JP4747969B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents

Description

この発明は、プリンタやＭＦＰ（Multi Function Peripherals) などの画像形成装置に適用される画像処理装置、及び画像処理装置における画像処理方法、並びに画像処理装置のコンピュータに画像処理を実行させるための画像処理プログラムに関する。

プリンタなどの画像出力装置では、ＩＣＣプロファイルに基づいて画像データの色変換が行われているが、温度や湿度などの環境の変化や、プリンタエンジンの経年劣化の影響により、たとえ同じスクリーンパターンで印字を行っても、再現される濃度（＝γ特性）に変化が生じる。その結果、例えばマゼンタ（Magenta）成分が全体的に濃くなって人肌の再現性が悪くなったり、ブラック（Black）成分が全体的に薄くなってシャドー部分が白く抜けてしまったりする。特にレーザービームプリンタのように、トナーを用いた画像出力装置でこの傾向が顕著に現れる。

このため、従来より、エンジンやコントローラで以下のようなキャリブレーション処理を適用することにより、前記問題を解決することが行われている。
［デバイスキャリブレーション］
中間転写ベルト上に、トナー付着量を変化させた複数のパッチを印字し、それを濃度センサで読み取ることで、目標とするベタ濃度（＝最大濃度）が得られるように、エンジン側で調整を行う。
［ソフトキャリブレーション］
中間転写ベルト上に、スクリーンパターンを変化させた複数のパッチを印字し、それを濃度センサで読み取ることで、現在のγ特性を算出する。もしくは、紙にパッチを印字して、それを濃度計や測色計で読み取ることで、現在のγ特性を算出する。得られたγ特性を、目標とするγ特性に一致させるように階調変換（キャリブレーション）曲線を算出し、コントローラ側で色変換後のCMYKデータに階調変換曲線を適用する。

上記の各例では、デバイスキャリブレーションとしてベタ濃度の合わせ込みを、ソフトキャリブレーションとして中間調の合わせ込みを、それぞれ行っている。一般的には、どちらのキャリブレーションも、中間転写ベルト上へ印字されたパッチをセンサで読み取り、全て自動で処理することが多い。

あるいは、高精度の色の安定性を求められる場合は、ソフトキャリブレーションは、濃度計や測色計などを用いてマニュアルで行われることもある。

しかし、このような手法においては、デバイスキャリブレーションの精度誤差のため、CMYKのベタ濃度が目標値から外れてしまう場合がある。ベタ濃度が目標値よりも濃くなっている場合は、ソフトキャリブレーションによってベタ濃度を下げることは可能だが、目標値よりも薄くなっている場合は、ベタ濃度を上げることはできない。

上述の問題は、CMYKトナー全てについて言えることではあるが、特にKのベタ濃度が目標値よりも薄くなっている場合は、ブルーからブラックへのグラデーションの部分でKが抜けてしまい、結果として白抜けなどの問題が発生することがある。これは、ＩＣＣプロファイルにおいて、画像の最暗部（RGBが全て０、など）は、K100％＋CMY（＝合計が画像出力装置のトナー使用最大制限量）というトナー配分量で構成されることが一般的であり、Kのベタ薄がダイレクトに濃度低下に直結するためである。

トナーを同時に載せすぎると、紙に転写できずに抜け（トラッピング不良）が発生するため、通常、画像出力装置に応じてトナー使用最大制限量が設定されているが、特に低価格プリンタなどでは、非常に低い設定値（最大200％など）に設定されている場合があり、このような場合に上記問題は顕著になる。

なお、特許文献１、２には、ユーザがＩＣＣプロファイルを選択して色変換可能な技術が開示されている。また、特許文献３には、YMCK変換させたデータのトナー使用量が、制限値を超えているかどうかを判断し、超えている場合には、制限値内に収まるようにUCR量を変化させる技術が開示されている。
特開２００４−２１４８７１号公報 特開２００４−２１３４１０号公報 特開２００５−１６１５８０号公報

