JP5954621B2 - 画像処理方法及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置におけるトナー像を形成する出力画像データを生成する画像処理方法及び画像形成装置に関するものである。

近年、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）などのカラートナー以外に、透明トナー（Ｃｌ）や白色トナー（Ｗ）などの特殊トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置が提案されている。このカラートナーと特殊トナーとを用いて画像形成を行う目的は様々である。例えば透明トナーを使ったグロスコントロールと呼ばれる光沢感の調整を行ったものがある。また、白色トナー層をカラートナー層と記録媒体との間に形成することで記録媒体の表面にある凹凸を減らし、カラートナー画像の画質を向上させるものもある。

カラートナー及び特殊トナーを用いた画像形成装置として、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１の画像形成装置では、画像形成動作を行うときカラートナーに加えて特殊トナーも使用する。このため、画像形成に使用される単位面積あたりのトナー総量が増大することによるデメリットがある。具体的には、通常、画像形成装置では、画像形成動作において使用できるトナー総量が規制されている。許容できる所定の総量規制値以上のトナー総量が使用されてしまうと、所定の総量規制値のトナー総量に対応した所定のバイアスで、所定の総量規制値以上のトナー総量のトナー像を記録媒体上に転写することになる。この場合、記録媒体へ転写されない一部のトナーが中間転写体側に残ってしまう、いわゆる転写不良が発生する。また、加熱不足や加圧力不足に起因した定着不良も発生する。上記特許文献１の画像形成装置では、入力画像データのトナー総量が所定の総量規制値を超えるような場合、予め画像処理によってトナー総量が所定の総量規制値以下になるように各色のトナー量を低減させる処理（以下総量規制処理と呼ぶ）を行っている。これにより、トナー量過多による転写不良及び定着不良の画像不良を抑制している。

また、カラートナー及び特殊トナーを用いた他の画像形成装置として、特許文献２に記載のものが知られている。この特許文献２の画像形成装置は、１回の画像形成動作で画像を記録媒体上に形成する以外に、２回の画像形成動作に分けて各画像形成動作で画像を記録媒体上に形成するものである。この特許文献２の画像形成装置では、入力画像データのトナー総量に対して総量規制処理を行った後の入力画像データに基づいて２回の画像形成動作を行うための第１の出力画像データと第２の出力画像データとを生成する。そして、生成した第１の出力画像データに基づき形成した第１のトナー像を記録媒体への転写及び定着を行い、その後第２の出力画像データに基づき形成した第２のトナー像を第１のトナー像が形成されている記録媒体への転写及び定着を行う。このような２回の画像形成動作を行う上記特許文献２の画像形成装置によれば、第１のトナー像をカラートナーで形成し、かつ第２のトナー像を透明トナーで形成して、先に形成されたカラートナー層を透明トナー層で覆うことで色にじみの発生を防止できると共に、光沢度の向上が図れる。

しかしながら、上記特許文献１の画像形成装置では、カラートナーに特殊トナーを加えた分トナー総量が増え総量規制値を超えるトナー量が増えれば、本来減らしたくないカラートナー量も総量規制処理によって減らさざるを得ない。この結果、特殊トナーを用いることで画質の優れた画像を形成できるはずであったが、結果として狙いの色が再現できない、いわゆる色再現範囲の狭い画像しか得られないことになってしまう。
また、上記特許文献２の画像形成装置では、入力画像データのトナー総量に対して総量規制処理を予め行っている。その後に、総量規制処理が行われた入力画像データから２つの出力画像データが生成されている。総量規制処理を行っていない入力画像データに基づいて生成される２つの出力画像データのうちいずれかの出力画像データのトナー量が総量規制値より十分少ないことがある。この場合、上記特許文献２の画像形成装置のように、入力画像データのトナー総量に対して総量規制処理を予め行うと、本来総量規制処理が不要であった出力画像データのトナー像のトナー量が過剰に減らされてしまう可能性がある。この結果、過剰に減らされたトナー量の色が色再現を担う色であった場合色再現範囲が狭くなってしまう虞がある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、総量規制処理によって減らされるトナー量の低減により色再現範囲が過剰に狭くなることを抑制することができる、画像処理方法及び画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に供給される入力画像データから、複数種類のトナー像を形成するための出力画像データを生成する画像処理方法において、前記入力画像データに基づき各種のトナー量を算出するトナー量算出工程と、該トナー量算出工程によって算出した各種のトナー量に応じて、前記入力画像データから、第１のトナー像を形成するための第１の出力画像データと第２のトナー像を形成するための第２の出力画像データとを生成する出力画像データ生成工程と、前記第１の出力画像データ及び前記第２の出力画像データにおける各種のトナー量の合計値がそれぞれ所定の総量規制値以下になるように、各種のトナー量が減るよう前記第１の出力画像データ及び前記第２の出力画像データを変更する総量規制工程とを有することを特徴とするものである。

