JP2020134686A - 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
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 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】画像データを効率よく処理して、よりきめ細やかな定着温度制御を行う。【解決手段】画像データに基づき記録媒体上に形成された画像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置を提供する。画像形成装置は、画像データの所定の領域ごとに画像の特徴量をカウントした特徴量カウント値を生成するカウント手段と、所定の領域ごとの特徴量カウント値を画像データの階調および解像度の少なくとも一方に基づき補正する補正手段と、補正手段により補正された所定の領域ごとの特徴量カウント値を解析して、定着手段によって記録媒体上に画像を定着させる際の定着温度を調整するための情報を生成する解析手段と、を有する。【選択図】図12
Description
本発明は、熱によって記録媒体上に画像を定着させる技術に関する。
電子写真方式による複写機およびプリンタなどの画像形成装置は、印刷用紙(記録媒体)上に画像(トナー画像)を形成する画像形成部と、印刷用紙に形成された画像を定着する定着部(定着装置)とを有する。
このような画像形成装置では、トナー画像を記録媒体に確実に定着させる定着温度を維持する一方、消費電力を下げることが要求されている。この要求に対応した手法として、印刷画像ページ内のトナー載り量およびページの内容に応じて所定の領域ごとに定着温度をよりきめ細やかに制御する技術が検討されている。
特許文献1には、画像データから抽出した画像中の描画オブジェクトの濃度値またはサイズ値に基づいて、定着温度を制御する技術が開示されている。
しかしながら、単位面積当たりのトナー載り量が同じ値であっても、画像にてドットの配置によりトナーの定着温度が異なる場合があった。ドットの配置として連続配置や分散配置や凝集配置などがあり、このようなドットの配置に応じてトナーの定着温度が異なっていた。そのため、特許文献1の技術では、より細やかな定着温度制御を行うことができなかった。また、ページ内容のより詳細な解析処理で画像の特徴量が導出されるが、画像形成装置では、様々な解像度や階調情報をもつ画像データが扱われており、解析処理は、画像データがもつ各解像度や各階調情報に応じて行われる。そのため、画像データの解析処理の複雑化や処理時間の増大を生じてしまい、よりきめ細やかな定着温度制御を行うことができない場合があった。
本発明は、画像データを効率よく処理して、よりきめ細やかな定着温度制御を行うことを目的とする。
本発明の一態様に係る画像形成装置は、画像データに基づき記録媒体上に形成された画像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置であって、前記画像データの所定の領域ごとに画像の特徴量をカウントした特徴量カウント値を生成するカウント手段と、前記所定の領域ごとの前記特徴量カウント値を前記画像データの階調および解像度の少なくとも一方に基づき補正する補正手段と、前記補正手段により補正された前記所定の領域ごとの前記特徴量カウント値を解析して、前記定着手段によって前記記録媒体上に画像を定着させる際の定着温度を調整するための情報を生成する解析手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、画像データを効率よく処理して、よりきめ細やかな定着温度制御を行うことができる。
本発明の実施形態の説明に先立ち、画像形成装置で行われる定着温度制御について説明する。
画像形成装置では、単位面積当たりのトナー載り量が同じ値でも、画像にてドットが連続したり、分散したり、凝集したりするなどの画像の特徴量によりトナーの定着性が異なる場合がある。そのため、印刷画像ページ内のトナー載り量に加え、ページの内容に応じたよりきめ細やかな定着温度制を行うことが検討されている。すなわち、トナー載り量情報に加え、ドットの連続性情報などの複数の印刷画像の解析情報に基づき定着温度の目標値を導出し、その目標値となるように定着温度制御を行うことが検討されている。
トナー載り量情報およびドットの連続性情報などの、印刷画像の解析をソフトウェアで行うと、その解析結果に基づきよりきめ細やかな定着温度制御が可能となるが、印刷画像ページ内容を詳細に解析する必要があり、CPUの処理負荷や処理時間が増大する。一方、印刷画像ページ内容の詳細な解析をハードウェアで行うと、処理時間を短くできるが、解析処理を実行する回路規模が大きくなる。さらに、解析処理を実行する回路を装置に一度実装すると、実装した回路を変更できないため、定着部の特性に合わせて解析方法を変えることが困難となる。
そこで、画像形成装置で扱う画像データから、定着温度制御のためのソフトウェア解析に必要な解析用データをハードウェアによって生成し、生成した解析用データをソフトウェアが定着部の特性に合わせて解析することが検討されている。ハードウェアによって、ビットマップ上の画像データを小さく区切った所定の領域毎に、トナー量やドットの非連続性をカウントし、カウントした値を解析用データとして生成する。ソフトウェアによって、定着部のヒータの個数や配置および温度特性に合わせて、ハードウェアが生成した解析用データを解析する。解析した結果に基づいて画像形成装置の定着部の温度を調整する。
ここで、解析用データの基となる画像データは様々な解像度や階調情報を有する。例えば、FAX受信した画像データは、解像度が100dpi×100dpiの白黒であるが、ページ記述言語(PDL)をラスタライズした画像は、解像度が600dpi×600dpiの多値である。そのため、ハードウェアが、画像データの各画素をカウントしていくと、たとえ画像形成後のトナー画像が同じになるような場合であっても、画像データの解像度や階調などによって解析用データの値が異なる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、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。また、実施形態で説明されている構成要素の組み合わせのすべてが、課題を解決するための手段に必須のものとは限らず、種々の変形及び変更が可能である。
[実施形態]
<システム構成>
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を含む画像形成システム構成例を示す図である。画像形成システム1は、図1に示すように、画像形成装置101、プリントサーバ102、クライアントPC103を有する。また、それらは、ネットワーク104により通信可能に接続される。
<システム構成>
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を含む画像形成システム構成例を示す図である。画像形成システム1は、図1に示すように、画像形成装置101、プリントサーバ102、クライアントPC103を有する。また、それらは、ネットワーク104により通信可能に接続される。
画像形成装置101は、各種入力データを処理し、画像形成(作像)を行って印刷物を出力する。具体的には、画像形成装置101は、コピー機能や、プリントサーバ102やクライアントPC103から受信した印刷データのプリント機能を用いて、印刷処理を実行する。印刷処理を実行する場合、画像形成装置101は、印刷データまたは印刷条件に適した定着温度になるように後述の定着装置31のヒータ34、35を制御する。なお、ヒータ34、35は、主走査方向にて所定の大きさで分割した領域それぞれを独立して温度制御可能となっている。
<画像形成装置の動作説明>
次に、図2を参照して、電子写真方式の画像形成装置101における画像形成動作を説明する。図2は、電子写真方式の画像形成装置の一例である、中間転写体を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を示す図である。
次に、図2を参照して、電子写真方式の画像形成装置101における画像形成動作を説明する。図2は、電子写真方式の画像形成装置の一例である、中間転写体を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置の構成を示す図である。
図2に示す画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各トナーを用いてトナー画像をそれぞれ形成するための、4つの画像形成部を備える。以下では、各トナーに対応した画像形成部をそれぞれ第1ステーション、第2ステーション、第3ステーション、第4ステーションと呼ぶこととする。
各ステーションは、中間転写体の周面に沿って、当該周面の移動方向に対して上流側から下流側に向かって、第1〜第4ステーションの順に配置されている。画像形成動作は、帯電、露光、現像、転写及び定着の流れでなされる。以下、各動作について説明する。
(帯電)