しかし、上記公報に記載された技術は、いずれも、CMYKのベタ濃度が目標値よりも薄くなっている場合の前述した問題を解決するものではなく、このため、CMYKのベタ濃度が目標値よりも薄くなっている場合の対応策が望まれている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ベタ濃度が目標値よりも薄くなっている場合に、これを修正して、白抜けなどの問題の発生を防止することができる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。
（１）第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルと、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを記憶する記憶手段と、前記第１のＩＣＣプロファイルに基づくＫのベタ濃度が低くなったか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断されるまでは、ＩＣＣプロファイルとして前記第１のＩＣＣプロファイルを選択し、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断された場合には、前記第２のＩＣＣプロファイルを選択する選択手段と、前記選択されたＩＣＣプロファイルを用いて画像データの色変換を行う色変換手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
（２）前記第２のＩＣＣプロファイルは、前記第１のＩＣＣプロファイルよりも、ＣＭＹの比率が高く設定されている前項１に記載の画像処理装置。
（３）前記第２のＩＣＣプロファイルの第２のトナー使用最大制限量は、予め定められたＫのベタ濃度の低下度合いに応じて設定されている前項１に記載の画像処理装置。
（４）前記予め定められたＫのベタ濃度の種々の低下度合いに応じて設定された種々の前記第２のトナー使用最大制限量に基づいて、種々の前記第２のＩＣＣプロファイルが生成され、前記記憶手段に記憶されている前項３に記載の画像処理装置。
（５）第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルと、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを記憶手段に記憶するステップと、前記第１のＩＣＣプロファイルに基づくＫのベタ濃度が低くなったか否かを判断するステップと、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断されるまでは、ＩＣＣプロファイルとして前記第１のＩＣＣプロファイルを選択し、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断された場合には、前記第２のＩＣＣプロファイルを選択するステップと、前記選択されたＩＣＣプロファイルを用いて画像データの色変換を行うステップと、を備えたことを特徴とする画像処理方法。
（６）第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルと、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを記憶手段に記憶するステップと、前記第１のＩＣＣプロファイルに基づくＫのベタ濃度が低くなったか否かを判断するステップと、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断されるまでは、ＩＣＣプロファイルとして前記第１のＩＣＣプロファイルを選択し、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断された場合には、前記第２のＩＣＣプロファイルを選択するステップと、前記選択されたＩＣＣプロファイルを用いて画像データの色変換を行うステップと、をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。

前項（１）に記載された発明によれば、Ｋのベタ濃度が低くなるまでは、第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルが選択され、このプロファイルを用いて画像データの色変換が行われる。一方、Ｋのベタ濃度が低くなった場合には、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルが選択され、このプロファイルを用いて画像データの色変換が行われるから、Ｋのベタ濃度の低下を、他のトナーの使用配分量の増大により補うことができる。このため、白抜けなどの問題の発生を防止することができる。

前項（２）に記載された発明によれば、第２のＩＣＣプロファイルは、前記第１のＩＣＣプロファイルよりも、CMYの比率が高く設定されているから、Kのベタ濃度の低下を補うことができる。

前項（３）に記載された発明によれば、第２のＩＣＣプロファイルの第２のトナー使用最大制限量は、予め定められたＫのベタ濃度の低下度合いに応じて設定されている。例えば、Ｋのベタ濃度が１０％程度低下した場合、他のトナーの使用割合を１０％程度増やすことで、第２のＩＣＣプロファイルに基づく実際のトナーの合計使用量は、第１のＩＣＣプロファイルに基づく合計使用量とさほど差がなく、実用上問題を生じることはない。

前項（４）に記載された発明によれば、予め定められたＫのベタ濃度の種々の低下度合いに応じて設定された種々の第２のトナー使用最大制限量に基づいて、種々の前記第２のＩＣＣプロファイルが生成され、記憶手段に記憶されているから、実用上全く問題のない第２のＩＣＣプロファイルとなすことができる。

前項（５）に記載された発明によれば、Ｋのベタ濃度が低くなるまでは、第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルが選択され、このプロファイルを用いて画像データの色変換が行われる。一方、Ｋのベタ濃度が低くなった場合には、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルが選択され、このプロファイルを用いて画像データの色変換が行われるから、Ｋのベタ濃度の低下を、他のトナーの使用配分量の増大により補うことができる。このため、白抜けなどの問題の発生を防止することができる。

前項（６）に記載された発明によれば、Ｋのベタ濃度が低くなるまでは、第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルを選択し、このプロファイルを用いて画像データの色変換を行い、Ｋのベタ濃度が低くなった場合には、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを選択し、このプロファイルを用いて画像データの色変換を行う処理を、コンピュータに実行させることができる。

以下、この発明の一実施形態を説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像処理装置が用いられた画像処理システムの要部を示すブロック図である。

