JP6109632B2 - 画像形成装置及びプログラム、並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラム、並びに画像形成装置に関し、例えば、電子写真式のカラープリンタに適用し得る。

従来、電子写真式のカラープリンタ等の画像形成装置において、シアン（以下、「Ｃ」と表す）やマゼンタ（以下、「Ｍ」とも表す）、イエロー（以下、「Ｙ」とも表す）、ブラック（以下、「Ｋ」とも表す）などの印刷画像を構成するプロセスカラーの現像剤の他に、印刷媒体の地色を遮蔽することを目的として白色（ホワイト；以下、「Ｗ」とも表す）のトナー剤（現像剤）を使用するものが存在する。

白色のトナー剤を用いることができる従来の画像形成装置としては、特許文献１の記載技術がある。特許文献１に記載された画像形成装置では、同一の領域にトナー剤による画素を形成（定着）させることが可能な総量を考慮して、領域ごとにＣＭＹＫ各色２５６階調の信号に基づき、白色現像剤量の決定を行っている。

特開２００９−５５６００号公報

しかしながら、従来のカラープリンタでは、ＣＭＹＫ多値階調（例えば、２５６階調）で表現された画像データ（以下、「多値階調画像」とも呼ぶ）を、ＣＭＹＫ各色２階調で表現した画像(以下、「２階調画像」と呼ぶ)に変換して現像するため、画素単位でみたときにＣＭＹＫ多値階調画像でのトナー剤総量（トナー剤の層の数、トナー剤の層の厚さ）が少なくても、２階調画像に変換した結果、トナー剤総量が多くなる場合がある。トナー剤総量が所定以上に多い領域には、その上に白色のトナー剤を形成しても定着せずに、画像が劣化するおそれがある。

そのため、プロセスカラー及び非プロセスカラーの現像剤を用いて画像形成を行う場合でも、安定的に媒体に現像剤像を定着させることができる画像形成装置及びプログラム、並びに画像形成装置が望まれている。

第１の本発明は、プロセスカラーの現像剤と、非プロセスカラーの現像剤とを用いて、媒体に画像を形成する画像形成手段に供給する画像データを生成処理する画像処理装置において、（１）プロセスカラーの色空間のプロセスカラー画像に基づき、前記画像形成手段で１つの画素に重ねて形成することが可能な現像剤の総量である現像剤総量上限値を考慮して、前記非プロセスカラーの色空間の非プロセスカラー画像を生成する非プロセスカラー画像生成手段と、（２）前記プロセスカラー画像の各色成分の画素値について２値化したプロセスカラー２値化画像を生成するプロセスカラー２値化処理手段と、（３）前記プロセスカラー２値化画像に基づいて、画素ごとに前記非プロセスカラー画像を誤差拡散処理するための誤差拡散閾値を算出する誤差拡散閾値算出手段と、（４）前記非プロセスカラー画像を、前記誤差拡散閾値算出手段が算出した画素ごとの誤差拡散閾値に基づいて２値化して、非プロセスカラー２値化画像を生成する非プロセスカラー２値化処理手段と、（５）前記プロセスカラー２値化画像及び前記非プロセスカラー２値化画像のデータを、前記画像形成手段に供給するための画像データとして出力する出力手段と、（６）前記プロセスカラー画像を構成する各画素の画素値について、前記現像剤総量上限値を考慮した画素値に制限した総量制限画像を生成する総量制限画像生成手段とを備え、（７）前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記総量制限画像に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成し、（８）前記総量制限画像の各画素について、当該画素に形成されるプロセスカラーのドット数の発生確率に基づいて、当該画素に形成されるプロセスカラーに係る現像剤総量を算出する現像剤形成量算出手段をさらに備え、（９）前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記現像剤形成量算出手段が算出した画素ごとのプロセスカラーに係る現像剤総量に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成することを特徴とする。

第２の本発明の画像処理プログラムは、（１）プロセスカラーの現像剤と、非プロセスカラーの現像剤とを用いて、媒体に画像を形成する画像形成手段に供給する画像データを生成処理する画像処理装置に搭載されたコンピュータを、（２）プロセスカラーの色空間のプロセスカラー画像に基づき、前記画像形成手段で１つの画素に重ねて形成することが可能な現像剤の総量である現像剤総量上限値を考慮して、前記非プロセスカラーの色空間の非プロセスカラー画像を生成する非プロセスカラー画像生成手段と、（３）前記プロセスカラー画像の各色成分の画素値について２値化したプロセスカラー２値化画像を生成するプロセスカラー２値化処理手段と、（４）前記プロセスカラー２値化画像に基づいて、画素ごとに前記非プロセスカラー画像を誤差拡散処理するための誤差拡散閾値を算出する誤差拡散閾値算出手段と、（５）前記非プロセスカラー画像を、前記誤差拡散閾値算出手段が算出した画素ごとの誤差拡散閾値に基づいて２値化して、非プロセスカラー２値化画像を生成する非プロセスカラー２値化処理手段と、（６）前記プロセスカラー２値化画像及び前記非プロセスカラー２値化画像のデータを、前記画像形成手段に供給するための画像データとして出力する出力手段と、（７）前記プロセスカラー画像を構成する各画素の画素値について、前記現像剤総量上限値を考慮した画素値に制限した総量制限画像を生成する総量制限画像生成手段として機能させ、（８）前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記総量制限画像に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成し、（９）前記コンピュータを、前記総量制限画像の各画素について、当該画素に形成されるプロセスカラーのドット数の発生確率に基づいて、当該画素に形成されるプロセスカラーに係る現像剤総量を算出する現像剤形成量算出手段としてさらに機能させ、（１０）前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記現像剤形成量算出手段が算出した画素ごとのプロセスカラーに係る現像剤総量に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成することを特徴とする。

