JP4664809B2 - カラー画像処理装置及びカラープリンタシステム - Google Patents

Description

この発明は、カラー画像処理装置及びカラープリンタシステムに関し、特にレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の画像信号からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像信号を生成するカラー画像処理装置及びカラープリンタシステムに関する。

カラー印刷における基本原色は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色であるが、多用される黒色フォントの品質や印刷コスト、或いは、自然画に対するメリハリの利点から、これにブラック（Ｋ）を加え、ＣＭＹＫの４色を基本原色とする印刷装置が多く利用されている。

一方、オフィスで使用されるビジネスプリンタなどの入力画像データは、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色のデータで提供される場合が一般的であるため、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータを生成するプロセスである４色分解が必要となる。

通常この４色分解は、非特許文献１の４７６頁に開示されているように、ＲＧＢのデータ（ｒ，ｇ，ｂ）の補数を算出してＣＭＹデータ（ｃ，ｍ，ｙ）を生成し、ＣＭＹの共通要素ｍｉｎ｛ｃ，ｍ，ｙ｝を部分的にＫ成分のデータ（ｋ）に置き換える処理として実現される。ここにｍｉｎ｛ｃ，ｍ，ｙ｝はＣＭＹデータ（ｃ，ｍ，ｙ）の最小値である。

上記のような処理により生成されるＫ成分をＢＧ（Ｂｌａｃｋ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）と呼び、Ｋに置換されることにより除かれるＣＭＹ成分をＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）と呼んでいる。

このようなＢＧ処理及びＵＣＲ処理の大きなメリットとして、単位印画面積当たりの最大色材量を低減する効果が挙げられる。本明細書では以下、単位印画面積当たりの最大色材量を、単に最大色材量或いはレーザプリンタであれば最大トナー量と呼ぶことにする。

例えば、最大色材量を最も低減できる方法としては、１００％ＵＣＲと呼ばれる方法がある。これは、ｋ＝ｍｉｎ｛ｃ，ｍ，ｙ｝で求めたｋを、（１）式のように各ＣＭＹデータ（ｃ，ｍ，ｙ）から減算してＵＣＲ処理後のＣＭＹデータ（ｃ´，ｍ´，ｙ´）を得る方法である。

この１００％ＵＣＲにおけるＣＭＹＫの４色印刷の最大色材量は、１色当たりの最大色材量の２００％となる。ＵＣＲ処理を行わないで，ＣＭＹＫの４色で印刷を行う場合の最大色材量は、４００％であるから、ＢＧ処理及びＵＣＲ処理を行うことにより最大色材量を２００％〜４００％の範囲で調整が可能であることが分かる。

一方、多色印刷をするプリンタ一般に言えることとして、最大色材量が過剰であるほど、装置負荷が大きくなり、重ねられる色の再現性が不安定になる傾向にあることが知られている。

例えば、レーザプリンタでは、トナー層厚が厚いほど転写性能が不安定になりやすく、インクジェットプリンタでは、インキ量が多いほど紙へのインキの滲みが発生しやすくなる傾向にある。また、トナーを溶融定着するレーザプリンタでは、より多くの最大トナー量に対応しようとすると、単位時間に投入すべき熱エネルギーが大きくなるため、定着装置の大型化や、定着器寿命の低下という問題を招来する。

このため、プリンタエンジンの開発においては、画質が許す限り、最大色材量を少なく押さえようとする要求が生じる。しかし、画質の観点からは、１００％ＵＣＲのような極端なＵＣＲ処理を行った場合には、全体に彩度が低く、極端に硬調で、墨っぽい画像になることや、色材量が少ないことにより、コントラストが低下するという問題が生じる。

これらの相反する要請から、最大色材量の制限は、商用印刷であれば１色当たりの３００％〜３５０％程度の範囲、普及型のレーザプリンタなどでは２００％〜３００％程度の範囲で、エンジン性能と画質が最もバランスのとれる値を選定して設計されることになる。

一方、プリンタに濃度センサを取り付け、このセンサからの検出信号を用いて階調補正を行うことにより、色材量を制御することもすでに知られている。

例えば特許文献１には、環境変動に対して階調特性を一定に保つために、第１の階調制御により、各階調毎の濃度データを出力信号に変換するためのルックアップテーブル（以下ＬＵＴと略す）を最適化すると共に、第２の階調制御により、トナー補給量を制御して画像濃度を安定化することが開示されている。但し、この例は、単色の階調特性の安定化に関するものであり、先に述べたようなカラー印刷おけるトナー総量過多による画像不安定性を回避する手段にはなっていない。

また、特許文献２には、ユーザが階調特性を調整しても、出力画像全体の濃度が変化しないようにトナー付着量を管理して濃度を一定に調整することが開示されている。

更に特許文献３には、階調補正された階調データと、温湿度センサの測定データに基づき、画像のトナー付着量を演算し、その計算結果が定着器の定着性能より決定されるトナー付着量の上限値以上であるときに、告知手段によって、ユーザに警告を発するという提案がなされている。

これら、特許文献２や３の場合は、ユーザの調整に対応して、ハードウエア的なフィードバックをかけることが前提となっている。このため、複数のコンピュータにより共有されたプリンタでは、印刷要求毎にフィードバックのためのシーケンスが発生し、装置に対する余分な負荷や運用コストの増加を招くことになる。

特許文献４では、多次元ＬＵＴを用いて、各色成分の総和を直接制限する方法が開示されている。しかし、この様な方法の場合、ＣＭＹＫの４次元入出力に対応するＬＵＴでは、格子点数を５点としても、５^４×４＝２５００個ものデータが必要となる。

このように大規模の多次元ＬＵＴを使用することは、ハードウエアに実装する場合に、多くのメモリ空間を消費するために、コストアップにつながる。また、印刷ページ間などで画像処理モードを切り替えるような場合などのように、ＬＵＴを設定し直す必要がある場合には、ＬＵＴデータの転送に要する時間が多くなるため高速化の障害となる。特許文献５，６も多次元ＬＵＴを利用するため、同様の課題を生じる。

また、多次元ＬＵＴの利用では、この他に補間計算による計算（或いは信号処理）の負荷も発生する。例えば、これを比較的単純な多重線形補完による補完計算で求めた場合には、特許文献６の図３のような８個の周辺グリッドの頂点から補完値を計算する場合、
（入力チャンネル個数）×（頂点数）×（出力チャンネル数）個の乗算が必要となる。

この場合、入力チャンネル数＝４（ＣＭＹＫ分）、頂点数＝８（特許文献６の図３の黒点１１の周辺頂点が８点を使って補完）、出力チャンネル数＝４（ＣＭＹＫ）、であるから、必要となる乗算数は、１２８回にもなる。このため、ハードウエア実装では、論理規模が増大し、ソフトウエア実装の場合には、この演算量が高速化の障害となる。

特許文献７では、各色信号の入力毎に総量が規定値以下になるようフィードバックをかける方法が開示されている。この方法では、画素毎にフィードバックによる処理の反復が発生するため、リアルタイム画像処理の高速化に不利となる。また、逆に総量が規定値を超えない範囲であれば、逆に総量を増加させる処理により画像の彩度やコントラスト感を向上させることが可能であるが、特許文献７の方法は、そのままでは総量を増加させる処理に適用することはできない。

特許文献８は、このような意味で、グレー色で１００％ＵＣＲを行うような特殊な条件下において、規定値の範囲内でトナー総量を増加させ、画質の向上を図る方法を開示したものである。このような処理には、Ｃ，Ｍ，Ｙの階調特性に微妙なバランスの変化が生じても、グレーバランスが変化しない利点がある。

しかし、特許文献８では図７に見られるように、補正係数ｆ（ｋ）を、ｆ（ｋ）＞１のレンジで使用するため、ｆ（ｋ）＜１の範囲を主に使用するような通常の４色分解におけるトナー総量の制限にも使用する場合には、ｆ（ｋ）のレンジと分解能の両立と、メモリ及び回路規模の節約の両立が困難となる問題があった。

また、特許文献８では図１に見られるような、４色分解の後段に設けられた階調補正（γ補正）の場合、これを直接濃度（或いは明度）調整パラメータとしてユーザに解放した場合には、トナー総量の規制値に対して、エンジンの変動分に加えて、ユーザ調整による変化分もマージンとして設ける必要が生じる。このため、プリンタエンジンの本来能力よりは、このマージン分だけ少ない色材しか使用することができず、製品の色再現範囲を狭めることになる。

特開平１０−３９５５５号公報 特開平５−３２８１３１号公報 特開２００１−２５５７１１号公報 特開２００３−３１２０６１号公報 特開２０００−２５２７４号公報 特開２０００−３４３７６１号公報 特開２００３−１２５２２５号公報 特開２００５−３３３４８号公報 ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ Ｌａｎｇｕａｇｅ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｈｉｒｄ ｅｄｉｔｉｏｎ （Ａｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）

