JP2006281691A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷媒体の色に応じて、印刷品位を大幅に低下することなく記録剤の節約を行う。
【解決手段】色検知センサ１７は印刷媒体１２の色を検知する。色成分解析部２５は、検知された印刷媒体１２の色成分を解析する。印刷制御部２３は、検出された印刷媒体１２の色成分が印刷ヘッド１１で用いられる記録剤の色に対して所定の閾値を持って近いと判断された場合に、画像データに応じて使用されるべき当該記録剤の使用量を削減して印刷を行う。
【選択図】図２

Description

印刷媒体に画像を印刷する画像形成装置に関し、特にインク等の記録剤を用いて画像を印刷する画像形成装置に関する。

従来、カラー画像を印刷するためには、複数の色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等）のインクを画像データに応じて吐出することにより、印刷媒体（用紙等）上のカラー画像を印刷するインクジェット記録方式の画像形成装置が普及している。

インクは消耗品であり、インクが空になればインクカートリッジの交換やインクタンクへのインク補給等の作業が必要となる。このような作業はコストの面から作業工数の面からもなるべく発生しないことが望ましい。

従来、インクジェット画像形成装置において、インクの消費を節約するために各インクの吐出量を低減するインク節約モードを有するものが知られている。

また、光学的スキャナを標準的に装備する複写装置では印刷媒体（用紙）の地色の判別が簡便にできるために、例えば黄ばんだハガキ等の用紙でも相当な色味が再現できるように色変換する技術が提案されている（特許文献１）。
特開平９-２１６３８５号公報

従来のインク節約モードでは、すべてのインクについて一律に濃度を低減するため、当然ながら印刷品位は正規の印刷に比べて大幅に低下する。

また、上記特許文献１の方法によれば白地の用紙の変色に対して色味を補正する視点では有効といえるが、様々な地色の印刷媒体に印刷する際に、画質の低下を抑えつつインクの節約するという観点で改善の余地がある。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、印刷媒体の色に応じて、印刷品位を大幅に低下することなく記録剤の節約を行うことができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、印刷品位を大幅に低下させてもよい場合には、印刷媒体の色に応じて、一層の記録剤節約を行うことができる画像形成装置を提供することにある。

本発明による画像形成装置は、外部から送信される画像データに従って記録剤により印刷媒体に画像を印刷する画像形成装置において、前記印刷媒体の色を検知する色検知手段と、前記色検知手段により検知された印刷媒体の色成分を解析する色成分解析手段と、前記検出された印刷媒体の色成分が前記記録剤の色に対して所定の閾値を持って近いと判断された場合に、前記画像データに応じて使用されるべき当該記録剤の使用量を削減して印刷を行う印刷手段とを備えたことを特徴とする。

この構成により、ある印刷媒体に印刷を行う際、印刷媒体の色と同じまたはその色に近い色の記録剤の使用量が削減される。この色の記録剤の削減は目立たないため、印刷品位の劣化は少ない。

本発明は単色の記録剤のみを用いる画像形成装置への適用を排除するものではないが、前記記録剤として複数の色の記録剤を用いてカラー画像を形成するものに適用して好適である。

前記記録剤の使用量を削減するためには、（１）当該色の記録剤のドットの記録を行わない、（２）前記画像データに対して、当該色の記録剤により記録されるべきドットを間引く、（３）前記画像データに対して、当該色の記録剤により記録されるべき領域のエッジ部分を他の色の記録剤で記録し、前記エッジ部分以外のドットの記録を省略する、等の処理を行うことができる。

実際の画像形成装置としては、記録剤を節約しない第１の動作モードと、記録剤の節約を行う第２の動作モードとを設けてもよく、前記印刷手段は、前記第２の動作モードが選択されたとき、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行うようにすることができる。

前記第２の動作モードにおいて、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行うとともに、当該記録剤の色以外の色の記録剤についても、より軽度の使用量削減を行うようにすることも可能である。

