JP2012051221A - カラー画像処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のカラー画像処理装置は、入力されたカラー画像の画像データから、順次、n画素単位(nは1以上の整数)で画像データを抽出し、抽出した当該画像データを所定単位に変換する。さらに、当該変換結果が、抽出されたカラー画像を所定の色変換方法で色変換した画像を更に所定単位に変換した変換結果に基づく量になるように、入力カラー画像の各色の階調値を変更する。
【選択図】図1
Description
まず、第1実施形態について説明する。本実施形態では、本発明のカラー画像処理装置の適用例として、電子写真方式による、中間転写ベルトを採用したタンデム方式の4ドラムフルカラー画像形成装置について説明する。なお、後述するように、本発明のカラー画像処理装置は、ホスト・コンピュータ(ホストPC)に対しても適用可能である。
まず、図2を参照して、カラー画像形成装置100(以下では単にプリンタと称する。)の構成について説明する。プリンタ100は、記録材(記録媒体)に画像を形成するための複数色の色材として、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色及びブラック(K)色の4色の現像剤(トナー)を使用する。プリンタ100は、それぞれが異なる色のトナーで単色のトナー像を対応する感光体(感光ドラム)22Y,22M,22C,22K上に形成する4つの画像形成ステーションを備える。4つの画像形成ステーションは、複数の感光体22Y,22M,22C,22Kと、一次帯電器である注入帯電器23Y,23M,23C,23Kと、露光装置24Y,24M,24C,24Kとをそれぞれ備える。4つの画像形成ステーションは、更に、トナーカートリッジ25Y,25M,25C,25Kと、現像器26Y,26M,26C,26Kとをそれぞれ備える。プリンタ100は、これら4つの画像形成ステーションにおいて感光体22Y,22M,22C,22K上に形成されたトナー像が転写される中間転写体27を備える。
次に、図3に示すプリンタ100のシステム構成を参照して、画像形成時において実行される処理について説明する。ホストPC200は、少なくとも、CPU201、RAM202、ネットワークIF203、表示部インタフェース(IF)204、入力IF205、及び不揮発性の記憶装置の一例としてハードディスクドライブ(HDD)206を備える。CPU201は、RAM202をメインメモリ及びワークエリアとして使用するとともに、HDD206に格納された各種の制御プログラムをRAM202に読み出して実行することでホストPC200全体の動作を制御する。HDD206には、各種アプリケーションやプリンタドライバも格納されている。CPU201は、それらをRAM202に読み出して実行可能である。ネットワークIF203は、LAN等のネットワークに接続されており、ホストPC200はそのようなネットワークを介してプリンタ100と接続されている。なお、ホストPC200は、ネットワークを介することなく、USB接続等の接続方式によりプリンタ100と直接接続されていてもよい。
次に、図4(a)を参照して、ホストPC200、並びにプリンタ100内のCPU303、ASIC308、及びレーザスキャナ系312において実行される処理について説明する。
次に、図1を参照して、省トナー処理部406のブロック構成及び省トナー処理部406において実行される省トナー処理について説明する。省トナー処理部406に入力された階調値R,G,Bは、第1の色変換部101及び第2の色変換部102へ入力される。第1の色変換部101は、入力された階調値R,G,Bを、モノクロ階調値で表された階調値Kmに所定の演算で変換し、当該変換結果を第1のトナー量計算部103へ出力する。第2の色変換部102は、RGB色空間からCMYK色空間へ色空間を変換するための情報を保持した色変換テーブルを用いて、入力された階調値R,G,Bを、CMYK色空間における対応する階調値C,M,Y,Kへ変換する。なお、当該色変換テーブルは、省トナー処理部406へ入力された制御情報から取り出される。第2の色変換部102は、当該変換結果を第2のトナー量計算部104及び階調変換部106へ出力する。