本発明では、複数種類のトナー量に応じて入力画像データから第１の出力画像データと第２の出力画像データとを生成する。そして、第１の出力画像データ及び第２の出力画像データにおける各種のトナー量の合計値がそれぞれ所定の総量規制値以下になるように、各種のトナー量を各々で減るよう第１の出力画像データ及び第２の出力画像データを変更している。具体的には各トナー量の合計値が所定の総量規制値以下になるように、第１の出力画像データ及び第２の出力画像データを変更することで、色再現を担う色のトナー量を減らす量を少なくしたり、色再現を担う色以外の各色のトナー量を減らす量を多くしたりすることができる。この結果、２つの出力画像データを生成した後のいずれかの出力画像データに基づき形成されるトナー像のトナー量が総量規制値より十分少ない場合、そのトナー量が過剰に減らされることがない。これにより、色再現を担う色のトナー量は保持される。よって、総量規制処理によって減らされるトナー量の低減により色再現範囲が過剰に狭くなることを抑制することができるという特有な効果が得られる。

実施形態１の画像処理方法おける画像データの各処理工程を示すフローチャートである。 実施形態１の画像処理装置における画像分割処理を示すフローチャートである。 実施形態１における入力画像データの各色の信号値を示す図である。 従来例と実施形態１との総量規制処理後の入力画像データの各色の信号値を示す図である。 評価用画像形成装置による出力結果における従来例及び実施形態１の彩度と明度との関係を示す図である。 実施形態２の画像処理方法における画像分割処理を示すフローチャートである。 画像形成装置の構成を示す概略図である。 画像分割におけるトナー量単位での分割と色単位での分割を説明する図である。

以下、本実施形態の画像処理方法について説明する。
本実施形態の画像処理方法では、入力画像データに基づき第１のトナー像を形成するための第１の出力画像データと、入力画像データに基づき第２のトナー像を形成するための第２の出力画像データを生成する。対象とする画像形成装置では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のカラートナーに加えて、特殊トナーのひとつである透明トナー（Ｃｌ）を含めた複数種類のトナーを使用する。記録媒体上に記録媒体側からこのトナー順に画像形成を行うとする。対象とする画像形成装置のトナー色及びトナー順が異なる場合であっても、同様の方法で適用することができる。

図１は実施形態１の画像処理方法おける画像データの各処理工程を示すフローチャートである。入力画像データはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌ各色に対応する信号値Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０、Ｋ０、Ｃｌ０で表され、各信号値は０〜１００％の値をとるものとする。図１において、ステップＳ１０１の画像分割処理では、この入力画像データを第１のトナー像に対応する第１の中間画像データＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１、Ｃｌ１と、第２のトナー像に対応する第２の中間画像データＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２、Ｃｌ２とに分割する。そして、第１の中間画像データ及び第２の中間画像データはそれぞれ総量規制処理が施され、総量規制値以下になるように信号値の低減が行われる（ステップＳ１０２）。その後、総量規制処理後の第１の中間画像データＣ１’、Ｍ１’、Ｙ１’、Ｋ１’、Ｃｌ１’と第２のトナー像に対応する第２の中間画像データＣ２’、Ｍ２’、Ｙ２’、Ｋ２’、Ｃｌ２’とに対して擬似中間調処理が施され、第１のトナー像に対応する第１の出力画像データＣ１"、Ｍ１"、Ｙ１"、Ｋ１"、Ｃｌ１"と第２のトナー像に対応する第２の出力画像データＣ２"、Ｍ２"、Ｙ２"、Ｋ２"、Ｃｌ２"とが出力される。

ここで、上記画像分割処理、上記総量規制処理及び上記擬似中間調処理について詳細に説明する。
（画像分割処理）
画像分割処理では、入力画像データＣ０、Ｍ０、Ｙ０、Ｋ０、Ｃｌ０から算出した複数種類のトナー量に基づき、入力画像データに基づき第１の中間画像データＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１、Ｃｌ１と第２の中間画像データＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２、Ｃｌ２とを生成する。画像分割処理における処理の流れを図２に示す。

ステップＳ２０１では、入力画像データに基づき各種のトナー量を算出する。ここでトナー量とは記録媒体上に形成されたトナー像の単位面積あたりの重量に対応する情報であり、本実施形態では各種の信号値がトナー量の割合に対応しているとする。すなわち入力画像データのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌ各種のトナー量はそれぞれＣ０、Ｍ０、Ｙ０、Ｋ０、Ｃｌ０（％）で表される。トナー量は他の方法によって求めた値であっても良く、例えば信号値とトナーの単位面積あたりの重量との関係を表すテーブルを用いて信号値を変換した値などを使用しても構わない。ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で算出した各種のトナー量の合計値Ｔと総量規制値Ｔｌｉｍｉｔとを比較して、トナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔを超えているかどうか判定する。各種のトナー量の合計値Ｔは次の式（１）で算出する。