第３の本発明は、プロセスカラーの現像剤と、非プロセスカラーの現像剤とを用いて、媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に供給する画像データを生成処理する画像処理装置とを備える画像形成装置において、（１）前記画像処理装置は、（１−１）プロセスカラーの色空間のプロセスカラー画像に基づき、前記画像形成手段で１つの画素に重ねて形成することが可能な現像剤の総量である現像剤総量上限値を考慮して、前記非プロセスカラーの色空間の非プロセスカラー画像を生成する非プロセスカラー画像生成手段と、（１−２）前記プロセスカラー画像の各色成分の画素値について２値化したプロセスカラー２値化画像を生成するプロセスカラー２値化処理手段と、（１−３）前記プロセスカラー２値化画像に基づいて、画素ごとに前記非プロセスカラー画像を誤差拡散処理するための誤差拡散閾値を算出する誤差拡散閾値算出手段と、（１−４）前記非プロセスカラー画像を、前記誤差拡散閾値算出手段が算出した画素ごとの誤差拡散閾値に基づいて２値化して、非プロセスカラー２値化画像を生成する非プロセスカラー２値化処理手段と、（１−５）前記プロセスカラー２値化画像及び前記非プロセスカラー２値化画像のデータを、前記画像形成手段に供給するための画像データとして出力する出力手段と、（１−６）前記プロセスカラー画像を構成する各画素の画素値について、前記現像剤総量上限値を考慮した画素値に制限した総量制限画像を生成する総量制限画像生成手段とを備え、（１−７）前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記総量制限画像に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成し、（１−８）前記総量制限画像の各画素について、当該画素に形成されるプロセスカラーのドット数の発生確率に基づいて、当該画素に形成されるプロセスカラーに係る現像剤総量を算出する現像剤形成量算出手段をさらに備え、（１−９）前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記現像剤形成量算出手段が算出した画素ごとのプロセスカラーに係る現像剤総量に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成することを特徴とする。

本発明によれば、プロセスカラー及び非プロセスカラーの現像剤を用いて画像形成を行う場合でも、安定的に媒体に現像剤像を定着させることができる画像形成装置を提供することができる。

第１の実施形態の画像処理部を搭載するプリンタの機能的構成について示したブロック図である。 第１の実施形態のプリンタ（画像処理部を含む）の動作について示したフローチャートである。 第１の実施形態の白生成処理部により生成されるＷ２５６階調画像の例について示した説明図である。 第１の実施形態の２値化処理部３６により生成されるＣＭＹＫ２階調画像の例について示した説明図である。 第１の実施形態の誤差拡散閾値算出部が算出する各画素の閾値について示した説明図である。 第１の実施形態に係る誤差拡散処理部が生成するＷ２階調画像の例（各画素の画素値の例）について示した説明図である。 第２の実施形態の画像処理部を搭載するプリンタの機能的構成について示したブロック図である。 第２の実施形態のプリンタ（画像処理部を含む）の動作について示したフローチャートである。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による画像形成装置及びプログラム、並びに画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第１の実施形態では本発明の画像形成装置をプリンタに適用する場合の例について示している。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、この実施形態のプリンタ１０の全体構成を示すブロック図である。

プリンタ１０は、画像処理装置としての画像処理部３０と、画像処理部３０により処理された画像を印刷用紙（媒体）に印刷（画像形成）する画像形成手段としての画像形成部２０を有している。

この実施形態の画像処理装置としての画像処理部３０は、例えば、プロセッサ等のプログラムの実施構成を有するコンピュータに、実施形態の画像処理プログラムをインストールすることにより構築するようにしてもよく、その場合でも、画像処理部３０の機能的構成は図１のように示すことができる。

