JP6702685B2 - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラムに関する。

記録媒体にトナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録媒体に熱定着させる、電子写真方式の画像形成装置が知られている。一般的に、このような画像形成装置は、色分解処理後の画像データ（ラスタイメージデータ）に基づいて、画像データの画素ごとに、記録媒体上に載せるトナー量（以下「トナー載り量」と称する）を決定する。例えば、ある画素における色の成分値（以下「色成分値」と称する）の最小値と最大値とが、８ｂｉｔの０と２５５とに対応する場合、色成分値「０」はトナー載り量「０％」を示し、色成分値「２５５」はトナー載り量１００％を示す。

マルチカラー対応の画像形成装置は、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）など、各色の色成分値に基づいて、トナー載り量を決定する。そのため、例えばある画素における色成分値が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（２５５，２５５，０，０）となる場合、当該画素におけるトナー載り量は、１００％＋１００％＋０％＋０％＝２００％となる。このように、マルチカラー対応の画像形成装置は、モノカラー方式の画像形成装置よりも、記録媒体上に載せるトナー量が多くなりやすい。

トナー載り量が過多になると、熱定着時に余分なトナーが溶けて記録媒体から剥がれたり、記録媒体が定着ローラに巻き付くなどの、定着不良が発生する場合がある。定着不良の発生を防止するため、トナー載り量制御を行う画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置は、画像形成に使用するトナー載り量の制限値まで、トナー量を削減する制御を行う。さらには、電力を多く消費する定着装置の温度設定に応じて制限値を決定し、トナー量を、決定した制限値以下となるように制御する技術も提案されている（特許文献１）。

特開２０１４−０９２６７９号公報

しかしながら、従来のトナー載り量制御によれば、プリンタエンジンの性能や定着装置の温度設定に応じて、制限値が一律に設定されていた。そのため、ＣＭＹＫ各色の色成分値の組み合わせによっては、定着不良を発生させるおそれのないトナーまでもが削減されてしまう場合があった。

本発明が解決しようとする課題について、図１を参照して具体的に説明する。

一般的に、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が大きければ大きいほど、記録媒体上にトナーが載る領域が大きくなり、かつＣＭＹＫ各色のドットが重なりやすくなる。これは、中間調処理として組織的ディザ法などが用いられるためである。組織的ディザ法は、所定の間隔でドットを並べることにより中間色を再現するが、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が大きければ大きいほど、ドットが密集するためである。

画像Ａは、トナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（９０％，９０％，２０％，１０％）である画像データが、プリンタエンジンによって記録媒体に出力された出力例である。画像Ａは、トナーが載る領域およびＣＭＹＫ各色のドットが重なる領域が大きいため、定着不良が発生しやすくなる。このような定着不良を防止するため、トナー載り量は、例えば初期設定値の制限値（例えば２００％）以下となるように制御される。

画像Ｂは、トナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７０％，７０％，４０％，３０％）である画像データが、プリンタエンジンによって記録媒体に出力された出力例である。画像Ｂは、画像Ａと比較して、トナーが載る領域およびＣＭＹＫ各色のドットが重なる領域が小さいため、定着不良が発生しにくい。この場合、トナー載り量（２１０％）を、初期設定の制限値（２００％）以下に削減した場合、本来ならば削減される必要がないトナーまでもが削減されることになってしまう。

画像処理の分野では、トナー単体で表現する色彩（例えばＫ色トナー単体で表現する黒）よりも、ＣＭＫＹ４色のトナーを用いて表現する色彩の方が、より深みのある色彩を表現することができることが知られている。また、使用するトナー量が多ければ多いほど、より深みのある色彩を表現できることも知られている。

そのため、従来のトナー載り量制御によれば、定着不良を発生させるおそれのないトナーまでもが削減される結果、表現することができる色彩の幅が狭まり、より豊かな色彩で画像を形成することができなかった。

本発明に係る画像形成装置は、画像データにおける画素の複数の色のうち、トナーの定着不良を考慮して決定された閾値よりも大きな成分値を有する色の数に基づいて、当該画素の画像形成に使用するトナー載り量の制限値を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された前記制限値以下のトナー載り量になるように、前記画素における成分値を調整する手段と、前記調整された後の成分値に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、定着不良が発生しない範囲内で、より多くのトナーを使用して、より豊かな色彩の画像を形成することができる。

画像形成装置によって出力される画像の一例を示す図である。 実施形態１における画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態１における画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 実施形態１における閾値と制限値との関係を示す参照テーブルの一例である。 実施形態１におけるトナー載り量制御の手順を示すフローチャートを示す図である。 実施形態１におけるトナー載り量調整の手順を示すフローチャートを示す図である。 実施形態１における制限値設定の手順を示すフローチャートを示す図である。 実施形態１におけるトナー載り量制御の効果を示す図である。 実施形態１におけるトナー載り量制御の効果を示す図である。 実施形態２におけるトナー載り量制御の効果を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。

