JP2003312061A

JP2003312061A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003312061A
Application number: JP2003029964A
Authority: JP
Inventors: Nobuatsu Sasanuma; 信篤笹沼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】入力された画像色信号の総和が任意のレベル
を越えないように制限する処理回路を設け、画像形成装
置にダメージを与える確率を大幅に減らすこと。【解決手段】シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成
装置において、ユーザがカラーマネージメントのための
カラープロファイルデータを任意に設定しても、装置固
有の出力特性を補正するためのγＬＵＴ回路２５の直前
に、各色の信号レベルの総和が所定値を超えない様に画
像信号を制限する色材のり量制限回路１１を設け、トナ
ーのり量を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色の色材により
フルカラー画像を形成する画像形成方法及び画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフルカラー画像形成装置において
は、色材を無尽蔵にメディアに乗せることはできない。
すなわち、ある一定の限度を越えた量の色材を重ねよう
とすると、画像形成装置自体にダメージを与えかねない
ような事態が発生する場合がある。

【０００３】例えば、電子写真方式では、同一領域にト
ナーを許容量以上乗せてしまうと、メディアへのトナー
の転写が不完全となり、転写残トナーの処理、例えば、
クリーンニングパーツに想定以上の残トナーが供給され
てしまい、最悪の場合、クリーンニングパーツを痛めて
しまうという問題がある。

【０００４】また、環境を考慮して廃トナーを機外に極
力出さないことを念頭において設計されたクリーニング
レスのシステムにおいては、トナーを想定以上に乗せて
しまうと、やはり転写残トナーが発生してしまい、帯電
システム系を汚して帯電能力に影響を与えるだけでな
く、他の色の画像形成ステーションにて混色を起こす可
能性も高くなる。その結果、正確な色を出力できないと
いう状況となり、好ましくない。

【０００５】また、他の例として、メディアの同一領域
に大量のトナーを重ねられたとしても、電子写真方式で
よく採用されているローラによる熱圧定着方式では、大
量のトナーを定着するための定着熱量が不足して、定着
不良が発生する。また、仮に定着できたとしても、溶融
されたトナーが大量に発生し、それらをメディアに固着
させることができなくなり、ローラ上にオフセットさせ
てしまったり、さらには、ローラからトナーが離れにく
くなり、定着ローラにメディアごと巻き付けてしまいか
ねないという問題がある。

【０００６】このような事態は、機械を破壊してしまう
に等しいことであり、このようなことがユーザ先で発生
してしまうと、ユーザサイドでは修理できず、機械をサ
ービス窓口に持ち込むか、サービスマンによる修理を依
頼しなければならない。

【０００７】インクジェットプリンタにおいても、必要
以上のインキをメディアに吐出すると、ブリージング
（インキが乾かないでメディア上で流れてしまう現象）
が起きたり、メディアの裏側までインキがにじんでしま
うという予期しない異常事態が発生してしまうという問
題がある。

【０００８】そこで従来は、例えば、特許文献１又は特
許文献２などに示すように、UCR（Under Color Remova
l）処理を行い、Blackの生成量を決める際に，Cyan，Ma
genta，Yellow，Blackの最大信号総和（１色分の最大を
100%として、270%や300%という数値で規定する場合が多
い）を削減していた。また、カラーバランスを変更する
ことによっても、トナーののり量が多くなりすぎない様
にしていた。

【０００９】図２は、従来のフルカラー画像形成装置の
画像データ処理フローを示す図である。画像データは、
使用用途に応じて、様々なタイプが存在するが、ＣＲＴ
モニタの３原色をベースにしたｓＲＧＢを代表とするＲ
ＧＢ系の画像データと、印刷の業界で主流のＣＭＹＫ
（Cyan,Magenta,Yellow,Blackに対応する記号）系とが
存在する。

【００１０】どちらの画像データであろうとも、最終的
には、画像出力装置の使用色材（ほとんどの場合は、Ｃ
ＭＹＫ）に最適な信号に変換して、カラーマッチングを
行うことにより、色の綺麗な出力物を得られるようにし
てある。

【００１１】その色変換は、ＣＭＭ（Color Management
Module）１２１，１２２により行われる。ＣＭＭでは
色精度をさらに高精度に確保するために、変換特性をPr
ofile １２８，１２９として持ち、画像出力機の特性に
応じてユーザがカスタマイズできる構成もある。

