JP6395585B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、複合機などの画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置では、感光ドラムなどの像担持体の表面を所定の電位に帯電させる。そして、帯電された像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像することで像担持体の表面にトナー像を形成する。このように形成されたトナー像は、転写ローラなどの転写部により像担持体の表面から記録材（出力用紙）や中間転写体に転写される。このような画像形成装置として、トナーの各色に対応した複数の像担持体を記録材や中間転写体の搬送方向に並べて配置した、いわゆるタンデム型の構造が従来から知られている。

このような複数の像担持体を並べて配置した画像形成装置では、先行する像担持体によって記録材や中間転写体にトナー像が転写された部分と転写されていない部分とで、後続の像担持体から転写されるトナー像の現像コントラストが異なることがある。その結果、一つの画像の範囲内で濃度ムラが生じる「転写メモリ」と呼ばれる現象が発生する場合がある。この「転写メモリ」について詳しく説明する。

例えば、ネガトナー（負極性に帯電したトナー）を使用した反転現像法の画像形成プロセスにおいては、帯電装置（帯電ローラ）が、感光ドラムの表面を一様に暗部電位ＶＤに帯電する。続いて、露光装置が感光ドラムに画像濃度に応じた像露光光を照射して感光ドラムの表面の一部を明部電位ＶＬにして、暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとのコントラストで静電潜像を形成する。形成された静電潜像に対して、現像装置が現像バイアスＶｄｃを印加する。現像バイアスＶｄｃと明部電位ＶＬとの現像電位差である現像コントラストによって、トナー画像が感光ドラムの表面の明部電位ＶＬ部に形成される。

そして転写部（転写ローラ）にプラス（正極性）の転写バイアスＶｔを印加することにより、そのトナー像が感光ドラムから記録材や中間転写体へ転写される。この時、記録材や中間転写体に先行する感光ドラム体からの転写済みのトナーがあると、トナーが抵抗体となり転写ローラから後続の感光ドラムへの転写電流が流れづらくなる。このため、転写済みトナーが存在した箇所の後続の感光ドラムの電位は、他の箇所よりも絶対値が高くなる。この帯電ローラ前での電位差が大きすぎると、電位差が帯電ローラにより除去しきれず、帯電ローラ後も電位が一様にならず、暗部電位ＶＤよりも電位の絶対値が高くなり、このため、露光装置による静電潜像形成時にも明部電位ＶＬより電位の絶対値が高くなる。この高くなった電位の絶対値と現像装置によるトナー画像の形成時に現像バイアスＶｄｃとの現像電位差が、本来の現像電位差であるＶｄｃとＶＬとの電位差よりも小さくなる。このため、他の部分よりもトナー量が少なくなり薄くなってしまう。この結果、先行する感光ドラムからの転写済みトナーの影響が後続の感光ドラムの一周後に形成される画像に「転写メモリ」として現われることになる。この時、記録材や中間転写体に転写済みのトナーの載り量が大きいほど「転写メモリ」は発生しやすくなる。

この「転写メモリ」に対して、帯電装置（帯電ローラ）によって、感光ドラムを暗部電位ＶＤに帯電する前に、感光ドラムに一様な露光光を照射し、感光ドラムの電位を均一に均す「前露光」を行うことにより、「転写メモリ」を低減させる方法が知られている。

また、特許文献１ではトナー載り量が大きくなる高濃度の画像が含まれていると判定された場合に、感光ドラムの帯電に用いる電圧を「転写メモリ」低減を目的とした電圧値に変更する方法が開示されている。

特開２００５−２５０３８７号公報

「前露光」による「転写メモリ」の低減は、感光ドラムの寿命に対して悪影響を与えるため、全ての画像の印刷処理で「前露光」を行うことは好ましくない。このため、トナー載り量が大きくなる高濃度の画像が含まれている画像を印刷する際にのみ、「前露光」を行うことが求められる。特許文献１では高濃度画像が含まれているか否かを判定することによって「転写メモリ」を低減する技術が開示されているが、高濃度画像を検出する画像処理ハードウェアが存在しない場合、高濃度画像が含まれているか否かの判定を行うことができない。また、ソフトウェアによる処理や高濃度画像を検出するハードウェアを別途搭載する場合、印刷処理の処理速度が低下してしまう。

本発明に係る画像形成装置は、感光ドラムと、帯電ローラとを有し、画像データにおいて、画素値が所定値以下である画素の値を、ｋ（定数）の倍数の値に変換し、画素値が前記所定値より大きい画素の値を、前記ｋ（定数）の倍数ではない値に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換後の値の和をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によってカウントした値がｋの倍数であるか否かに基づき、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行うか否かを制御する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば既存のハードウェア構成で搭載されているトナー補給用のビデオカウント処理を流用することで、トナー補給制御に用いるビデオカウント値を取得するとともに、画像データ中の高濃度画像部の有無の検出を行なうことが可能となる。