まず、注入帯電器23Y、23M、23C、23Kによって、感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kを帯電させる。各注入帯電器にはスリーブ23YS、23MS、23CS、23KSが設けられている。各感光体ドラムは、駆動モータ40Y、40M、40C、40Kの駆動力が伝達されて回転可能な構成となっている。駆動モータは、各感光体ドラムを画像形成動作に応じて反時計回りの方向に回転させる。なお、注入帯電器23Y、23M、23C、23Kおよびスリーブ23YS、23MS、23CS、23KSなどが帯電手段を構成する。
まず、注入帯電器23Y、23M、23C、23Kによって、感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kを帯電させる。各注入帯電器にはスリーブ23YS、23MS、23CS、23KSが設けられている。各感光体ドラムは、駆動モータ40Y、40M、40C、40Kの駆動力が伝達されて回転可能な構成となっている。駆動モータは、各感光体ドラムを画像形成動作に応じて反時計回りの方向に回転させる。なお、注入帯電器23Y、23M、23C、23Kおよびスリーブ23YS、23MS、23CS、23KSなどが帯電手段を構成する。
(露光)
次に、感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kに対し、スキャナ部24Y、24M、24C、24Kより感光光を照射して、各感光体ドラムの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成する。なお、スキャナ部24Y、24M、24C、24Kなどが露光手段を構成する。
次に、感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kに対し、スキャナ部24Y、24M、24C、24Kより感光光を照射して、各感光体ドラムの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成する。なお、スキャナ部24Y、24M、24C、24Kなどが露光手段を構成する。
(現像)
続いて、現像器26Y、26M、26C、26Kによって、静電潜像を可視化、すなわち各感光体ドラム上に単色トナー画像を形成する。各現像器には、スリーブ26YS、26MS、26CS、26KSが設けられている。なお、各現像器は脱着が可能である。現像器26Y、26M、26C、26Kおよびスリーブ26YS、26MS、26CS、26KSなどが現像手段を構成する。
続いて、現像器26Y、26M、26C、26Kによって、静電潜像を可視化、すなわち各感光体ドラム上に単色トナー画像を形成する。各現像器には、スリーブ26YS、26MS、26CS、26KSが設けられている。なお、各現像器は脱着が可能である。現像器26Y、26M、26C、26Kおよびスリーブ26YS、26MS、26CS、26KSなどが現像手段を構成する。
(転写)
そして、中間転写体28を時計周りの方向に回転させ、各感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kとその対向に位置する一次転写ローラ27Y、27M、27C、27Kの回転により、中間転写体28へ単色トナー画像を転写する。各一次転写ローラに適当なバイアス電圧を印加すると共に、各感光体ドラムの回転速度と中間転写体28の回転速度との間に差をつけることにより、効率良く単色トナー画像を中間転写体28上に転写することができる(一次転写)。
そして、中間転写体28を時計周りの方向に回転させ、各感光体ドラム22Y、22M、22C、22Kとその対向に位置する一次転写ローラ27Y、27M、27C、27Kの回転により、中間転写体28へ単色トナー画像を転写する。各一次転写ローラに適当なバイアス電圧を印加すると共に、各感光体ドラムの回転速度と中間転写体28の回転速度との間に差をつけることにより、効率良く単色トナー画像を中間転写体28上に転写することができる(一次転写)。
第1ステーションの感光体ドラム22Y上に形成されたイエローのトナー画像は、感光体ドラム22Yの回転に伴って中間転写体28上に転写される。中間転写体28に転写されたイエローのトナー画像は、中間転写体28の周面の移動に伴って搬送される。そして、中間転写体28上のイエローのトナー画像の移動に同期して、第2〜第4ステーションにおいて形成されたマゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像が、感光体ドラム22M、22C、22Kからそれぞれイエローのトナー画像の上に重ねて転写される。これにより、中間転写体28の表面に4色から成る多色トナー画像が形成される。この多色トナー画像は、中間転写体28の回転によって二次転写ローラ29まで搬送される。そして、記録媒体11を給紙トレイ21aまたは給紙トレイ21bから二次転写ローラ29へ挟持搬送し、記録媒体11に中間転写体28上の多色トナー画像を転写する。この際、二次転写ローラ29に適当なバイアス電圧が印加され、静電的にトナー画像が転写される(二次転写)。二次転写ローラ29は、記録媒体11上に多色トナー画像を転写している間、符号29aの位置で記録媒体11に当接し、処理後は符号29bの位置に離間する。なお、感光体ドラム、一次転写ローラ、中間転写体28などが転写手段を構成する。
(定着)
そして、定着装置31によって、記録媒体11に転写された多色トナー画像を記録媒体11上に溶融定着させる。そのために、定着装置31は、記録媒体11を加熱する定着ローラ32、及び記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33を備えている。定着ローラ32と加圧ローラ33は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、多色トナー画像を保持した記録媒体11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。定着ローラ32及び加圧ローラ33の温度制御は次のようにして行われる。各ローラに取り付けられた温度センサ(不図示)によって各ローラ上の温度を検知し、検知した温度と後述の定着温度調整情報とに基づき、後述の定着温度制御部により定着装置のヒータを制御して各ローラの表面温度を調整し、この状態で定着動作が行われる。トナー定着後の記録媒体11は、排出ローラ(不図示)によって排紙トレイ(不図示)に排出される。
そして、定着装置31によって、記録媒体11に転写された多色トナー画像を記録媒体11上に溶融定着させる。そのために、定着装置31は、記録媒体11を加熱する定着ローラ32、及び記録媒体11を定着ローラ32に圧接させるための加圧ローラ33を備えている。定着ローラ32と加圧ローラ33は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ34、35が内蔵されている。定着装置31は、多色トナー画像を保持した記録媒体11を定着ローラ32と加圧ローラ33により搬送するとともに、熱および圧力を加え、トナーを記録媒体11に定着させる。定着ローラ32及び加圧ローラ33の温度制御は次のようにして行われる。各ローラに取り付けられた温度センサ(不図示)によって各ローラ上の温度を検知し、検知した温度と後述の定着温度調整情報とに基づき、後述の定着温度制御部により定着装置のヒータを制御して各ローラの表面温度を調整し、この状態で定着動作が行われる。トナー定着後の記録媒体11は、排出ローラ(不図示)によって排紙トレイ(不図示)に排出される。
こうして、一連の画像形成動作が終了する。
画像形成動作の終了後は、クリーニング手段30によって中間転写体28上に残ったトナーが除去される。中間転写体28上に形成された多色トナー画像を記録媒体11に転写した後に残った廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
<画像形成装置の構成>
次に、図3を参照して、画像形成装置101における定着温度制御に関する機能について説明する。図3は、画像形成装置101のハードウェア構成例を示すブロック図である。
次に、図3を参照して、画像形成装置101における定着温度制御に関する機能について説明する。図3は、画像形成装置101のハードウェア構成例を示すブロック図である。
画像形成装置101は、図3に示すように、システムコントローラ部300とプリントコントローラ部320とを備える。それぞれのコントローラ部は、CPU301、CPU321、ROM302、ROM322、RAM303、RAM323、記憶部304、記憶部324をそれぞれ有する。また、それらは、対応するバス307、バス327により通信可能に接続される。それぞれのCPU301、CPU321は対応するROM302、ROM322内の初期プログラムに従って、メインプログラムをROM302、ROM322より読み出し、対応するRAM303、RAM323に記憶する。RAM303、RAM323はプログラム格納用や、ワーク用のメインメモリとして使用される。
システムコントローラ部300は、さらに、プリンタ通信IF305、ネットワーク通信制御部306、画像処理部310を有する。また、それらはバス307により通信可能に接続される。システムコントローラ部(システム制御部)300は、システム全体を制御する。
