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JP4535112B2 - 画像形成システム、画像処理装置およびプログラム - Google Patents
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画像形成システム、画像処理装置およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、画像形成装置により形成される画像の画質を向上させるための技術に関する。
金属表面の色(以下、「メタリック色」という)を表現した画像を形成するために、金属粉を含む着色剤をトナーに含有させる手法が知られている。また、特許文献1のように薄片状の魚鱗を着色材に含有させたり、特許文献2のように薄片状無機結晶質基質上に二酸化チタンから成る薄層を被覆させた鱗片状顔料を着色剤に配合したトナーを用いることによってメタリック色を表現する技術も知られている。
特公平6−73029号公報 特開平7−23974号公報
本発明の目的は、金属粉や魚鱗或いは鱗片状顔料などの材料を使用しなくても、金属粉を含むインクによって得られる印刷物の画像(以下「メタリック画像」という)により近い画像を得ることが可能な技術を提供することにある。
上述した課題を解決するため、請求項1に係る発明は、各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させる変動手段と、前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成システムである
請求項2に係る発明は、各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させる変動手段と、前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成システムである
請求項3に係る発明は、請求項1記載の構成において、前記変動手段は、前記画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる
請求項4に係る発明は、各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる変動手段と、前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成システムである
請求項5に係る発明は、各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる変動手段と、前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成システムである
請求項に係る発明は、請求項3〜5のいずれか1項に記載の構成において、前記変動手段は、前記無作為の数値の加算と減算とを交互に繰り返すことで、当該階調値を変動させる。
請求項に係る発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の構成において、前記変動手段は、前記画像情報が表す画像において或る方向に並ぶ画素列の長さが30マイクロメートル乃至120マイクロメートルとなるたびに、当該列を構成する画素の階調値に対し、無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる。
請求項に係る発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の構成において、前記変動手段は、前記各画素の階調値を、その最大階調数の10%乃至20%の範囲内で変動させる。
請求項に係る発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の構成において、各々の前記画素の階調値には、複数の色別の階調値が含まれており、前記変動手段は、前記色別の階調値をそれぞれ独立に変動させる。
請求項10に係る発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の構成において、前記有色画像形成手段及び透明画像形成手段は、像保持体と、前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を有色現像剤及び透明現像剤によって現像する現像手段と、前記現像手段によって現像された画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段によって転写された画像を前記記録媒体に定着させる定着手段とを備える。
請求項1に係る発明は、請求項10記載の構成において、前記定着手段は、前記記録媒体を搬送する無端のベルト部材と、前記ベルト部材によって搬送される記録媒体に対して加圧及び加熱を行う加圧加熱手段と、前記加圧加熱手段によって加圧及び加熱された記録媒体を冷却する冷却手段と、前記冷却手段によって冷却された記録媒体を前記ベルト部材から剥離する剥離手段とを備える。
請求項1に係る発明は、請求項11記載の構成において、前記定着手段は、前記転写手段によって転写された画像を前記記録媒体に定着させるときに、当該画像が定着された後の記録媒体に対して入射角60°の光が照射されたときの光沢度が70以上となるような定着処理を行う。
請求項13に係る発明は、各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させる変動手段と、前記変動手段によって階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して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である。
請求項14に係る発明は、各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる変動手段と、前記変動手段によって階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して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である。
