。これは、図９や図１０からわかるように、２次色以上のトナーを使用した場合の色域が拡大することによるもので、通常モードのときと同等の色を再現するためには、少ないトナー使用量で十分であることに起因する。これは、この具体例以外の２以上のトナーを使用する領域について広くいえることから、該当する領域についてトナーの消費量を削減することができる。さらに、レーザ光量を低減することによって、画像形成部１７内でもトナーの消費量が削減される。従って、全体としてトナーの消費量を削減しながら、画像形成部１７で形成された画像の質は通常モードと同等とすることができる。

上述の説明では、トナーの消費量を削減するための画像形成部１７での制御としてレーザ光量を低減する方法を用いる場合について説明してきた。別の制御方法として、帯電部４１において感光体４１を帯電する帯電電圧や、現像部４４において用いるバイアス電圧などを制御することによってトナーの消費量を削減することもできる。図１２は、現像電位と出力濃度の関係の一例を示すグラフである。なお、ここでは複数色のトナーのうちの１色について示しているのみであるが、他の色のトナーについても同様である。また、図１２において通常モードの時を破線で、定着温度を高温にした場合を実線でそれぞれ示している。

図１２に示す現像電位は、像担持体である感光体４１の帯電電位と、同じく感光体４１の露光によって除電された電位と、現像部４４におけるバイアス電位によって決定される。この現像電位が変化した場合にも、図１２に示すように出力濃度が変化する。さらに、この現像電位と出力濃度との関係は定着温度によって変化し、例えば図１２において破線で示す通常モードの時よりも、実線で示すように定着温度を高温にした場合には出力濃度が上昇する。例えば通常モードの時の現像電位がＶｄｅｖｅ＿Ａであるとき、定着温度を高温にして通常モードの時と同じ出力濃度を得るには、現像電位をΔＶｄｅｖｅだけ低下させ、Ｖｄｅｖｅ＿Ｂとすればよい。現像電位を低下させると感光体４１へのトナーの付着量が減少するので、トナーの消費量を削減することができる。ただし、特性を変化させたことによる現像ラチチュードの変化や、濃度以外の画質特性（粒状性、細線再現等）や画質ディフェクトへの影響を考慮することがより望ましい。

ここでは露光条件としてレーザ光量を変化させる例と、帯電電圧及びバイアス電圧を変化させる例として現像電位を変化させた例をそれぞれ説明したが、もちろん、これらを組み合わせ、あるいは他の制御可能なパラメータを含め、帯電、露光、現像の各条件を適宜制御することによってトナーの消費量の削減を実現してもよい。また、これらの画像形成部１７における制御によって変化した階調特性や色再現域の違いに応じて、色再現処理部１３や階調補正部１４、さらには中間調処理部１５に対して処理パラメータ格納部１８から与える処理パラメータを切り替えることによって、通常モードのときの画質により近づけることができる。

トナーの消費量は、さらに記録体の種類によってさらに削減可能である。例えば同じ普通紙に分類される用紙であっても、濃度が異なる用紙もある。トナーの消費量を削減する場合には濃度が濃くなる用紙を用い、他の用紙よりも濃くなる分だけトナーの使用量を削減し、他の用紙と同じ濃度で画像が形成されるようにすれば、同等の画質で、よりトナーの消費量を削減することができる。

ここまでは定着部４７の温度制御を行い、定着温度を高温にすることによってトナーの消費量を削減した場合でも通常モードと同等の画質を維持できることを説明してきた。トナーの消費量を削減した場合に通常モードと同等の画質を維持する方法としては、定着温度を高温にするほかにも、いくつかの方法が考えられる。その一つとして、プロセススピードを変更することによっても、同様の効果が得られる。このプロセススピードは画像を形成する速度であり、電子写真方式では用紙等の記録体を搬送する速度で代表することができる。このプロセススピードを遅くすると、定着部４７を通過する時間も長くなる。すなわち、定着部４７で加熱される時間を長くしてトナーに与えられる熱量を増加させ、定着温度を高温にした場合と同様にトナーの溶融度合いを向上させることができる。ただし、プロセススピードを変更する場合には、考慮すべき点がいくつか生じる。

図１３は、プロセススピードを変更した場合の特性変化の一例を示すグラフである。横軸はレーザ光量を、縦軸は像坦持体である感光体４１の電位を示している。一般的に、レーザ強度はある範囲に限って安定的に出力できるが、その範囲より低強度側、もしくは高強度側では安定しないことが知られている。この安定範囲はプロセススピードによって異なっている。