次に、ASIC308の省トナー処理部406によって実行される上述の省トナー処理の手順について、図5〜図7を参照して説明する。図7は、本実施形態に係る省トナー処理の手順を示すフローチャートである。省トナー処理部406は、省トナー処理を開始すると、S101で、第1の色変換部101及び第2の色変換部102において、描画データから1画素分の階調値R,G,Bを読み込む。即ち、本実施形態では、入力されたカラー画像の画像データから、順次、1画素単位で画素の階調値が抽出される。ここで、図5の500は、描画データのラスタイメージの一例である。同図に示すように、当該ラスタイメージにおいて、主走査方向及び副走査方向にそれぞれ所定の数の画素が配置されている。第1の色変換部101及び第2の色変換部102では、最初に画素501の階調値が読み込まれる。その後、省トナー処理部406は、処理をS102へ進める。
Km=255−(0.299R+0.587G+0.114B) (1)
ここで、Kmは、値が0の場合には白を表し、値が255の場合には最大階調の黒を表す。また、Kmは、値が1〜254の場合には、その値に応じた中間階調の黒を表す。この階調値Kmはモノクロの階調値であり、Kmで表現される描画データは、モノクロ画像に相当する。即ち、S105では、入力されたカラー画像についての階調値R,G,Bが、当該カラー画像をモノクロ化して画像形成する場合におけるモノクロの階調値Kmに変換される。尚、モノクロの階調値Kmを求める計算式は式(1)に限定されない。例えば、Km=255−(R+G+B)/3といった計算式で求めてもよい。
D=(Ac+Am+Ay+Ak)/(Akm×S) (2)
ここで、(Ac+Am+Ay+Ak)は省トナー処理前における全色の消費トナー量の総和を表し、(Akm×S)は省トナー処理後の全色の消費トナー量の総和についての目標トナー量(目標値)を表す。また、係数Sは、制御情報に含まれる省トナーパラメータであり、省トナー処理後の総トナー量を調整するための調整率として使用されるパラメータである。本実施形態では、省トナーパラメータSは、カラー画像をモノクロ画像として形成する場合の消費トナー量に対する比率を定める、予め設定された調整率であり、省トナー処理によって低減される消費トナー量を規定するパラメータである。
Ac'=Ac/D, Am'=Am/D
Ay'=Ay/D, Ak'=Ak/D (3)
これらの式(2)及び(3)を用いることによって、省トナー処理後における全色の消費トナー量の総和(Ac'+Am'+Ay'+Ak')は、次式のように目標トナー量に等しくなる。
(Ac'+Am'+Ay'+Ak')=(Akm×S) (4)
第1の実施形態では、トナー量Ac,Am,Ay,Akと、カラー画像をモノクロ化して画像形成する場合に消費されるトナー量Akmとを用いてトナー量削減率Dを決定する。さらに、決定した当該トナー量削減率Dに応じて、カラー画像を形成する際に消費される各色のトナー量を調整する。このように、第1の実施形態では、カラー画像をモノクロ化して形成する場合に消費されるトナー量を基準として、トナー量を調整する。一方で、第1の実施形態の変形例として、トナー量を基準とする代わりに、トナー量に対応するトナー価格を基準として、各色の消費トナー量を調整することも可能である。そこで、第2の実施形態では、入力されたカラー画像をモノクロ化して形成する場合のトナー価格を基準として、カラー画像を形成する際に消費される各色のトナー量を調整することを特徴とする。なお、以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心として説明することによって説明を簡略化する。
図8を参照して、省トナー処理部406のブロック構成及び省トナー処理部406において実行される省トナー処理について説明する。なお、同図において、図1と同一の動作を実行するブロックについては図1と同一の参照符号を付してその説明を省略する。図8の省トナー処理部406は、図1の場合と比較して、第1のトナー価格計算部801及び第2のトナー価格計算部802が追加された点と、トナー量削減率決定部803においてトナー量削減率Dの計算に使用されるパラメータとが異なる。本実施形態において、第1のトナー量計算部103による、モノクロの階調値Kmで画像形成を行う場合に消費されるトナー量Akmの計算結果は、第1のトナー価格計算部801へ出力される。一方、第2のトナー量計算部104による、階調値C,M,Y,Kで画像形成を行う場合に消費される各色のトナー量Ac,Am,Ay,Akの計算結果は、第2のトナー価格計算部802及び階調変換部106へ出力される。
