JP5424119B2 - Control device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置及びその制御装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and a control apparatus therefor.
従来、この種の画像形成装置として、感光体に形成された潜像を複数色のトナーを用いて現像することによりカラートナー像を形成するものが知られている。この画像形成装置で形成されるカラートナー像は、粉体の色材であるトナーの付着量で再現色が制御されるが、その際同時に光沢も変化する。ここでいう「光沢」とは、非特許文献1で定める「60度光沢」のことである。一般に光沢はトナー付着量が多いほど大きくなるため、画像上には場所による光沢むらが発生し画質を劣化させるおそれがある。
Conventionally, as this type of image forming apparatus, an apparatus that forms a color toner image by developing a latent image formed on a photosensitive member using a plurality of colors of toner is known. In the color toner image formed by this image forming apparatus, the reproduction color is controlled by the amount of toner that is a powder color material, and at the same time, the gloss also changes. Here, “gloss” is “60 degree gloss” defined in Non-Patent
特許文献1及び特許文献2には、上記光沢むらを防止するため、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(黒)の4色のトナー以外に、5色目のトナーとして無色透明のクリアトナーを用いた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、Y,M,C,Kの4色トナーとクリアトナーの総付着量が一定になるようにクリアトナーを付着させれば、再現色とは独立に画像内の光沢を一定にすることが可能になる。
In
表面の光沢が高い画像は、高級感があるとして高額な商品の写真などに使われる。しかし、周囲の照明等が映り込むことにより、文字や図表が読みづらい欠点があり、このような画像では逆に低光沢の画像が好まれる。このように画像の光沢は、その画像に記録される内容によって高く設定できたり低く設定できたりすることが望まれる。 Images with high gloss on the surface are used for photographs of expensive products because of their high-class feeling. However, there is a drawback that it is difficult to read characters and charts due to the reflection of ambient lighting and the like, and low gloss images are preferred for such images. Thus, it is desirable that the gloss of an image can be set higher or lower depending on the content recorded in the image.
商業印刷機やインクジェットプリンタでは、一般に画像の光沢は、その記録媒体になっている用紙の光沢に倣う。従って、いわゆるグロス紙と呼ばれる高光沢紙を使えば、高光沢画像が得られるし、マット紙と呼ばれる低光沢紙を使えば低光沢画像が得られる。これは、商業印刷機やインクジェットプリンタで記録する場合は、それらのインク層の厚みが薄く、下地の用紙表面の凹凸によく倣うため、そのように選ぶことが可能である。 In commercial printing machines and inkjet printers, the gloss of an image generally follows the gloss of the paper that is the recording medium. Therefore, a high-gloss image can be obtained by using high-gloss paper called gloss paper, and a low-gloss image can be obtained by using low-gloss paper called mat paper. This can be selected when recording with a commercial printing machine or an ink jet printer because the thickness of the ink layer is thin and closely follows the irregularities of the underlying paper surface.
しかしながら、電子写真方式の画像形成装置の場合は、その色材であるトナーの厚みが、商業印刷機やインクジェットプリンタよりもずっと厚くなっており、特にトナー付着量の多いベタ画像上の光沢度は、下地の用紙表面の影響をほとんど受けない。そこで、ユーザが低光沢紙を選んで記録しても、記録された画像のベタ部分の光沢は高いままとなるため、画像光沢を制御することができない。ここで、記録媒体上に転写されたトナー像を定着させるときの定着温度を変更することによって、ベタ画像の光沢を調整することが考えられる。しかしながら、一般に定着条件にはマージンが少なく、高温にすればホットオフセットが発生し、逆に低温にすればコールドオフセットが発生し、ベタ画像の光沢を調整できる範囲は狭い。 However, in the case of an electrophotographic image forming apparatus, the thickness of the toner, which is the color material, is much thicker than that of commercial printers and ink jet printers. It is almost unaffected by the underlying paper surface. Therefore, even if the user selects and records low-gloss paper, the gloss of the solid portion of the recorded image remains high, and thus the image gloss cannot be controlled. Here, it is conceivable to adjust the gloss of the solid image by changing the fixing temperature when fixing the toner image transferred onto the recording medium. However, in general, the fixing conditions have a small margin, hot offset occurs when the temperature is raised, and cold offset occurs when the temperature is lowered, and the range in which the gloss of the solid image can be adjusted is narrow.
また、画像表面上の光沢度を、画素ごとに意図的に変えようとする要求もある。例えば、金属の物体が被写体として含まれる画像の場合、その金属の部分だけ、周囲より高光沢にすることで、金属の質感を出すことができる。また、例えば被写体として含まれる金属の物体が球体であり、その画像中の金属球体の表面が曲面だった場合、ただ単に用紙上の該当部分(金属球体の画像部分)を高光沢にしただけでは、実際の光沢とは異なったものになる。用紙の表面は平面であるのに対し、被写体の球体表面は曲面なので表面反射特性が異なる。金属球体の画像部分を現物の金属球体と同じような曲面での反射にすることにより、よりリアルな映り込みが実現し質感が高まる。
また、装飾品の中にはパール調光沢と呼ばれる、きらきらした光沢感が望まれることがある。これは、見る角度によって輝度が変化するもので、ダイヤモンドカットされたダイヤモンドのようなものである。このような光沢感を出すことによって、より高級感を出すことができる。
しかしながら、従来の画像形成装置では、これらの画素ごとの表面反射特性まで制御した光沢調整の実現に関して配慮されていなかった。
There is also a demand to intentionally change the glossiness on the image surface for each pixel. For example, in the case of an image in which a metal object is included as a subject, the metal texture can be obtained by making only the metal portion higher gloss than the surroundings. Also, for example, if a metal object included as a subject is a sphere, and the surface of the metal sphere in the image is a curved surface, simply making the corresponding part on the paper (the image part of the metal sphere) high glossy The actual gloss will be different. The surface of the paper is flat, whereas the spherical surface of the subject is curved, so the surface reflection characteristics are different. By reflecting the image portion of the metal sphere on a curved surface similar to the actual metal sphere, a more realistic reflection is realized and the texture is enhanced.
Also, in some decorative items, a lustrous gloss called pearly gloss may be desired. This changes the brightness depending on the viewing angle and is like a diamond cut diamond. By giving such a glossy feeling, a higher-class feeling can be given.
However, in the conventional image forming apparatus, no consideration is given to the realization of gloss adjustment that controls the surface reflection characteristics for each pixel.