例えば図１３では、通常モードの時のプロセススピードにおいてレーザ強度が安定する範囲に対応するレーザ光量の範囲をＬＰＬ＿Ａとして示している。また、プロセススピードを半分にした場合のレーザ強度が安定する範囲に対応するレーザ光量の範囲をＬＰＬ＿Ｃとして示している。このとき、ＬＰＬ＿Ａでは安定していた領域がＬＰＬ＿Ｃに含まれない場合がある。特にトナーの消費量を減らす目的ではレーザ光量が少ない側に、図中のΔＬＰＬとして示す領域が存在する。このΔＬＰＬのような範囲は、プロセススピードの変化量によってさらに拡大する可能性がある。このような場合には、レーザ光量を低減させるにしても、レーザ強度が安定な範囲内で行う必要がある。例えば、レーザのパルス幅などを変化させる等の対応が必要となる場合もある。

この例以外にも、プロセススピードの変更によって画像濃度が変動する場合などが考えられるが、階調補正部１４の処理パラメータの変更などによって対応することができ、ここでは詳細な説明は省略する。

また、トナーの消費量を削減した場合に通常モードと同等の画質を維持する別の方法として、複数回の定着を行うことが考えられる。例えば記録体の両面に画像を形成することができる機構を有する場合に、片面に画像を形成して定着後、裏面に形成する画像がないまま裏面の定着を行うことで、２回の定着処理を行うことができる。同様に、例えば片面の画像形成後、排出前に逆方向へ搬送して定着前に戻し、再度の定着処理を行ったり、排出された記録体を画像がない状態で再度画像形成処理を行わせることによっても、複数回の定着処理を行うことが可能である。さらには、定着部４７を複数設けてもよい。

このように複数回の定着処理を行うことによって、トナーの溶融度合いを高めて、トナーの消費量を抑えた場合でも通常モードと同等の画質を得ることができる。

次に、本発明の動作の概要について説明する。図１に示した構成においては、まず、アプリケーション２等で作成した入力画像が、プリンタドライバ３を経由して画像形成装置１に渡される。プリンタドライバ３では、トナーセーブ選択部３１によりユーザがトナーセーブの実行内容の選択を行うことができる。

図１４は、プリンタドライバ上でトナーセーブを選択するための表示画面の具体例の説明図である。図中、５１はトナーセーブ選択欄である。アプリケーション２などで画像のプリントを指示する際に、例えば図１４に示すような画像形成装置１のプロパティ画面を表示させ、各種の設定を行うことができる。この例ではその中の設定項目のひとつとして、トナーセーブ選択欄５１においてトナーセーブの実行内容をプルダウンメニューから選択できるようにしている。図１４に示す例では、選択肢として「しない」、「トナーセーブ１」、「トナーセーブ２」、「トナーセーブ３」の４つの選択肢が用意されている。「しない」は、トナーセーブ機能を用いない場合である。「トナーセーブ１」は、本発明により画質の劣化をほとんど生じさせずにトナーの消費量を削減する場合の選択肢である。この選択肢が選択された場合には、定着部４７の定着温度を高温にして画質の維持を図るように制御するとよい。「トナーセーブ２」も、本発明により画質の劣化をほとんど生じさせずにトナーの消費量を削減する場合の選択肢である。この選択肢が選択された場合には、プロセススピードを遅くして画質の維持を図るように制御する。従って、この選択肢が選択された場合には、画像が形成されて出力される速度が低下する。「トナーセーブ３」は、従来より行われているトナーセーブ処理を行うものであり、画質の劣化を伴う。なお、この選択肢が選択された場合、ユーザは画質の劣化を承知していると見なすことができるので、例えば本願発明のような画質の劣化を抑える処理を行った上で、さらなるトナーの消費量を削減するように制御することもできる。なお、図１４に示した選択肢やユーザへの提示（表示）方法は一例であって、任意の数の選択肢を設け、また任意の提示方法によりユーザに提示することができる。

このようなプロパティ画面でトナーセーブの実行内容が設定され、出力が指示されると、入力画像と設定されたトナーセーブの実行内容が画像形成装置１に通知される。プロパティ画面での設定が行われなかった場合には、予め設定してある、あるいはデフォルトの設定で、トナーセーブの実行内容が通知されることになる。また、画像形成装置１の図示しない設定手段を用いて、画像形成装置１に対して直接、トナーセーブの実行内容を設定することもできる。