画像処理部310は、コピーやプリント等の画像処理手段として機能する。画像処理部310は、画像生成部311、色変換処理部312、ハーフトーン処理部313、メッシュデータ生成部314、PWM処理部315を有する。画像生成部311は、プリントサーバ102やクライアントPC103等のコンピュータ装置から受信する印刷データ(印刷情報)に基づいて、画素毎にRGBやCMYKの色成分あるいはK単色の色成分を256階調の持つラスターイメージデータを生成する。そして、画像生成部311は、生成したラスターイメージデータを画素毎に出力する。
なお、画像生成部311は、クライアントPC103等から受信した画像データではなく、画像形成装置101自体に読取手段を設け、該読取手段で読み取った画像データを扱う構成としても良い。ここでの読取手段とは、少なくともCCD(Charged Couple Device)あるいはCIS(Contace Image Sensor)を含むものである。また、読み取った画像データに対して、所定の画像処理を行う処理部を併せて設けるように構成しても良い。さらに、画像形成装置101に読取手段を設ける構成とせずに、図示しないインターフェースを介して、外部の読取手段から画像データを受け取るように構成しても良い。また、画像生成部311は、FAX受信して受け取った画像データを扱う構成としても良い。
このように、システムコントローラ部300において生成される様々なラスターイメージデータの解像度として、次の大きさのものを用いることができる。例えば、600dpi×600dpi、1200dpi×1200dpi、300dpi×300dpi、100dpi×100dpi、200dpi×200dpi、400dpi×400dpiなどを用いることができる。
色変換処理部312は、画像生成部311において生成されたラスターイメージデータがRGBデータなどの加法混合データであれば、トナー色にあわせてCMYKデータや、トナー単色のデータに変換して出力する。具体的には、色変換処理部312によって変換されたCMYKデータは、CMYK各色それぞれのトナー載り量を特定するデータを含み、該トナー載り量は画素単位で0〜255の8bitで表現される。各色のトナー載り量が0であればトナー未使用を示し、各色のトナー載り量が大きくなるにつれて濃度は濃くなる。そして、各色のトナー載り量が255になると各色それぞれの最大の濃さを示すことになる。トナー載り量は255で100%を示し、CMYKの各色のトナー載り量を合算した値がその画素のトナー載り量を表す。例えば、CMYKのうち2色のトナー載り量それぞれが255を示す場合、これらのトナー載り量を合算した値が当該画素のトナー載り量となり、200%という値で示される。このように、画像形成装置101が、フルカラー印刷モードでCMYKの4色トナーを最大限利用した画像データを印刷する場合、トナー載り量は多くなり、K単色のモノクロ画像データを印刷する場合、トナー載り量は少なくなる。
ハーフトーン処理部313は、1画素あたり256階調といった多階調を持つラスターイメージデータをN値化するハーフトーン処理を実行して、ハーフトーン画像データを生成する。すなわち、ハーフトーン処理部313は、色変換処理部312から出力されるCMYKデータの各色またはトナー単色のデータの色に対して、ハーフトーン処理を実行して、ハーフトーン画像データを生成する。ハーフトーン処理部313の具体的な構成としては、例えば、スクリーン処理によるもの、または誤差拡散処理によるものが挙げられる。スクリーン処理は、所定の複数のディザマトリクスおよび入力される画像データを用いて、N値化する処理である。また、誤差拡散処理は、入力画像データの注目画素と所定の閾値とを比較することにより、注目画素をN値化する処理を行い、N値化処理によって生じる注目画素と閾値との差分を、以降にN値化処理する周囲画素に対して拡散させる処理である。
メッシュデータ生成部314は、ハーフトーン処理部313で生成したハーフトーン画像データから、複数の画素を含む所定の矩形領域である小領域(以下、「メッシュ」という)毎の画像情報を持つメッシュデータを生成する。本実施形態において、ハーフトーン画像データとは、1画素あたり2階調から16階調といった少ない階調を持つラスターイメージデータである。ハーフトーン処理後の画像データに限らず、画像生成部311がFAX受信や外部の読取手段から受け取った1画素あたり2階調の画像データもハーフトーン画像データである。メッシュデータは、後述する定着温度を調整するための情報(以下、定着温度調整情報という)の生成に必要となるデータである。メッシュデータ生成処理の詳細についは、図5を用いて後述する。
PWM処理部315は、ハーフトーン処理部313で生成したハーフトーン画像データのPWM変換処理を行う。PWM処理部315は、ハーフトーン画像データの画像信号をPWM変換するためのテーブルを用いて、ハーフトーン画像データの画像信号を画像形成装置101で印字するためのレーザーのONまたはOFFに相当する情報に変換する。なお、PWM処理部315は、画像形成装置101で印字する解像度に満たない解像度のハーフトーン画像データが入力された場合、解像度変換する処理部をあわせて設ける構成としても良い。
プリンタ通信IF305とコントローラ通信IF326は、システムコントローラ部300とプリントコントローラ部320との間で通信を行うためのIF(インターフェース)である。通信ケーブル308を介して通信が行われる。ここで通信される情報としては、印刷する画像データのほか、例えば、システムコントローラ部300からの制御信号や、メッシュデータ生成部314が生成したメッシュデータに基づきCPU301が導出した定着温度調整情報等がある。定着温度調整情報の生成処理の詳細については、図9を用いて後述する。
プリントコントローラ部320は、さらに定着温度制御部325を有する。定着温度制御部325は、システムコントローラ部300からプリントコントローラ部320へ転送された定着温度調整情報を用いて、印刷データまたは印刷条件に適した定着温度になるように定着装置31のヒータ34、35を制御する。
定着装置31は、定着温度制御部325により制御された定着温度で、印刷データに基づき記録媒体上に形成されたトナー画像を当該記録媒体へ定着させる動作を行う。
<メッシュデータ生成処理>
次に、画像形成装置101のメッシュデータ生成部314によるメッシュデータ生成処理について、図4、図5、図6、図7を用いて説明する。
次に、画像形成装置101のメッシュデータ生成部314によるメッシュデータ生成処理について、図4、図5、図6、図7を用いて説明する。
図4(a)〜図4(c)は、それぞれメッシュデータ例を示す図である。図4(a)および図4(b)はそれぞれ、解像度が600dpi×600dpi、300dpi×300dpiであるハーフトーン画像データ401、402を主走査方向および副走査方向にて複数のメッシュ410、420に分割した状態を示す図である。1つのメッシュ410、420は、それぞれ主走査方向および副走査方向にて複数の画素で構成される。本実施形態では、主走査方向および副走査方向において、1つのメッシュ410、420のサイズをそれぞれ、予め設定され、主走査方向にMピクセル、副走査方向にNピクセルを単位としたM×Nピクセル、例えば16pixel×16pixelとする。M、Nは自然数である。このようにメッシュサイズが、ハーフトーン画像データの解像度の大きさに関わらず固定値であることから、1ページを構成するメッシュの個数は、解像度によって異なる。なお、主走査方向にて最下流となる位置のメッシュ410において、主走査方向および副走査方向にて最下流となる位置の画素490がメッシュバンドの終端位置となる。
図4(c)は、ハーフトーン画像データ401が解像度600dpi×600dpiであるときの、ある1つのメッシュを拡大した図である。なお、主走査方向にて最下流に位置する画素411は、メッシュ毎のラインの終端位置となる。主走査方向にて最上流に位置する画素412は、メッシュ毎のラインの先頭位置となる。主走査方向および副走査方向にて最上流に位置する画素413は、メッシュ毎の最初の位置(先頭位置)となる。
メッシュデータ生成部314は、予め設定されたメッシュ毎に画素値およびエッジをそれぞれカウントし、それぞれのカウント値のメッシュデータを生成するメッシュデータ生成処理を実行する。
図5は、メッシュデータ生成部314の詳細構成を示すブロック図である。またメッシュデータ生成部314に対するCPU301からの指示は、メッシュデータ生成部314が有するレジスタ部(不図示)に適切な値を書き込むことで実行される。メッシュデータ生成部314の各ブロックについて説明する。また、メッシュデータ生成部314の全体の動作については図6、図7を用いて後述する。なお、画像の特徴量が、画素値およびエッジである場合について説明する。
画素値カウント部510は、ハーフトーン画像データが1画素分入力される毎に、入力されたハーフトーン画像データ(入力データ)の画素値をカウント処理する。画素値カウント部510は、カウント処理で得られる画素値カウント値をメッシュ毎に管理する。なお、画素値カウント値は、特徴量カウント値の1つである。画素値カウント部510は、メッシュ毎のカウント値、具体的には、1メッシュバンド分または、例えば2メッシュバンド分や3メッシュバンド分などの所定の単位のメッシュバンド分の画素値カウント値を一時的に保持するカウントバッファを有する。これにより、画素値カウント部510は、ハーフトーン画像データが1主走査方向で順番に入力される場合、メッシュ毎に画素値カウント値を更新することが可能となる。例えば、A4画像の縦幅のサイズは210mmであり、解像度600dpiとすると、主走査方向の大きさが4961pixelとなる。これを16pixel毎にメッシュで分割する場合、画素値カウント部510のカウントバッファは、メッシュ310個分の画素値カウント値を保持できる容量を有するよう構成される。画素値カウント部510は、1メッシュバンド分または所定の単位のメッシュバンド分の画素値カウント値が得られたと判定すると、画素値カウント値をメッシュデータ出力部530へ出力する。例えば、画素値カウント部510は、データである2'b01に続いてデータとして2'b10が入力された場合、2'b01に2'b10を加算する処理が行われる。これを10進数で表記すると、画素値カウント部510は、1に3を加算して4を導出する。