［実施形態１］
まず、図２乃至図９を参照して、本発明の実施形態１について説明する。本発明は、モノカラー方式およびマルチカラー方式を問わず、複写機、複合機（Multi Function Peripheral、以下「ＭＦＰ」と称する）、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等の、電子写真方式の画像形成装置に対して適用可能である。なお、以下で説明する実施形態では、本発明を適用した画像形成装置として、スキャン機能、プリント機能、コピー機能、送信機能等を備えたＭＦＰを例に説明する。また、複数色（ＣＭＹＫの４色）の現像剤（トナー）を用いてマルチカラー画像を記録媒体上に形成可能なＭＦＰを例に説明する。

＜画像形成装置のハードウェア構成＞
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４、表示部１０５、操作部１０６、エンジンＩ／Ｆ１０７、ネットワークインタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と称する）１０８、およびスキャナＩ／Ｆ１０９を備える。これらの各デバイスはシステムバス１１０を介して相互に通信可能に接続されている。また、画像形成装置１００は、プリンタエンジン１１１およびスキャナユニット１１３をさらに備える。プリンタエンジン１１１およびスキャナユニット１１３は、それぞれエンジンＩ／Ｆ１０７およびスキャナＩ／Ｆ１０９を介してシステムバス１１０に接続されている。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、後述する各種の処理を実行する。ＲＯＭ１０２は、読み出し専用メモリであり、システム起動プログラムやプリンタエンジンの制御を行うためのプログラム、および文字データや文字コード情報等が格納されている。ＲＡＭ１０３は、揮発性のランダムアクセスメモリであり、ＣＰＵ１０１のワークエリア、および各種のデータの一時的な記憶領域として使用される。例えば、ＲＡＭ１０３には、ダウンロードによって追加的に登録されたフォントデータ、外部装置から受信した画像ファイル等を格納するための記憶領域として使用される。外部記憶装置１０４は、例えばハードディスクによって構成され、各種のデータがスプールされ、プログラム、ファイル、および画像データ等の格納、または、作業領域として使用される。

表示部１０５は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、以下「ＬＣＤ」と称する）によって構成され、画像形成装置１００の設定状態、実行中の処理の状態、エラー状態等の表示に使用される。操作部１０６は、ハードウェアキーおよび表示部１０５上に設けられたタッチパネル等の入力デバイスを備え、ユーザの操作によって入力（指示）を受け付ける。操作部１０６は、画像形成装置１００の設定の変更や、設定のリセット等を行うために使用され、また、画像形成（印刷）を実行する際の画像形成装置１００の動作モード（印刷モード）を設定するためにも使用される。

エンジンＩ／Ｆ１０７は、印刷を実行する際に、ＣＰＵ１０１からの指示に応じてプリンタエンジン１１１を制御するためのインタフェースとして機能する。エンジンＩ／Ｆ１０７を介して、ＣＰＵ１０１とプリンタエンジン１１１との間でコマンド等が送受信される。ネットワークＩ／Ｆ１０８は、画像形成装置１００をネットワーク１１４に接続するためのインタフェースとして機能する。ネットワーク１１４は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）であってもよいし、電話回線網（ＰＳＴＮ）であってもよい。プリンタエンジン１１１は、ＣＰＵ１０１の制御によって、システムバス１１０から受信した画像データに基づいて、記録媒体に画像を形成（印刷）する。プリンタエンジン１１１は、記録媒体上に転写したトナー像を、熱で記録媒体に定着させる定着装置１１２（定着部）を備える。定着装置１１２は、記録媒体を加熱するための加熱部（ヒータ）を備え、画像を記録媒体に定着させる際のヒータの温度（定着温度）がＣＰＵ１０１によって制御される。

スキャナＩ／Ｆ１０９は、スキャナユニット１１３による原稿の読み取りを行う際に、ＣＰＵ１０１からの指示に応じてスキャナユニット１１３を制御するためのインタフェースとして機能する。スキャナＩ／Ｆ１０９を介して、ＣＰＵ１０１とスキャナユニット１１３との間でコマンド等が送受信される。スキャナユニット１１３は、ＣＰＵ１０１の制御によって、原稿の画像を読み取って画像データを生成し、スキャナＩ／Ｆ１０９を介してＲＡＭ１０３または外部記憶装置１０４に画像データを送信する。

＜画像形成装置の機能構成＞
図３（ａ）は、画像形成装置１００の機能構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、機能構成として、画像データ入力部２０１、画像処理部２０２、および画像データ出力部２０３を備える。これらの各機能部は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、それぞれ画像形成装置１００上で実現される。

画像データ入力部２０１は、画像形成装置１００に対する画像データの入力を受け付ける。画像データは、ＰＣ等の外部装置からネットワーク１１４、およびネットワークＩ／Ｆ１０８を介して入力されてもよいし、スキャナユニット１１３によって生成された画像データがスキャナＩ／Ｆ１０９を介して入力されてもよい。入力される画像データは、例えばビットマップ画像である。画像データ入力部２０１は、入力として受け付けた画像データをＲＡＭ１０３で保持する。