あるいは、記録剤を節約しない第１の動作モードと、記録剤の節約を行う第２および第３の動作モードとを設け、前記印刷手段は、前記第２の動作モードが選択されたとき、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤についてのみ使用量削減を行い、前記第３の動作モードが選択されたとき、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行うとともに、当該記録剤の色以外の色の記録剤についても、より軽度の使用量削減を行うようにすることも可能である。この場合、節約度の異なる節約を行う二つの動作モードが提供されることになる。

本発明によれば、印刷媒体の色に応じて、その色と同じまたは近い色の記録剤のみの使用量を削減しても、印刷画像においてその削減が目立たないため、印刷品位を大幅に低下させることなく記録剤の節約を図ることができる。

また、すべての色の記録剤を削減する場合にも、印刷媒体の色に対応する色の記録剤についてはより多く削減することができるので、節約度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。

図１に本発明による画像形成装置の実施の形態の外観図を示す。ここでは、画像形成装置として大判の記録を行うインクジェット記録方式のプリンタを例として説明する。このような大判の記録を行うプリンタでは、比較的大量のインクを消費するので、本発明を適用して好適である。

プリンタ１０は、パソコン３０等の外部装置に通信ケーブル３１等を介して接続され、外部装置からの印刷指示とともに送られてくる画像データを印刷処理する。

この例では、プリンタ１０は、印刷時に用紙のような印刷媒体１２を所定方向に搬送しながら、この搬送方向と直交する方向（印刷方向）に印刷ヘッド１１を往復移動させて、印刷ヘッド１１から所定の色のインクを吐出することにより、印刷媒体１２上にカラー画像（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）を形成する。

印刷ヘッド１１を搭載するキャリッジ（図示せず）には色検知センサ１７が搭載されている。この色検知センサ１７は、印刷ヘッド１１の移動とともに印刷方向に移動し、印刷媒体１２上に位置されて、印刷媒体１２の色成分を検出することができる。

プリンタ１０の正面側部には、ユーザがプリントモード（動作モード）等を設定する為の操作パネル１９が設けられている。この操作パネル１９には、ユーザに情報を知らしめるための液晶ディスプレイやＬＥＤインジケータ等の表示部も備えている。ユーザは、この操作パネル１９を用いてプリントモード等の設定を行える他、パソコン３０の印刷設定画面（図示せず）により、プリントモード等の設定を行うこともできる。本実施の形態では、このプリントモードの一つとして、インク節約モードを有する。

プリンタ１０は、パソコン３０より通信ケーブル３１を介して画像データを受信すると、印刷動作に備える為に、まず本体のイニシャライズ動作へ移行する。すなわち、色検知センサ１７により、印刷媒体１２の色成分を検出する。その際、色検知センサ１７は、図示しない発光素子と受光素子の組により構成される。色検知センサ１７は、印刷媒体１２の色成分を検出するために、発光素子により発光された光を印刷媒体１２に投射し、その反射光を図示しない色分解フィルタを通して受光素子に受光する。さらに、受光した反射光は、後述する色成分解析部によりＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）からプリンタ１０が持つインク色であるＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）に変換し、各色の濃度が所定の閾値以上であるか否かを解析する。

図２に、プリンタ１０の制御ハードウェア構成例を示す。

このプリンタ１０はＣＰＵ２０を有し、ＣＰＵ２０のプログラム制御により全体の動作が制御される。ＣＰＵ２０には、バスを介して色検知センサ１７、外部インターフェース１８、操作パネル１９、ＲＯＭ２１、メモリ２２、モータコントローラ２４、色成分解析部２５、印刷制御部２３に接続されている。印刷制御部２３は印刷ヘッド１１に接続されている。モータコントローラ２４は、印刷ヘッド１１の移動（主走査）を行うための主走査モータ１３および印刷媒体の搬送（副走査）を行うための副走査モータ１４に接続されている。

