JP2011069981A - 画像処理装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像を構成する原色よりも淡い色の色材と原色以上に濃い色の色材とによって、その原色を表現する場合において、画像の粒状性を変化させない。
【解決手段】色分解部６２は、原信号の変換特性が記述されたルックアップテーブルを記憶しており、信号供給部６１から入力された原信号を、濃色と淡色の色信号に対応する色材が媒体を覆う面積は変化させずに、濃色と淡色の色信号に変換する。また、総重量制限部６３は、取得した色信号によって表されるトナーの総重量と、予め決められた総重量制限値とを用いて、各色のトナーの総重量が総重量制限値以下に制限されるように、これら色信号のうち少なくともいずれか１つの値を変換し、その変換後の色信号を出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置及びプログラムに関する。

画像形成装置においては、淡色の色材と濃色の色材との組み合わせによって原色を再現する技術がある。ここで、原色とは、混色の元となる色をいい、例えば、シアン、マゼンタ、イエローなどである。例えば特許文献１には、淡色の色材と濃色の色材の組み合わせによって、粒状性の向上、及び色材の付着量の抑制を図る技術が開示されている。また、特許文献２には、濃色の色材を使用するところを淡色の色材に置き換える技術が開示されている。

特開２０００−９８６９２号公報 特開２００９−２０２２２号公報

本発明は、画像を構成する原色よりも淡い色の色材と原色以上に濃い色の色材とによって、その原色を表現する場合において、画像の粒状性を変化させないことを目的とする。

請求項１に係る発明は、原色を当該原色よりも淡い色の色材と接合剤とを含む第１の現像剤と当該原色以上に濃い色の色材と接合剤とを含む第２の現像剤とで表現する第１の動作状態と、前記原色を前記第１の動作状態のときよりも多い量の前記第１の現像剤と少ない量の前記第２の現像剤とで表現する第２の動作状態とのいずれかを選択する選択手段と、原色を表す原信号を、前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段であって、前記選択手段により前記第２の動作状態が選択されている場合には、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が媒体を覆う面積を前記第１の動作状態のときとは変えずに、前記原信号を、前記第１の動作状態のときよりも多い前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第１の動作状態のときよりも少ない前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が媒体を覆う面積の単位領域毎に、前記第１の色信号によって表わされる前記第１の現像剤の量と、前記第２の色信号によって表わされる前記第２の現像剤の量との総量が、当該総量を制限する閾値を超えた場合に、前記総量が前記閾値以下になるように、前記第１の色信号が表す量を小さくし、且つ、前記第２の色信号が表わす値を大きくするように、前記第１の色信号及び前記第２の色信号を変換する第２の変換手段を備えることを特徴とする画像処理装置である。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の画像処理装置において、前記閾値は、媒体の単位領域毎に付着し得る前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤の量の上限値であり、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤に含まれる接合剤の色味と、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が形成する層の媒体からの高さとを基にして定められた閾値であることを特徴とする画像処理装置である。

請求項４に係る発明は、請求項２記載の画像処理装置において、前記第２の変換手段は、ある原色を表す原信号に応じた第１の色信号及び第２の色信号と、前記原色とは異なる原色を表す原信号に応じた色信号とを組み合わせることによって、ある原色を表す原信号に応じた第１の色信号と第２の色信号とを組み合わせた場合よりも、接合剤の色味を軽減することを特徴とする画像処理装置である。

請求項５に係る発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記選択手段は、前記第１の色信号を出力した履歴情報を記憶しており、当該履歴情報を基に前記第１の現像剤の消費状況の大小を表す値を特定し、当該値が閾値を超えている場合には前記第１の動作状態を選択し、当該値が閾値以下の場合には前記第２の動作状態を選択することを特徴とする画像処理装置である。

請求項６に係る発明は、請求項１記載の画像処理装置において、前記第１の変換手段は、原色を表す原信号の種類が多い画像よりも、原色を表す原信号の種類が少ない画像について、優先的に濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換することを特徴とする画像処理装置である。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像処理装置と、画像を保持する第１の像保持体と、前記第１の変換手段によって変換された前記第１の色信号に対応する光量で第１の像保持体に露光を行って静電潜像を形成する第１の露光手段と前記第１の露光手段により形成された静電潜像を、前記第１の現像剤を用いて現像する第１の現像手段と、画像を保持する第２の像保持体と、前記第１の変換手段によって変換された前記第２の色信号に対応する光量で第２の像保持体に露光を行って静電潜像を形成する第２の露光手段と前記第２の露光手段により形成された静電潜像を、前記第２の現像剤を用いて現像する第２の現像手段と、前記第１の現像手段及び前記第２の現像手段によって現像された画像を媒体に転写する転写手段と、前記転写手段によって前記媒体に転写された画像を当該媒体に定着させる定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項８に係る発明は、コンピュータを、原色を当該原色よりも淡い色の色材と接合剤とを含む第１の現像剤と当該原色以上に濃い色の色材と接合剤とを含む第２の現像剤とで表現する第１の動作状態と、前記原色を前記第１の動作状態のときよりも多い量の前記第１の現像剤と少ない量の前記第２の現像剤とで表現する第２の動作状態とのいずれかを選択する選択手段と、原色を表す原信号を、前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段であって、前記選択手段により前記第２の動作状態が選択されている場合には、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が媒体を覆う面積を前記第１の動作状態のときとは変えずに、前記原信号を、前記第１の動作状態のときよりも多い前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第１の動作状態のときよりも少ない前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段として機能させるためのプログラムである。