Ｔ＝Ｃ０＋Ｍ０＋Ｙ０＋Ｋ０＋Ｃｌ０ （１）

総量規制値Ｔｌｉｍｉｔは対象とする画像形成装置の転写能力や定着能力に応じて決定される値であり、転写不良や定着不良が発生せずに画像形成が可能なトナー量を設定すれば良い。本実施形態では総量規制値Ｔｌｉｍｉｔを２１０％としている。よって、上記式１で算出したトナー量の合計値Ｔと総量規制値Ｔｌｉｍｉｔを比較して、トナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔより大きいかどうかを判定する。

ステップＳ２０３では、トナー量の合計値Ｔと総量規制値Ｔｌｉｍｉｔとの比較結果によってＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌ各色を第１の中間画像データと第２の中間画像データのどちらに割り当てる。そして、第１の中間画像データＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１、Ｃｌ１と第２の中間画像データＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２とを生成する。

つまり、トナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔ以下と判定された場合は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌの全ての種類のトナーを第２の中間画像データに割り当てる（ステップＳ２０３：ＹＥＳ、ステップＳ２０４）。第１の中間画像データの信号値はＣ１＝０、Ｍ１＝０、Ｙ１＝０、Ｋ１＝０、Ｃｌ１＝０、第２の中間画像データの信号値はＣ２＝Ｃ０、Ｍ２＝Ｍ０、Ｙ２＝Ｙ０、Ｋ２＝Ｋ０、Ｃｌ２＝Ｃｌ０となる。第２の中間画像データのみに割り当てることで、画像形成時に同一のトナー像が２回定着され、色や光沢が目標から変化してしまうことを防ぐことができる。

一方、ステップＳ２０３においてトナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔより大きいと判定された場合は、次の２つの条件のもとで各種の割り当てを決定する（ステップＳ２０３：ＮＯ、ステップＳ２０５）。
条件１：総量規制処理によって減らされるトナー量の値が最小となる。
条件２：記録媒体上でより下層に形成される一部の種類のトナーを第１の中間画像データに、記録媒体上でより上層に形成される残りの種類のトナーを第２の中間画像データに割り当てる。例えば入力画像データがＣ０＝４０、Ｍ０＝１００、Ｙ０＝１００、Ｋ０＝１００、Ｃｌ＝１００の場合、第１の中間画像データの信号値はＣ１＝４０、Ｍ１＝１００、Ｙ１＝１００、Ｋ１＝０、Ｃｌ１＝０、第２の中間画像データの信号値はＣ２＝０、Ｍ２＝０、Ｙ２＝０、Ｋ２＝１００、Ｃｌ２＝１００となる。

（総量規制処理）
総量規制処理では、第１の中間調画像データＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１、Ｃｌ１及び第２の中間調画像データＣ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２、Ｃｌ２のそれぞれについて総量規制処理を施す。トナー量の合計値Ｔｉが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔ以下である画像データＣ１’、Ｍ１’、Ｙ１’、Ｋ１’、Ｃｌ１’及びＣ２’、Ｍ２’、Ｙ２’、Ｋ２’、Ｃｌ２’を生成する。総量規制処理後の各色の信号値は次の式（２）により算出する。
Ｔｉ＝Ｃｉ＋Ｍｉ＋Ｙｉ＋Ｋｉ＋Ｃｌｉ （２）

そして、Ｔｉ＝Ｃｉ＋Ｍｉ＋Ｙｉ＋Ｋｉ＋Ｃｌｉ≦Ｔｌｉｍｉｔ（ｉ＝１、２）の場合は次のように設定される。
Ｃｉ’＝Ｃｉ
Ｍｉ’＝Ｍｉ
Ｙｉ’＝Ｙｉ
Ｋｉ’＝Ｋｉ
Ｃｌｉ’＝Ｃｌｉ
Ｔｉ＝Ｃｉ＋Ｍｉ＋Ｙｉ＋Ｋｉ＋Ｃｌｉ＞Ｔｌｉｍｉｔ（ｉ＝１、２）の場合は次のように設定される。
ｔ＝ｍａｘ｛（Ｔｌｉｍｉｔ−Ｋｉ−Ｃｌｉ）／（Ｃｉ＋Ｍｉ＋Ｙｉ）｝
Ｃｉ’＝ｔ×Ｃｉ
Ｍｉ’＝ｔ×Ｍｉ
Ｙｉ’＝ｔ×Ｙｉ
Ｋｉ’＝Ｋｉ
Ｃｌｉ’＝Ｃｌｉ