請求項15に係る発明は、コンピュータに、各画素の階調値を含む画像情報を取得するステップと、取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させるステップと、階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して出力するステップとを実行させるためのプログラムである。
請求項16に係る発明は、コンピュータに、各画素の階調値を含む画像情報を取得するステップと、取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させるステップと、階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して出力するステップとを実行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、本構成を有しない場合に比較して、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域において、金属粉を含むメタリック画像により近い画像が得られる。
請求項2に係る発明によれば、階調値を変動させた有色画像の情報を繰り返し利用することが可能となる
請求項3にる発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、画像処理により容易に階調値に変動を与えることができる
請求項4にる発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、画像処理により容易に階調値に変動を与えることができ、金属粉を含むメタリック画像により近い画像が得られる。
請求項5に係る発明によれば、画像処理により容易に階調値に変動を与えることができ、階調値を変動させた有色画像の情報を繰り返し利用することが可能となる。
請求項る発明によれば、例えば加算と減算とを交互に繰り返さず、加算のみを繰り返したり減算のみを繰り返したりした場合に比較して、取得手段により取得された画像の階調値に対し高い側もしくは低い側に偏ることなく階調値を変動させることができ、メタリック画像により近い画像を得ることができる。
請求項る発明によれば、画素列の長さが本構成の範囲外の場合と比較して、画素列の長さがメタリック画像中に含まれる金属粉の大きさに近いため、メタリック画像と同様の金属粉が含有されているように見えやすい。
請求項る発明によれば、メタリック画像に見られる金属紛による乱反射をより再現することができる。
請求項に係る発明によれば、色別の階調値をそれぞれ独立に変動させない場合に比較して、色彩の変動をも与えることができ、メタリック画像により近い画像を得ることができる。
請求項10に係る発明によれば、金属粉を含有させたトナーを用いて電子写真方式で画像形成を行なった際に生じるような転写不良を起こすことなく、メタリック画像により近い画像を得ることができる。
請求項1に係る発明によれば、本構成を用いない場合に比較して、金属の平滑な表面により近い光沢を再現することができる。
請求項1に係る発明によれば、光沢度が本構成の範囲外の場合と比較して、金属の平滑な表面により近い光沢を再現することができる。
請求項13に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域において、金属粉を含むメタリック画像により近い画像が得られる。
請求項14に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、画像処理により容易に階調値に変動を与えることができ、金属粉を含むメタリック画像により近い画像が得られる。
請求項15に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域において、金属粉を含むメタリック画像により近い画像が得られる。
請求項16に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、画像処理により容易に階調値に変動を与えることができ、金属粉を含むメタリック画像により近い画像が得られる。
以下、本発明の実施形態の構成について図面を参照しつつ説明する。
(1)第1実施形態
図1は、本実施形態に係る画像形成装置100の全体構成を示したブロック図である。
同図に示すように、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)やRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えた演算装置であり、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することによって画像形成装置100各部の動作を制御する。記憶部20はHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置であり、画像形成に用いられる各種情報を記憶する。通信部30は、デジタルスチルカメラ、パーソナルコンピュータおよびスキャナ等の外部装置と画像情報をやりとりするためのインタフェース装置である。制御部10は、これらの外部装置から通信部30を介して、例えばレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の3色の色成分からなる画像情報を取得する。この画像情報を、以下では「RGB形式の画像情報」という。操作部40はタッチパネルを備えた入力装置であり、画像形成に関する各種の情報を表示させるとともに、ユーザからの指示を受け付ける。画像形成部50は、通信部30を介して入力された画像情報に応じた画像を記録シートに形成する。この記録シートには、パルプ繊維によって作られたいわゆる普通紙を始め、パルプ繊維からなる基材の表面に樹脂等のコーティングがなされた紙や、紙以外の材質のものも含まれる。
ここで、図2は、画像形成部50の構造を示した模式図である。
同図に示すように、画像形成部50は、複数の給紙トレイ501と、複数の用紙搬送ロール502と、露光装置503と、転写ユニット504T、504Y、504M、504C、504Kと、中間転写ベルト505と、複数のベルト搬送ロール506と、二次転写ロール507と、バックアップロール508と、第1定着装置509と、搬送切替機構510と、第2定着装置511とを備える。なお、図中に示した二点鎖線は記録シートの搬送経路を示している。