本発明が解決しようとする課題は、ＣＭＹＫ色材の混色により印刷を行うカラープリンタシステム或いは、同カラープリンタシステム等に用いられる画像処理装置において、ＣＭＹＫ混色による総色材量を規定値以下に押さえる総量規制を実現する手段であって、
（１）各画素毎の出力信号値のフィードバックを必要とせず、（２）消費メモリ量と演算量を節約することで、ハード実装コストや演算処理時間及びデータ転送時間を軽減し、（３）総色材量の規制範囲での色材量増加処理も可能とする手段を提供することである。特に、グレー色で１００％ＵＣＲを行う場合のように、下色除去量の多い処理における彩度低下防止のための下色追加と、通常の４色分解におけるトナー総量規制を両立可能な処理を、少ないメモリ量と演算量により実現し、（４）更に望ましくは、ユーザ調整からのフィードバックも必要としない手段を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のカラー画像処理装置は、入力値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の最小値ｋ０を選択する最小値選択手段と、該最小値ｋ０に基づいてブラック（ｋ）の生成量を算出する第１の算出手段と、該最小値ｋ０に関連する値の下色除去量ｕ（ｋ０）を算出する第２の算出手段と、該最小値ｋ０に関連する値の補正係数値ｆ（ｋ０）を出力する第３の算出手段と、前記入力値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）から前記下色除去量ｕ（ｋ０）をそれぞれ減算して出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）を生成する減算手段と、該減算手段の出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に前記補正係数値ｆ（ｋ０）を乗算する乗算手段と、該乗算手段の乗算結果の有効ビット選択手段と、前記ブラック（ｋ）の生成量ｋ３及び前記乗算手段の出力（ｃ３，ｍ３，ｙ３）に対し階調補正を行い、出力階調値（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を得る階調補正手段により構成されることに一つの特徴を有する。

本発明の他の特徴は、第１の算出手段と、第２の算出手段と、第３の算出手段のうちの幾つか、或いは全ての入出力対応関係と、有効ビット選択手段とを、連動して切り替わるようにしたことにある。

本発明の他の特徴は、前記第３の算出手段を、ＬＵＴと補間演算手段により構成したことにある。

本発明の他の特徴は、前記第３の算出手段の入力値（ｋ０）のレンジを８ビット、出力値（ｆ（ｋ０））のレンジを１０ビット以上とし、前記階調補正手段の入力となる前記乗算結果の有効ビット選択手段の出力レンジを８ビットとしたことにある。

本発明の他の特徴は、入力階調値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の前段の処理として、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）の３色のそれぞれの入力階調値（ｃ，ｍ，ｙ）に対して、それぞれの階調補正を行う階調補正手段’と、該階調補正手段’の出力値（ｃ０，ｍ０，ｙ０）に対して色補正を行い（ｃ１，ｍ１，ｙ１）を出力する色補正手段を備えると共に、ユーザに対して、ＣＭＹＫそれぞれの濃度階調調整パラメータの入力を促すユーザインタフェースを備え、前記濃度調整パラメータの内、ＣＭＹの濃度調整パラメータに従って、前記階調補正手段’の入出力対応関係を切り替え、ｋの濃度調整パラメータに従って、前記第１の算出手段の入出力対応関係を切り替えるようにしたことにある。

本発明にかかるシステム（画像の編集や作成を行うホストコンピュータ（ＰＣ）及び、画像記録部であるプリンタを含めたカラープリンタシステム）は、前記画像処理部の全体をＰＣ側のソフトウエアとして実装する方法と、前記画像処理部の全体をプリンタ側コントローラに実装する方法の他に、前記画像処理部の前記ユーザインタフェース及び前記階調補正手段’を含む一部は、ＰＣ上のソフトウエア（ドライバ部）として実現することができる。この場合、前記ユーザインタフェースは、ＣＭＹＫそれぞれの濃度調整を直接促す方式の他に、ＲＧＢの明度を調整（これはＲＧＢの補数であるＣＭＹの濃度を調整することと等価）する方式、或いは、ＲＧＢ値に対応する明度信号を調整する方式（算術的に明度信号をＲＧＢ信号の調整に変換）として提供される。また、Ｋに関する濃度調整パラメータは、必要に応じて、ＰＣ側ドライバ部から画像データに付加されて、プリンタ側画像処理部（コントローラ部）に送られる。

本発明の他の特徴は、以下の説明により明瞭に理解することができる。

本発明によれば、色材の総量規制は、減算手段の出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に対して、補正係数ｆ（ｋ０）を乗じることによって実現される。このとき、補正係数ｆ（ｋ０）は、ＣＭＹ入力値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の最小値であるｋ０にのみ依存して決定されるため、ＣＭＹＫへの分解結果（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）や、プリンタエンジンからのフィードバックが不要であり、論理規模も節約され、処理の高速化も容易となる。

また、補正係数ｆ（ｋ０）は、ユーザによる濃度調整からも、独立して定義できるため、複数のコンピュータにより共有されたプリンタシステムにおいても、印刷要求毎のフィードバックのためのシーケンスが発生せず、装置に対する余分な負荷や運用コストの増加が防止される。

また、補正係数ｆ（ｋ０）は、ＣＭＹ入力値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の最小値ｋ０に関する関数或いは、１次元のＬＵＴとして定義されるため、多次元ＬＵＴによる総量規制方式に比べて、少ないメモリ消費量で実装することが可能となる。

更に、ｆ（ｋ０）をｋ０の代表値に対する１次元のＬＵＴと、その補間演算手段により実装することで、より一層ＬＵＴの消費メモリ量を節約できる他、ＬＵＴを書き換える場合にも、データ書き込み時間が短縮され、より高速な処理に対応することが可能となる。

また、本発明においては、乗算手段の出力結果から有効ビット（ｂｉｔ）を選択する選択手段を切り替え可能としていることにより、補正係数ｆ（ｋ０）を減算手段出力値（ｃ２，ｍ２，ｙ２）のそれぞれに対するｆ（ｋ０）の作用レンジをｆ（ｋ０）≦１を主に作用させることと、ｆ（ｋ０）＞１を主に作用するよう切り替えることが可能となる。これにより、階調補正手段としては狭い入力レンジで、双方の作用レンジがカバーされる。

これにより、通常の４色分解におけるトナー総量規制と、総量規制の範囲内でグレー色で１００％ＵＣＲを行うような下色除去量の多い処理における彩度低下防止のための下色追加の切り替えが、少ないメモリと演算量で両立可能となる。

特に、有効ビット選択手段出力を８ビットとすることで、階調補正手段として、一般的な画像処理手段の階調補正手段を共用することが可能となり、装置開発負担を軽減することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は、本発明にかかるカラーレーザプリンタシステムの全体の構成を示すもので、主としてコンピュータ１０、カラー画像処理装置１１、記録部（プリンタエンジン）１３から構成される。本システムの画像処理部１２は、コンピュータ１０上のソフトウエアとして実現されるドライバ処理部１８及びユーザインタフェース１９とプリンタ側のコントローラ上にハードウエアとして搭載されるカラー画像処理装置１１とから構成される。カラー画像処理装置１１は画像入力部１１Ａ、カラー画像処理部１１Ｂからなる。本発明は上記画像処理部１２に特徴を有するものであるが以下、各部の構成、機能について順に説明する。

（１）コンピュータ１０
カラーレーザプリンタシステムにおけるコンピュータ１０は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、ユーザインタフェース１９により、ＣＭＹＫの各色に対する濃度調整を指示するための情報が入力される。

カラー画像処理装置１１に対する印刷命令は、ＰＣ１０のアプリケーション１７からプリンタドライバ１８を介して実行される。このとき印画すべき画像データは、ユーザインタフェース１９を介して入力されるユーザ指示を含む付加情報と共に、圧縮されてカラー画像処理装置１１に転送される。

図８はＰＣ１０に設けられた濃度調整ユーザインタフェース１９の一例を示す。ユーザインタフェース１９には、ＣＭＹＫそれぞれ毎に、濃度調整スライダ８１が設けられ、スライダのマーカ８２の位置で、ユーザが、濃度調整パラメータを−１０〜＋１０の範囲で２１段階の指定ができるようになっている。プリンタドライバ１８は、ＣＭＹＫにそれぞれの濃度調整パラメータ値を付加情報１５に追加し、画像データと共に画像処理装置１１に送信する。

（２）入力部１１Ａ
カラー画像処理装置１１の入力部１１Ａは、画像展開手段１と入力バッファ２を有する。画像展開手段１は、ドライバ１８から送られた画像情報を入力バッファ２に展開すると共に、画像情報に添付された付加情報１５をパラメータ管理手段１４に送出する。画像展開手段１により展開された画像データは、１ページ分のＲＧＢデータとして、入力バッファ２に蓄えられる。

