JP5594586B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

カラーレーザビームプリンタ、インクジェットカラープリンタなどの画像形成装置において、異なる分光特性を持つ複数の色材を組み合わせ、色材量を変えて記録媒体上で重ね合わせることで色再現を行っている。一般的な画像形成装置で用いられている色材はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色である。白色のプリンタ用紙にカラーレーザビームプリンタを用いて形成した各色の単色画像の分光反射率を分光光度計で一定の波長毎に測定してみると、Ｋ色材は可視波長域の光を一様に吸収する特性を持っている。これに対して、Ｋ色材以外のＣＭＹ色材は特定の波長域の光を透過する特性を持っている。このような特性の、Ｋ色材とＣＭＹ色材とを記録媒体上で重ね合わせることで様々な色を持つ画像を再現している。再現できる色の範囲は色再現範囲と呼ばれている。この色再現範囲を拡大することは、入力画像データをより正確に再現するためであり、画像形成装置を更に発展させていく上での重要な課題にもなっている。

一方で近年印刷コストや環境負荷の低減に対する要望の高まりから、画像形成時に消費される色材消費量を低減させることも重要な課題の一つとなっている。この色材消費量低減方法としては、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１において、色材抑制モードが設定された場合、デバイスの特性に応じて扱うことができ、色材としてのトナーによって再現できる領域である色再現可能領域において使用される色材の量を抑制する。そのために、特許文献１の画像処理装置では色再現可能領域内であってこれよりも狭い色材抑制領域内に収まるように入力画像データの色情報を変換している。つまり、入力画像データの色情報を画像形成装置に対応した出力画像データの色情報に変換し、そして色再現範囲を通常より狭めることで色材消費量の低減を図っている。また、色材消費量低減方法としては特許文献２に記載のものも知られている。この特許文献２には、色材のセーブモードが選択された場合に入力色信号の各色成分値から最も割合の少ない色成分値を減算してカラー信号を生成する画像形成装置が開示されている。この特許文献２では色変換処理後であって擬似中間調処理前の段階において各色の信号値を減少させて色再現範囲を狭くすることで色材消費量の低減を実現している。このように、色材消費量を低減させる方法では色再現範囲を意図的に狭くすることで色材消費量を低減させている。一般的に色材量と再現される色とには、色材量が少なくなるほど色材層での吸収量が減少するため再現される色が薄くなるという関係がある。このため、再現する画像の色を意図的に薄くなるように設定して色再現範囲を狭くすることで、少ない色材量での画像形成が可能となる。これらの色材消費量低減方法は色再現範囲に関する制約がないため色材消費量を比較的大きく低減させることができるが、前述したように画像形成装置の重要な課題である色再現範囲を拡大することはできない。

一方、色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減させる技術として、特許文献３、４に記載のものが知られている。特許文献３には、第１の色信号を、ＣＭＹＫで再現され、あるいはＫのみで再現される墨を含む画像形成装置の画像記録信号に変換するにあたって、第１の色信号を再現可能な墨量以外の画像記録信号を複数求め、そのうちトナー量が最小となるような上記墨を再現するＣＭＹＫ又はＫのみ以外の画像記録信号に変換する画像処理装置が開示されている。即ち、ある色を再現できるＣＭＹ信号値の組み合わせが複数存在し、その組み合わせの中から信号の合計値が最も少なくなる組み合わせで画像を形成することで色材消費量を低減している。また、特許文献４には、入力色信号が墨を含む複数色の出力色信号に色変換される際の色変換パラメータが、色変換された複数組の出力画像信号に基づいて算出された出力画像の品質に関する評価値により決定される色変換パラメータ生成方法が開示されている。即ち、出力画像の品質としての色域の大きさが大きくなればなるほど色域評価値は大きくなる。色材消費量が少なくなればなるほど、色材消費量を節約でき画像出力の際のコストを下げることができるという観点から色材消費評価値はより大きくなる。これらの評価値が共に最大となるような色変換パラメータを決定することで、色再現範囲を大きく狭めることなく色材消費量を低減している。