すなわち、各種のトナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔ以下である場合は、トナー量の低減は行わない。一方、各種のトナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔより大きい場合は、第１の中間画像データ及び第２の中間画像データがともに総量規制値以下となるようにＣ、Ｍ、Ｙの各色の信号値に同じ比率ｔを乗じてトナー量を低減させる。総量規制方法は第１の中間画像データ及び第２の中間画像データのトナー量がともに総量規制値以下になるような処理であれば、他の方法を用いても構わない。

（擬似中間調処理）
擬似中間調処理では、総量規制処理が施された第１の中間画像データＣ１’、Ｍ（１）’、Ｙ（１）’、Ｋ（１）’、Ｃｌ（１）’、及び第２の出力画像データＣ（２）’、Ｍ（２）’、Ｙ（２）’、Ｋ（２）’、Ｃｌ（２）’に対して擬似中間調処理を施し、第１の出力画像データＣ（１）"、Ｍ（１）"、Ｙ（１）"、Ｋ（１）"、Ｃｌ（１）"、及び第２の出力画像データＣ（２）"、Ｍ（２）"、Ｙ（２）"、Ｋ（２）"、Ｃｌ（２）"を生成する。擬似中間調処理は対象とする画像形成装置の画像形成方法に応じて、ディザ法や誤差拡散法、ブルーノイズ法など公知技術を用いて実施すれば良い。

以上の処理により、入力画像データに基づき、第１のトナー像に対応する第１の出力画像データ及び第２のトナー像に対応する第２の出力画像データを生成することができる。このとき、第１の出力画像データ及び第２の出力画像データのトナー量の合計値は入力画像データによらず確実に総量規制値以下になっているため、トナー量過多による画像不良の発生を防ぐことができる。また、従来のように画像データによらずＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋに対して総量規制処理を施すのではなく、入力画像データのトナー量に基づき分割した第１の中間画像データ、第２の中間画像データそれぞれに対して総量規制処理を施すため、過剰にトナー量が低減され色再現範囲が減少することを防ぐことができる。

次に、本実施形態の画像処理方法と従来技術による画像処理方法を同一の入力画像データ及び評価用画像形成装置に適用し、再現される画像の色再現範囲の比較実験を行った結果について説明する。
評価用画像形成装置はＣＭＹＫ４色の有色トナー及び透明トナーＣｌの５種類のトナーによって画像形成が可能なカラーレーザプリンタであり、記録媒体上に記録媒体側からＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌの順にトナー像を形成するとする。また総量規制値は２１０％である。入力画像データは、図３に示すＧ色相のダーク側の画像パターンＧ＋Ｋ０〜Ｇ＋Ｋ１００であり、Ｃ１００％とＹ１００％の重ね合わせで再現されるグリーン（Ｇ）１００％に対してＫを１０％ずつ加えていき、かつＣｌを１００％加えたパッチで構成されている。この入力画像データに対して従来技術による画像処理と本実施形態による画像処理を施した画像データを作成し、それぞれ評価用画像形成装置に入力した。ここで、従来技術による画像処理では、入力画像データのＣＭＹＫ成分のトナー量の合計値に対して一般的な総量規制処理を施した後、第１の出力画像データにＣ、Ｍ、Ｙを、第２の出力画像データにＫ、Ｃｌを割り当てた。一方、本実施形態の画像処理方法では、画像分割処理によってＣ、Ｍ、Ｙを第１の中間画像データに、ＫとＣｌを第２の中間画像データに割り当て、その後両中間画像データに対して総量規制処理を施した。

従来技術と本実施形態との総量規制処理後の各種の信号値をそれぞれ図４に示す。図４（ｂ）に示すように実施形態の画像処理装置では画像分割後の画像データに対して総量規制処理を施すためトナーが過剰に低減されることがなく、図４（ａ）に示す従来技術よりＣとＹの信号値が大きくなっている。この画像データを評価用画像形成装置で白色普通紙に印刷し、各パッチの彩度Ｃ＊と明度Ｌ＊を測定した結果を図５に示す。同図において、同明度Ｌ＊で比較したときの彩度Ｃ＊が大きいほど色再現範囲が広いことを表している。この図５に示す測定結果により、実施形態１の画像処理方法を用いることで従来例より広い色再現範囲が得られることがわかる。Ｒ色相やＢ色相など他の色相においても同様の比較評価により従来例より広い色再現範囲が得られており、本実施形態の画像処理方法による効果を確認することができた。

次に、実施形態２の画像処理方法では、実施形態１とは画像分割処理における処理が異なる。総量規制処理及び擬似中間調処理は実施形態１と同様の処理で良い。実施形態２の画像分割処理における処理を図６に示す。