【００１２】カラーマッチングを精度よく合わせる手段
としてＩＣＣ（International Color Consortium 国際
照明学会）が提唱しているICC Profile という仕組みが
あり、昨今、印刷のプルーフ（最終的な印刷物とほぼ同
等な出力物を、印刷前に出力して事前チェックするため
のもの）用途において汎用的に使われ始めている技術で
あり、カラープロファイルメーカーやカラープロファイ
ルビルダーと称される商品が出ており、色をきちんと合
わせたいツールとして使用されはじめている。

【００１３】カラーマッチングされたＣＭＹＫ信号は、
デジタル空間フィルタ回路１２３にてシャープネスが調
整される。その後、ユーザの好みで調整できる階調調整
回路１２４を経て、画像出力装置の階調非線形特性を修
正するγＬＵＴ回路１２５で処理される。

【００１４】その後、画像形成装置における最適な階調
再現方式、例えば、多値ディザによるスクリーン網点で
あったり、誤差拡散方法のような階調が濃くなるにつ
れ、単位面積当たりのドットの個数を増やすというよう
な、デジタルハーフトーニング処理回路１２６により処
理される。そして、書込素子ドライバー回路１２７に信
号を渡して画像を形成する。

【００１５】階調調整回路１２４は，ＣＭＹＫ信号の入
出力変換を行い、カラーバランス調整するものである。

【００１６】フルカラー画像を形成するには、デジタル
空間フィルタ回路１２３以降を対応する色で面順次に処
理し、４色分の画像を多重で形成すればよい。

【００１７】

【特許文献１】特開平０５−３１６３３５号公報

【００１８】

【特許文献２】特開平０８−２２８２９８号公報

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ＵＣＲやカラーバランス調整でトナーのり量を調整した
としても、先に述べたＣＭＭ（Color Management Modul
e）１２１，１２２のProfile １２８，１２９を直接ユ
ーザが設定できるので、ＣＭＭのプロファイルデータに
よっては、対応できないことがある。

【００２０】すなわち、階調調整回路１２４において、
カラーバランス調整する場合も、カラーバランス設定を
濃度が濃くなるように設定してあった場合、ＣＭＭによ
り特に、ＣＭＹＫの内の複数色を同時に濃くする方向に
調整した場合，想定以上のトナー乗せ量設定の状況にな
る場合がある。

【００２１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、上述した不都合を
除去する画像形成方法及び画像形成装置を提供すること
にある。

【００２２】また、本発明の他の目的は、入力された画
像色信号の総和が任意のレベルを越えないように制限す
る処理回路を設け、画像形成装置にダメージを与える確
率を大幅に減らすことのできる画像形成方法及び画像形
成装置を提供することにある。

【００２３】また、本発明の他の目的は、画像形成装置
固有の信号変換特性を修正するためのＬＵＴで変換を行
う直前に色材のり量制限を行うようにした画像形成方法
及び画像形成装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の
色材を記録媒体に付着させてカラー画像を形成する画像
形成装置における画像形成方法において、画像信号を入
力する入力ステップと、入力された画像信号に対してプ
ロファイルデータに基づいて色変換処理を行う色変換ス
テップと、該色変換ステップで処理された画像信号に対
して階調変換処理を行う階調変換ステップと、前記画像
形成装置固有の出力特性を補正するための補正ステップ
と、該補正ステップの実行前に、前記階調変換ステップ
で処理された画像信号に対して各色成分の画像信号の信
号レベルの総和を制限する制限ステップとを備えたこと
を特徴とする。

【００２５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記制限ステップでは、複数の
色成分の信号レベルを入力とする多次元ルックアップテ
ーブルに基づいて各色成分の信号レベルの総和を制限す
ることを特徴とする。

【００２６】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の発明において、前記制限ステップでは、入力さ
れた各色成分の信号レベルが前記ルックアップテーブル
に存在しない場合、補間演算により各色成分の信号レベ
ルの制限値を求めることを特徴とする。

【００２７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記制限ステップでは、画像を
形成するメディアの種類に応じて各色成分の信号レベル
の総和の制限値を変更することを特徴とする。

【００２８】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記制限ステップでは、色材の
使用量を通常よりも少なくするモードが選択された場
合、各色成分の信号レベルの総和量の制限値を通常より
も少なく設定することを特徴とするとする。

【００２９】また、請求項６に記載の発明は、複数の色
材を記録媒体に付着させてカラー画像を形成する画像形
成装置において、画像信号を入力する入力部と、該入力
部に入力された画像信号に対してプロファイルデータに
基づいて色変換処理を行う色変換部と、前記色変換部で
処理された画像信号に対して階調変換処理を行う階調変
換部と、前記画像形成装置固有の出力特性を補正するガ
ンマ補正部と、前記階調補正部と前記ガンマ補正部の間
に設けられ、前記階調変換部で処理された画像信号に対
して各色成分の画像信号の信号レベルの総和を制限する
制限部とを備えたことを特徴とする。