給紙トレイ501は、それぞれ所定の種類およびサイズの記録シートを収容し、制御部10に指示されたタイミングで記録シートを送り出す。用紙搬送ロール502は、給紙トレイ501から送り出された記録シートを、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。
露光装置503はレーザ発光源やポリゴンミラー等を備え、画像情報に応じたレーザ光を転写ユニット504T、504Y、504M、504C、504Kに向けて照射する。転写ユニット504T、504Y、504M、504C、504Kは、それぞれ、透明(T)の現像剤(透明トナー)およびイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の有色の現像剤(有色トナー)によって画像を形成し、これを中間転写ベルト505に転写するものである。透明トナーとは、色材を含まないトナーのことであり、例えば低分子量のポリエステル樹脂にSiO2(二酸化ケイ素)やTiO2(二酸化チタン)を外添したものである。透明トナーによって現像されたトナー像は、記録シート上において透明になり、金属表面が放つような光沢感を醸し出す。なお、転写ユニット504T、504Y、504M、504C、504Kのそれぞれは、用い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、これらの記載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。
ここで、図3は、転写ユニット504の構成を詳細に示した図である。
同図に示すように、転写ユニット504は、感光体ドラム5041と、ローラ帯電器5042と、現像器5043と、一次転写ロール5044と、ドラムクリーナ5045と、除電装置5046とを備える。感光体ドラム5041は、電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、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。ローラ帯電器5042は、感光体ドラム5041表面を一様に帯電させる。帯電された感光体ドラム5041表面は、露光装置503によって露光され、静電潜像が形成される。現像器5043はT、Y,M,C,Kのいずれかの色のトナーを収容し、感光体ドラム5041表面との間に所定の電位差(現像バイアス)を生じさせる。トナーはこの電位差によって感光体ドラム5041表面に形成された静電潜像に付着し、感光体ドラム5041表面にはトナー像が形成される。一次転写ロール5044は、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所定の電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト505にトナー像を転写する。ドラムクリーナ5045は、トナー像の転写後に感光体ドラム5041表面に残留している未転写のトナーを取り除く。除電装置5046は、感光体ドラム5041表面を除電する。
ここで図2の説明に戻る。
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はこの中間転写ベルト505を張架する。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トナー像は、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が記録シートと対向する位置において所定の電位差を生じさせ、この電位差によって記録シートにトナー像を転写させる。第1定着装置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シートを加熱および加圧することで記録シートに転写されたトナー像を記録シートに定着させる。
搬送切替機構510は記録シートの搬送方向を切り替える機能を有している。この搬送切替機構510は、第2定着装置511による定着処理を行う必要がある記録シートの搬送方向を、図中の矢印Rの方向にする一方、第2定着装置511による定着処理を行う必要がない記録シートの搬送方向を、図中の矢印Lの方向にする。
第2定着装置511は、定着ベルト5111と、駆動ロール5112と、加圧ロール5113と、加熱ロール5114と、ヒートシンク5115と、剥離ロール5116とを備えている。定着ベルト5111は、表面が平滑な無端のベルト部材である。駆動ロール5112は図示せぬ駆動部により回転され、定着ベルト5111を図中の矢印Cの方向に周回移動させる。加圧ロール5113は、定着ベルト5111と対向して記録シートを挟み、これを加圧する。加熱ロール5114は、内部に熱源を備えたロール部材であり、定着ベルト5111を介して記録シートに熱を加える。ヒートシンク5115は、定着ベルト5111に密着して設けられた冷却装置であり、加熱ロール5114によって加熱された記録シートを冷却する。剥離ロール5116は、定着ベルト5111を張架する。剥離ロール5116の位置において、記録シートは、自身の剛性によって定着ベルト5111から剥離し、装置外の排紙トレイへと排出させられる。
この構成のもと、第2定着装置511は、第1定着装置509によってトナー像が定着された記録シートを再び加熱および加圧し、記録シートを定着ベルト5111の表面に押し付けたまま冷却して排出する。この結果、記録シートの表面のトナー像の表面は、定着ベルト5111の表面が写し取られたように平滑となる。
画像形成部50の構成は以上の通りである。
ここで図1に戻り、画像処理部60について説明する。画像処理部60は所定の画像処理を実行するためのASIC(Application Specific Integrated Circuit)やメモリを備えており、通信部30を介して取得したRGB形式の画像情報に基づいて、画像形成部50が処理可能な形式の画像情報を生成する。画像形成部50が処理可能な形式の画像情報とは、T、Y、M、CおよびKの各色のトナー像を表す色情報の集合のことである。通信部30を介して取得されたRGB形式の画像情報には、金属の表面を表現する領域として予め指定された画像領域が含まれている。この画像領域のことを、以下では、「メタリック領域」という。このメタリック領域は、外部装置においてRGB形式の画像情報が生成されるときに、例えばユーザによる操作部40の操作によって指定された領域である。メタリック領域は、例えばそのメタリック領域内には「1」がラベリングされ、それ以外の画像領域には「0」がラベリングされる、といった具合のラベリング情報によって表現されている。