そして入力バッファ２に蓄えられた画像データは逐次読み出されてカラー画像処理部１１Ｂに送出され、色補正、階調補正などの処理が施された後、記録部１３に送られる。

（３）記録部１３
次に、記録部１３の概略について説明する。

図７は記録部１３の一実施例を示す構成略図で、感光体６４と中間転写体６６を用い、感光体６４上に順次１色ずつ形成した異なる４色のトナー画像を、中間転写体６６の一回転毎に１色ずつ転写し、中間転写体６６の４回転で１枚のカラー画像を形成する中間転写体方式を採用している。図７において、ベルト形状の感光体６４は、記録部１３の中央部に配置され、その一方の面に感光体ベルト６４と接触させて中間転写ドラム６６が配置されている。縦に長く張った感光体ベルト６４の中間転写ドラム６６と反対側の面には、それぞれ異なる色のトナーを格納する４つの現像器、即ちイエロー（Ｙ）現像器６３Ｙ、マゼンタ（Ｍ）現像器６３Ｍ、シアン（Ｃ）現像器６３Ｃ、ブラック（Ｋ）現像器６３Ｋ、が縦に積層して配置されている。

感光体ベルト６４の周囲には回転方向に沿って、感光体ベルト６４上にトナー画像を形成するために必要なプロセス部品である、帯電器６０、露光器６２、現像器６３等が配置されている。

一方、中間転写ドラム６６の周囲にはトナー画像形成、用紙の搬送を行うために必要なプロセス部品である、転写ローラ６７が配置されている。

用紙を搬送する搬送経路は、本体下部に配置している用紙カセット６９から中間転写ドラム６６の外側を通って本体上面に排出する構成としており、その搬送経路に沿って、転写ローラ６７、用紙除電器（図示せず）、定着器５９が配置されている。

次に本実施例の動作について説明する。

感光体ベルト６４、中間転写ドラム６６を所定の方向に回転させると共に、感光体ベルト６４表面を帯電器６０により所定電位に帯電する。帯電した感光体ベルト６４表面を、画像データに対応したレーザ光を発生する露光器６２で露光する。露光する場合、最初は４色の中の１色の画像、例えばイエロー（Ｙ）について露光し、感光体ベルト６４表面にイエロー（Ｙ）成分に相当する静電潜像を形成する。その後、感光体ベルト６４上の静電潜像に対応するイエロー（Ｙ）のトナーを格納している現像器６３Ｙを接触させて、トナー画像を形成し、感光体ベルト６４上に形成した画像を中間転写ドラム６６へ転写する。

次に感光体ベルト６４上に２色目のトナー画像、例えばマゼンタ（Ｍ）の画像を形成し、中間転写ベルト６６を１回転した後、感光体ベルト６４との接触部に達した第１色目のＹトナー画像に重ねてＭ画像を転写する。以後、この工程を第３色目、例えばシアン（Ｃ）、第４色目、例えばブラック（Ｋ）と繰り返して行い、中間転写ドラム６６上に４色のトナーが重なった画像を形成する。

最後に、中間転写ドラム６６上に形成したトナー画像を、用紙カセット６９から給紙し、用紙６８に転写ローラ６７で転写する。そして、用紙除電器（図示せず）で除電剥離したのち定着器５９を通して本体外部に出力する。

本実施例では、エンジン起動時などの特定のタイミングで、感光体ベルト６４上に基準パッチを形成し、形成されたパッチの濃度を光学センサ６５で検知する。検知された信号はセンサ信号１６として後述のカラー画像処理部１１Ｂに送られる。

図９及び１０は本発明装置における記録部１３の他の実施例を示す。この装置は、中間記録媒体９３の近傍に、４つの画像形成ユニット９５Ｙ，９５Ｍ，９５Ｃ，９５Ｋが縦積みで配置されている。それぞれの画像形成ユニットは図１０に示すように、感光体ドラム８５、帯電器８６、露光装置８７、現像器８８、第１転写装置８９、クリーニング装置９０を備えている。

アルミシリンダ等の外周面に、光導電体を塗布して構成される感光体ドラム８５は矢印方向に駆動され、その表面が帯電器８６により所定電位に均一に帯電される。

制御部９１より、画像書き込み信号が露光装置８７に入力されると、信号に応じてレーザが発光し、画像信号に対応した光情報が感光体ドラム８５表面に照射され、静電潜像が形成される。更に感光体ドラム８５が矢印方向に進むと、この静電潜像は現像器８８によって現像され、トナー可視像が形成される。現像されたトナー可視像は所定のバイアス電圧が印可された第１の転写装置８９により中間記録媒体９３上に転写される。次に、トナー像が転写された中間記録媒体９３は搬送手段により搬送されて、第２の転写装置９６により記録紙９８に転写された後、定着装置９７によって固着されて永久像となる。

本実施例においても、中間記録媒体９３の近傍に光学センサ９２が配置されており、エンジン起動時などに中間記録媒体９３上に基準パッチを形成し、形成されたパッチの濃度を光学センサ９２で検知する。検知された信号は、センサ信号１６として制御部９１に送出される。

（４）カラー画像処理部１１Ｂ
カラー画像処理装置１１におけるカラー画像処理部１１Ｂは、色補正手段３、４色分解手段５、階調補正手段７、階調処理手段９及びパラメータ管理手段１４を有する。以下各手段について説明する。

（４．１）色補正手段３
色補正手段３は、入力バッファ２から送られてくるＲＧＢデータ（ｒ，ｇ，ｂ）に対して色補正を行う。例えばパラメータ管理手段１４に予め色補正用多次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）が用意されており、色補正手段３はこのＬＵＴ（ルックアップテーブル）をロードしてＲＧＢデータ（ｒ，ｇ，ｂ）を補正する。この補正の方式自体は公知であるのでここでは詳細は述べない。

（４．２）４色分解手段５
４色分解手段５は、ＲＧＢデータ（ｒ，ｇ，ｂ）からＣＭＹＫの４色のデータ（ｃ，ｍ，ｙ，ｋ）を生成する手段であり、図２に示すように主として補数演算手段２１、第１の階調補正手段７２，７３，７４，７５，ＵＣＲ算出手段７０、ＢＧ算出手段７１、補正係数生成手段３１、等より構成される。

（ａ）補数演算手段２１
補数演算手段１２は、色補正されたＲＧＢデータ（ｒ，ｇ，ｂ）から、ＣＭＹ（ｃ０，ｍ０，ｙ０）を生成する手段である。本実施例ではＲＧＢデータ（ｒ，ｇ，ｂ）はそれぞれ８ビットで構成されている。上記データ（ｃ０，ｍ０，ｙ０）は次式（２）によって求められる。

但しＩｍａｘは８ビットで表される最大値、つまり２５５を示す。（２）式の演算は単純なビット反転により実行することができる。つまり、ＲＧＢデータとＣＭＹデータとは論理の正負の違いだけの等価なデータであり、０，１信号の解釈を逆転させるだけで明示的な補数演算手段２１を省略することは可能である。本明細書では、説明を簡潔にするために、以下でも一貫して正論理で説明する。

なおＩｍａｘ＝２５５は単なる例示であって、高度な色彩演算のためＲＧＢデータ（ｒ，ｇ，ｂ）をそれぞれ１６ビットとする場合は、Ｉｍａｘ＝６５５３５となる。もちろん本発明はＩｍａｘの値に限定されるものではない。

（ｂ）第１の階調補正手段７２，７３，７４
第１の階調補正手段７２，７３，７４は、それぞれ、ＬＵＴ（γｃ，γｍ，γｙ）に従って、入力画像データに対してテーブルを参照しながら、いわゆるγ補正と呼ばれる階調補正処理を行う。

ＬＵＴ（γｃ，γｍ，γｙ）は、１ページ分の処理に先だって、予め画像データに付加される付加情報１５に従って、パラメータ管理手段１４によって設定される。

ここで、付加情報１５は、ユーザインタフェース１９を介して、プリンタドライバ１８によって画像データに付加されるパラメータであって、本実施例では、各色毎０〜２０の２１段階（デフォルト１１）の整数値（ｉｃ，ｉｍ，ｉｙ，ｉｋ）で与えられる。

パラメータ管理手段１４は、これらの整数値に従って、

の関係により、それぞれのＬＵＴ（γｃ，γｍ，γｙ）の値を生成する。

ただし、ｉは、ｉｃ，ｉｍ，ｉｙ，ｉｋの対応する値で、ｘ＝０〜２５５がテーブルを参照する入力値、ｙが出力値であるテーブルエントリである。これらのＬＵＴの生成方法としては、他に予め外部メモリ上に２１種類のテーブルデータを用意しておき、付加情報１５に従って、これらのデータから選択して、ＬＵＴ（γｃ，γｍ，γｙ）に値を設定する方法もある。

ここで３色のＣＭＹデータ（ｃ０，ｍ０，ｙ０）がそれぞれγ補正されて、第１の階調補正手段７２，７３，７４の出力に現れるデータを（ｃ１，ｍ１，ｙ１）で表すものとする。この補正後のデータ（ｃ１，ｍ１，ｙ１）は最小値演算手段２２に加えられ、これらの最小値ｋ０が求められる。ｋ０は次式で表される。