次に、ASIC308の省トナー処理部406によって実行される上述の省トナー処理の手順について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、本実施形態に係る省トナー処理の手順を示すフローチャートである。なお、図9では、第1の実施形態(図5)と同一の部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
Pc=Ac×Qc, Pm=Am×Qm
Py=Ay×Qy, Pk=Ak×Qk (5)
Pkm=Akm×Qk (6)
S201及びS202において各トナー量に対応するトナー価格Pc,Pm,Py,Pk,Pkmが計算されると、処理がS203へ進む。
D=(Pc+Pm+Py+Pk)/(Pkm×S) (7)
このように、式(7)は、第1の実施形態における式(2)に含まれる各トナー量Ac,Am,Ay,Ak,Akmをトナー価格Pc,Pm,Py,Pk,Pkmに置き換えたものに相当する。式(7)において、(Pc+Pm+Py+Pk)は、省トナー処理前における全色の消費トナー量に対する合計トナー価格を表し、(Pkm×S)は、省トナー処理後の目標トナー価格を表す。また、係数Sは、制御情報に含まれる省トナーパラメータである。本実施形態では省トナー処理後のトナー価格を調整するための調整率として使用されるパラメータである。省トナーパラメータSは、カラー画像をモノクロ画像として形成する場合の消費トナー量のトナー価格に対する比率を定める、予め設定された調整率である。
第1及び第2の実施形態では、トナー量削減率Dを1画素ごとに決定するとともに、決定したDに基づいてトナー量の調整を1画素ごとに実行する。しかしながら、本発明は、1画素ごとの省トナー処理に限定されず、n画素(nは1以上の整数)を省トナー処理の単位としてトナー量を調整する場合にも適用できる。そこで、第3の実施形態では、一例として、第2の実施形態において説明した省トナー処理を1画素ごとではなくn画素ごとに実行する場合について説明する。
D=(Pc+Pm+Py+Pk)/(Pkm×S) (7)
において、各トナー価格Pc,Pm,Py,Pkは、n画素の各々について計算されたトナー価格の色ごとの総和とすればよい。例えば、n=4の場合、4つの画素の各々におけるC色についてのトナー価格をPc1,Pc2,Pc3,Pc4とすると、Pc=Pc1+Pc2+Pc3+Pc4 とすればよい。Pm,Py,PkについてもPcと同様である。Pkmについても、n画素の各々について計算されたトナー価格の総計とすればよい。
第1〜第3の実施形態では、省トナー処理前の階調値C,M,Y,Kと省トナー処理後の階調値C',M',Y',K'とで、異なる色の階調値間の比率が変化する(即ち、C:M:Y:K≠C':M':Y':K'となる)。これにより、省トナー処理の前後で、形成されるカラー画像の色味が変化する。例えば、省トナー処理において使用される階調値‐トナー量テーブルが図6に示す特性を有する場合に、トナー量削減率D=2であるものとする。この場合、省トナー処理後のトナー量Ac',Am',Ay',Ak'は、元のトナー量Ac,Am,Ay,Akに対して50%に削減される。一方で、省トナー処理後の階調値C',M',Y',K'は元の階調値C,M,Y,Kに対してそれぞれ63%,65%,56%,67%となり、省トナー処理によって色ごとに異なる変化が階調値に生じる。これは、階調値とトナー量との関係が非線形であり、かつ、色ごとに特性が異なるためである。図6の例では、省トナー処理後の階調値で形成した画像は、元の画像と比較して、Y色が薄く、K色が濃く形成されるため、省トナー処理によって画像の色味が変化してしまう。第4の実施形態では、省トナー処理によって生じるこのような画像の色味の変化を低減することを狙いとする。具体的には、カラー画像をモノクロ化して形成する場合のトナー価格を基準としてカラー画像のトナー量を調整する場合において、当該調整前のカラー画像の色味を当該調整後においても維持する。