画像処理部２０２は、入力された画像データに対して、色変換処理、濃度補正処理、中間調処理等の画像処理を実行する。これにより、画像処理部２０２は、入力された画像データを、画像データ出力部２０３で出力（記録媒体に印刷）可能な画像に対応した画像データ（印刷データ）に変換する。すなわち、画像処理部２０２は、入力された画像データから印刷データを生成する。なお、本実施形態において、画像処理部２０２は画像形成装置１００の内部に構成される例を説明したが、実施形態は本構成に限定されない。例えば、画像処理部２０２は、画像形成装置１００とは別個に構成される情報処理装置（ＰＣなど）であってもよい。この場合、情報処理装置（ＰＣ）に入力された画像データが、プリンタドライバによって印刷データに変換され、当該印刷データがネットワーク１１４を介して画像形成装置１００に供給される。

画像データ出力部２０３は、画像処理部２０２で生成された画像データ（印刷データ）を、エンジンＩ／Ｆ１０７を介してビデオ信号としてプリンタエンジン１１１に送信する。これにより、画像データ出力部２０３は、画像処理部２０２によって生成された印刷データに基づいて記録媒体に画像を形成するように、プリンタエンジン１１１を制御する。プリンタエンジン１１１は、露光、現像、転写、および定着の各プロセスを実行することによって、画像を記録媒体に印刷する。本実施形態において、画像データ出力部２０３と、プリンタエンジン１１１とは、記録媒体上に画像形成する画像形成部を構成する。

＜制限値参照テーブル＞
図４（ａ）は、本実施形態における、色別閾値と、色数閾値と、制限値との関係が対応付けられた参照テーブルの一例を示す。参照テーブルは、ＲＯＭ１０２または外部記憶装置１０４に記憶されており、後述の制限値Ｎ設定処理（図７）において、必要に応じてＲＡＭ１０３に読み出され、トナー載り量制御部２１２によって参照される。

色別閾値は、ＣＭＹＫ各色の色成分値と比較判定される値であり、ＣＭＹＫ各色それぞれについて０％〜１００％の間で設定される。また、色別閾値は、トナーの定着不良を考慮して決定される値である。例えば、総トナー載り量が同じ２１０％であっても、（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（１００％，１００％，１０％）の組み合わせでは定着不良が発生するが、（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（７０％，７０％，７０％）の組み合わせでは定着不良が発生しない場合が多い。この場合、色別閾値をトナー載り量の組み合わせ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）＝（７０％，７０％，７０％）に決定することができる。通常、色別閾値は複数の色ごとに同じ値であるが、複数の色のうち少なくとも一部が異なる値であってもよい。同じトナー載り量であっても比較的濃く出力されるＫ色トナーの色別閾値のみを小さな値に、ＣＭＹ各色トナーに対応する色別閾値（ＣＭＹ）を大きな値に設定することもできる。また、色別閾値に用いられる単位は「％」だけに限定されず、８ｂｉｔの０〜２５５の数値単位であってもよい。

色数閾値は、ＣＭＹＫ各色の色成分値のうち、色別閾値よりも大きな色成分値を有する色の数と比較判定される閾値である。色数閾値は、トナーの色数のうち任意の所定数を設定することができ、色の数が所定数以上か、または所定数よりも小さいかなどの比較判定に用いられる。本実施形態において、「１」または「４」は、色数閾値としてはあまり意味をなさないので、「２」または「３」に設定されることが好適である。また、本実施形態において、色数閾値は、色別閾値の大きさを考慮して設定される。例えば、色別閾値をＣＭＹＫ各色７０％に設定した場合、色数閾値は「２」に設定され、色別閾値をＣＭＹＫ各色６０％に設定した場合、色数閾値は「３」に設定され得る。

制限値は、画像形成に使用する総トナー載り量を示し、本実施形態では、制限値１（２００％）および制限値２（２１０％）の２つの制限値が参照テーブル（図４（ａ））に格納されている。後述の制限値Ｎ設定処理（図７）において、制限値設定部２２１は、本テーブルを参照し、ＣＭＹＫ各色の色成分値に基づいて制限値Ｎを設定する。

例えば、ＣＭＹＫ各色の色成分値のうち、７０％よりも大きな色成分値を有する色が２色以上含まれていた場合、出力画像はトナーが載る領域およびＣＭＹＫ各色のドットが重なる領域が大きくなり、定着不良が発生しやすくなる。このとき、制限値１（２００％）が設定され、制限値１以下のトナー量で画像が形成される。一方、ＣＭＹＫ各色の色成分値のうち、７０％よりも大きな色成分値を有する色が２よりも少ない場合、トナーが載る領域およびＣＭＹＫ各色のドットが重なる領域が小さくなり、定着不良が発生しにくくなる。このとき、制限値１（２００％）よりも大きな制限値２（２１０％）が参照され、制限値２以下のトナー量で画像が形成される。