（ｃ）ＵＣＲ演算手段７０、ＢＧ算出手段７１、補正係数生成手段３１
ＵＣＲ算出手段７０は、上記最小値ｋ０をインデックスとしてＵＣＲテーブル（以下ＵＣＲテーブルをＵＣＲと表記する）を参照してＵＣＲ値を出力する。ここでｋ０をインデックスとし、テーブルＵＣＲを参照することにより得られた値をｕ（ｋ０）と表記する。

また、ｋ０は前記階調補正手段７２，７３，７４と同様に第１階調補正手段７５によりγ補正された後、ＢＧ算出手段７１に加えられる。γ補正された後の出力をγｋ（ｋ０）とすると、ＢＧ算出手段７１はγｋ（ｋ０）をインデックスとしてＢＧテーブル（以下ＢＧテーブルをＢＧと表記する）を参照してＢＧ値（ｋ３）を出力する。

ここでは、機能を分けて説明を簡便にする都合上、第１の階調補正手段７５とＢＧ算出手段７１を分けて説明しているが、これらのテーブルを予め合成することで、ＢＧ算出手段で第１の階調補正手段７５の機能を兼ねることは容易である。

補正係数生成手段３１は、最小値演算手段２２の出力値ｋ０（８ビット）に対して、１０ビットの補正係数値ｆ（ｋ０）を生成する。

補正係数生成手段３１の実現方法としては、入力値ｋ０の０〜２５５の全ての値に直接対応する１０ビット値のＬＵＴを用いる方法でも良いし、図１１または図１２に示すように代表値と補間演算によってｆ（ｋ０）を生成する方法でも良い。後者の場合は、ＬＵＴ用のメモリを節約する上で有効となる。また、ＬＵＴの規模が小さければ、テーブルの内容を書き換える場合の書き換え時間も短縮されるため、処理の高速化に有効となる。

図１１は、補正係数生成手段３１の構成例を示すもので、入力値ｋ０の上位５ビットをｋｈ、下位３ビットをｋＬとすると、ｋｈがＬＵＴ（ルックアップテーブル）１３０と１３１に加えられる。そしてｋｈをインデックスとしてＬＵＴ１３０、１３１を参照する。ＬＵＴ１３０のｋｈに対応するエントリには、ｆ（ｋｈ）の値、ＬＵＴ１３１のｋｈに対応するエントリには、ｆ（ｋｈ＋１）の値を予め設定する。なお図の［７：３］は０〜８ビットの中の３〜７ビットの５ビットを示し、［２：０］は０〜２の３ビットを示す。

乗算手段１３２は、ＬＵＴ１３０の出力値ｆ（ｋｈ）と、ｋＬの値を反転させた値（２^３−ｋＬ）を入力として、これらの積である１３ビット値を出力する。

一方、乗算手段１３３は、ＬＵＴ１３１の出力値ｆ（ｋｈ＋１）と、ｋＬを入力として、これらの積である１３ビット値を出力する。加算手段１３４は、これら乗算手段１３２、１３３の和を出力し、この１３ビットの出力結果の上位１０ビットを補正係数生成手段３１の出力値とする。図１１の補正係数生成手段３１の出力値は、次式で与えられる値ｙに相当する。

（少数以下切り捨て）
図１２は補正係数生成手段３１の別の構成例を示すもので、入力値ｋ０の上位３ビットｋｈはルックアップテーブル１３５，１３６に加えられる。ｋｈに対応するエントリとして、ＬＵＴ１３５は、ｆ（ｋｈ）を対応させ、ＬＵＴ１３６は、ｆ（ｋｈ＋１）−ｆ（ｋｈ）の値を対応させる。

乗算手段１３７は、ＬＵＴ１３６の出力値にｋＬを乗じた１３ビット値を出力し、この出力結果の上位１０ビットが、加算手段１３８の入力となる。加算手段１３８は、この値に先のＬＵＴ１３５の出力値を加算し、補正係数生成手段３１の出力値とする。

図１２の補正係数生成手段３１の出力値は、次式で与えられる値ｙに相当する。

（少数以下切り捨て）
また、この場合には、ＬＵＴ１３６の値は負値を取ることになるが、差分値、ｇ（ｋｈ）＝ｆ（ｋｈ＋１）−ｆ（ｋｈ）は、ｆが十分に滑らかなであれば、あまり絶対値の大きな値にはならないので、ＬＵＴ１３６を符号付きの整数として扱って特に問題の無い範囲で、保持する値のビット数を減らしてメモリを更に節約することも可能である。

図１１、図１２のように補正係数生成手段３１を構成したものを、８ビット入力、１０ビット出力のＬＵＴを直接実装した場合と比較すると、直接実装の場合は、１０ビット出力を８ビット境界に合わせてデータを保持すると１６ビット（２バイト）が実質的に必要となるため、５１２バイトが必要となるのに対して、図１１、図１２の方式では、二つのＬＵＴを対にして２０ビットのデータとし、２５ビット＝３バイト単位で扱うことで、３×２^５＝９６バイトで実装することが可能となる。

これらのテーブルに実装するｆ（ｋ０）の値の構成方法については後述する。

（ｄ）減算手段２５，２６，２７及び乗算手段２８，２９，３０
減算手段２５，２６，２７の一方の入力として第１の階調補正手段７２，７３，７４の出力データ（ｃ１，ｍ１，ｙ１）がそれぞれ加えられ、他方の入力としてＵＣＲ算出手段７０の出力ｕ（ｋ０）が加えられる。従って各減算手段２５，２６，２７の出力データ（ｃ２，ｍ２，ｙ２）は次式（７）で表される。

乗算手段２８，２９，３０には、一方の入力として減算手段２５，２６，２７の出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）が加えられ、他方の入力として補正係数生成手段３１の１０ビットの出力ｆ（ｋ０）が加えられる。従って乗算手段２８，２９，３０の出力データ（ｃ３，ｍ３，ｙ３）は次式（８）で表される。

（ｅ）有効ビット選択手段
本実施例では、減算手段２５，２６，２７の出力を８ビット、補正係数生成手段３１の出力を１０ビットとしている。このとき、（８）式の演算結果は１６ビットとなるが、第２の階調補正手段７を１次元のＬＵＴで実装する場合、入力レンジが１ビット増える毎に、必要なテーブルエントリが倍になるため、メモリを節約するためには、ここは必要最小限のビット数とすることが必要となる。

一般に、階調補正による解像度の損失がなければ、連続階調表現には８ビットが必要十分と考えられているので、後述するように、印刷濃度を線形化する（より正確には、印刷する色材量（トナー量）に関し線形化する）目的の第２の階調補正手段７の入力レンジは８ビットとすることが最適と考えられる。

このために、有効ビット選択手段３２，３３，３４は選択信号３５に従って、選択信号３５が０であれば、乗算手段２８，２９，３０の１８ビットの乗算結果の内、下位ビットから見て下位８ビットと上位２ビットを捨てた中間の８ビット（図２では［１５：８］で選択された信号範囲を示す）を選択し、選択信号３５が１の場合、下位７ビットと上位３ビットを捨てた中間の８ビット（［１４：７］）を選択する。

この様な切り替えにより、選択信号３５で０が指定された場合、（８）式における補正係数ｆ（ｋ０）は、小数点以上２ビット、少数点以下８ビットの分解能の固定小数点数（０〜３＋２５４／２５５）として減算手段２５，２６，２７の出力値（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に作用し、選択信号３５で１が指定された場合には、小数点以上３ビット、小数点以下７ビットの分解能の固定小数点数（０〜７＋１２７／１２８）として（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に作用することになる。

ただし、有効ビット選択手段３２，３３，３４では上位ビットの切り捨ても行われるために、これらの出力は０〜２５５の８ビットレンジにクリップされることになるが、この点については、ｆ（ｋ０）の構成方法として後述するように、ｆ（ｋ０）の値のレンジに制限を設けることにより、乗算結果が２５５を超えないように制限するので問題にはならない。

これにより、ｆ（ｋ０）の実装として、同じ（１０ビットの）ビット幅で、解像度を優先して狭いレンジの補正を精密に行う処理と、解像度をやや犠牲にして、より広いレンジに適応可能な補正を行う処理を、選択信号３５の切り替えにより両立可能とし、論理規模を節約しつつ、目的に応じたｆ（ｋ０）のレンジ範囲の拡大を可能としている。

特に、（ｃ２，ｍ２，ｙ２）の値を縮小させる目的を主として補正係数ｆ（ｋ０）を作用させる（ｆ（ｋ０）＜１が主）場合には、選択信号３５で０の値を指定し、拡大する目的（ｆ（ｋ０）＞１が主）の場合には、選択信号３５で１の値を指定することにより、最適な補正が行えることになる。

（ｆ）選択手段２３
選択手段２３には、乗算手段２８，２９，３０の出力データ（ｃ３，ｍ３，ｙ３）と、ＢＧ算出手段７１の出力データｋ３が加えられる。選択手段２３は制御部（図示せず）から送られてくる選択信号２４に応じて４つの入力データの１つを選択して後段の第２の階調補正手段７に送出する。選択信号２４はプリンタの垂直同期信号に同期して切り換えられる信号であり、４色のデータ（ｋ３，ｃ３，ｍ３，ｙ３）からそのときの出力色に応じた色信号を出力として選択する。