画像形成部２０はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）とホワイト（Ｗ）の各トナー像を形成する５つの画像形成ユニット２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｋ、２１Ｗを有し、画像処理部３０で生成された２階調画像のデータ（信号）に基づくトナー像（現像剤像）を、印刷用紙（媒体）に印刷（画像形成）する。言い換えると、画像形成部２０はプロセスカラーのトナー剤（ＣＭＹＫのトナー剤）と、非プロセスカラーのトナー剤（Ｗのトナー剤）とを用いて印刷することが可能な画像形成手段として機能する。なお、プリンタ１０で用いる印刷用紙（普通紙）の色は限定されない（白色以外に、赤、黒、緑等であってもよい）。

画像処理部３０は、図示しない外部装置（例えば、ＰＣ等の印刷データの供給元の装置）から入力された印刷データを画像形成部２０で印刷可能な形式である画像データ（画像信号）に変換する処理を行うものである。具体的には、画像処理部３０は、プロセスカラー（ＣＭＹＫ）の各色２階調で表された画像データと、非プロセスカラー（Ｗ）について２階調で表された画像データを生成する。

なお、この実施形態では、画像処理部３０は、印刷用紙の地色を遮蔽することを目的とした非プロセスカラー（Ｗ）の色の画像を生成するものとする。したがって、画像形成部２０では、非プロセスカラー（Ｗ）のトナー像の上に、プロセスカラー（ＣＭＹＫ）のトナー像が転写されるものとする。なお、画像形成部２０において、各色のトナー像の転写順序は限定されないものである。

画像処理部３０は、印刷データ受信部３１、ラスタイメージ生成部３２、色変換処理部３３、トナー総量制限部３４、白生成処理部３５、２値化処理部３６、誤差拡散閾値算出部３７、及び誤差拡散処理部３８を有している。

印刷データ受信部３１は、例えばネットワークやＵＳＢなどの外部インタフェースであり、図示しない外部装置から印刷データを受信するものである。この実施形態では、印刷データ受信部３１に供給される印刷データは、ページ記述言語（ＰＤＬ：Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）で記述されたデータであるものとして説明する。

ラスタイメージ生成部３２は印刷データ受信部３１が受信した印刷データを読み込み、プリンタに描画を指示するためのページ記述言語コマンドを解析し、ラスタイメージを生成する。この実施形態では、ラスタイメージ生成部３２が生成するラスタイメージのデータは、ＲＧＢ各色２５６階調で表現された画像（以下、「ＲＧＢ２５６階調画像」と呼ぶ）であるものとする。以下では、ラスタイメージ生成部３２が出力する画像をＲＧＢ２５６階調画像Ｇ１０１と表すものとする。

色変換処理部３３は、入力されたラスタイメージ（ＲＧＢ２５６階調画像）をプリンタ１０の色空間であるＣＭＹＫ各色２５６階調の画像（以下、「ＣＭＹＫ２５６階調画像」と呼ぶ）に変換する。この実施形態では、色変換処理部３３は、予め設定された色変換テーブルを用いた種々の補間方法で、ＲＧＢ２５６階調画像データを、ＣＭＹＫ２５６階調画像データに変換する。なお、色変換テーブルとしては、例えば、プリンタの色再現特性を考慮して予め設定されたＲＧＢ色空間とＣＭＹＫ色空間の関係を記述した３次元のルックアップテーブルを適用することができる。以下では、色変換処理部３３が出力する画像（プロセスカラー画像）を、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２と表すものとする。

総量制限画像生成手段としてのトナー総量制限部３４は、色変換処理部３３から入力されたＣＭＹＫ２５６階調画像データに対して、画素ごとのトナー剤の総量（トナー剤の重なり量；以下、「トナー総量」と呼ぶ）が、所定の上限値（以下、「トナー総量上限値」と呼ぶ）を考慮した量となるように制限する処理（以下、「トナー総量制限処理」と呼ぶ）を行う。トナー総量制限部３４に設定されるトナー総量制限値は、限定されないものであるが、画像形成部２０による画像形成で、定着処理に支障の生じない程度の量が設定される必要がある。以下では、トナー総量制限部３４が生成する画像（総量制限画像）をＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３と表すものとする。

具体的には、トナー総量制限部３４は、例えば、以下の（１）〜（８）式を用いることにより、トナー総量制限処理（ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３の生成）を行うことができる。ただし、トナー総量制限部３４が行うトナー総量制限処理は以下の（１）〜（８）式によるものに限定されるのではなく、種々の方式による処理に置き換えるようにしてもよい。

以下の（１）〜（８）式において、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋは、それぞれＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２を構成する任意の参照画素の各成分（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の画素値である。また、以下の（１）〜（８）式において、Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’は、それぞれ任意の参照画素の各成分についてトナー総量制限処理を行った後の画素値（ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３上の画素の画素値）である。さらに、以下の（１）〜（８）式において、Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）は、ＣＭＹＫ２５６階調画像データにおける任意の参照画素の各成分の画素値（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の総和である。さらにまた、以下の（１）〜（８）式において、ＳｕｍＭａｘは、トナー総量制限部３４に設定されるトナー総量上限値であるものとする。