本発明は以上の背景のもとで鑑みなされたものであり、その目的は、定着条件で調整する場合に比してより広い光沢範囲でベタ画像の光沢を調整できるとともに、画像の画素ごとに表面反射特性まで制御した光沢調整が可能になる画像形成装置及びその制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to adjust the gloss of a solid image in a wider gloss range as compared with the case where adjustment is performed under fixing conditions, and for each pixel of the image. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of adjusting glossiness controlled to the surface reflection characteristics and a control apparatus thereof.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、互いに色が異なる複数の有色トナーの少なくとも一つを用いて有色トナー層を記録媒体上に形成し、その有色トナー層の上に、無色の透明トナーを用いて無色透明トナー層を形成することにより、前記記録媒体上に光沢を有する画像を形成する画像形成装置において、前記透明トナーの付着量を制御する制御装置であって、前記記録媒体上に形成される画像の画素ごとに、その画像の画像情報に基づいて、前記記録媒体の前記画像が形成される領域に対応する仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記記録媒体に形成する予定の前記有色トナー層の上面までの垂直距離である有色トナー層垂直距離を計算する有色トナー層垂直距離計算手段と、前記記録媒体の前記画像が形成される領域に対応する仮想画像面を、前記画素よりも大きな複数の微小部分平面に分割し、その分割した複数の微小部分平面それぞれを第1部分平面とし、その複数の第1部分平面内それぞれに第1代表点を設け、その第1代表点ごとに方向を任意に設定可能な単位ベクトルnと、前記画素ごとに計算された前記有色トナー層垂直距離とに基づいて、前記画素ごとに前記透明トナー付着量を決定し、前記画素ごとに決定した透明トナー付着量に基づいて前記画素ごとに付着させる透明トナーの付着量を制御する透明トナー付着量制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1記載の制御装置において、前記透明トナー付着量制御手段は、前記第1代表点から前記第1部分平面の垂直上方へ所定の距離hだけ離れた位置に第2代表点を設け、前記第2代表点を含み前記単位ベクトルnに垂直でかつ前記第1部分平面の垂直上方にある第2部分平面を設け、前記画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記第2部分平面までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する第2部分平面垂直距離計算手段と、前記画素ごとに、前記第2部分平面垂直距離と前記有色トナー層垂直距離との差である垂直距離差を計算する垂直距離差計算手段と、前記画素ごとに、前記垂直距離差に応じて前記透明トナーの付着量を決定する透明トナー付着量決定手段と、を有することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1記載の制御装置において、前記透明トナー付着量制御手段は、前記第1代表点から前記第1部分平面の垂直上方へある正の距離hだけ離れた位置に第2代表点を設定し、前記第2代表点を含み前記単位ベクトルnに垂直でかつ前記第1部分平面の垂直上方にある第2部分平面を設定し、前記画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記第2部分平面までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する第2部分平面垂直距離計算手段と、前記画素ごとに、前記第2部分平面垂直距離と前記有色トナー層垂直距離との差である第2部分平面垂直距離差を計算する第2部分平面垂直距離差計算手段と、前記第1部分平面ごとに、前記第1部分平面内における前記画素ごとの前記第2部分平面垂直距離差のすべてが正になる最小距離hminを決定する最小距離決定手段と、前記第1代表点から前記第1部分平面の垂直上方へ前記最小距離hminだけ離れた位置に第3代表点を設定し、前記第3代表点を含み前記単位ベクトルnに垂直でかつ前記第1部分平面の垂直上方にある第3部分平面を設定し、前記画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記第3部分平面までの垂直距離である第3部分平面垂直距離を計算する第3部分平面垂直距離計算手段と、前記画素ごとに、前記第3部分平面垂直距離と前記有色トナー層垂直距離との差である第3部分平面垂直距離差を計算する第3部分平面垂直距離差計算手段と、前記画素ごとに、前記第3部分平面垂直距離差に応じて前記透明トナーの付着量を決定する透明トナー付着量決定手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3記載の制御装置において、前記透明トナー付着量制御手段は、前記記録媒体に形成される画像の画像情報に基づいて、前記第1代表点ごとに前記単位ベクトルnのデータを生成する手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の制御装置において、前記単位ベクトルnの向きは、前記仮想画像面に対する垂直上向きの方向に対してなす角度の大きさを所定の角度以下の範囲で変化させた向きであることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5記載の制御装置において、前記所定の角度以下の範囲は、22.5度以下の範囲であることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、互いに色が異なる複数の有色トナーの少なくとも一つを用いて有色トナー層を記録媒体上に形成し、その有色トナー層の上に、無色の透明トナーを用いて無色透明トナー層を形成することにより、前記記録媒体上に光沢を有する画像を形成する画像形成装置であって、請求項1乃至6のいずれかに記載の制御装置を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a colored toner layer is formed on a recording medium using at least one of a plurality of colored toners having different colors, and a colorless toner layer is formed on the colored toner layer. In the image forming apparatus for forming a glossy image on the recording medium by forming a colorless transparent toner layer using the transparent toner, the control apparatus controls the adhesion amount of the transparent toner. For each pixel of the image formed on the medium, based on the image information of the image, the recording from the virtual image plane in a direction perpendicular to the virtual image plane corresponding to the area where the image of the recording medium is formed A color toner layer vertical distance calculating means for calculating a color toner layer vertical distance which is a vertical distance to the upper surface of the color toner layer to be formed on the medium; and the image on the recording medium is formed. A virtual image plane corresponding to the region to be divided into a plurality of minute partial planes larger than the pixels, and each of the divided plurality of minute partial planes is defined as a first partial plane, A first representative point is provided, and based on a unit vector n whose direction can be arbitrarily set for each first representative point, and the colored toner layer vertical distance calculated for each pixel, the transparent And a transparent toner adhesion amount control means for determining the toner adhesion amount and controlling the adhesion amount of the transparent toner to be adhered to each pixel based on the transparent toner adhesion amount determined for each pixel. It is.
Further, the invention of
Also, the invention of
Further, according to a fourth aspect of the present invention, in the control device according to the third aspect , the transparent toner adhesion amount control means is arranged for each of the first representative points based on image information of an image formed on the recording medium. It has a means for generating data of unit vector n .
Also, the invention of claim 5 is the control device according to any one of
According to a sixth aspect of the present invention, in the control device according to the fifth aspect , the range of the predetermined angle or less is a range of 22.5 degrees or less .
Also, the invention of claim 7, the color toner layer is formed on a recording medium using at least one of the plurality of color toners colors differ from each other, on the color toner layer, using a colorless transparent toner by forming the clear toner layer Te, an image forming apparatus for forming an image having a gloss on the recording medium, and characterized by comprising a control device according to any one of
なお、前記画素は、1ドットで構成されたものでよいし、複数ドットで構成されたものでもよい。 The pixel may be composed of one dot or may be composed of a plurality of dots.
