JP5934123B2

JP5934123B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5934123B2
Application number: JP2013009942A
Authority: JP
Inventors: 靖小林
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2033-01-23
Also published as: US20140204435A1; JP2014142442A; US9118871B2

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各カラートナー以外に、透明トナーを用いて画像光沢の調整を行う画像形成装置に関する。

従来、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各カラートナー（以後、ＣＭＹＫカラートナーと称す）と透明トナーを使って印刷する画像形成装置があった（例えば、特許文献１参照）。

また従来の、ＣＭＹＫカラートナーと透明トナーを使って印刷することが可能な画像形成装置においては、入力された画像データにおけるＣＭＹＫ各画素の信号値に基づくヒストグラムを作成し、そのヒストグラムに基づいて、以下の３種類の印刷方式を選択するものがあった。
（１）非印字領域を含むハイライト領域が少ない場合、
ＣＭＹＫカラートナー＋低速印刷による光沢化、によって印刷処理し、
（２）非印字領域を含むハイライト領域が多い場合、
ＣＭＹＫカラートナー＋透明トナー＋通常速度印刷、によって印刷処理し、
（３）ＣＭＹＫカラートナー像の上に透明トナーを重ねた場合に画像形成装置の上限であるトナー総量を超過する領域が多い場合、
（ＣＭＹＫカラートナー＋通常速度印刷）＋（透明トナー＋通常速度印刷）を２度行なう（２パス）、によって印刷処理するものである。

特開２０１０−１５２２０９号公報（第２−３頁、図１）

しかしながら、従来技術には、以下のような問題がある。
非印字領域を含むハイライト領域と中〜高濃度領域が混在するドキュメントを印刷する場合に、ヒストグラムの条件判定によって、上記（１）の透明トナーの塗布が行われない印刷方式や、或いは上記（３）の２パスによる印刷方式が選択される可能性がある。
上記（１）の印刷方式が選択された場合、光沢感を出すために透明トナーの補助が最も必要となるハイライト領域に対して透明トナーが塗布されないことになる。特に、高光沢なＣＭＹＫカラートナーを用いた場合、中〜高濃度領域では透明トナーを塗布しなくてもある一定の光沢感を得ることができるため、ハイライト領域にこそ透明トナーの塗布が必要となる。
一方、上記（３）の印刷方式が選択された場合、煩雑なオペレーションが強要されるとともに、２パス目の印刷時に冗長な透明トナーが消費される可能性がある。透明トナーは通常のＣＭＹＫカラートナーと比較して高価であることが多いため、透明トナーの消費は必要最低限に抑えることが望ましい。

本発明による画像形成装置は、複数の有色現像剤と透明現像剤とを使用して画像を形成する画像形成装置であって、
前記有色現像剤により形成される画像の画素毎に、入力する各有色画素値の合計値である第１の合計値を算出し、前記第１の合計値が予め定められた第１の閾値を超える場合には前記第１の合計値が前記第１の閾値を超えないように前記入力する有色画素値を補正した、また超えない場合は前記入力する有色画素値を補正しないままの制限済みの有色画素値を出力する現像剤総量規制部と、有色現像材により形成される画像の全画素の中から、前記制限済み有色画像値の合計値が最大となる画素の最大合計値を検出して保持する最大合計値検出保持部と、外部より入力するデータに基づいて第２の閾値を設定する閾値設定部と、前記最大合計値と前記第２の閾値とを比較して、大きい方を第３の閾値として出力する閾値調整部と、前記第３の閾値と前記制限済みの有色画素値の合計値である第２の合計値の差分値を算出し、前記差分値に基づいて、前記画素毎の、前記透明現像剤の量に対応する透明画素値を算出する透明現像剤量値算出部と
を有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、透明トナーの使用量を適度に調整しながら、光沢感の高い画像を得ることが可能となる。

本発明による画像形成装置としての実施の形態１のプリンタの要部構成を示す概略構成図である。ブラック（Ｋ）トナーの画像形成ユニット及びその周辺の概略構成を示す部分拡大図である。実施の形態１のプリンタの、本発明に関与する要部動作を制御するコントローラ部の構成を示すブロック図である。実施の形態１のプリンタの画像信号変換部の詳細なブロック図である。実施の形態１のプリンタの動作の概略を説明するためのフローチャートである。実施の形態１のプリンタにおける画像信号変換処理の詳細な流れを説明するためのフローチャートである。トナー総量規制前後のＣＭＹＫ画像信号に基づいて形成される画像をイメージした画像信号値の分布図で、（ａ）は総量規制前の有色トナーの画像信号値の分布領域の様子を示し、（ｂ）は総量規制後の有色トナーの画像信号値の分布領域の様子を示す。図７に示す各領域（Ａ）〜（Ｄ）における透明トナー量閾値と透明画像信号値の関係を示す図である。実施の形態２のプリンタの画像信号変換部の詳細なブロック図である。実施の形態２のプリンタにおける画像信号変換処理の詳細な流れを説明するためのフローチャートである。実施の形態２のプリンタにおける画像信号変換処理の詳細な流れを説明するためのフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、本発明による画像形成装置としての実施の形態１のプリンタ１の要部構成を示す概略構成図である。