（４．３）第２の階調補正手段７及び階調処理手段９
第２の階調補正手段７は、例えば図３のａに示すような、記録部１３の特性と階調処理部９の階調処理方法により決まる非線形な階調特性を、図３のｂの様な概ね線形な特性として校正するものであり、特に、入力される画像データ（ｋ３，ｃ３，ｍ３，ｙ３）と出力される画像のトナー付着量の関係がほぼ直線関係になるように補正を行う。

第２の階調補正手段７の出力値は、通常８ビットであるが、図３のａの特性のように非線形性の強い特性に対しては、補正によって損なわれる階調性を補うために、８ビットを超える出力値を対応づける構成にすることも有効である。

第２の階調補正手段７は、選択手段２３によって切り替えられるＣＭＹＫの各色面に対応するため、パラメータ管理手段１４に予め補正用のルークアップテーブルγｃ´，γｍ´，γｙ´，γｋ´を用意し、選択信号２４に従って、これらのテーブルを予めロードした後、入力データに対してテーブルを参照しながら補正を行う。

階調処理手段９は、第２の階調補正手段７の出力値を、記録部１３で出力可能なＯＮ／ＯＦＦパルスに対応づける処理を行って、その出力信号を記録部１３の制御装置９１に送出する。

次に、補正係数生成手段３１の補正係数ｆ（ｋ０）の生成方法について詳しく述べる。

（４．４）補正係数ｆ（ｋ０）の生成方法
先に説明したように、１０ビットの補正係数値ｆ（ｋ０）は、図２における選択信号３５として、「０」が選択されている場合は、１／２５６刻みの０〜３＋２５５／２５６≒３．９９６から選択される値として生成され、各減算手段２５，２６，２７の出力値（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に作用する。また、図２における選択信号３５として、「１」が選択されている場合ｆ（ｋ０）は、１／１２８刻みの０〜７＋１２７／１２８≒７．９９から選択される値として生成され、各減算手段２５，２６，２７の出力値（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に作用する。

以下では、ｆ（ｋ０）のレンジとしては、上記の何れかが選択されているものとし、また、ｆ（ｋ０）による乗算結果は、先に述べた中間の８ビットの抽出により、０〜Ｉｍａｘ＝２５５の出力レンジに納められる。以下、入出力レンジが０〜Ｉｍａｘに統一されているものとして説明する。

このとき、補正係数ｆ（ｋ０）に要求される条件は、（ｃ３，ｍ３，ｙ３，ｋ３）に対する次の３条件となる。

条件１：ｆ（ｋ０）が倍率上限値Ａｍａｘを超えない。

条件２：（ｃ３，ｍ３，ｙ３）の出力レンジが最大値Ｉｍａｘを超えない。

条件３：（ｃ３，ｍ３，ｙ３，ｋ３）の合計が総トナー制限値Ｔｍａｘを超えない。

ここで、条件１の倍率上限Ａｍａｘは、先のｆ（ｋ０）の解釈に関する仮定から、Ａｍａｘ≦１０２３／１２８≒７．９９であるような定数である。

また、条件２は、例えばｃ３に対して

であるから、

で表される。

同様に条件３は、第２の階調補正手段７における階調補正テーブルγにより、４色分解手段５の出力データ（ｃ３，ｍ３，ｙ３，ｋ３）がトナー量に比例するよう校正されているとして、ｃ１，ｍ１，ｙ１の内の２色がＩｍａｘの場合を考えることで、総トナー制限量Ｔｍａｘは次式（１１）で表される。

となる。
従って、

が条件３と同値になる。
以上から、

と置くとき、条件３は式（１６）となる。また、条件１は式（１４）、条件２は式（１５）のように表される。

以下、式（１４）を最大倍率条件、式（１５）を出力レンジ条件、式（１６）を最大トナー量条件と称する。

ここで、最大倍率条件（１４）は、下色除去率ｕ（ｋ０）／Ｉｍａｘが、およそ９０％以上にもなる極端な下色除去を行う場合に必要となる条件であって、通常は出力レンジ条件（１５）が最大倍率条件（１４）の十分条件となる。

実際、条件（１４）と条件（１５）の右辺の関係が

となるのは、下色除去率が

の場合で、例えばＡｍａｘ＝１５としても、上式（１８）の右辺は０．９３程度であることから、下色除去率が９３％を超えなければ、出力レンジ条件（１５）により最大倍率条件（１４）は自動的に満たされることになる。

ｆ（ｋ０）は、最大倍率条件（１４）、出力レンジ条件（１５）、最大トナー量条件（１６）を全部満足する必要があるから、ｆ（ｋ０）は次式（１９）によって求められる。

（ｋ０＝０，１，２…，Ｉｍａｘ）
次に、具体的なＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）、ＵＣＲテーブル値ｕ（ｋ０）、及び補正係数テーブル値ｆ（ｋ０）の例を示す。

図４は、ＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）（＝ｋ３）及びＵＣＲテーブル値ｕ（ｋ０）の例をグラフで示したものである。横軸が入力階調値ｋ０、縦軸が出力階調値ｙであり、それぞれ曲線４０がｙ＝ＢＧ（ｋ０）、曲線４１がｙ＝ｕ（ｋ０）に対応する。これらのＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）及びＵＣＲテーブル値ｕ（ｋ０）に対して、先の（１９）式で得られる補正係数テーブル値ｆ（ｋ０）の例を図５に示す。

図５の曲線群４２は、最大トナー量制限Ｔｍａｘを、Ｉｍａｘに対する比率Ｔｍａｘ／Ｉｍａｘとして１．０から４．０まで０．５刻みに振った場合のｙ＝ｆ（ｋ０）のグラフである。特に、曲線４４が、最大トナー量制限をＩｍａｘの２５０％、即ちＴｍａｘ／Ｉｍａｘ＝２．５とした場合のｙ＝ｆ（ｋ０）のグラフを表している。曲線４３はｙ＝Ｉｍａｘ／（Ｉｍａｘ−ｕ（ｋ０））のグラフである。

従って、曲線４３と曲線４４の下側の共通領域４６が、図４のＢＧ／ＵＣＲ設定において、最大トナー量２５０％の制限下で条件（１４）〜（１６）を満たす領域となる。また、共通領域４６の上限の太線４５が、このときの（１９）式で得られる曲線ｙ＝ｆ（ｋ０）を表している。

この例の場合、最大トナー量の制限Ｔｍａｘが多少変化したとしても、ｆ（ｋ０）は概ねｆ（ｋ０）≦１の値として作用するので、図２の選択信号３５としては、「０」を指定し、ｆ（ｋ０）を１／２５６刻みの０〜３＋２５５／２５６≒３．９９６から選択される値として、各減算手段２５，２６，２７の出力値（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に作用させるのが、ｆ（ｋ０）のレンジと解像度を両立する上で最適な設定となる。

もちろん、先の条件（１４）〜（１６）は、曲線４５よりも下側の斜線領域４６であれば満たされるので、ｇ（ｋ０）≦ｆ（ｋ０）であるようなｇ（ｋ０）を補正係数生成手段３１の補正係数テーブルの値としても良い。しかし、ｆ（ｋ０）は、領域４６の最大値を与える意味で、最も幅広い色再現を可能とする最良の解となっている。

次に、図６は、ＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）及びＵＣＲテーブル値ｕ（ｋ０）を共に、ＢＧ（ｋ０）＝ｕ（ｋ０）＝ｋ０とした場合の例である。図６の曲線群４７がＴｍａｘ／Ｉｍａｘを１．０から４．０まで０．５刻みに振った場合のｙ＝ｆ（ｋ０）のグラフであり、曲線４８が特にＴｍａｘ／Ｉｍａｘ＝２．５の場合のｙ＝ｆ（ｋ０）のグラフを表している。また、直線４９は倍率上限を Ａｍａｘ＝８とした場合のｙ＝Ａｍａｘであり、曲線５０は、出力レンジ制限

を表している。

従って、これら３つの曲線４８，４９，５０の下側の斜線で示した共通領域５２が、倍率上限８倍、最大トナー量制限２５０％の条件下で１００％ＵＣＲにおける条件（１４）〜（１６）を満たす領域を表している。特に、共通領域５２の上限の太線５１が（１９）式によるｙ＝ｆ（ｋ０）に対応する。

この例の場合、ｆ（ｋ０）は概ね１〜８の値として作用するので、図２の選択信号３５としては、「１」を指定し、ｆ（ｋ０）を１／１２８刻みの０〜７＋１２７／１２８≒７．９９から選択される値として、各減算手段２５，２６，２７の出力値（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に作用させるのが、ｆ（ｋ０）のレンジと解像度を両立する上で適している（ｆ（ｋ０）＝８は、７＋１２７／１２８で代用）。