図１５、図１６は、本発明の実施の一形態における動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、トナーの消費量を抑えるモード（トナーセーブモード）として、通常モードを含めた上述の４つの選択肢のいずれかにより動作するものとして説明する。プリンタドライバ３からの印刷指示が画像形成装置１に送られると、Ｓ６１において、画像形成装置１の描画処理部１１は入力画像をもとに描画処理を行う。またＳ６２において、トナーセーブ判別部１２は、同じくプリンタドライバ３から送られてくるトナーセーブの実行内容を判断する。この判断の結果が処理パラメータ格納部１８に送られ、処理パラメータ格納部１８からトナーセーブの実行内容の判断結果に従った処理パラメータが各部にセットされる。

トナーセーブの実行内容が「しない」である場合には、通常モードでの画像形成処理を行う。この場合には、Ｓ６３において、色再現処理部１３に対して通常モード時の色再現処理パラメータ（ＤＬＵＴ＿Ａ）が処理パラメータ格納部１８から読み出され、Ｓ６４において、色再現処理部１３が色変換などの色再現処理を行う。またＳ６５において、階調補正部１４に対して通常モード時の階調補正処理パラメータ（ＬＵＴ＿Ａ）が読み出され、Ｓ６６において、階調補正部１４が階調補正処理を行う。さらにＳ６７において、中間調処理部１５に対して通常モード時のスクリーンなどの中間調処理パラメータが読み出され、Ｓ６８において、中間調処理部１５がスクリーン処理などの中間調処理を行う。

さらに、Ｓ６９において通常のプロセススピード（ＰＲＯＣ＿Ａ）をセットし、Ｓ７０において、帯電電位制御部２１は通常モード時の像担持体電位（ＶＨ＿Ａ）をセットし、Ｓ７１において、露光条件制御部２２は通常モード時のレーザ光量（ＬＰ＿Ａ）をセットする。これらのセットを行った後、画像形成部１７ではＳ７２においてレーザ光の像担持体（感光体４１）への照射を開始する。

また現像制御部２３は、Ｓ７３において現像器のトナー濃度を調整するとともに、Ｓ７４において、バイアス電位を通常モードの電位（ＶＢ＿Ａ）に設定する。そして画像形成部１７の現像部４４では、これらの設定に従って、Ｓ７５において像担持体（感光体４１）にレーザ光により形成されている潜像画像をトナーにより現像する。Ｓ７６において、現像されたトナー像は記録体上に転写される。このとき、いったん中間転写体に転写した各トナー像を、中間転写体から記録用紙に転写する場合もある。

Ｓ７７において、定着制御部２４は画像形成部１７の定着部４７に対して通常モード時の定着温度（ＴＭＰ＿Ａ）をセットし、Ｓ７８において定着部４７は通常時の定着温度によりトナーを加熱溶融させ、記録体上にトナーを定着させる。このようにして、通常モード時の画像の形成が行われる。

Ｓ６２でトナーセーブの実行内容が「トナーセーブ１」であった場合には、本発明により定着温度を高めるとともにレーザ光量を低減し、トナーの消費量の削減と画質の維持を実現する。この場合には、Ｓ８１において、色再現処理部１３に対してトナーセーブ１用の色再現処理パラメータ（ＤＬＵＴ＿Ｂ）が処理パラメータ格納部１８から読み出される。この処理パラメータは、上述のように定着温度を高めることによって色再現範囲が広がるため、この広がった部分だけトナー量を削減し、通常モードと同じ色再現範囲で画像を形成するためのものである。このトナーセーブ１用の色再現処理パラメータを用い、Ｓ６４において、色再現処理部１３が色変換などの色再現処理を行う。

またＳ８２において、階調補正部１４に対してトナーセーブ１用の階調補正処理パラメータ（ＬＵＴ＿Ｂ）が読み出され、Ｓ６６において、階調補正部１４が階調補正処理を行う。これは、例えば図８でも説明したように、階調特性が異なることによる補正も行うためである。なお、通常モード時の階調補正特性と、トナーセーブ１における通常モード時との階調特性の差の特性とを合成し、実際に階調補正を行うための処理パラメータを生成するように構成してもよい。