同図中、プリンタ１は、電子写真式のカラープリンタとしての構成を備え、プリンタエンジン１００、後述するコントローラ部２００（図３）及びプリンタエンジン制御部２５０（図３）とを備える。

プリンタエンジン１００は、給紙トレイ１０１、給紙部１０６、画像形成部１０７、定着器１０８、排出部１０９、及び両面印刷ユニット１１０により構成されている。給紙トレイ１０１は、印刷用紙１１１を所定量備え、印刷する際に、その積層方向上方の印刷用紙を１枚ずつ所定のタイミングで給紙部１０６に排出し、排出された印刷用紙１１１は、給紙部１０６によって画像形成部１０７に給紙される。プリンタ１では、１つのジョブとしてプリンタ１に送られてきた画像情報に基づく画像を、画像形成部１０７に搬送される印刷用紙１１１に印刷する。尚同図中の印刷用紙１１１の搬送路（太線で示す）に示す矢印は、その位置での印刷用紙の搬送方向を示している。

画像形成部１０７は、ブラック（単にＫと記す場合がある）、イエロー（単にＹと記す場合がある）、マゼンタ（単にＭと記す場合がある）、シアン（単にＣと記す場合がある）、透明（単にＣｌと記す場合がある）の各トナー像を形成する５つの画像形成ユニット１５０Ｋ，１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｃｌを有し、印刷用紙１１１の挿入側から排出側に向かって順に並べて配設される。直列に並べられた５つの画像形成ユニット１５０Ｋ，１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｃｌは、全て同じ構成でＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）方式のデジタルカラープリンタを構成し、使用されるトナーの種類、即ち、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｃｌのみが異なる。

ここでは用紙搬送方向の上流側から順に、ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット１５０Ｋ、イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット１５０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の画像形成ユニット１５０Ｍ、シアン（Ｃ）用の画像形成ユニット１５０Ｃ、及び透明（Ｃｌ）用の画像形成ユニット１５０Ｃｌが配列されている。尚、トナー画像形成ユニット１５０Ｋ，１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｃｌは、特に個々を区別する必要がなくて総称する場合にはトナー画像形成ユニット１５０と記す。

従って、ここでは簡単のため、代表してブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１５０Ｋのみ、その概略構成を説明する。図２は、このトナー画像形成ユニット１５０Ｋ及びその周辺の概略構成を示す部分拡大図である。

同図に示すように、画像形成ユニット１５０Ｋは、感光体ドラム１７１、帯電ローラ１７２、現像ローラ１７３、供給ローラ１７４、ＬＥＤヘッド１７５、及び転写ローラ１７６を有する。感光体ドラム１７１の周囲には、その回転方向（同図の矢印方向）の上流側から順に、感光体ドラム１７１の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ１７２、画像情報に基づいて一様に帯電された感光体ドラム１７１の表面を露光して静電潜像を形成るためのＬＥＤヘッド１７５、この静電潜像上にトナーを載せてトナー現像を形成するための現像ローラ１７３、図示しない搬送ベルトによって搬送路（太線で示す）を搬送される印刷用紙１１１にトナー現像を転写する転写ローラ１７６が配置されている。

そして現像ローラ１７３に接して、図示しないトナーカートリッジから供給されるトナー（ここはブラック）を、その表面へ帯電して供給するためのトナー供給ローラ１７４が配置されている。尚、各画像形成ユニット１５０は、図示しない個別のモータにより駆動される。

印刷用紙１１１は、画像形成部１０７において同様にしてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｃｌの各トナー像が順次重ねて転写された後、定着器１０８に搬送される。透明（Ｃｌ）のトナー像の転写が最後となるように配置したのは、有色現像剤としての有色トナーにより形成されたカラー画像の上に透明現像剤としての透明トナーにより形成される画像を重ねることによって出力画像の光沢感を増すためである。

定着器１０８は、定着用のローラと加圧用のローラとから構成され、例えば、ヒータ等による熱とローラ同士による圧力とによって、画像形成部１０７で印刷用紙１１１上に転写されたトナー像を同印刷用紙上に定着させる。トナー像が定着した印刷用紙１１１は、排出部１０９によってスタッカ部１１３に排出される。

両面印刷ユニット１１０は、定着器１０８よりも用紙搬送方向下流側に備えられ、両面印刷モード時に、図示しないガイド手段によって排出部１０９から送られてくる、一方の面にトナー像が定着した印刷用紙１１１を引込み部１１０ｂに一端引き入れた後、逆方向搬送により搬送路１１０ａに導いて再度画像形成部１０７に送り出す。これによって、画像形成部１０７は、印刷用紙１１１のトナー像が定着していない他方の面にトナー像を転写でき、両面印刷が可能となる。

図３は、プリンタ１の、本発明に関与する要部動作を制御するコントローラ部２００の構成を示すブロック図である。

同図において、印刷データ受信部２０１は、ネットワークやＵＳＢなどのインタフェースであって、プリンタ外部から印刷データを受信し、印刷データバッファ２０２は、印刷データ受信部２０１で受信した印刷データを一時的に格納するバッファである。