本発明によれば、記録媒体の画像が形成される領域に対応する仮想画像面を、画素よりも大きな複数の微小部分平面に分割し、その分割した複数の微小部分平面それぞれを第1部分平面とし、その第1部分平面内に第1代表点を設け、第1代表点ごとに、任意の方向の単位ベクトルnが設定される。この単位ベクトルnの向きを、必要とされる表面反射特性を考慮して変えると、その単位ベクトルnに対応する第1部分平面に含まれる各画素に付着される透明トナーの付着量を変わる。これにより、その第1部分平面の各画素における無色透明トナー層の上面による正反射方向が変わる。このように単位ベクトルnの向きを、必要とされる表面反射特性を考慮して第1代表点ごとに変更することにより、各画素における正反射方向を変えることができる。これにより、記録媒体の画像面の全体における表面反射特性の分布に関してほぼ任意に調整し、画像の光沢を画素ごとに調整するように制御することが可能になる。しかも、光沢を調整するために定着条件を変更する必要がない。よって、定着条件で調整する場合に比してより広い光沢範囲で光沢を調整できるとともに、画像の画素ごとに表面反射特性まで考慮した光沢調整が可能になる。 According to the present invention, a virtual image plane corresponding to an area where an image of a recording medium is formed is divided into a plurality of minute partial planes larger than pixels, and each of the divided plurality of minute partial planes is a first partial plane. A first representative point is provided in the first partial plane, and a unit vector n in an arbitrary direction is set for each first representative point. When the direction of the unit vector n is changed in consideration of required surface reflection characteristics, the amount of transparent toner attached to each pixel included in the first partial plane corresponding to the unit vector n is changed. Thereby, the regular reflection direction by the upper surface of the colorless and transparent toner layer in each pixel of the first partial plane is changed. In this way, by changing the direction of the unit vector n for each first representative point in consideration of the required surface reflection characteristics, the regular reflection direction in each pixel can be changed. As a result, it is possible to perform control so that the distribution of the surface reflection characteristics on the entire image surface of the recording medium is arbitrarily adjusted, and the gloss of the image is adjusted for each pixel. Moreover, it is not necessary to change the fixing conditions in order to adjust the gloss. Therefore, it is possible to adjust the gloss in a wider gloss range as compared with the case where the adjustment is performed under the fixing conditions, and it is possible to perform the gloss adjustment considering the surface reflection characteristics for each pixel of the image.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態のカラー画像形成装置は、制御装置として機能する制御部であるプリンタコントローラ101と、画像形成処理部として機能するプリンタエンジン102とを備える。プリンタコントローラ101は、画像データ処理手段としてのRIP(Raster Image Processing)部103と、クリア信号生成部104と、2値化部105とを有する。プリンタコントローラ101は、透明トナーの付着量を制御する透明トナー付着量制御手段としても機能する。プリンタエンジン102は、プリンタコントローラ101から受けた2値の画像データに基づいて、転写紙等の記録媒体上に4色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:ブラック)トナーからなるカラー画像を形成する。なお、以下の説明では、必要に応じて、4色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックをそれぞれ記号Y、M、C、Kで表す。また、無色の透明トナーについては必要応じて記号Clrで表す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The color image forming apparatus of this embodiment includes a
RIP部103は、ユーザ等が作成したページ記述言語(PDL:Page Description Language)等で記述された文書データ(画像情報)を、プリンタエンジン102の画素(以下「ドット」という。)ごとの4色カラートナーからなる有色トナー層(以下、「4色トナー層」という。)を形成するためのYMCK階調画像データからなるカラー画像信号に変換する。このYMCK階調画像データからなるカラー画像信号は、クリア信号生成部104及び2値化部105に入力される。また、RIP部103は、後述の光沢を付与するための無色の透明トナー(以下「クリアトナー」という。)の付着量を決定するために用いられる画素ごとに設定した単位ベクトルn及び距離hのデータを生成する手段としても機能する。RIP部103で生成された単位ベクトルn及び距離hのデータはクリア信号生成部104に入力される。なお、本実施形態において、4色トナー層は、画像の種類によってY、M、C、Kのカラートナーの少なくとも一つで形成され、4色のトナー層のほか、単色、2色又は3色の有色トナー層になる可能性があるが、説明の便宜上、4色トナー層という。
The
クリア信号生成部104は、クリアトナーからなる無色透明トナー層(以下「クリアトナー層」という。)を形成するためのClr階調データからなるクリア信号を生成する。従来のクリア信号生成部(例えば、特許文献1参照)は、図19に示すように、RIP部103よりYMCK階調画像データだけが入力されていた。これに対し、本実施形態のクリア信号生成部104は、図1に示すように、そのYMCK階調画像データとともに、クリアトナーの付着量を決定するために用いられる所定の単位ベクトルn及び距離hのデータが入力される。クリア信号生成部104は、これらのYMCK階調画像データと単位ベクトルn及び距離hのデータとに基づき、クリアトナーの付着量を決定し、それに対応するクリアトナーのClr(クリア)階調画像データからなるクリア信号を出力する。
The clear
2値化部105は、前記YMCK階調画像データ及びClr階調画像データに対して、一般に2値の網点処理をして有色トナ及びクリアトナーそれぞれが付くか付かないの2値信号(YMCK2値信号、Clr2値信号)を生成し、プリンタエンジン102に送信する。ここで、2値化処理としては、網点以外の万線やFMスクリーンの処理を用いてもよい。また、ドット多値のプリンタエンジン102に対しては、2値信号の代わりに要求される多値信号としてもよい。
The
プリンタエンジン102は、Y,M,C,Kの4色トナーの印写部とクリアトナーの印写部とを備え、プリンタエンジン102の解像度に対応する画素ごとに、4色トナー層を記録媒体上に形成し、その4色トナー層の上にクリアトナー層を形成する。なお、本実施形態では、1画素が1ドットで構成されている場合について説明するため、必要に応じて「画素」を「ドット」と呼ぶ。
The
次に、上記構成のカラー画像形成装置におけるクリアトナー付着量の制御について説明する。
まず、前記RIP部103において、クリアトナーの付着量制御に用いる単位ベクトルn及び距離hのデータがどのように生成されるかを説明する。
Next, the control of the clear toner adhesion amount in the color image forming apparatus having the above configuration will be described.
First, how the unit vector n and the distance h used for the clear toner adhesion amount control are generated in the
図2は、第1部分平面201及び第1代表点Pijの定義の一例を示す説明図である。第1部分平面201は1ドットのサイズよりも大きな微小部分平面である。図2は、記録媒体の画像が形成される領域に対応する仮想画像面を上から見たところを示している。図2において、x方向が主走査方向であり、y方向が副走査方向であり、y方向に記録媒体が搬送される。また、図2中の点線で区切られている領域がそれぞれドット領域である。ここでは説明の便宜上、プリンタエンジン102の解像度が1200dpi(ドット/インチ)とし、ドット領域は、縦サイズが約21μm及び横サイズが約21μmの正方領域であるとする。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the definition of the first
図2において実線で区切られている領域が、1ドットよりも大きなサイズで分割された第1部分平面201の領域である。ここでは説明の便宜上、第1部分平面201は、x方向が5ドットで及びy方向が5ドットの領域であり、縦サイズが約106μm及び横サイズが約106μmの正方領域であるとする。各第1部分平面201の領域内には第1代表点が設定される。ここでは、第1部分平面201の中心位置を第1代表点とし、その第1代表点を点Pijで表している。ここで、第1代表点の表記Pijにおける「i,j」はそれぞれ、第1代表点のx方向及びy方向の位置を表す添え字であり、同時に第1部分平面201の位置も表している。なお、本実施形態では、第1部分平面201を正方形としたが、形状は正方形に限定するものでなく任意である。
In FIG. 2, a region divided by a solid line is a region of the first
図3は、第1部分平面201及び第1代表点Pijの定義の他の例を示す説明図である。この例は、正6角形の第1部分平面201'が定義されている。正6角形の場合は、ドットとの対応が複雑になるが、6角形になっているため、見る角度による見え方の違いが,正方形の場合より少なくなる特長をもつ。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating another example of the definition of the first
前記RIP部103は、ドットごとのYMCK階調画像データを生成する機能とともに、各第1代表点Pijに対応して、ある方向の単位ベクトルnijと距離hijを生成する機能を有している。ここで、単位ベクトルnij及び距離hijの添え字i,jは、その単位ベクトルnと距離hが設定される第1代表点Pijとの対応づけを明確にするために付されたものである。ドットごとのYMCK階調画像データは、8ビット256階調の濃度信号のデータであり、255が最高濃度、0が白紙を示す。
The
単位ベクトルnijは、大きさが1に規格化された3次元ベクトルで、その成分を次式(1)のように表すと、各成分間の関係は次式(2)のようになる。 The unit vector nij is a three-dimensional vector whose size is normalized to 1. If the component is expressed as in the following equation (1), the relationship between the components is as in the following equation (2).
nij=(nx,ny,nz) ・・・ (1)
nx2+ny2+nz2=1 ・・・ (2)
nij = (nx, ny, nz) (1)
nx 2 + ny 2 + nz 2 = 1 (2)
これらの成分(nx,ny,nz)のうち独立変数は2つであるから、具体的な単位ベクトルnijの表示方法としては、このうちの2つを各第1代表点Pijに対応して定義すればよい。 Since there are two independent variables among these components (nx, ny, nz), as a specific method of displaying the unit vector nij, two of these are defined corresponding to each first representative point Pij. do it.
距離hijは、第1代表点Pijから後述する第2代表点までの距離(局所面高さ)である。距離hijの値は、例えば、0(μm)以上10(μm)以下の値である。 The distance hij is a distance (local surface height) from the first representative point Pij to a second representative point described later. The value of the distance hij is, for example, a value between 0 (μm) and 10 (μm).