図4は、画像処理部60が実行する処理を示したフローチャートである。
同図において、通信部30を介して取得されたRGB形式の画像情報が画像処理部60に供給されると、画像処理部60は、このRGB形式の画像情報に対し、必要に応じて、所定の前処理を実行する(ステップSA1)。ここでいう前処理には、例えば、画像情報に含まれるノイズを除去するためのスムージング処理や、ホワイトバランス補正或いはシェーディング補正などが含まれる。
続いて画像処理部60は、画像情報の色空間をRGB形式からYMCK色空間に変換する色変換処理を行う(ステップSA2)。具体的には、画像処理部60は、RGB形式の画像情報に対し、記憶部20またはメモリに記憶されているルックアップテーブルを適用してY、M、Cの3色の色成分を算出した後、周知の下色除去処理(UCR処理)を行うことによりKの色成分を算出する処理である。この色変換処理によって、RGB形式の画像情報を、Y、M、CおよびKの4色の色成分からなる画像情報(以下「YMCK形式の画像情報」という。)に変換することができる。YMCK形式の画像情報に含まれる色成分は、各色トナーの階調値を表している。
続いて、画像処理部60は、RGB形式の画像情報に含まれていたメタリック領域に相当するラベリング情報を参照して、YMCK形式の画像情報から、メタリック領域に相当する画像情報を抽出する(ステップSA3)。次に、画像処理部60は、メタリック領域に含まれるY,M,C,Kの各画素の階調値に対して乱数を加算又は減算して、各画素の階調値を高低に繰り返し変動させる変動処理を実行する(ステップSA4)。乱数を加算・減算するのは、金属粉による乱反射を擬似的に表現するためである。以下、この変動処理についてより具体的に説明する。
図5は、メタリック領域に含まれる複数画素の階調値を、主走査方向に連続して表現した図である。「主走査方向」とは、露光装置503による露光光の走査方向のことをいい、「副走査方向」とは、この主走査方向に直交する方向である。同図において、横軸は、主走査方向に連続する各画素の位置を表しており、縦軸は、これらの各画素の階調値を表している。画像処理部60は、同図(a)に示す変動処理前のメタリック領域から、主走査方向に延びる列をなす長さL(μm)の画素列(以下「画素群」という)をそれぞれ抽出する。本実施の形態では、階調値に加算または減算される無作為の値を、所定の乱数生成アルゴリズムによって生成した乱数とし、これを各画素群に割り当てる。
本実施の形態において、各画素群の列の長さLは、50μm〜80μmである。また、乱数の最大値が採り得る範囲は、画素の最大階調数の5%〜10%の範囲とする。例えば各画素の階調値が8ビットで表される場合、最大階調数は「256」であるから、メタリック領域における階調値の乱数の最大値は、256×5%≒「13」から、256×10%≒「26」までの範囲内の値となる。画像処理部60は、この「13」〜「26」の範囲内で最大値を設定し、この最大値の範囲内で乱数を順次生成して各画素群に割り当てる。そして、画像処理部60は、各画素群に含まれる階調値に対して、割り当てた乱数の加算・減算を交互に繰り返す。例えば乱数の最大値を「26」、つまり画素の最大階調数の10%に設定した場合で、画像処理部60が乱数として例えば0,21,16,0,26・・・を生成したとする。この場合、変動処理により、図5(b)の左端の領域b1に含まれる各画素の階調値は「p0+0」となり、その右隣の領域b2に含まれる各画素の階調値は「p0−21」となり、領域b3に含まれる各画素の階調値は「p0+16」となり、領域b4に含まれる各画素の階調値は「p0−0」となり、領域b5に含まれる各画素の階調値は「p0+26」となる。これにより、メタリック領域の変動処理前の各画素の階調値はp=p0で一定であるが、上記変動処理を経た後には、主走査方向の長さがL(μm)となるたびに、階調値pが高低に繰り返し変動することになる。この場合、各画素の階調値の最大変動幅Wは、変動処理によって変動した最大値と最小値との差分であるから、26−(−26)=52、つまり、画素の最大階調数の20%である。また、乱数の最大値を「13」(画素の最大階調数の5%)に設定した場合、各画素の階調値の最大変動幅Wは画素の最大階調数の10%となる。
以上のようにして、画像処理部60は、メタリック領域に含まれるY,M,C,Kの色別の階調値をそれぞれ独立に変動させるようにして変動処理を行う。ここでいう「色別の階調値をそれぞれ独立に変動させる」とは、Y,M,C,Kの色別に乱数を発生させ、そのY,M,C,Kでそれぞれ異なる乱数を用いて、各色の階調値を変動させる、ということを意味している。このとき、画素群の列の長さLは、各色で同じであってもよいし、色別に異ならせてもよい。画像処理部60は、変動処理後の画像情報を構成するT、Y、M、CおよびKの各色情報に対してハーフトーン処理を行ってその色情報を2値化する(ステップSA5)。そして、画像処理部60は、ステップSA3で抽出したメタリック領域の位置に、透明トナーを配置した画像情報を生成し、ステップSA5にて2値化した画像情報とともに出力する(ステップSA6)。画像形成部50はこれらの画像情報を受け取ると、その画像情報に基づいて有色のトナー像及び透明トナー像を形成し、それらを記録シートに重ね合わせて転写する(ステップSA7)。この記録シートは、画像形成部50の第1定着装置509によってトナー像が定着させられた後、さらに第2定着装置511によって定着ベルト5111の表面に押し付けられたまま冷却され、再度、トナー像が定着させられる(ステップSA8)。トナー像が定着させられた記録シートは排紙トレイに排出される。
このように、メタリック領域の画像を形成する有色トナーの濃度(単位面積当たりの記録シートに対するトナーの被覆率)を繰り返し変動させることで、メタリック画像に含まれる金属粉によるザラザラ感(乱反射感)を表現する。また、その有色のトナー像を透明トナーで覆い、金属特有の光沢感を表現する。これにより、擬似的にメタリック画像を表現することが可能となる。