編集処理部２０３は、印刷データバッファ２０２から印刷データを読み込み、ページ毎にコマンド解析や描画データの作成を行い、コマンド解析の結果をＤｉｓｐｌａｙＣｏｄｅ化してページバッファ２０４に格納する。尚、ここでは、印刷データに含まれる画像信号がＲＧＢ画像信号或いはＣＭＹＫ画像信号であって、画素毎に各色が８ビットの値で表現されるものとする。

展開処理部２０５は、ページバッファ２０４から１ページ分のＤｉｓｐｌａｙＣｏｄｅを読み出し、ページ全体の印刷内容をラスタイメージに変換して中間ラスタバッファ２０６に格納し、画像信号変換部２０７は、中間ラスタバッファ２０６から１ページ分のラスタイメージを読み込み、ＲＧＢ画像信号或いはＣＭＹＫ画像信号の各色８ビットの画像信号値を、プリンタエンジン１００で印刷可能なＣ、Ｍ、Ｙ、ＫとＣｌの各色１ビットの画像信号値に変換し、変換後のラスタイメージをラスタバッファ２０８に格納する。

オペレーションパネル２０９は、プリンタ１の状況の表示や利用者へのメッセージの表示を行うとともに、プリンタ１に対する利用者からの入力を受け付ける。プリンタエンジン制御部２５０は、ラスタバッファ２０８から１ページ分のラスタイメージを読み込み、プリンタエンジン１００を動作させて、入力したラスタイメージの印刷を行う。

図４は、画像信号変換部２０７の詳細なブロック図である。同図を参照して画像信号変換部２０７の構成について更に説明する。

尚、トナーの量は、８ビットの各色の画像信号値がとりえる０〜２５５を０％〜１００％に換算した場合に対応して、０％（０）、１００％（２５５）、２００％（５１０）、２４０％（６１２）、２８０％（７１４）等で表わす場合がある。

同図中、ＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限格納部１２は、予めプリンタに定められた、画素当たり同時に積層することが可能なＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、及びＣｌのトナーの総量上限値を格納しており、ここでは２８０％に設定されているものとする。ＣＭＹＫトナー総量上限格納部１１は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、及びＣｌのトナーの総量上限を考慮して定められたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナーの総量上限値（画素当たり）を格納しており、ここでは２４０％に設定されているものとする。尚、ＣＭＹＫトナー総量上限格納部１１は有色現像剤閾値記憶部に相当する。

透明トナー量閾値格納部１３は、オペレーションパネル２０９を介して外部から入力された、有色トナー像の上に積層させる透明トナー量の算出に使用する値を格納する部分であり、ここではその有効範囲を０％からＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、及びＣｌのトナーの総量上限値（画素当たり）である２８０％までとする。

透明トナー量閾値補正部１４は、ＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限格納部１２に格納されているトナー総量上限値に基づいて、透明トナー量閾値格納部１３に格納されている透明トナー量閾値の有効性を確認し、有効範囲を超えている場合は有効範囲内の値に補正して保持する。例えば、０％以下の場合は０％に補正し、２８０％以上の場合は２８０％に補正して保持する。尚、オペレーションパネル２０９、ＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限格納部１２、透明トナー量閾値格納部１３、及び透明トナー量閾値補正部１４が閾値設定部に相当する。また透明トナー量閾値補正部１４は、透明現像剤閾値記憶部にも相当する。

色変換処理部１５は、入力した画像信号値をプリンタエンジン１００で現像可能な減法混色であるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色８ビットの画像信号値に変換する。具体的には、あらかじめＲＧＢ画像信号とＣＭＹＫ画像信号の発色特性の違いを考慮して対応付けられたルックアップテーブルを用いて変換する。また、入力された画像信号値がＣＭＹＫ画像信号のものである場合は、色変換処理を行わずに入力された、画素当たりのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、の各色８ビットの画像信号値をそのまま出力する。

現像剤総量規制部としてのＣＭＹＫトナー総量制限部１６は、色変換処理部１５から順次入力するＣＭＹＫ画像信号の画像信号値に対して、ＣＭＹＫトナー総量上限格納部１１に保持されているＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナーの総量上限値を超えないようにＣＭＹＫトナー総量制限処理を行う。

具体的には、色変換処理部１５から入力する、画素当たりのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、の各色８ビットの有色画素値としての画像信号値をＣａ、Ｍａ、Ｙａ、Ｋａ、その総和である第１の合計値としてのトナー総量をＳｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）、第１の閾値としてのトナー総量上限値をＳｕｍＭａｘ、トナー総量制限後のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の、制限済みの有色画素値としての画像信号値をＣｂ、Ｍｂ、Ｙｂ、Ｋｂとしたとき、以下の式によりＣＭＹＫトナー総量制限処理を行うものとする。
・Ｓｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）＞ＳｕｍＭａｘの場合、
Ｃｂ＝Ｃａ＋（ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ））／４
Ｍｂ＝Ｍａ＋（ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ））／４
Ｙｂ＝Ｙａ＋（ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ））／４
Ｋｂ＝Ｋａ＋（ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ））／４
・・・（１）
・Ｓｕｍ（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）≦ＳｕｍＭａｘの場合、
Ｃｂ＝Ｃａ
Ｍｂ＝Ｍａ
Ｙｂ＝Ｙａ
Ｋｂ＝Ｋａ
・・・（２）
但し、ＣＭＹＫトナー総量制限処理は上記式によるものに限定されるものではなく、これまでに提案されている異なる方式による処理であっても適用することが可能である。