以上説明したように、ＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）及び、ＵＣＲテーブル値ｕ（ｋ０）に対応して補正係数テーブル値ｆ（ｋ０）を（１９）式にて生成することにより、最大トナー量Ｔｍａｘを超えない４色分解が可能となる。ただし、ＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）は、第１の階調補正手段の一部を構成する７５の階調補正テーブルγｋに依存するため、付加情報１５でブラックに対する濃度調整指示値が変更される毎に、パラメータ管理手段１４は補正係数テーブル値ｆ（ｋ０）を再生成し、補正係数生成手段３１の補正係数テーブルにロードし直す必要が生じる。

このことは、複数のコンピュータにより共有されたプリンタシステムにおいては、各ユーザの好みで調整される第１の階調補正手段による調整が、ユーザに共用される記録部１３に近い側（プリンタ側）の設定となるため、複数ユーザによる印刷ジョブが交錯すると、ＢＧ算出手段７１、ＵＣＲ算出手段７０、補正係数生成手段３１等のＬＵＴの再構築によるテーブル計算と再ロードの負荷が大きくなる問題につながる。

図１３に示す本発明の他の実施例は、この問題を回避するために、色補正手段３と第１の階調補正手段７２，７３，７４を、プリンタ側のカラー画像処理部１１Ｂから除いて、ソフトウエア処理として、プリンタドライバ１８側に実装した例である。

本実施例では、第１の階調補正手段７２，７３，７４が、色補正手段３の前段に設けられている。ＲＧＢ入力値ｒ，ｇ，ｂはユーザインターフェース１９により設定される値に応じて階調補正される。この場合、入力ＲＧＢ値に対する階調補正としてのユーザインタフェースと組み合わせることにより、Ｋに対する濃度調整を廃止することに対して違和感の無いユーザインタフェースを構築している。また、ユーザインタフェース１９側のＫに対する濃度調整を廃止した場合には、Ｋに関する第１の階調補正手段７５も廃止することができる。

また、この場合には、ＢＧテーブル値ＢＧ（ｋ０）及び、ＵＣＲテーブル値ｕ（ｋ０）、補正係数テーブル値ｆ（ｋ０）は、ユーザインタフェース１９に対するユーザ設定とは無関係に予め決定しておくことができるため、先に述べた問題を回避することが可能となる。

図１４は、図１３の例に対応したユーザインタフェース１９の例である。ユーザによる濃度調整は、濃度調整スライダ１４０で代表して対応する。濃度調整スライダ１４０のマーカ１４４で、−１０〜１０の２１段階の整数値の内のひとつが設定値ｉとして選択されると、第１の階調補正手段７２，７３，７４は、

の関係により、各ＬＵＴを生成し、ＲＧＢ入力値（ｒ，ｇ，ｂ）の全値を一斉に変換することで、画像全体の濃淡が変換される。また、Ｒ用の濃度調整スライダ１４１を設定した場合には、濃度スライダ１４０設定による入出力関係の式に、更にマーカ１４５による設定値に対する（２１）式の変換を第１の階調補正手段７２のＬＵＴに施すことにより、Ｒに関するカラーバランスが修正される。この場合、マーカ１４５を「＋」側に設定すると赤みが増し、マーカ１４５を「−」側に設定すると、赤みが減少することにより補色であるシアンの濃度感が強くなることになる。その他の色に関する濃度調整スライダ１４２，１４３とマーカ１４６，１４６の動作に関しても同様である。

また、図１４のユーザインタフェース１９の例では、墨置換量の切り替えを指定するラジオボタン１４８を備え、「標準」または「最大」の何れかが、排他的に選択可能になっている。

また、図１３の実施例においては、パラメータ管理手段１４に、ＢＧテーブル値、ＵＣＲテーブル値、補正係数テーブル値の組として、図４に示したＢＧ及びＵＣＲテーブル値、図５の曲線４５で示した補正係数テーブル値からなる「標準設定」の組と、ＢＧ（ｋ０）＝ｕ（ｋ０）＝ｋ０とし、図６の曲線５１で示した補正係数テーブルから成る「１００％ＵＣＲ設定」の組を予め保持している。

ユーザインタフェース１９のラジオボタン１４８で「標準」が選択された場合には、「標準設定」の各テーブル値を、図１３のＢＧ算出手段７１、ＵＣＲ算出手段７０、補正係数算出手段７１の各ＬＵＴに設定すると共に、選択信号３５’の値に０を設定する。

同様に、ユーザインタフェース１９のラジオボタン１４８で「最大」が選択された場合には、「１００％ＵＣＲ設定」の各テーブル値を、図１３のＢＧ算出手段７１、ＵＣＲ算出手段７０、補正係数算出手段７１の各ＬＵＴに設定するとともに、選択信号３５’の値に１を設定する。これらの設定は、ユーザインタフェース１９により画像データに付加される付加情報１５に基づいて、パラメータ管理手段１４によって一斉に変更される。

図１４のユーザインタフェースとして、墨置換量の切り替えを指示するユーザインタフェース（いまの場合ラジオボタン１４８）を設けない場合には、各ユーザの好みで調整される第１の階調補正手段による調整は、各ユーザの手元のコンピュータ側の調整で完全に閉じるので、ユーザ調整によるテーブル再生成の負荷の発生は完全に防止される。

しかし、上述の様に、墨置換量の切り替えを指示するユーザインタフェースを設ける程度であれば、予め必要となるテーブルの組を全て用意しておくことにより、ユーザ調整毎のテーブル生成計算を不要とすることができる。

特に、上述の「１００％ＵＣＲ設定」の場合には、ＵＣＲ生成手段７０とＢＧ生成手段７１に対して、処理をスルーする切り替え手段を実装することで、テーブルロードそのものをパスできるため、切り替えによるテーブルロードの負担は、実質的に補正係数生成手段３１用のテーブル設定だけとなる。

更に、前述の様に、補正係数生成手段３１の実装は、テーブルデータ量を節約可能な補間方法によっているので、墨置換量の切り替えが無い場合に近いテーブル切り替え負荷の低減効果を得ることができる。

（５）画像処理方法
次に、本発明の画像処理方法の一実施例を図１５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ１００にて、画像データに付加されている付加情報１５を読み込み、これに基づいてステップ１０１で第１の階調補正手段７２，７３，７４，７５における階調補正テーブルγｃ，γｍ，γｙ，γｋを初期化する。同様にステップ１０２でプリンタエンジン１３からのトナー付着量に関するセンサ情報１６を読み込み、これに基づいてステップ１０３で、第２の階調補正手段７における階調補正テーブルγｃ´，γｍ´，γｙ´，γｋ´を初期化する。

これらの第１階調補正手段７２〜７５及び第２階調補正手段７の階調補正テーブルの初期化は、予めパラメータ管理手段１４に設けられた複数の階調補正テーブルから、付加情報１５或いはセンサ情報１６に従って選択し、ロードするようになっている。

次に、ステップ１０４において、ＵＣＲ算出手段７０におけるテーブルＵＣＲ、ＢＧ算出手段７１におけるテーブルＢＧ、及び補正係数生成手段３１のテーブルｆを初期化する。

更に、ステップ１０５で、最初の画素データ（ｒ，ｇ，ｂ）を入力する。そして、ステップ１０６において、データ（ｒ，ｇ，ｂ）それぞれの補数データ（ｃ０，ｍ０，ｙ０）を（３）式により算出した後、（ｃ０，ｍ０，ｙ０）をインデックスとして第１階調補正手段７２，７３，７４の階調補正テーブルγｃ，γｍ，γｙを参照することにより階調補正したデータ（ｃ１，ｍ１，ｙ１）を得る。ｃ１，ｍ１，ｙ１は式２２で表わされる。

また、最小値演算手段２２によりｃ１，ｍ１，ｙ１の最小値ｋ０＝ｍｉｎ｛ｃ１，ｍ１，ｙ１｝を算出する。

ステップ１０７では、このｋ０をインデックスとして、ＵＣＲ算出手段７０のテーブルＵＣＲを参照してｕ（ｋ０）を得る。また、ＢＧ算出手段７１のテーブルＢＧを参照してＢＧ（ｋ０）を得る。また、補正係数生成手段３１のテーブルｆを参照することによりｆ（ｋ０）を得る。

続くステップ１０８で、（７）式及び（８）式よりｃ３，ｍ３，ｙ３を算出する。ステップ１０９で、（ｃ３，ｍ３，ｋ３）をインデックスとして、第２の階調補正手段７における階調補正テーブルγｃ´，γｍ´，γｙ´，γｋ´を参照することにより、（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を取得し、ステップ１１０でこれを出力する。ステップ１１１で１ページ分の全画素に対する処理が終了したか否かを判定し、終了していない場合は、ステップ１０５に戻り処理を繰り返す。

図１６は、図１５のステップ１０４の詳細を示す。まず、ステップ１２０でＵＣＲ算出手段７０のテーブルＵＣＲと、ＢＧ算出手段７１のテーブルＢＧを初期化する。これらのテーブルＵＣＲ及びＢＧの初期化は、予め固定値としてパラメータ管理手段１４に用意されているルックアップテーブルからロードすることにより行う。