ステップＳ３０１における各種のトナー量の算出、及びステップＳ３０２における総量規制値との比較は、実施形態１のステップＳ１０１及びステップＳ１０２と同様の処理を行う。ステップＳ３０２での各種のトナー量の合計値Ｔと総量規制値Ｔｌｉｍｉｔとの比較の結果、各種のトナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔを超えている場合越えている画素の割合を算出する（ステップＳ３０３：ＹＥＳ、ステップＳ３０４）。越えている画素の割合とは、印刷出力対象の全画素数に対して各種のトナー量の合計値Ｔが総量規制値Ｔｌｉｍｉｔを超えている画素数である。次に、ステップＳ３０４で算出した画素の割合に基づき、作像モードの判定を行う。この作像モードには、１パス印刷モードと２パス印刷モードとがある。ステップＳ３０４で算出した画素の割合が基準値以下の場合は、１パス印刷モード（ステップＳ３０５：ＹＥＳ、ステップＳ３０６）と判定し、画素の割合が基準値より大きい場合は２パス印刷モードと判定する（ステップＳ３０５：ＮＯ、ステップＳ３０７）。ここで、基準値は入力画像データ及びユーザの要望に応じて適切な値を設定すれば良い。そして、ステップＳ３０２での総量規制値との比較結果及びステップＳ３０５での作像モードの判定結果に基づき、第１の中間画像データ及び第２の中間画像データを生成する。具体的にはステップＳ３０５、Ｓ３０７で２パス印刷モードが選択された場合は、実施形態１のステップＳ２０５と同様の処理を行う（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０５、Ｓ３０６で１パス印刷モードが選択された場合は、入力画像データの複数種類の信号値を全て第２の中間画像データに割り当てる（ステップＳ３０９）。すなわち、第１の中間画像データの信号値はＣ１＝０、Ｍ１＝０、Ｙ１＝０、Ｋ１＝０、Ｃｌ１＝０、第２の中間画像データの信号値はＣ２＝Ｃ０、Ｍ２＝Ｍ０、Ｙ２＝Ｙ０、Ｋ２＝Ｋ０、Ｃｌ２＝Ｃｌ０となる。

このように、実施形態２の画像処理装置では、総量規制値を超えている画素の割合が基準値以下の場合は１パス印刷モードを選択し、全ての種類を第２の中間画像データに割り当てる。このとき、所望の画像は第２の中間画像データによる画像形成のみで再現することができるため、実施形態２の画像処理装置を適用することで所望の画像を２回の画像形成動作で再現する２パス印刷モードと比較して画像形成に要する時間を短縮することが可能となる。

次に、画像処理装置を搭載した画像形成装置について説明する。
画像形成装置に搭載された画像処理装置は実施形態１の画像処理装置と同様の構成であり、入力画像データに基づき第１の出力画像データ及び第２の出力画像データを生成する。画像形成装置はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のカラートナー及び透明（Ｃｌ）トナーを用いて、第１の出力画像データに基づき記録媒体上に第１のトナー像を転写し定着する。その後、第２の画像データに基づき第２のトナー像を第１のトナー像が形成された記録媒体上に重ねて転写し定着することで、所望の画像の形成を行う。以下、画像形成装置の構成について、図７を参照しながら説明する。

画像形成装置１０はレーザ光学ユニット１１、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃｌ各色の色材に対応する感光体ユニット１２−Ｃ、１２−Ｍ、１２−Ｙ、１２−Ｋ、１２−Ｃｌ、一次転写ローラ１３−Ｃ、１３−Ｍ、１３−Ｙ、１３−Ｋ、１３−Ｃｌ、中間転写ベルト１４、２次転写ローラ１５、定着ユニット１６、排紙ローラ１７、２次作像パス１８及び給紙ユニット１９を備えている。そして、画像形成プロセスの上流側から感光体ユニット１２−Ｃｌ、感光体ユニット１２−Ｋ、感光体ユニット１２−Ｙ、感光体ユニット１２−Ｍ、感光体ユニット１２−Ｃの順に設置されている。各感光体ユニットは潜像担持体である感光体ドラム、感光体ドラムを所望の電位に帯電する帯電器、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像器、感光体ドラム上に残った転写残トナーを回収するクリーナー等で含んで構成されている。

そして、画像形成装置における画像形成プロセスは以下の通りである。
先ず、画像処理装置から入力された第１の出力画像データに基づき記録媒体上に第１のトナー像を形成する。感光体ユニット１２−Ｃ、１２−Ｍ、１２−Ｙ、１２−Ｋ、１２−Ｃｌにおける感光体ドラムが帯電器によって所望の電位に一様に帯電される。レーザ光学ユニット１１は画像形成装置に入力された第１の出力画像データに基づき帯電された各感光体ドラムを露光し、表面に静電潜像を形成する。この静電潜像に基づいて現像器により各色のトナーが現像され、上流の感光体ユニットから順に感光体ドラムと１次転写ローラとの間で中間転写ベルト２４に第１のトナー像が転写される。中間転写ベルト２４上に転写された第１のトナー像は２次転写ローラ２５との間で給紙ユニット２９から供給された記録媒体に転写される。その後、定着ユニット２６において加熱、加圧されることで記録媒体上に第１のトナー像が定着される。このとき第１のトナー像における単位面積あたりのトナー重量は、画像形成装置の総量規制値以下になるように画像処理装置で調整されているため、転写時や定着時にトナー量過多による画像不良が発生することなく第１のトナー像を形成することが可能である。