色検知センサ１７は、上述のように、プリンタ１０にセットされている印刷媒体１２がどのような色成分を持っているのかを検知するためのセンサである。

操作パネル１９は、上述したように、ユーザがプリンタ１０のモード設定等を行う為の入力部（図示せず）と情報を表示する表示部（図示せず）とを有する。

外部インターフェース１８は、通信ケーブル３１を介してパソコン３０等の外部装置と接続され、外部装置から送信された画像データを通信ケーブル３１を介して受信する。メモリ２２は、外部インターフェース１８で受信した画像データ等を保存する為の一時記憶領域、およびＣＰＵ２０のための作業記憶領域を提供する。

ＲＯＭ２１は、不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ２０が実行する制御プログラム等を記憶しておく記憶領域を提供する。

色成分解析部２５は、色検知センサ１７により検出されたＲ、Ｇ、Ｂの色成分からプリンタ１０が持つインク色に相当するＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙに変換し、さらに所定の閾値に従って印刷媒体の色を判定する機能部である。ここではＣＰＵ２０の外部にあるものとして図示したが、ＣＰＵ２０によりソフトウェア処理により実現可能である。（但し、ハードウェアで実現してもよい。）

印刷制御部２３は、印刷ヘッド１１に接続され、印刷ヘッド１１のインク吐出制御を行うための機能部である。

モータコントローラ２４は、印刷ヘッド１１と色検知センサ１７が固定されているベルト（図示せず）を駆動する為の主走査モータ１３と、印刷媒体１２の搬送を行う搬送ローラ（図示せず）を駆動する為の副走査モータ１４とを制御する。

本実施の形態のプリンタ１０は、記録剤を節約しない第１のプリントモード（通常の動作モード）と、記録剤の節約を行う第２のプリントモード（節約モードである動作モード）とを有し、前記第２のプリントモードが選択されたとき、印刷媒体１２の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行う。

次に本発明の流れをフローチャートを用いて説明する。以下に示すフローチャートで表される処理は、上記ＣＰＵ２０がＲＯＭ２１に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。

＜第１の処理例＞
図３は、本実施の形態における第１の処理例を示すフローチャートである。この処理では、印刷媒体１２が所定の色成分を持っていた場合、同色とみなされるインクの吐出を行わない例を示している。

まず、ステップＳ１において、外部インターフェース１８によりパソコン３０から画像データを受信する。

次に、ステップＳ２でプリンタ１０にセットされている印刷媒体１２の色成分を色検知センサ１７により検出する。

ステップＳ３において、検知された印刷媒体１２の色成分を、色成分解析部２５にて、Ｒ，Ｇ，ＢからＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙに色変換を行う。

ステップ４において、同じく色成分解析部２５にて、印刷媒体１２の色成分としてインク色であるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの内どれかが含まれているか（色変換により得られた成分値が所定の閾値を超えているか）を判断する。

Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかが含まれていた場合には、ステップＳ６に進み、印刷制御部２３により、含まれていたインク色を除いて印刷ヘッド１１からインクを吐出し印刷媒体１２に画像を印刷する。

印刷媒体１２にインク色であるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色成分が含まれなかった場合には、ステップＳ５に進み、印刷制御部２３により、印刷ヘッド１１で通常の印刷動作を行う。

図４は第１の処理例による印刷結果を説明するための図である。この例では、印刷媒体１２の色成分として、Ｙが検出された場合の印刷例を示している。すなわち、図４（ａ）が通常の印刷状態を示し、図４（ｂ）がＹインクの吐出を行わなかった状態を示している。モノクロの図面では分かりにくいが、印刷媒体１２の地色と同じ（または似た）色のインクの吐出を省略しても印刷された画像における当該色ドットの欠落は目立ちにくい為、画像品位の劣化はそれほど感じられない。また、この画像の印刷におけるＹインクの使用量は０となる。

＜第２の処理例＞
図５は、本実施の形態における第２の処理例を示すフローチャートである。この処理では、印刷媒体が所定の色成分を持っていた場合、同色とみなされるインクを間引きして印刷する。

まず、ステップＳ１１において、パソコン３０から画像データを受信する。

次に、ステップＳ１２でプリンタ１０にセットされている印刷媒体１２の色成分を色検知センサ１７により検出する。

ステップＳ１３により、検知された印刷媒体１２の色成分を、色成分解析部２５にて、Ｒ，Ｇ，ＢからＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙに色変換を行う。

