JP2008132665A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーセーブと共に、視覚的な階調特性の直線性が損なわれることがない画像を形成する。
【解決手段】データ変換部２８には、入力される画像データに対する変換緒パラメータとして、通常モードで階調補正するＬＵＴ、コスト重視モードでトナーセーブを行なうときのＬＵＴ及び、階調重視モードでトナーセーブを行なうときのＬＵＴのそれぞれが記憶されており、階調重視モードのトナーセーブが設定されていると、ＬＵＴ記憶部３６からセーブ率に基づいたＬＵＴを読み出して、入力信号に対してデータ変換を行い、印刷出力部へ出力する画像データを生成する。このときに、セーブ率に基づいた階調圧縮と共に、階調補正が行われることにより、視覚的階調特性が直線的となる高品質の画像形成が可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電子写真プロセスを適用して、記録紙などの画像形成媒体に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。

近年、電子写真プロセスを適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ、或いはこれらの機能を併せ持つ複合機などの画像形成装置が多用されている。この画像形成装置では、帯電した感光体ドラムを、画像データに応じて走査露光して静電潜像を形成し、現像器によって帯電したトナーなどの色材を供給することにより、静電潜像に応じたトナー像を形成する。この後に、トナー像を記録紙等に転写して、加圧及び加熱することによりトナーを溶融固着させることにより、画像データに応じた画像が記録紙に形成されるようにしている。

このような画像形成装置においては、ランニングコストの低減等を目的として、トナーなどの色材の消費量を低減が可能となっている（以下、トナーセーブとする）。また、単にトナー消費量を削減するようにデータ圧縮を行なうと、トナーセーブによる濃度低下のみでなく、形成される画像に劣化が生じるため、この画像劣化を抑えるトナーセーブの提案がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

例えば、特許文献１では、文字／線画用のトナーセーブ又は、写真画像用のトナーセーブを選択して切り換えることにより、形成する画像の性質に応じた最適なトナーセーブを可能となるように提案している。

また、特許文献２では、画像形成処理を行う画像データに、イメージを含むか否か、単色背景のオブジェクトを含むか否かに応じて、出力レベル調整、グレースクリーンの適用、トナーセーブ用のディザを指定するかの何れかを選択するなど、オブジェクトによってトナーセーブ方法を切り換えるように提案している。

ところで、画像形成装置に設けられる印刷出力部（プリントエンジン）や、ディスプレイなどの出力デバイスにおいては、出力デバイス固有の階調特性を有しており、このような出力デバイスを用いて画像形成を行なうときには、階調特性（γ特性）に基づいた階調補正（γ補正）が行なわれている。

一般に、記録紙などに形成した画像では、階調変化が直線的であることが好ましく、画像形成装置では、階調補正を行うことにより、階調変化が直線的となる画像の形成が可能となっており、これにより、階調変化が滑らかな高品質の画像が得られる。

しかしながら、従来のトナーセーブ方法では、例えば、データ圧縮を行なうことにより、濃度値を一定比率で下げるなどのデータ処理を行うなどの方法が用いられており、このために、トナーセーブが行なわれて形成された画像では、視覚的に階調変化の直線性が損なわれてしまうことがある。
特開平１１−１５１８３３号公報 特開２００１−０８３８４５号公報

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、トナーセーブを行ったときに、視覚的な階調特性の直線性が損なわれることのない高品質の画像を得ることができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の画像形成方法は、多階調の画像データを画像形成デバイスへ出力して、画像データに応じた階調での画像形成を可能とする画像形成方法であって、前記画像形成デバイスへ出力する前記画像データに対して、設定比率で一律に階調圧縮を行うと共に、前記画像形成デバイスの階調特性に基づいた補正特性で、前記階調圧縮された画像データに対する階調補正を行う、ことを特徴とする。

この発明によれば、元の画像データに対して階調圧縮を行うと共に、画像形成デバイスの階調特性に応じた補正特性に基づいて階調圧縮した画像データに対する階調補正を行う。

これにより、画像データに対して例えばトナーなどの消費を抑えると共に、視覚的階調変化が直線的となる高品質の画像を形成することができる。

また、本発明の画像形成装置は、画像処理装置から出力された多階調の画像データが入力されることにより、画像形成デバイスを用いて該画像データに応じた階調の画像を形成する画像形成装置であって、前記画像形成デバイスへ出力する前記画像データに対して、所定のパラメータでデータ変換を行う変換手段と、前記パラメータとして前記画像データに対して設定比率で一律に階調圧縮を行う圧縮パラメータが記憶される第１の記憶手段と、前記パラメータとして前記画像データに対して設定比率で一律に階調圧縮を行うと共に、前記画像形成デバイスの階調特性に基づいた補正特性で階調補正可能とする階調重視パラメータが記憶される第２の記憶手段と、前記第１又は第２の記憶手段から前記変換手段で前記データ変換に用いるパラメータを選択する選択手段と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、画像データに対して一律に階調を下げる階調圧縮パラメータを第１の記憶手段に記憶する。また、第２の記憶手段には、階調圧縮に加えて画像形成デバイスの階調特性に応じた階調補正を可能とする階調重視パラメータを記憶し、選択手段によって圧縮パラメータ又は階調重視パラメータの何れかを選択可能となるようにしている。

