JP5840159B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

一般的に、デジタルカラー複合機では、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色の色材（例えばトナー）の階調を調整することでフルカラー画像を再現している。この４色の色材の組合せにより、複合機で再現できる色域（色再現可能域）が決まり、色域の広さは、記録媒体上（例えば紙）に載せる色材の量によって変化する。また、定着時の紙面上の色材の溶融状態によっても色域は変化し、不十分な溶融状態だと色域は狭くなり、均一に溶融させることで色域は広くなる。

コピーやプリントにおいては、入力データによる色が、複合機による出力（つまり、印刷）の色域内にある場合ではその色を忠実に再現できる。しかし、通常、入力の色空間（例えばsRGBやadobeRGB）の色域に比べて出力の色域は狭いため、入力データによる色が、出力の色域の外側にある場合は、その色が出力の色域まで圧縮されてしまう。その結果、入力画像の高彩度部分の階調性が失われてしまい、画像の色が忠実に再現されないという問題がある。また、一般的に、トナー消費量を抑えるために紙面上に転写するトナー量を少なくするように機器が設計されるため、上述の理由によって、高彩度部分の階調性が失われやすくなっている。

ある画像処理装置では、入力データの色域に対して最適な彩度圧縮率を持つ色変換プロファイルを選択することで、高彩度部分の劣化を抑制している（例えば特許文献１参照）。

また、ある画像形成装置では、記録媒体に対する画像の転写および定着を所望回数行うようにして、色域を拡大させている（例えば特許文献２参照）。

特開２００７−１６６４０３号公報 特開平５−１８８７２８号公報

しかしながら、上述の画像処理装置の技術を用いたとしても、高彩度部分の劣化は抑制されるが、出力の色域自体が広がるわけではないため、入力データによる色が出力の色域外にある場合には、その色は忠実に再現されない。

また、上述の画像形成装置の技術では、転写および定着を複数回実行するため、転写および定着に要する時間、並びに記録媒体（印刷用紙）の搬送時間が長くなり、印刷時間が長くなってしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、印刷時間の増加を抑制しつつ、必要に応じて印刷時の色域を拡大する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の画像形成装置は、複数のトナー色のそれぞれの標準最大トナー量に基づく標準色域より広く、１または複数のトナー色の最大トナー量を、前記標準最大トナー量より多い拡張トナー量へ変更して得られる拡張色域を示す複数の拡張カラーテーブルと、印刷すべき画像の色が前記標準色域より外側にあり、かつ前記拡張カラーテーブルによる前記拡張色域内にある場合、前記拡張カラーテーブルに基づいて前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換する色変換部と、前記トナー色の色値に基づき前記画像を印刷する印刷装置と、前記複数の拡張カラーテーブルから１つを選択するカラーテーブル選択部と、前記拡張カラーテーブルに基づいて前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換する場合、前記印刷装置の動作パラメーターの値を変更するパラメーター設定部とを備える。前記色変換部は、前記カラーテーブル選択部により選択された前記拡張カラーテーブルに基づいて前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換し、前記複数の拡張カラーテーブルは、互いに、前記標準最大トナー量を前記拡張トナー量へ変更したトナー色および前記拡張トナー量のうちの少なくとも１つが互いに異なるものであり、前記カラーテーブル選択部は、前記複数の拡張カラーテーブルのうち、前記複数のトナー色の最大トナー量の総和が最も小さい拡張カラーテーブルを選択する。また、前記パラメーター設定部は、前記動作パラメーターの値を、前記標準最大トナー量に対応した値から前記拡張トナー量に対応した値へ変更し、前記動作パラメーターは、前記印刷装置の定着温度およびニップ幅である。さらに、前記パラメーター設定部は、選択された前記拡張カラーテーブルの拡張色域についてのシアン、マゼンタ、およびイエローの最大トナー量の総和、あるいはシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの最大トナー量の総和に応じて、前記定着温度を、前記総和のトナー量のトナーを溶融可能な温度となるように設定する。