請求項１に係る発明によれば、画像を構成する原色よりも淡い色の色材と原色以上に濃い色の色材とによって、その原色を表現する場合において、画像の粒状性を変化させないことが出来る。
請求項２に係る発明によれば、画像を構成する原色よりも淡い色の色材の量と、原色以上に濃い色の色材の量との総量を、閾値以下となるように変換することが出来る。
請求項３に係る発明によれば、画像を構成する原色よりも淡い色の色材を、原色以上に濃い色の色材と比べて、優先して消費することが出来る。
請求項４に係る発明によれば、ある原色を表す原信号に応じた第１の色信号及び第２の色信号と、前記原色とは異なる原色を表す原信号に応じた色信号とを組み合わせることによって、ある原色を表す原信号に応じた第１の色信号と第２の色信号とを組み合わせた場合よりも、接合剤の色味を軽減することが出来る。
請求項５に係る発明によれば、淡色トナーが劣化しそうな状態に、淡色トナーの消費量を促進するための処理を行うことが出来る。
請求項６に係る発明によれば、原色を表す原信号の種類が多い画像よりも、原色を表す原信号の種類が少ない画像について、優先的に濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換することが出来る。
請求項７に係る発明によれば、画像を構成する原色よりも淡い色の色材と原色以上に濃い色の色材とによって、その原色を表現する場合において、画像の粒状性を変化させないことが出来る。
請求項８に係る発明によれば、画像を構成する原色よりも淡い色の色材と原色以上に濃い色の色材とによって、その原色を表現する場合において、画像の粒状性を変化させないことが出来る。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る画像形成部５０の構造を示した模式図である。 同実施形態に係る画像処理部６０の構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る色分解部６２Ｃの変換特性を示す図である。 同実施形態に係る記録用紙に形成された画像の断面を示す断面図である。

（１）実施形態
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。
画像形成装置１００は、媒体の一例としての記録用紙に色材の一例としてのトナーを用いて画像を形成するものであり、例えばプリントやコピーなどの機能が集約された機器である。画像形成装置１００は、制御部１０と、記憶部２０と、通信部３０と、操作部４０と、画像形成部５０と、画像処理部６０とを備えている。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを備えており、ＣＰＵがＲＯＭや記憶部２０に記憶されている制御プログラムを実行することによって画像形成装置１００の各部を制御する。記憶部２０は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶装置であり、各種のプログラムやデータを記憶している。通信部３０は、通信を行うための例えば各種のモデムであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置と通信する。操作部４０は、表示面と、その表示面に重ねて配置される透明のタッチパネルと、複数の操作キーとを備え、ユーザからの操作を受け付けるとともに画像により情報の通知を行う。画像処理部６０は、画像形成手段の一例に相当するものであり、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やメモリを備えている。画像処理部６０は、制御部１０から供給された画像データに対して画像処理を実施して画像信号を生成し、これを画像形成部５０に供給する。

画像形成部５０は、画像形成手段の一例に相当するものであり、画像処理部６０から受け取った画像信号に応じた画像を記録用紙に形成する。この画像形成部５０は、通信部３０が外部装置から受信した画像データに基づいた画像を記録用紙に形成する。本実施形態において、画像形成部５０は、８色のトナーを用いて画像を形成する。その８色とは、ダークイエロー（ＤＹ）、ダークマゼンタ（ＤＭ）、ダークシアン（ＤＣ）、ダークブラック（ＤＫ）、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトブラック（ＬＫ）である。例えば、ダークシアン及びライトシアンは、どちらか一方、若しくは両方を組み合わせることによって原色であるシアンを再現する色である。また、ダークシアンは、ライトシアンよりも濃い色である。色が「濃い」とは、比較対象の色に比べ、明度が低いことをいい、色が「淡い」とは、比較対象の色に比べ、明度が高いことをいう。トナーの濃淡は、明度以外の指標によって特定されてもよい。例えば、彩度が高いトナーを濃色のトナーとしてもよいし、濃度（光学濃度、すなわち光を吸収する度合い）が高いトナーを濃色のトナーとしてもよい。以下においては、組み合わせによって原色を再現するトナーの色のうち、その色が濃い方を「濃色」といい、淡い方を「淡色」という。この原色とは、混色の元となる色をいい、減法混色の３原色（シアン、マゼンタ及びイエロー）に限定されず、例えばシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色によって色再現を行う場合には、ブラックも原色に含まれ得る。また、原色は、原信号が表す色であるともいえる。このように濃色のトナーと淡色のトナーとは、例えば、相異なる色の顔料（着色剤）を用いることによって作成することができるが、同じ顔料を用いて、単位重量当たりの顔料の比率を異ならせることによって作成することもできる。この場合、単位重量当たりの顔料が少ない方が淡色のトナーとなり、多い方が濃色のトナーとなる。以下においては、単位重量当たりの顔料が少なく、名称に「ライト」と付されたトナーを淡色トナーと総称し、単位重量当たりの顔料が多く、名称に「ダーク」と付されたトナーを濃色トナーと総称する。ただし、ライトブラックは、グレーを含んでもよいものとする。つまり、淡色トナーは、原色よりも淡い色の第１の現像剤の一例であり、濃色トナーは、原色よりも濃い色の第２の現像剤の一例である。
なお、濃色トナーは、必ず原色よりも濃い色の色材を含む現像剤である必要はなく、原色と同じ濃さであってもよい。要するに、第２の現像剤は、原色と同じ色材か原色よりも濃い色材と接合剤とを含む現像剤、つまり原色以上に濃い色の色材と接合剤とを含んでいればよい。