【００３０】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の発明において、前記制限部は、複数の色成分の
信号レベルを入力すると、各色成分の信号レベルの総和
を制限した信号を出力する多次元ルックアップテーブル
を有することを特徴とする。

【００３１】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載の発明において、前記制限部は、入力された各色
成分の信号レベルが前記ルックアップテーブルに存在し
ない場合、補間演算により各色成分の信号レベルの制限
値を求めることを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。［実施例１］図１は、本発明の画像形成装置の一実施例
を説明するための画像処理構成図である。図２に示した
従来の画像形成装置との相違は、階調調整回路２４とγ
ＬＵＴ回路２５の間に、色材のり量制限回路１１を設け
た点である。したがって、色材のり量制限回路以外の構
成については、従来の画像形成装置の動作と同様であ
る。つまり、色変換は、ＣＭＭ（Color Management Mod
ule）２１，２２が受け持ち、これらの色精度をさらに
高精度に確保するために、変換特性をProfile ２８，２
９が受け持ち、画像出力機の特性に応じてユーザがカス
タマイズできるようにしてある。

【００３３】カラーマッチングされたＣＭＹＫ信号は、
デジタル空間フィルタ回路２３にてシャープネスが調整
され、階調調整回路２４を経て、画像出力装置の階調非
線形特性を修正するγＬＵＴ回路２５で処理される。

【００３４】その後、デジタルハーフトーニング処理回
路２６により前述したような階調再現処理が行われる。
そして、書込素子ドライバー回路１２７に信号が供給さ
れて画像が形成される。

【００３５】さらに、具体的に説明すると、入力された
ＲＧＢ画像データは、ＣＭＭ２１にてProfile１（２
８）にて登録されている色変換情報に従い、ＲＧＢデー
タからデバイスに依存したＣＭＹＫデータに変換され
る。

【００３６】ＣＭＹＫ画像データが入力される場合につ
いては、ＣＭＭ２２にてProfile ２（２９）の色変換情
報を元に、ＣＭＭ２２にてデバイスに依存したＣＭＹＫ
信号に変換される。ＣＭＭ２１或いはＣＭＭ２２にて生
成されたＣＭＹＫ信号は、空間周波数特性を最適にする
ため、デジタル空間フィルタ回路２３にて処理される。
ここでは、注目画素とその周辺画素との情報でマトリッ
クス演算するデジタル処理が行われる。

【００３７】次に、階調調整回路２４にて階調調整が行
われる。ここでは、入力信号を演算して出力信号を決定
する方法や、ルックアップテーブルＬＵＴを用いて変換
する方法などで階調調整、カラーバランス調整、マスキ
ング処理等が行われる。階調調整回路２４とγＬＵＴ回
路２５の間に色材のり量制限回路１１を設けている。

【００３８】以下に、色材のり量制限回路の作用につい
て説明する。図３は、色材のり量制限回路における信号
変換の概念を説明するための図で、この色材のり量制限
回路は、多次元ＬＵＴにより作用させることができる。
４次元の現象をうまく説明図に表すことができないの
で、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色での事例で説明する。

【００３９】３軸を、Ｃ，Ｍ，Ｙの各色の信号スケール
で表しており、０％のポイントが、まったく色材をのせ
ないポイントを示す。単色で最大乗せられる色材量を１
００％としてスケーリングする。

【００４０】仮に、画像形成装置が、色材を混色しなが
ら、様々な色を再現するのに、１８０％以上乗せると異
常現象が発生するものと仮定すると、矢印で示した先の
曲線内で信号を制限する必要がある。実際には、Ｂｌａ
ｃｋも組み合わせての制限となる。

【００４１】以下に多次元ＬＵＴの設定の仕方について
説明する。多次元ＬＵＴは、入力側の信号の組合せを全
て持てれば、それが一番良いが、現実にはメモリー容量
の制約もあり、おおまかな格子点ポイントを登録してお
き、その間の入力信号がやってきたときは、補間演算を
行なう。

【００４２】図４は、多次元ＬＵＴの一例を示す図であ
る。左側の(A)欄に、入力のＣＭＹＫのデータ列を、右
側の(B)欄には出力のデータ列を示している。ここで
は、１８０％制限をかけた事例を示している。