この画像処理システムは、画像処理装置１と画像データを印字する画像出力装置２を備えている。

前記画像処理装置１は記憶部１１と、ＩＣＣプロファイル選択部１２と、色変換部１３と、階調変換部１４を備えている。

前記記憶部１１は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）や他のメモリ装置からなり、画像データや各種のＩＣＣプロファイル、その他のデータを記憶するものである。

前記ＩＣＣプロファイル選択部１２は、画像出力装置２の画像出力部２１により中間転写ベルト（図示せず）上に印字されたベタパッチを、画像出力装置２の濃度センサ２２で読み込むことにより得られたベタ濃度、あるいは画像出力部２１により紙に印字されたベタパッチ画像を、画像処理装置１の内部あるいは外部に設けられた濃度計や測色計３で読み込むことにより得られたベタ濃度に基づいて、対応するＩＣＣプロファイルを選択するものである。より具体的には、ＩＣＣプロファイル選択部１２はベタ濃度を監視して、ベタ濃度が目標値よりも低下しているかどうかを判断し、ベタ濃度が低下していない場合は、通常の第１のＩＣＣプロファイルを選択し、ベタ濃度が低下すると低下度合いに応じて第２のＩＣＣプロファイルを選択するものとなされている。第１、第２のＩＣＣプロファイルについては、後述する。

前記色変換部１３は、前記ＩＣＣプロファイル選択部１２により選択されたＩＣＣプロファイルを用いて、RGB画像データのCMYKデータへの色変換を行うものである。

前記階調変換部１４は、現在のγ特性を算出して、目標とするγ特性に一致させるように階調変換曲線を算出し、色変換後のCMYKデータに階調変換曲線を適用するものである。

なお、画像処理装置１の全体動作は、図示しないＣＰＵが、記憶部１１や図示しないＲＯＭ等に記録された画像処理プログラムを実行することにより制御される。

前記画像出力装置２は、画像処理装置１から送信されてきた画像データを、電子写真方式等により用紙に印字する画像出力部２１と、画像出力部２１の中間転写ベルト等に印字されたベタパッチからベタ濃度を読み取る濃度センサ２２を備えている。

図２は、RGBデータをCMYKデータに色変換するときのＩＣＣプロファイルを示す表である。

図２のＴ１はLab色座標を、Ｔ２は前記色座標に対応する第１のＩＣＣプロファイルをそれぞれ示し、この第１のＩＣＣプロファイルＴ２は、Kのベタ濃度が低下していない通常時に用いられるものである。

図２のＴ３は、Kのベタ濃度の低下時つまりベタ濃度が薄くなっている時に用いられる第２のＩＣＣプロファイルであり、この例ではKのベタ濃度が１０％薄くなっているときに用いられるＩＣＣプロファイルを示している。

図２において、最も暗い色であるL=0、a=0、b=0に対応する、第１のＩＣＣプロファイルＴ２におけるCMYK比率は、C30％、M40％、Y30％、K100％であるのに対し、第２のＩＣＣプロファイルＴ３におけるCMYK比率は、C34％、M43％、Y33％、K100％に設定されている。

この比率から理解されるように、K100％＋CMYで規定されるトナー使用最大制限量（最大トナー量ともいう）が、第１のＩＣＣプロファイルＴ２では２００％であるのに対し、第２のＩＣＣプロファイルＴ３では２１０％であり、第１のＩＣＣプロファイルＴ２のトナー使用最大制限量を超えるトナー使用最大制限量に設定されている。しかも、第１のＩＣＣプロファイルＴ２ではK100％に対してC+M+Y=100％であるのに対して、第２のＩＣＣプロファイルＴ３ではK100％に対してC+M+Y=110％に設定されており、第２のＩＣＣプロファイルＴ２では、CMYの比率が高くなっている。従って、第２のＩＣＣプロファイルＴ３を用いることで、Kのベタ濃度の低下を、C、M、Yのトナーの使用配分量の増大により補うことができる。このため、白抜けなどの問題の発生を防止することができる。

また、この例では、第２のＩＣＣプロファイルＴ３のトナー使用最大制限量（２１０％）は、第１のＩＣＣプロファイルＴ２のトナー使用最大制限量（２００％）よりも１０％大きく設定されている。これは、Kのベタ濃度の低下は１０％であることから、第２のＩＣＣプロファイルＴ３のトナー使用最大制限量の第１のＩＣＣプロファイルＴ２のトナー使用最大制限量に対する増加割合は、ベタ濃度の低下分である１０％と同じになるように、換言すればベタ濃度の低下分を補うように設定されているからである。従って、第２のＩＣＣプロファイルＴ３に基づく実際のトナーの合計使用量は、第１のＩＣＣプロファイルＴ２に基づく合計使用量とさほど差がなく、実用上問題を生じることはない。