本発明の実施例におけるＭＦＰのハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施例における画像処理部のハードウェア構成の一例を示す図である。 「転写メモリ」が発生した画像の一例を示す図である。 本発明の実施例における印刷部の構造の一例を示す図である。 本発明の実施例における画像形成プロセスの一例を示す図である。 本発明の第１の実施例における、ＭＦＰでの印刷処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の第１の実施例における、画像処理部に適用されるパラメータの一例を示す図である。 本発明の第２の実施例における、画像処理部に適用されるパラメータの一例を示す図である。 本発明の第３の実施例における、ＭＦＰでの印刷処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の第３の実施例における、画像処理部に適用されるパラメータの一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

［実施例１］
図１は、実施例１における画像形成装置であるＭＦＰ（Multifunction Peripheral）１００のハードウェア構成の一例を示す図である。ＭＦＰ１００は、コントローラ部１０１、読み取り部１０２、印刷部１０３を有する。また、コントローラ部１０１は、制御部１０４、記憶部１０５、読み取り画像処理部１０６、画像処理部１０７、印刷画像出力部１０８、内部バス１０９を有する。

図１において、読み取り部１０２は、原稿をスキャンして画像データを取得する機能を有する。印刷部１０３は、紙等の記録媒体上に画像を印字する機能を有する。制御部１０４はＭＦＰ１００のコントローラ部１０１を統括的に制御するプロセッサであって、内部バス１０９を介して接続された各部を制御するものである。記憶部１０５はメモリやＨＤＤであり、制御部１０４がコントローラ部１０１を制御するために実行する各種命令（アプリケーションプログラム含む）を記憶する。また、記憶部１０５には、読み取り部１０２でスキャンされた画像データや、画像処理部１０７が処理した画像データが一時保存される。読み取り画像処理部１０６は、読み取り部１０２でスキャンされた画像データに対して画像処理を行い、記憶部１０５に画像データを保存する。画像処理部１０７は、記憶部１０５に保存されている画像データを読み出し、印刷部１０３での印字に適した画像への画像変換処理を行う。印刷画像出力部１０８は、記憶部１０５に保存されている画像データを読み出し、印刷部１０３へ画像データの転送を行う。印刷部１０３は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーにそれぞれ対応する感光ドラムがこの順で搬送方向に並べて配置されている。

図２は、画像処理部１０７のハードウェア構成の一例を示す図である。ＲＤＡＭＣ２０１は、記憶部１０５からの画像データ読み出し制御を行うＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）である。また、ＷＤＭＡＣ２０６は、画像処理部１０７で処理された画像データの記憶部１０５への書き出し制御を行うＤＭＡＣである。色空間変換処理部２０２は、読み取り部１０２で読み取られ記憶部１０５に保存された、ＲＧＢなどの輝度画像データをＣＭＹＫなどの印刷に適した濃度画像データへの変換処理を行う。濃度調整部２０３は、印刷処理毎に制御部１０４に設定されたパラメータに応じて、画像データの濃度変換処理を行う。トナー載り量制限部２０４は、制御部１０４に設定されたパラメータや画像データのジョブ種別に応じて、画像データの最大濃度値を規制する画像変換処理を行う。ガンマ補正部２０５は、印刷部１０３の状態に応じて、画像データの濃度を調整する画像変換処理を行う。トナー量変換部２０７は、印刷部１０３での画像データの印字処理において、消費されるトナー量を算出するため、画像データの各画素値を対応するトナー消費量に変換する処理を行う。ビデオカウント部２０８は、トナー量変換部２０７で変換された画像データの各画素値をカウントし、合計値を取得する処理を行う。カウントはＣＭＹＫの色毎に行い、結果は制御部１０４から印刷部１０３に通知され、印刷部１０３でのトナー補給制御に利用される。

図３は、「転写メモリ」が発生した画像の一例を示す図である。図３は印刷部１０３で画像データが印字された出力用紙３０１を示しており、矢印は用紙の搬送方向を示す。高濃度画像部３０２は、トナー載り量制限の最大値までトナーが印字される画像部分である。例えば、高濃度画像部３０２は濃度１００％のＲｅｄ画像であり、この場合ＹｅｌｌｏｗとＭａｇｅｎｔａの２色が濃度１００％で印字される。ハーフトーン画像部３０３は、ハーフトーンで表現される濃度の低い画像部分であり、例えばＣｙａｎのハーフトーン画像である。転写メモリ３０４は、ハーフトーン画像部３０３に発生した、高濃度画像部３０２の転写メモリであり、他のハーフトーン画像部３０３より濃度が薄くなる箇所が高濃度画像部３０２と同じ形で出現する。また、高濃度画像部３０２と転写メモリ３０４との間隔は、後述する「転写メモリ」のメカニズムで説明するように感光ドラムの円周に等しい。図３の例では、同じ出力用紙内に転写メモリが発生する例を示したが、高濃度画像部３０２が搬送方向に対する出力用紙の後端にある場合、転写メモリは次の出力用紙の先端部分に発生する。