このとき、トナー総量制限部３４は、「Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＞ＳｕｍＭａｘ」の場合、以下の（１）〜（４）式により、任意の画素について、トナー総量制限処理を行った後の画素値（Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’）を求めることができる。また、トナー総量制限部３４は、「Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）≦ＳｕｍＭａｘ」の場合、以下の（５）〜（８）式により、任意の画素について、トナー総量制限処理を行った後の画素値（Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’）を求めることができる。トナー総量制限部３４は、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に基づいて、全ての画素のトナー総量制限処理後の画素値（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）を求めることにより、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３を生成する。

[Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＞ＳｕｍＭａｘ]
Ｃ’＝Ｃ−（Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）−ＳｕｍＭａｘ）／４ …（１）
Ｍ’＝Ｍ−（Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）−ＳｕｍＭａｘ）／４ …（２）
Ｙ’＝Ｙ−（Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）−ＳｕｍＭａｘ）／４ …（３）
Ｋ’＝Ｋ−（Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）−ＳｕｍＭａｘ）／４ …（４）
[Ｓｕｍ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）≦ＳｕｍＭａｘ]
Ｃ’＝Ｃ …（５）
Ｍ’＝Ｍ …（６）
Ｙ’＝Ｙ …（７）
Ｋ’＝Ｋ …（８）
以上のように、この実施形態のトナー総量制限部３４は、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に基づいて、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３を生成する。

非プロセスカラー画像生成手段としての白生成処理部３５はトナー総量制限部３４から入力されたＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３の各画素に対し、トナー総量上限値ＳｕｍＭａｘを超えないように、Ｗ（白色）の画素値を決定した画像（Ｗの成分のみの画像）を生成する。以下では、白生成処理部３５が生成する画像（非プロセスカラー画像）を、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４と呼ぶものとする。

なお、この実施形態の白生成処理部３５は、上述の通り、印刷用紙の地色を遮蔽することを目的としたＷの色の画像を生成するものとする。すなわち、白生成処理部３５は、トナー総量上限値ＳｕｍＭａｘを超えない範囲で、全画素についてより高い画素値を付与した画像をＷ２５６階調画像Ｇ１０４として生成する。なお、トナー総量制限部３４では、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４に割り振る画素値を、ある程度確保するために、トナー総量上限値ＳｕｍＭａｘを考慮して画素値を制限する処理を行っている。

具体的には例えば、白生成処理部３５は、以下の（９）〜（１１）式のいずれかより、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４の各画素の画素値を決定することができる。

[ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）≦０の場合]
Ｗ＝０ …（９）
[０＜ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）＜２５５の場合]
Ｗ＝ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’） …（１０）
[ＳｕｍＭａｘ−Ｓｕｍ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）≧２５５の場合]
Ｗ＝２５５ …（１１）
プロセスカラー２値化処理部としての２値化処理部３６は、トナー総量制限部３４で生成したＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３を、プリンタ１０で印刷可能なＣＭＹＫ各色２階調の画像に変換する。以下では、２値化処理部３６が出力する画像（プロセスカラー２値化画像）を、ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５と表すものとする。２値化処理部３６が、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３の各成分を２値化してＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５を生成する方式については限定されないものであるが、この実施形態では、２値化処理部３６は、ディザ法により２５６階調から２階調への変換を行うものとする。

誤差拡散閾値算出手段としての誤差拡散閾値算出部３７は２値化処理部３６で生成されたＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５に基づいて、画素ごとに誤差拡散処理部３８の誤差拡散処理（詳細については後述する）に使用する閾値ｔｈを決定する。閾値ｔｈは画素毎に設定される０から２５４の値であり、ＣＭＹＫ量の総和（ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５におけるＣＭＹＫの画素値の総和）が大きくなるにつれて大きな値が設定されるものとする。具体的には、誤差拡散閾値算出部３７では、以下の（１２）〜（１６）式のいずれかにより、画素ごとの閾値ｔｈを決定する。

なお、以下では、参照画素に係るＣＭＹＫの各色の画素値を、それぞれＣ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’と表すものとする。なお、以下では、参照画素に係るＣＭＹＫ量の総和（ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５におけるＣＭＹＫの画素値の総和）をＳｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）と表している。

[Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）＝０の場合] ｔｈ＝０ …（１２）
[Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）＝１の場合] ｔｈ＝６３ …（１３）
[Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）＝２の場合] ｔｈ＝１２７ …（１４）
[Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）＝３の場合] ｔｈ＝１９１ …（１５）
[Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）＝４の場合] ｔｈ＝２５４ …（１６）
非プロセスカラー２値化処理手段としての誤差拡散処理部３８は白生成処理部３５で生成されたＷ色２５６階調のＷ２５６階調画像Ｇ１０４を、Ｗ色２階調の画像に変換する。以下では、誤差拡散処理部３８が出力する画像（非プロセスカラー２値化画像）を、Ｗ２階調画像Ｇ１０６と表すものとする。