さらにＳ８３において、中間調処理部１５に対してトナーセーブ１用のスクリーンなどの中間調処理パラメータが読み出され、Ｓ６８において、中間調処理部１５がスクリーン処理などの中間調処理を行う。これも、上述したように通常モード時とは異なるドット再現性などを呈する場合があることに対応するものである。なお、中間調特性が通常モード時とそれほど異ならない場合には、通常モード時の中間調処理パラメータにより中間調処理を行ってもよい。この中間調処理パラメータを変更する場合には、その変更により階調特性も変化するので、Ｓ８２においてセットする階調補正処理パラメータは、この中間調処理パラメータの変更に伴う階調特性の変化についても考慮する必要がある。

Ｓ６９におけるプロセススピード（ＰＲＯＣ＿Ａ）のセット、及びＳ７０における像担持体電位（ＶＨ＿Ａ）のセットは、通常モード時と同様であり、トナーセーブ１の場合にはＳ８４において、露光条件制御部２２がトナーセーブ１用のレーザ光量（ＬＰ＿Ｂ）をセットする。このレーザ光量（ＬＰ＿Ｂ）は通常モード時よりも少なくなるようにセットし、これによってトナーの消費量を削減することができる。これらのセットを行った後、画像形成部１７ではＳ７２においてレーザ光の像担持体（感光体４１）への照射を開始する。

また、Ｓ７３における現像器のトナー濃度の調整、及び、Ｓ７４におけるバイアス電位（ＶＢ＿Ａ）の設定は通常モードと同様であり、これらの設定に従って、Ｓ７５において像担持体（感光体４１）にレーザ光により形成されている潜像画像をトナーにより現像する。Ｓ７６において、現像されたトナー像は記録体上に転写される。

Ｓ８５において、定着制御部２４は画像形成部１７の定着部４７に対してトナーセーブ１用の定着温度（ＴＭＰ＿Ｂ）をセットし、Ｓ７８において定着部４７は通常時よりも高い定着温度によりトナーを加熱溶融させ、記録体上にトナーを定着させる。これにより、トナーの消費量を削減したことにより劣化する画質を、通常モードの画質程度まで向上させることができる。このようにして、「トナーセーブ１」が指定された場合の画像の形成が行われる。

Ｓ６２でトナーセーブの実行内容が「トナーセーブ２」であった場合には、本発明によりプロセススピードを低下させて定着時間を長くするとともに、レーザ光量を低減し、さらにこの例では現像電位を変更して、トナーの消費量の削減と画質の維持を実現する。この場合には、Ｓ９１において、色再現処理部１３に対してトナーセーブ２用の色再現処理パラメータ（ＤＬＵＴ＿Ｃ）が処理パラメータ格納部１８から読み出される。この処理パラメータは、定着時間を長くすることによって色再現範囲が広がるため、この広がった部分だけトナー量を削減し、通常モードと同じ色再現範囲で画像を形成するためのものである。このトナーセーブ２用の色再現処理パラメータを用い、Ｓ６４において、色再現処理部１３が色変換などの色再現処理を行う。

またＳ９２において、階調補正部１４に対してトナーセーブ２用の階調補正処理パラメータ（ＬＵＴ＿Ｃ）が読み出され、Ｓ６６において、階調補正部１４が階調補正処理を行う。これも、トナーセーブにより階調特性が異なることによる補正を行うためである。なお、トナーセーブ１の場合と同様に、通常モード時の階調補正特性と、トナーセーブ２における通常モード時との階調特性の差の特性とを合成し、実際に階調補正を行うための処理パラメータを生成するように構成してもよい。

さらにＳ９３において、中間調処理部１５に対してトナーセーブ２用のスクリーンなどの中間調処理パラメータが読み出され、Ｓ６８において、中間調処理部１５がスクリーン処理などの中間調処理を行う。これも、トナーセーブ１の場合と同様である。

さらに、Ｓ９４において通常モードよりも遅いプロセススピード（ＰＲＯＣ＿Ｃ）を画像形成部１７に対してセットする。このプロセススピードの変更により現像特性が変わるため、Ｓ９５において、帯電電位制御部２１はトナーセーブ２用の像担持体電位（ＶＨ＿Ｃ）をセットし、Ｓ９６において、露光条件制御部２２はトナーセーブ２用のレーザ光量（ＬＰ＿Ｃ）をセットする。このレーザー光量を変更する理由は、図１３で説明したプロセススピード変更時の特性変化によるものである。これらのセットを行った後、画像形成部１７ではＳ７２においてレーザ光の像担持体（感光体４１）への照射を開始する。