図４は、本実施例における印刷部１０３での、電子写真プロセスによる画像形成の概略を示す図である。中間転写ベルト４０１には、感光ドラムに形成されたトナー像が順次１次転写され、フルカラーのトナー画像が形成される。矢印は中間転写ベルトの搬送方向を示す。また、中間転写ベルト４０１に形成されたトナー画像は、図示していない２次転写部で記録紙である出力用紙に２次転写される。感光ドラム４０２〜４０５は、ＣＭＹＫの各色のトナー像を形成する感光ドラム（像担持体）である。感光ドラム４０２〜４０５は、中間転写ベルト４０１に対して、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎ、Ｂｌａｃｋの順に並び、中間転写ベルトに対してトナー像を順に１次転写する。

符号４０６〜４１０は、感光ドラム４０２〜４０５にそれぞれ付随する装置である。図４においては説明の便宜上、Ｃｙａｎの感光ドラム４０４に付随する装置のみ図示しているが、他の感光ドラムに対しても同様の装置が付随している。１次転写部４０６は、プラス（正極性）の転写バイアスＶｔを印加することにより、感光ドラム４０４に形成されたトナー像を中間転写ベルト４０１に転写する。クリーナ４０７は、１次転写部４０６で中間転写ベルト４０１に転写されず、感光ドラム４０４に残ったトナーを除去する。帯電ローラ４０８は、感光ドラム４０４を一様に暗部電位ＶＤで帯電させる。露光部４０９は、感光ドラム４０４にコントローラ部１０１から転送された画像データの濃度に応じた像露光光を照射して、電位を明部電位ＶＬにし、暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬのコントラストによる静電潜像を形成する。現像装置４１０は、現像バイアスＶｄｃを印加することにより、現像バイアスＶｄｃと明部電位ＶＬとの現像電位差である現像コントラストによって、トナー画像を感光ドラムの表面の明部電位ＶＬ部に形成する。前露光部４１２は、帯電ローラ４０８の帯電の前に感光ドラム４０４を一様に露光する「前露光」を行なう。

トナー像４１１は、中間転写ベルト４０１に転写されたトナー像であり、先行するＹｅｌｌｏｗとＭａｇｅｎｔａの感光ドラムから転写されたトナー像である。

次に、図３に示すような「転写メモリ」が発生するメカニズムについて、図４と図５を用いて説明する。図５は、感光ドラム４０４の電位を示す図である。図５（ａ）は１次転写部でのトナー像転写後、図５（ｂ）は帯電ローラ４０８での暗部電位ＶＤ帯電後、図５（ｃ）は露光部４０９での静電潜像形成後の電位を示す。

１次転写部４０６での中間転写ベルト４０１へのトナー像転写時に、中間転写ベルト上にトナー像４１１が既に転写されている場合、トナーが抵抗体となるため、１次転写部４０６から感光ドラム０４０４へ転写電流が流れづらくなる。この現象は、中間転写ベルト上のトナー像４１１のトナー量が多い場合に顕著に発生する。例えば、高濃度画像部として、濃度１００％のＲｅｄ画像のトナー像が、Ｙｅｌｌｏｗ１００％とＭａｇｅｎｔａ１００％の載り量を持つトナー像により形成される場合などに発生する。この場合、高濃度画像部の感光ドラム４０４上での電位は、図５（ａ）の電位５０１に示すように、他の画像部より電位の絶対値が高くなる。また、この電位差は、高濃度画像部の画像濃度が高いほど、つまり中間転写ベルト４０１上に形成されたトナー像のトナー載り量が多いほど、大きくなる。

１次転写部４０６でのトナー像転写時の電位状態が、電位５０１に示すように電位差の大きい部分が存在する状態の場合、帯電ローラ４０８で感光ドラム４０４に一様な暗部電位ＶＤを帯電させた後も、電位差が除去しきれない状態となる。このため、帯電ローラ４０８での帯電後においても図５（ｂ）の電位５０２に示すように、暗部電位ＶＤよりも電位の絶対値が高い状態となる。

この状態で、露光部４０９による静電潜像の形成が行われると、図５（ｃ）の電位５０３に示すように、明部電位ＶＬに対しても電位差が残り、明部電位ＶＬよりも電位の絶対値が高くなる。このため、現像装置４１０でのトナー像形成時に、電位５０３では現像バイアス電位Ｖｄｃとの現像電位差が、本来の電位差である現像バイアスＶｄｃと明部電位ＶＬとの電位差よりも小さくなる。このため、形成されるトナー像のトナー量が少なくなり、トナー像の濃度が薄くなってしまう。この濃度差が「転写メモリ」と呼ぶ現象である。

このように、「転写メモリ」は高濃度画像部に対して、感光ドラム1周後の画像に対して現れる。本実施例における、感光ドラム４０４の円周の長さは９４ｍｍであるため、出力用紙の搬送方向に対して、出力用紙の後端よりも９４ｍｍ以上先端側に高濃度画像部が存在する場合は、同じ画像内に「転写メモリ」が発生する。一方、出力用紙の搬送方向に対して後端に高濃度画像部が存在する場合は、次の出力用紙の先端部分に「転写メモリ」が発生することになる。

また「転写メモリ」は、感光ドラム上の電位差が生じている発生個所に低濃度のトナー像が形成される場合に発生する。高濃度のトナー像が形成される場合は現象が顕在化しづらく、また白紙でトナー像が形成されない場合は発生しない。