これにより、トナー消費を抑えながら、必要に応じて階調再現性の高い高品質の画像形成が可能となる。

また、本発明の画像形成装置は、前記階調特性に基づいた前記補正特性から前記設定比率ごとの階調重視パラメータを生成する生成手段を含み、前記生成手段によって生成された前記階調重視パラメータが前記第２の記憶手段に記憶されることを特徴とする。

この発明によれば、第２の記憶手段に記憶される階調重視パラメータを、画像形成デバイスの階調特性に基づいて生成する。

画像形成デバイスでは、経時的要因などによって再現可能な濃度範囲が変化する。ここから、画像形成デバイスの階調特性を取得することにより、常に最適な階調補正パラメータを生成して記憶し、この諧調補正パラメータを含めて生成された階調重視パラメータを第２の記憶手段に記憶する。

これにより、画像形成デバイスが再現可能な濃度範囲が変化しても、階調再現性の高い高品質の画像形成が可能となる。

このような本発明の画像形成装置においては、前記変換手段で前記データ変換に用いるパラメータとして前記画像形成デバイスの階調特性に基づいた補正特性パラメータが記憶される第３の記憶手段を含み、前記選択手段が、前記第１、第２又は第３の記憶手段のうちのいずれか一つから前記パラメータを選択することができ、これにより、例えば、トナー消費を抑えずに、元の画像データに応じた高品質の画像形成が可能となる。

また、本発明においては、前記画像処理装置に設けられた設定手段によって前記圧縮パラメータ又は前記階調重視パラメータの何れかが指定されているときに、前記選択手段が前記設定手段の指定に基づいた前記パラメータを選択することが好ましく、さらに、前記画像処理装置に設けられた設定手段によって前記階調圧縮を行うときの前記設定比率が指定されているときに、前記選択手段が指定された設定比率の前記パラメータを選択することがより好ましく、これにより、所望の画像形成が可能となる。

以上説明したように本発明によれば、階調圧縮と共に、画像形成デバイスの階調特性に基づいた階調補正を行うことにより、画像形成に用いるトナーなどの消費を抑えながら、視覚的階調変化が直線的となる高品質の画像形成が可能となるという優れた効果が得られる。

以下に、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に適用した画像形成システム１０の概略構成を示している。この画像形成システム１０には、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーションなどの複数の画像処理装置（以下、ＰＣ１２とする）及び、画像形成装置であるプリンタ１４が設けられ、データ交換が可能となるようにネットワーク接続されている。

ＰＣ１２には、画像処理部１６が形成されており、所定のプログラムを用いて画像やドキュメント等の作成、編集、加工等の画像処理を含む各種の処理が可能となっている。また、ＰＣ１２には、プリンタドライバなどによって印刷設定部１８が形成されており、画像処理部１６で作成した画像データを、印刷設定部１８を介して、プリンタ１４へ出力可能となっている。

プリンタ１４は、プリントエンジンとなる印刷出力部２０と、印刷出力部２０の作動を制御するコントローラ部２２を含んで形成されており、ＰＣ１２から出力された画像データが、コントローラ部２２へ入力されることにより、この画像データに基づいた印刷処理を行うようになっている。

このように画像形成システム１０では、ＰＣ１２で作成した画像やドキュメント等の画像データを、プリンタ１４へ送信することにより、画像データに応じた画像を記録紙に形成する印刷処理が可能となっている。

なお、このような画像形成システム１０は、複数のＰＣ１２とプリンタ１４をネットワーク接続した一般的構成を適用することができ、そのネットワークには、プリンタ１４のみならず、スキャナなどの入力デバイス等が含まれるものであっても良く、さらに、ＰＣ１２は、出力デバイス及び入力デバイスのそれぞれと双方向の通信可能であっても良い。

本実施の形態に適用するプリンタ１４としては、スキャナ機能を備えた複写機であっても良く、さらに、ファクシミリ機能を含む複合機など、少なくとも画像形成機能を備えるものであれば、任意の構成を適用することができる。

本実施の形態で画像形成装置として適用したプリンタ１４の印刷出力部２０は、一例として、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のトナーを用い、電子写真プロセスを適用して画像を形成する。すなわち、印刷出力部２０では、ＣＭＹＫの各色成分のデータが入力されることにより、それぞれのデータに応じて像担持体である感光体ドラムを走査露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のトナーを供給することによりトナー現像を施して、各色のトナー像を形成する。