次に、画像処理装置から入力された第２の出力画像データに基づき第１のトナー像が形成された記録媒体上に第２のトナー像を形成する。第１のトナー像形成と同様に、第２の出力画像データに基づき帯電、露光、現像が行われ、中間転写ベルト２４上に第２のトナー像が形成される。ここで第１のトナー像が形成された記録媒体は定着後、２次作像パス２８を通り再度２次転写部へと搬送される。そこで、中間転写ベルト２４上の第２のトナー像が、記録媒体上に重ねて転写される。その後、定着ユニット２６により加熱、加圧されることで第２のトナー像が記録媒体上に定着され、排紙ローラ２７により図示しない排出トレイに排出される。この２回の画像形成動作により所望の画像を得ることができる。第２のトナー像においても単位面積あたりのトナー重量は、画像形成装置の総量規制値以下になるように画像処理装置で調整されているため、転写時や定着時にトナー量過多による画像不良が発生することなく第２のトナー像を形成することが可能である。

このように本実施形態の画像形成装置では、上述の画像処理装置で生成された第１の出力画像データに基づき第１のトナー像を形成し、第２の出力画像データに基づき第２のトナー像を形成する。このとき総量規制処理は第１の出力画像データ及び第２の出力画像データそれぞれに対応する画像データに対して適用しているためトナー量が過剰に低減されることがなく、従来技術と比較して最終的な画像の単位面積当たりのトナー量を多く載せることが可能となり、より広い色再現範囲を再現することが可能となる。

なお、別の画像処理装置としては実施形態２の画像処理装置を搭載し、入力画像データに基づき第１の出力画像データ及び第２の出力画像データを生成するとともに、１パス印刷モードと２パス印刷モードの判定を行う。この画像形成装置では、２パス印刷モードにおける画像形成プロセスも上述したプロセスと同様で良い。以下に１パス印刷モードが選択された場合の画像形成プロセスを説明する。

本実施形態の画像形成装置では、１パス印刷モードが選択された場合第２の出力画像データに基づきトナー像を１パスで記録媒体に形成する。２パス印刷時同様に、第２の出力画像データに基づき帯電、露光、現像が行われ、中間転写ベルト２４上にトナー像が形成される。中間転写ベルト２４上に転写されたトナー像は２次転写ローラ２５との間で給紙ユニット２９から供給された記録媒体に転写される。その後、定着ユニット２６により加熱、加圧されることでトナー像が記録媒体上に定着され、排紙ローラ２７により図示しない排出トレイに排出される。すなわち、第１の出力画像データによるトナー像の形成動作は実施しない。

このとき単位面積あたりのトナー量は、画像形成装置の総量規制値以下になるように画像処理装置で調整されているため、転写時や定着時にトナー量過多による画像不良が発生することなくトナー像を形成することが可能である。また、１パス印刷モード時には、２次作像パス２８を利用せずに１パスで所望の画像を形成することができるため、２パス印刷と比較して画像形成に要する時間を短縮することが可能となる。