本実施例における印刷部においては、高濃度画像部として中間転写ベルト４０１上に濃度１４０％を超える載り量のトナー像が形成されている場合に、「転写メモリ」が発生しうる状態となる。なお、ここでは１つの感光ドラムから載るトナー量は最大１００％とする。このため、本実施例の印刷部においては、例えば次の場合に「転写メモリ」が発生しうる状態となる。すなわち、Ｙｅｌｌｏｗの感光ドラム４０２とＭａｇｅｎｔａの感光ドラム４０３とで形成され、中間転写ベルト４０１に転写されたトナー像のトナー載り量の合計が１４０％を超える場合に、Ｃｙａｎの感光ドラム０４０４において「転写メモリ」が発生し得る。もしくは、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｃｙａｎの感光ドラム４０２〜４０４で形成されたトナー像のトナー載り量の合計が１４０％を超える場合のＢｌａｃｋの感光ドラム４０５において、「転写メモリ」が発生し得る状態となる。

本実施例における印刷部では、前露光部４１２による「前露光」処理を行うことでこの「転写メモリ」の軽減を図っている。「前露光」処理とは、クリーナ４０７による残トナー除去が行われた感光ドラム４０４に対して、帯電ローラ４０８による暗部電位ＶＤの帯電が行われる前に、一様な露光光を照射し、感光ドラムの電位を均一にする処理である。

しかしながら、感光ドラムの特性によっては、全ての印刷処理に対して「前露光」処理を行うと、感光ドラムの耐久性に悪影響を与えることがある。このため、印字する画像データにおいて、「転写メモリ」を発生させうる高濃度画像部が存在するか否かを判定し、高濃度画像部が存在する場合のみ「前露光」処理を実行することが求められる。本実施例においては、この高濃度画像部が存在するか否かを判定する際に、既存の構成を流用することで判定処理を実現する。

次に、本実施例におけるＭＦＰ１００の動作について、図６を用いて説明する。図６は、ＭＦＰ１００における印刷処理の流れを示したフローチャートである。なお、本実施例においては、記憶部１０５に格納されたアプリケーション（プログラム）がユーザの操作指示で起動し、制御部１０４がこれを実行することにより、以下の各ステップが実現される。

ユーザがＭＦＰ１００に対して印刷を指示し、ＭＦＰ１００に印刷ジョブが投入されると、ステップＳ６０１において、制御部１０４は印刷する画像データを取得し、印刷処理の実行を開始する。制御部１０４は、印刷処理において画像処理部１０７を用いて、高濃度画像部が存在するか否かの判定を行う。以下では、制御部１０４が実行する印刷処理の中で、高濃度画像部の判定に関わる処理について、説明を行う。

ステップＳ６０２において、制御部１０４はトナー量変換部２０７に設定する、トナー量変換係数の算出を行う。トナー量変換係数は例えばルックアップテーブル（以下ＬＵＴと記述）形式であり、画像データの各画素の信号値を変換する係数である。つまり、トナー量変換係数はトナー量変換テーブルともいえる。高濃度画像部の判定を可能にするためのトナー量変換係数の算出は、以下の方法で行う。

トナー量変換係数は、印刷部１０３の特性に対応した係数の設計がなされる。この印刷部の特性に応じて設計されたオリジナルのトナー量変換係数のことをオリジナルのトナー量変換係数と呼ぶことにする。このオリジナルのトナー量変換係数のＬＵＴをｆ（ｘ）とする。ここで、ｘは画像データの各画素の信号値である。また、高濃度画像部として判定すべき画像データの信号値をｌとする。本実施例においては、ｌ＝２４５，２５５の２つの信号値を高濃度画像部として判定すべき信号値とする。また、ＣＭＹＫの色成分毎に定数ｋを定める。定数ｋの選定方法は、濃度の最大値である２５５の互いに素な素数である３，５，１７以外の素数のうち、なるべく小さい値とする。本実施例においては、各色成分に対して、
Ｃｙａｎ＝７，Ｍａｇｅｎｔａ＝７，Ｙｅｌｌｏｗ＝１１，Ｂｌａｃｋ＝７
を定数ｋの値とする。

以上の値を用いて、制御部１０４は、オリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）を変換する。変換後のトナー量変換係数をｙ（ｘ）とした時、制御部１０４は以下の式（１）に従ってオリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）の値を変換する。

式（１）の上段は、ｆ（ｘ）を定数kで割り０．５を加えた値の整数部分と定数ｋとを乗算することを示している。従って、この変換により作成されたトナー量変換係数のＬＵＴ ｙ（ｘ）では、高濃度画像部の信号値ｌ以外の信号値を持つ画素は、定数ｋの倍数の信号値に変換される。なお、所定の閾値として例えば値２４４を用意して、所定の閾値より大きい場合と、所定の閾値以下との場合でも式（１）は適用可能である。