次に、クリア信号生成部104の動作について説明する。
図4は、本実施形態のクリア信号生成部の動作を示すフローチャートである。まず、クリア信号生成部104は、ドットごとのYMCK階調画像データが入力されると、記録媒体上の4色トナー層の層厚を計算する(S101,S102)。具体的には、予めYMCK階調画像データと実際の定着後のトナー層厚との関係を調べておき、その結果と、RIP部103から入力されたYMCK階調画像データとに基づいて、記録媒体の水平な画像面(仮想画像面)上から4色トナー層の上面までの垂直距離である4色トナー層垂直距離を計算する。4色トナー層垂直距離は、そこのドットが再現する色によってドットごとに変化する。なお、特許文献1に開示された従来装置では、この4色トナー層垂直距離の計算結果に基づいて、クリアトナーを4色トナー層の上に積層させることにより、クリアトナーを含めた総トナー層の層厚を一定にして表面を平滑にし、光沢を均一にしている。
Next, the operation of the clear
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the clear signal generation unit of the present embodiment. First, when the YMCK gradation image data for each dot is input, the clear
次に、クリア信号生成部104は、ドットごとのYMCK階調画像データ以外に、新たに各第1代表点Pijに対応して設定された、ある方向の単位ベクトルnijと距離hijとを用いて、次に示すように第2代表点Phij及び第2部分平面301を定義し、その第2部分平面301の距離(高さ)を計算する(S103,S104)。
Next, in addition to the YMCK gradation image data for each dot, the clear
図5は、第2部分平面301及び第2代表点Phijの算出方法を示す説明図である。第2代表点Phijは、第1代表点Pijから第1部分平面201の垂直上向きに距離hだけ離れた点である。第2部分平面301は、第2代表点Phijを含み、法線ベクトルがnijの平面のうち、第1部分平面201の垂直上方にある部分平面である。ここで、クリア信号生成部104は、ドットごとに、記録媒体の水平な画像面(仮想画像面)上から第2部分平面301までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of calculating the second
次に、クリア信号生成部104は、ドットごとに、第2部分平面垂直距離と4色トナー層垂直距離との差である垂直距離差を計算する(S105)。この計算は、一般には、単純に第2部分平面垂直距離から4色トナー層垂直距離を引き算すればよい。
Next, the clear
次に、クリア信号生成部104は、ドットごとに、前記垂直距離差に相当するクリアトナーの付着量を決定し(S106)、クリアトナーの付着量に相当するClr階調画像データを生成して2値化部105に出力する(S107)。このClr階調画像データの生成は、例えば、予めトナーの定着後の層厚とトナーの付着量との関係を求めておき、その関係に基づいて前記垂直距離差からClr階調データを決定するように行う。Clr階調データは前記YMCK階調データと同じく、ここでは8ビットのデータとする。ここで、前記垂直距離差が負の値のときは、Clr階調データは0とする。
Next, for each dot, the clear
次に、2値化部105の動作について説明する。
2値化部105は、YMCK階調画像データ及びClr階調画像データに対して、従来の網点ディザやFMスクリーンを適用し、それらを1ビットの2値データに変換する。網点ディザの場合、例えば、網点特性として、網点線数が424線、網点角度が、一般に良く使われる、Y:0度、M:75度、:C:15度、K:45度、Clr:45度に設定される。本実施形態では、網点線数を細かくし、なるべく画像表面が平滑になるようにするのが好ましい。また、ドット多値のプリンタエンジン102に対しては、2値信号の代わりにプリンタエンジン102から要求される多値信号としてもよい。
Next, the operation of the
The
次に、プリンタエンジン102の動作について説明する。
図6は、本実施形態のプリンタエンジン102の概略構成図である。プリンタエンジン102は、光書込装置の光源としてレーザを用いた電子写真記録方式のカラー画像形成装置であり、中間転写ベルト401上に、上流の方からClr、Y、M、C、Kの順で印写部402〜406が並んでいる。各印写部は、従来装置と同じく帯電、露光、現像プロセスで用いる装置を備えており、各色トナー像が中間転写ベルト401上に多重に転写される。中間転写ベルト401上で5色(クリアを含む)のトナー像の形成が完了すると、2次転写部407で記録媒体408上に転写され、定着部409で定着されてカラー画像が完成する。従って、記録媒体408上ではクリアトナー層が最上部に形成される。
Next, the operation of the
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the
プリンタエンジン102の走査線密度によって定義されるドットの解像度は、前述のように、本実施形態では1200dpiであり、レーザビームの感光体(潜像担持体)上におけるビーム直径は64μm程度とやや大きめになっている。近年、レーザを用いた電子写真記録方式のカラー画像形成装置の解像度は飛躍的に進歩しており、面発光レーザを利用したものでは2400dpi〜4800dpiが実現している。しかしながら、レーザビームのスポット径は60μm程度で小径化が止まっている。本実施形態では、2値化部105による高線数の2値化処理の結果、トナー表面はほぼアナログ的に露光されたのと同じような結果になり、表面に網点による凹凸は少なく、ほぼ平滑にすることができる。
As described above, the dot resolution defined by the scanning line density of the
次に、上記構成のカラー画像形成装置における目的に応じた動作例について説明する。この動作例では従来装置で実現されているような画像面の光沢を均一にする応用について説明する。この場合、RIP部103で生成される単位ベクトルnij及び距離hijは以下のように定義される。単位ベクトルnijは全て、次式(3)に示すように、記録媒体の水平な画像面に相当する仮想画像面に垂直上向きの方向、すなわちz方向に設定される。但し、式(3)中の「ez」はz方向の基本ベクトルである。
Next, an example of operation according to the purpose in the color image forming apparatus having the above configuration will be described. In this operation example, an application for making the gloss of the image surface uniform as realized in the conventional apparatus will be described. In this case, the unit vector nij and the distance hij generated by the
nij=ez=(0,0,1) ・・・ (3) nij = ez = (0,0,1) (3)
「hij」は、前記第1代表点Pijの位置に関わらず一定値hcに設定される。hcの値は、例えば4色トナー層の層厚最大値、またはYMCK単色層の層厚最大値などが選ばれる。後者に行くほど使用するクリアトナーの量は少なくてすむが、画像表面を平滑にする効果は少なくなるので、使用目的に合わせて設定される。 “Hij” is set to a constant value hc regardless of the position of the first representative point Pij. As the value of hc, for example, the maximum thickness value of the four-color toner layer or the maximum thickness value of the YMCK single-color layer is selected. The closer to the latter, the less clear toner is used, but the effect of smoothing the surface of the image is reduced, so it is set according to the purpose of use.
図7は、画像面の光沢を均一にする均一高光沢の場合のトナー層の断面を示す模式図である。単位ベクトルnijとしてezを設定し、距離hijとして一定値hcを設定すると、図7に示すように、第2部分平面301は記録媒体の画像面(仮想画像面)から距離hc上方で画像面に平行な平面になる。本動作例によれば、表面が凸凹で光沢が不均一な4色トナー層501の上に、クリアトナー層502が形成され、その上面である第2部分平面301が一様な水平面になるため、表面の光沢度は高くなり、そして画像内の場所に拠らず一定の光沢値になる。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a cross section of the toner layer in the case of uniform high gloss that makes the gloss of the image surface uniform. When ez is set as the unit vector nij and a constant value hc is set as the distance hij, as shown in FIG. 7, the second
図8は、本動作例における画像の表面反射特性を示す説明図である。図8において、表面反射特性は極座標表示されており、角度は受光角を示し、原点からの距離は相対輝度を表す。図8は入射角を45度にした場合の反射特性を示すが、図8に示すように、反射光は正反射方向のみにそろうために、その方向に対しての輝度が高くなる。従って、光沢も高くなる。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing surface reflection characteristics of an image in this operation example. In FIG. 8, the surface reflection characteristics are displayed in polar coordinates, the angle indicates the light receiving angle, and the distance from the origin indicates the relative luminance. FIG. 8 shows the reflection characteristics when the incident angle is 45 degrees. As shown in FIG. 8, since the reflected light is aligned only in the regular reflection direction, the luminance in that direction is high. Accordingly, the gloss is also increased.
図9は、他の実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示した実施形態では、クリア信号生成部104は、RIP部103で生成された単位ベクトルnijと距離hijの両方が入力されたが、本実施形態のクリア信号生成部104'は、RIP部103から距離hijは入力されず単位ベクトルnijだけ入力される。距離hijについてはクリア信号生成部104'において、次に示すように自動的に計算される。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a color image forming apparatus according to another embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1, the clear
図10は、クリア信号生成部104’の距離hijの自動生成を含む動作例を示すフローチャートである。なお、図10中のS201、S202、S209及びS210の動作については、前述の図4におけるS101、S102、S106及びS107の動作と同様であるので、説明を省略する。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation example including automatic generation of the distance hij of the clear signal generation unit 104 '. The operations in S201, S202, S209, and S210 in FIG. 10 are the same as the operations in S101, S102, S106, and S107 in FIG.