エッジカウント部520は、ハーフトーン画像データが入力されるたびに、注目画素とそれと隣り合う画素との画素値の差が所定値以上であるか否かを判定する。エッジカウント部520は、注目画素とそれと隣り合う画素との画素値の差が所定値以上であると判定した場合、その箇所がエッジであり、エッジカウント値に1を加算する処理を実行する。エッジカウント部520は、カウント処理をメッシュ毎に行う。なお、エッジカウント値は、特徴量カウント値の1つである。エッジカウント部520は、画素値の差が所定値以上ではないと判定した場合、その箇所がエッジではないことから、エッジカウント値に0を加算する処理を実行する。エッジカウント部520は、メッシュ毎のカウント値、具体的には、1メッシュバンド分または所定の単位のメッシュバンド分のエッジカウント値を一時的に保持するカウントバッファを有する。これにより、エッジカウント部520は、ハーフトーン画像データが1主走査方向で順番に入力される場合、メッシュ毎にエッジカウント値を更新することが可能となる。例えば、主走査方向の大きさ4961pixelを16pixel毎にメッシュで分割する場合、エッジカウント部520のカウントバッファは、メッシュ310個分の主走査方向および副走査方向のエッジカウント値を保持できる容量を有するよう構成される。1メッシュまたは所定の単位のメッシュ分のエッジカウント値を得たと判定すると、エッジカウント値をメッシュデータ出力部530へ出力する。また、本実施形態では、エッジカウント部520は、主走査方向のエッジ(以下、主走査エッジともいう)と、副走査方向のエッジ(以下、副走査エッジともいう)を個別にカウントし、主走査エッジカウント値と、副走査エッジカウント値とを出力する。
例えば、表1に示す、隣接する一方の画素の画素値が2'b00であり、隣接する他方の画素の画素値が2'b10である場合について、以下に説明する。
エッジカウント部520は、画素値の差が10進数にて3以上でエッジであると判定する場合、隣接する一方の画素の画素値が10進数にて0であり、隣接する他方の画素の画素値が10進数で2であり、その画素値の差が10進数にて2となる。そのため、エッジカウント部520は、画素値の差が所定値以上ではないと判定してエッジカウント値に0を加算する処理を実行する。
エッジカウント部520は、画素値の差が10進数にて2以上でエッジであると判定する場合、隣接する一方の画素の画素値が10進数にて0であり、隣接する他方の画素の画素値が10進数で2であり、その画素値の差が10進数にて2となる。そのため、エッジカウント部520は、画素値の差が所定値以上であると判定してエッジカウント値に1を加算する処理を実行する。
メッシュデータ出力部530では、画素値カウント部510と、エッジカウント部520でカウントされた各カウント値をメッシュデータとして整形処理して出力する。ここで、画素値カウント値は、次に示す演算で導出される。例えば、1メッシュの大きさが16pixel×16pixel、4bpp(0〜15の16階調)である場合、1メッシュ毎のカウント値の最大は、以下のように導出される。なお、「0400」は、10進数の1024を16進数に変換した数値である。
16×16×4(4’b1111)=1024(16’h0400)
16×16×4(4’b1111)=1024(16’h0400)
この値を0から255に正規化した値になるように、画素値カウント値およびエッジカウント値それぞれに対してLUT処理を実行する。すなわち、最大値である最大カウント値に対しては255が設定される。最小値である最小カウント値に対しては0が設定される。最大カウント値と最小カウント値の間のカウント値に対しては、最大カウント値および最小カウント値に基づきカウント値の大きさに応じた0から255の間の数値が設定される。正規化することにより、正規化後のカウント値の示す値に基づいて、濃度が高いか低いか、あるいはエッジが多いか少ないかという判定が容易になる。また、1つのメッシュあたりのデータ量を1バイト単位や2バイト単位にしておくことにより、CPU301がRAM303のアドレスを指定することで所望の領域のメッシュデータを読み出すことが容易となる。
メッシュデータ生成部314の動作について、図6を用いて説明する。図6は、CPU301の指示に基づき、1ページ分のデータにおいて、主走査方向最上流から下流側に向かって順番にハーフトーン画像データが入力されたときの、メッシュデータ生成部314が行う動作のフローチャートである。なお、主走査方向最下流のハーフトーン画像データの処理が終わると、副走査方向で下流側に隣接する位置にて、主走査方向最上流から下流側に向かって順番にハーフトーン画像データが入力される。以下のフローの説明において、記号「S」はステップを表す。
CPU301の指示によりメッシュデータ生成部314は、メッシュデータ生成動作を開始する。このとき、CPU301は、メッシュデータ生成部314に対して、メッシュサイズ、メッシュ数を指示する。
S601では、初期化処理を行う。初期化処理では、処理している画素の主走査位置や、画素の各メッシュにおける位置や、カウントしているメッシュの位置を示すカウンタやポインタなどの各種変数を初期化する。なお、CPU301が指示したメッシュサイズ、メッシュ数は、初期化されない。
S602では、処理対象の画素(注目画素)がメッシュ毎のラインの先頭位置の画素(例えば、図4(c)の画素412)であるか否かを判定する。メッシュ毎のラインの先頭位置の画素とは、各メッシュにおいて、主走査方向最上流に位置する画素である。注目画素がメッシュ毎のラインの先頭位置の画素であると判定した場合(S602のYES)、処理をS603へ移行する。注目画素がメッシュ毎のラインの先頭位置の画素ではないと判定した場合(S602のNO)、処理をS604へ移行する。注目画素がメッシュ毎のラインの先頭位置の画素であるか否かの判定結果は、メッシュ毎の画素の位置と、CPU301が指示したメッシュサイズとを比較することで得られる。
S603では、画素値カウント部510は、カウントバッファ(不図示)に格納されたメッシュ毎の画素値カウント値をカウントバッファからロードする。エッジカウント部520は、カウントバッファ(不図示)に格納されたメッシュ毎のエッジカウント値をカウントバッファからロードする。これにより、後述のS607にて、画素値カウント部510は、メッシュ毎に画素値カウント値をカウントすることができる。エッジカウント部520は、メッシュ毎にエッジカウント値をカウントすることができる。
S604では、注目画素がメッシュ毎の最初の位置の画素(例えば、図4(b)の画素413)であるか否かを判定する。メッシュ毎の最初の位置の画素とは、メッシュにて主走査方向および副走査方向にて最上流に位置する画素である。注目画素がメッシュ毎の最初の位置の画素であると判定した場合(S604のYES)、処理をS605へ移行する。注目画素がメッシュ毎の最初の位置の画素ではないと判定した場合(S604のNO)、処理をS606へ移行する。注目画素がメッシュ毎の最初の位置の画素であるか否かの判定結果は、メッシュ毎の画素の位置と、CPU301が指示したメッシュサイズとを比較することで得られる。
S605では、画素値カウント部510は、画素値カウント値を初期化する。エッジカウント部520は、エッジカウント値を初期化する。
S606では、画素値カウント部510およびエッジカウント部520はそれぞれ、ハーフトーン画像データを1画素分受け取る。
S607では、画素値カウント部510は、受け取った1画素分のハーフトーン画像データの画素値をカウントする処理を実行する。エッジカウント部520は、受け取った1画素分のハーフトーン画像データとそれと隣り合う画素との画素値の差が所定値以上であるか否かを判定する。エッジカウント部520は、注目画素とそれと隣り合う画素との画素値の差が所定値以上であると判定すると、エッジカウント値に1を加算する処理を実行する。なお、エッジカウント部520は、画素値の差が所定値以上ではないと判定すると、エッジではないことから、エッジカウント値に0を加算する処理を実行する。エッジカウント部520は、メッシュが主走査方向最上流の位置であり、且つ、注目画素が主走査方向最上流に位置する画素である場合、主走査方向のエッジであると判定し、主走査エッジカウント値に1を加算する。エッジカウント部520は、メッシュが副走査方向最上流の位置であり、且つ、注目画素が副走査方向最上流に位置する画素である場合、副走査方向のエッジであると判定し、副走査エッジカウント値に1を加算する。