しかしながら、上記特許文献３では、色材消費量の低減効果があるのは主に明度の低いシャドー領域に限られる。このため、低減できる色材消費量は少ない。また、上記特許文献４でも、色材消費量の低減効果は主に墨生成が行われる低明度の色に限られる。このため、大きな色材量消費量の低減は困難である。

本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、色再現範囲を狭めることなく色材消費量をより効果的に低減することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、対象画像データに擬似中間調処理を施す擬似中間調処理手段と、少なくとも可視波長域の光を一様に吸収する可視波長域光吸収色材と可視波長域光吸収色材以外の色材とを含む複数の色材を用いて記録媒体上に画像形成を行う作像手段と、前記対象画像データに前記擬似中間調処理を施した後、前記可視波長域光吸収色材以外の色材に対応する画像データにおける前記可視波長域光吸収色材と前記可視波長域光吸収色材以外の色材とが前記記録媒体上で重なる画素の信号値である低減前信号値を、前記可視波長域光吸収色材以外の色材のうち少なくとも１つの任意の色材では前記低減前信号値より小さい信号値である低減後信号値に変換し、かつ前記任意の色材以外の色材では前記低減前信号値より小さく又は同等以下の前記低減後信号値に変換する色材量低減処理手段とを有し、該色材量低減処理手段による色材量低減処理後の各色の画像データに基づいて前記作像手段によって画像形成を行う画像形成装置であって、前記低減後信号値は、前記低減前信号値で形成した画像データと前記低減後信号値で形成した画像データとに基づいて前記作像手段で記録媒体上に形成したときの色彩値の変化量が規定値以下であり、かつ各色の前記低減前信号値と前記低減後信号値との各変化量の合計値が最大となる信号値であることを特徴とする画像形成装置である。
更に、請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、前記色彩値の変化量は、均等色空間における前記低減前信号値で形成した画像の色彩値と前記低減後信号値で形成した画像の色彩値との間の距離で表されることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、前記色材量低減処理手段における前記低減前信号値と前記低減後信号値の対応関係をパラメータとして記憶した記憶手段を有し、前記色材量低減処理手段は前記記憶手段を参照して前記低減前信号値を前記低減後信号値に変換することを特徴とするものである。
更に、請求項４の発明は、請求項３記載の画像形成装置であって、画像形成を行う記録媒体の種類に関する情報を取得する記録媒体情報取得手段を有し、前記記憶手段には取得可能な記録媒体の種類別に作成し記憶され、前記色材量低減処理手段は前記記録媒体情報取得手段で取得した記録媒体の種類に対応する前記記憶手段を選択し、選択した前記記憶手段を参照して前記低減前信号値を前記低減後信号値に変換することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、対象画像データの信号値を前記可視波長域光吸収色材に対応する信号を含む墨生成後信号値に変換する墨生成処理手段を有し、該墨生成処理手段は、対象画像データに基づき前記可視波長域光吸収色材と重なる前記可視波長域光吸収色材以外の色材の色材量を算出し、前記可視波長域光吸収色材と重なる前記可視波長域光吸収色材以外の色材の色材量に基づき前記墨生成後信号値を算出することを特徴とするものである。
更に、請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置であって、前記墨生成後信号値は、前記可視波長域光吸収色材と重なる前記可視波長域光吸収色材以外の色材の色材量が最大となる信号値であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５記載の画像形成装置であって、前記墨生成後信号値は、前記低減前信号値と前記低減後信号値の変化量に基づき算出した信号値であることを特徴とするものである。
更に、請求項８の発明は、請求項７記載の画像形成装置であって、前記墨生成後信号値は、前記低減前信号値と前記低減後信号値の変化量が最大となる信号値であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、各色の色ずれ量を補正する色ずれ補正手段を備えていることを特徴とするものである。
更に、請求項１０の発明は、請求項９記載の画像形成装置であって、前記色ずれ補正手段は所定のタイミングで色ずれ補正処理を実行することを特徴とするものである。