図10において、クリア信号生成部104’には、距離hijのデータは入力されず、RIP部103で生成された単位ベクトルnijのデータだけを入力される(S203)。次に、距離hijが初期値hintに設定される(S204)。この初期値hintは、例えば1色ベタトナー層の層厚(約4μm)に設定されるが、この近傍の数値であればよい。次に、クリア信号生成部104'は、単位ベクトルnijと初期距離hintとを用いて、記録媒体の画像面に相当する仮想画像面と第2部分平面301との距離である第2部分平面垂直距離を計算する(S205)。その後、クリア信号生成部104'は、ドットごとに第2部分平面垂直距離と4色トナー層垂直距離との差である垂直距離差を計算する際に、第1部分平面ごとに、当該垂直距離差の最小値hmin_ijを見つけ出す処理を行う(S206,S207)。この最小値hmin_ijは負の場合もありうる。ここで、もし最小値hmin_ijが0であれば、クリアトナー付着量の決定(S209)に進む。一方、最小値hmin_ijが0でない場合は、新たに距離hijとして、それまでの値hijから最小値hmin_ijを引いた値を設定し(S208)、ステップS205の第2部分平面垂直距離の計算に戻る。2回目以降は、ステップS207の判定において、必ずhmin=0となるので、次のクリアトナー付着量の決定(S209)に進んで、Clr階調データを2値化部105に出力して終わる(S210)。
In FIG. 10, the clear signal generating unit 104 'receives only the data of the unit vector nij generated by the
図11は、本実施形態における均一高光沢の場合のトナー層の断面を示す模式図である。前述の図7と比較すれば分かるように、本実施形態では4色トナー層501が第2部分平面301上に現れないように最小の距離hijが設定されるため、最小のクリアトナー付着量で、画像の表面の反射特性を、前述の図1等で説明した実施形態と同様に制御できる。従って、画像の表面の反射特性は、図8と同じである。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a cross section of the toner layer in the case of uniform high gloss in the present embodiment. As can be seen from comparison with FIG. 7 described above, in the present embodiment, the minimum distance hij is set so that the four-
次に、上記各実施形態のカラー画像形成装置において画像面の光沢を場所ごとに制御する応用について説明する。この場合、RIP部103で生成される単位ベクトルnijと距離hijとが次のように定義される。単位ベクトルnijは、記録媒体の水平な画像面(仮想画像面)に垂直上向きを中心に、その周囲にある角度に傾くように分布する。
Next, an application for controlling the gloss of the image surface for each location in the color image forming apparatus of each of the above embodiments will be described. In this case, the unit vector nij and the distance hij generated by the
図12は、単位ベクトルnijを垂直上向きを中心に周囲になす角15度で分布させた場合の均一高光沢のトナー層の断面を示す模式図である。図12において、第1代表点Pij−1,Pij+1,Pij+3に対して、次式(4)の単位ベクトルnijが生成され、第1代表点Pijに対しては次式(5)の単位ベルトルnijが生成され、第1代表点Pijに対しては次式(6)の単位ベルトルnijが生成される。但し、距離hijはすべて一定値hcとされている。また、図12では、加仮想画面のy方向について傾きの角度が異なる単位ベクトルnijが分布しているように示しているが、紙面に垂直なx方向についても同様に傾きの角度が異なる単位ベクトルnijが分布している。 FIG. 12 is a schematic diagram showing a cross section of a uniform high gloss toner layer in the case where the unit vector nij is distributed at an angle of 15 degrees around the vertical upward. In FIG. 12, a unit vector nij of the following expression (4) is generated for the first representative points Pij-1, Pij + 1, Pij + 3, and a unit belt nij of the following expression (5) is generated for the first representative point Pij. And a unit beltle nij of the following equation (6) is generated for the first representative point Pij. However, all the distances hij are set to a constant value hc. In FIG. 12, unit vectors nij having different inclination angles are distributed in the y direction of the additional virtual screen. However, unit vectors having different inclination angles in the x direction perpendicular to the paper surface are also shown. nij is distributed.
nij−1=nij+1=nij+3=ez=(0,0,1) ・・・(4)
nij=(0,sin15°,cos15°) ・・・(5)
nij−2=nij+2=(0,−sin15°,cos15°) ・・・(6)
nij-1 = nij + 1 = nij + 3 = ez = (0, 0, 1) (4)
nij = (0, sin15 °, cos15 °) (5)
nij-2 = nij + 2 = (0, -sin15 [deg.], cos15 [deg.]) (6)
図12に示すように単位ベクトルnijと距離hijを設定すると、第2部分平面301は記録媒体の画像面(仮想画像面)から垂直情報に距離hcだけ離れた位置で、色々な方向に向く。このため、画像の表面に入射するの光は、第2部分平面301ごとに、単位ベクトルnijで規定された分布に従って、様々な方向に反射することになる。
As shown in FIG. 12, when the unit vector nij and the distance hij are set, the second
図13は、画像面の光沢を場所ごとに制御する場合の45度入射の場合の表面反射特性を示す説明図である。図13に示すように、入射角45度で入射した光は、45度の正反射光だけでなく、その周囲の±30度のところにも反射光が分布する。反射面が15度傾くと、反射光は倍の30度傾く。この結果、正反射光成分は図8、9の場合よりも相対的に少なくなり、光沢度は低下する。 FIG. 13 is an explanatory diagram showing surface reflection characteristics in the case of 45-degree incidence when the glossiness of the image surface is controlled for each location. As shown in FIG. 13, the light incident at an incident angle of 45 degrees is not only the regular reflected light of 45 degrees, but also the reflected light is distributed around ± 30 degrees around it. When the reflecting surface is tilted 15 degrees, the reflected light is tilted 30 degrees. As a result, the specularly reflected light component becomes relatively smaller than in the case of FIGS. 8 and 9, and the glossiness is lowered.
上記光沢度が低下する量は、単位ベクトルnijの向きの分布によって調整可能で、分布させればさせるほど低下する。最終的には、空間に一様に分布させるところまで減らすことが可能であり、この場合は完全拡散反射面とほぼ同じ状態になる。 The amount by which the glossiness is lowered can be adjusted by the distribution of the direction of the unit vector nij, and the amount is decreased as the distribution is made. Eventually, it is possible to reduce it to a uniform distribution in the space, and in this case, the state is almost the same as the complete diffuse reflection surface.
図12、13で示した応用例の場合は、画像のある領域内で、単位ベクトルnijの垂直上向きからの傾きを適度に分布させることによって、表面反射光を適度に分布させることができ、光沢を所望の値まで下げることが可能となる。 In the case of the application examples shown in FIGS. 12 and 13, the surface reflected light can be appropriately distributed by appropriately distributing the inclination of the unit vector nij from the vertical upward direction in a certain area of the image. Can be lowered to a desired value.
一方、一般に画像を観測者が見る場合、照明は45度入射条件で、0度(画像正面)の方向で観測する場合が多い。実際に多くの測色計では、このような条件で色を測定している。従って、前記単位ベクトルnijの分布の範囲が、画面の垂直上向き方向に対して、なす角が22.5度以上になると、散乱させた表面反射光が観測者の目に入るようになる。 On the other hand, in general, when an observer views an image, illumination is often observed in a direction of 0 degree (front of the image) under an incident condition of 45 degrees. In fact, many colorimeters measure color under such conditions. Accordingly, when the distribution range of the unit vector nij is 22.5 degrees or more with respect to the vertical upward direction of the screen, the scattered surface reflected light enters the eyes of the observer.
図12、13の例では単位ベクトルnijの垂直上向きからの傾きが±15度なので、反射光の分布の範囲は正反射方向から±30度となっているが、単位ベクトルnijの傾きを±22.5度より広くとると、反射光の分布は正反射方向から45度より広くなり、画像面に対し垂直上向きの0度方向にも表面反射光が行くようになり観測者の目に入るようになる。光源は通常白色であり、この表面反射光も同じ白色になるため、画像内部から反射してくる色の着いた色光と混じることによって、色光の彩度を低下させ、明度を上げる(濃度を低下させる)ことになる。このことによって画質が劣化する。従って、前記単位ベクトルnijの垂直上向きからの傾きの大きさを22.5度以下に制限することにより、表面反射光を観測者の目に入りにくくすることができ、画質の劣化を防ぐことができる。 In the example of FIGS. 12 and 13, since the inclination of the unit vector nij from vertically upward is ± 15 degrees, the range of the distribution of the reflected light is ± 30 degrees from the regular reflection direction, but the inclination of the unit vector nij is ± 22 degrees. When the angle is wider than 5 degrees, the distribution of reflected light is wider than 45 degrees from the regular reflection direction, and the surface reflected light also goes in the 0 degree direction perpendicular to the image plane so that it will be in the eyes of the observer. become. The light source is usually white, and this surface reflected light is also the same white, so when mixed with colored light reflected from the inside of the image, the saturation of the colored light is lowered and the brightness is increased (the density is lowered). Will be). This degrades the image quality. Therefore, by limiting the inclination of the unit vector nij from the vertically upward direction to 22.5 degrees or less, it is possible to make the surface reflected light less likely to enter the observer's eyes and to prevent deterioration in image quality. it can.