透明現像剤量値算出部としての透明トナー量算出部１７は、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６から順次入力する、ＣＭＹＫトナー総量制限後のＣＭＹＫ画像信号に対して、透明トナー量閾値補正部１４に保持されている第２の閾値としての透明トナー量閾値に基づいて、透明トナー量に対応する透明画像信号の透明画素値としての透明画像信号値を算出する。

具体的には、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６から入力するトナー総量制限後のＣＭＹＫ画像信号の各色の画像信号値をＣｂ、Ｍｂ、Ｙｂ、Ｋｂ、その総和である第２の合計値としてのトナー総量をＳｕｍ（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｙｂ，Ｋｂ）、透明トナー量閾値補正部１４が保持する透明トナー量閾値をＴＨｃｌ、算出される透明画像信号値をＣｌｂとした場合、以下の式により透明画像信号の透明画像信号値を算出するものとする。
Ｃｌｂ＝ＴＨｃｌ−Ｓｕｍ（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｙｂ，Ｋｂ）・・・（３）
ただし範囲条件を、
Ｃｌｂ＜０％の場合はＣｌｂ＝０％、
Ｃｌｂ＞１００％の場合は、Ｃｌｂ＝１００％
とする。

２値化処理部１８は、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６からトナー総量制限後のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色８ビットの画像信号値を、また透明トナー量算出部１７からこれに対応する８ビットの透明画像信号値を順次入力し、プリンタエンジンで印刷可能な、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色及びＣｌの、１ビットの画像信号値に変換する部分である。ここでは、公知の技術であるディザ法により８ビットから１ビットへの変換を行うものとする。

尚、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６及び透明トナー量算出部１７は、画像信号変換部に相当する。従って画像信号変換部は、入力した画像データに、トナー総量上限値（有色現像剤最大閾値）を越える場所がある場合は前記画像データの各有色現像剤の色補正を行い、画像データが透明トナー量閾値（透明現像剤閾値）以下の場所に透明トナーの塗布を指示することになる。

以上の構成において、本発明に係る実施の形態１のプリンタ１の動作について、図５及び図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。先ず、本発明に係るプリンタ１の動作の概略ついて、図５のフローチャートに基づいて図３、図４を参照しながら説明する。

プリンタ１では、事前にオペレーションパネル２０９を介して外部より透明トナー量閾値を入力し、透明トナー量閾値格納部１３に格納する（ステップＳ１０１）。次に、印刷データ受信部２０１が外部から印刷データを受信すると、受信した印刷データを印刷データバッファ２０２に一時的に格納する（ステップＳ１０２）。編集処理部２０３は、印刷データバッファ２０２から印刷データを読み込み、ページ毎にコマンド解析、描画データの作成を行い、コマンド解析の結果をＤｉｓｐｌａｙＣｏｄｅ化してページバッファ２０４に格納する（ステップＳ１０３）。

展開処理部２０５は、ページバッファ２０４から１ページ分のＤｉｓｐｌａｙＣｏｄｅを読み出し、ページ全体の印刷内容をラスタイメージに変換して中間ラスタバッファ２０６に格納する（ステップＳ１０４）。画像信号変換部２０７は、後述する画像信号変換処理を行う（ステップＳ１０５）。プリンタエンジン制御部２５０は、ラスタバッファ２０８から１ページ分のラスタイメージを読み込み、プリンタエンジン１００を動作させて、入力したラスタイメージの印刷を行う（ステップＳ１０６）。

次に、画像信号変換部２０７で行う上記したステップＳ１０５での画像信号変換処理の詳細な流れについて、図６のフローチャートに基づいて図４を参照しながら説明する。

透明トナー量閾値補正部１４は、透明トナー量閾値格納部１３に格納されている透明トナー量閾値を入力し、透明トナー量閾値が０より小さい場合は（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、透明トナー量閾値を０に補正し（ステップＳ２０２）、逆に、透明トナー量閾値がＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限格納部１２に格納されている上限値より大きい場合は（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、透明トナー量閾値をＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限値に補正する（ステップＳ２０４）。上記以外の場合は（（ステップＳ２０１、Ｎｏ）且つ（ステップＳ２０３、Ｎｏ））、補正しない。

次に、中間ラスタバッファ２０６より、１ページ分のＲＧＢ画像信号或いはＣＭＹＫ画像信号を、画素毎に順次入力し（ステップＳ２０５）、読み込む画像信号がなくなるまで、以降のステップＳ２０６〜ステップＳ２１２の処理を実行する。