【００４３】一番上は、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の順で入力
信号（０，０，０，０）が（０，０，０，０）にテーブ
ルで渡され、（０，０，２２０，２２０）は（０，０，
２２０，２２０）で渡され、その間に座標ポイントであ
る点は、その間を線形的に補間することにより、データ
が生成される。例えば、（０，０，１１０，１１０）は
（０，０，１１０，１１０）に変換される。入出力の関
係がそのままであるので、その間の補間も、その値のま
まということとなる。

【００４４】信号（０，０，２５５，２５５）は信号
（０，０，２３０，２３０）に変換され、信号（０，
０，２４０，２４０）は補間により線形的に圧縮され、
信号（０，０，２２６，２２６）となる。

【００４５】この例では、イエローとブラックの信号レ
ベルが同じになっているが、色毎の信号レベルが異なる
場合(信号レベルが２２１以上)は、２２０から２３０の
間で色毎に線形補間される。

【００４６】また、３色の信号レベルが０でない場合、
(０，１３０，１３０，１３０)はそのまま(０，１３
０，１３０，１３０)でテーブルに渡されるが、信号
(０，２５５，２５５，２５５)は信号(０，１５３，１
５３，１５３)に変換され、その間の値は線形補間され
る。色毎の信号レベルが異なる場合(信号レベルが１３
０以上)は、１３０から１５３の間で色毎に線形補間さ
れる。

【００４７】また、４色とも信号レベルが０でない場
合、(１００，１００，１００，１００)はそのまま(１
００，１００，１００，１００)でテーブルに渡される
が、信号(２５５，２５５，２５５，２５５)は信号(１
１５，１１５，１１５，１１５)に変換され、その間の
値は線形補間される。色毎の信号レベルが異なる場合
(信号レベルが１００以上)は、１００から１１５の間で
色毎に線形補間される。

【００４８】図４においてはわかりやすくするために代
表のポイントだけ示したが、実際には、線形変換するポ
イントが不連続にならないように、もう少し細かく４次
元ＬＵＴのパラメータを設定することがよいことは言う
までもない。また、色により制限比率を変えたりするこ
とも可能である。

【００４９】信号レベルに制限をかけられた信号は、プ
リンタ固有の非線形階調分を補正するγＬＵＴ２５にて
補正され、デジタルハーフトーニング処理回路２６に
て、画像形成装置に適した階調再現手法で階調処理さ
れ、書込素子ドライバー回路２７に供給される。

【００５０】このように、色材のり量制限回路１１を、
画像形成装置の非線形階調分を補正するγＬＵＴ２５の
直前でかけることにより、ユーザがＣＭＭ回路でどのよ
うなプロファイルを使用しても、適確に色材のり量に関
して制限を加えることができ、画像形成装置へのダメー
ジを与える確率が大幅にダウンした。

【００５１】［実施例２］記録するメディアの種類によ
り色材の制限量が異なることはよく知られている。トナ
ーを色材として用いる電子写真方式では、厚い用紙メデ
ィアは、メディアそのものに熱が持っていかれてしま
い、色材の固着の条件が満たされないので、もし仮に、
同じ定着スピードで定着しようとすると、トナー量を減
らす必要がある。あるいは、十分な熱を与えるために、
定着スピードを落として対応することも有り得る。

【００５２】記録メディアにインクを吐出するインクジ
ェット方式においても、インクの吸収速度が速いメディ
アと遅いメディアでは、インクの受容する量が異なる。
従って、メディア種類に応じて信号レベルの制限が必要
となる。

【００５３】図５は、本発明の画像形成装置の第２実施
例を説明するための画像処理構成図である。画像形成装
置の利用者が、像形成すべき画像に適切な材質のメディ
アを選択し、その選択したメディアに対応したメディア
情報５２をＣＰＵ５３が受け、そのメディアに最適な、
Profile １（２１）とProfile ２（２９）をセレクトし
セットする。さらに、対応する４Ｄ−ＬＵＴ５１を選択
し、のり量制限回路１１をセットする。

【００５４】このようにメディアの種類に従い、各パラ
メータをセットすることにより、様々な種類のメディア
を使用する場合でも、インクののりすぎにより画像形成
装置にダメージを与えることを防止し、最適な画像形成
ができるようになった。

【００５５】［実施例３］色材のり量制限回路１１は、
画像品質レベルを度外視しても、色材消費量を抑えたい
というケースもある、たとえば、色材の残量がなくなり
つつあり、色再現は目をつむっても出力を優先したい場
合がある。