この後、印刷出力部２０では、記録紙にトナー像を重畳しながら転写し、加熱及び加圧処理を行って、トナー像を記録紙に溶融定着させることにより、画像データに応じた画像を形成する。

一方、コントローラ部２２には、画像データに対して各種のデータ処理を行うデータ処理部２４が設けられている。このデータ処理部２４には、カラーマネージメントシステム（以下、ＣＭＳ２６とする）が形成されている。

印刷出力部２０では、ＣＭＹＫ色空間の画像データ（以下、ＣＭＹＫ信号とする）が入力されることにより、ＣＭＹＫ信号に基づいて画像形成処理を行う。また、ＰＣ１２では、例えば、ＲＧＢ色空間の画像データ（以下、ＲＧＢ信号とする）に対する各種の処理を行う。これにより、プリンタ１４のデータ処理部２４には、ＲＧＢ信号などのＣＭＹＫ信号と異なる色空間の画像データが入力される。

ここから、データ処理部２４に設けているＣＭＳ２６は、例えば、ＲＧＢ信号が入力されると、このＲＧＢ信号を、デバイス非依存の色空間の画像データに変換した後、デバイス依存の色空間の画像データであるＣＭＹＫ信号に変換する。

例えば、ＣＭＳ２６では、デバイス非依存の色空間としてＣＩＥＬＡＢ色空間（以下、Ｌ*ａ*ｂ*色空間とする）を適用し、ＲＧＢ信号をＬ*ａ*ｂ*色空間の画像データ（以下、Ｌ*ａ*ｂ*信号とする）に変換する。このようなデータ変換は、多次元ルックアップテーブル（ＤＬＵＴ）などを用いた一般的手法を適用することができる。

また、ＣＭＳ２６では、ＩＣＣプロファイルなどの色変換プロファイルを用いて、デバイス非依存の色空間の画像データであるＬ*ａ*ｂ*信号を、デバイス依存の色空間の画像データであるＣＭＹＫ信号に変換する。

印刷出力部２０は、例えば濃度値Ｃが０〜２５５の２５６階調などの予め設定された階調で画像形成が可能となっている。データ処理部２４には、例えば、各画素を濃度値に応じた露光量や露光時間に変換するＬＵＴが設けられており、データ処理部２０では、このＬＵＴの変換パラメータを用いてデータ変換することにより、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のラスタデータを生成するようになっている。印刷出力部２０では、このラスタデータに基づいて光ビームを走査することにより、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のトナー像を形成する。

一方、データ処理部２４では、印刷出力部２０の装置初期状態で出力可能な最大濃度に基づいて色変換プロファイル及び、感光体ドラムを帯電するときの帯電電圧、トナー像を感光体ドラムから中間転写体及び中間転写体から記録紙へ転写するときのそれぞれの転写電圧等が設定されている。これにより、データ処理部２４では、印刷出力部２０の出力可能な最大濃度範囲で、画像データに応じた階調での画像形成が可能となるようにしている。

一方、印刷出力部２０では、各種の要因で出力可能となる最大濃度（濃度範囲）などが変化する。ここから、プリンタ１４では、予め設定されているタイミングなどに基づいてキャリブレーション処理が行われるようになっている。

このキャリブレーションは、予め設定されている画像データに基づいて光ビームを走査することにより、感光体ドラムにトナー像を形成し、形成したトナー像の濃度を測定する。

この測定結果に基づいて、色変換プロファイルを更新することにより、その時点での形成可能な最大濃度に基づいた色変換プロファイルを生成し、ＣＭＳ２６に用いる色変換プロファイルの更新を行う。これにより、印刷出力部２０で出力可能な濃度範囲に基づいたデータ変換が行われるようにしている。

また、プリンタ１４では、印刷出力部２０の出力可能な濃度範囲が徐々に狭まることから、所定のタイミングでセットアップ処理を行うことにより、出力可能な濃度範囲を、装置初期状態に戻すようにしている。

このセットアップ処理は、セットアップ用に設定されている画像データを用いてトナー像を形成し、形成したトナー像の濃度を測定する。また、このトナー像を記録紙に転写して、記録紙上の画像濃度を測定する。これと共に、感光体ドラムの帯電電位を測定し、これらの測定結果に基づいて、帯電バランス、転写電圧等の調整を行う。

セットアップ処理では、上記調整を繰り返すことにより、各色のバランスを取ると共に、装置初期状態の濃度の画像が形成可能となるように帯電電圧、転写電圧等の設定を行なうことにより、装置初期状態で再現可能な最大濃度の画像形成が可能となるようにする。

これと共に、セットアップ処理では、色変換プロファイルを更新することにより、装置初期状態の濃度範囲（最大濃度）で画像形成が可能となるようにしている。このようなキャリブレーション処理及びセットアップ処理は、公知の構成を適用することができる。