S608では、画素値カウント部510およびエッジカウント部520はそれぞれ、注目画素がメッシュ毎のラインの終端位置の画素(例えば、図4(b)の画素411)であるか否かを判定する。メッシュ毎のラインの終端位置の画素とは、各メッシュのラインにおいて、主走査方向最下流に位置する画素である。注目画素がメッシュ毎のラインの終端位置であると判定した場合(S608のYES)、処理をS609へ移行する。注目画素がメッシュ毎のラインの終端位置の画素ではないと判定した場合(S608のNO)、処理をS610へ移行する。注目画素がメッシュ毎のラインの終端位置の画素であるか否かの判定結果は、メッシュ毎の画素の位置と、CPU301が指示したメッシュサイズとを比較することで得られる。
S609では、画素値カウント部510は、自身が有するカウントバッファに画素値カウント値を対応するメッシュ別に格納する。エッジカウント部520は、自身が有するカウントバッファにエッジカウント値を対応するメッシュ別に格納する。
S610では、画素値カウント部510およびエッジカウント部520はそれぞれ、注目画素がメッシュバンドの終端位置の画素(例えば、図4(a)の画素490)であるか否かを判定する。メッシュバンドの終端位置の画素とは、主走査方向最下流に位置するメッシュにおいて主走査方向および副走査方向にて最下流に位置する画素である。注目画素がメッシュバンドの終端位置の画素であると判定した場合(S610のYES)、処理をS611へ移行する。注目画素がメッシュバンドの終端位置の画素ではないと判定した場合(S610のNO)、処理をS612へ移行する。注目画素がメッシュバンドの終端位置の画素であるか否かの判定結果は、メッシュ毎の画素の位置と、主走査方向に処理したメッシュ数と、CPU301が指示したメッシュサイズおよび処理すべきメッシュ数とを比較することで得られる。
S611では、メッシュデータ出力部530は、画素値カウント部510から入力された画素値カウント値に対して整形処理を実行して得た画素値カウント値のメッシュデータを出力する。メッシュデータ出力部530は、エッジカウント部520から入力されたエッジカウント値に対して整形処理を実行して得たエッジカウント値のメッシュデータを出力する。メッシュデータ出力部530が出力した、画素値カウント値のメッシュデータおよびエッジカウント値のメッシュデータは、RAM303に格納される。
S612では、メッシュデータ生成部314は、1ページ分のメッシュデータの生成を完了したか否かを判定する。メッシュデータ生成部314は、1ページ分のメッシュデータの生成を完了したと判定した場合(S612のYES)、本フローを終了する。メッシュデータ生成部314は、1ページ分のメッシュデータの生成を完了していないと判定した場合(S612のNO)、処理をS613へ移行する。
S613では、メッシュデータ生成部314は、処理している画素の主走査位置や、画素の各メッシュにおける位置や、カウントしているメッシュの位置を示すカウンタやポインタなどの各種変数を更新する。すなわち、メッシュデータ生成部314は、1ページ分のメッシュデータにおいて、処理対象となる注目画素を次の画素に更新する。例えば、注目画素に対して主走査方向で隣接する位置に画素がある場合、その画素に処理対象となる注目画素を更新する。注目画素に対して主走査方向で隣接する位置に画素がないが副走査方向で隣接する位置に画素がある場合、副走査方向で隣接し主走査方向にて最上流の位置の画素に処理対象となる注目画素を更新する。各種変数が更新された後、処理がS602へ戻され、1ページ分のメッシュデータの生成が完了する(S612のYES)まで、S602〜S613の処理が繰り返し実行される。
以上説明したメッシュデータ生成処理を実行することで、メッシュデータ生成部314は、メッシュデータを生成することができる。メッシュデータとしては、画素値カウント値のメッシュデータと、主走査方向のエッジカウント値のメッシュデータと、副走査方向のエッジカウント値のメッシュデータと、主走査および副走査のエッジカウント値のメッシュデータが挙げられる。
図7は、図6に示したフローで実行されるメッシュデータ生成処理によって生成されたメッシュデータと、ハーフトーン画像データがRAM303に格納された状態を示す図である。A4画像において、解像度600dpi×600dpi、4bpp(0〜15の16階調)である場合、ハーフトーン画像データ701は、およそ5000pixel×7000pixelであり、およそ17MBの容量を有する。
A4画像において、1メッシュを16pixel×16pixelとし、1メッシュあたり1バイトとした場合、画素値カウント値のメッシュデータ711は、メッシュデータ出力部530が出力するデータであって、およそ64KBの容量を有することになる。同様に、エッジカウント値のメッシュデータ712も、メッシュデータ出力部530が出力するデータであって、およそ64KBの容量を有することになる。
なお、エッジカウント値のメッシュデータ712に関し、主走査方向のエッジカウント値のメッシュデータと副走査方向のエッジカウント値のメッシュデータとこれら全てのエッジカウント値のメッシュデータを個別にRAMに格納することが可能である。
<定着温度調整情報の通知処理>
図8、図9、図10は、画像形成装置101における定着温度調整情報の通知処理の説明図である。
図8、図9、図10は、画像形成装置101における定着温度調整情報の通知処理の説明図である。
図8は、画像形成装置101における定着温度調整情報の通知処理手順例を示すフローチャートである。図9は、S804の詳細であって、画像形成装置101における定着温度調整情報の生成処理手順例を示すフローチャートである。本フローは、システムコントローラ部300が有するCPU301の制御のもとに実行される。この制御は、ROM302に格納されている制御プログラムに基づいて実行される。
S801では、CPU301は、メッシュデータ生成部314を起動する。メッシュデータ生成部314が起動していることで、メッシュデータ生成処理が実行される。
S802では、CPU301は、RAM303に格納されているハーフトーン画像データをメッシュデータ生成部314に転送する。
S803では、CPU301は、メッシュデータ生成部314による1ページ分のメッシュデータ生成処理が完了するまで待機する。CPU301が待機している際、メッシュデータ生成部314は、図6を用いて説明したメッシュデータ生成処理を実行し、生成した1ページ分のメッシュデータをRAM303に格納する。
S804では、CPU301は、RAM303に格納された1ページ分のメッシュデータを解析して、1ページ分の定着温度調整情報を生成する。定着温度調整情報の生成処理の詳細に関しては、図9および図10を用いて後述する。
S805では、CPU301は、S804で生成した1ページ分の定着温度調整情報を、プリンタ通信IF305、通信ケーブル308、およびコントローラ通信IF326を介して、プリントコントローラ部320の定着温度制御部325に通知する。なお、定着温度制御部325は、通知された1ページ分の定着温度調整情報と、定着装置31の温度センサで検知した温度とに基づき、定着装置31のヒータ34、35を制御する。
次に、定着温度調整情報の生成処理手順例の詳細について図9を参照して説明する。
S901では、CPU301はまず、1ページ分のメッシュデータに関し、メッシュ毎の必要温度、すなわち、メッシュ毎の、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度を解析する。そして、CPU301は、その解析結果として、1ページ分のメッシュデータに関し、メッシュ毎の、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度を導出する。メッシュ毎の必要温度の解析の詳細に関しては、図10を用いて後述する。本実施形態において、1ページ分のメッシュデータに関し、メッシュ毎の、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度は、画素値カウント値およびエッジカウント値と定着温度との関係例を示すグラフである図11によって導出される。図11では、横軸に画素値カウント値を示し、縦軸にエッジカウント値を示している。画素値カウント値は右にいくほど大きい値を示しており、エッジカウント値は上にいくほど大きい値を示している。画素値カウント値が大きいということは、そのメッシュにおけるトナー載り量が多いことを示している。エッジカウント値が大きい値をとるメッシュにおけるハーフトーン画像データとは、例えば中濃度の画像に対してスクリーン処理されたものや、非常に細かいラインや格子のパターン画像などがある。基本的にはトナー載り量が多い、すなわち画素値カウント値が大きいメッシュほど、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度は高い。一方で、同じトナー載り量においても、エッジ数が大きい画像、すなわち、エッジカウント値が大きい値をとるメッシュにおけるハーフトーン画像データはトナーが孤立して形成されるためトナー同士の結合する力が弱い。その結果、より大きな熱量でトナーを記録媒体に定着させる必要があるため、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度は高くなる。
<メッシュ毎の必要温度解析>