図４（ｂ）は、別実施形態における、色別閾値と、色数閾値と、制限値との関係が対応付けられた参照テーブルである。図４（ｂ）の参照テーブルにおいて、色別閾値は、トナーの定着不良を考慮して設定された複数の閾値（７０％，６０％）を含み、これら複数の色別閾値はそれぞれ色別範囲を区分する。本実施形態では、ＣＭＹＫ各色の色成分値のうち、それぞれの色別範囲にある色成分値を有する色の数と、色数閾値とが比較判定される。

例えば、ＣＭＹＫ各色の色成分値のうち、７０％以下かつ６０％よりも大きな色成分値を有する色が２色以上含まれていた場合、制限値１よりも大きな制限値２（２１０％）に制限値が設定される。上述の通り、図４（ｂ）の参照テーブルでは、色別閾値よりも大きな色成分値を有する色の数が少ないほど、より大きな値を示す制限値が参照可能なように対応付けられている。

＜画像処理部における画像処理＞
図３（ａ）に示されるように、画像処理部２０２は、色変換処理部２１１、トナー載り量制御部２１２、濃度補正処理部２１３、および中間調処理部２１４を備える。

色変換処理部２１１は、入力された画像データを、画像形成装置１００に適したデータに変換する。例えば、入力される画像データがＲＧＢデータであり、画像形成装置１００が一般的なＣＭＹＫのトナーを用いるマルチカラープリンタである場合、色変換処理部２１１は、入力されるＲＧＢデータから、ＣＭＹＫデータへ変換する。なお、入力される画像データがＣＭＹＫデータである場合には、色変換処理部２１１は、入力される画像データに対する色変換処理を実行しなくてもよい。

トナー載り量制御部２１２は、色変換処理部２１１によって変換処理された画像データ（ＣＭＹＫデータ）から、画像データの画素ごとにトナー載り量を調整し、調整されたトナー載り量に対応する画像データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データ）を生成する。

図３（ｂ）は、トナー載り量制御部２１２の機能構成を示すブロック図である。トナー載り量制御部２１２は、機能構成として、制限値設定部２２１、およびトナー載り量調整部２２２を備える。これらの各機能部は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、それぞれ画像形成装置１００上で実現される。制限値設定部２２１、およびトナー載り量調整部２２２が実現する機能については、それぞれ図６、および図７のフローチャートを参照して詳細に説明する。

図５乃至図７は、本実施形態におけるトナー載り量制御の手順を示すフローチャートである。図５乃至図７のフローチャートにおける各ステップの処理は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することによって、画像形成装置１００上で実現される。

Ｓ５０１において、トナー載り量制御部２１２は、色変換処理部２１１によって変換処理された画像データ（ＣＭＹＫデータ）を受信する。

Ｓ５０２において、トナー載り量制御部２１２は、注目画素の位置を、Ｓ５０１で受信した画像データにおける先頭の画素に設定する。

Ｓ５０３において、トナー載り量制御部２１２は、注目画素の画素値を取得する。

Ｓ５０４において、トナー載り量調整部２２２は、注目画素の画素値に基づいて、注目画素におけるトナー載り量を調整する。ここで、図６のフローチャートを参照して、トナー載り量を調整する手順（Ｓ５０４）の詳細について説明する。

Ｓ６０１において、制限値設定部２２１は、制限値Ｎ設定処理を行う。ここで、図７のフローチャートを参照して、制限値Ｎを変更する手順（Ｓ６０１）の詳細について説明する。なお、Ｓ６０１のフローチャート開始時には、制限値Ｎは制限値１（２００％）に初期設定されているものとする。

Ｓ７０１において、制限値設定部２２１は、カウンタｉを初期化する（ｉ＝０）。

Ｓ７０２において、制限値設定部２２１は、図４（ａ）のテーブルを参照し、注目画素におけるＣの色成分値が色別閾値（Ｃ）よりも大きいか判定する。本実施形態の色別閾値（Ｃ）は７０％が例示される。制限値設定部２２１は、８ｂｉｔのＣの色成分値と、２５５の７０％に相当する１７８と、を比較することにより、Ｓ７０２の判定を実行することができる。注目画素におけるＣの色成分値が色別閾値（Ｃ）よりも大きい場合（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、Ｓ７０３において、制限値設定部２２１は、カウンタｉを１つカウントアップする（ｉ＝ｉ＋１）。一方、注目画素におけるＣの色成分値が色別閾値（Ｃ）以下の場合（Ｓ７０２：ＮＯ）、Ｓ７０３をスキップしてＳ７０４に移行する。

Ｓ７０４において、制限値設定部２２１は、図４（ａ）のテーブルを参照し、注目画素におけるＭの色成分値が色別閾値（Ｍ）よりも大きいか判定する。本実施形態の色別閾値（Ｍ）は７０％が例示される。制限値設定部２２１は、８ｂｉｔのＭの色成分値と、２５５の７０％に相当する１７８と、を比較することにより、Ｓ７０４の判定を実行することができる。注目画素におけるＭの色成分値が色別閾値（Ｍ）よりも大きい場合（Ｓ７０４：ＹＥＳ）、Ｓ７０５において、制限値設定部２２１は、カウンタｉを１つカウントアップする（ｉ＝ｉ＋１）。一方、注目画素におけるＭの色成分値が色別閾値（Ｍ）以下の場合（Ｓ７０４：ＮＯ）、Ｓ７０５をスキップしてＳ７０６に移行する。