ところで、プリンタ１４に設けられる印刷出力部１６では、固有の階調特性を備えている。図３（Ａ）には、階調特性の一例を示している。なお、図３（Ａ）では、一例として２５６階調（濃度値Ｃ=０〜２５５）の出力信号（印刷出力部１６への出力信号）に対し、最大濃度を１００％としたときの、濃度値ごとの最大濃度に対する比率を示している。

図３（Ａ）に示されるように、印刷出力部２０などの出力デバイスの階調特性は、直線的でなく、一般に曲線的となっている。

このような印刷出力部２０の階調特性に対して、記録紙などに形成される画像の階調変化（濃度変化）は、直線的であることが好ましい。すなわち、視覚的には、濃度の変化比率が一定で階調変化が直線的であることが好ましく、階調変化が直線的であることが、視覚的高品質の画像の条件となっている。

ここから、一般に、視覚的階調変化である記録紙上の画像の階調変化が直線的となるように、階調特性に対する補正特性を設定し、設定した補正特性に基づいてデータ変換（階調信号の補正）が行なわれる。

図３（Ｂ）には、図３（Ａ）に示す階調特性に対する補正特性の一例と示している。なお、図３（Ｂ）では、入力信号の階調（濃度値Ｃ_ＩＮ）に対する出力信号の階調（濃度値Ｃ_ＯＵＴ）を示している。

この補正特性は、印刷出力部２０の階調特性に基づいて設定されており、入力信号の濃度値Ｃ_ＩＮを補正特性に基づいて得られる出力信号の濃度値Ｃ_ＯＵＴに変換し、これにより、変換された出力信号に基づいて画像形成を行なうことにより、階調変化が直線的となる画像が得られる。

図１に示されるように、プリンタ１４のコントローラ部２２には、例えば、データ処理部２４内に、階調補正を行うデータ変換部２８が設けられている。図２に示されるように、データ変換部２８には、予め設定されたＬＵＴを変換パラメータとして用いてデータ変換を行う変換部３０が設けられている。また、データ変換部２８には、印刷出力部１６の階調特性に応じて設定された補正特性に基づいた変換パラメータとなる変換テーブル（ＬＵＴ）を、通常処理用のＬＵＴとして記憶するＬＵＴ記憶部３２が設けられている。

これにより、データ変換部２８は、ＣＭＳ２６から出力されるＣＭＹＫ信号を入力信号として、この入力信号に対して、補正特性に基づいたデータ変換を行って、視覚的階調変化が直線的となる画像を形成可能とする出力信号が得られるようになっている。

一方、プリンタ１４では、画像形成を行なうことにより、トナーを消費する。また、プリンタ１４では、記録紙上に形成する画像の濃度が高くなるほどトナー消費量も多くなり、装置のランニングコストに影響する。

また、トナー消費量は、画像データに対して階調圧縮を行って階調を下げることにより、画像濃度が低くなるが、トナー消費量を抑えることができる。しかし、単に階調圧縮のみを行うと、階調変化の視覚的直線性が損なわれた画像が記録紙上に形成されてしまう。

ここから、プリンタ１４では、画像データに対して階調圧縮を行うことにより、トナー使用量を抑えるトナーセーブモードが設定されている。また、プリンタ１４には、トナーセーブモードとして、トナー消費量を優先して抑えるコスト重視モードと、視覚的階調変化の直線性を保持しながらトナー消費量を抑える階調重視モードが設定されている。

図２に示されるように、データ変換部２８には、通常処理用のＬＵＴを記憶するＬＵＴ記憶部３２と共に、コスト重視モードでのデータ変換（階調圧縮）に変換パラメータとして用いる圧縮パラメータとするＬＵＴを記憶するＬＵＴ記憶部３４及び、階調重視モードでのデータ変換の変換パラメータとして用いる階調重視パラメータとするＬＵＴを記憶するＬＵＴ記憶部３６が設けられている。

また、データ変換部２８には、選択手段として補正選択部３８が設けられており、この補正選択部３８が、例えば、印刷設定に基づいて、ＬＵＴ記憶部３２〜３６の何れかに記憶されたＬＵＴを、変換部３０でデータ変換に用いるＬＵＴとして選択するようになっている。

図４には、本実施の形態に適用したプリンタ１４が、コスト重視モードで適用する入力信号に対する出力信号の補正の概略を示している。コスト重視モードでは、入力信号の階調を設定された比率（以下、セーブ率とする）で一律に下げることにより階調圧縮を行う。

すなわち、印刷出力部２０で形成可能な最大濃度を１００％としているときに、セーブ率が１０％であれば、入力信号の濃度値Ｃ_ＩＮが最大値（最大濃度）となっているときに、出力信号の濃度値Ｃ_ＯＵＴが、最大濃度の９０％となるように、入力信号の階調が一律に圧縮された出力信号が得られるようにしている。