この過程において、色変換処理部１５は、入力したＲＧＢ画像信号をＣＭＹＫ画像信号に変換する。もしＣＭＹＫ画像信号を入力した場合は、変換処理を行わずに入力したＣＭＹＫ画像信号をそのまま出力する（ステップＳ２０６）。次に、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６は、入力したＣＭＹＫ画像信号の画像信号値に対して、ＣＭＹＫトナー総量上限格納部１１に格納されているＣＭＹＫトナー総量上限値に従って、前記した（１）式或いは（２）を実行してトナー総量制限処理を実施する（ステップＳ２０７）。

次に、透明トナー量算出部１７は、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６から順次入力するＣＭＹＫトナー総量制限後のＣＭＹＫ画像信号に対して、透明トナー量閾値補正部１４に保持されている透明トナー量閾値にもとづいて、透明トナー量に対応する透明画像信号の透明画像信号値を算出する。具体的には、前記した（３）式によって透明画像信号値（透明トナー量）を算出する（ステップＳ２０８）。その後、算出された透明画像信号値が０（０％）より小さい場合は（ステップＳ２０９、Ｙｅｓ）、透明トナー量を０に補正し（ステップＳ２１０）、透明画像信号値が２５５（１００％）より大きい場合は（ステップＳ２１１、Ｙｅｓ）、透明トナー量を２５５に補正し（ステップＳ２１２）、上記以外の場合は（（ステップＳ２０９、Ｎｏ）且つ（ステップＳ２１１、Ｎｏ））、補正しない。

ここで、ＣＭＹＫトナー総量制限後のＣＭＹＫ画像信号の画像信号値Ｃｂ、Ｍｂ、Ｙｂ、Ｋｂと、透明トナー量閾値より算出される透明画像信号の透明画像信号値Ｃｌｂとの関係について、図７、図８を用いて説明する。図７は、トナー総量規制前後のＣＭＹＫ画像信号に基づいて形成される画像をイメージした画像信号値の分布図で、同図（ａ）は総量規制前の有色トナーの画像信号値の分布領域の様子を示し、同図（ｂ）は総量規制後の有色トナーの画像信号値の分布領域の様子を示す。図８は、各領域（Ａ）〜（Ｄ）における透明トナー量閾値と透明画像信号値の関係を示す図である。

具体的には、透明トナー量閾値が０％（０）、１００％（２５５）、２００％（５１０）、２４０％（６１２）、２８０％（７１４）に設定された場合について説明する。

図７（ａ）は、総量制限前の入力画像信号の例であり、（Ａ）の領域には（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）＝（０，０，０，０）、（Ｂ）の領域には（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）＝（２５５，０，０，０）、（Ｃ）の領域には（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）＝（２５５，２５５，０，０）、（Ｄ）の領域には（Ｃａ，Ｍａ，Ｙａ，Ｋａ）＝（２５５，２５５，２５５，２５５）の画像信号値が指定されている。

図７（ｂ）は、入力画像信号に対して、ＣＭＹＫトナー総量上限値６１２（２４０％）としてＣＭＹＫトナー総量制限処理を行った後の画像信号の例であり、（Ａ）の領域には（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｙｂ，Ｋｂ）＝（０，０，０，０）、（Ｂ）の領域には（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｙｂ，Ｋｂ）＝（２５５，０，０，０）、（Ｃ）の領域には（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｙｂ，Ｋｂ）＝（２５５，２５５，０，０）、（Ｄ）の領域には（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｙｂ，Ｋｂ）＝（１５３，１５３，１５３，１５３）の画像信号値が指定されている。ここで、（Ｄ）の領域については、ＣＭＹＫトナー総量が１０２０となり、ＣＭＹＫトナー総量上限値（６１２）を超過するため、前記した（１）式によるＣＭＹＫトナー総量制限処理によりＣＭＹＫ画像信号値が変更される。

次に、トナー総量制限後の画像信号値Ｃｂ、Ｍｂ、Ｙｂ、Ｋｂが定まった上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各領域に対して算出される、透明トナー量閾値と透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）の関係について、図８を参照しながら説明する。

透明トナー量閾値が０（０％）の場合、ステップＳ２０８〜ステップＳ２１２で、前記した（３）式により算出され、設定される透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の何れの領域においても０となり、透明画像は形成されない。

透明トナー量閾値が２５５（１００％）の場合、Ｓ２０８〜ステップＳ２１２で、前記した（３）式により算出され、設定される透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）は、（Ａ）の領域において２５５となり、それ以外の領域では全て０以下が算出されるため０となる。つまり、（Ａ）の領域にのみ１００％出力による透明画像が形成される。

透明トナー量閾値が５１０（２００％）の場合、Ｓ２０８〜ステップＳ２１２で、前記した（３）式により算出され、設定される透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）は、（Ａ）、（Ｂ）の領域において２５５以上が算出されるため２５５となり、それ以外の（Ｃ）、（Ｄ）の領域では０以下が算出されるため０となる。つまり、（Ａ）、（Ｂ）の領域にのみ、１００％出力による透明画像が形成される。