本発明において、擬似中間調処理後の対象画像データに基づいて記録媒体上に画像を形成するために、少なくとも可視波長域の光を一様に吸収する可視波長域光吸収色材と可視波長域光吸収色材以外の色材とを含む複数の色材が用いられる。そして、可視波長域光吸収色材と可視波長域光吸収色材以外の色材の組み合わせや色材量を変えて記録媒体上で互いに重ね合わせることにより、様々な色を持つ画像を再現している。このように、可視波長域光吸収色材と可視波長域光吸収色材以外の色材とが記録媒体上で重ね合わせて色を再現しているとき、可視波長域光吸収色材以外の色材を透過した光は、可視波長域光吸収色材に吸収される。このため、可視波長域光吸収色材以外の色材における色再現への寄与は小さい。そして、対象画像データにおいて、擬似中間調処理後の可視波長域光吸収色材以外の色材の画素の信号値である低減前信号値を小さくして可視波長域光吸収色材以外の色材の量を減らしたとしても色の再現への影響は少ない。そこで、色材量低減処理手段によって、可視波長域光吸収色材以外の色材に対応する画像データにおける可視波長域光吸収色材と可視波長域光吸収色材以外の色材とが記録媒体上で重なる画素の信号値である低減前信号値を、可視波長域光吸収色材以外の色材のうち少なくとも１つの任意の色材では低減前信号値より小さい信号値である低減後信号値に変換する。また、可視波長域光吸収色材以外の色材のうち少なくとも１つの任意の色材以外の色材では、信号前信号値を、低減前信号値より小さいか、あるいは同等以下の信号値である低減後信号値に変換する。そして、これらの低減後信号値の画像データに基づいて作像手段によって画像形成を行う。これにより、色再現範囲は変わらずに、複数の色材が重なって色再現を行っている画像データにおいて色材消費量を低減することができる。更に、低減後信号値は低減前信号値で形成した画像データと低減後信号値で形成した画像データとに基づいて作像手段で記録媒体上に形成したときの色彩値の変化量が規定値以下の信号値である。また、低減後信号値は各色の低減前信号値と低減後信号値との各変化量の合計値が最大となる信号値である。上記色彩値の変化量は、均等色空間における低減前信号値で形成した画像の色彩値と低減後信号値で形成した画像の色彩値との間の距離で表されるものである。これにより色材消費量を効果的に低減できる。

以上、本発明によれば、色再現範囲を狭めることなく色材消費量をより効果的に低減することができる。

ＣＭＹＫ各色材の形成画像の波長に対する分光反射率を示す特性図である。 Ｋ色材の画像、及びＫ色材とＣ色材が重なった画像の波長に対する分光反射率を示す特性図である。 墨生成処理における処理を表す説明図である。 記録媒体上での色材の重なりを示す模式図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る画像処理部の構成を示すグロック図である。 第１の実施形態に係る画像処理部における処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る色材量低減処理と色材量低減ＬＵＴ作成手順を示すフローチャートである。 入力画素値に対する色材低減処理による色材低減量を示す特性図である。 第２の実施形態に係る色材量低減処理の処理を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る墨生成処理を示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 中間転写ベルトに形成された色ずれ補正用のパターンを示す図である。

はじめに、本実施形態の画像形成装置の原理について概説する。
本実施形態の画像形成装置において、擬似中間調処理後の画像データに対して色材量低減処理を施すことで色材消費量の低減を実現している。そのため、擬似中間調処理前の画像データに対して色材量を低減させる処理を施す上記特許文献３や上記特許文献４に記載の技術と同時に実施することも可能であり、それによりさらに色材消費量の低減効果を高めることも可能である。