図２は、画像形成部５０の構造を示した模式図である。
複数の給紙部５０１は、それぞれ異なるサイズの記録用紙を収容する。給紙部５０１は、制御部１０に指示されたタイミングで記録用紙を送り出す。用紙搬送ロール５０２は、給紙部５０１から送り出された記録用紙を、二次転写ロール５０７とバックアップロール５０８とにより形成される転写領域に搬送する。なお、図中に示した二点鎖線は記録用紙の搬送経路を示している。露光部５０３は、レーザ発光源やポリゴンミラー等を備え、画像信号に応じたレーザ光を転写ユニット５０４ＤＹ、５０４ＤＭ、５０４ＤＣ、５０４ＤＫ、５０４ＬＹ、５０４ＬＭ、５０４ＬＣ、５０４ＬＫのそれぞれに向けて照射する。転写ユニット５０４ＤＹ、５０４ＤＭ、５０４ＤＣ、５０４ＤＫ、５０４ＬＹ、５０４ＬＭ、５０４ＬＣ、及び５０４ＬＫは、それぞれダークイエロー、ダークマゼンタ、ダークシアン、ダークブラック、ライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラックを用いて画像を形成し、これを中間転写ベルト５０５に転写する。図２に示すように、矢印Ｂで示す中間転写ベルト５０５の移動方向に対して上流側から順に、転写ユニット５０４ＤＹ、５０４ＬＹ、５０４ＤＭ、５０４ＬＭ、５０４ＤＣ、５０４ＬＣ、５０４ＤＫ、５０４ＬＫが配置され、この順で各色の画像が転写される。なお、転写ユニット５０４ＤＹ、５０４ＬＹ、５０４ＤＭ、５０４ＬＭ、５０４ＤＣ、５０４ＬＣ、５０４ＤＫ、５０４ＬＫのそれぞれは、用いられるトナーが異なるのみであって、その構成に大きな差異はない。そこで、これらの構成の説明に際してそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「転写ユニット５０４」という。

転写ユニット５０４は、感光体ドラム５０４１、帯電装置５０４２、現像装置５０４３、一次転写ロール５０４４を有する。感光体ドラム５０４１は、電荷発生層や電荷輸送層を有する第１と第２の像保持体の一例であり、図示せぬ駆動部により図中の矢印Ａの方向に回転される。帯電装置５０４２は、感光体ドラム５０４１を決められた電位に帯電させる。帯電された感光体ドラム５０４１の表面は、露光部５０３から発生された露光ビームによって露光され、静電潜像が形成される。以降の説明において、露光単位領域とは、露光部５０３から発せられる最小スポット径の露光ビームによって露光される領域のことである。したがって、第１と第２の像保持体に露光を行って静電潜像を形成する露光部５０３は、第１と第２の露光手段の一例として機能する。現像装置５０４３は、ダークイエロー、ダークマゼンタ、ダークシアン、ダークブラック、ライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラックのいずれかの色のトナーを収容し、感光体ドラム５０４１表面との間に電位差を生じさせる。現像装置５０４３は、この電位差によって感光体ドラム５０４１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて画像を形成する。したがって、第１と第２の露光手段により形成された静電潜像を第１と第２の現像剤を用いて現像する現像装置５０４３は、第１と第２の現像手段の一例として機能する。中間転写ベルト５０５が感光体ドラム５０４１と対向する位置において、一次転写ロール５０４４は、中間転写ベルト５０５との間に電位差を生じさせて、中間転写ベルト５０５に画像を転写する。中間転写ベルト５０５は、無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール５０６によって張架される。ベルト搬送ロール５０６の少なくとも１つは駆動部を有しており、中間転写ベルト５０５を図中の矢印Ｂの方向に周回移動させる。このとき駆動部を有さないベルト搬送ロール５０６は、中間転写ベルト５０５の移動に従動して回転する。中間転写ベルト５０５が図中の矢印Ｂの方向に周回移動することにより、転写ユニット５０４によって転写された画像は、二次転写ロール５０７とバックアップロール５０８とにより形成される転写領域へと移動する。二次転写ロール５０７およびバックアップロール５０８は、中間転写ベルト５０５と二次転写ロール５０７との間に電位差を生じさせ、この電位差によって記録用紙に画像を転写する。したがって、二次転写ロール５０７およびバックアップロール５０８は、第１の現像手段及び第２の現像手段によって現像された画像を媒体に転写する転写手段の一例として機能する。定着部５０９は、加熱ロール５０９１と加圧ロール５０９２とを備えており、これらのロール部材により記録用紙を加熱および加圧することで記録用紙に転写された画像を記録用紙に定着させる。したがって、定着部５０９は、転写手段によって媒体に転写された画像を媒体に定着させる定着手段の一例として機能する。