本発明によれば、画像形成装置において、印刷時間の増加を抑制しつつ、必要に応じて印刷時の色域が拡大される。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図３は、標準色域の一例を示す図である。 図４は、拡張色域の一例を示す図である。 図５は、図２に示す画像形成装置における色変換について説明するフローチャートである。 図６は、標準色域外の色（入力色）の一例を示す図である。 図７は、図６に示す入力色を表現可能な拡張色域の例を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。この画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する画像形成装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像装置３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、およびそのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有するレーザースキャニングユニットである。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

現像装置３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されているトナーコンテナーがそれぞれ装着され、トナーコンテナーからトナーが供給され、キャリアとともに現像剤を構成する。現像装置３ａ〜３ｄは、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａ、および現像装置３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂ、および現像装置３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃ、および現像装置３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄ、および現像装置３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

センサー８は、トナー濃度調整に使用されるセンサーであって、中間転写ベルト４に光線を照射し、その反射光を検出する。

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、この画像形成装置は、印刷装置１１と、画像読取装置１２と、通信装置１３と、記憶装置１４と、演算処理装置１５と、操作パネル１６とを備える。

印刷装置１１は、図１に示す機械的な構成で、演算処理装置１５における色変換後の画像データに基づくカラー画像を印刷する内部装置である。

画像読取装置１２は、原稿から原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像のカラー画像データを生成する内部装置である。

通信装置１３は、図示せぬホスト装置などと、コンピューターネットワークなどを介してデータ通信を行う装置である。例えば、図示せぬホスト装置からのＰＤＬ（Page Description Language）データなどといった印刷要求データが、通信装置１３により受信される。

記憶装置１４は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置であり、標準カラーテーブル３１、並びに１または複数の拡張カラーテーブル３２を記憶している。

標準カラーテーブル３１は、複数のトナー色のそれぞれの標準最大トナー量に基づく標準色域を示し、印刷すべき画像の色を標準色域内に収めるためのテーブルである。標準カラーテーブル３１を使用する場合、標準色域内の色は変更されず、標準色域外の色は、標準色域内の色に変更される。

この実施の形態では、標準カラーテーブル３１は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間におけるａ＊値およびｂ＊値に対応するシアン、マゼンタ、およびイエローの色値へ変換するためのテーブルである。

拡張カラーテーブル３２は、拡張色域を示し、印刷すべき画像の色を拡張色域内に収めるためのテーブルである。拡張カラーテーブル３２を使用する場合、拡張色域内の色は変更されず、拡張色域外の色は、拡張色域内の色に変更される。拡張色域は、標準色域より広く、１または複数のトナー色の最大トナー量を、標準最大トナー量より多い拡張トナー量へ変更して得られる。

この実施の形態では、記憶装置１４には、色域を指定するための情報の他、複数の拡張カラーテーブル３２が記憶されている。

標準カラーテーブル３１および拡張カラーテーブル３２は、各トナー色（ＣＭＹ）についての最大トナー量の情報をそれぞれ有する。

複数の拡張カラーテーブル３２では、互いに、標準最大トナー量を拡張トナー量へ変更したトナー色、および／または拡張トナー量が互いに異なる。

この実施の形態では、シアン、マゼンタ、およびイエローのそれぞれについて複数段階（ここでは４段階）の拡張トナー量に対応する拡張カラーテーブル３２が記憶装置１４に記憶されている。つまり、標準最大トナー量の場合を含めて、最大トナー量は、５段階のいずれかとされ、１２４個（＝５×５×５−１）の拡張カラーテーブル３２が記憶されている。

図３は、標準色域の一例を示す図である。図３に示す標準色域は、ａ＊−ｂ＊平面において、各トナー色（ＣＭＹ）の標準最大トナー量以下のトナー量で印刷において表現可能な色の領域である。

例えば、標準最大トナー量が１平方センチメートルあたり０．４５ミリグラムである場合、拡張トナー量は、１平方センチメートルあたり０．５０ミリグラム、０．５５ミリグラム、０．６０ミリグラム、および０．６５ミリグラムの４段階とされる。