図７は、本実施例における、Ｍａｇｅｎｔａのオリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）と変換後のトナー量変換係数ｙ（ｘ）とをグラフとして図示したものである。なお、高濃度画像部の信号値ｌは２５５に変換されるが、定数ｋは３，５，１７以外の素数から選定するため、２５５はｋの倍数ではない。このため、トナー量変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）が適用された画像データに対して、後述するステップにおいて制御部１０４は、ビデオカウント部２０８で算出される、ＬＵＴ適用後の各画素の信号値を合計したビデオカウント値を参照する。すなわち、ビデオカウント値が定数ｋの倍数であるか否かによって、高濃度画像部が存在するか否かを判定可能となる。高濃度画像部が存在する場合、信号値がＬＵＴ ｙ（ｘ）により２５５に変換される画素が1画素以上存在するため、各画素の信号値を合計したビデオカウント値も定数ｋの倍数にならない。一方、高濃度画像部が存在しない場合、信号値はＬＵＴ ｙ（ｘ）により全て定数ｋの倍数に変換されるため、各画素の信号値を合計したビデオカウント値も定数ｋの倍数となる。このため、制御部１０４は、ビデオカウント値が定数ｋの倍数であるか否かによって、高濃度画像部が存在するか否かを判定可能となる。

つまり、本実施例では、ビデオカウント値を高濃度画像部が存在するか否かを判定することが可能な値に微調整する。一方で、このビデオカウント値自体はそのままビデオカウント値としてトナー補給制御に用いられることになる。なお、ビデオカウント部２０８で算出されるビデオカウント値は前述のように、算出されたトナー量変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）に基づく値となるので、オリジナルのトナー量変換係数ｆ（ｘ）と同一とはならない。従って、高濃度画像部以外のトナー量変換係数ＬＵＴが定数ｋの倍数に変換されることに伴う誤差は発生するが、トナー量変換係数ＬＵＴとしてｆ（ｘ）をそのまま使用した場合と同様に、ビデオカウント値を取得可能となる。また、ビデオカウント部２０８で算出されるビデオカウント値は、印刷部１０３でのトナー補給制御で使用されるが、トナー量変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）への変換に伴う誤差は、トナー補給制御に影響を与えないレベルの誤差である。従って、本実施例では、トナー補給制御で使用される既存のデータを流用することで高濃度画像部が存在するか否かを判定可能としている。

このように、制御部１０４は、ビデオカウント値が定数ｋであるか否かにより高濃度画像部の有無の判定を行う。このため、画像データ中に存在する高濃度画像部の画素数が定数ｋの倍数個であった場合、ビデオカウント値も定数ｋの倍数となってしまい、制御部１０４は高濃度画像部が存在しないと判定してしまう。この問題の発生確率を低減させるため、本実施例では、ＭａｇｅｎｔａとＹｅｌｌｏｗとの定数ｋを異なる値としている。「転写メモリ」が発生しやすい条件は、前述の通り、ＭａｇｅｎｔａやＹｅｌｌｏｗで高濃度画像部が存在し、中間転写ベルト４０１上に高載り量のトナー像が形成されている場合である。このため、本実施例では、印刷部１０３はＭａｇｅｎｔａとＹｅｌｌｏｗの何れか一方、もしくは両方で高濃度画像部が存在する場合に、「前露光」処理を行っている。ここで、ＭａｇｅｎｔａとＹｅｌｌｏｗの定数ｋを異なる値とすることにより、何れか一方では高濃度画像部が検知されるようにし、誤判定される確率を低減させている。

次に、図６に戻り処理の続きを説明する。ステップＳ６０３において、制御部１０４はステップＳ６０２で算出されたトナー量変換係数をトナー量変換部２０７に設定する。

ステップＳ６０４において、制御部１０４は記憶部１０５から読み出した画像データを画像処理部１０７に入力し、画像処理部１０７が画像処理を実行する。画像処理では、記憶部１０５から読み出された画像データは、画像処理部内で各画像処理部２０２〜２０４による画像処理が実行された後、トナー量変換部２０７に入力される。トナー量変換部２０７は、ステップＳ６０３で設定されたトナー量変換係数に従って、画像データの各画素の信号値を変換する。トナー量変換部２０７で変換された画像データは、ビデオカウント部２０８に入力される。ビデオカウント部２０８は画像データ中の各画素が持つ信号値を全て加算した値を、その画像のビデオカウント値として算出する。ビデオカウント部２０８でのビデオカウント値の算出は、ＣＭＹＫの色成分毎に行われる。

ステップＳ６０５において制御部１０４は、1ページ分の画像データに対して、ステップＳ６０４での画像処理が完了すると、ビデオカウント部２０８からＣＭＹＫの各色成分のビデオカウント値を取得する。

ステップＳ６０６において、制御部１０４は、前述したようにステップＳ６０５で取得したビデオカウント値が、ＣＭＹＫの色成分毎に定めた定数ｋの倍数であるか否かにより、画像データ中に高濃度画像部が存在するか否かを判定する。判定はＣＭＹＫの色成分毎に行う。ステップＳ６０６において、ステップＳ６０５で取得したビデオカウント値が定数ｋの倍数である場合、ステップＳ６０７において、制御部１０４は画像データ中に高濃度画像部が存在しないと判定する。一方、ステップＳ６０６において、ステップＳ６０５で取得したビデオカウント値が定数ｋの倍数でない場合、ステップＳ６０８において、制御部１０４は画像データ中に高濃度画像部が存在すると判定する。