図11を参照して、本実施形態において省トナー処理部406によって実行される省トナー処理について説明する。なお、同図において、第2の実施形態(図8)と同様の動作を実行するブロックについては図8と同一の参照番号を付してその説明を省略する。階調値削減率決定部1101には、トナー価格計算部801によって計算された、トナー量Akmに対応するトナー価格Pkmと、カラー画像を形成する際の各色のトナー量に対応するトナー価格Pc',Pm',Py',Pk'とが入力される。階調値削減率決定部1101は、カラー画像の各色の階調値を削減する階調値削減率D'(第2削減率)を決定する。階調値削減率決定部1101は、入力されたこれらの情報と、省トナー処理部406に入力された制御情報から取り出される省トナーパラメータS及び階調値‐トナー量テーブルとを用いて、階調値削減率D'を決定する。
次に、ASIC308の省トナー処理部406によって実行される本実施形態に係る省トナー処理の手順について、図12及び図13を参照して説明する。図12は、本実施形態に係る省トナー処理の手順を示すフローチャートである。なお、図12では、第2の実施形態(図9)と同一の部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。図12において図9と異なる部分はS401〜S409である。
C'=C/D', M'=M/D',
Y'=Y/D', K'=K/D' (8)
式(8)に示すように、本実施形態における省トナー処理は、省トナー処理前の階調値C,M,Y,Kに対して、階調値削減率D'に応じた係数(1/D')を乗ずることによって実行される。
Pc'=Ac'×Qc, Pm'=Am'×Qm
Py'=Ay'×Qy, Pk'=Ak'×Qk (9)
(Pc'+Pm'+Py'+Pk')=(Pkm×S) (10)
ここで、係数Sは、制御情報より取り出した省トナーパラメータであり、省トナー処理後のトナー量を調整するために使用される。また、(Pkm×S)は目標トナー価格である。なお、S405における判定処理では、式(10)における左辺と右辺との差分が厳密に等しくなるか否か判定するのではなく、省トナー処理後のトナー価格と目標トナー価格とがある程度近い値になった場合には、式(10)が成立したものとみなしてもよい。例えば、それらの価格の差分を計算するとともに、閾値判定等により当該差分がある程度の範囲内に収まったと判定された場合に、式(10)が成立したものとみなしてもよい。また、例えば式(10)の左辺(Pc'+Pm'+Py'+Pk')の値が、式(10)の右辺(Pkm×S)を基準に所定範囲内の値になっていれば、式(10)が成立したものとみなしてもよい。
(Pc'+Pm'+Py'+Pk')>(Pkm×S) (11)
が成立するか否かを判定する。当該判定結果に応じて、省トナー処理部406は、省トナー処理後の(合計)トナー価格が目標トナー価格に近づくように、S407及びS408で以下の処理を実行する。
(Ac'+Am'+Ay'+Ak')=(Akm×S) (12)
なお、当該判定は、上述の式(10)を用いた場合と同様に、省トナー処理後の消費トナー量の総和と目標トナー量とがある程度近い値になった場合に、式(12)が成立したものとみなしてもよい。
(Ac'+Am'+Ay'+Ak')>(Akm×S) (13)
が成立するか否かを判定すればよい。当該判定結果に応じて、省トナー処理部406は、省トナー処理後の消費トナー量の総和が目標トナー量に近づくように、S407及びS408で階調値削減率D’を調整する。以上のような変形例によっても、上述の実施形態と同様、省トナー処理の前後における画像の色味の変化を回避することが可能である。
上述の第1〜第4の実施形態において説明した、省トナー処理の許可・不許可に関する設定、及び省トナーパラメータSは、ユーザが任意に設定できると有用である。本実施形態では、これらの設定をユーザが任意に指定可能な画像処理装置について説明する。
上述の第1〜第4の実施形態では、色変換テーブル、階調値‐トナー量テーブル(図6)、コスト係数テーブル(図10)等の、予め用意したテーブル情報を使用して、色変換、階調値からトナー量への変換、トナー量からトナー価格への変換等を行っている。しかしながら、これらの変換処理は、テーブル情報を用いて実行するのではなく、テーブル情報に対応する計算式を予め用意して、当該計算式を用いて実行することも可能である。また、階調値R,G,Bから階調値Kmへの変換処理は、式(1)に例示した計算式を用いて実行しているものの、当該計算式に対応するテーブル情報を予め用意して、当該テーブル情報を用いて実行することも可能である。このように、図7、図9及び図12のフローチャートの各ステップにおける処理に、予め用意したテーブル情報及び計算式の何れを用いるかは、任意に決定することが可能である。