ステップ１２１ではインデックスｋ０をｋ０＝０に初期化する。ステップ１２２では、ｋ０をインデックスとしてテーブルＵＣＲ，ＢＧを参照し、ＵＣＲ算出手段７０及びＢＧ算出手段７１よりそれぞれｕ（ｋ０），ＢＧ（ｋ０）を得る。但し説明の便宜上γｋ（ｋ０）＝ｋ０、ＢＧ（ｋ０）＝ｋ３としてある。

ステップ１２３でｕ（ｋ０）とＩｍａｘを比較し、ｕ（ｋ０）≠Ｉｍａｘの場合には、ステップ１２４に進む。ステップ１２４では式（１７）により補正係数値ｆ（ｋ０）を算出する。

一方、ステップ１２３で、ｕ（ｋ０）＝Ｉｍａｘの場合には、ステップ１２５に進み、ｆ（ｋ０）＝０とする。

ステップ１２６においては、ｋ０＞Ｉｍａｘか否かを判定し、否の場合はステップ１２７に進み、ｋ０を＋１インクリメントして、ステップ１２２に戻り、上記処理を反復し、ｋ０＞Ｉｍａｘとなった時点で終了する。

以上、本発明の一実施例について説明したが、基本的な考え方を変更しない範囲で種々の変形をすることは容易であり、これらの変形も本発明に含まれることは勿論である。

また、記録部１３として図９に示す構成のものを用いた場合には、図２の選択手段２３は不要となり、乗算手段２８，２９，３０及びＢＧ算出手段７１の出力データ（ｃ３，ｍ３，ｙ３，ｋ３）が第２の階調手段に加えられ、その出力データ（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）がそれぞれ図９のＣユニット９５Ｃ、Ｍユニット９５Ｍ、Ｙユニット９５Ｙ、Ｋユニット９５Ｋに加えられる。

また、図１３における第１の階調補正手段７２，７３，７４と色補正手段３を、この処理の順のまま、プリンタドライバ１８の処理としてではなく、図２の場合同様に、４色分解手段５における補数演算手段２１の前段に実装することも可能である。
この場合、ユーザインタフェース１９として、図１４のものが利用できる他、色補正手段３をソフトウエアでなくハードウエアで高速に処理できる利点があるが、ユーザ調整に対応する処理をコンピュータ側で閉じることはできなくなる。

本発明にかかるカラーレーザプリンタの一実施例を示す全体構成略図である。 本発明における４色分解手段の一実施例を示す構成略図である。 本発明における階調補正の説明図である。 本発明における入力階調レベルｋ０対ＢＧ値、ＵＣＲ値の特性図である。 本発明における入力階調レベルｋ０対補正係数ｆ（ｋ０）の特性図である。 本発明における入力階調レベルｋ０対補正係数ｆ（ｋ０）の特性図である。 本発明における記録部の第１の実施例を示す構成略図である。 本発明における濃度調整ユーザインタフェースの説明図である。 本発明における記録部の第２の実施例を示す構成略図である。 図９の画像形成ユニットの説明図である。 補正係数生成手段の構成例を示す説明図である。 補正係数生成手段の構成例を示す説明図である。 本発明のプリンタシステムにおける画像処理部の一実施例を示す構成略図である。 図１３のシステムに対応する濃度調整ユーザインタフェースの説明図である。 本発明にかかるカラー画像処理方法を示すフローチャートである。 図１５の一部ステップの詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１：画像展開手段、 ２：入力バッファ、 ３：色補正手段、
５：４色分解手段、 ７：第２の階調補正手段、 ９：階調処理手段、
１０：コンピュータ、 １１：カラー画像処理装置、 １１Ａ：入力部、
１１Ｂ：装置１１の画像処理部、 １２：システムの画像処理部、
１３：記録部（プリンタエンジン）、 １４：パラメータ管理手段、
１５：付加情報、 １６：センサ情報、 １７：アプリケーション、
１８：ドライバ、 １９：ユーザインタフェース、 ２１：補数演算手段、
２２：最小値演算手段、 ２３：選択手段、 ２４：選択信号、
２５，２６，２７：減算手段、 ２８，２９，３０：乗算手段、
３１：補正係数生成手段、 ５９：定着器、 ６０：帯電器、
６２：レーザ、 ６３：現像器、 ６４：感光体ベルト、
６５：光学センサ、 ６６：中間転写体ドラム、
６７：転写ローラ、 ６８：用紙、 ６９：用紙カセット
７０：ＵＣＲ算出手段、 ７１：ＢＧ算出手段、
７２，７３，７４，７５：第１の階調補正手段、
８１：濃度調整スライダ、 ８２：マーカ、 ８５：感光体ドラム、
８６：帯電器、 ８７：露光装置、 ８８：現像器、
８９：転写装置、 ９０：クリーニング装置、 ９１：制御装置、
９２：光学センサ、 ９３：中間記録媒体、 ９５：画像形成ユニット、
９６：転写装置、 ９７：定着装置、 ９８：記録紙
１３０，１３１，１３５，１３６：ＬＵＴ、
１３２，１３３，１３７：乗算器、 １３４，１３８：加算器
ｃ０，ｍ０，ｙ０：補正演算手段２１の出力
ｃ１，ｍ１，ｙ１：第１の階調補正手段７２，７３，７４の出力
ｃ２，ｍ２，ｙ２：減算手段２５，２６，２７の出力
ｃ３，ｍ３，ｙ３：乗算手段２８，２９，３０の出力
ｃ４，ｍ４，ｙ４：第２の階調補正手段７の出力
γｃ，γｍ，γｙ，γｋ：第１の階調補正手段７２，７３，７４，７５の補正テーブル
ＵＣＲ：ＵＣＲ算出手段７０のテーブル Ｕ（ｋ０）：ＵＣＲテーブル値
ＢＧ：ＢＧ算出手段７１のテーブル ＢＧ（ｋ０）：ＢＧテーブル値
ｆ：補正係数生成手段３１の補正テーブル ｆ（ｋ０）：ｆテーブル値
γｃ´，γｍ´，γｙ´，γｋ´：第２の階調補正手段７の補正テーブル

Claims (17)

1. シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のそれぞれの入力階調値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）から、ブラック（Ｋ）を加えたＣＭＹＫ４色の出力階調値（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を生成するカラー画像処理装置であって、
   前記入力階調値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の最小値ｋ０を選択する最小値選択手段と、
   該最小値ｋ０に基づいてブラック（Ｋ）の生成量ｋ３を算出する第１の算出手段と、
   該最小値ｋ０に関連する値の下色除去量ｕ（ｋ０）を算出する第２の算出手段と、
   該最小値ｋ０に関連する値の補正係数値ｆ（ｋ０）を出力する第３の算出手段と、
   前記入力階調値（ｃ１，ｍ１，ｙ１）から前記下色除去量ｕ（ｋ０）をそれぞれ減算して出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）を生成する減算手段と、
   該減算手段の出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に前記補正係数値ｆ（ｋ０）を乗算し、出力（ｃ３，ｍ３，ｙ３）を得る乗算手段と、
   該乗算手段の乗算結果の有効ビットを選択する有効ビット選択手段と、
   前記ブラック（Ｋ）の生成量ｋ３及び前記乗算手段の出力（ｃ３，ｍ３，ｙ３）に対し階調補正を行い、出力階調値（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を得る階調補正手段とを備え、
   前記補正係数値ｆ（ｋ０）は、前記ブラック（Ｋ）の生成量ｋ３と下色除去量ｕ（ｋ０）とに対応して生成される値であると共に、前記有効ビット選択手段の値に応じて、前記生成量ｋ３、前記下色除去量ｕ（ｋ０）及び前記補正係数値ｆ（ｋ０）が連動して切り替えられることを特徴とするカラー画像処理装置。
2. 請求項１において、前記補正係数値ｆ（ｋ０）は、
   ｆ（ｋ０）＝ｍｉｎ｛Ａｍａｘ，Ｉｍａｘ／（Ｉｍａｘ−ｕ（ｋ０）），Ｔ（ｋ０）｝
   （但し、ｋ０＝０，１，２，・・・Ｉｍａｘとし、Ｔ（ｋ０）は、Ｔ（ｋ０）＝（Ｔｍａｘ−ｋ３）／｛２（Ｉｍａｘ−ｕ（ｋ０））＋ｋ０−ｕ（ｋ０）｝で与えられ、ｆ（ｋ０）の倍率上限値をＡｍａｘ、最大トナー制限値をＴｍａｘ、出力レンジの最大値をＩｍａｘとする）により与えられることを特徴とするカラー画像処理装置。
3. 請求項２において、更に、パラメータ管理手段を備え、
   該パラメータ管理手段は、前記第１の算出手段、前記第２の算出手段、前記第３の算出手段、に対する通常ＵＣＲと、それに伴う総量規制を目的とした標準設定パラメータの組と、
   １００％ＵＣＲに対して、下色追加（総量規制内での総量増加）を目的とした１００％ＵＣＲ設定パラメータの組とを保持し、
   これらのテーブル値の組を、上位装置から受信した画像データに含まれる付加情報により入れ替えることを特徴とするカラー画像処理装置。
4. 請求項１記載のカラー画像処理装置において、
   前記第１、第２及び第３の算出手段のうちの幾つか、或いは全ての入出力対応関係と、前記有効ビット選択手段を、連動して切り替わるようにしたことを特徴とするカラー画像処理装置。
5. 請求項１のカラー画像処理装置において、
   前記第３の算出手段は、ルックアップテーブルと補間演算手段により構成されていることを特徴とするカラー画像処理装置。
6. 請求項５のカラー画像処理装置において、
   前記第３の算出手段の入力値（ｋ０）のレンジは８ビット、出力値（ｆ（ｋ０））のレンジは１０ビット以上、前記階調補正手段の入力となる前記乗算結果の有効ビット選択手段の出力レンジは８ビットであることを特徴とするカラー画像処理装置。
7. シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のそれぞれの入力階調値（ｃ，ｍ，ｙ）から、ブラック（Ｋ）を加えたＣＭＹＫ４色の出力階調値（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を生成するカラー画像処理装置と、該カラー画像処理装置に対し画像データを送信するコンピュータと、からなるカラープリンタシステムであって、
   前記コンピュータは、
   ユーザに対して、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のそれぞれの濃度・階調調整パラメータの入力を促すユーザインターフェースを備え、
   前記画像データと共に、前記ユーザインターフェースから入力されたＣＭＹＫ４色それぞれの濃度・階調調整パラメータを前記カラー画像処理装置へ送信し、
   前記カラー画像処理装置は、
   入力階調値（ｃ，ｍ，ｙ）に対して、それぞれの階調補正を行う第１の階調補正手段と、該第１の階調補正手段の出力値（ｃ０，ｍ０，ｙ０）に対して色補正を行いその出力（ｃ１，ｍ１，ｙ１）を得る色補正手段と、
   前記出力（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の最小値ｋ０を選択する最小値選択手段と、
   該最小値ｋ０に基づいてブラック（Ｋ）の生成量ｋ３を算出する第１の算出手段と、
   該最小値ｋ０に関連する値の下色除去量ｕ（ｋ０）を算出する第２の算出手段と、
   該最小値ｋ０に関連する値の補正係数値ｆ（ｋ０）を出力する第３の算出手段と、
   前記出力（ｃ１，ｍ１，ｙ１）から前記下色除去量ｕ（ｋ０）をそれぞれ減算して出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）を生成する減算手段と、
   該減算手段の出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に前記補正係数値ｆ（ｋ０）を乗算する乗算手段と、
   該乗算手段の乗算結果の有効ビットを選択する有効ビット選択手段と、
   前記ブラック（Ｋ）の生成量ｋ３及び前記乗算手段の出力（ｃ３，ｍ３，ｙ３）に対し階調補正を行い、出力階調値（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を得る第２の階調補正手段と、
   前記濃度・階調調整パラメータから前記第１の階調補正手段の階調補正に用いるルックアップテーブルの値を決定するパラメータ管理手段とを備え、
   該パラメータ管理手段は、前記濃度・階調調整パラメータの内、ＣＭＹの濃度調整パラメータに従って、前記第１の階調補正手段の入出力対応関係を切り替え、
   Ｋの濃度調整パラメータに従って、前記第１の算出手段の入出力対応関係を切り替えることを特徴とするカラープリンタシステム。
8. 前記ユーザインターフェースには、墨（Ｋ）置換量として標準、又は最大、をユーザにて選択するメニューを有し、
   前記パラメータ管理手段は、前記第１の算出手段、前記第２の算出手段、前記第３の算出手段、に対する通常ＵＣＲと、それに伴う総量規制の標準設定パラメータの組と、
   １００％ＵＣＲに対して、下色追加用の１００％ＵＣＲ設定パラメータの組とを保持し、
   これらのテーブル値の組を、前記画像データに含まれる付加情報により入れ替えることを特徴とする請求項７記載のカラープリンタシステム。
9. レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色により記述されたＲＧＢ画像データの作成・編集を行うコンピュータと、
   ＲＧＢ画像データを処理する画像処理部と、
   画像処理部により処理されたデータに基づき記録媒体にカラー画像を記録する記録部からなるカラープリンタシステムであって、
   前記画像処理部は、前記ＲＧＢ画像データの補数データ（ｃ１，ｍ１，ｙ１）の最小値ｋ０を選択する最小値選択手段と、
   該最小値ｋ０に基づいてブラック（Ｋ）の生成量ｋ３を算出する第１の算出手段と、
   該最小値ｋ０に関連する値の下色除去量ｕ（ｋ０）を算出する第２の算出手段と、
   該最小値ｋ０に関連する値の補正係数値ｆ（ｋ０）を出力する第３の算出手段と、
   前記補数データ（ｃ１，ｍ１，ｙ１）から前記下色除去量ｕ（ｋ０）をそれぞれ減算して出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）を生成する減算手段と、
   該減算手段の出力（ｃ２，ｍ２，ｙ２）に前記補正係数値ｆ（ｋ０）を乗算する乗算手段と、
   該乗算手段の乗算結果の有効ビットを選択する有効ビット選択手段と、
   前記ブラック（Ｋ）の生成量ｋ３及び前記乗算手段の出力（ｃ３，ｍ３，ｙ３）に対し階調補正を行い、出力階調値（ｃ４，ｍ４，ｙ４，ｋ４）を得る階調補正手段Ａとを備え、
   前記補正係数値ｆ（ｋ０）は、
   前記ブラック（Ｋ）の生成量ｋ３と下色除去量ｕ（ｋ０）とに対応して生成される値であると共に、前記有効ビット選択手段の値に応じて、前記生成量ｋ３、前記下色除去量ｕ（ｋ０）及び前記補正係数値ｆ（ｋ０）が連動して切り替えられることを特徴とするカラー画像処理装置。
10. 請求項９において、前記補正係数値ｆ（ｋ０）は、
    ｆ（ｋ０）＝ｍｉｎ｛Ａｍａｘ，Ｉｍａｘ／（Ｉｍａｘ−ｕ（ｋ０）），Ｔ（ｋ０）｝
    （但し、ｋ０＝０，１，２，・・・Ｉｍａｘとし、Ｔ（ｋ０）は、Ｔ（ｋ０）＝（Ｔｍａｘ−ｋ３）／｛２（Ｉｍａｘ−ｕ（ｋ０））＋ｋ０−ｕ（ｋ０）｝で与えられ、ｆ（ｋ０）の倍率上限値をＡｍａｘ、最大トナー制限値をＴｍａｘ、出力レンジの最大値をＩｍａｘとする）により与えられることを特徴とするカラープリンタシステム。
11. 請求項１０において、更に、パラメータ管理手段を備え、
    該パラメータ管理手段は、前記第１の算出手段、前記第２の算出手段、前記第３の算出手段、に対する通常ＵＣＲと、それに伴う総量規制を目的とした標準設定パラメータの組と、
    １００％ＵＣＲに対して、下色追加（総量規制内での総量増加）を目的とした１００％ＵＣＲ設定パラメータの組とを保持し、
    これらのテーブル値の組を、選択信号により入れ替えることを特徴とするカラープリンタシステム。
12. 請求項９のカラープリンタシステムにおいて、
    前記第１、第２及び第３の算出手段のうちの幾つか、或いは全ての入出力対応関係と、前記有効ビット選択手段を、連動して切り替わるようにしたことを特徴とするカラープリンタシステム。
13. 請求項９のカラープリンタシステムにおいて、前記補正係数ｆ（ｋ０）を出力する前記第３の算出手段は、ルックアップテーブルと補間演算手段により構成されていることを特徴とするカラープリンタシステム。
14. 請求項１３のカラープリンタシステムにおいて、第３の算出手段の入力値（ｋ０）のレンジは８ビット、出力値（ｆ（ｋ０））のレンジは１０ビット以上、前記階調補正手段Ａの入力となる前記乗算結果の有効ビット選択手段の出力レンジは８ビットであることを特徴とするカラープリンタシステム。
15. 請求項９のカラープリンタシステムであって、前記ＲＧＢ画像データの階調補正を行う階調補正手段Ｂと、ユーザに対して、入力画像の濃度或いは明度を調整する濃度調整パラメータの入力を促す濃度調整ユーザインターフェースを備え、前記濃度調整パラメータに従って、前記階調補正手段Ｂの入出力対応関係を切り替えることを特徴とするカラープリンタシステム。
16. 請求項１５のカラープリンタシステムにおいて、前記画像処理部は、前記コンピュータ上のソフトウエアにより実現されるドライバ部と、前記記録部に近接して実装されるハードウエアであるコントローラ部からなり、前記濃度調整ユーザインターフェース及び前記階調補正手段Ｂは、ドライバ部に属し、前記階調補正手段Ａは、コントローラ部に属することを特徴とするカラープリンタシステム。
17. 請求項１６のカラープリンタシステムにおいて、前記画像処理のドライバ部からコントローラ部に送信される画像データには、Ｋに関する濃度調整パラメータが付加されることを特徴とするカラープリンタシステム。

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