ステップ１４により、同じく色成分解析部２５にて、印刷媒体１２の色成分としてインク色であるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの内どれかが含まれているか（色変換により得られた成分値が所定の閾値を超えているか）を判断する。Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかが含まれていた場合には、ステップＳ１６に進み、印刷制御部２３により、含まれていたインク色に対して水平方向、垂直方向共に１ドットずつ間引きして印刷ヘッド１１からインクを吐出し印刷媒体１２に画像を印刷する。

印刷媒体１２にインク色であるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色成分が含まれなかった場合には、ステップＳ１５に進み、印刷制御部２３により、印刷ヘッド１１で通常の印刷動作を行う。

図６は、第２の処理例による印刷結果を説明するための図である。この例では、印刷媒体１２の色成分として、Ｙが検出された場合の印刷例を示している。すなわち、図６（ａ）が通常の印刷状態を示し、図６（ｂ）がＹインクのドットを水平方向、垂直方向共に連続するドットを１ドット置きに間引いて印刷した場合の例を示す。この印刷におけるＹインクの使用量は節約を行わない場合に比べて約1/4に減少する。

この第２の処理例では、水平方向、垂直方向共に１ドットずつ間引きを行ったが、間引きを行う方向は水平方向のみまたは垂直方向のみであってもよく、さらに１ドット置きでは無く任意の間引き率であっても構わない。

＜第３の処理例＞
図７は、本実施の形態における第３の処理例を示すフローチャートである。この処理では、印刷媒体が所定の色成分を持っていた場合、同色とみなされるインクの画像領域からエッジ部分を抽出しエッジ部分を強調しつつ領域内部の記録を省略して印刷する。

まず、ステップＳ２１において、パソコン３０から画像データを受信する。

次に、ステップＳ２２でプリンタ１０にセットされている印刷媒体１２の色成分を色検知センサ１７により検出する。

ステップＳ２３により、検知された印刷媒体１２の色成分を、色成分解析部２５にて、Ｒ，Ｇ，ＢからＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙに色変換を行う。

ステップ２４により、さらに色成分解析部２５にて、印刷媒体１２の色成分としてインク色であるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの内どれかが含まれているか（色変換により得られた成分値が所定の閾値を超えているか）を判断する。

Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかが含まれていた場合には、ステップＳ２６に進み、画像データから含まれたインク色の領域を抽出し、その領域における水平方向、垂直方向共にドットの「有→無」の変化またはドットの「無→有」の変化が起きた部分をエッジとし、ステップＳ２７ではエッジ部分のみを所定のインク色に置き換えて、印刷制御部２３により、印刷ヘッド１１からインクを吐出し印刷媒体１２に画像を印刷する。

印刷媒体１２にインク色であるＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色成分が含まれなかった場合には、ステップＳ２５に進み、印刷制御部２３により、印刷ヘッド１１で通常の印刷動作を行う。

図８は第３の処理例による印刷結果を説明するための図である。この例では、印刷媒体１２の色成分と同色とみなされたインクの画像データからその色の画像領域を抽出し、水平方向、垂直方向共にドットの「有→無」の変化またはドットの「無→有」の変化が起きた部分をエッジとして、エッジ部分のみを所定のインク色に置き換えて（エッジ強調して）印刷した場合の例を示す。この例では、印刷媒体１２の色成分として、Ｙが検出された場合の印刷例を示している。図８（ａ）が通常の印刷状態であり、図８（ｂ）がＹインクの画像領域から水平方向および垂直方向においてエッジとなる部分のみを抽出し、当該領域についてはエッジ部を所定の色（ここではＭ）を印刷した状態である。領域内部でのＹの記録は省略される。この印刷では、エッジ部分の色のインクは使用するがエッジ部分のみなので少量である反面、当該領域でのＹインクの使用量は０となる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、上記実施の形態では、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのインク色のみについて説明したが、本発明は４色に限定されるものではない。