上述の各実施形態において説明した省トナー処理は、ホストPCから描画データを受信する画像形成装置(プリンタ100)に限られず、画像読取装置を備えた複写機においても実行することができよう。その場合、画像形成のための描画データは、画像読取装置において原稿から読み取ることによって得られよう。また、本発明において、階調値−トナー量テーブル、コスト係数テーブル等のテーブルデータは、ROM304に予め格納されている場合に限られず、トナーカートリッジ25Y,25M,25C,25Kが備えるメモリタグに予め格納されていてもよい。あるいは、ホストPC200が予め保持した当該テーブルデータを画像形成装置へ送信してもよい。このような場合にも、画像形成装置において、受信したテーブルデータを用いて本発明の省トナー処理を実行することができよう。更に、印刷品質設定の変更等に応じてガンマ補正テーブル、ハーフトーンテーブル等が変更された場合に、それに合わせて、階調値‐トナー量テーブル及びコスト係数テーブルを自動的に変更する動作が実行されてもよい。
Claims (8)
- 入力されたカラー画像の画像データに画像処理を行い出力するカラー画像処理装置であって、
前記画像データから、順次、n画素単位(nは1以上の整数)で画像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出された画像データを所定単位に変換したときの変換結果が、前記抽出された前記画像データを所定の色変換方法で色変換し更に前記所定単位に変換した変換結果に基づく量になるように、前記カラー画像の各色の階調値を変更する変更手段と
を備えることを特徴とするカラー画像処理装置。 - 前記変更手段は、前記抽出された画像データの各色の階調値を小さく変更し、前記小さくした各色の階調値の画像データを所定単位に変換したときの仮変換結果が、前記抽出された画像データを所定の色変換方法で色変換し、更に所定単位に変換したときの変換結果に従う目標値に合致するか否かを判定する判定手段を備え、
前記変更手段は、前記判定手段によって、前記仮変換結果が前記目標値に合致しないと判定されると、前記仮変換結果が前記目標値に近づくように、前記画像データの各色の階調値を変更することを特徴とする請求項1に記載のカラー画像処理装置。 - 前記目標値は、前記抽出された画像データを所定の色変換方法で色変換し、更に所定単位に変換したときの変換結果と等しい値、或いは前記抽出された画像データを所定の色変換方法で色変換し更に所定単位に変換したときの変換結果から所定範囲内に含まれる値であることを特徴とする請求項2に記載のカラー画像処理装置。
- 前記目標値は、前記抽出された画像データを所定の色変換方法で色変換し、更に所定単位に変換したときの変換結果を増加又は減少させた調整値であることを特徴とする請求項2又は3に記載のカラー画像処理装置。
- 前記調整値を予めユーザの操作に応じて設定するための設定手段を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記所定単位は、カラー画像の画像データを色材量に変換したときの重量の単位、或いはカラー画像の画像データを色材価格に変換したときの価格の単位であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のカラー画像処理装置。
- 前記所定の色変換方法は、前記抽出された前記カラー画像の画像データをグレースケールの画像に変換する色変換方法であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のカラー画像処理装置。
- コンピュータを、入力されたカラー画像の画像データに画像処理を行い出力するカラー画像処理装置として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、
前記画像データから、順次、n画素単位(nは1以上の整数)で画像データを抽出する抽出手段と、
前記抽出された画像データを所定単位に変換したときの変換結果が、前記抽出された前記画像データを所定の色変換方法で色変換し更に前記所定単位に変換した変換結果に基づく量になるように、前記カラー画像の各色の階調値を変更する変更手段と
を備えるカラー画像処理装置として機能させるプログラム。
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