図４は、拡張色域の一例を示す図である。図４に示す拡張色域は、シアンの最大トナー量が標準最大トナー量とされ、マゼンタの最大トナー量が一番小さい拡張トナー量とされ、イエローの最大トナー量が二番目に小さい拡張トナー量とされた場合のものである。拡張カラーテーブル３２のうちの１つが、この拡張色域についての拡張カラーテーブルとなっている。

なお、各色域は、複数色のパッチを有するカラーチャートを印刷し、その印刷された各パッチを測色し、その測色値をＬ＊ａ＊ｂ＊空間にプロットすることで得られる。一般的に、紙面上に転写されるトナー量が多いほど色域が広がるが、最終的には飽和する。通常、トナー消費量を少なくするために、標準最大トナー量は、色域の拡大が飽和していない低いトナー量に設定されている。このため、上述のように、各トナー色についての最大トナー量を拡張トナー量に変更することで、色域が拡大される。

演算処理装置１５は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）および／またはマイクロコンピューターを有し、ハードウェアおよび／またはソフトウェアで、各種処理部を実現する。演算処理装置１５により、制御部４１、判定部４２、カラーテーブル選択部４３、色変換部４４、およびパラメーター設定部４５が実現される。

制御部４１は、画像読取装置１２を制御して原稿画像の画像データ（印刷すべき画像の原画像データ）を取得したり、通信装置１３により受信された印刷要求データから印刷すべき画像の原画像データを生成したりするとともに、演算処理装置１５内で、解像度変換、色変換、スクリーン処理などが行われた後の画像データに基づく画像を印刷装置１１に印刷させる。

判定部４２は、印刷すべき画像の色が標準色域より外側に存在するか否かを判定する。印刷すべき画像の原画像データがＲＧＢデータである場合、判定部４２は、そのＲＧＢデータを、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データに変換し、標準カラーテーブル３１を参照して、原画像データの全画素の（ａ＊，ｂ＊）値が標準色域内に存在するか否かを判定する。

カラーテーブル選択部４３は、複数の拡張カラーテーブル３２から１つを選択する。カラーテーブル選択部４３は、複数の拡張カラーテーブル３２のうち、複数のトナー色の最大トナー量（拡張トナー量に変更されている場合は拡張トナー量、拡張トナー量に変更されていない場合は標準最大トナー量）の総和が最も小さい拡張カラーテーブル３２を選択する。

色変換部４４は、判定部４２による判定結果を参照して、印刷すべき画像の色が標準色域より外側にあり、かつ拡張カラーテーブル３２による拡張色域内にある場合、拡張カラーテーブル３２に基づいて印刷すべき画像の色値をトナー色の色値へ変換する。このとき、各トナー色について、原画像データの色値（例えばＲＧＢ値）（または変換後のＬ＊ａ＊ｂ＊空間での色値）が、最大トナー量に対応する色値以下の色値（ＣＭＹＫ値）へ変換される。

つまり、標準色域より外側の色については、その色を標準色域内の色に変更することなく、そのままの色で色変換が行われる。

この実施の形態では、色変換部４４は、カラーテーブル選択部４３により選択された拡張カラーテーブル３２に基づいて、印刷すべき画像の色値をトナー色の色値へ変換する。

パラメーター設定部４５は、拡張カラーテーブル３２に基づいて、印刷すべき画像の色値をトナー色の色値へ変換する場合、印刷装置１１の動作パラメーターの値を変更する。具体的には、パラメーター設定部４５は、その動作パラメーターの値を、標準最大トナー量に対応した値から、拡張トナー量に対応した値へ変更する。

この実施の形態では、上述の動作パラメーターは、印刷装置１１内の定着器９の定着温度および／またはニップ幅である。例えば、パラメーター設定部４５は、選択された拡張色域についてのＣＭＹの最大トナー量の総和（あるいはブラックを含めたＣＭＹＫの最大トナー量の総和）に応じて定着温度を、そのトナー量のトナーを溶融可能な温度となるように設定する。