次に、淡色トナーと濃色トナーについて説明する。
一般的に、淡色トナーは、いわゆる画像の粒状性を向上させるために用いられる。粒状性とは、記録用紙の単位面積あたりに含まれる網点画像（以下、ドットという）の数に応じた、人間の目に見える画像全体のざらつき感のことである。例えば、記録用紙の単位面積あたりの領域をトナーが覆う割合（いわゆるカバレッジ）が１００％である、いわゆるベタ状態で付与されていると、その領域において人間の目に見えるのはトナーの色だけであり、記録用紙自体の色が視認されなくなる。つまり、画像のざらつき感は非常に小さく、粒状性が向上した状態と言える。一方、ドットによるカバレッジが例えば１０％の場合、その領域において人間の目に見えるのはトナーの色と用紙の色の双方になるが、トナーが付着している部分とそうでない部分との明度差により、人間の目には画像全体がざらついて見える。つまり、画像のざらつき感は大きく、粒状性が悪化した状態である。淡色トナーは、濃色トナーよりも濃度が低いから、或る濃度の画像を表現する場合には、濃色トナーよりも多くの量の淡色トナーが必要となる。その結果、淡色トナーを用いて画像を形成した場合、ドットが増えてカバレッジは大きくなり、粒状性は向上する。従って、画像形成装置１００も、画像データから特定されるカバレッジが閾値以上のときは、濃色トナーを用い、カバレッジが閾値未満のときは、淡色トナーを用いることで、低カバレッジの画像の粒状性を向上させている。

ところで、画像の現像時にはトナーが飛散して本来の画像形成位置以外の位置に付着したり、画像の転写や定着が不十分であったりして、トナーのドットの形状が所望の形状になっていない場合があり、これが画質の悪化を招くことがある。そこで、記録用紙に対してまず淡色トナーを付着させ、その付着領域の上に、濃色トナーを付着させるようにする場合がある。ここで、記録用紙に対して濃色トナーが付着する場合と、記録用紙に対してまず淡色のトナーがベタ状態で付着し、その上に濃色トナーが付着する場合とを比較する。このとき、後者の場合の方が、濃色トナーが付着する部分とその周りを取り囲む部分（つまり淡色トナーが付着している部分）との明度差が小さくなるため、濃色トナーのドットが前者よりも目立ちにくくなる。そうすると、トナーが飛散したり、画像の転写や定着が不十分であったりして、濃色トナーのドットの形状が所望の形状になっていない場合であっても、それが目立ちにくくなる。

しかしながら、淡色トナーを用いることで、淡色トナーを用いない場合に比べて画質が低下することがある。淡色トナーは、上述したような粒状性の向上を実現するために用いられることを想定して画像形成装置１００に収容されているが、高い粒状性が必要とされない文字画像等を形成するに用いられるトナー（例えばブラックなどのトナー）と比べて、その消費量が少ない。このため、淡色トナーは、長期間にわたって現像器に収容され続けることで経時劣化することがある。更に淡色トナーの場合においては、トナー量の変化に対する濃度変化の割合が大きくなるため、経時劣化した淡色トナーによる発色不良が目立ちやすくなる。また、トナーに含まれるバインダなどの接合材の色味や、トナー層の紙面からの高さに因る影響も考えられる。例えば、露光単位領域あたりに付着したトナーが過多となると、トナーに含まれている接合材の色味によって画像全体の色がくすんだり、紙面からのトナー層の高さが高くなって画像の光沢度にバラつきが生じたりすることになる。

そこで、画像処理部６０は、淡色トナーが劣化しそうな状態だと判断した場合には、画像の粒状性を変えずに、且つ、露光単位領域あたりの淡色トナーを用いることで、画質が低下しない範囲で、淡色トナーの消費量を促進するための処理を行う。

図３は、画像処理部６０の構成を示すブロック図である。
画像処理部６０は、信号供給部６１と、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋと、総重量制限部６３と、出力部６４とを備える。図中矢印に付された符号は、各部から出入力された信号に対応する色を表している。例えば、Ｃ１は、シアンの信号を表している。また、符号の添字は、変換前後の信号を区別するために付されたものである。

信号供給部６１は、制御部１０と電気的に接続する端子等を備え、ＰＤＬ（Page Description Language）などのページ記述言語で記述された画像データを取得する。信号供給部６１は、取得した画像データをビットマップ化し、この各ビットが表す色に基づいてシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色に相当する原信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１及びＫ１を生成する。この原信号は、その大小によって色の濃さを表す８ビットの信号であり、「０」が最も淡い色を表し、「２５５」が最も濃い色を表す。色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、それぞれに対応した原信号の変換特性が記述されたルックアップテーブルを記憶しており、信号供給部６１から入力された原信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１及びＫ１を、濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換する。この夫々の色信号は、露光単位領域あたりに付着させる淡色トナーまたは濃色トナーの量を表している。例えば、色分解部６２Ｙは、原信号Ｙ１の値と、濃色であるダークイエローに対応した色信号ＤＹ１及び淡色であるライトイエローに対応した色信号ＬＹ１の値とを対応付けたルックアップテーブルをメモリに記憶しており、原信号Ｙ１を色信号ＤＹ１及びＬＹ１に変換して出力する。同様に、色分解部６２Ｍは、原信号Ｍ１を色信号ＤＭ１及びＬＭ１に変換して出力し、色分解部６２Ｃは、原信号Ｃ１を色信号ＤＣ１及びＬＣ１に変換して出力し、色分解部６２Ｋは、原信号Ｋ１を色信号ＤＫ１及びＬＫ１に変換して出力する。つまり色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、原色を表す原信号を、第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段の一例として機能する。