Ｓ７０６において、制限値設定部２２１は、図４（ａ）のテーブルを参照し、注目画素におけるＹの色成分値が色別閾値（Ｙ）よりも大きいか判定する。本実施形態の色別閾値（Ｙ）は７０％が例示される。制限値設定部２２１は、８ｂｉｔのＹの色成分値と、２５５の７０％に相当する１７８と、を比較することにより、Ｓ７０６の判定を実行することができる。注目画素におけるＹの色成分値が色別閾値（Ｙ）よりも大きい場合（Ｓ７０６：ＹＥＳ）、Ｓ７０７において、制限値設定部２２１は、カウンタｉを１つカウントアップする（ｉ＝ｉ＋１）。一方、注目画素におけるＹの色成分値が色別閾値（Ｙ）以下の場合（Ｓ７０６：ＮＯ）、Ｓ７０７をスキップしてＳ７０８に移行する。

Ｓ７０８において、制限値設定部２２１は、図４（ａ）のテーブルを参照し、注目画素におけるＫの色成分値が色別閾値（Ｋ）よりも大きいか判定する。本実施形態の色別閾値（Ｋ）は７０％が例示される。制限値設定部２２１は、８ｂｉｔのＫの色成分値と、２５５の７０％に相当する１７８と、を比較することにより、Ｓ７０８の判定を実行することができる。注目画素におけるＫの色成分値が色別閾値（Ｋ）よりも大きい場合（Ｓ７０８：ＹＥＳ）、Ｓ７０９において、制限値設定部２２１は、カウンタｉを１つカウントアップする（ｉ＝ｉ＋１）。一方、注目画素におけるＫの色成分値が色別閾値（Ｋ）以下の場合（Ｓ７０８：ＮＯ）、Ｓ７０９をスキップしてＳ７１０に移行する。

Ｓ７１０において、制限値設定部２２１は、カウンタｉの値が色数閾値以上か判定する。カウンタｉの値が色数閾値以上である場合（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、Ｓ７１１において、制限値設定部２２１は、制限値Ｎを制限値１に設定する。本実施形態の色数閾値および制限値１は、それぞれ「２」および「２００％」が例示される。そのため、本実施形態の制限値設定部２２１は、ＣＭＹＫ各色の色成分値のうち少なくとも２つの色成分値が色別閾値よりも大きい場合、制限値Ｎを２００％とする。

一方、カウンタｉの値が色数閾値よりも少ない場合（Ｓ７１０：ＮＯ）、Ｓ７１２において、制限値設定部２２１は、制限値Ｎを制限値２に設定する。本実施形態の色数閾値および制限値２は、それぞれ「２」および「２１０％」が例示される。そのため、本実施形態の制限値設定部２２１は、色別閾値よりも大きな値のＣＭＹＫ各色の色成分値が２よりも少ない場合、制限値Ｎを制限値１よりも大きな制限値２（２１０％）に設定する。このように、制限値設定部２２１は、ＣＭＹＫ各色の色成分値の組み合わせに応じて、定着不良が発生しない範囲内で、トナー載り量の制限値を設定することができる。

また、別実施形態では、制限値設定部２２１は、図４（ｂ）のテーブルを参照し、制限値Ｎ設定処理を行う態様であってもよい。この場合、実施形態１におけるＳ７０２〜Ｓ７０９の処理に替えて、第１の閾値以下（例えば７０％）かつ第２の閾値（例えば６０％）よりも大きな色別範囲にある色成分値を有する色の数をカウントすることにより、別実施形態の制限値設定を実現できる。

さらに、別実施形態では、制限値設定部２２１は、カウンタｉの値が色数閾値よりも少ない場合（Ｓ７１０：ＮＯ）のみ、制限値Ｎを、予め定められた初期設定値の制限値１（２００％）から制限値２（２１０％）に変更する態様であってもよい。かかる構成により、トナー載り量制御における処理のオーバーヘッドが低減するという効果を奏する。

再び図６に戻り、Ｓ６０２において、トナー載り量調整部２２２は、注目画素の画素値に基づいて、ＣＭＹＫ各色の色成分値の総和を求め、その値をＳＵＭとする（ＳＵＭ＝Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ）。

Ｓ６０３において、トナー載り量調整部２２２は、Ｓ６０１で求めた値ＳＵＭが、Ｓ６０２で設定された制限値Ｎよりも大きいか判定する（ＳＵＭ＞Ｎ？）。値ＳＵＭが制限値Ｎよりも大きい場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、Ｓ６０４に移行し、値ＳＵＭが制限値Ｎ以下である場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、Ｓ６１２に移行する。