これにより、コスト重視モードでは、セーブ率に応じて一律にトナー使用量が削減されるようにしている。

ＬＵＴ記憶部３４には、例えば、トナーのセーブ率ごとの、入力信号（濃度値Ｃ_ＩＮ）に対する出力信号（濃度値Ｃ_ＯＵＴ）の変換テーブル（ＬＵＴ）が記憶されており、補正選択部３８では、コスト重視モードでのトナーセーブが選択されると共に、セーブ率が設定されることにより、ＬＵＴ記憶部３４に記憶されている該当ＬＵＴを、変換部３０でのデータ変換（データ圧縮）用として読み出す。

一方、図５には、本実施の形態で階調重視モードに適用する入力信号に対する出力信号の補正の概略を示している。階調重視モードでは、セーブ率を濃度値Ｃ_ＯＵＴの上限として、この上限範囲内で、印刷出力部２０の階調特性に対する補正特性に基づいて変換特性（特性曲線４０）が設定されている。

階調重視モードに用いる特性曲線４０は、例えば、セーブ率が５０％であると、図３（Ｂ）及び図５に示されるように、補正特性（特性曲線４２）上で濃度５０％となる点Ａ（図３（Ａ）参照）が、入力信号の最大濃度（濃度値Ｃ_ＩＮ=２５５）となるようにする特性曲線４０Ａ（図５参照）を設定する。

同様に、例えばセーブ率４０％、３０％、２０％、１０％では、図３（Ｂ）に示されるす特性曲線４２上の点Ｂ（濃度値が最大値の６０％）、点Ｃ（濃度値が最大値の７０％）、点Ｄ（濃度値が最大値の８０％）、点Ｅ（濃度値が最大値の９０％）が、図５の入力信号の最大濃度となるようにする特性曲線４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅを設定する。

このときに、特性曲線４０（４０Ａ〜４０Ｅ）は、特性曲線４２の該当範囲を圧縮した曲線となるようにしている。すなわち、入力信号をセーブ率で圧縮し、さらに、補正特性（特性曲線４２）でデータ変換するように設定する。なお、図５の縦軸には、出力信号の最大値に対する比率をカッコ内に示している。

ＬＵＴ記憶部３６には、このような階調圧縮が行われるＬＵＴを、セーブ率ごとに予め設定されて記憶されるようになっている。補正選択部３８では、階調重視モードでのトナーセーブが設定されると、ＬＵＴ記憶部３６からセーブ率に応じたＬＵＴを、変換部３０でのデータ変換用として読み出す。

これにより、簡単に階調重視モードでトナーセーブを行なうための出力信号が得られるようにしている。

一方、印刷出力部２０では、再現可能な濃度範囲が変化することにより、階調特性も変化する可能性がある。ここから、図２に示されるように、コントローラ部２２には、ＬＵＴ更新部４４が設けられている。

このＬＵＴ更新部４４は、補正特性生成部４６を含んでいる。この補正特性生成部４６は、キャリブレーション処理及びセットアップ処理が行われると、それによって得られる印刷出力部２０の階調特性から、階調変化が視覚的に直線的となる補正特性を生成する。

また、ＬＵＴ更新部４４には、ＬＵＴ生成部４８が形成されており、このＬＵＴ生成部４８が、補正特性生成部４６で得られる補正特性に基づいて、通常処理用のＬＵＴを生成する。ＬＵＴ記憶部３２に記憶されているＬＵＴは、ＬＵＴ生成部４８で生成されたＬＵＴに更新される。

さらに、ＬＵＴ更新部４４には、補正特性変換部５０及びＬＵＴ生成部５２が形成されている。補正特性変換部５０は、補正特性生成部４６で生成された補正特性を、セーブ率に応じて圧縮処理する。これにより、例えば、図５に示されるセーブ率ごとの補正特性に応じた特性曲線４０が生成される。

ＬＵＴ生成部５２は、補正特性変換部５０によって変換された補正特性に基づいて、セーブ率ごとのＬＵＴを生成する。ＬＵＴ記憶部３６に記憶されているＬＵＴは、ＬＵＴ生成部５２で生成されたＬＵＴに更新される。

一方、図１に示されるように、ＰＣ１２には、ＵＩ部５４が設けられており、所定のＵＩ（ユーザインターフェイス）を図示しないモニタに表示しながら、各種の印刷設定を行なうことができるようになっている。

また、印刷設定部１８では、所定のＵＩを表示して、プリンタ１４を用いて印刷処理を行うときに、トナーセーブモードで印刷処理を行うか否かと共に、トナーセーブモードで印刷処理を行うときに、セーブ重視モードとするか、階調重視モードとするかの設定が可能となっている。

図６には、このときの設定に適用するＵＩの一例とするトナーセーブ設定ウインド６０の概略を示している。このトナーセーブ設定ウインド６０では、通常モードに設定するときにマークするラジオボックス６２Ａ及び、トナーセーブモードに設定するときにマークするラジオボックス６２Ｂが設けられている。