ここで、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、淡色トナーが経時劣化する前にその淡色トナーの消費を促進することを目的として、上記のような色信号の変換処理を行う。以下、この色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる色信号の変換処理について詳細に説明する。
色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、上述したように各原信号をルックアップテーブルに基づいて変換するが、このとき、各淡色に応じた色信号の値を累積した結果（以下、累積の出力履歴という）を自身のメモリに記憶するようになっている。各累積の出力履歴は、画像形成部５０の転写ユニット５０４の現像装置５０４３に収容されたライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラックの消費量に対応する量であるから、これを時間的に平均した値（出力履歴の時間的平均）が少ないほど、淡色トナーの経時劣化が進行していることになる。出力履歴の時間的平均は、例えば、現像装置５０４３に設けられた現像ロールや感光体ドラム５０４１の回転数や回転期間で累積の出力履歴を除算したり、現像装置５０４３にトナーが充填された時期から経過時間で累積の出力履歴を除算したりするなどの計算を経て求められる。なお、色信号ＬＹ１、ＬＭ１、ＬＣ１、ＬＫ１が記憶する累積の出力履歴、及び出力履歴の時間的平均は、現像装置５０４３にトナーが充填された際にカウントが０に更新される。したがって、累積の出力履歴は第１の色信号を出力した履歴情報の一例であり、出力履歴の時間的平均は第１の現像剤の消費状況の大小を表す値の一例であり、第１の色信号を出力した履歴情報を自身のメモリに記憶する色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは選択手段の一例として機能する。

色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、自身のメモリに記憶された各出力履歴の時間的平均が閾値を超える場合には、淡色トナーの経時劣化の状態が許容レベルを超えていない状態（第１の動作状態）と判断し、出力履歴の時間的平均が閾値以下の場合には、淡色トナーの経時劣化の状態が許容レベルを超えた状態（第２の動作状態）と判断し、いずれかの動作状態を画像処理部６０の動作モードとして選択する。つまり、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、出力履歴の時間的平均を基に淡色トナーの消費の大小を表す値を特定し、その値が閾値を超えている場合には第１の動作状態を選択し、その値が閾値以下の場合には第２の動作状態を選択する。そして、第１の動作状態が選択されているときは、画像処理部６０は、例えば特開２０００−９８６９２号公報等に記されているのと同様に、画像データから特定されるカバレッジが閾値以上のときに、そのカバレッジを濃色トナーで実現するような画像処理を行い、カバレッジが閾値未満のときは、そのカバレッジを淡色トナーで実現するような画像処理を行う。一方、第２の動作状態が選択されているときは、画像処理部６０は、第１の動作状態のときよりも多い量の淡色トナーと少ない量の濃色トナーとで原色を表現するような画像処理を行う。したがって、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、原色を、原色よりも淡い色の第１の現像剤と原色よりも濃い色の第２の現像剤とで表現する第１の動作状態と、第１の動作状態のときよりも多い量の第１の現像剤と少ない量の第２の現像剤とで表現する第２の動作状態とのいずれかを選択する選択手段の一例として機能する。

次に、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋが、第２の動作状態において、信号供給部６１から入力された各原信号を濃色と淡色の２種類の色信号に変換するときの変換特性について説明する。
図４は、色分解部６２Ｃの変換特性を示す図である。
図の横軸は、入力値である原信号Ｃ１の値を示しており、縦軸は、変換後の出力値である色信号ＤＣ１及びＬＣ１の値を示している。なお、縦軸は、露光単位領域あたりに付着し得る淡色トナーまたは濃色トナーの最大重量を１００％として、その１００％のときの淡色トナーまたは濃色トナーの量に対する相対的なトナーの重量を示している。図に示すように、入力値が０以上１００未満の範囲の場合においては、露光単位領域あたりに付着する淡色トナーの重量を増加させることで、原色を表現している。よって、入力値が０から１００に増加するに従って、淡色の色信号ＬＣの出力値が０％から１００％へと徐々に増加する。一方、濃色の色信号ＤＣの出力値は０％のままとなる。

入力値が１００のときに淡色トナーの色信号の出力値は１００％に達するから、入力値が１００以上２５５以下の場合においては、露光単位領域あたりに付着する淡色トナーの重量を増加させることはできない。そこで、入力値が１００から２５５に増加するに従って、淡色の色信号ＬＣの出力値を１００％から徐々に減少させる一方、濃色の色信号ＤＣの出力値を徐々に増加させる。つまり、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋの変換特性は、淡色トナーのみによって画像の濃度を表現できる範囲においてはどの淡色トナーを使用し、淡色トナーだけではその原色を再現できない場合には、淡色トナーと濃色トナーとを併用する、といった考え方で決められている。色分解部６２Ｙ、６２Ｍ及び６２Ｋの変換特性も色分解部６２Ｃの変換特性と同様のものとなる。つまり、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ及び６２Ｋの変換特性は、図４の「ＤＣ１」を「ＤＹ１、ＤＭ１、ＤＫ１」に置き換え、「ＬＣ１」を「ＬＹ１、ＬＭ１、ＬＫ１」に置き換えたような特性であってよい。ただし、出力値が１００％に達する入力値は、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋのそれぞれで異なり得る。したがって、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋのそれぞれが、この変換特性をルックアップテーブルに記述された情報として自身のメモリに記憶している。このように、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、入力値が閾値の１００以上の高カバレッジの領域において、濃色トナー以外に淡色トナーを用いて原色を表現する。よって、第１の動作状態のように或る閾値を超えると、濃色トナーのみを用いて原色を表現する場合に比べると、淡色トナーの消費は増大することになる。したがって、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、原色を表す原信号を、第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段であって、選択手段により第２の動作状態が選択されている場合には、第１の現像剤及び第２の現像剤が媒体を覆う面積を第１の動作状態のときとは変えずに、原信号を、第１の動作状態のときよりも多い第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、第１の動作状態のときよりも少ない第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段の一例として機能する。