Ｓ６０４〜Ｓ６０６の処理は、一般的なＵＣＲ（下色除去）処理である。Ｓ６０４において、トナー載り量調整部２２２は、値ＳＵＭから制限値Ｎを差し引いた差分値を２で割った値（（ＳＵＭ−Ｎ）／２）と、ＣＭＹ各色の色成分値と、のうち最小値を値ＵＣＲとする。なお、２で割った値を求める演算は１ビットの右シフトによって実現できる。

Ｓ６０５において、トナー載り量調整部２２２は、ＣＭＹ各色の色成分値から、Ｓ６０４で求めた値ＵＣＲを差し引いた値を、それぞれＵＣＲ処理後のＣＭＹ各色の色成分値とする（Ｃ＝Ｃ−ＵＣＲ，Ｍ＝Ｍ−ＵＣＲ，Ｙ＝Ｙ−ＵＣＲ）。

Ｓ６０６において、トナー載り量調整部２２２は、Ｋの色成分値の取り得る上限値（本実施形態では２５５が相当する）と、Ｋの色成分値にＳ６０４で求めた値ＵＣＲを加えた値と、のうち最小値を、ＵＣＲ処理後のＫの色成分値とする。なお、Ｓ５０３で取得したＣＭＹＫ各色の色成分値は、Ｓ６０５〜Ｓ６０６で算出したＣＭＹＫ各色の色成分値によって上書きされる。

Ｓ６０７において、制限値設定部２２１は、制限値Ｎの再設定処理を行う。このとき、制限値設定部２２１は、Ｓ６０４〜Ｓ６０６の処理で求めたＵＣＲ処理後のＣＭＹＫ各色の色成分値に基づいて、制限値Ｎ設定処理を行う。Ｓ６０７における制限値Ｎを変更する手順は、Ｓ６０１における手順と同じため、説明を省略する。なお、Ｓ６０１で設定された制限値Ｎは、Ｓ６０７の制限値Ｎによって上書きされる。

Ｓ６０８において、制限値設定部２２１は、Ｓ６０５〜Ｓ６０６で算出したＣＭＹＫ各色の色成分値に基づいて、当該ＣＭＹＫ各色の色成分値の総和を求め、その値をＳＵＭとする（ＳＵＭ＝Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ）。なお、Ｓ６０２で求めた値ＳＵＭは、Ｓ６０８で求めた値ＳＵＭによって上書きされる。

Ｓ６０９において、制限値設定部２２１は、Ｓ６０８で求めた値ＳＵＭが、Ｓ６０７で設定された制限値Ｎよりも大きいか判定する（ＳＵＭ＞Ｎ？）。値ＳＵＭが制限値Ｎよりも大きい場合（Ｓ６０９：ＹＥＳ）、Ｓ６１０に移行し、値ＳＵＭが制限値Ｎ以下である場合（Ｓ６０９：ＮＯ）、Ｓ６１１に移行する。

Ｓ６１０の処理は、ＣＭＹ各色の色成分値を同率で下げる、ＣＭＹ同率削減処理である。Ｓ６１０において、制限値設定部２２１は、制限値ＮからＫの色成分値を差し引いた値（Ｎ−Ｋ）を、ＣＭＹ各色の色成分値の割合に応じて按分する。按分されたＣＭＹ各色の色成分値は、ＣＭＹ各色の出力色成分値となる（Ｃ’＝Ｃ，Ｍ’＝Ｍ，Ｙ’＝Ｙ）。Ｋの色成分値については、ＵＣＲ処理（Ｓ６０４〜Ｓ６０６）で算出したＫの色成分値が、そのままＫの出力色成分値となる（Ｋ’＝Ｋ）。

一方、Ｓ６１１において、制限値設定部２２１は、ＵＣＲ処理（Ｓ６０４〜Ｓ６０６）で算出したＣＭＹＫ各色の色成分値を、そのままＣＭＹＫの出力色成分値とする（Ｃ’＝Ｃ，Ｍ’＝Ｍ，Ｙ’＝Ｙ，Ｋ’＝Ｋ）。また、Ｓ６１２では、制限値設定部２２１は、Ｓ５０３で取得したＣＭＹＫ各色の色成分値を、そのままＣＭＹＫの出力色成分値とする（Ｃ’＝Ｃ，Ｍ’＝Ｍ，Ｙ’＝Ｙ，Ｋ’＝Ｋ）。

再び図５に戻り、Ｓ５０５において、トナー載り量制御部２１２は、Ｓ５０１で受信した画像データの全画素について、Ｓ５０３〜Ｓ５０４の処理が終了したかを判定する。

全画素について処理が終了したと判定された場合（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、トナー載り量制御部２１２は、ＣＭＹＫの出力色成分値を含む画像データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データ）を、濃度補正処理部２１３へ出力し（Ｓ５０６）、本フローチャートを終了する。

全画素について処理が終了していないと判定された場合（Ｓ５０５：ＮＯ）、トナー載り量制御部２１２は、注目画素の位置をプリンタエンジン１１１の主走査方向に１つ進め（Ｓ５０７）、Ｓ５０３に移行する。