ステップＳ６０９において、制御部１０４は、ステップＳ６０７、Ｓ６０８で判定された、ＣＭＹＫの各色成分それぞれの高濃度画像部有無の判定結果を示す情報を印刷部１０３に通知する。印刷部１０３は、制御部１０４から通知された、高濃度画像部有無の判定結果を用いて、画像形成を行う際に「前露光」処理を実行するか否かの制御を行う。例えば、前述のようにシアンとマゼンタの色成分の少なくとも一方が高濃度画像部があるという判定結果の場合には、「前露光」処理を実行する制御を行なう。もちろん、この組み合わせに限られるものではなく、本実施例では色成分の少なくとも１つにおいて高濃度画像部があると判定された場合に「前露光」処理を実行する制御を行なうことができる。高濃度画像部があると判定された場合、「前露光」処理は、例えば全ての色の感光ドラムに対して行なわれる。あるいは、「前露光」処理は、前述の「転写メモリ」が生じる可能性のある下流側の感光ドラムに対してのみ行なうという態様であってもよい。

ステップＳ６１０において、制御部１０４は、画像処理部１０７で画像処理され、記憶部１０５に一時格納された画像データを読み出し、印刷画像出力部１０８に入力し、印刷画像処理を実行する。印刷画像出力部１０８で印刷画像処理された画像データは印刷部１０３に転送され、印刷部１０３で画像形成処理が行われ、出力用紙に印字される。

ステップＳ６１１において、制御部１０４は、ステップＳ６０５で取得したＣＭＹＫの各色成分のビデオカウント値を、印刷部１０３に通知する。印刷部１０３は、制御部１０４から通知されたビデオカウント値を用いて、画像形成処理で使用するトナーの消費量を推定し、印刷部１０３でのトナー補給制御を実行する。

以上が、ＭＦＰ１００における、「転写メモリ」に対応するために、画像データ中の高濃度画像部を検出する処理の説明である。この処理により、ビデオカウント処理を用いて、画像データ中の高濃度画像部有無の検出と、トナー補給制御に用いるビデオカウント値取得の両方を行うことが可能となる。このように、本実施例では、このビデオカウントの算出処理を流用することで、印刷処理の処理速度を低下することなくビデオカウント値の算出と高濃度画像の検出とを同時に行うことができる。

［実施例２］
次に、実施例２におけるＭＦＰ１００の動作について、図６と図８を用いて説明する。図６は、ＭＦＰ１００における印刷処理の流れを示したフローチャートであり、実施例１におけるフローチャートと同様である。また、本実施例におけるＭＦＰ１００のハードウェア構成やソフトウェア構成、画像形成の概略については、実施例１で説明したものと同様である。

実施例２における実施例１との違いは、ステップＳ６０２でのトナー量変換係数の算出処理のみである。このため、実施例２では、この差分のみを説明する。

ステップＳ６０２において、制御部１０４はトナー量変換部２０７に設定する、トナー量変換係数の算出を行う。実施例２において、高濃度画像部の判定を可能にするためのトナー量変換係数の算出は、以下の方法で行う。

実施例２においても実施例１と同様に、オリジナルのトナー量変換係数のＬＵＴをｆ（ｘ）とする。ここで、ｘは画像データの各画素の信号値である。また、高濃度画像部として判定すべき画像データの濃度の閾値をｍ％とする。画像データの信号値がｍ％を超える濃度値に相当する画素が高濃度画像部となる。また、ＣＭＹＫの色成分毎に定数ｋを定める。定数ｋの選定方法は、実施例１と同様に、３，５，１７以外の素数のうち、なるべく小さい値とする。本実施例においては、実施例１と異なり、ＣＭＹＫ各色成分に対して、ｋ＝７を定数ｋの値とする。

以上の値を用いて、制御部１０４は、オリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）を変換する。変換後のトナー量変換係数をｙ（ｘ）とした時、制御部１０４は以下の式（２）に従ってオリジナルのトナー変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）の値を変換する。

この変換により作成されたトナー量変換係数のＬＵＴ ｙ（ｘ）では、濃度ｍ％以下の濃度値に対応する信号値を持つ画素は、定数ｋの倍数の信号値に変換する。濃度ｍ％を超える濃度値に対応する信号値を持つ高濃度画像部の信号値は定数ｋの倍数＋３の信号値に変換される。

本発明の実施例における、Ｍａｇｅｎｔａのオリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）と変換後のトナー両変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）をグラフとして図示したものを図８に示す。