図10は、メッシュ毎の必要温度の解析処理手順例、すなわち、S901の詳細であって、1ページ分のメッシュデータに関し、メッシュ毎の、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度の解析処理手順例を示すフローチャートである。なお、本フローでは、メッシュ毎の処理に関し、パラレル処理またはシリアル処理のどちらでもよい。
図10は、メッシュ毎の必要温度の解析処理手順例、すなわち、S901の詳細であって、1ページ分のメッシュデータに関し、メッシュ毎の、記録媒体へのトナーの定着に必要な温度の解析処理手順例を示すフローチャートである。なお、本フローでは、メッシュ毎の処理に関し、パラレル処理またはシリアル処理のどちらでもよい。
S1001では、CPU301は、各解像度および各階調に依存したメッシュデータを基準の解像度および階調に補正する。解像度および階調の補正処理の詳細に関しては、図12および図13を用いて後述する。
S1002では、CPU301は、処理対象のメッシュ(注目メッシュ)の画素値カウント値が閾値Tv1以上であるか否かを判定する。画素値カウント値は、メッシュデータ出力部530が出力したメッシュデータに含まれる。画素値カウント値が閾値Tv1以上であると判定した場合(S1002のYES)、処理をS1003へ移行する。画素値カウント値が閾値Tv1以上ではないと判定した場合(S1002のNO)、処理をS1004へ移行する。
S1003では、CPU301は、注目メッシュに対し、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度をT1に決定し設定する。
S1004では、CPU301は、メッシュ毎の画素値カウント値が閾値Tv1より小さい閾値Tv2以上であるか否かを判定する。画素値カウント値が閾値Tv2以上であると判定した場合(S1004のYES)、処理をS1005へ移行する。画素値カウント値が閾値Tv2以上ではないと判定した場合(S1004のNO)、処理をS1008へ移行する。
S1005では、CPU301は、エッジカウント値が閾値Te1以上であるか否かを判定する。エッジカウント値は、メッシュデータ出力部530が出力したメッシュデータに含まれる。エッジカウント値が閾値Te1以上であると判定した場合(S1005のYES)、処理をS1006へ移行する。エッジカウント値が閾値Te1以上ではないと判定した場合(S1005のNO)、処理をS1007へ移行する。
S1006では、CPU301は、注目メッシュに対し、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度を後述のT2より低い温度であるT3に決定し設定する。
S1007では、CPU301は、注目メッシュに対し、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度をT1より低い温度であるT2に決定し設定する。
S1008では、CPU301は、注目メッシュの画素値カウント値と画素値カウント値の閾値Tv2と、エッジカウント値の閾値Te1に基づきエッジカウント値の閾値Te2を導出する。これは、画素値カウント値が小さい場合、エッジ数が比較的少ない場合においても、孤立したトナー像である場合が存在しうるため、エッジカウント値の閾値Te2を導出する。本実施形態では、Te2=Te1×((注目メッシュのエッジカウント値)÷Tv2)として線形補間により導出する。
次に、S1009では、CPU301は、注目メッシュのエッジカウント値がS1008で導出した閾値Te2以上であるか否かを判定する。エッジカウント値が閾値Te2以上であると判定した場合(S1009のYES)、処理をS1010へ移行する。エッジカウント値が閾値Te2以上ではないと判定した場合(S1009のNO)、処理をS1011へ移行する。
S1010では、CPU301は、注目メッシュに対し、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度をT3より低い温度であるT4に決定し設定する。
S1011では、CPU301は、注目メッシュに対し、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度をT4より低い温度であるT5に決定し設定する。
S1003、S1006、S1007、S1010、S1011にて、注目メッシュに対し、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度を設定すると、本フローが終了となる。
<解像度、階調補正方法>
図12は、S1001の詳細であって、解像度、階調補正処理手順例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、解像度が600dpi×600dpiであり、階調が4bit/pixelであるハーフトーン画像データを基準にした場合のフローについて説明する。本フローでは、解像度が200dpi×400dpiまたは600dpi×600dpiであり、階調が1bit/pixelまたは4bit/pixelであるハーフトーン画像データが処理される、とする。また、本フローでは、解像度が1200dpi×1200dpiであり、階調が1bit/pixel、2bit/pixelまたは4bit/pixelであるハーフトーン画像データが処理される、とする。
図12は、S1001の詳細であって、解像度、階調補正処理手順例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、解像度が600dpi×600dpiであり、階調が4bit/pixelであるハーフトーン画像データを基準にした場合のフローについて説明する。本フローでは、解像度が200dpi×400dpiまたは600dpi×600dpiであり、階調が1bit/pixelまたは4bit/pixelであるハーフトーン画像データが処理される、とする。また、本フローでは、解像度が1200dpi×1200dpiであり、階調が1bit/pixel、2bit/pixelまたは4bit/pixelであるハーフトーン画像データが処理される、とする。
まず、S1201では、CPU301は、処理対象のハーフトーン画像データの解像度が基準値である600dpi×600dpiと同じであるか否かを判定する。処理対象のハーフトーン画像データの解像度が200dpi×400dpiまたは1200dpi×1200dpiであり基準値とは同じではないと判定した場合(S1201のNO)、処理をS1202へ移行する。処理対象のハーフトーン画像データの解像度が基準値と同じであると判定した場合(S1201のYES)、処理をS1203へ移行する。
S1202では、CPU301は、ハーフトーン画像データの解像度に対応した解像度補正処理を実行する。具体的には、解像度の補正処理手順例を示すフローチャートである図13を用いて説明する。
S1301では、CPU301は、画素値カウント値の補正処理を実行する。補正前のメッシュ毎の画素値カウント値をCpiとし、補正後のメッシュ毎の画素値カウント値をCpoとする。補正前の主走査の解像度をP1mainとし、補正後の主走査の解像度をP2mainとする。補正前の副走査の解像度をP1subとし、補正後の副走査の解像度をP2subとする。画素値カウント値の補正処理では、例えば以下の式(1)で表される演算式を用いて、補正後の画素値カウント値が導出される。
Cpo=Cpi×(P2main/P1main)*(P2sub/P1sub)・・・式(1)
Cpo=Cpi×(P2main/P1main)*(P2sub/P1sub)・・・式(1)
例えば、補正前の処理対象では解像度が200dpi×400dpiであり、補正後の解像度(基準値)が600dpi×600dpiである場合、S1301では、Cpoは、以下の演算式を用いて導出される。
Cpo=Cpi×(600/200)*(600/400)
Cpo=Cpi×(600/200)*(600/400)
補正前の処理対象では解像度が1200dpi×1200dpiであり、補正後の解像度(基準値)が600dpi×600dpiである場合、S1301では、Cpoは、以下の演算式を用いて導出される。
Cpo=Cpi×(600/1200)*(600/1200)
Cpo=Cpi×(600/1200)*(600/1200)
S1302では、CPU301は、主走査エッジカウント値の補正処理を実行する。補正前のメッシュ毎の主走査エッジカウント値をCemiとし、補正後のメッシュ毎の主走査エッジカウント値をCemoとする。主走査エッジカウント値の補正処理では、例えば以下の式(2)で表される演算式を用いて、補正後の主走査エッジカウント値が導出される。
Cemo=Cemi×(P2main/P1main)・・・式(2)
Cemo=Cemi×(P2main/P1main)・・・式(2)
例えば、補正前の処理対象では主走査の解像度が200dpiであり、補正後の主走査の解像度(基準値)が600dpiである場合、S1302では、Cemoは、以下の演算式を用いて導出される。
Cemo=Cemi×(600/200)
Cemo=Cemi×(600/200)
補正前の処理対象では主走査の解像度が1200dpiであり、補正後の主走査の解像度(基準値)が600dpiである場合、S1302では、Cemoは、以下の演算式を用いて導出される。
Cemo=Cemi×(600/1200)
Cemo=Cemi×(600/1200)