なお、図２の表のLab色座標Ｔ１におけるL=10、a=0、b=0に対応する、第１、第２ののＩＣＣプロファイルＴ２、Ｔ３におけるCMYK比率についても、第１のＩＣＣプロファイルＴ２がC30％、M40％、Y30％、K95％であるのに対し、第２のＩＣＣプロファイルＴ３ではC32％、M42％、Y31％、K100％に設定されている。この場合も、第２のＩＣＣプロファイルＴ３のトナー使用量（２０５％）は、第１のＩＣＣプロファイルＴ２のトナー使用量（１９５％）よりも大きく設定されており、ＣＭＹの比率も大きくなっている。

図２の表のLab色座標Ｔ１におけるL=20、a=0、b=0に対応する、第１、第２のＩＣＣプロファイルＴ２、Ｔ３におけるCMYK比率についても、同様である。

このように、Kのベタ濃度が低い条件でのＩＣＣプロファイル（第２のＩＣＣプロファイル）Ｔ３では、トナー使用最大制限量を通常のＩＣＣプロファイル（第１のＩＣＣプロファイル）Ｔ２に比べて大きく設定しておく。トナー使用最大制限量の増加量としては、次のように算出する。即ち、CMYK各トナーの付着量と濃度の関係を予め求めておき、Kの濃度が薄くなった分のトナー付着量の減少分を算出（推測）し、CMYトナー付着量の合計がその減少分と一致するようにする。例えば、前述したように、Kのトナー付着量が１０％減少した場合は、トナー使用最大制限量を１０％増加させた状態で、２０％減少した場合は２０％増加させた状態で、第２のＩＣＣプロファイルを作成すれば良い。

図３は、第２のＩＣＣプロファイルＴ３の他の例を示すものであり、図２と同じくKのベタ濃度が１０％薄くなっているときのＩＣＣプロファイルである。この例では、Lab色座標Ｔ１におけるL=0、a=0、b=0及びL=10、a=0、b=0に対応する色についてのみ、第２のＩＣＣプロファイルＴ３では図２に示した第２のＩＣＣプロファイルＴ３と同じCMYK比率に設定されており、L=20、a=0、b=0に対応する色及びそれよりもよりも明るい色、換言すればKのベタ濃度が９０％以下については、図２に示した通常使用される第１のＩＣＣプロファイルＴ２と同じ数値が設定されている。これは、Kのベタ濃度が９０％以下の色については、階調変換部１４によるγ補正等の通常のソフトキャリブレーション処理で対応することができることから、γ補正等で対応できない９０〜１００％の濃度についてのみCMYK比率を変更したものである。

なお、図２及び図３に示した実施形態では、第２のＩＣＣプロファイルＴ３として、Kのベタ濃度が１０％薄くなっているときのものを示したが、１０％薄のものだけでなく、Kのベタ濃度を種々に変更したものを予め作成して記憶部１１に記憶しておき、ソフトキャリブレーション時には、濃度センサ２２や濃度計や測色計３で読み取ったKのベタ濃度に応じて、適切なＩＣＣプロファイルを選択使用する。ＩＣＣプロファイルの作成に際して、Kの濃度を変更する方法としては、画像出力部（エンジン）２１の印字濃度を直接制御することが挙げられる。もしエンジンの印字濃度が制御できない場合は、スクリーンパターンを利用して、見た目の濃度を薄くする方法を用いても良い（ただしこの場合は、厳密には色が合わない可能性がある）。

図４は、Kのベタ濃度が低下したときに適用される第２のＩＣＣプロファイルＴ３の作成処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、画像出力装置２側で、通常濃度、ベタ１０％薄（通常の９０％相当）、ベタ２０％薄（通常の８０％相当）というように、ベタ濃度を複数種類制御しながら、プロファイル作成用チャートを出力する。

次に、ステップＳ２で、ベタ薄の度合いに応じて、トナー使用最大制限量（最大トナー量）を増加することにより、図２の表に示したような第２のＩＣＣプロファイルＴ３を作成する。

図３の表に示したような第２のＩＣＣプロファイルＴ３を作成する場合には、ステップＳ３において、通常のベタ濃度で生成した第１のＩＣＣプロファイルＴ２を基に、通常のベタ濃度の９０〜１００％に相当するCMYK比率のみを置き換えて作成する。通常のベタ濃度の０〜９０％部分は、前述したように、γ補正等による通常のキャリブレーション処理により対応可能である。