本実施例での定数ｋは７であるため、定数ｋの倍数＋３は定数ｋの倍数では無い。このため、トナー量変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）が適用された画像データに対して、制御部１０４は、ビデオカウント部２０８で算出される、ＬＵＴ適用後の各画素の信号値を合計したビデオカウント値を参照する。そして、ビデオカウント値が定数ｋの倍数であるか否かによって、濃度ｍ％を超える高濃度画像部が存在するか否かを判定可能となる。すなわち、高濃度画像部が存在する場合、信号値がＬＵＴ ｙ（ｘ）により定数Ｋの倍数＋３に変換される画素が1画素以上存在するため、各画素の信号値を合計したビデオカウント値も定数ｋの倍数にならない。一方、高濃度画像部が存在しない場合、信号値はＬＵＴ ｙ（ｘ）により全て定数ｋの倍数に変換されるため、各画素の信号値を合計したビデオカウント値も定数ｋの倍数となる。このため、制御部１０４は、ビデオカウント値が定数ｋの倍数であるか否かによって、高濃度画像部が存在するか否かを判定可能となる。一方で、ビデオカウント部２０８で算出されるビデオカウント値についても、高濃度画像部以外のトナー量変換係数ＬＵＴが定数ｋの倍数に、高濃度画像部のトナー変換係数ＬＵＴが定数ｋの倍数＋３の値に変換されることに伴う誤差は発生する。しかしながら、トナー量変換係数ＬＵＴとしてｆ（ｘ）をそのまま使用した場合と同様に、ビデオカウント値を取得可能となる。また、ビデオカウント部２０８で算出されるビデオカウント値は、印刷部１０３でのトナー補給制御で使用されるが、トナー量変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）への変換に伴う誤差は、トナー補給制御に影響を与えないレベルの誤差である。

高濃度画像部の判定では、制御部１０４は、ビデオカウント値が定数ｋの倍数であるか否かにより判定を行う。このため、画像データ中に存在する高濃度画像部の画素数が定数ｋの倍数個であった場合、ビデオカウント値も定数ｋの倍数となるため、制御部１０４は高濃度画像部が存在しないと判定する。

実施例１では、印刷部１０３はステップＳ６０９で制御部１０４から通知された、ＣＭＹＫの各色成分の高濃度画像部有無の判定結果のうち、ＣＭＹの何れか１つの色成分で高濃度場像部が存在すると通知された場合に「前露光」処理を行っている例を説明した。本実施例での印刷部１０３は、ステップＳ６０９で制御部１０４から通知された、ＣＭＹＫの各色成分の高濃度画像部有無の判定結果のうち、ＣＭＹの何れか２つの色成分で高濃度画像部が存在すると通知された場合に、「前露光」処理を行う。つまり、ＣとＭ，ＣとＹ，またはＭとＹの２つの色成分の組み合わせ、あるいはＣとＭとＹの３色の色成分の組み合わせにおいて高濃度画像部が存在する場合に「前露光」処理を行う。「前露光」処理については実施例１と同様に、全ての色の感光ドラムに対して行なってもよいし、「転写メモリ」の影響がある下流側の感光ドラムに対してのみ行なってもよい。このように本実施例では、ＣＭＹの何れか２つの色成分で高濃度画像部が存在すると通知された場合に「前露光」処理を行っている。このため、実施例１と異なりＣＭＹＫの各色成分で定数ｋを同じ値にすることにより、高濃度画像部有無が誤判定される確率を低減させている。

以上が、ＭＦＰ１００における、「転写メモリ」に対応するために、画像データ中の高濃度画像部を検出する処理の説明である。この処理により、ビデオカウント処理を用いて、画像データ中の濃度がｍ％を超える高濃度画像部有無の検出と、トナー補給制御に用いるビデオカウント値取得の両方を行うことが可能となる。

［実施例３］
次に、実施例３におけるＭＦＰ１００の動作について、図９と図１０を用いて説明する。図９は、ＭＦＰ１００における印刷処理の流れを示したフローチャートである。図９のフローチャートにおいて、ステップＳ９０１、Ｓ９０３、Ｓ９０４、Ｓ９０９〜Ｓ９１０は、第１の実施例におけるフローチャートのステップステップＳ６０１、Ｓ６０３、Ｓ６０４、Ｓ６０９〜Ｓ６１０と同様である。また、本実施例におけるＭＦＰ１００のハードウェア構成やソフトウェア構成、画像形成の概略については、実施例１で説明したものと同様である。

このため、本実施例では、図９のフローチャートにおける、実施例１との差分のみを説明する。

ステップＳ９０２において、制御部１０４はトナー量変換部２０７に設定する、トナー量変換係数の算出を行う。本実施例においても、印刷部１０３の特性に対応したオリジナルのトナー量変換係数のＬＵＴをｆ（ｘ）とする。ここで、ｘは画像データの各画素の信号値である。また、高濃度画像部として判定すべき画像データの信号値をｌとする。本発明の実施例においては、ｌ＝２４５，２５５の２つの信号値を高濃度画像部として判定すべき信号値とする。

本実施例においては、トナー量変換係数を用いてビデオカウント値を高濃度画像部があるか否かの有無を示す判定値に変換する。実施例１及び２では、トナー量変換係数を用いて変換された値をビデオカウント部２０８でのトナー補給制御用のビデオカウント値として用いる例を説明した。本実施例では、このトナー量変換係数を用いて変換された値（判定値）はビデオカウント部２０８でのトナー補給制御用のビデオカウント値としては用いられない。変換後のトナー量変換係数をｙ（ｘ）とした時、制御部１０４は以下の式（３）に従ってオリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）の値を変換する。