透明トナー量閾値が６１２（２４０％）の場合、Ｓ２０８〜ステップＳ２１２で、前記した（３）式により算出され、設定される透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）は、（Ａ）、（Ｂ）の領域においては２５５以上が算出されるため２５５となり、（Ｃ）の領域では１０２が算出されるため１０２となり、（Ｄ）の領域では０が算出されるため０となる。つまり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各領域において透明画像が形成されることになる。ただし、（Ａ）、（Ｂ）の領域では１００％出力、（Ｃ）の領域ではハーフトーン出力による透明画像が形成される。

透明トナー量閾値が７１４（２８０％）の場合、Ｓ２０８〜ステップＳ２１２で、前記した（３）式により算出され、設定される透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）は、（Ａ）、（Ｂ）の領域においては２５５以上が算出されるため２５５となり、（Ｃ）の領域では２０４が算出されるため２０４となり、（Ｄ）の領域では１０２が算出されるため１０２となる。つまり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）全ての領域において透明画像が形成されることになる。ただし、（Ａ）、（Ｂ）の領域では１００％出力、（Ｃ）、（Ｄ）の領域ではハーフトーン出力による透明画像が形成される。

以上のように、透明トナー量閾値の設定により、限定した領域に透明画像を形成することができる。

２値化処理部１８は、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６から、トナー総量制限後の８ビットの画像信号値Ｃｂ、Ｍｂ、Ｙｂ、Ｋｂを、また透明トナー量算出部１７から８ビットの透明画像信号値Ｃｌｂ（透明トナー量）を入力し、プリンタエンジン１００で印刷可能な、ＣＭＹＫ各色と透明にかかる１ビットの画像信号値に変換してラスタバッファ２０８に書き込み（ステップＳ２１３）、画像信号変換処理を完了する。

即ち、プリンタ１では、プリンタのトナー総量制限とは独立した透明トナー量閾値を外部から入力し、有色トナー画像の各画素に対してＣＭＹＫ画像信号の画像信号値のトナー総量と透明トナー量閾値の差分にもとづいて、透明トナー量に対応する透明画像信号値を算出するようにした。この構成において、例えば透明トナー量閾値に画像のハイライト部に相当する値を設定することにより、有色トナーだけでは光沢感を得られにくいハイライト部に透明トナーを適用し、有色トナーだけで必要最低限の光沢感が得られる中〜高濃度部には透明トナーを適用しない画像形成を行うことが可能となる。

従って、上記したように、本実施の形態のプリンタ１によれば、画像の光沢感を損なうことなく透明トナーの消費量を抑えることができる。また、透明トナー量閾値に画像の中濃度部に相当する値を設定することによって、トナー消費量が増加するかわりに、より光沢感の高い画像を得ることも可能になる。

実施の形態２．
図９は、本発明に基づく実施の形態２のプリンタに採用される画像信号変換部３０７の詳細なブロック図である。この画像信号変換部３０７を採用するプリンタが、前記した図４に示す実施の形態１の画像信号変換部２０７を採用するプリンタと主に異なる点は、画像信号変換部３０７において、テンポラリバッファ３３１、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２、ＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３、及び透明トナー量閾値調整部３３４が追加された点と、これらの追加に伴ってＣＭＹＫトナー総量制限部１６と透明トナー量算出部１７の動作が一部異なる点である。

従って、この画像信号変換部３０７を採用するプリンタが、前記した実施の形態１のプリンタ１（図１、図３）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、本実施の形態のプリンタの要部構成は、画像信号変換部３０７以外において図１、図３に示す実施の形態１のプリンタ１の要部構成と共通するため、必要に応じて図１及び図３を参照する。

図９において、テンポラリバッファ３３１は、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６によりＣＭＹＫトナー総量制限が行われた１ページ分のＣＭＹＫ画像信号の画像信号値を一時的に保持するためのバッファである。ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２は、テンポラリバッファ３３１に保持されている画像信号値を順次読み出し、トナー総量が最大となる画像信号値のトナー総量を検出し、ＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３は、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２により検出された最大合計値としてのＣＭＹＫ最大トナー総量を保持する。尚、テンポラリバッファ３３１、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２、及びＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３が最大合計値検出保持部に相当する。

透明トナー量閾値調整部３３４は、透明トナー量閾値補正部１４に保持されている透明トナー閾値を、後述するように、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２により検出されたＣＭＹＫ最大トナー総量にもとづいて調整する。

以上の構成において、本発明に係る実施の形態２のプリンタの動作について、図５及び図１０，１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。但し、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０５の画像信号変換処理以外は、前記した実施の形態１で説明した内容と同じなのでここでの説明を省略する。

図１０，１１に示すフローチャートは、画像信号変換部３０７で行なう、上記した図５のフローチャートのステップＳ１０５での画像信号変換処理の詳細な流れを示すものであり、このフローチャートに基づいて、図９を参照しながらその処理内容について説明する。尚、図１０及び図１１において、丸付きの同符号同士はつながっているものとする。

中間ラスタバッファ２０６より、１ページ分のＲＧＢ画像信号或いはＣＭＹＫ画像信号を、画素毎に順次入力し（ステップＳ３０１）、読み込む画像信号がなくなるまで、以降のステップＳ３０２〜ステップＳ３０５の処理を実行する。