また、操作パネル１６は、ユーザーに対して各種メッセージや情報を表示する表示装置と、ユーザー操作を検出する入力装置とを有する。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

図５は、図２に示す画像形成装置における色変換について説明するフローチャートである。

まず、制御部４１が、印刷すべき画像（入力画像）の原画像データを取得する（ステップＳ１）。判定部４２は、その原画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換し、そのＬ＊ａ＊ｂ＊データおよび標準カラーテーブル３１に基づいて、印刷すべき画像の色が標準色域より外側に存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。

印刷すべき画像の色が標準色域より外側に存在する場合、カラーテーブル選択部４３は、記憶装置１４に記憶されている拡張カラーテーブル３２のうち、標準色域より外側に存在するその色を表現可能な拡張色域を有する拡張カラーテーブル３２を抽出し（ステップＳ３）、各拡張カラーテーブル３２の全トナー色の最大トナー量の総和を特定し、その最大トナー量の総和が最小である拡張カラーテーブル３２を選択する（ステップＳ４）。

図６は、標準色域外の色（入力色）の一例を示す図である。図７は、図６に示す入力色を表現可能な拡張色域の例を示す図である。

図６に示すように、原画像データによる色が標準色域外となっている場合、図７に示すように、その色を表現可能な複数の拡張色域Ａ，Ｂの拡張カラーテーブル３２が抽出される。

例えば、標準最大トナー量が１平方センチメートルあたり０．４５ミリグラムである場合、拡張トナー量は、１平方センチメートルあたり０．５０ミリグラム、０．５５ミリグラム、０．６０ミリグラム、および０．６５ミリグラムの４段階とされる場合、拡張色域Ａについてのトナー総量は、１平方センチメートルあたり１．５０ミリグラム（＝０．６０＋０．４５＋０．４５）となり、拡張色域Ｂについてのトナー総量は、１平方センチメートルあたり１．４５ミリグラム（＝０．５０＋０．４５＋０．５０）となる。この場合、拡張色域Ａの拡張カラーテーブル３２は選択されず、抽出された拡張カラーテーブル３２の残りについてのトナー総量がすべて１．４５ミリグラムより多ければ、拡張色域Ｂの拡張カラーテーブル３２が選択される。

次に、カラーテーブル選択部４３は、色域を圧縮して標準カラーテーブル３１を使用する色変換モード、および色域を圧縮せずに拡張カラーテーブル３２を使用する色変換モードのどちらを選択するかを問い合わせるメッセージを操作パネル１６に表示させる。このとき、色域を圧縮してトナー消費量を増加させないモード（標準カラーテーブル３１を使用するトナー量優先モード）とトナー消費量が増加するが色域を圧縮しないモード（拡張カラーテーブル３２を使用する画質優先モード）のどちらを選択するかを問い合わせるようにしてもよい。

そして、このメッセージを見たユーザーが操作パネル１６に対して、いずれかを選択する操作を行うと、その操作の情報が、操作パネル１６から演算処理装置１５へ供給される。

そして、色変換部４４は、拡張カラーテーブル３２を使用する色変換モードが選択されたか否かを判定する（ステップＳ５）。

拡張カラーテーブル３２を使用する色変換モードが選択された場合、色変換部４４は、カラーテーブル選択部４３により選択された拡張カラーテーブル３２を使用して、原画像データをＣＭＹＫデータへ変換する（ステップＳ６）。そして、パラメーター設定部４５は、その拡張カラーテーブル３２に対応する値を、印刷装置１１の動作パラメーター（プリントエンジンのパラメーター）にセットする（ステップＳ７）。その後、制御部４１は、そのＣＭＹＫデータに基づく画像を印刷装置１１に印刷させる（ステップＳ８）。