ここで、図３の説明に戻る。総重量制限部６３は、取得した色信号ＤＹ１、ＤＭ１、ＤＣ１、ＤＫ１、ＬＹ１、ＬＭ１、ＬＣ１及びＬＫ１によって表されるトナーの総重量と、予め決められた総重量制限値とを用いて、各色のトナーの総重量が総重量制限値以下に制限されるように、これら色信号のうち少なくともいずれか１つの値を変換し、その変換後の色信号ＤＹ２、ＤＭ２、ＤＣ２、ＤＫ２、ＬＹ２、ＬＭ２、ＬＣ２及びＬＫ２を出力する。出力部６４は、画像形成部５０と電気的に接続する端子等を備え、色信号ＤＹ２、ＤＭ２、ＤＣ２、ＤＫ２、ＬＹ２、ＬＭ２、ＬＣ２及びＬＫ２を画像形成部５０に出力する。

総重量制限値は、トナーの組成や画像形成部５０の構成に応じて決められる値である。本実施形態においては、総重量制限値は、露光単位領域あたりに付着し得るトナーの重量の総重量として表され、トナーに含まれるバインダなどの接合材の色味や、トナー層の紙面からの高さに因る影響を考慮して定められた閾値の一例である。前述したように、露光単位領域あたりに付着したトナーが過多となると、トナーに含まれている接合材の色味によって画像全体の色がくすんだり、紙面からのトナー層の高さが高くなって画像の光沢度にバラつきが生じたりすることになる。これらの影響を小さくする為に、この総重量制限値が定められている。例えば総重量制限値をｌｉｍとすると、総重量制限部６３は、ＤＹ１＋ＬＹ１＋ＤＭ１＋ＬＭ１＋ＤＣ１＋ＬＣ１＋ＤＫ１＋ＬＫ１≦ｌｉｍである場合、入力値（色信号ＤＹ１、ＤＭ１、ＤＣ１、ＤＫ１、ＬＹ１、ＬＭ１、ＬＣ１及びＬＫ１）をそのまま変換せずに出力部６４に出力する。また、総重量制限部６３は、ＤＹ１＋ＬＹ１＋ＤＭ１＋ＬＭ１＋ＤＣ１＋ＬＣ１＋ＤＫ１＋ＬＫ１＞ｌｉｍである場合、淡色トナーの重量が減少するように淡色の色信号の値を変換し、濃色トナーの重量が増加するように濃色の色信号の値を変換する。

例えば、色信号ＤＹ１及びＬＹ１の例でより具体的に説明する。或る値の色信号ＤＹ１（色信号ＤＹ１-１とする）と或る値の色信号ＬＹ１（色信号ＬＹ１-１とする）によって表わされる原色は、これら色信号ＤＹ１-１およびＬＹ１-１以外の値をとる色信号の組によって表現することができる。これは、淡色トナーに代えて、より少量の濃色トナーを用いれば、同じ原色が表現できるからである。つまり、同じ原色に対応する色信号ＤＹ１及びＬＹ１が採り得る値の組はいくつか存在するから、総重量制限部６３は、これらの組を幾つか記憶しておき、それらの組の中から、ＤＹ１＋ＬＹ１＋ＤＭ１＋ＬＭ１＋ＤＣ１＋ＬＣ１＋ＤＫ１＋ＬＫ１≦ｌｉｍを満たすような値の組を選択して、これを色信号ＤＹ２及びＬＹ２とする。すなわち、総重量制限部６３は、トナーの総重量が総重量制限値を超える場合には、淡色トナーの重量を他のトナーの重量よりも優先的に減少させる変換を行う。したがって、総重量制限部６３は、露光単位領域毎に第１の色信号によって表わされる第１の現像剤の量と、第２の色信号によって表わされる第２の現像剤の量との総量が、総量を制限する閾値の一例である総重量制限値を超えた場合に、総量が総重量制限値以下になるように、第１の色信号が表す量を小さくし、且つ、第２の色信号が表す値を大きくするように、第１の色信号及び第２の色信号を変換する第２の変換手段の一例として機能する。

図５は、記録用紙に形成された画像の断面を示す断面図である。
画像５１は、ある特定の画像データ５に応じた画像を、画像処理部６０の色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる色分解の処理を実施せず、濃色トナーのみを用いて形成としたときの画像である。ここで、画像５１は、濃色トナーをＮ個用いて形成されているものとする。また、濃色トナーは、淡色トナーと比較して単位重量当たりの顔料を２倍含んでいるものとする。