S1303では、CPU301は、副走査エッジカウント値の補正処理を実行する。補正前のメッシュ毎の副走査エッジカウント値をCesiとし、補正後のメッシュ毎の副走査エッジカウント値をCesoとする。副走査エッジカウント値の補正処理では、例えば以下の式(3)で表される演算式を用いて、補正後の副走査エッジカウント値が導出される。
Ceso=Cesi×(P2sub/P1sub)・・・式(3)
Ceso=Cesi×(P2sub/P1sub)・・・式(3)
例えば、補正前の処理対象では副走査の解像度が400dpiであり、補正後の副走査の解像度(基準値)が600dpiである場合、S1303では、Cesoは、以下の演算式を用いて導出される。
Ceso=Cesi×(600/400)
Ceso=Cesi×(600/400)
補正前の処理対象では副走査の解像度が1200dpiであり、補正後の副走査の解像度(基準値)が600dpiである場合、S1303では、Cesoは、以下の演算式を用いて導出される。
Ceso=Cesi×(600/1200)
Ceso=Cesi×(600/1200)
このように、入力されたメッシュ毎の画素値カウント値およびエッジカウント値に対して解像度に応じた補正処理が実行される。
図12のフローの説明に戻る。
次に、S1203では、CPU301は、処理対象のハーフトーン画像データの階調が基準値である4bit/pixelと同じであるか否かを判定する。処理対象のハーフトーン画像データの階調が1bit/pixelまたは2bit/pixelであり基準値とは同じではないと判定した場合(S1203のNO)、処理をS1204へ移行する。処理対象のハーフトーン画像データの階調が基準値と同じであると判定した場合(S1203のYES)、本フローを終了する。
S1204では、CPU301は、ハーフトーン画像データの階調に対応した階調補正処理を実行する。階調補正処理では、例えば、変換テーブルを用いて、補正後の階調が導出される。なお、S1204の処理が実行された後、本フローを終了する。
表1は、階調補正処理で用いられる変換テーブル例である。Exp Modeは、階調の変換モードを表している。この変換テーブルでは、Exp Modeとして、「1to4」、「2to4」の2例を示している。Inputは入力されたメッシュ毎の画素値カウント値およびエッジカウント値の階調を示し、Outputは階調補正処理後のメッシュ毎の画素値カウント値およびエッジカウント値の階調を示している。
「1to4」は、例えば、メッシュ毎の画素値カウント値の階調が1bit/pixelである場合、メッシュ毎の画素値カウント値の階調を4bit/pixelで出力するモードを示している。「1to4」は、例えば、メッシュ毎のエッジカウント値の階調が1bit/pixelである場合、メッシュ毎のエッジカウント値の階調を4bit/pixelで出力するモードを示している。「2to4」は、例えば、メッシュ毎の画素値カウント値の階調が2bit/pixelである場合、メッシュ毎の画素値カウント値の階調を4bit/pixelで出力するモードを示している。「2to4」は、例えば、メッシュ毎のエッジカウント値の階調が2bit/pixelである場合、メッシュ毎のエッジカウント値の階調を4bit/pixelで出力するモードを示している。
例えば、階調1bit/pixelから階調4bit/pixelに変換する場合は「1to4」を使用する。例えば、メッシュ毎の画素値カウント値の階調が1bit/pixelである場合、Exp Modeとして「1to4」が用いられ、入力されるメッシュ毎の画素値カウント値が1'b0である場合には、この1'b0に対して4'b0000を出力する。
例えば、補正前の処理対象であるメッシュ毎の画素値カウント値の階調1bit/pixelを補正後の階調4bit/pixelに変換する場合、表1の「1to4」を使用して、階調補正処理後のメッシュ毎の画素値カウント値が生成される。補正前の処理対象であるメッシュ毎のエッジカウント値の階調1bit/pixelを補正後の階調4bit/pixelに変換する場合、表1の「1to4」を使用して、階調補正処理後のメッシュ毎のエッジカウント値が生成される。
補正前の処理対象であるメッシュ毎の画素値カウント値の階調2bit/pixelを補正後の階調4bit/pixelに変換する場合、表1の「2to4」を使用して、階調補正処理後のメッシュ毎の画素値カウント値が生成される。
補正前の処理対象であるメッシュ毎のエッジカウント値の階調2bit/pixelを補正後の階調4bit/pixelに変換する場合、表1の「2to4」を使用して、階調補正処理後のメッシュ毎のエッジカウント値が生成される。
このように、入力されたメッシュ毎の画素値カウント値およびメッシュ毎のエッジカウント値に対して解像度および階調の補正処理を実行することで、補正後のメッシュ毎の画素値カウント値およびメッシュ毎のエッジカウント値が生成される。
図9のフローの説明に戻る。
S902では、CPU301は、1ページの所定の領域ごとに、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度を導出する。例えば、定着装置31が有するヒータ34、35は、主走査方向にて5つに分割された領域ごとに独立して温度制御できる機器であるとする。プリントコントローラ部320の定着温度制御部325が、それぞれを独立して温度制御できる場合、独立制御可能な領域に相当する所定の領域ごとに、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度を導出する。CPU301は、所定の各領域に含まれる複数のメッシュにおいて、S901で導出した、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度のうち最も高い温度を、各領域の、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として決定する。そして、CPU301は、決定した複数の領域の、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度を、定着温度調整情報として生成する。
図14は、図9に示した定着温度調整情報の生成処理フローで生成される定着温度調整情報を説明する図である。
図14(a)は、メッシュデータ生成部314が処理するハーフトーン画像データ例を示す図である。1ページ内に文字や写真が配置されている。
ハーフトーン画像データ1400は、第1の小文字領域1401、太字大文字領域1402、第2の小文字領域1403、黒オブジェクト領域1404、写真領域1405、第3の小文字領域1406、第4の小文字領域1407を有する。
第1の小文字領域1401は、小さい文字が印刷される領域であって、主走査方向中央にて、副走査方向上流側に位置し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさの領域を示している。
太字大文字領域1402は、太字の大きい文字が印刷される領域であって、主走査方向中央付近にて、第1の小文字領域1401に対して副走査方向下流側に位置し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさ領域を示している。
第2の小文字領域1403は、小さい文字が印刷される領域であって、主走査方向中央付近にて、太字大文字領域1402に対して副走査方向下流側で隣接し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさの領域を示している。
黒オブジェクト領域1404は、黒オブジェクト(黒の画像)が印刷される領域であって、太字大文字領域1402および第2の小文字領域1403に対して主走査方向下流側で隣接し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさの領域を示している。
写真領域1405は、例えば写真である画像が印刷される領域であって、主走査方向中央より上流側にて、第2の小文字領域1403に対して副走査方向下流側にて隣接し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさの領域を示している。
第3の小文字領域1406は、小さい文字が印刷される領域であって、写真領域1405に対して主走査方向下流側にて隣接し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさの領域を示している。
第4の小文字領域1407は、小さい文字が印刷される領域であって、主走査方向中央で、写真領域1405および第3の小文字領域1406に対して副走査方向下流側で隣接し、主走査方向および副走査方向にて所定の大きさの領域を示している。
図14(b)は、図14(a)に示すハーフトーン画像データに基づき、システムコントローラ部300のCPU301が生成する定着温度調整情報例を示す図である。1ページを主走査方向および副走査方向にて複数に区切った領域ごとに、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度が導出されて、T1からT5のうち何れか一つが設定される。なお、図14(b)に示される定着温度調整情報1410において、主走査方向および副走査方向で分割された各領域は、定着装置31のヒータ34、35で温度制御可能な領域と対応する。