また、トナーセーブ設定ウインド６０には、ラジオボックス６２Ｂをマークすることによりマーク可能となるラジオボックス６４Ａ、６４Ｂと共に、セーブ率の入力が可能となる入力ボックス６６が設けられている。

これにより、ラジオボックス６２Ｂをマークした状態で、ラジオボックス６４Ａをマークすることにより、コスト重視モードのトナーセーブモードに設定され、ラジオボックス６４Ｂをマークすることにより階調重視モードのトナーセーブモードでの印刷処理に設定される。

また、入力ボックス６６へ所定範囲の数値を入力することにより、トナーセーブを行なうときのセーブ率を設定することができる。なお、入力ボックス６６は、アップキー６８Ａ及びダウンキー６８Ｂを用いて、表示される数値の増減が可能となるものであっても良い。

これにより、ラジオボックス６２Ａをマークして、ＯＫボタン７０を操作することにより、通常モードでの画像形成処理に設定される。また、ラジオボックス６２Ｂをマークして、ラジオボックス６４Ａ又はラジオボックス６４Ｂをマークすると共に、入力ボックス６６に所望の数値を入力してＯＫボタン７０を操作することにより、トナーセーブモードでの画像形成処理に設定される。

なお、トナーセーブモード設定ウインド６０は、トナーセーブ設定を行なうときのＵＩを限定するものではなく、上記情報の入力が可能であれば、任意の構成を適用することができる。

以下に、本実施の形態の作用として、画像形成システム１０での印刷処理を説明する。

画像形成システム１０に設けられているＰＣ１２では、各種のアプリケーションを用いて、画像やドキュメント等の作成、加工、編集等が行なわれ、そのデータ（画像データ）が保存される。

また、ＰＣ１２には、印刷設定部１８が設けられており、この印刷設定部１８を用いて各種の印刷設定を行った画像データを、プリンタ１４へ送信することにより、プリンタ１４で、該当画像データに基づいた画像形成処理が行われる。

プリンタ１４では、コントローラ部２４に画像データが入力されることにより、所定のデータ処理を行うと共に、データ変換を行って、印刷出力部２０で使用するＣＭＹＫ信号に変換し、印刷出力部２０へ出力する。

印刷出力部２０では、ＣＭＹＫ信号が入力されることにより、ＣＭＹＫ信号に基づいてＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のトナー像を形成し、形成したトナー像を記録紙に重畳させながら転写し、この後に、加熱定着する。これにより、画像データに応じた画像が得られる。

ところで、プリンタ１４では、印刷出力部２０の階調特性に応じた階調補正を行うことにより、記録紙に形成された画像の視覚的階調が直線的となる高品質の画像形成が可能となっている。

また、プリンタ１４では、トナーセーブモードの選択が可能となっており、トナーセーブモードが選択されることにより、トナー使用量を抑えながら、画像データに応じた画像を記録紙に形成するようになっている。

ここで、図７を参照しながら、プリンタ１４でのトナーセーブ処理を説明する。なお、画像形成システム１０では、ＰＣ１２に設けている印刷設定部１８で、トナーセーブを行なうか通常モードでの画像形成処理を行うかが設定され、プリンタ１４では、データ変換部２８で、この設定に基づいた処理を行う。

図７のフローチャートでは、ＣＭＳ２６によってデータ変換されたＣＭＹＫ信号が、データ変換部２８に入力されるのに伴って実行され、最初のステップ１００では、ＰＣ１２での印刷設定でトナーセーブモードに設定されているか否かを確認する。

ここで、トナーセーブモードではなく、通常モードに設定されているときには、ステップ１００で否定判定してステップ１０２へ移行し、ＬＵＴ記憶部３２に記憶されている通常モード用のＬＵＴを読み込み、ステップ１０４では、このＬＵＴを用いてデータ変換部２８に入力されるＣＭＹＫ信号（入力信号）に対するデータ変換を行う。この後に、ステップ１０６では、データ変換されて得られる出力信号を、印刷出力部２０へ出力する。

ＬＵＴ記憶部３２には、印刷出力部２０の階調特性に応じて設定された補正特性に基づいたＬＵＴが記憶されており、これにより、入力信号を補正特性に基づいて補正した出力信号が得られる。

プリンタ１４では、この出力信号が印刷出力部２０へ出力されることにより、視覚的階調変化が直線的となる高品質の画像が形成される。

一方、トナーセーブモードに設定されているときには、ステップ１００で肯定判定して、ステップ１０８へ移行する。このステップ１０８では、階調重視モードに設定されているか否かを確認する。

ここで、階調重視モードではなく、コスト重視モードに設定されていると、ステップ１０８で否定判定してステップ１１０へ移行する。このステップ１１０では、ＬＵＴ記憶部３４からセーブ率の設定に基づいたＬＵＴを読み出し、ステップ１１２では、読み出したＬＵＴを用いたデータ変換処理を行う。