(実験例)
発明者らは、上記のような方法で画像を実験的に形成し、その結果を検証した。この実験では、有色トナーとして、富士ゼロックス社製のApeosPort-II C7500のY,M,C,Kの各色のトナーを用いた。これらトナーの平均粒径は7μmであった。また、透明トナーとして、富士ゼロックス社製のApeosPort-II C7500用トナー樹脂作製工程を一部変更して得た樹脂を用いて作製した平均粒径7μmのトナーを用いた。また、図2に示した画像形成装置100として、富士ゼロックス社製のApeosPort-II C7500を一部改造して、Y,M,C,K、Tの5種類のトナーで像を形成可能に構成した装置を用いた。記録シートには、王子製紙社製ミラーコートプラチナ紙(256g/m2)を用いた。第2定着装置511として、富士ゼロックス社製マルチコピー機DocuCentre Color f450用の冷却剥離処理を行うベルト定着機(第2定着装置511に相当)を用いた。その定着条件は、定着温度140℃及び記録シートの搬送速度54mm/sである。本実験では、C;5%、M;10%、Y;50%、T;100%の配分で金色の表現した評価用画像を上記画像形成装置により形成した。また、変動処理においては、YMCK形式の画像情報の最大階調数の8%以内の乱数を用いた。つまり、変動幅Wは、YMCK形式の画像情報の階調数の8+8=16%となる。光沢度の測定には、BYKガードナー社製マイクロ・トリ・グロスを用いた。JIS Z8741の鏡面光沢度−測定方法に従って光沢度を測定すると、記録シートに転写された評価用画像に対して入射角60°の光を照射したときの光沢度が80であった。
(a)画像列の長さを変更した実験
図6において、上段は、画素群の列の長さLであり、下段は、その長さLを基準として抽出した各画素群に対して変動処理を行った場合の評価結果である。評価方法としては、以下に示すように4段階に分類した評価点のうちのいずれかを、それぞれの評価者に選択させた。図6には、これら10人の評価者によって評価された点数の平均値を評価結果として記載している。
(a−1)メタリック画像(金属粉を含有した画像)と同様の金属粉が含有されているように見える場合は、評価点を4点とする。
(a−2)メタリック画像と同様の金属粉が含有されているようにやや見える場合は、評価点を3点とする。
(a−3)メタリック画像のように金属粉が含有されているようには、あまり見えない場合には、評価点を2点とする。
(a−4)メタリック画像のように金属粉が含有されているようには、まったく見えない場合には、評価点を1点とする。
この実験結果から、画素群の長さLを30μm〜120μmの範囲内に設定すれば、点数の平均値は2.5点以上となり、メタリック画像と同様の金属粉が含有されているように見えやすく、特に、長さLを50μm〜80μmの範囲内に設定すれば平均値は3.0以上となり、よりメタリック画像と同様の金属粉が含有されているように見えることが判った。
(b)光沢度を変更した実験
次に、図7は、定着条件を変えることにより光沢度を変化させた場合の実験結果を示す図である。図7において、上段は、評価用画像に対して入射角60°の光を照射したときの光沢度を表し、下段は、各々の光沢度における評価結果である。評価方法としては、以下に示すように4段階に分類した評価点のうちのいずれかを、それぞれの評価者に選択させた。図7には、これら10人の評価者によって評価された点数の平均値を評価結果として記載している。なお、この実験では、画像群の列の長さLを50μm、変動幅Wを16%とした。
(b−1)金属の平滑な表面と同様な光沢が感じられる場合には、評価点を4点とする。
(b−2)金属の平滑な表面より劣るが、光沢が感じられる場合には、評価点を3点とする。
(b−3)金属の平滑な表面のような光沢はあまり感じられない場合には、評価点を2点とする。
(b−4)金属の平滑な表面のような光沢はまったく感じられない場合には、評価点を1点とする。
この実験結果から、少なくとも光沢度が70あれば、点数の平均値は2.5以上となり、金属の平滑な表面により近い光沢を再現することができ、トナー像表面が高光沢であるほど効果的であることが判った。
(c)変動幅を変更した実験
次に、図8は、変動幅(振幅)を変化させた場合の実験結果を示す図である。図8において、上段は、変動幅W(%)であり、下段は、その変動幅で変動処理を行った場合の評価結果である。評価方法としては、以下に示すようなに段階に分類した評価点のうちのいずれかを、それぞれの評価者に選択させた。図8には、これら10人の評価者によって評価された点数の平均値を評価結果として記載している。なお、この実験では、画像群の列の長さLを50μmとした。また、実験(a)と同様の定着条件で定着を行い、入射角60°の光を照射したときの光沢度は80であった。
(c−1)メタリック画像に見られるような金属粉による乱反射が非常によく再現されている場合には、評価点を4点とする。
(c−2)メタリック画像に見られるような金属粉による乱反射がある程度再現されている場合には、評価点を3点とする。
(c−3)メタリック画像に見られるような金属粉による乱反射はあまり再現されていない場合には、評価点を2点とする。
(c−4)メタリック画像に見られるような金属粉による乱反射はまったく再現されていない場合には、評価点を1点とする。
この実験結果から、変動幅Wを10%〜20%の範囲内に設定すれば、点数の平均値は2.5点以上となり、メタリック画像に見られる金属紛による乱反射をよりよく再現することができることが判った。
(2)第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
図9は、画像形成装置100の画像処理部60によって実行される処理を示したフローチャートである。画像処理部60は、制御部10から取得した画像情報に対して所定の前処理を実行し(ステップSB1)、RGB形式の画像情報の色空間をYMCK色空間に変換する色変換処理を行う(ステップSB2)。続いて、画像処理部60は、YMCK形式の画像情報が表す画像からメタリック領域を抽出する(ステップSB3)。なお、処理ステップSB1〜SB3における画像処理部60による処理は、上述した第1実施形態の処理ステップSA1〜SA3と同じであり、その詳細な説明を省略する。