この変換により作成されたトナー量変換係数のＬＵＴ ｙ（ｘ）では、高濃度画像部の信号値ｌ以外の信号値を持つ画素は、信号値を０に変換し、また高濃度画像部の信号値ｌは２５５に変換する。

これにより、トナー量変換係数ＬＵＴ ｙ（ｘ）が適用された画像データに対して、制御部１０４は、ＬＵＴ適用後の各画素の信号値を合計した判定値が０であるか否かによって、高濃度画像部が存在するか否かを判定可能となる。高濃度画像部が存在する場合、信号値がＬＵＴ ｙ（ｘ）により２５５に変換される画素が1画素以上存在するため、各画素の信号値を合計した判定値も０にならない。一方、高濃度画像部が存在しない場合、信号値はＬＵＴ ｙ（ｘ）により全て０に変換されるため、各画素の信号値を合計した判定値も０となる。本実施例における、Ｍａｇｅｎｔａのオリジナルのトナー量変換係数ＬＵＴ ｆ（ｘ）と変換後のトナー量変換係数ｙ （ｘ）の例をグラフとして図示したものを図１０に示す。

ステップＳ９０５において制御部１０４は、ステップＳ９０４でビデオカウント部２０８で算出される判定値を取得する。ステップＳ９０６において、制御部１０４は、前述したようにステップＳ９０５で取得した判定値が０であるか否かにより、画像データ中に高濃度画像部が存在するか否かを判定する。判定はＣＭＹＫの色成分毎に行う。ステップＳ９０６において、ステップＳ９０５で取得した判定値が０である場合、ステップＳ９０７において、制御部１０４は画像データ中に高濃度画像部が存在しないと判定する。一方、ステップＳ９０６において、ステップＳ９０５で取得した判定値が０でない場合、ステップＳ９０８において、制御部１０４は画像データ中に高濃度画像部が存在すると判定する。

ステップＳ９０９において、制御部１０４は、ステップＳ９０７、Ｓ９０８で判定された、ＣＭＹＫの各色成分それぞれの高濃度画像部有無の判定結果を、印刷部１０３に通知する。印刷部１０３は、制御部１０４から通知された、高濃度画像部有無の判定結果を用いて、画像形成を行う際に「前露光」処理を実行するか否かの制御を行う。

なお、本実施例では、ビデオカウント部２０８で算出される判定値ではなく、ビデオカウント値が印刷部１０３でのトナー補給制御で使用されることになる。

以上が、ＭＦＰ１００における、「転写メモリ」に対応するために、画像データ中の高濃度画像部を検出する処理の説明である。この処理により、ビデオカウント処理を用いて、画像データ中の高濃度画像部有無の検出を行うことが可能となる。

＜その他の実施例＞
上記の各実施例では、高濃度画像部の有無を示す判定結果を印刷部１０３に通知する例を説明した。しかしながら、例えば印刷部１０３で「前露光」をデフォルトで行なう設定となっている場合には、高濃度画像部がない場合のみ、印刷部１０３にその旨を通知する構成でもよい。あるいは逆に、「前露光」をデフォルトで行なう設定となっていない場合には、高濃度画像部がある場合のみ、印刷部１０３にその旨を通知する構成でもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (12)

1. 感光ドラムと、
   帯電ローラとを有し、
   画像データにおいて、画素値が所定値以下である画素の値を、ｋ（定数）の倍数の値に変換し、画素値が前記所定値より大きい画素の値を、前記ｋ（定数）の倍数ではない値に変換する変換手段と、
   前記変換手段によって変換後の値の和をカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段によってカウントした値がｋの倍数であるか否かに基づき、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行うか否かを制御する制御手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記カウントした値の和がｋの倍数である場合、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記カウント手段によってカウントした値の和がｋの倍数ではない場合、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記ｋ（定数）は、画素の信号値の最大値と互いに素な素数であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記ｋ（定数）は、少なくともある色成分と他の色成分とで異なる値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記ｋ（定数）は、全ての色成分で同じ値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記カウント手段は、色成分ごとに前記和をカウントし、
   前記制御手段は、前記カウントした値の和がｋの倍数ではない色成分がある場合、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記カウント手段は、色成分ごとに前記和をカウントし、
   前記制御手段は、前記カウントした値の和がｋの倍数ではない色成分が少なくとも２つ存在する場合、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行う場合、各色成分の前記感光ドラムそれぞれに対して、当該露光する処理を行うことを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、さらに、前記カウントした値の和に基づき、トナー補給制御を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 感光ドラムと、
    帯電ローラとを有する画像形成装置の制御方法であって、
    画像データにおいて、画素値が所定値以下である画素の値を、ｋ（定数）の倍数の値に変換し、画素値が前記所定値より大きい画素の値を、前記ｋ（定数）の倍数ではない値に変換する変換ステップと、
    前記変換ステップによって変換後の値の和をカウントするカウントステップと、
    前記カウントステップによってカウントされた値がｋの倍数であるか否かに基づき、前記帯電ローラによって前記感光ドラムに帯電が行われる前に前記感光ドラムを露光する処理を行うか否かを制御する制御ステップと
    を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
12. コンピュータを、請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。