印刷媒体１２の色成分の判定に用いる閾値は固定の場合を想定したが、この閾値をユーザが可変設定できるようにしてもよい。これにより、印刷媒体１２がインク色に相当する色を有する場合、そのどの程度の濃度で本発明の処理を適用するかを変更することができる。

閾値を複数用意し、インク色に相当する色の濃度レベルにより、間引き率を変えたり、上記第１〜第３の処理例を切り替えて使用したりすることも可能である。

すべてのインク色について記録剤の節約の対象とする例を示したが、予め定めたインク色についてのみ節約の対象とするようにしてもよい。

大判の記録を行うプリンタについて説明したが、本発明は大判の記録を行う装置に限るものではない。

記録剤としてインクを用いるものについて説明したが、本発明はインクジェット記録方式に限るものではなく、記録剤としてカラートナーを用いるような装置にも適用可能である。また、プリンタに限るものでもなく、本発明は複写機やＦＡＸ等にも適用することができる。

さらには、すべての色の記録剤を所定の割合で節約する従来の記録剤節約モードに対して、本発明の記録剤節約モードを組み込むことも可能である。この場合、上記節約モードに加えて、より節約度の高い第２の節約モード（第３の動作モード）が追加されることになる。

本発明による画像形成装置の実施の形態の外観図を示す図である。 図１に示したプリンタの制御ハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における第１の処理例を示すフローチャートである。 図３に示した第１の処理例による印刷結果を説明するための図である。 本発明の実施の形態における第２の処理例を示すフローチャートである。 図５に示した第２の処理例による印刷結果を説明するための図である。 本発明の実施の形態における第３の処理例を示すフローチャートである。 図７に示した第３の処理例による印刷結果を説明するための図である。

符号の説明

１０…プリンタ
１１…印刷ヘッド
１２…印刷媒体
１３…副走査モータ
１４…主走査モータ
１７…色検知センサ
１８…外部インターフェース
１９…操作パネル
２０…ＣＰＵ
２１…ＲＯＭ
２２…メモリ
２３…印刷制御部
２４…モータコントローラ
２５…色成分解析部
３０…パソコン（外部装置）
３１…通信ケーブル

Claims (8)

1. 外部から送信される画像データに従って記録剤により印刷媒体に画像を印刷する画像形成装置において、
   前記印刷媒体の色を検知する色検知手段と、
   前記色検知手段により検知された印刷媒体の色成分を解析する色成分解析手段と、
   前記検出された印刷媒体の色成分が前記記録剤の色に対して所定の閾値を持って近いと判断された場合に、前記画像データに応じて使用されるべき当該記録剤の使用量を削減して印刷を行う印刷手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録剤として複数の色の記録剤を用いてカラー画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記印刷手段は、前記記録剤の使用量を削減するために、前記画像データにより記録されるべき当該色の記録剤のドットの記録を行わないことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記印刷手段は、前記記録剤の使用量を削減するために、前記画像データに対して、当該色の記録剤により記録されるべきドットを間引くことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
5. 前記印刷手段は、前記記録剤の使用量を削減するために、前記画像データに対して、当該色の記録剤により記録されるべき領域のエッジ部分を他の色の記録剤で記録し、前記エッジ部分以外のドットの記録を省略することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 記録剤を節約しない第１の動作モードと、記録剤の節約を行う第２の動作モードとを有し、前記印刷手段は、前記第２の動作モードが選択されたとき、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行うことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記第２の動作モードにおいて、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行うとともに、当該記録剤の色以外の色の記録剤についても、より軽度の使用量削減を行うことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 記録剤を節約しない第１の動作モードと、記録剤の節約を行う第２および第３の動作モードとを有し、前記印刷手段は、前記第２の動作モードが選択されたとき、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤についてのみ使用量削減を行い、前記第３の動作モードが選択されたとき、前記印刷媒体の色成分に応じた記録剤の使用量削減を行うとともに、当該記録剤の色以外の色の記録剤についても、より軽度の使用量削減を行うことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の画像形成装置。