再び図３（ａ）を参照し、画像処理部２０２の説明に戻る。濃度補正処理部２１３は、トナー載り量制御部２１２によって出力される画像データ（Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データ）を、プリンタエンジン１１１固有の濃度特性に合わせて補正する補正処理を行う。具体的な処理方法として、ＣＭＹＫ各色の出力色成分値について、入力濃度レベルと出力濃度レベルとが対応付けられた濃度補正テーブルを使用する方法や、関数を用いて演算する方法が例示される。

中間調処理部２１４は、濃度補正処理部２１３によって濃度補正された画像データに対して、中間調処理を施す。プリンタエンジン１１１は、通常、２、４、１６階調などの低階調数の出力のみに対応している場合が多い。このため、中間調処理部２１４は、少ない階調数での出力でも安定した中間調表現を可能とする、中間調処理を行う。具体的な処理方法として、濃度パターン法、組織的ディザ法、誤差拡散法などの公知の中間調処理方法が例示される。その後、上述の通り画像データ出力部２０３は、画像処理部２０２によって生成された印刷データに基づいて記録媒体に画像を形成するように、プリンタエンジン１１１を制御する。プリンタエンジン１１１は、露光、現像、転写、および定着の各プロセスを実行することによって、画像を記録媒体に印刷する。

また、上述の通り、トナー載り量を調整する制御は、ＵＣＲ処理（Ｓ６０４〜Ｓ６０６）およびＣＭＹ同率削減処理（Ｓ６１０）によって実現される実施形態を説明した。しかし、別実施形態では、ＵＣＲ処理やＣＭＹ同率削減処理に限られず、ＣＭＹＫ各色の色成分値を一律に少なくする処理によっても実現される。

以下、図８を参照して、本実施形態の手法によるトナー載り量制御の効果について説明する。図８は、画像Ｂ（図１）に対して、従来手法でトナー載り量を制御した場合のＣＭＹＫ各色のトナー載り量と、本実施形態の手法でトナー載り量を制御した場合のＣＭＹＫ各色のトナー載り量と、の差異を示している。また、上述の通り、画像ＢにおけるＣＭＹＫ各色のトナー載り量は（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７０％，７０％，４０％，３０％）であり、総トナー載り量は２１０％である。

従来手法では、ＣＭＹＫ各色の入力色成分値に対して、ＵＣＲ処理や、ＣＭＹ同率削減処理などのトナー載り量削減処理が施される。この結果、例えば、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（６５％，６５％，３５％，３５％）に決定され、総トナー載り量は、２１０％から制限値以下である２００％に調整される。

一方、本実施形態の手法では、ＣＭＹＫ各色の入力色成分値に対して、ＵＣＲ処理や、ＣＭＹ同率削減処理などのトナー載り量削減処理が施される前に、ＣＭＹＫ各色の色成分値に基づいて制限値を設定する（Ｓ６０１）。本実施形態では、ＣＭＹＫ各色の色別閾値（７０％）よりも大きな色成分値を有する色数は０となり、当該色数は色数閾値（２）よりも少ない。この結果、制限値（２１０％）が設定され、ＵＣＲ処理や、ＣＭＹ同率削減処理などのトナー載り量削減処理が施されることなく、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７０％，７０％，４０％，３０％）に調整される。

図９は、従来手法のトナー載り量制御が適用された出力画像例と、本実施形態のトナー載り量制御が適用された画像出力例とを示している。また、枠内はそれぞれの出力画像の一部を拡大表示したものである。

画像９０１は、図８において、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（６５％，６５％，３５％，３５％）に、総トナー載り量が２００％に調整された画像データに対応する。一方、画像９０２は、図８において、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７０％，７０％，４０％，３０％）に、総トナー載り量が２１０％に調整された画像データに対応する。

図９に示される通り、画像９０１は、本来ならば削減される必要がないトナー載り量までもが削減されてしまったため、画像９０２と比較して、トナーが載る領域およびＣＭＹＫ各色のドットが重なる領域が小さい。これに対し、画像９０２は、画像９０１と比較して、トナーが載る領域およびＣＭＹＫ各色のドットが重なる領域が大きい。この結果、画像９０２は画像９０１よりも、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が多く、より深みのある色彩を表現している。

以上説明した通り、本実施形態によれば、定着不良が発生しない範囲内で、より多くのトナーを使用して、より豊かな色彩の画像を形成することができる。

［実施形態２］
続いて、図１０を参照して、本発明の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と共通する部分については説明を簡略化ないし省略し、以下では本実施形態に特有な点を中心に説明する。

図１０は、図８と同様に、従来手法でトナー載り量を制御した場合のＣＭＹＫ各色のトナー載り量と、本実施形態の手法でトナー載り量を制御した場合のＣＭＹＫ各色のトナー載り量と、の差異を示している。本実施形態において、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量は（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７２％，７２％，２％，６０％）であり、総トナー載り量は２０６％である。