続いて、画像処理部60は変動処理を実行する。本実施形態では、メタリック領域を、予め用意された別の画像(置換画像)に置き換えることにより変動処理を実行する。以下、本実施形態の変動処理について、図10を参照しつつ説明する。
まず、画像処理部60は、記憶部20から置換画像を表す置換画像情報を読み出す(ステップSB4)。この置換画像は、予めサンプルとして用意された様々な金属そのものの表面を、デジタルスチルカメラ等を用いて撮像した画像であってもよいし、また、画像処理部60が第1実施形態と同様の方法で各画素の階調値を変動させて生成した画像であってもよい。この置換画像が例えば上記のような撮像画像である場合、この置換画像において、実際の金属そのものの表面を撮像したものであるから、隣り合う画素の階調値は、図5(b)に示したように、高低に繰り返し変動している。記憶部20には、Y,M,C,Kの階調値の組み合わせに応じてそれぞれ異なる複数種類の置換画像情報が記憶されており、画像処理部60はメタリック領域の階調値に応じた置換画像情報を読み出す。図10(a)は、或る置換画像情報が表す置換画像Gを示した図である。この置換画像Gは記録シートと同等のサイズの矩形領域をなしており、その画像領域の大きさは記録シートに画像を形成するために十分な大きさである。
続いて、画像処理部60は、YMCK形式の画像情報から抽出したメタリック領域と同じ位置に相当する、置換画像情報の画像領域を特定する(ステップSB5)。図10(b)は、置換画像Gにおいて特定された画像領域の一例を示すものであり、この例では、「大」という文字に相当する画像領域Sが特定された場合を示している。
次に、画像処理部60は、図10(c)に示したように、置換画像情報から特定した画像領域Sに含まれる画像情報を切り出し(ステップSB6)、切り出した画像領域をメタリック領域に置き換える(ステップSB7)。
以上説明した処理ステップSB4〜SB7における処理が、本実施形態における変動処理である。なお、複数のメタリック色が画像に複数含まれている場合には、画像処理部60はそれぞれのメタリック領域に対して、上述した処理ステップSB4〜SB7を実行することになる。
以上のようにして、画像処理部60はメタリック領域に対して変動処理を行うと、有色のトナーに対応する色情報に対してハーフトーン処理を行い、色情報を2値化して(ステップSB8)、画像形成部50が処理可能な画像情報を画像形成部50に出力する(ステップSB9)。画像形成部50は画像情報を受け取ると、この画像情報に応じて記録シートに有色のトナー像を転写し、それに重ねて透明トナー像を転写する(ステップSB10)。そして、画像形成部50はトナー像を定着させる(ステップSB11)。なお、処理ステップSB8〜SB11における画像処理部60による処理は、上述した第1実施形態の処理ステップSA5〜SA8と同じであり、その詳細な説明を省略する。
(3)変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
上述した実施形態においては、画像形成装置100に内蔵されている画像処理部60の例で説明したが、この画像処理部60は、画像形成装置100に内蔵されているものに限らず、例えば、画像形成装置にUSB(Universal Serial Bus)ケーブルやLAN(Local Area Network)等の通信手段を介して接続されたコンピュータ装置によって実現してもよい。この場合、このコンピュータ装置は、画像情報のメタリック領域に変動処理を実行して、有色の現像剤に対応する色情報を生成し、この色情報と、現像剤が転写される記録シートにおいて有色の現像剤に重ねられて転写される透明の現像剤に対応する色情報とを画像形成装置や、情報処理装置の記録媒体などに出力する。
つまり、実施形態で説明した画像形成装置100が備える各構成は、複数の装置に分散して実装されていてもよい。よって、本発明は、1又は複数の装置によって実現される画像形成システムに係る発明である。
上述した実施形態では、画像処理部60は、画像形成部50が画像を形成するために認識するYMCK形式の画像情報に対して変動処理を実行していたが、RGB形式の画像情報に対して実行してもよい。例えば第1実施形態の場合、ステップSA1の前処理を行ったら、画像処理部60は、RGB形式の画像情報のメタリック領域に含まれる各画素の階調値に、乱数を加算・減算する変動処理を実行する(SA3,4)。そして、画像処理部60は、この画像情報をYMCK形式の画像情報に変換し、ステップSA5以降の処理ステップを実行する。また、第2実施形態の場合、記憶部20にR、G、Bの色成分で表される置換画像情報を記憶させておき、ステップSB1の前処理を行ったら、画像処理部60は、RGB形式の画像情報のメタリック領域を、置換画像に置き換える変動処理を実行する(SB3〜SB7)。そして、画像処理部60はこれをYMCK形式の画像情報に変換し、以降ステップSB8以降の処理ステップを実行する。
このように変動処理を行ってから色空間を変換した場合も、色空間を行ってから変動処理を実行した場合と同じように濃度変動を与えた画像が形成されるから、いずれの方法であってもメタリック色を表現することができる。また、色空間が異なる場合や、画像形成部がさらに多色の画像を形成する場合であっても、画像処理部は各色に対応する画像情報に変動処理を実行して濃度変動を与えることにより、メタリック色を表現することができる。
上述した実施形態では、画像処理部60が画像情報に変動処理を実行し、露光装置503によってそれに含まれる画素の階調値に応じて露光されることにより、メタリック色を表現した画像が形成されていた。実施形態の目的は、濃度を高低に繰り返し微少変動させた画像を形成させて、メタリック色を表現することである。よって、以下のようにしてもよい。画像処理部60は画像情報に変動処理を実行せずにYMCK形式の画像情報を画像形成部50に出力し、これとともにメタリック領域に濃度変動を発生させることを示す指示信号も出力する。画像を形成するに際しては、この指示信号に応じて、画像形成部50の露光装置503は転写ユニット504のメタリック領域に対応する領域に対して、レーザ光の強度を繰り返し変動させて露光する。この露光においては、上述した第1実施形態における変動処理のように、長さがL=30μm〜120μmごとに階調値を変動させたり、階調値の変動幅が画素の最大階調数の10%〜20%となるように露光強度を変動させればよい。このようにしても形成された画像に濃度変動が与えられ、メタリック色を表現することができる。
