画像処理装置

【課題】低載り量設定の定着機が不都合の出ないレベルを考慮し色域を最大限に確保する事によって高画質を目指す。さらに、色変換の際の載り量データを保持することで、ページ内の載り量を計算する速度を上げ、パフォーマンスの向上を目指す。
【解決手段】入力された原稿に対して、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算するため、全画素の載り量を計算する計算手段と、
前記計算手段を元に、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が所定の閾値よりも多いかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により、画素の割合が多ければ第１の色変換を行い、画素の割合が少なければ第２の色変換を行う色変換手段とを使い分ける画像処理装置とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー載り量を削減して画像形成する画像形成方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事務処理におけるＯＡ化が進み、印刷装置によって出力される文章、図面等が増加している。このような背景の中で、試し刷り等によるトナーの無駄な消費を避けるために、トナー削減機能を有する印刷装置がある。ここで電子写真方式において、トナー載り量を減らすことは、通常の載り量に比べ色域が狭まり、色の鮮やかさが出にくい為、画質が劣化してしまう問題がある。したがって、低載り量と高画質の両立は難しいとされている。
【０００３】
従来技術として、低載り量と高画質の両立を図るために、次のような方式が提案されている。まず、送られてきた印刷画像のページから、最もトナーを消費するオブジェクトを選択し、所定の割合でトナー量を差し引く。そして、これをページ全体でのトナー消費量が所定の閾値より小さくなるまで繰り返すというものである。これは、ページ全面の載り量を均等に差し引く方式に比べ、すべての画像を劣化させるのではなく、特定のオブジェクトに限定することによって、画質を維持できる効果がある。
【０００４】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平08-183203号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来手法では、所定の割合でトナー量を差し引く為に、一部のオブジェクトの色に対して、単純に画像明度を上げる操作を行う。これより必要以上に色が薄くなるので、送られてきた印刷画像とは色味が異なってしまう問題があった。また、任意のオブジェクトに対して、所定の割合でトナー量を差し引くという操作を、ページ全体のトナー消費量が所定の閾値より小さくなるまで繰り返す為、パフォーマンスが落ちてしまう問題もあった。さらに、従来手法では、トナー載り量を下げることによる省トナーは期待できるが、定着機の定着温度を下げるまでは考慮しておらず、定着温度の低減による省電力化、FCOTの短縮、定着機の小型化などの効果は見込めなかった。
【０００６】
本発明は、低載り量設定の定着機が不都合の出ないレベルを考慮し、色変換の切り替えを行うことで、色域を最大限に確保する事によって高画質を目指す。さらに、色変換の際の載り量データを保持することで、ページ内の載り量を計算する速度を上げ、パフォーマンスの向上を目指す。ここでは、定着機が100%載り量の定着温度であると仮定し、説明のために100％設定の定着機でも200％に近い品位で印刷可能な画像処理を確立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、次のような発明を提案する。本発明に係る第１の発明は、入力された原稿に対して、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算するために、全画素の載り量を計算する計算手段と、前記計算手段を元に、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が所定の閾値よりも多いかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により、画素の割合が多ければ第１の色変換を行い、画素の割合が少なければ第２の色変換を行う色変換手段とを有することを特徴とする。ここで、第１の色変換は第２の色変換より、色変換後の載り量が少なくなることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る第２の発明は、入力された原稿に対して、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算するために、全画素の載り量を計算する、および、各オブジェクトに対して最大載り量を計算する計算手段と、前記計算手段を元に、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が所定の閾値よりも多いかどうかを判定する、および、各オブジェクトに対して最大載り量が所定の閾値より多いかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段により、画素の割合が多く、かつ、最大載り量も多い場合は第１の色変換を行い、画素の割合が少ない、または、最大載り量が少ない場合は第２の色変換を行う色変換手段とを有することを特徴とする。ここで、第１の色変換は第２の色変換より、色変換後の載り量が少なくなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に関わる第３の発明は、第１の発明と第２の発明の色変換手段において、画像情報（ＲＧＢデータ）を元に、第１の色変換を用いた、
【００１０】
【数１】

データの生成と、第２の色変換を用いた
【００１１】
【数２】

データの生成を行う。これにより得られた２つのＣＭＹＫデータを、計算手段で計算された、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合、および、各オブジェクトの最大載り量の値による割合を元に、第３の色変換で所定の
【００１２】
【数３】