次に、画像５２は、上記と同じ特定の画像データ５に応じた画像を、画像処理部６０の色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる色分解の処理を実施して、濃色トナーと淡色トナーとを用いて形成したときの画像である。ここで、画像５２は、図４の入力値０〜１００の範囲に属する濃度であり、画像５１を形成した濃色トナーのＮ個が全て淡色トナーに置き換えられたと仮定すると、この画像５２は淡色トナー２Ｎ個を用いて形成されることになる。

画像５３は、上記と同じ特定の画像データ５に応じた画像を、画像処理部６０の色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる色分解の処理の後、さらに総重量制限部６３による総重量の制限下で形成したときの画像である。ここで、画像５３は、画像５１を形成した濃色トナーのＮ個のうち半分のＮ／２個を濃色トナーのままとし、残りの半分のＮ／２個を淡色トナーＮ個に置き換えて形成されることになる。

上記のように、濃色トナー、淡色トナー、濃色トナー及び淡色トナーのいずれかによって形成された画像５１、５２、５３を比較すると、露光単位領域当たりのトナーの重量乃至トナー層の記録用紙からの高さのみが変化しており、カバレッジ、つまり画像の粒状性は変化していない。このように、画像形成部５０は、記録用紙の単位面積あたりのドット（網点）の大きさや数を異ならせずに、ドットを構成する淡色トナー及び濃色トナーの重量を制御することで、淡色トナーの消費を促進させる。

（２）変形例
（２−１）変形例１
画像形成装置１００は、電子写真方式以外の記録方式であってもよく、トナー以外の色材（インク等）を用いてもよい。また、画像形成部５０の構成は、実施形態の例に限らず、例えば、複数の現像器が一体的に回転するいわゆるロータリー現像方式を採用してもよいし、フラッシュ光により定着を行う定着装置を採用してもよい。また、転写ユニット５０４が収容するトナーの種類、及び数は実施形態の例の８に限定されない。

（２−２）変形例２
画像処理部６０が実現する各機能は、１又は複数のハードウェアによって実現されてもよいし、コンピュータが実行可能なプログラムによって実現されてもよい。プログラムは、光ディスク等の媒体に記憶させた形態で提供されてもよいし、サーバ装置等の外部装置からダウンロードする形態で提供されてもよい。

（２−３）変形例３
原信号又は色信号は、色材の量を表わすことができるものであればよい。原信号及び色信号は、上述した実施形態においては、色が濃くなるほど値が大きくなるものであるが、例えば、明度を表す値のように、値が大きくなると色が淡くなるものであってもよい。このとき、原信号又は色信号は、上述した実施形態と異なり、色材の量を減少させる場合であれば、その値が増加することになる。

（２−４）変形例４
図５において、画像５１を形成した濃色トナーがＮ個の場合、画像５２を形成した淡色トナーはその２倍の２Ｎ個であったが、トナーの量が増加すると、接合剤の色味の影響も大きくなるから、この点を考慮して、同一の原色を表現するときの濃色トナーと淡色トナーとの量の関係を決めてもおいてもよい。この場合、さらに、濃淡２色以外の色のトナーを混ぜて、原色を表現してもよい。ルックアップテーブルには、このような条件を加味して決められた値が記述される。

（２−５）変形例５
図４に示したように、第２の動作状態における色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、入力値が閾値以下の領域において、淡色トナーのみを用いて原色を表現し、入力値が閾値を超える領域において、濃色トナーと淡色トナーを用いて原色を表現していた。しかし、第２の動作状態における色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、このような閾値を用いずに濃色トナーと淡色トナーとを用いて原色を表現してもよい。

（２−６）変形例６
色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、出力履歴という淡色トナーの過去の消費状況を表す情報を基にして第１の動作状態又は第２の動作状態を選択していたが、淡色トナーの未来の消費状況を予測して第１の動作状態又は第２の動作状態を選択してもよい。より具体的には、色分解部６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、新たに受け取った画像データ群から各原色のカバレッジを算出する。そのカバレッジが高濃度である場合には、第１の動作状態だと濃色トナーのみが用いられることになるから、淡色トナーがまったく使用されず、淡色トナーの劣化が進むおそれがある。そこで、このように第１の動作状態においては濃色トナーのみが用いられるような画像を形成する場合には、敢えて、第２の動作状態を選択し、淡色トナーの消費を促進するようにしてもよい。

（２−７）変形例７
画像処理部６０は、淡色トナーの使用を抑えるモードとそうでないモードとを、使用者の選択に応じて切り替え可能であり、各々のモードに応じた総重量制限値を有していてもよい。また、画像処理部６０は、単色を示す原信号のみを淡色の色信号と濃色の色信号とに変換しても良い。

（２−８）変形例８
トナーの総重量が総重量制限値を超える場合においては、総重量制限部６３は、トナーに含まれるバインダなどの接合材の色味や、トナー層の紙面からの高さに因る影響を軽減する為に、淡色トナーの重量を他のトナーの重量よりも優先的に減少させる変換を行うものとした。
しかし、総重量制限部６３は、ある原色の濃色トナーと淡色トナーの組み合わせだけではなく、ある原色とは異なる別の原色の濃色トナーと淡色トナーとを組み合わせることによって、トナーに含まれるバインダなどの接合材の色味に因る影響を軽減してもよい。例えば、総重量制限部６３は、トナーに含まれるバインダなどの接合材の色味をルックアップテーブルなどに記述したものをメモリに記憶しておき、そのルックアップテーブルを基にして、接合剤の色味による影響が発生しないように濃色トナーを淡色トナーへと変換してもよい。