上述した第1実施形態では、メタリック領域に含まれる複数画素の階調値が一定(p=p0)である場合について説明したが、これらの画素の階調値が一定でない場合でも、変動処理を実行してメタリック色を表現することができる。濃度変動を与えて金属粉のザラザラ感を表現することでメタリック色を表現できるから、画像の内容は、例えばグラデーション状であってもよく、複数の色の画像が含まれていてもよい。
上述した第1実施形態では、変動処理において、隣り合う画素群の列の長さがL(μm)となるたびに階調値pが変動し、その変動幅が画素の最大階調数のおよそ10〜20%となるように、画像処理部60は乱数を加算・減算していた。これらは、より忠実にメタリック色を表現するために好ましい条件ではあるものの、例えば画素毎の階調値に異なる乱数を加算・減算したり、さらに変動幅を大きくした場合であっても、濃度変動を与えることにより、メタリック色を表現した画像を形成することができる。
また、実施形態のように加算と減算をそれぞれ1回づつ交互に繰り返す必要はなく、例えば乱数の加算を所定回数続けた後に乱数の減算を所定回数続けるとかであってもよいし、乱数を加算するか減算するかということ自体も乱数に従って又はアトランダムに決定してもよい。実施形態の数値の例で言えば、「−26」〜「+26」というように、正の範囲と負の範囲に跨って乱数を発生させ、この乱数を階調値に加算するようにしてもよい。さらに、乱数に拠らずとも、何らかの基準に基づいて階調値を高低に繰り返し変動させるような変動処理であってもよい。これらのいずれの態様であっても、メタリック色を表現するための変動処理であれば、本発明における「画像情報に含まれる各画素の階調値を高低に繰り返し変動させる」という意味に含まれるものとする。
上述した第2実施形態では、置換画像情報が表す画像領域がメタリック領域に対して十分に大きい場合について説明したが、メタリック領域より小さくてもよい。この場合、画像処理部60は、メタリック領域に含まれる画素の階調値に応じた置換画像を、メタリック領域に並べて配置することにより置き換える。そして、メタリック領域と、メタリック領域でないの画像領域との境界部においては、上述した第2実施形態と同じようにして、画像処理部60はメタリック領域に応じて画像領域を切り出せばよい。この場合、メタリック領域に置かれた複数の置換画像どうしの境界部が目立たないように、画像処理部60が境界部をぼやかすような画像処理を実行するようにしてもよい。
また、この置換画像情報として、予め画像処理部60がYMCK形式の画像情報に上述した第1実施形態と同じ変動処理を実行して、記憶部20に記憶された画像情報であってもよい。例えば、Y,M,C,Kの各階調値が一様で、矩形領域をなす画像情報に対して、画像処理部60が各画素の階調値を交互に繰り返し変動させる変動処理を実行する。これを置換画像情報として上記の階調値Y,M,C,Kと対応付けて記憶部20に記憶させておく。もちろん、この場合も、Y,M,C,Kの組み合わせが異なる複数の置換画像情報が生成されて記憶される。以降は、第2実施形態と同じようにして、メタリック領域の階調値に応じて、置換画像に置き換える。
また、上述した実施形態では、変動処理において階調値を変動させる方向は主走査方向であったが、これに限らず、副走査方向であってもよいし、その他の方向であってもよい。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示したブロック図である。 画像形成部の構成を詳細に示した図である。 転写ユニットの構成を詳細に示した図である。 第1実施形態に係る画像形成装置の画像処理部において実行される処理を示したフローチャートである。 メタリック領域に含まれる複数画素の階調値を主走査方向に連続して表現した図である。 画素群の長さLに応じた評価用画像の評価の実験結果を説明する図である。 光沢度に応じた評価用画像の評価の実験結果を示す図である。 変動幅に応じた評価用画像の評価の実験結果を示す図である。 第2実施形態に係る画像形成装置の画像処理部において実行される処理を示したフローチャートである。 同実施形態に係る変動処理の過程を説明する図である。
符号の説明
10…制御部、100…画像形成装置、20…記憶部、30…通信部、40…操作部、50…画像形成部、501…給紙トレイ、502…用紙搬送ロール、503…露光装置、504…転写ユニット、5041…感光体ドラム、5042…ローラ帯電器、5043…現像器、5044…一次転写ロール、5045…ドラムクリーナ、5046…除電装置、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、5091…加熱ロール、510…搬送切替機構、5111…定着ベルト、5112…駆動ロール、5113…加圧ロール、5114…加熱ロール、5115…ヒートシンク、5116…剥離ロール、60…画像処理部。

Claims (16)

  1. 各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させる変動手段と、
    前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、
    前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段と
    を備えることを特徴とする画像形成システム。
  2. 画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させる変動手段と、
    前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報を記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、
    前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段と