トナー載り量が大きい画像が含まれる領域、すなわち、黒オブジェクト領域1404に対応する領域には、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T1からT5のうち最も温度が高いT1が設定される。
小さい文字しかないような領域、すなわち、第1、第4の小文字領域1401、1407に対応する領域には、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T1からT5のうち最も温度が低いT5が設定される。
太字大文字領域1402に対応する領域には、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T1からT5のうち、T1に次いで温度が高いT2が設定される。また、第2の小文字領域1403に対応する領域も、太字大文字領域1402に対応する領域と同様、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T2が設定される。これは、第2の小文字領域1403に対応する領域が、太字大文字領域1402に対応する領域と同じである、ヒータ34、35を独立して温度制御可能な領域に含まれるためである。
写真領域1405に対応する領域には、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T1からT5のうち、T2に次いで温度が高いT3が設定される。これは、写真領域1405が、太字大文字領域1402に対応する領域と比べてトナー載り量が少ないためである。
第3の小文字領域1406に対応する領域のうち、主走査方向上流側の領域にあっては、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T1からT5のうちT3が設定される。第3の小文字領域1406に対応する領域のうち、主走査方向下流側の領域にあっては、記録媒体へのトナーの定着に必要な定着温度として、T1からT5のうちT5が設定される。これは、第3の小文字領域1406に対応する領域のうち主走査方向上流側の領域が、太字大文字領域1402に対応する領域と同じである、ヒータ34、35を独立して温度制御可能な領域に含まれるためである。
以上説明したメッシュデータ生成処理を実行することで、メッシュデータ生成部314は、ソフトウェア処理にて解像度補正および階調補正を実行することで、解像度および階調に依存しない定着温度調整情報を得ることが可能となった。また、ソフトウェアにて、解像度補正および階調補正を実行することで、ハードウェアの構成が簡易となり、回路規模も小さくすることが可能となる。さらに解像度や階調の組み合わせに対し柔軟に調整することが可能なため、ハードウェアの構成を変えることなく、様々な解像度や階調にも対応することができる。よって、画像データを効率よく処理して、よりきめ細やかな定着温度制御を行うことができる。
[その他の実施形態]
上述した実施形態では、CMYKの4色に対応した現像ステーションが備えられている画像形成装置101を例に挙げて説明した。すなわち、4つの感光体ドラムと、それぞれの感光体ドラムのスキャナ部を備えている画像形成装置例について説明した。しかしながら、この例に限定されない。4色以外の現像ステーションが備えられていてもよく、単色の現像ステーションが備えられていてもよい。
上述した実施形態では、CMYKの4色に対応した現像ステーションが備えられている画像形成装置101を例に挙げて説明した。すなわち、4つの感光体ドラムと、それぞれの感光体ドラムのスキャナ部を備えている画像形成装置例について説明した。しかしながら、この例に限定されない。4色以外の現像ステーションが備えられていてもよく、単色の現像ステーションが備えられていてもよい。
上記では、階調が基準値であると判定した場合に階調補正処理をスキップして階調補正処理を終了する階調補正処理手順例について説明したが、これに限定されない。入力データをそのまま出力する「Through」を含む変換テーブルを用いて、階調に応じて補正を行う階調補正処理手順とすることも可能である。
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以上のプロセッサーがプログラムを読み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。
314 メッシュデータ生成部
510 画素値カウント部
520 エッジカウント部
530 メッシュデータ出力部
510 画素値カウント部
520 エッジカウント部
530 メッシュデータ出力部
Claims (15)
- 画像データに基づき記録媒体上に形成された画像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置であって、
前記画像データの所定の領域ごとに画像の特徴量をカウントした特徴量カウント値を生成するカウント手段と、
前記所定の領域ごとの前記特徴量カウント値を前記画像データの階調および解像度の少なくとも一方に基づき補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された前記所定の領域ごとの前記特徴量カウント値を解析して、前記定着手段によって前記記録媒体上に画像を定着させる際の定着温度を調整するための情報を生成する解析手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記画像データの階調に応じて前記特徴量カウント値を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、変換テーブルを用いて、前記特徴量カウント値を補正することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記画像データの階調が基準値と同じである場合、前記特徴量カウント値を補正しないことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記画像データの解像度に応じて前記特徴量カウント値を補正することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記画像データの解像度と所定の解像度の比を用いて前記特徴量カウント値を補正することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記画像データの解像度が基準値と同じである場合、前記特徴量カウント値を補正しないことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記カウント手段は、
前記画像データの各画素の画素値をカウントした画素値カウント値を生成する第1のカウント手段と、
前記画像データの隣り合う画素の画素値の差が所定値以上である箇所の数をカウントしたエッジカウント値を生成する第2のカウント手段と、
を有することを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 前記カウント手段は、前記第1のカウント手段で生成された前記画素値カウント値と、前記第2のカウント手段で生成された前記エッジカウント値を前記特徴量カウント値としてカウントすることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記第2のカウント手段は、主走査方向と副走査方向とで独立してカウントする
ことを特徴とする請求項8または9に記載の画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記画像データの解像度に応じて、前記画素値カウント値と前記エッジカウント値を補正することを特徴とする請求項8から10の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、主走査方向と副走査方向とで独立して前記エッジカウント値を補正することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記カウント手段は、予め設定され、主走査方向にMピクセル、副走査方向にNピクセルを単位としたM×Nピクセル(M、Nは自然数)の前記所定の領域ごとに前記特徴量カウント値を生成する
ことを特徴とする請求項1から12の何れか一項に記載の画像形成装置。 - 画像データに基づき記録媒体上に形成された画像を定着させる定着手段を備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記画像データの所定の領域ごとに画像の特徴量をカウントした特徴量カウント値を生成するカウントステップと、
前記所定の領域ごとの前記特徴量カウント値の前記画像データの階調および解像度の少なくとも一方に基づき補正する補正ステップと、
前記補正ステップにて補正された前記所定の領域ごとの前記特徴量カウント値を解析して、前記定着手段によって前記記録媒体上に画像を定着させる際の定着温度を調整するための情報を生成する解析ステップと、
を有することを特徴とする、画像形成装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1から13の何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。
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