なお、以下では、任意の参照画素の垂直方向（行）の座標を「ｉ」、水平方向（列）の座標を「ｊ」と表すものとする。そして、以下では、参照画素（ｉ，ｊ）について白生成処理部３５で算出されたＷ２５６階調の画素値（参照画素に係るＷ２５６階調画像Ｇ１０４上の画素値）を「Ｗ（ｉ，ｊ）」と表すものとする。また、以下では、参照画素（ｉ，ｊ）について、誤差拡散閾値算出部３７で算出された閾値ｔｈを、「ｔｈ（ｉ，ｊ）」と表すものとする。さらに、以下では、参照画素（ｉ，ｊ）のＷ２階調画像Ｇ１０６上の画素値を「Ｗ’’（ｉ，ｊ）」と表すものとする。

そして、誤差拡散処理部３８は、全ての画素に係る誤差量「ｅ（ｉ，ｊ）」を以下の（１７）、（１８）式のいずれかにより求めることができる。また、このとき隣接画素から拡散された誤差を付加した、白色（Ｗ）の画素値Ｗ’（ｉ，ｊ）は、以下の（１９）式により求めることができる。なお、以下の（１９）式は、Ｗ（ｉ，ｊ）に対して、Ｆｌｏｙｄ−Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇの誤差拡散パターンを用いて誤差に対する重み係数を与える計算式となっている。

[Ｗ’（ｉ，ｊ）＜ｔｈ（ｉ，ｊ）の場合]
ｅ（ｉ，ｊ）＝Ｗ’（ｉ，ｊ） …（１７）
[Ｗ’（ｉ，ｊ）≧ｔｈ（ｉ，ｊ）の場合]
ｅ（ｉ，ｊ）＝Ｗ’（ｉ，ｊ）−２５５ …（１８）

そして、誤差拡散処理部３８は、Ｗ’（ｉ，ｊ）と閾値ｔｈ（ｉ，ｊ）を比較し以下の（２０）又は（２１）式を用いて、Ｗ２階調画像Ｇ１０６上の画素値Ｗ’’（ｉ，ｊ）を求めることができる。

[Ｗ’（ｉ，ｊ）≦ｔｈ（ｉ，ｊ）の場合] Ｗ’’（ｉ，ｊ）＝０ …（２０）
[Ｗ’（ｉ，ｊ）＞ｔｈ（ｉ，ｊ）の場合] Ｗ’’（ｉ，ｊ）＝１ …（２１）
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態のプリンタ１０の動作を説明する。

図２は、プリンタ１０の印刷動作について示したフローチャートである。

ここでは、まず、印刷データ受信部３１が図示しない外部装置から印刷データを受信したものとする（Ｓ１０１）。

そして、ラスタイメージ生成部３２により、その印刷データからラスタイメージとしてＲＧＢ２５６階調画像Ｇ１０１が生成される（Ｓ１０２）。

以下では、画像処理部３０で処理する画像は全て、１６×１６画素（水平方向１６画素、垂直方向１６画素）の画像であるものとして説明する。

そして、色変換処理部３３により、ＲＧＢ２５６階調画像Ｇ１０１に対する色変換が行われ、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２が生成される（Ｓ１０３）。

そして、トナー総量制限部３４により、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に対してトナー量制限処理が施され、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３が生成される（Ｓ１０４）。

なお、ここでは説明を簡易にするための例として、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３において、全ての色成分の全ての画素の画素値が１２８（最大値である２５５の約５０％相当）であったものとして説明する。すなわち、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３において、全ての画素のＳｕｍ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）が、１２８×４＝５１２であったものとする。また、ここでは、例として、トナー総量上限値ＳｕｍＭａｘは６３８であるものとする。

そして、白生成処理部３５により、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に基づいて、トナー総量上限値ＳｕｍＭａｘを考慮したＷ２５６階調画像Ｇ１０４が生成される（Ｓ１０５）。

図３は、上述の例のＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に基づいて、白生成処理部３５により生成されるＷ２５６階調画像Ｇ１０４について示している。図３に示すＷ２５６階調画像Ｇ１０４では、全ての画素の画素値が、ＳｕｍＭａｘ−５１２＝６３８−５１２＝１２６となっている。

そして、２値化処理部３６により、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２の各色成分の２値化が行われ、ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５が生成される（Ｓ１０６）。

図４は、上述の例のＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に基づいて、２値化処理部３６により生成されるＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５の例について示している。図４では、ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５を構成する各画素の総和Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）を示している。

そして、誤差拡散閾値算出部３７により、ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５に基づいて、画素ごとの誤差拡散処理のための閾値ｔｈが算出される（Ｓ１０７）。

図５は、上述の図４に示すＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５に基づいて、誤差拡散閾値算出部３７が算出した各画素の閾値ｔｈについて示した説明図である。