こうして作成した各種のＩＣＣプロファイルは、記憶部１１に記憶しておく。

図５は、画像データに色変換を施して出力する際の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、画像出力部２１により中間転写ベルト上にベタパッチを印字したのち、ステップＳ２で、印字されたベタパッチを濃度センサ２２により読み込む。

次いで、ステップＳ３で、ＩＣＣプロファイル選択部１２は、読み込まれた濃度が低下しているか否かを判断して、記憶部１１に記憶されているＩＣＣプロファイルの中から該当するベタ濃度に対応するＩＣＣプロファイルを選択する。つまり、ベタ濃度か低下していない場合には、通常の第１のＩＣＣプロファイルを選択し、ベタ濃度か目標値よりも低下すると、低下度合いに応じた第２のＩＣＣプロファイルを選択する。そして、ステップＳ１４に進む。

なお、中間転写ベルトに印字されたベタパッチを読み込むのではなく、ステップＳ１７のようにベタパッチ画像を紙に印字し、ステップＳ１８で、濃度計や測色計３によりベタ濃度を読み込んで、ステップＳ１３において、対応するＩＣＣプロファイルを選択しても良い。

ステップＳ１４では、色変換部１３が、記憶部１１に記憶されている画像データを読み込み、ステップＳ１５では、ステップＳ１３で選択されたＩＣＣプロファイルにより、読み込んだ画像データを色変換する。その後、ステップＳ１６で、画像出力部２１から画像データを出力する。

この発明の一実施形態に係る画像処理装置が用いられた画像処理システムの構成図である。 第１、第２のＩＣＣプロファイルを示す表である。 第２のＩＣＣプロファイルの別の例を示す表である。 ＩＣＣプロファイルの作成処理を示すフローチャートである。 画像データを出力する際の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像処理装置
１１ 記憶部
１２ ＩＣＣプロファイル選択部（選択手段、判断手段）
１３ 色変換部
２ 画像出力装置
２１ 画像出力部
２２ 濃度センサ
３ 削色計

Claims (6)

1. 第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルと、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを記憶する記憶手段と、
   前記第１のＩＣＣプロファイルに基づくＫのベタ濃度が低くなったか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断されるまでは、ＩＣＣプロファイルとして前記第１のＩＣＣプロファイルを選択し、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断された場合には、前記第２のＩＣＣプロファイルを選択する選択手段と、
   前記選択されたＩＣＣプロファイルを用いて画像データの色変換を行う色変換手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第２のＩＣＣプロファイルは、前記第１のＩＣＣプロファイルよりも、ＣＭＹの比率が高く設定されている請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第２のＩＣＣプロファイルの第２のトナー使用最大制限量は、予め定められたＫのベタ濃度の低下度合いに応じて設定されている請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記予め定められたＫのベタ濃度の種々の低下度合いに応じて設定された種々の前記第２のトナー使用最大制限量に基づいて、種々の前記第２のＩＣＣプロファイルが生成され、前記記憶手段に記憶されている請求項３に記載の画像処理装置。
5. 第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルと、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを記憶手段に記憶するステップと、
   前記第１のＩＣＣプロファイルに基づくＫのベタ濃度が低くなったか否かを判断するステップと、
   前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断されるまでは、ＩＣＣプロファイルとして前記第１のＩＣＣプロファイルを選択し、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断された場合には、前記第２のＩＣＣプロファイルを選択するステップと、
   前記選択されたＩＣＣプロファイルを用いて画像データの色変換を行うステップと、
   を備えたことを特徴とする画像処理方法。
6. 第１のトナー使用最大制限量のもとで生成された第１のＩＣＣプロファイルと、第１のトナー使用最大制限量を超えた第２のトナー使用最大制限量のもとで生成された第２のＩＣＣプロファイルを記憶手段に記憶するステップと、
   前記第１のＩＣＣプロファイルに基づくＫのベタ濃度が低くなったか否かを判断するステップと、
   前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断されるまでは、ＩＣＣプロファイルとして前記第１のＩＣＣプロファイルを選択し、前記Ｋのベタ濃度が低くなったと判断された場合には、前記第２のＩＣＣプロファイルを選択するステップと、
   前記選択されたＩＣＣプロファイルを用いて画像データの色変換を行うステップと、
   をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。

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