ＬＵＴ記憶部３４には、セーブ率に応じて一律に階調圧縮を行うＬＵＴが記憶されており、このＬＵＴ記憶部３４に記憶されたＬＵＴを用いてデータ変換されることにより、入力信号に対して階調圧縮を行った出力信号が得られる。

この出力信号が印刷出力部２０へ出力されることにより、記録紙には、各画素の濃度が一律に抑えられた画像が形成される。このときに、セーブ率に応じてトナー使用量が抑えられる。

これに対して、階調重視モードが設定されているときには、ステップ１０８で肯定判定されてステップ１１４へ移行する。このステップ１１４では、ＬＵＴ記憶部３６に記憶されているＬＵＴから、設定されたセーブ率に応じたＬＵＴを読み出し、次のステップ１１６では、読み出したＬＵＴを用いた入力信号に対するデータ変換を行う。

ＬＵＴ記憶部３６には、セーブ率と補正特性に基づいて生成されたＬＵＴが記憶されており、このＬＵＴ記憶部３６に記憶されたＬＵＴを用いてデータ変換されることにより、入力信号に対して階調圧縮が行われると共に、階調特性に応じた補正が行われた出力信号が得られる。

この出力信号が印刷出力部２０へ出力されることにより、記録紙には、各画素の濃度が抑えられ、かつ、視覚的階調変化が直線的となる高品質の画像が形成される。
一方、プリンタ１４のコントローラ部２２には、ＬＵＴ更新部４４が設けられており、キャリブレーションやセットアップ処理が行われたときに、ＬＵＴ記憶部３２、３６に記憶されるＬＵＴを更新するようにしている。

これにより、プリンタ１４では、印刷出力部２０の再現可能な画像濃度範囲が変化したときにも、常に、視覚的階調変化が直線的となる高品質の画像形成が可能となっている。

一方、本実施の形態では、トナーセーブ設定ウインド６０を用いて、トナーセーブモードとしてコスト重視モードか階調重視モードかを設定すると共に、数値を入力することにより、セーブ率が指定されるようにしたが、階調重視モードでのセーブ率の設定はこれに限るものではない。

例えば、図８（Ａ）に示されるように、通常モードで、サンプルチャート８０を印刷出力する。このサンプルチャート８０は、それぞれが異なる濃度の多数のパッチ８２を、最低濃度のパッチ８２Ａと最大濃度のパッチ８２Ｌの間で、濃度が段階的に変化するように配列して形成する。

このときのサンプルチャート８０は、その時点でプリンタ１４が印刷出力可能な最大濃度範囲でパッチ８２が形成される。なお、ここでは、一例としてパッチ８２Ａ〜８２Ｌを図示しているが、パッチ８２の数は、これに限るものではない。

ここで、セーブ率を設定するときには、図８（Ｂ）に示されるように、最大の濃度としたい濃度に対応するパッチ８２（例えばパッチ８２Ｇ）を選択する。このとき、図８（Ｃ）に示されるように、印刷出力する画像データの濃度範囲にチャート８４を通常モードで印刷出力して、対比可能となるようにしても良い。

また、階調変化を設定するときには、サンプルチャート８０ら選択した濃度の異なるパッチ８２（例えば、パッチ８２Ｃ、８２Ｅ）を、最大濃度として選択したパッチ８２Ｇと、最低濃度となるパッチ８２Ａの間に選択的に配置する。このときのパッチ８２の選択および配置位置を、それぞれのパッチ８２の濃度を例えば、目視によって確認しながら、パッチ８２Ａからパッチ８２Ｇの間で階調変化が直線的となるように行う。

このようにして選択されたパッチ８２の間は、例えば補間処理を行うことにより、選択されたパッチ８２の間で、濃度が段階的に変化するように設定し、この設定に基づいて、画像データに対するデータ変換を行うときのパラメータを設定する。

画像データに対する印刷処理を、階調重視モードで印刷処理を行うときには、上記手法で設定したパラメータを用いて画像データに対するデータ変換を行う。これにより、最大濃度が所望の濃度となるようにトナーセーブされた画像が得られる。また、このようにして得られた画像は、ユーザーが視覚的に直線的に知覚される階調変化となっている。

すなわち、画像データの印刷処理を要求するユーザーが直線的と知覚される階調変化となっている画像形成が可能となる。

また、画像データに対する印刷処理に先立って印刷出力したサンプルチャート８０を用いることにより、その時点でのプリンタ１４の最大濃度、階調特性などの特性を反映した画像を印刷出力することができるので、装置状態に影響を受けない画像形成が可能となる。

さらに、最大濃度及び階調変化を任意に選択することができるので、例えば、階調変化を故意に変化させた画像形成も可能となる。すなわち、画像データに基づいた印刷処理を行うユーザーが重視する濃度及び階調特性を実現することが可能となる。

なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、ＬＵＴ記憶部３２、３４と共に、階調重視モードに用いるＬＵＴを記憶するＬＵＴ記憶部３６を設けたが、ＬＵＴ記憶部３６を省略し、階調重視モードでトナーセーブを行なうときに、ＬＵＴ記憶部３４に記憶されるＬＵＴを用いて階調圧縮を行った後、ＬＵＴ記憶部３２に記憶されるＬＵＴを用いて、階調補正を行うようにしても良い。

また、本実施の形態では、プリンタ１４を例に説明したが、本発明は、電子写真プロセスを適用する任意の構成の画像形成装置に適用することができる。また、本発明は、電子写真プロセスを適用した画像形成装置に限らず、インクジェット方式など、画像データに応じたカラー画像を形成可能な任意の構成の画像形成装置に適用することができ、これにより、画像形成に用いる色材の消費量を削減しながら、階調再現性の高い高品質の画像形成が可能となる。

本発明に適用したＰＣとプリンタの概略構成図である。 プリンタのデータ変換部の概略構成を示す機能ブロック図である。 （Ａ）は印刷出力部の階調特性の一例を示す線図、（Ｂ）は（Ａ）の階調特性に対する補正特性を示す線図である。 コスト重視モードに適用する入力信号に対する出力信号の概略を示す線図である。 階調重視モードに適用する入力信号に対する出力信号の概略を示す線図である。 トナーセーブモードの設定に適用するＵＩの一例を示す概略図である。 トナーセーブ設定に基づいたデータ変換処理の概略を示す流れ図である。 （Ａ）から（Ｃ）はセーブ率と階調変化の設定の他の一例を示す概略図であり、（Ａ）はプリンタから出力するサンプルチャートを示し、（Ｂ）は最大濃度と階調変化の設定の概略を示し、（Ｃ）は画像データの濃度範囲の一例を示している。

符号の説明

１０ 画像形成システム
１２ ＰＣ（画像処理装置）
１４ プリンタ（画像形成装置）
１８ 印刷設定部（設定手段）
２０ 印刷出力部（画像形成デバイス）
２２ コントローラ部
２４ データ処理部
２８ データ変換部
３０ 変換部（変換手段）
３２ ＬＵＴ記憶部（第３の記憶手段）
３４ ＬＵＴ記憶部（第１の記憶手段）
３６ ＬＵＴ記憶部（第２の記憶手段）
３８ 補正選択部（選択手段）
４０（４０Ａ〜４０Ｅ） 特性曲線
４２ 特性曲線
４４ ＬＵＴ更新部（生成手段）
５４ ＵＩ部（設定手段）
６０ トナーセーブ設定ウインド（設定手段）

Claims (6)

1. 多階調の画像データを画像形成デバイスへ出力して、画像データに応じた階調での画像形成を可能とする画像形成方法であって、
   前記画像形成デバイスへ出力する前記画像データに対して、設定比率で一律に階調圧縮を行うと共に、
   前記画像形成デバイスの階調特性に基づいた補正特性で、前記階調圧縮された画像データに対する階調補正を行う、
   ことを特徴とする画像形成方法。
2. 画像処理装置から出力された多階調の画像データが入力されることにより、画像形成デバイスを用いて該画像データに応じた階調の画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像形成デバイスへ出力する前記画像データに対して、所定のパラメータでデータ変換を行う変換手段と、
   前記パラメータとして前記画像データに対して設定比率で一律に階調圧縮を行う圧縮パラメータが記憶される第１の記憶手段と、
   前記パラメータとして前記画像データに対して設定比率で一律に階調圧縮を行うと共に、前記画像形成デバイスの階調特性に基づいた補正特性で階調補正可能とする階調重視パラメータが記憶される第２の記憶手段と、
   前記第１又は第２の記憶手段から前記変換手段で前記データ変換に用いるパラメータを選択する選択手段と、
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記階調特性に基づいた前記補正特性から前記設定比率ごとの階調重視パラメータを生成する生成手段を含み、
   前記生成手段によって生成された前記階調重視パラメータが前記第２の記憶手段に記憶されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記変換手段で前記データ変換に用いるパラメータとして前記画像形成デバイスの階調特性に基づいた補正特性パラメータが記憶される第３の記憶手段を含み、
   前記選択手段が、前記第１、第２又は第３の記憶手段のうちのいずれか一つから前記パラメータを選択することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像処理装置に設けられた設定手段によって前記圧縮パラメータ又は前記階調重視パラメータの何れかが指定されているときに、前記選択手段が前記設定手段の指定に基づいた前記パラメータを選択することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記画像処理装置に設けられた設定手段によって前記階調圧縮を行うときの前記設定比率が指定されているときに、前記選択手段が指定された設定比率の前記パラメータを選択することを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。