図14は、他の応用例におけるトナー層の断面を示す模式図。この応用例の場合は、第2代表点Phijは円弧601上に位置する。距離hijは、第1代表点Pijごとに、第2代表点Phijが円弧601上にあるように設定される。また、単位ベクトルnijの向きは、第1代表点Pijごとに、円弧601の第2代表点Phijにおける外側法線方向に設定される。図14では、説明の都合上、円弧601上のすべての第2代表点Phijをあらわしていないが、単位ベクトルnijは図示のようにすべての第2代表点Phijで同様に外側法線方向を向いている。次に、円弧602上でも同様に、第1代表点Pijごとに与えられる距離hij及び単位ベクトルnijが定義される。このとき、円弧601から円弧602に変わる点において、両者の外側法線方向を向く単位ベクトルnが、垂直上向きとなす角度を22.5度以下になるようにする。これにより、円弧601から円弧602に変わる点において、両者の接線方向が、記録媒体の水平な画像面(仮想画像面)に沿った方向に対してなす角度も22.5度以下になる。これにより、円弧601及び円弧602上において、入射角45度の入射光は、正反射方向が、0度から90度まで満遍なく散乱する。この結果、表面反射光を観測者の目に入らないような条件で、光沢を下げることができ、彩度や濃度が低下することなく、光沢を下げることが可能となる。また、本応用例にも、前述の図12、13の応用例と同様に、クリアトナー消費量を少なくすることが可能である。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a cross section of a toner layer in another application example. In the case of this application example, the second representative point Phij is located on the
図15は、図14に示すように単位ベクトル及び距離hijを設定した場合における均一高光沢のトナー層の断面を示す模式図である。この場合、各第2部分平面は4色トナー層501の上面と接するようになり、クリアトナー消費量は最小となるが、各第2部分平面自体は変わらないため、表面反射光の反射特性は図13と同様になる。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a cross section of a uniform high gloss toner layer when the unit vector and the distance hij are set as shown in FIG. In this case, each second partial plane comes into contact with the upper surface of the four-
次に、画像面の光沢を画像の中に記録された物体の本来の方面反射特性に設定する応用例について説明する。この場合、RIP部103により、単位ベクトルnij及び距離hijが次に示すように設定される。
Next, an application example in which the glossiness of the image surface is set to the original direction reflection characteristic of the object recorded in the image will be described. In this case, the unit vector nij and the distance hij are set by the
図16は、傾斜平面を再現するときのトナー層の断面を示す模式図である。この場合は画像の中に、画像面の方向とは異なる、傾斜した平面が書かれている場合を想定する。傾斜した平面の法線ベクトルをnpとすれば、傾斜した平面が書かれた画像部分において単位ベクトルnijをnpに設定する。そうすると、第2部分平面301の向きは、すべて画像に書かれた傾斜した平面と同じ向きになる。本応用例によれば、周辺の照明光等の映り込みが、画像面の向きによるものではなく、画像に書かれた傾斜した平面の向きによるものとなり、より実際に近い質感を出すことができる。
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a cross section of a toner layer when reproducing an inclined plane. In this case, it is assumed that an inclined plane different from the image plane direction is written in the image. If the normal vector of the inclined plane is np, the unit vector nij is set to np in the image portion where the inclined plane is written. Then, the orientation of the second
図17は、円柱物体を再現するときのトナー層断面を示す模式図である。この場合は画像の中に、中心軸が画像面に平行な円柱物体が書かれている場合を想定する。傾斜した平面の法線ベクトルをnpijとする。この法線ベクトルnpijは円柱の表面に倣って連続的に変化していく。円柱物体が書かれた画像部分において単位ベクトルnijをnpijに設定する。そうすると、第2部分平面301の向きは、それぞれ画像に書かれた円柱表面の該当部分と同じ向きになる。本応用例によれば、周辺の照明光等の映り込みが、画像面の向きによるものではなく、画像に書かれた円柱表面の向きによるものとなり、移りこみ像が円柱表面にあわせてひずむようになり、より実際に近い質感を出すことができる。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a cross section of a toner layer when reproducing a cylindrical object. In this case, it is assumed that a cylindrical object whose center axis is parallel to the image plane is written in the image. Let npij be the normal vector of the inclined plane. This normal vector npij changes continuously following the surface of the cylinder. The unit vector nij is set to npij in the image portion where the cylindrical object is written. Then, the direction of the second
次に、画像面の光沢による表面反射光が、見る角度を変えることで場所場所できらめくように変化する場合の応用例について説明する。この場合、まず、第1部分平面201のいくつかを一つのグループにまとめてより大きな第4部分平面を作る。具体的にはx、y方向それぞれ3個ずつ9個の第1部分平面201でひとつの第4部分平面を作る。従って、第1部分平面201の1辺の長さが0.1mm程度とすると、第4部分平面の大きさはx、y方向それぞれ0.3mmほどの方形領域となる。単位ベクトルnijは第4部分平面内では一定とし、第4部分平面ごとに離散的に大きく変化させる。具体的には、第4部分平面を5種類にわけ、それを第4部分平面1〜5とし、第4部分平面1〜5ごとに単位ベクトルnijを離散的に大きく変化させる。
Next, an application example in the case where the surface reflected light due to the glossiness of the image surface changes so as to sparkle in the place by changing the viewing angle will be described. In this case, first, some of the first
図18は、画像面の光沢がきらめくように変化する場合の応用例における表面反射特性を示す。前記第4部分平面1内の前記単位ベクトルnijは、45度入射時の反射特性が、反射角75度の方向701になるように、画像面垂直上向きに対して15度傾ける。第4部分平面2内の単位ベクトルnijは、45度入射時の反射特性が、反射角45度の方向702になるように、画像面垂直上向きにする。第4部分平面3内の単位ベクトルnijは、45度入射時の反射特性が、反射角15度の方向703になるように、画像面垂直上向きに対して15度傾ける。第4部分平面4内の単位ベクトルnijは、45度入射時の反射特性が、反射角−15度の方向704になるように、画像面垂直上向きに対して30度傾ける。第4部分平面5内の単位ベクトルnijは、45度入射時の反射特性が、反射角−135度の方向705になるように、画像面垂直上向きに対して45度傾ける。
FIG. 18 shows surface reflection characteristics in an application example in the case where the gloss of the image surface changes so as to glitter. The unit vector nij in the fourth
図18では、説明の都合上、単位ベクトルnijを紙面内で2次元的に変化させているが、実際は紙面に垂直な方向も含めて3次元的に変化させることができるので、さらに多くの方向に前記第4部分平面の表面反射光をそろえることが可能である。 In FIG. 18, for convenience of explanation, the unit vector nij is changed two-dimensionally in the plane of the paper. However, since the unit vector nij can actually be changed three-dimensionally including the direction perpendicular to the plane of the paper, more directions are available. It is possible to align the surface reflected light of the fourth partial plane.
なお、図18の応用例では、照明と観測者との関係が、上記正反射角度に合わないときは、画像面からの表面反射光が目に入らず、照明は映り込まない。しかし見る角度を少し変えると、ある第4部分平面において、上記正反射角度が合うようになり、照明はその第4部分平面にだけ映りこむことになる。前記第4部分平面は、前記第1部分平面よりサイズが大きいため反射輝度はより強くなり目立つ。また少し見る角度を変えると、前記第4部分平面ではまた映り込みがなくなり、さらに角度を変えると別な前記第4部分平面で映り込むようになる。前記第4部分平面の大きさを変えることによりきらめきの強さを調節でき、また第4部分平面1〜5の分布を変えることにより、きらめきの密度やパターンを変えることが可能である。
本応用例によれば、画像に対する見る角度によってきらめく場所が異なるようになるため、ダイヤモンドカットされたダイヤモンドのように高級感をかもし出すことが可能となる。
In the application example of FIG. 18, when the relationship between the illumination and the observer does not match the regular reflection angle, the surface reflected light from the image plane does not enter the eye and the illumination is not reflected. However, when the viewing angle is slightly changed, the specular reflection angle is matched in a certain fourth partial plane, and the illumination is reflected only in the fourth partial plane. Since the fourth partial plane is larger in size than the first partial plane, the reflected luminance becomes stronger and conspicuous. Further, when the viewing angle is slightly changed, there is no reflection in the fourth partial plane, and when the angle is further changed, the reflection is reflected in another fourth partial plane. The intensity of glitter can be adjusted by changing the size of the fourth partial plane, and the density and pattern of the glitter can be changed by changing the distribution of the fourth
According to this application example, the sparkling place varies depending on the viewing angle with respect to the image, and it is possible to create a high-class feeling like a diamond cut diamond.