従来手法では、ＣＭＹＫ各色の入力色成分値に対して、ＵＣＲ処理や、ＣＭＹ同率削減処理などのトナー載り量削減処理が施される。この結果、例えば、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（６９％，６９％，０％，６２％）に、総トナー載り量は２００％に調整される。

本実施形態において、ＣＭＹＫ各色の色別閾値（７０％）よりも大きな色成分値を有する色数は２となり、当該色数は色数閾値（２）以上である。したがって、制限値は２００％に設定される。次いで、ＣＭＹＫ各色の入力色成分値に対して、ＵＣＲ処理（Ｓ６０４〜Ｓ６０６）が施される。この結果、例えば、ＣＭＹＫ各色のトナー載り量が（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（７０％，７０％，０％，６２％）に、総トナー載り量は２０２％に調整される。

次いで、ＣＭＹＫ各色の色成分値に基づいて、制限値の再設定が行われる（Ｓ６０７）。今回は、ＣＭＹＫ各色の色別閾値（７０％）よりも大きな色成分値を有する色数は０となり、当該色数は色数閾値（２）よりも少ない。したがって、制限値（２００％）よりも大きな制限値（２１０％）に設定される。ＵＣＲ処理後の総トナー載り量は２０２％であり、再設定された制限値（２１０％）以下であるため、ＣＭＹ同率削減処理は施されない。

以上説明した通り、本実施形態によれば、実施形態１による効果に加え、より精度の高いトナー載り量制御を行うことができる。

［その他の実施例］
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 (11)

1. 画像データにおける画素の複数の色のうち、トナーの定着不良を考慮して決定された閾値よりも大きな成分値を有する色の数に基づいて、当該画素の画像形成に使用するトナー載り量の制限値を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された前記制限値以下のトナー載り量になるように、前記画素における成分値を調整する手段と、
   前記調整された後の成分値に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段とを備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記設定手段は、
   前記閾値よりも大きな前記成分値を有する色の数が少ないほど、より大きな値を示す前記制限値を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定手段は、
   前記閾値よりも大きな前記成分値を有する色の数が所定数以上の場合、第１の制限値を設定し、
   前記閾値よりも大きな前記成分値を有する色の数が所定数よりも少ない場合、前記第１の制限値よりも大きな第２の制限値を設定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記設定手段は、
   前記画像データの画素ごとに取得した複数の色の成分値に基づいて、当該画素における前記画像形成に使用するトナー載り量の制限値を、予め定められた前記第１の制限値から、前記第１の制限値よりも大きな前記第２の制限値に変更する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記閾値は、トナーの定着不良を考慮して決定された第１の閾値と、前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値とを含み、
   前記設定手段は、
   前記第１の閾値よりも大きな前記成分値を有する色の数が所定数以上の場合、前記第１の制限値を設定し、
   前記第１の閾値以下かつ前記第２の閾値よりも大きな前記成分値を有する色の数が所定数以上の場合、前記第１の制限値よりも大きな前記第２の制限値を設定し、
   前記第２の閾値以下の前記成分値を有する色の数が所定数以上の場合、前記第２の制限値よりも大きな第３の制限値を設定する
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記閾値は、前記複数の色ごとに同じ値である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記閾値は、前記複数の色のうち少なくとも一部が異なる値である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 画像形成に使用するトナー載り量が前記制限値よりも大きい場合、前記画像形成に使用するトナー載り量を調整する調整手段をさらに備え、
   前記設定手段は、
   前記調整手段により調整されたトナー載り量に対応する複数の色の成分値に基づいて、前記画素における前記画像形成に使用するトナー載り量の制限値を再設定する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 画像データにおける画素の複数の色のうち、トナーの定着不良を考慮して決定された閾値よりも大きな成分値を有する色の数に基づいて、当該画素の画像形成に使用するトナー載り量の制限値を設定する設定手段と、
   前記設定手段により設定された前記制限値以下のトナー載り量になるように、前記画素における成分値を調整する手段と、
   前記調整された後の成分値に基づいて印刷データを出力する出力手段とを備える
   ことを特徴とする画像処理装置。
10. 画像形成装置を制御する制御方法であって、
    画像データにおける画素の複数の色のうち、トナーの定着不良を考慮して決定された閾値よりも大きな成分値を有する色の数に基づいて、当該画素の画像形成に使用するトナー載り量の制限値を設定する設定ステップと、
    前記設定ステップにより設定された前記制限値以下のトナー載り量になるように、前記画素における成分値を調整するステップと、
    前記調整された後の成分値に基づいて記録媒体上に画像を形成する画像形成ステップとを備える
    ことを特徴とする制御方法。
11. 画像形成装置に含まれるコンピュータに、
    画像データにおける画素の複数の色のうち、トナーの定着不良を考慮して決定された閾値よりも大きな成分値を有する色の数に基づいて、当該画素の画像形成に使用するトナー載り量の制限値を設定する設定手順と、
    前記設定手順において設定された前記制限値以下のトナー載り量になるように、前記画素における成分値を調整する手順と、
    前記調整された後の成分値に基づいて印刷データを出力する出力手順とを実行させるためのプログラム。