そして、誤差拡散処理部３８により、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４について、各画素の閾値ｔｈ（ｉ，ｊ）に基づいた誤差拡散処理が行われ、その処理結果に基づいてＷ２階調画像Ｇ１０６が生成される（Ｓ１０８）。

図６は、上述の図３に示すＷ２５６階調画像Ｇ１０４、上述の図４に示すＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５、及び上述の図５に示す各画素の閾値ｔｈに基づいて、誤差拡散処理部３８が生成するＷ２階調画像Ｇ１０６の例（各画素の画素値の例）について示した説明図である。図６に示すように、誤差拡散処理部３８は、Ｓｕｍ（Ｃ’’，Ｍ’’，Ｙ’’，Ｋ’’）の少ない画素にＷの画素が分布するように、Ｗ２階調画像Ｇ１０６を生成する。

そして、画像処理部３０で生成されたＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５及びＷ２階調画像Ｇ１０６に基づいて、画像形成部２０により印刷用紙への印刷（トナー像の転写等）が実行される（Ｓ１０９）。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。

プリンタ１０では、誤差拡散閾値算出部３７により、ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５におけるドット（画素値が１の画素）の重なり度合いに応じて、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４を２値化するための誤差拡散閾値を設定にしている。これにより、プリンタ１０では、Ｗ２階調画像Ｇ１０６のドットが、ＣＭＹＫ２階調画像Ｇ１０５におけるドットの重なりの少ない部分に分布し、トナー剤が定着しないといった問題を抑制することができる。

また、プリンタ１０では、トナー総量制限部３４により、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２に対して、トナー総量上限値を考慮したトナー総量制限処理を行うことにより、プロセスカラー（ＣＭＹＫ）による画像の劣化を抑制しつつ、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４に付与する画素値を確保している。

（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による画像形成装置及びプログラム、並びに画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第２の実施形態では本発明の画像形成装置をプリンタに適用する場合の例について示している。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図７は、第２の実施形態のプリンタ１０Ａの機能的構成を示すブロック図である。

プリンタ１０Ａでは、画像処理部３０が画像処理部３０Ａに置き換わっている点で第１の実施形態と異なっている。

また、第２の実施形態の画像処理部３０Ａでは、トナー形成量算出部３９が追加され、さらに、白生成処理部３５が白生成処理部３５Ａに置き換わっている点で、第１の実施形態と異なっている。

現像剤形成量算出手段としてのトナー形成量算出部３９は、トナー総量制限部３４で生成されたトナー総量制限処理後のＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３にもとづいて、各画素のトナー形成量を算出する処理を行う。以下では、任意の参照画素についてドットがｎ個（ただし、ｎは０、１、２、３、４のいずれかの値）形成される確率（発生確率）をＰ_ｎと表すものとする。また、以下では、任意の参照画素のＣＭＹＫに係るトナーの形成量（ＣＭＹＫで重なるドットの数）をＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）と表すものとする。このとき、ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）は、以下の（２２）式により算出することができる。そして、Ｐ_０〜Ｐ_４は、それぞれ、以下の（２３）〜（２７）式により求めることができる。

また、以下の（２３）〜（２７）式において、ドットがｎ個形成されことに対する重み係数をＷｅｉｇｈｔ_ｎと表している。そして、Ｗｅｉｇｈｔ_ｎは、以下の（２８）、（２９）式を用いて求めることができる。

ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）
＝（０・Ｐ_０・Ｗｅｉｇｈｔ_０＋１・Ｐ_１・Ｗｅｉｇｈｔ_１＋２・Ｐ_２・Ｗｅｉｇｈｔ_２
＋３・Ｐ_３・Ｗｅｉｇｈｔ_３＋４・Ｐ_４・Ｗｅｉｇｈｔ_４）・２５５ …（２２）

[０＜ｎ≦ＳｕｍＭａｘ／２５５の場合] Ｗｅｉｇｈｔ_ｎ＝１．０ …（２８）
[ＳｕｍＭａｘ／２５５＜ｎ≦４の場合] Ｗｅｉｇｈｔ_ｎ＝１．５ …（２９）
そして、白生成処理部３５Ａは、トナー形成量算出部３９で算出された画素ごとのトナー形成量ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）に対して、トナー総量上限値ＳｕｍＭａｘを超えないように、画素ごとのＷの画素値（２５６階調の画素値）を決定し、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４を生成する。具体的には、白生成処理部３５Ａは、画素ごとのＷの画素値を以下の（３０）〜（３２）を用いて決定することができる。

[ＳｕｍＭａｘ−ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）≦０の場合]
Ｗ＝０ …（３０）
[０＜ＳｕｍＭａｘ−ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）＜２５５の場合]
Ｗ＝ ＳｕｍＭａｘ−ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’） …（３１）
[ＳｕｍＭａｘ−ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）≧２５５の場合]
Ｗ＝２５５ …（３２）
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態のプリンタ１０Ａの動作を説明する。