以上、本実施形態によれば、記録媒体の画像が形成される領域に対応する仮想画像面を、ドット画素よりも大きな複数の微小部分平面に分割し、その分割した複数の微小部分平面それぞれを第1部分平面201とし、その第1部分平面201内に第1代表点Pijを設け、第1代表点Pijごとに、任意の方向の単位ベクトルnijが設定される。この単位ベクトルnijの向きを、必要とされる表面反射特性を考慮して変えると、その単位ベクトルnijに対応する第1部分平面201に含まれる各ドット画素に付着されるクリアトナーの付着量を変わる。これにより、その第1部分平面201の各ドット画素におけるクリアトナー層の上面による正反射方向が変わる。このように単位ベクトルnijの向きを、必要とされる表面反射特性を考慮して第1代表点Pijごとに変更することにより、各ドット画素における正反射方向を変えることができる。これにより、記録媒体の画像面の全体における表面反射特性の分布に関してほぼ任意に調整し、画像の光沢をドット画素ごとに調整するように制御することが可能になる。しかも、光沢を調整するために定着条件を変更する必要がない。よって、定着条件で調整する場合に比してより広い光沢範囲で光沢を調整できるとともに、画像のドット画素ごとに表面反射特性まで考慮した光沢調整が可能になる。
また、本実施形態によれば、すべての単位ベクトルnijの向きを、前記仮想画像面に対する法線ベクトルの向きとほぼ同じ向きにすれば、光沢測定において正反射方向に反射光がそろうため、高い光沢値にすることができる。また、前記仮想画像面に対する法線ベクトルの向きと例えば10度以上差があるようにして2次元的にむらなく散乱させれば、光沢測定において正反射方向に反射光がこないため、低い光沢値にすることができる。
また、本実施形態によれば、前記第1代表点Pijから第1部分平面201の垂直上方へ所定の距離hだけ離れた位置に第2代表点Phijを設け、その第2代表点Phijを含み単位ベクトルnijに垂直でかつ第1部分平面201の垂直上方にある第2部分平面301を設け、ドット画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における仮想画像面から第2部分平面301までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する。そして、ドット画素ごとに、前記第2部分平面垂直距離と有色トナー層垂直距離との差である垂直距離差を計算し、ドット画素ごとに、前記垂直距離差に応じてクリアトナーの付着量を決定する。これにより、単位ベクトルnijの向きを、必要とされる表面反射特性を考慮して、第1部分平面201の第1代表点Pijごとに変更することにより、各ドット画素における正反射方向を変えることができる。
また、本実施形態によれば、記録媒体に形成される画像の画像情報に基づいて、前記第1代表点Pijごとに単位ベクトルnijのデータを生成することができるので、画像情報に光沢や表面反射特性に関する情報を設定しておくことで、単位ベクトルnijのデータの自動生成が可能になる。
また、本実施形態によれば、前記第1代表点Pijごとに前記距離hを任意に設定することができるため、カラートナー層がクリアトナー層の外側に露出することを防止しつつ、各ドット画素においてクリアトナー層を必要最小限に設定することが可能になる。
また、本実施形態によれば、記録媒体に形成される画像の画像情報に基づいて、前記第1代表点Pijごとに前記距離hのデータを生成することができるので、画像情報に光沢や表面反射特性に関する情報を設定しておくことで、距離hのデータの自動生成が可能になる。
また、本実施形態によれば、第1代表点Pijから第1部分平面201の垂直上方へある正の距離hだけ離れた位置に第2代表点Phijを設定し、第2代表点Phijを含み単位ベクトルnijに垂直でかつ第1部分平面201の垂直上方にある第2部分平面301を設定し、ドット画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における仮想画像面から第2部分平面301までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する。そして、ドット画素ごとに、第2部分平面垂直距離と有色トナー層垂直距離との差である第2部分平面垂直距離差を計算し、第1部分平面201ごとに、第1部分平面201内における画素ごとの第2部分平面垂直距離差のすべてが正になる最小距離hminを決定する。更に、第1代表点Pijから第1部分平面の垂直上方へ最小距離hminだけ離れた位置に第3代表点を設定し、その第3代表点を含み単位ベクトルnijに垂直でかつ第1部分平面の垂直上方にある第3部分平面を設定し、ドット画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における仮想画像面から第3部分平面までの垂直距離である第3部分平面垂直距離を計算する。また、ドット画素ごとに、第3部分平面垂直距離と有色トナー層垂直距離との差である第3部分平面垂直距離差を計算し、その第3部分平面垂直距離差に応じてクリアトナーの付着量を決定する。この場合は、クリアトナー層の層厚を最小にすることができるため、最も少ないクリアトナー量で、画像のドット画素ごとに表面反射特性まで考慮した光沢調整が可能になる。よって、現像、転写、定着といった電子写真プロセスの負荷を低減することができる。
また、本実施形態によれば、前記単位ベクトルnijの向きは、記録媒体に形成される画像で要求される表面反射特性の輝度分布に応じて、第1代表点Pijごとに設定することができる。この場合は、単に光沢度だけでなく、表面反射特性そのものを調整することが可能になる。
また、本実施形態によれば、前記単位ベクトルnijの向きは、前記仮想画像面に対する垂直上向きの方向に対してなす角度の大きさを所定の角度以下の範囲で変化させた向きにすることができる。この場合は、散乱された表面反射光が、画像面の全体に広がり、どの角度から見ても白っぽくなってしまうことを防ぐことができる。
また、本実施形態によれば、前記所定の角度以下の範囲は、22.5度以下の範囲にすることができる。この場合は、照明が45度入射で、正面(0度)で画像を観測する、標準的な観測条件において、散乱された表面反射光が目に入ることがなくなるため、色再現性を損ねることなく光沢度を制御することが可能になる。
また、本実施形態によれば、前記単位ベクトルnijの向きを、記録媒体に形成される画像に記録される物体の3次元的な表面の法線方向と同一にすることができる。この場合は、光沢による周囲の移りこみ画像が、実際の物体の映りこみ画像と同じように歪むため、より質感の高い画像が得られる。
また、本実施形態によれば、前記仮想画像面を、第1部分平面201よりも大きな微小部分平面に分割し、その分割した複数の微小部分平面を第4部分平面とし、前記単位ベクトルnの向きは、前記第1部分平面内においては同一であり、前記第4部分平面ごとに離散的に変化させた向きにすることができる。この場合は、光沢による表面反射光が、見る角度を変えることで、場所場所できらめくように変化するため、ダイヤモンドカットされたダイヤモンドのように高級感をかもし出すことが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the virtual image plane corresponding to the area where the image of the recording medium is formed is divided into a plurality of minute portion planes larger than the dot pixels, and each of the divided plurality of minute portion planes is divided. The first
In addition, according to the present embodiment, if all unit vectors nij are oriented in the same direction as the normal vector with respect to the virtual image plane, reflected light is aligned in the regular reflection direction in gloss measurement. The gloss value can be set. Further, if the direction of the normal vector with respect to the virtual image plane is scattered two-dimensionally so that there is a difference of, for example, 10 degrees or more, the reflected light does not come in the regular reflection direction in the gloss measurement. Can be.
Further, according to the present embodiment, the second representative point Phij is provided at a position separated from the first representative point Pij by a predetermined distance h vertically above the first
In addition, according to the present embodiment, the data of the unit vector nij can be generated for each first representative point Pij based on the image information of the image formed on the recording medium. By setting information about the reflection characteristics, it is possible to automatically generate data of the unit vector nij.
Further, according to the present embodiment, since the distance h can be arbitrarily set for each first representative point Pij, each dot is prevented while the color toner layer is not exposed to the outside of the clear toner layer. It becomes possible to set the clear toner layer to the minimum necessary in the pixel.
Further, according to the present embodiment, since the data of the distance h can be generated for each of the first representative points Pij based on the image information of the image formed on the recording medium, the image information includes gloss or surface. By setting information regarding the reflection characteristics, data of the distance h can be automatically generated.
In addition, according to the present embodiment, the second representative point Phij is set at a position separated from the first representative point Pij by a positive distance h that is vertically above the first
Further, according to the present embodiment, the direction of the unit vector nij can be set for each first representative point Pij according to the luminance distribution of the surface reflection characteristics required for the image formed on the recording medium. . In this case, not only the glossiness but also the surface reflection characteristic itself can be adjusted.
Further, according to the present embodiment, the direction of the unit vector nij is such that the magnitude of the angle formed with respect to the upward direction perpendicular to the virtual image plane is changed within a predetermined angle or less. it can. In this case, the scattered surface reflected light can be prevented from spreading over the entire image surface and becoming whitish from any angle.
According to the present embodiment, the range of the predetermined angle or less can be set to a range of 22.5 degrees or less. In this case, the scattered surface reflected light does not enter the eyes under standard observation conditions in which the illumination is incident at 45 degrees and the image is observed at the front (0 degree), and color reproducibility is impaired. It is possible to control the glossiness.
Further, according to this embodiment, the direction of the unit vector nij can be made the same as the normal direction of the three-dimensional surface of the object recorded in the image formed on the recording medium. In this case, since the surrounding moving image due to the gloss is distorted in the same manner as the reflected image of the actual object, a higher quality image can be obtained.