トナー量単位での分割と色単位での分割の違いは、例えばＫ０＝１００（％）のブラックの入力画像データを第１の中間画像データＫ１及び第２の中間画像データＫ２に分割する場合、図８に示すようにトナー量単位での分割がＫ１＝２０（％）、Ｋ２＝８０（％）などとトナー量単位で分割することを許容する。これに対して、色単位での分割では、このようなトナー量単位での分割を許容せずＫ１＝０（％）、Ｋ２＝１００（％）といったようにいずれかの中間画像データのみに割り当てる。このようにある色をトナー量単位で分割してしまうと、その重ね合わせにより再現される色が必ずしも元の色と一致しないことが問題となる。この問題は色単位で分割することにより回避することができ、入力画像データを２つの画像データに分割して再現した場合でも、所望の画像を得ることが可能となる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
入力画像データに基づき各種のトナー量を算出するトナー量算出工程と、該トナー量算出工程によって算出した各種のトナー量に応じて、入力画像データから、第１のトナー像を形成するための第１の出力画像データと第２のトナー像を形成するための第２の出力画像データとを生成する出力画像データ生成工程と、第１の出力画像データ及び第２の出力画像データにおける各種のトナー量の合計値がそれぞれ所定の総量規制値以下になるように、各種のトナー量が減るよう第１の出力画像データ及び第２の出力画像データを変更する総量規制工程とを有する。これによれば、上記実施形態１について説明したように、入力画像データに基づき算出した各種のトナー量に応じて、入力画像データから、出力画像データを第１の出力画像データ及び第２の出力画像データを生成する。第１、第２の出力画像データにおける各種のトナー量の合計値がそれぞれ所定の総量規制値以下になるように、各種のトナー量がそれぞれ減るよう第１、第２の出力画像データを変更する。総量規制処理を画像分割後の画像データに対して施すため、どのような入力画像データであってもトナー総量を確実に総量規制値以下に低減させることができ、トナー量過多による画像不良の発生を防ぐことができる。また、従来のように入力画像データによらずＣＭＹＫトナーの総量に対して総量規制処理を施すのではなく、入力画像データのトナー量に基づき生成した第１の出力画像データ及び第２の出力画像データそれぞれに対して総量規制処理を施す。色再現を担う色のトナー量を減らす量を少なくしながら、各トナー量の合計値が所定の総量規制値以下になるように各トナー量を減らす。この結果、分割した後のいずれかの出力画像データに基づき形成されるトナー像のトナー量が総量規制値より十分少ない場合トナー量が過剰に低減されることがなくなる。これにより、分割する前に各トナー量の低減を行う従来技術と比較して、色再現に必要なトナー量は保持できる。よって、トナー量過多による画質不良を防ぎつつ、色再現範囲が過剰に狭くなることを抑制することができる。
（態様２）
（態様１）において、出力画像データ生成工程では、総量規制工程で減らすトナー量が最小となるように第１の出力画像データに割り当てる種類と、第２の出力画像データに割り当てる種類を決定する。これによれば、上記実施形態１について説明したように、画像分割後の第１の出力画像データ及び第２の出力画像データに対して総量規制処理を施すため、どのような入力画像データであっても、また画像分割手段でどのように画像を分割しても、トナー量過多による画像不良を確実に防ぐことができる。しかし、より広い色再現範囲を再現可能な出力画像データを提供するためには、総量規制処理によって減らすトナー量をできる限り小さくすることが望ましい。そこで、第１の出力画像データに割り当てる種類と第２の出力画像データに割り当てる種類を、総量規制工程で減らされるトナー量が最小となるように決定する。これにより、どのような総量規制処理で減らされるトナー量を最小にすることができ、トナー量の減少による色再現範囲の減少を最小限に抑えることが可能となる。
（態様３）
（態様１）又は（態様２）において、出力画像データ生成工程で生成する第１の出力画像データ及び第２の出力画像データは、入力画像データを種類単位で生成した出力画像データである。これによれば、上記実施形態１について説明したように、ある色をトナー量単位で分割してしまうと、その重ね合わせにより再現される色が必ずしも元の色と一致しないことが問題となる。この問題は色単位で分割することにより回避することができ、入力画像データから２つの出力画像データを生成して再現した場合でも、所望の画像を得ることが可能となる。
（態様４）
（態様１）〜（態様３）のいずれかにおいて、出力画像データ生成工程では、記録媒体上で任意の層より下層に形成される種類を第１の出力画像データに割り当てさせ、記録媒体上で任意の層より上層に形成される種類を第２の出力画像データに割り当てさせる。これによれば、上記実施形態１について説明したように、色順が変化することで再現される色が変化してしまったり特殊トナーによる効果が低減されてしまったりする問題を防ぐことができ、入力画像データを２つの画像データに分割して再現した場合でも、所望の画像を得ることが可能となる。
（態様５）
（態様１）〜（態様４）のいずれかにおいて、出力画像データ生成工程では、入力画像データのトナー量が所定の総量規制値以下である場合は入力画像データを第２の出力画像データに対応させる。これによれば、上記実施形態２について説明したように、第２の出力画像データにより形成される第２のトナー像は２回目の画像形成動作で記録媒体上に形成されるため、同一画像が２回定着されることで色や光沢が変化してしまう問題を防ぐことができる。よって、入力画像データを２つの画像データに分割して再現した場合でも、所望の画像を得ることが可能となる。
（態様６）
（態様１）〜（態様５）のいずれかにおいて、出力画像データ生成工程では、各種のトナー量の合計値が総量規制値を超えている画素の、画像を形成する全画素に対する割合を算出し、算出した総量規制値を超えている画素の割合が基準値以下の場合は入力画像データを第２の出力画像データに対応させる。これによれば、上記実施形態２について説明したように、算出した総量規制値を超える画素の割合が基準値以下の場合は、第１の出力画像データではトナー像が形成されない。このため１回目の画像形成動作を省略することが可能となり、第２の出力画像データによる１回の画像形成動作で所望の画像を得ることができる。よって、総量規制値を超える画素の割合が基準値以下となるような入力画像データの場合は、２回の画像形成動作で画像を再現する場合と比較して画像形成に要する時間を短縮することが可能となる。
（態様７）
（態様１）〜（態様６）のいずれかにおいて、総量規制工程では、第１の出力画像データ及び第２の出力画像データの各トナー量の合計値が総量規制値以下になり、かつ全トナー量における各種のトナー量の比率が総量規制を行う前と後とで変化しないように各種のトナー量を減らす。これによれば、上記実施形態１について説明したように、第１、第２の出力画像データについてトナー量の合計値が総量規制値以下になるように各色のトナー量を低減させるため、どのような入力画像データであってもトナー量過多による画像不良を確実に防ぐことができる。また、トナー量を低減させる際、カラートナーのトナー量の比率を、総量規制を行う前後で変化させないため、総量規制を行う前と後で色相が変化してしまうことを防ぐことができる。
（態様８）
（態様１）〜（態様７）のいずれかの画像処理方法によって第１の出力画像データに基づく第１のトナー像を記録媒体上に形成する第１の画像形成手段と、画像処理方法によって第１のトナー像上に第２の出力画像データに基づく第２のトナー像を形成する第２の画像形成手段とを有する。これによれば、上記実施形態１について説明したように、トナー量過多による画像不良の発生を防ぐことができると共に、色再現範囲を向上することが可能となる。
（態様９）
（態様８）において、第１の出力画像データの信号値が０である場合、第２の画像形成手段によって記録媒体上に第２の出力画像データに基づく第２のトナー像を形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第１の出力画像データに画像部が存在しない場合、第１のトナー像の形成は行わず、記録媒体上に第２の出力画像データに基づき第２のトナー像のみを形成する。これにより２回の画像形成動作で画像を再現する場合と比較して、画像形成に要する時間を短縮することが可能となる。