この過程において、色変換処理部１５は、入力したＲＧＢ画像信号をＣＭＹＫ画像信号に変換する。もしＣＭＹＫ画像信号を入力した場合は、変換処理を行わずに入力したＣＭＹＫ画像信号をそのまま出力する（ステップＳ３０２）。次に、ＣＭＹＫトナー総量制限部１６は、入力したＣＭＹＫ画像信号の画像信号値に対して、ＣＭＹＫトナー総量上限格納部１１に格納されているＣＭＹＫトナー総量上限値に従って、前記した（１）式或いは（２）を実行してトナー総量制限処理を実施し（ステップＳ３０３）、トナー総量制限処理後のＣＭＹＫ画像信号の画像信号値をテンポラリバッファ３３１に格納する（ステップＳ３０４）。同様にして、中間ラスタバッファ２０６から全ての画像信号を読み込むまで上記の処理を繰り返す（ステップＳ３０５、Ｎｏ）。

中間ラスタバッファ２０６から全ての画像信号を読み込むと（ステップＳ３０５、Ｙｅｓ）、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２は、テンポラリバッファ３３１より順次トナー総量制限処理後のＣＭＹＫ画像信号を入力し（ステップＳ３０６）、読み込む画像信号がなくなるまで、以降のステップＳ３０７〜ステップＳ３１０の処理を実行する。

この過程において、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２は、入力したトナー総量制限処理後の画像信号値の総和であるトナー総量を算出し（ステップＳ３０７）、ＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３に保持されている最大トナー総量より大きい場合は（ステップＳ３０８、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０７で算出したトナー総量を新たな最大トナー総量としてＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３に保持する（ステップＳ３０９）。その後、テンポラリバッファ３３１から全ての画像信号を読み込むまで上記の処理を繰り返し（ステップＳ３１０、Ｎｏ）、全ての画像信号に対する処理が完了した場合は（ステップＳ３１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ３１１以降の処理を実行する。従って、この段階で、ＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３には、テンポラリバッファ３３１に格納されている画像信号値の内、最も大きいＣＭＹＫトナー総量が保持される。

透明トナー量閾値補正部１４は、透明トナー量閾値格納部１３に格納されている透明トナー量閾値を入力し、透明トナー量閾値が０より小さい場合は（ステップＳ３１１、Ｙｅｓ）、透明トナー量閾値を０に補正し（ステップＳ３１２）、逆に、透明トナー量閾値がＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限格納部１２に格納されている上限値より大きい場合は（ステップＳ３１３、Ｙｅｓ）、透明トナー量閾値をＣＭＹＫ＋透明トナー総量上限値に補正する（ステップＳ３１４）。上記以外の場合は（（ステップＳ３１１、Ｎｏ）且つ（ステップＳ３１３、Ｎｏ））、補正しない。

次に、透明トナー量閾値調整部３３４は、透明トナー量閾値補正部１４に保持されている透明トナー量閾値とＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３に保持されているＣＭＹＫ最大トナー総量を比較し（ステップＳ３１５）、ＣＭＹＫ最大トナー総量のほうが大きい場合は（ステップＳ３１５、Ｙｅｓ）、透明トナー量閾値を前記ＣＭＹＫ最大トナー総量の値に変更する（ステップＳ３１６）。即ち、閾値調整部としての透明トナー量閾値調整部３３４は、最大合計値としてのＣＭＹＫ最大トナー総量と第２の閾値としての透明トナー量閾値とを比較し、大きい方を第３の閾値として出力する。

次に、テンポラリバッファ３３１より順次トナー総量制限処理後のＣＭＹＫ画像信号の画像信号値を入力し（ステップＳ３１７）、読み込む画像信号がなくなるまで、以降のステップＳ３１８〜Ｓ３２３の処理を実行する。ここで、ステップＳ３１８〜ステップＳ３２３の処理は、前記した実施の形態１で説明した図６に示すフローチャートのステップＳ２０８〜ステップＳ２１３と全く同じ、透明トナーの設定処理及び二値化処理であるためここでの説明は省略する。

即ち、本実施の形態のプリンタでは、プリンタのトナー総量制限とは独立した閾値を外部から入力すると共に、トナー総量制限処理後の有色トナー画像中のＣＭＹＫ画像信号の画像信号値の総和（ＣＭＹＫトナー総量）の最大値を検出し、この最大値が外部から入力した閾値より大きい場合は前記最大値を透明トナー閾値とし、前記最大値が外部から入力した閾値以下の場合はこの閾値をそのまま透明トナー閾値として使用する構成としている。

ここで、透明トナー量閾値調整部３３４による透明トナー量閾値の変更処理（ステップＳ３１６）により形成される透明画像が、変更を行わない前記した実施の形態１の処理により形成される透明画像とどのように異なるかについて、図７を参照して説明する。