データと
【００１３】
【数４】

データの補間演算を行い、
【００１４】
【数５】

データを求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る第１の発明では、定着機が低載り量を想定した定着温度で済む為、定着温度の低減による省電力化、FCOTの短縮、定着機の小型化などの効果が期待できる。また、載り量が低くでも、原稿によって色変換を切り替えることにより、所定の載り量を超える画素の割合が少ない場合に関して通常の画質を維持することができる利点もある。また、所定の載り量を超える画素の割合が多い場合は、第１の色変換を用いることで定着機の不都合をさける事ができる。
【００１６】
本発明に係る第２の発明では、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合と、各オブジェクトに対して、最大載り量が所定の閾値より多いか少ないかを計算する。そして、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が多い、かつ、最大載り量が多い場合のみは第１の色変換を行うことによって、通常の画質を維持できる条件をさらに広げており、さらなる高画質が期待できる。
【００１７】
本発明に係る第３の発明では、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合、および、各オブジェクトの最大載り量の値の割合を元に、第３の色変換で第１の色変換と第２の色変換の補間演算を行い求める。これにより、低載り量設定の定着機が不都合の出ないレベルで、色域を最大限に確保する事によって高画質を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１９】
以下、本発明の実施形態についての説明をする。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態を示す画像処理装置の構成を説明するブロック図である。装置例としては、例えばデジタル電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリといったトナーを用いた電子写真式のカラーまたはモノクロの画像処理装置に対応する。
【００２１】
図１を参照して、１０１は画像入力部であり、印刷される入力データはこれより入力される。なお画像データの入力方法は、本発明に係る画像処理装置に接続されたＰＣ上でドライバ等のアプリケーションを通して送る方法であっても、スキャナユニットを用いることによりスキャンすることによって得る方法等、その手段は問わない。
【００２２】
１０２は画像情報生成部であり、画像入力部１０１から送信されてきたデータを処理し、図形や文字、イメージデータ等１つ１つ（オブジェクト）についての画像情報を生成する。そして、１ページ内総てのオブジェクトの画像情報を生成する。
【００２３】
１０３は色変換判定部であり、ページ内の全画素の載り量を計算し、どの色変換を用いるか判定する。
【００２４】
１０４は色変換処理部であり、ここでは画像入力部より得られた入力画像データについて、１０３で判定された色変換を用いて、対称にしている画像処理装置に適したデータに変換する。例として、入力がＲＧＢデータであり、画像処理装置が一般的なＣＭＹＫのトナーを用いたカラープリンタである場合、ＲＧＢからＣＭＹＫへの変換処理やマスキング処理、ＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒＲｅｍｏｖａｌ）処理はここで行われる。代表的な色変換法の１つとしては、３次元ＬＵＴ（３次元ルックアップテーブル）が挙げられる。この方法は、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換するための対応関係を表す検索表であり、Ｎ×Ｎ×Ｎ個の格子点で構成されるため、格子間隔を十分狭くしておけば、原理的には精度良く色変換を行うことが可能である。ただし、実際にはメモリ容量、処理スピード等の問題から、色変換する点が格子点に当たることは極めて稀なことから、３次元補間処理により、ＣＭＹＫを求めている。また、他の色変換法としては、２５５−ＲＧＢデータによりＣＭＹＫデータを求めるものがある。この色変換法は色変換の精度が落ちる反面、処理速度が速くデータを保持するための容量を必要としない利点がある。
【００２５】
１０５はγ補正処理部であり、色変換処理部１０４で処理されたデータに関して濃度特性の補正処理を行う。１０６は疑似階調処理部であり、濃度補正されたデータはここで疑似階調処理が施される。なお、疑似階調処理には濃度パターン法、組織的ディザ法、誤差拡散法等さまざまな手法が提案されているが、本発明にはその手法は問わない。１０７は画像出力部であり、画像処理が行われたデータを元に出力する。
【００２６】
図２は、図１に示した色変換判定部１０３の構成を説明するブロック図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。
【００２７】
図２において、２０１は印刷載り量計算部であり、ページ内の全画素の載り量を、印刷載り量情報部２０２を参照して計算する。
【００２８】
２０２は印刷載り量情報部であり、あらかじめ載り量データを保持することによって、全画素の載り量を計算するために、色変換処理を２度行う手間を解消するものである。これにより、処理速度が速くなり、パフォーマンスを向上することができる。構成としては以下の二つが考えられる。1つ目は図３において、色変換処理部でＲＧＢからＣＭＹＫに変換する際に、どれだけ載り量を使用するかあらかじめ計算しておき、ＲＧＢから載り量への３次元ＬＵＴに保持する方法である。格子点に関しては色変換処理部において載り量を計算することによって求め、格子点以外の部分に関しては３次元補間演算により載り量を求めることが可能である。この方法は精度の良い載り量を求めることができる反面、処理速度やデータを保持するための容量を必要とする。２つ目は図４において、
【００２９】
【数６】