Further, according to the present embodiment, the virtual image plane is divided into minute partial planes larger than the first
101 プリンタコントローラ
102 プリンタエンジン
103 RIP部
104 クリア信号生成部
104’ クリア信号生成部
105 2値化部
201 第1部分平面
201’ 第1部分平面
301 第2部分平面
501 4色トナー層
502 クリアトナー層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記記録媒体上に形成される画像の画素ごとに、その画像の画像情報に基づいて、前記記録媒体の前記画像が形成される領域に対応する仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記記録媒体に形成する予定の前記有色トナー層の上面までの垂直距離である有色トナー層垂直距離を計算する有色トナー層垂直距離計算手段と、
前記記録媒体の前記画像が形成される領域に対応する仮想画像面を、前記画素よりも大きな複数の微小部分平面に分割し、その分割した複数の微小部分平面それぞれを第1部分平面とし、その複数の第1部分平面内それぞれに第1代表点を設け、その第1代表点ごとに方向を任意に設定可能な単位ベクトルnと、前記画素ごとに計算された前記有色トナー層垂直距離とに基づいて、前記画素ごとに前記透明トナー付着量を決定し、前記画素ごとに決定した透明トナー付着量に基づいて前記画素ごとに付着させる透明トナーの付着量を制御する透明トナー付着量制御手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 By forming a colored toner layer on a recording medium using at least one of a plurality of colored toners having different colors, and forming a colorless transparent toner layer on the colored toner layer using a colorless transparent toner In the image forming apparatus for forming a glossy image on the recording medium, the control device controls the adhesion amount of the transparent toner,
For each pixel of the image formed on the recording medium, based on the image information of the image, from the virtual image plane in a direction perpendicular to the virtual image plane corresponding to the area where the image of the recording medium is formed A color toner layer vertical distance calculating means for calculating a color toner layer vertical distance which is a vertical distance to the upper surface of the color toner layer to be formed on the recording medium;
A virtual image plane corresponding to a region where the image of the recording medium is formed is divided into a plurality of minute partial planes larger than the pixels, and each of the divided plurality of minute partial planes is a first partial plane, A first representative point is provided in each of the plurality of first partial planes, a unit vector n whose direction can be arbitrarily set for each first representative point, and the color toner layer vertical distance calculated for each pixel. And a transparent toner adhesion amount control means for determining the transparent toner adhesion amount for each pixel and controlling the adhesion amount of the transparent toner to be adhered for each pixel based on the transparent toner adhesion amount determined for each pixel. A control device comprising:
前記透明トナー付着量制御手段は、
前記第1代表点から前記第1部分平面の垂直上方へ所定の距離hだけ離れた位置に第2代表点を設け、前記第2代表点を含み前記単位ベクトルnに垂直でかつ前記第1部分平面の垂直上方にある第2部分平面を設け、前記画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記第2部分平面までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する第2部分平面垂直距離計算手段と、
前記画素ごとに、前記第2部分平面垂直距離と前記有色トナー層垂直距離との差である垂直距離差を計算する垂直距離差計算手段と、
前記画素ごとに、前記垂直距離差に応じて前記透明トナーの付着量を決定する透明トナー付着量決定手段と、を有することを特徴とする制御装置。 The control apparatus according to claim 1,
The transparent toner adhesion amount control means includes:
A second representative point is provided at a position away from the first representative point vertically above the first partial plane by a predetermined distance h, and includes the second representative point and is perpendicular to the unit vector n and includes the first part. A second partial plane perpendicular to the plane is provided, and a second partial plane vertical distance that is a vertical distance from the virtual image plane to the second partial plane in a direction perpendicular to the virtual image plane is provided for each pixel. A second partial plane vertical distance calculating means for calculating;
Vertical distance difference calculating means for calculating a vertical distance difference which is a difference between the second partial plane vertical distance and the colored toner layer vertical distance for each pixel;
And a transparent toner adhesion amount determining unit that determines the adhesion amount of the transparent toner in accordance with the vertical distance difference for each pixel .
前記透明トナー付着量制御手段は、
前記第1代表点から前記第1部分平面の垂直上方へある正の距離hだけ離れた位置に第2代表点を設定し、前記第2代表点を含み前記単位ベクトルnに垂直でかつ前記第1部分平面の垂直上方にある第2部分平面を設定し、前記画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記第2部分平面までの垂直距離である第2部分平面垂直距離を計算する第2部分平面垂直距離計算手段と、
前記画素ごとに、前記第2部分平面垂直距離と前記有色トナー層垂直距離との差である第2部分平面垂直距離差を計算する第2部分平面垂直距離差計算手段と、
前記複数の第1部分平面ごとに、前記第1部分平面内における前記画素ごとの前記第2部分平面垂直距離差のすべてが正になる最小距離hminを決定する最小距離決定手段と、
前記第1代表点から前記第1部分平面の垂直上方へ前記最小距離hminだけ離れた位置に第3代表点を設定し、前記第3代表点を含み前記単位ベクトルnに垂直でかつ前記第1部分平面の垂直上方にある第3部分平面を設定し、前記画素ごとに、前記仮想画像面に垂直な方向における前記仮想画像面から前記第3部分平面までの垂直距離である第3部分平面垂直距離を計算する第3部分平面垂直距離計算手段と、
前記画素ごとに、前記第3部分平面垂直距離と前記有色トナー層垂直距離との差である第3部分平面垂直距離差を計算する第3部分平面垂直距離差計算手段と、
前記画素ごとに、前記第3部分平面垂直距離差に応じて前記透明トナーの付着量を決定する透明トナー付着量決定手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 The control apparatus 請 Motomeko 1,
The transparent toner adhesion amount control means includes:
A second representative point is set at a position separated from the first representative point by a positive distance h that is vertically upward of the first partial plane, includes the second representative point, is perpendicular to the unit vector n, and is A second partial plane that is a vertical distance from the virtual image plane to the second partial plane in a direction perpendicular to the virtual image plane for each pixel, by setting a second partial plane that is vertically above the one partial plane A second partial plane vertical distance calculating means for calculating a vertical distance;
Second partial plane vertical distance difference calculating means for calculating a second partial plane vertical distance difference that is a difference between the second partial plane vertical distance and the colored toner layer vertical distance for each pixel;
Minimum distance determining means for determining, for each of the plurality of first partial planes, a minimum distance hmin in which all of the second partial plane vertical distance differences for each of the pixels in the first partial plane are positive;
A third representative point is set at a position separated from the first representative point vertically above the first partial plane by the minimum distance hmin, and includes the third representative point and is perpendicular to the unit vector n and the first representative point. A third partial plane that is vertically above the partial plane is set, and for each pixel, a third partial plane vertical that is a vertical distance from the virtual image plane to the third partial plane in a direction perpendicular to the virtual image plane A third partial plane vertical distance calculating means for calculating the distance;
Third partial plane vertical distance difference calculating means for calculating a third partial plane vertical distance difference that is a difference between the third partial plane vertical distance and the colored toner layer vertical distance for each pixel;
A control apparatus comprising: a transparent toner adhesion amount determination unit that determines the adhesion amount of the transparent toner in accordance with the third partial plane vertical distance difference for each pixel.
前記透明トナー付着量制御手段は、前記記録媒体に形成される画像の画像情報に基づいて、前記第1代表点ごとに前記単位ベクトルnのデータを生成する手段を有することを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 3 ,
The transparent toner adhesion amount control means includes means for generating data of the unit vector n for each of the first representative points based on image information of an image formed on the recording medium. .
前記単位ベクトルnの向きは、前記仮想画像面に対する垂直上向きの方向に対してなす角度の大きさを所定の角度以下の範囲で変化させた向きであることを特徴とする制御装置。 The control apparatus according to any one of 請 Motomeko 1 to 4,
The control unit according to claim 1, wherein the direction of the unit vector n is a direction in which the magnitude of an angle formed with respect to a vertically upward direction with respect to the virtual image plane is changed within a predetermined angle or less.
前記所定の角度以下の範囲は、22.5度以下の範囲であることを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 5 ,
The range of the predetermined angle or less is a range of 22.5 degrees or less .
請求項1乃至6のいずれかに記載の制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The color toner layer was formed on the recording medium colors each other physician using at least one of a plurality of different color toners, on the color toner layer, to form a clear toner layer using a colorless transparent toner An image forming apparatus for forming a glossy image on the recording medium,
An image forming apparatus comprising the control device according to any one of claims 1 to 6.
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