また現像制御部２３は、Ｓ７３において現像器のトナー濃度を調整するとともに、Ｓ９７において、バイアス電位をトナーセーブ２用の電位（ＶＢ＿Ｃ）に設定する。そして画像形成部１７の現像部４４では、これらの設定に従って、Ｓ７５において像担持体（感光体４１）にレーザ光により形成されている潜像画像をトナーにより現像する。Ｓ７６において、現像されたトナー像は記録体上に転写される。

トナーセーブ２の場合には、定着温度は通常モードと同じでよく、Ｓ７７において、定着制御部２４は画像形成部１７の定着部４７に対して通常モード時と同様の定着温度（ＴＭＰ＿Ａ）をセットし、Ｓ７８において定着部４７によりトナーを加熱溶融させ、記録体上にトナーを定着させる。このとき、プロセススピードを低下させているので、定着部４７によって加熱される時間が長くなり、トナーの溶融度合いが高まることになる。これにより、トナーの消費量を削減したことにより劣化する画質を、通常モードの画質程度まで向上させることができる。このようにして、「トナーセーブ２」が指定された場合の画像の形成が行われる。

なお、「トナーセーブ３」が指定された場合には、従来より行われているトナーセーブの各種の方法を適用することができる。ここではその処理の内容については説明を省略する。

このようにして、設定されたトナーセーブ方法により画像を形成することができる。特に、「トナーセーブ１」や「トナーセーブ２」のように、トナーの消費量を削減するとともに、従来では低下していた画質を改善し、通常モードと同等の画質で形成することができる。従来は、トナーセーブと画質劣化とのトレードオフであったが、本発明では、画質を維持し、トナーセーブとプリント生産性（プロセススピード）や電力（定着温度）等とのトレードオフに転換したものである。なお、通常モードにおいて定着温度を高温にしたり、プロセススピードを低下させたからといって通常モードよりも画質が向上するわけではなく、グロスなど、他の画質劣化が生じてしまう。本発明のようにトナーの消費量を削減していることにより、他の画質劣化がそれほど現れずに、トナーセーブにより劣化する画質を通常モードの画質まで向上させることができる。

本発明の実施の一形態を示すブロック図である。 画像形成部の一例の説明図である。 画像形成部の別の例の説明図である。 定着温度を変更した場合の出力濃度の変化の一例を示すグラフである。 定着温度を変更した場合の色再現域（ａ^* −ｂ^* 平面）の変化の一例を示すグラフである。 定着温度を変更した場合の色再現域（Ｌ^* −Ｃ^* 平面）の変化の一例を示すグラフである。 レーザ光量と出力濃度の関係の一例を示すグラフである。 レーザ光量および定着温度を変更した場合の出力濃度の変化の一例を示すグラフである。 レーザ光量および定着温度を変更した場合の色再現域（ａ^* −ｂ^* 平面）の変化の一例を示すグラフである。 レーザ光量および定着温度を変更した場合の色再現域（Ｌ^* −Ｃ^* 平面）の変化の一例を示すグラフである。 各条件下におけるトナー使用量とデバイス非依存空間における信号値との関係の具体例の説明図である。 現像電位と出力濃度の関係の一例を示すグラフである。 プロセススピードを変更した場合の特性変化の一例を示すグラフである。 プリンタドライバ上でトナーセーブを選択するための表示画面の具体例の説明図である。 本発明の実施の一形態における動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の一形態における動作の一例を示すフローチャート（続き）である。

符号の説明

１…画像形成装置、２…アプリケーション、３…プリンタドライバ、１１…描画処理部、１２…トナーセーブ判別部、１３…色再現処理部、１４…階調補正部、１５…中間調処理部、１６…画像形成制御部、１７…画像形成部、１８…処理パラメータ格納部、２１…帯電電位制御部、２２…露光条件制御部、２３…現像制御部、２４…定着制御部、３１…トナーセーブ選択部、４１，４１−１〜４…感光体、４２，４２−１〜４…帯電部、４３，４３−１〜４…レーザ駆動部、４４，４４−１〜４…現像部、４５…用紙搬送路、４６…転写ロール、４７…定着部、４８…転写ベルト、５１…トナーセーブ選択欄。

Claims (10)