図８は、プリンタ１０Ａの印刷動作について示したフローチャートである。図８では、第１の実施形態と同様の動作のステップには、上述の図２と同一のステップ番号（符号）を付している。

以下、では、プリンタ１０Ａの印刷動作について、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図８では、ステップＳ１０４の後にステップＳ２０１が挿入され、さらに、ステップＳ１０５がステップＳ２０２に置き換えられている。

ステップＳ２０１では、トナー形成量算出部３９が、ＣＭＹＫトナー総量制限画像Ｇ１０３にもとづいて、各画素のトナー形成量ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）を求め処理を行う。

そして、ステップＳ２０２では、白生成処理部３５Ａが、画素ごとのトナー形成量ＳｕｍＤｏｔ（Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ’）に基づいて、Ｗの画素値（２５６階調の画素値）を決定し、Ｗ２５６階調画像Ｇ１０４を生成する。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、以下のような効果を奏することができる。

プリンタ１０Ａでは、トナー形成量算出部３９により、各画素のトナー形成量ＳｕｍＤｏｔが算出されている。そして、白生成処理部３５Ａにより、そのトナー形成量ＳｕｍＤｏｔに基づいたＷ２５６階調画像Ｇ１０４が算出されている。これにより、プリンタ１０Ａでは、印刷レベルでのトナー総量上限値を考慮したＷトナー量の算出が可能になり、第１の実施形態と比較して、ＣＭＹＫトナー総量の多い部分において色材が定着しないといった問題をより回避することができる。

（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。

（Ｃ−１）上記の各実施形態では、非プロセスカラーの現像剤として、ホワイト（白色）のトナー剤を用いる例について説明したが、クリア色（透明色）等、他の色のトナー像を非プロセスカラーのトナー像として用いるようにしてもよい。なお、プロセスカラー（ＣＭＹＫ）のトナー像の表面をコーティングする目的で、クリア素材のトナー像を転写する場合には、プリンタの画像形成部は、プロセスカラー（ＣＭＹＫ）のトナー像の上に、クリア色のトナー像を転写する必要がある。

また、上記の各実施形態では、プリンタで用いる媒体として印刷用紙（普通紙）を用いる例について説明したが、他の媒体としてもよい。例えば、媒体として、ＯＨＰフィルム、転写紙等の他の種類の媒体も適用することができる。転写紙とは、例えば、Ｔシャツ等の衣類に、画像を転写するための媒体として用いられるものである。トナーが転写された転写紙の印刷面を衣類に当てて、当該転写紙の裏面（印刷面と反対の面）からアイロン等により加熱・加圧することにより、当該衣類に転写紙の画像を転写させることができる。なお、プリンタで用いる媒体が上述の転写紙である場合、プリンタの画像処理部は、プロセスカラー（ＣＭＹＫ）のトナー像の上に、非プロセスカラー（Ｗ）のトナー像を転写することが望ましい。これは、転写紙が衣類に転写された後に、非プロセスカラー（Ｗ）のトナー像を、衣類の地の色を遮蔽する色材として機能させるためである。

（Ｃ−２）上記の各実施形態では、本発明の画像形成装置をプリンタに適用する例について説明したが、本発明の画像形成装置を適用する装置はこれに限定されないものである。例えば、本発明の画像形成装置を、カラー複写機、ファクシミリ装置等の種々の画像形成装置に適用するようにしてもよい。

（Ｃ−３）上記の各実施形態のプリンタでは、トナー総量制限部を設けて、トナー総量制限処理を行った、ＣＭＹＫ２５６階調画像Ｇ１０２を生成しているが、トナー総量制限処理については省略するようにしてもよい。

１０…プリンタ、３０…画像処理部、３１…印刷データ受信部、３２…ラスタイメージ生成部、３３…色変換処理部、３４…トナー総量制限部、３５…白生成処理部、３６…２値化処理部、３７…誤差拡散閾値算出部、３８…誤差拡散処理部、２０…画像形成部、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｋ、２１Ｗ…画像形成ユニット。

Claims (4)