図７（ａ）に示すＣＭＹＫトナー総量制限処理を行う前の画像信号を入力した場合、トナー総量制限処理によって図７（ｂ）に示すＣＭＹＫトナー総量制限処理後の画像信号に変換される。尚、ここでは、ＣＭＹＫトナー総量上限値が６１２（２４０％）の場合を示している。

その後、図７（ｂ）に示すＣＭＹＫトナー総量制限（上限値２４０％）処理後の画像信号は、ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部３３２に入力され、ＣＭＹＫ最大トナー総量保持部３３３には最大トナー総量である（Ｄ）領域の２４０％（６１２＝１５３×４）という値が保持されることになる。このため、外部から入力された透明トナー量閾値が２４０％未満だった場合は、透明トナー量閾値は２４０％に調整される。

つまり、例えば利用者が図７に示す画像信号に対して透明トナー量閾値を１００％に設定していた場合、前記した実施の形態１での処理では領域（Ａ）にのみ透明画像が形成されることになるが、本実施の形態での処理によれば、画像信号のＣＭＹＫ最大トナー総量に応じて、最大光沢が見込まれる最大濃度領域（Ｄ）を除く領域（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に透明画像が形成される。

尚、上記した実施の形態では、外部からの透明トナー量閾値の指定をオペレーションパネルで行う例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、プリンタドライバの設定画面に透明トナー量閾値を指定するためのボタンを設け、設定を印刷データに含めてプリンタに通知するように構成しても良いなど、種々の態様を取り得るものである。

以上のように、本実施の形態のプリンタによれば、利用者による透明トナー量閾値の設定がＣＭＹＫ画像の濃度分布に対して不十分だった場合であっても、ＣＭＹＫ画像に合わせて最適な透明画像を形成することができるため、利用者が所望する光沢感を保証しつつ、有色トナー画像の濃度分布に最適化された透明トナー量を適用した画像の形成が可能になる。

上記した実施の形態では、本発明を、電子写真式のカラープリンタを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外部より印刷データを入力して画像を形成する機構を有する装置であれば、電子写真式以外のプリンタ、更には、印刷データの代わりにスキャン画像データを入力して画像形成を行う複合機やコピー機等の画像形成装置にも適用可能である。また、本発明は画像形成装置のコントローラ部に係わるものであるため、画像を形成する機構を直接的に有していないプリンタサーバにも適用可能である。

１プリンタ、１１ＣＭＹＫトナー総量上限格納部、１２ＣＭＹＫ＋Ｃｌトナー総量上限格納部、１３透明トナー量閾値格納部、１４透明トナー量閾値補正部、１５色変換処理部、１６ＣＭＹＫトナー総量制限部、１７透明トナー量算出部、１８２値化処理部、１００プリンタエンジン、１０１給紙トレイ、１０６給紙部、１０７画像形成部、１０８定着器、１０９排出部、１１０両面印刷ユニット、１１１印刷用紙、１１３スタッカ部、１５０画像形成ユニット、１７１感光体ドラム、１７２帯電ローラ、１７３現像ローラ、１７４供給ローラ、１７５ＬＥＤヘッド、１７６転写ローラ、２００コントローラ部、２０１印刷データ受信部、２０２印刷データバッファ、２０３編集処理部、２０４ページバッファ、２０５展開処理部、２０６中間ラスタバッファ、２０７画像信号変換部、２０８ラスタバッファ、２０９オペレーションパネル、２５０プリンタエンジン制御部、３０７画像信号変換部、３３１テンポラリバッファ、３３２ＣＭＹＫ最大トナー総量検出部、３３３ＣＭＹＫ最大トナー総量保持部、３３４透明トナー量閾値調整部。

Claims

複数の有色現像剤と透明現像剤とを使用して画像を形成する画像形成装置において、
前記有色現像剤により形成される画像の画素毎に、入力する各有色画素値の合計値である第１の合計値を算出し、前記第１の合計値が予め定められた第１の閾値を超える場合には前記第１の合計値が前記第１の閾値を超えないように前記入力する有色画素値を補正した、また超えない場合は前記入力する有色画素値を補正しないままの制限済みの有色画素値を出力する現像剤総量規制部と、
有色現像材により形成される画像の全画素の中から、前記制限済み有色画像値の合計値が最大となる画素の最大合計値を検出して保持する最大合計値検出保持部と、
外部より入力するデータに基づいて第２の閾値を設定する閾値設定部と、
前記最大合計値と前記第２の閾値とを比較して、大きい方を第３の閾値として出力する閾値調整部と、
前記第３の閾値と前記制限済みの有色画素値の合計値である第２の合計値の差分値を算出し、前記差分値に基づいて、前記画素毎の、前記透明現像剤の量に対応する透明画素値を算出する透明現像剤量値算出部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記閾値設定部が設定する前記第２の閾値の最小値が０％であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記閾値設定部が設定する前記第２の閾値の最大値が、画像形成装置に予め定められた有色現像材量と透明現像材量の合計値であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記透明現像剤量値算出部は、次式
透明画素値＝前記第２の閾値−前記第２の合計値
但し、
透明画素値＜０％の場合は、透明画素値＝０％
透明画素値＞１００％の場合は、透明画素値＝１００％
により透明画素値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。