の式を用いてＲＧＢからＣＭＹに関する載り量を計算し、それらを
【００３０】
【数７】

の式で足し合わせることによって総載り量を計算する方法である。この方法は１つ目の方法に比べて、３次元ＬＵＴの補間演算からＣＭＹＫの載り量を求めるのではなく、式より載り量を求めるので、載り量が異なり精度が落ちる。しかしその反面、処理速度が速くデータを保持する容量を必要としない利点がある。
【００３１】
図２において、２０３は判定部であり、２０１で計算されたページ全体の所定の載り量を超える画素の割合と所定の閾値を比較し、所定の載り量を超える画素の割合が多いか少ないかを判定する。
【００３２】
図５は、図１に示した色変換処理部１０４の構成を説明するブロック図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。
【００３３】
図５において、色変換判定部１０３で判定された結果を元に、第１の色変換部３０１と第２の色変換部３０２を切り替えて色変換処理を行う。ここで、第１の色変換とは、定着機が100％の載り量の定着温度だと仮定した場合、ＲＧＢデータを100%の載り量で再現できるようなＣＭＹＫデータに変換する色変換のことである。第２の色変換とは、ＲＧＢデータを200%載り量で再現できるようなＣＭＹＫデータに変換する色変換であり、従来使用されている色変換処理を差すので、通常の画質を維持できるものである。
【００３４】
図６は、本発明に係る第１の発明の画像処理装置における画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
定着機は100%載り量と仮定する。基本的なアイデアは原稿によって第１の色変換と第２の色変換を切り替えることができる点である。まず、画像入力部１０１から送信されてきたデータを、印刷載り量計算部２０１にて、印刷載り量情報部２０２を参照しながら、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算する（４０１）。次に、判定部２０３にてページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が閾値よりも多いか少ないかを判定する（４０２）（図７参照）。そして、色変換処理部１０４にて、所定の載り量を超える画素の割合が多い場合は第１の色変換部３０１を用いて出力し（４０３）、所定の載り量を超える画素の割合が少ない場合は、第２の色変換部３０２を用いる（４０４）。色変換後、γ補正部１０５でキャリブレーションを行い、疑似階調部１０６で中間調処理を行った後、画像出力部１０７で出力する。
【実施例２】
【００３６】
本発明の一実施形態を示す画像処理装置の構成は実施例１と同様であるが、図２において、印刷載り量計算部２０１と判定部２０３が異なる。
【００３７】
印刷載り量計算部２０１では、ページ内の全画素の載り量を、印刷載り量情報部２０２を参照して計算する機能に加えて、用紙内の各オブジェクトに対して最大載り量を計算する機能も持つ。この場合、あらかじめ各画素の載り量はすでに計算されているので、各オブジェクトに対して、最も載り量の多い値を計算すればよい。また、判定部２０３では、所定の載り量を超える画素の割合が閾値より多いか少ないかを判定する機能に加えて、各オブジェクトに対して最大載り量が所定の閾値より多いか少ないかを判定する機能も持つ。
【００３８】
図８は、本発明に係る第２の発明の画像処理装置における画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３９】
定着機は100%載り量と仮定する。まず画像入力部１０１から送信されてきたデータを、印刷載り量計算部２０１にて、印刷載り量情報部２０２を参照しながら、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算する（５０１）。次に、判定部２０３にてページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が閾値よりも多いか少ないかを判定する（５０２）（図７参照）。色変換部１０４で、所定の載り量を超える画素の割合が少ない場合は、第２の色変換部３０２を用いる（５０４）。所定の載り量を超える画素の割合が多い場合は、印刷載り量計算部２０１に戻り、各オブジェクトに対して最大載り量を計算する（５０３）。そして、判定部２０３で、各オブジェクトに対して、最大載り量が閾値より多いか少ないかを判定する（５０５）（図９参照）。その後、色変換部１０４で、最大載り量が閾値より少ない場合は第２の色変換部３０２を用い（５０７）、最大載り量が閾値より多い場合は第１の色変換部３０１を用いる（５０６）。色変換後、γ補正部１０５でキャリブレーションを行い、疑似階調部１０６で中間調処理を行った後、画像出力部１０７で出力する。
【実施例３】
【００４０】
本発明の一実施形態を示す画像処理装置の構成は実施例１や実施例２と同様であるが、判定部２０３を用いない点と、色変換処理部１０４が異なる。図１０において、本発明に係る第３の発明では、画像情報生成部１０２で生成された画像情報（ＲＧＢデータ）を元に、第１の色変換を用いた
【００４１】
【数８】

データの生成と、第２の色変換を用いた
【００４２】
【数９】

データの生成を行う。これにより得られた２つのＣＭＹＫデータを、印刷載り量計算部２０１で計算された、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合αを元に、第３の色変換で
【００４３】
【数１０】