1. 少なくとも通常モードと色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成装置において、画像に対して濃淡の補正処理を行う階調補正手段と、予め帯電させた像担持体上に光を照射して露光し色材により現像して記録体に転写することにより色材を記録体に付着させて前記階調補正手段で補正処理を施した後の画像を記録体に形成する像形成手段と、色材を溶融させて画像を形成する定着手段と、前記色材セーブモードでは、前記定着手段による色材の溶融度合いを高めるとともに前記像形成手段において照射する光量を減少させて、前記通常モードの場合と同等の濃度を得つつ、前記通常モードよりも使用する色材量を削減し、併せて、前記像形成手段において照射する光量の減少による階調特性の違いを低減するための階調補正パラメータを前記階調補正手段に対して設定する制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 少なくとも通常モードと色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成装置において、画像に対して色処理を施す色再現処理手段と、予め帯電させた像担持体上に光を照射して露光し色材により現像して記録体に転写することにより色材を記録体に付着させて前記色再現処理手段で色処理を施した後の画像を記録体に形成する像形成手段と、色材を溶融させて画像を形成する定着手段と、前記色材セーブモードでは、前記定着手段による色材の溶融度合いを高めるとともに前記像形成手段において照射する光量を減少させて、前記通常モードの場合と同等の濃度を得つつ、前記通常モードよりも使用する色材量を削減し、併せて、前記定着手段で色材の溶融度合いを高め前記像形成手段において照射する光量を減少させても拡大している色再現域を前記通常モードの色再現域とするための色変換処理の際のパラメータを前記色再現処理手段に対して設定する制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 少なくとも通常モードと色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成装置において、画像に対して濃淡の補正処理を行う階調補正手段と、予め帯電させた像担持体上に光を照射して露光し色材により現像して記録体に転写することにより色材を記録体に付着させて前記階調補正手段で補正処理を施した後の画像を記録体に形成する像形成手段と、色材を溶融させて画像を形成する定着手段と、前記色材セーブモードでは、前記定着手段による色材の溶融度合いを高めるとともに前記像形成手段における現像電位を低下させて、前記通常モードの場合と同等の濃度を得つつ、前記通常モードよりも使用する色材量を削減し、併せて、前記像形成手段における前記定着手段による色材の溶融度合いおよび前記像形成手段における前記現像電位の制御により変化した階調特性の違いを低減するための階調補正パラメータを前記階調補正手段に対して設定する制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 少なくとも通常モードと色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成装置において、画像に対して色処理を施す色再現処理手段と、予め帯電させた像担持体上に光を照射して露光し色材により現像して記録体に転写することにより色材を記録体に付着させて前記色再現処理手段で色処理を施した後の画像を記録体に形成する像形成手段と、色材を溶融させて画像を形成する定着手段と、前記色材セーブモードでは、前記定着手段による色材の溶融度合いを高めるとともに前記像形成手段における現像電位を低下させて、前記通常モードの場合と同等の濃度を得つつ、前記通常モードよりも使用する色材量を削減し、併せて、前記定着手段による色材の溶融度合いおよび前記像形成手段における前記現像電位の制御により変化した色再現域を前記通常モードの色再現域とするための色変換処理の際のパラメータを前記色再現処理手段に対して設定する制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 少なくとも通常モードと複数の色材セーブモードによる画像の形成が可能な画像形成装置において、画像に対して色処理を施す色再現処理手段と、前記色再現処理手段で色処理を施した後の画像に対して濃淡の補正処理を行う階調補正手段と、予め帯電させた像担持体上に光を照射して露光し色材により現像して記録体に転写することにより色材を記録体に付着させて前記階調補正手段で補正処理を施した後の画像を記録体に形成する像形成手段と、色材を溶融させて画像を形成する定着手段と、請求項１から請求項４のそれぞれに記載の色材セーブモードに対する制御のうちの２つ以上の中から１つの色材セーブモードにより色材の削減の制御が可能であり、設定された色材セーブモードに従った制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記定着手段における定着温度を高めることにより色材の溶融度合いを高めるように制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記定着手段における加熱時間を長くすることにより色材の溶融度合いを高めるように制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記定着手段による色材の溶融を複数回行うように制御して色材の溶融度合いを高めることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、記録体の種類に応じて前記定着手段による色材の溶融度合いを変更することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、記録体の種類に応じて色材の削減量を変更することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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