一方、ステップＳ２において印刷すべき画像の色が標準色域より外側に存在しない場合、およびステップＳ５において、拡張カラーテーブル３２を使用する色変換モードが選択されなかった場合（つまり、標準カラーテーブル３２を使用する色変換モードが選択された場合には、色変換部４４は、標準カラーテーブル３１を使用して、原画像データをＣＭＹＫデータへ変換する（ステップＳ９）。このとき、標準色域外の色は、標準色域内の色へ変更される。その後、制御部４１は、そのＣＭＹＫデータに基づく画像を印刷装置１１に印刷させる（ステップＳ８）。

以上のように、上記実施の形態によれば、この実施の形態の画像形成装置は、拡張カラーテーブル３２を有する。拡張カラーテーブル３２は、複数のトナー色のそれぞれの標準最大トナー量に基づく標準色域より広く、１または複数のトナー色の最大トナー量を、標準最大トナー量より多い拡張トナー量へ変更して得られる拡張色域を示す。色変換部４４は、印刷すべき画像の色が標準色域より外側にあり、かつ拡張カラーテーブル３２による拡張色域内にある場合、拡張カラーテーブル３２に基づいて印刷すべき画像の色値をトナー色の色値へ変換する。そして、印刷装置１１は、そのトナー色の色値に基づき画像を印刷する。

これにより、印刷時間の増加を抑制しつつ、必要に応じて印刷時の色域を拡大することができる。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

１１ 印刷装置
３２ 拡張カラーテーブル
４３ カラーテーブル選択部
４４ 色変換部
４５ パラメーター設定部

Claims (2)

1. 複数のトナー色のそれぞれの標準最大トナー量に基づく標準色域より広く、１または複数のトナー色の最大トナー量を、前記標準最大トナー量より多い拡張トナー量へ変更して得られる拡張色域を示す複数の拡張カラーテーブルと、
   印刷すべき画像の色が前記標準色域より外側にあり、かつ前記拡張カラーテーブルによる前記拡張色域内にある場合、前記拡張カラーテーブルに基づいて前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換する色変換部と、
   前記トナー色の色値に基づき前記画像を印刷する印刷装置と、
   前記複数の拡張カラーテーブルから１つを選択するカラーテーブル選択部と、
   前記拡張カラーテーブルに基づいて前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換する場合、前記印刷装置の動作パラメーターの値を変更するパラメーター設定部とを備え、
   前記色変換部は、前記カラーテーブル選択部により選択された前記拡張カラーテーブルに基づいて前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換し、
   前記複数の拡張カラーテーブルは、互いに、前記標準最大トナー量を前記拡張トナー量へ変更したトナー色および前記拡張トナー量のうちの少なくとも１つが互いに異なるものであり、
   前記カラーテーブル選択部は、前記複数の拡張カラーテーブルのうち、前記複数のトナー色の最大トナー量の総和が最も小さい拡張カラーテーブルを選択し、
   前記パラメーター設定部は、前記動作パラメーターの値を、前記標準最大トナー量に対応した値から前記拡張トナー量に対応した値へ変更し、
   前記動作パラメーターは、前記印刷装置の定着温度およびニップ幅であり、
   前記パラメーター設定部は、選択された前記拡張カラーテーブルの拡張色域についてのシアン、マゼンタ、およびイエローの最大トナー量の総和、あるいはシアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの最大トナー量の総和に応じて、前記定着温度を、前記総和のトナー量のトナーを溶融可能な温度となるように設定すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記標準色域を示す標準カラーテーブルをさらに備え、
   前記色変換部は、（ａ１）色域を圧縮してトナー消費量を増加させない第１モードがユーザーによって選択された場合、前記標準カラーテーブルに基づいて、前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換し、（ａ２）トナー消費量が増加するが色域を圧縮しない第２モードがユーザーによって選択された場合、選択された前記拡張カラーテーブルに基づいて、前記印刷すべき画像の色値を前記トナー色の色値へ変換し、
   前記第１モードがユーザーによって選択された場合、前記動作パラメーターの値は、前記標準最大トナー量に対応した値であり、前記第２モードがユーザーによって選択された場合、前記パラメーター設定部は、前記動作パラメーターの値を、前記標準最大トナー量に対応した値から前記拡張トナー量に対応した値へ変更し、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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