の計算を行い、
【００４４】
【数１１】

データを求める。これは、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が１００％の場合は第１の色変換のみを使用し、０％の場合は第２の色変換のみを使用する。０〜１００％の間の割合に関しては、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合αを用いて、第１の色変換と第２の色変換の補間演算により得られる色変換を用いる（図１１参照）。色変換後、γ補正部１０５でキャリブレーションを行い、疑似階調部１０６で中間調処理を行った後、画像出力部１０７で出力する。
【実施例４】
【００４５】
本発明の一実施形態を示す画像処理装置の構成は実施例３と同様であるが、色変換処理部１０４内の第３の色変換６０１が異なる。図１０において、本発明に係る第３の発明では、画像情報生成部１０２で生成された画像情報（ＲＧＢデータ）を元に、第１の色変換を用いた
【００４６】
【数１２】

データの生成と、第２の色変換を用いた
【００４７】
【数１３】

データの生成を行う。これにより得られた２つのＣＭＹＫデータを、印刷載り量計算部２０１で計算された、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合αと、各オブジェクトの最大載り量の値による割合βを元に、第３の色変換で
【００４８】
【数１４】

の計算を行い、
【００４９】
【数１５】

データを求める。ここで、各オブジェクトの最大載り量の値による割合βとは、１００％設定の定着機でも２００％に近い品位で印刷可能な画像処理を確立することを目的とした場合、最大載り量が１００％の場合は０とし、最大載り量が２００％の場合は１００とした割合のことである。
【００５０】
この式が意味することは、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が１００％の場合は第１の色変換のみを使用し、０％の場合は第２の色変換のみを使用する。０〜１００％の間の割合に関しては、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合α、もしくは、各オブジェクトの最大載り量の値による割合βによって、第１の色変換と第２の色変換の補間演算により得られる色変換を用いる（図１１参照）。色変換後、γ補正部１０５でキャリブレーションを行い、疑似階調部１０６で中間調処理を行った後、画像出力部１０７で出力する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像処理装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示した色変換判定部の構成を説明するブロック図である。
【図３】図２に示した印刷載り量情報部の構成方法１を説明した図である。
【図４】図２に示した印刷載り量情報部の構成方法２を説明した図である。
【図５】図１に示した色変換処理部の構成を説明するブロック図である。
【図６】本発明に係る第１の発明の画像処理装置における画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図６に示したフローチャート４０１、４０２の詳細な説明をした図である
【図８】本発明に係る第２の発明の画像処理装置における画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図８に示したフローチャート５０３、５０５の詳細な説明をした図である。
【図１０】本発明に係る第３の発明に関する、図１に示した色変換処理部の構成を説明するブロック図である。
【図１１】本発明に係る第３の発明の画像処理装置における色変換処理の説明をした図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１画像入力部
１０２画像情報生成部
１０３色変換判定部
１０４色変換処理部
１０５ γ補正処理部
１０６疑似階調処理部
１０７画像出力部
２０１印刷載り量計算部
２０２印刷載り量情報部
２０３判定部
３０１第１の色変換部
３０２第２の色変換部
６０１第３の色変換部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された原稿に対して、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算するために、全画素の載り量を計算する計算手段と、
前記計算手段を元に、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が所定の閾値よりも多いかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果により、
ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が多ければ第１の色変換を行い、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が少なければ第２の色変換を行う色変換手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記の第１の色変換は第２の色変換より、色変換後の載り量が少なくなることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記、色変換手段において、画像情報（ＲＧＢデータ）を元に、第１の色変換を用いた、
【数１】

データの生成と、第２の色変換を用いた
【数２】

データの生成を行う。これにより得られた２つのＣＭＹＫデータを、計算手段で計算されたページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を元に、第３の色変換で所定の
【数３】

データと
【数４】

データの補間演算を行い、
【数５】

データを求めることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
入力された原稿に対して、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合を計算するために、全画素の載り量を計算する計算手段と、
前記計算手段を元に、ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が所定の閾値よりも多いかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果により、
ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が少ない場合は第１の色変換を行い、
ページ全体の所定の載り量を超える画素の割合が多い場合は、
各オブジェクトに対して最大載り量を計算する計算手段と、
前記計算手段の計算結果を元に、各オブジェクトに対して最大載り量が所定の閾値より多いかどうかを判定する判定手段と
前記判定手段を元に、各オブジェクトに対して最大載り量が多い場合は第１の色変換を行い、各オブジェクトに対して最大載り量が少ない場合は第２の色変換を行う色変換手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の色変換は第２の色変換より、色変換後の載り量が少なくなることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記、色変換手段において、画像情報（ＲＧＢデータ）を元に、第１の色変換を用いた、
【数６】