    を備えることを特徴とする画像形成システム。
  3. 記変動手段は、前記画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成システム。
  4. 各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる変動手段と、
    前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、
    前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段と
    を備えることを特徴とする画像形成システム。
  5. 各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる変動手段と、
    前記変動手段によって変動させられた階調値に応じた有色画像の情報を記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された有色画像の情報に基づいて、記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、
    前記有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段と
    を備えることを特徴とする画像形成システム。
  6. 記変動手段は、前記無作為の数値の加算と減算とを交互に繰り返すことで、当該階調値を変動させる
    ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  7. 記変動手段は、前記画像情報が表す画像において或る方向に並ぶ画素列の長さが30マイクロメートル乃至120マイクロメートルとなるたびに、当該列を構成する画素の階調値に対し、無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる
    ことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  8. 記変動手段は、前記各画素の階調値を、その最大階調数の10%乃至20%の範囲内で変動させる
    ことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  9. 々の前記画素の階調値には、複数の色別の階調値が含まれており、
    前記変動手段は、前記色別の階調値をそれぞれ独立に変動させることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像形成システム。
  10. 記有色画像形成手段及び透明画像形成手段は、
    像保持体と、
    前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
    前記像保持体の表面に形成された静電潜像を有色現像剤及び透明現像剤によって現像する現像手段と、
    前記現像手段によって現像された画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、
    前記転写手段によって転写された画像を前記記録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請求項1〜のいずれか1項に画像形成システム。
  11. 記定着手段は、
    前記記録媒体を搬送する無端のベルト部材と、
    前記ベルト部材によって搬送される記録媒体に対して加圧及び加熱を行う加圧加熱手段と、
    前記加圧加熱手段によって加圧及び加熱された記録媒体を冷却する冷却手段と、
    前記冷却手段によって冷却された記録媒体を前記ベルト部材から剥離する剥離手段と
    を備えることを特徴とする請求項10記載の画像形成システム。
  12. 記定着手段は、前記転写手段によって転写された画像を前記記録媒体に定着させるときに、当該画像が定着された後の記録媒体に対して入射角60°の光が照射されたときの光沢度が70以上となるような定着処理を行う
    ことを特徴とする請求項11記載の画像形成システム。
  13. 各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させる変動手段と、
    前記変動手段によって階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して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。
  14. 各画素の階調値を含む画像情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させる変動手段と、
    前記変動手段によって階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して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。
  15. コンピュータに、
    各画素の階調値を含む画像情報を取得するステップと、
    取得した画像情報によって表される画像の全領域のうち、金属の表面を表現する領域として指定された画像領域に含まれる画素の階調値を変動させるステップと、
    階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して出力するステップと
    を実行させるためのプログラム。
  16. コンピュータに、
    各画素の階調値を含む画像情報を取得するステップと、
    取得した画像情報に含まれる各画素の階調値に対し、決められた範囲内の値を採り得る無作為の数値を加算又は減算することで、当該階調値を変動させるステップと、
    階調値が変動させられた前記画像情報を、当該画像情報に基づいて記録媒体に有色画像を形成する有色画像形成手段と、当該有色画像に重ねられる透明画像を形成する透明画像形成手段とを有する画像形成システムに対して出力するステップと
    を実行させるためのプログラム。
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