（２−９）変形例９
信号供給部６１は、取得した画像データをビットマップ化し、この各ビットが表す色に基づいてシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色に相当する原信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１及びＫ１を生成した。色分解部６２は、信号供給部６１から入力された原信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１及びＫ１を、濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換するものとした。
しかし、色分解部６２は、信号供給部６１によって生成されたビットが表す色に基づいて生成された原信号の種類が多い画像よりも、原信号の種類が少ない画像を優先的に濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換してもよい。例えば、色分解部６２は、ダークマゼンタとダークイエローの２種類のトナーから構成されるグリーンに相当する画像データを濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換せず、ダークマゼンタの1種類のトナーから構成されるマゼンタは濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換してもよい。

１００…画像形成装置、１０…制御部、２０…記憶部、３０…通信部、４０…操作部、５０…画像形成部、５０１…給紙部、５０２…用紙搬送ロール、５０３…露光部、５０４…転写ユニット、５０５…中間転写ベルト、５０６…ベルト搬送ロール、５０７…二次転写ロール、５０８…バックアップロール、５０９…定着部、５０９２…加圧ロール、５０９１…加熱ロール、６０…画像処理部、６１…信号供給部、６２…色分解部、６３…総重量制限部、６４…出力部。

Claims (8)

1. 原色を当該原色よりも淡い色の色材と接合剤とを含む第１の現像剤と当該原色以上に濃い色の色材と接合剤とを含む第２の現像剤とで表現する第１の動作状態と、前記原色を前記第１の動作状態のときよりも多い量の前記第１の現像剤と少ない量の前記第２の現像剤とで表現する第２の動作状態とのいずれかを選択する選択手段と、
   原色を表す原信号を、前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段であって、前記選択手段により前記第２の動作状態が選択されている場合には、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が媒体を覆う面積を前記第１の動作状態のときとは変えずに、前記原信号を、前記第１の動作状態のときよりも多い前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第１の動作状態のときよりも少ない前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が媒体を覆う面積の単位領域毎に、前記第１の色信号によって表わされる前記第１の現像剤の量と、前記第２の色信号によって表わされる前記第２の現像剤の量との総量が、当該総量を制限する閾値を超えた場合に、前記総量が前記閾値以下になるように、前記第１の色信号が表す量を小さくし、且つ、前記第２の色信号が表わす値を大きくするように、前記第１の色信号及び前記第２の色信号を変換する第２の変換手段を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記閾値は、媒体の単位領域毎に付着し得る前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤の量の上限値であり、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤に含まれる接合剤の色味と、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が形成する層の媒体からの高さとを基にして定められた閾値である
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記第２の変換手段は、ある原色を表す原信号に応じた第１の色信号及び第２の色信号と、前記原色とは異なる原色を表す原信号に応じた色信号とを組み合わせることによって、ある原色を表す原信号に応じた第１の色信号と第２の色信号とを組み合わせた場合よりも、接合剤の色味を軽減する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記選択手段は、前記第１の色信号を出力した履歴情報を記憶しており、当該履歴情報を基に前記第１の現像剤の消費状況の大小を表す値を特定し、当該値が閾値を超えている場合には前記第１の動作状態を選択し、当該値が閾値以下の場合には前記第２の動作状態を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記第１の変換手段は、原色を表す原信号の種類が多い画像よりも、原色を表す原信号の種類が少ない画像について、優先的に濃色トナーと淡色トナーの２種類に応じた色信号に変換する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像処理装置と、
   画像を保持する第１の像保持体と、
   前記第１の変換手段によって変換された前記第１の色信号に対応する光量で第１の像保持体に露光を行って静電潜像を形成する第１の露光手段と
   前記第１の露光手段により形成された静電潜像を、前記第１の現像剤を用いて現像する第１の現像手段と、
   画像を保持する第２の像保持体と、
   前記第１の変換手段によって変換された前記第２の色信号に対応する光量で第２の像保持体に露光を行って静電潜像を形成する第２の露光手段と
   前記第２の露光手段により形成された静電潜像を、前記第２の現像剤を用いて現像する第２の現像手段と、
   前記第１の現像手段及び前記第２の現像手段によって現像された画像を媒体に転写する転写手段と、
   前記転写手段によって前記媒体に転写された画像を当該媒体に定着させる定着手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. コンピュータを、
   原色を当該原色よりも淡い色の色材と接合剤とを含む第１の現像剤と当該原色以上に濃い色の色材と接合剤とを含む第２の現像剤とで表現する第１の動作状態と、前記原色を前記第１の動作状態のときよりも多い量の前記第１の現像剤と少ない量の前記第２の現像剤とで表現する第２の動作状態とのいずれかを選択する選択手段と、
   原色を表す原信号を、前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段であって、前記選択手段により前記第２の動作状態が選択されている場合には、前記第１の現像剤及び前記第２の現像剤が媒体を覆う面積を前記第１の動作状態のときとは変えずに、前記原信号を、前記第１の動作状態のときよりも多い前記第１の現像剤の量を表す第１の色信号と、前記第１の動作状態のときよりも少ない前記第２の現像剤の量を表す第２の色信号とに変換する第１の変換手段と
   して機能させるためのプログラム。

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