１０ 画像形成装置
１１ レーザ光学ユニット
１２ 感光体ユニット
１３ 一次転写ローラ
１４ 中間転写ベルト
１５ ２次転写ローラ
１６ 定着ユニット
１７ 排紙ローラ
１８ ２次作像パス
１９ 給紙ユニット

特開２００７−１５５９６３号公報 特開２００８−２９９２５４号公報

Claims (9)

1. 記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に供給される入力画像データから、複数種類のトナー像を形成するための出力画像データを生成する画像処理方法において、
   前記入力画像データに基づき各種のトナー量を算出するトナー量算出工程と、
   該トナー量算出工程によって算出した各種のトナー量に応じて、前記入力画像データから、第１のトナー像を形成するための第１の出力画像データと第２のトナー像を形成するための第２の出力画像データとを生成する出力画像データ生成工程と、
   前記第１の出力画像データ及び前記第２の出力画像データにおける各種のトナー量の合計値がそれぞれ所定の総量規制値以下になるように、各種のトナー量が減るよう前記第１の出力画像データ及び前記第２の出力画像データを変更する総量規制工程と
   を有することを特徴とする画像処理方法。
2. 請求項１記載の画像処理方法において、
   前記出力画像データ生成工程では、前記総量規制工程で減らすトナー量が最小となるように前記第１の出力画像データに割り当てる種類と、前記第２の出力画像データに割り当てる種類を決定することを特徴とする画像処理方法。
3. 請求項１又は２に記載の画像処理方法において、
   前記出力画像データ生成工程で生成する前記第１の出力画像データ及び前記第２の出力画像データは、前記入力画像データを種類単位で生成した出力画像データであることを特徴とする画像処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理方法において、
   前記出力画像データ生成工程では、記録媒体上で任意の層より下層に形成される種類を前記第１の出力画像データに割り当てさせ、記録媒体上で任意の層より上層に形成される種類を前記第２の出力画像データに割り当てさせることを特徴とする画像処理方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理方法において、
   前記出力画像データ生成工程では、前記入力画像データのトナー量が所定の総量規制値以下である場合は前記入力画像データを前記第２の出力画像データに対応させることを特徴とする画像処理方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の画像処理方法において、
   前記出力画像データ生成工程では、各種のトナー量の合計値が総量規制値を超えている画素の、画像を形成する全画素に対する割合を算出し、算出した前記総量規制値を超えている画素の割合が基準値以下の場合は前記入力画像データを前記第２の出力画像データに対応させることを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理方法において、
   前記総量規制工程では、前記第１の出力画像データ及び前記第２の出力画像データの各トナー量の合計値が総量規制値以下になり、かつ全トナー量における各種のトナー量の比率が総量規制を行う前と後とで変化しないように各種のトナー量を減らすことを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の画像処理方法によって前記第１の出力画像データに基づく第１のトナー像を記録媒体上に形成する第１の画像形成手段と、前記画像処理方法によって前記第１のトナー像上に前記第２の出力画像データに基づく第２のトナー像を形成する第２の画像形成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８記載の画像形成装置において、
   前記第１の出力画像データの信号値が０である場合、前記第２の画像形成手段によって記録媒体上に前記第２の出力画像データに基づく前記第２のトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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