【００５６】このような場合、画像形成装置に通常の色
材使用量のモードのほかに、低使用量モードを用意して
おいて、低使用量モードを選択した場合は、色材のり量
制限回路１１に乗せ量１２０％とか通常より極端に低い
パラメータに差し替えることにより、所謂、省消費モー
ドを提供することが可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力された画像色信号の総和が任意のレベルを越えないよ
うに制限する処理回路を設け、画像形成装置にダメージ
を与える確率を大幅に減らすことができる。また、画像
形成装置固有の信号変換特性を修正するためのＬＵＴで
変換を行う直前に色材のり量制限を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を説明するた
めの画像処理構成図である。

【図２】従来のフルカラー画像形成装置の画像データ処
理フローを示す図である。

【図３】色材のり量制限回路における信号変換の概念を
説明するための図信号変換の概念を示す図である。

【図４】多次元ＬＵＴの一例を示す図である。

【図５】本発明の画像形成装置の第２実施例を説明する
ための画像処理構成図である。

【符号の説明】

１１色材のり量制限回路２１，２２ＣＭＭ（Color Management Module）２３デジタル空間フィルタ回路２４階調調整回路２５ γＬＵＴ回路２６デジタルハーフトーニング処理回路２７書込素子ドライバー回路２８ Profile １２９ Profile ２５１４Ｄ−ＬＵＴ５１５２メディア情報５３ＣＰＵ１２１，１２２ＣＭＭ（Color Management Module）１２３デジタル空間フィルタ回路１２４階調調整回路１２５ γＬＵＴ回路１２６デジタルハーフトーニング処理回路１２７書込素子ドライバー回路１２８ Profile １１２９ Profile ２

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ 1/60 1/40 ＤＦターム(参考） 2C262 AA02 AA04 AA24 AA25 AA26 AA27 AB13 BA02 BA09 BB30 BB36 BC07 BC09 BC10 BC17 EA11 EA18 5B057 AA11 CA01 CA08 CB01 CB08 CE11 CE17 CE18 CH07 5C074 AA15 BB02 BB16 DD01 DD24 FF15 HH04 5C077 LL19 MP01 MP08 NN02 PP03 PP15 PP31 PP32 PP33 PP74 PQ12 PQ17 PQ23 TT06 5C079 HB01 HB03 HB12 KA15 LA12 LB02 MA04 PA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の色材を記録媒体に付着させてカラ
ー画像を形成する画像形成装置における画像形成方法に
おいて、画像信号を入力する入力ステップと、入力された画像信号に対してプロファイルデータに基づ
いて色変換処理を行う色変換ステップと、該色変換ステップで処理された画像信号に対して階調変
換処理を行う階調変換ステップと、前記画像形成装置固有の出力特性を補正するための補正
ステップと、該補正ステップの実行前に、前記階調変換ステップで処
理された画像信号に対して各色成分の画像信号の信号レ
ベルの総和を制限する制限ステップとを備えたことを特
徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記制限ステップでは、複数の色成分の
信号レベルを入力とする多次元ルックアップテーブルに
基づいて各色成分の信号レベルの総和を制限することを
特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】前記制限ステップでは、入力された各色
成分の信号レベルが前記ルックアップテーブルに存在し
ない場合、補間演算により各色成分の信号レベルの制限
値を求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成
方法。
【請求項４】前記制限ステップでは、画像を形成する
メディアの種類に応じて各色成分の信号レベルの総和の
制限値を変更することを特徴とする請求項１に記載の画
像形成方法。
【請求項５】前記制限ステップでは、色材の使用量を
通常よりも少なくするモードが選択された場合、各色成
分の信号レベルの総和量の制限値を通常よりも少なく設
定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方
法。
【請求項６】複数の色材を記録媒体に付着させてカラ
ー画像を形成する画像形成装置において、画像信号を入
力する入力部と、該入力部に入力された画像信号に対し
てプロファイルデータに基づいて色変換処理を行う色変
換部と、前記色変換部で処理された画像信号に対して階
調変換処理を行う階調変換部と、前記画像形成装置固有
の出力特性を補正するガンマ補正部と、前記階調補正部
と前記ガンマ補正部の間に設けられ、前記階調変換部で
処理された画像信号に対して各色成分の画像信号の信号
レベルの総和を制限する制限部とを備えたことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項７】前記制限部は、複数の色成分の信号レベ
ルを入力すると、各色成分の信号レベルの総和を制限し
た信号を出力する多次元ルックアップテーブルを有する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記制限部は、入力された各色成分の信
号レベルが前記ルックアップテーブルに存在しない場
合、補間演算により各色成分の信号レベルの制限値を求
めることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。