1. プロセスカラーの現像剤と、非プロセスカラーの現像剤とを用いて、媒体に画像を形成する画像形成手段に供給する画像データを生成処理する画像処理装置において、
   プロセスカラーの色空間のプロセスカラー画像に基づき、前記画像形成手段で１つの画素に重ねて形成することが可能な現像剤の総量である現像剤総量上限値を考慮して、前記非プロセスカラーの色空間の非プロセスカラー画像を生成する非プロセスカラー画像生成手段と、
   前記プロセスカラー画像の各色成分の画素値について２値化したプロセスカラー２値化画像を生成するプロセスカラー２値化処理手段と、
   前記プロセスカラー２値化画像に基づいて、画素ごとに前記非プロセスカラー画像を誤差拡散処理するための誤差拡散閾値を算出する誤差拡散閾値算出手段と、
   前記非プロセスカラー画像を、前記誤差拡散閾値算出手段が算出した画素ごとの誤差拡散閾値に基づいて２値化して、非プロセスカラー２値化画像を生成する非プロセスカラー２値化処理手段と、
   前記プロセスカラー２値化画像及び前記非プロセスカラー２値化画像のデータを、前記画像形成手段に供給するための画像データとして出力する出力手段と、
   前記プロセスカラー画像を構成する各画素の画素値について、前記現像剤総量上限値を考慮した画素値に制限した総量制限画像を生成する総量制限画像生成手段とを備え、
   前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記総量制限画像に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成し、
   前記総量制限画像の各画素について、当該画素に形成されるプロセスカラーのドット数の発生確率に基づいて、当該画素に形成されるプロセスカラーに係る現像剤総量を算出する現像剤形成量算出手段をさらに備え、
   前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記現像剤形成量算出手段が算出した画素ごとのプロセスカラーに係る現像剤総量に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記誤差拡散閾値算出手段は、前記プロセスカラー２値化画像において、現像剤の総量の多い画素ほど、大きな誤差拡散閾値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. プロセスカラーの現像剤と、非プロセスカラーの現像剤とを用いて、媒体に画像を形成する画像形成手段に供給する画像データを生成処理する画像処理装置に搭載されたコンピュータを、
   プロセスカラーの色空間のプロセスカラー画像に基づき、前記画像形成手段で１つの画素に重ねて形成することが可能な現像剤の総量である現像剤総量上限値を考慮して、前記非プロセスカラーの色空間の非プロセスカラー画像を生成する非プロセスカラー画像生成手段と、
   前記プロセスカラー画像の各色成分の画素値について２値化したプロセスカラー２値化画像を生成するプロセスカラー２値化処理手段と、
   前記プロセスカラー２値化画像に基づいて、画素ごとに前記非プロセスカラー画像を誤差拡散処理するための誤差拡散閾値を算出する誤差拡散閾値算出手段と、
   前記非プロセスカラー画像を、前記誤差拡散閾値算出手段が算出した画素ごとの誤差拡散閾値に基づいて２値化して、非プロセスカラー２値化画像を生成する非プロセスカラー２値化処理手段と、
   前記プロセスカラー２値化画像及び前記非プロセスカラー２値化画像のデータを、前記画像形成手段に供給するための画像データとして出力する出力手段と、
   前記プロセスカラー画像を構成する各画素の画素値について、前記現像剤総量上限値を考慮した画素値に制限した総量制限画像を生成する総量制限画像生成手段として機能させ、
   前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記総量制限画像に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成し、
   前記コンピュータを、前記総量制限画像の各画素について、当該画素に形成されるプロセスカラーのドット数の発生確率に基づいて、当該画素に形成されるプロセスカラーに係る現像剤総量を算出する現像剤形成量算出手段としてさらに機能させ、
   前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記現像剤形成量算出手段が算出した画素ごとのプロセスカラーに係る現像剤総量に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成する
   ことを特徴とする画像形成プログラム。
4. プロセスカラーの現像剤と、非プロセスカラーの現像剤とを用いて、媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に供給する画像データを生成処理する画像処理装置とを備える画像形成装置において、
   前記画像処理装置は、
   プロセスカラーの色空間のプロセスカラー画像に基づき、前記画像形成手段で１つの画素に重ねて形成することが可能な現像剤の総量である現像剤総量上限値を考慮して、前記非プロセスカラーの色空間の非プロセスカラー画像を生成する非プロセスカラー画像生成手段と、
   前記プロセスカラー画像の各色成分の画素値について２値化したプロセスカラー２値化画像を生成するプロセスカラー２値化処理手段と、
   前記プロセスカラー２値化画像に基づいて、画素ごとに前記非プロセスカラー画像を誤差拡散処理するための誤差拡散閾値を算出する誤差拡散閾値算出手段と、
   前記非プロセスカラー画像を、前記誤差拡散閾値算出手段が算出した画素ごとの誤差拡散閾値に基づいて２値化して、非プロセスカラー２値化画像を生成する非プロセスカラー２値化処理手段と、
   前記プロセスカラー２値化画像及び前記非プロセスカラー２値化画像のデータを、前記画像形成手段に供給するための画像データとして出力する出力手段と、
   前記プロセスカラー画像を構成する各画素の画素値について、前記現像剤総量上限値を考慮した画素値に制限した総量制限画像を生成する総量制限画像生成手段とを備え、
   前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記総量制限画像に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成し、
   前記総量制限画像の各画素について、当該画素に形成されるプロセスカラーのドット数の発生確率に基づいて、当該画素に形成されるプロセスカラーに係る現像剤総量を算出する現像剤形成量算出手段をさらに備え、
   前記非プロセスカラー画像生成手段は、前記現像剤形成量算出手段が算出した画素ごとのプロセスカラーに係る現像剤総量に基づいて、前記非プロセスカラー画像を生成する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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