そして、擬似中間調処理後のブラック以外の色材に対応する画像データについて、ブラックと色材が重なる画素の低減前信号値を当該低減前信号値より小さい低減後信号値に変換する。擬似中間調処理後の画像データに基づき、Ｋ色材と重なっている色再現への寄与が小さい他色（ＣＭＹなど）の色材量を選択して減らすことで、色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減させることが可能となる。

以下に、Ｋ色材と重なっている他色の色材の色再現への寄与が小さい理由について、ＣＭＹＫ４色の色材で画像形成を行う例で説明する。図１に示したように一般的な画像形成装置で用いられるＣＭＹＫ色材はそれぞれ異なる分光特性を持っている。このうちＫ色材は他のＣＭＹ色材とは異なり可視波長域の光を一様に吸収するという特徴を持つ。そのためＫ色材とそれ以外のＣＭＹ色材が重なる画像では、ＣＭＹの色材層を透過した光も結局Ｋの色材層で吸収されることになり、結果検出される分光反射率はＫ色材のみの分光反射率とほぼ同じ形状になる。

図２はＫ色材の画像、及びＫ色材とＣ色材が重なった画像をそれぞれ同じ記録媒体上に形成したときの分光反射率を測定した例を示す特性図である。図１よりＣ色材は長波長側の光を吸収し、短波長側の光を透過する特性を持っているが、Ｃの色材層を透過した短波長側の光もＫの色材層で吸収されるため、図２のようにＫ色の画像とＫ色材とＣ色材が重なった画像の分光反射率はほぼ同じ形状となる。Ｋ色材とＭやＹ色材が重なった画像の場合も同じ原理で分光反射率の変化は小さい。よって、擬似中間調処理後の画像データからＣＭＹ色材がＫ色材と重なっているかどうかを判定し、Ｋ色材と重なっているＣＭＹ色材を選択して減らすことで、色再現範囲を狭めることなく効果的に色材量を低減させることができる。

上記特許文献１〜上記特許文献４の技術は、擬似中間調処理前の画像データに対して色材量を低減させる処理を施すため、形成された画像にＫと重なっているＣＭＹ色材が残ってしまっており色材量の低減効果が小さくなってしまっている。これを特許文献４のように、入力色信号を墨を含む複数色の出力色信号に色変換する墨生成処理によって色材消費量を低減する例で説明する。図３に示すように、墨生成処理前でＣＭＹ各色の入力色信号がＣ＝１００％、Ｍ＝５０％、Ｙ＝５０％であり、グレー成分をＫ色に置き換えるような墨生成処理が行われるとすると、出力色信号はＣ＝５０％、Ｍ＝０％、Ｙ＝０％、Ｋ＝５０％となる。この出力色信号に対して、例として万線スクリーン型でＣのスクリーン角度が１５度、Ｋのスクリーン角度が４５度となるような擬似中間調処理を施して画像形成を行った場合の出力画像の模式図を図４に示す。このとき出力画像ではＣの万線スクリーンとＫの万線スクリーンが重なるＣ＋Ｋの部分が生じ、上述したようにこの部分のＣ色材は色再現への寄与していない色材である。ＭやＹの色材が使われる場合や網点型などの他のスクリーン形状の場合、他のスクリーン角度が用いられる場合であっても、同様にＫ色材と重なる部分が残存する。

また、他の従来技術についても同様に擬似中間調処理前に色材量の低減処理を施すため、擬似中間調処理後にはＫ色材と重なるＣＭＹ色材が存在することになり、色再現範囲に寄与しない色材が残っている状態になる。そこで、擬似中間調処理後の画像データについて色材量の低減処理を施すことで、このような色再現範囲に寄与しない色材を除去し、より効果的に色材消費量を低減することができる。

更に、図２に示したようにＫ色材と他の色材（ＣＭＹ等）が重なる場合は、一般的にＫ以外の色材層を透過した光も結局はＫの色材層で吸収されるため、Ｋ以外の色材量を減らしても再現される色はほとんど変化しない。ただし、Ｋ色材と他の色材が重なっていたとしても、Ｋ以外の色材による色再現への寄与を無視できない場合も存在する。例えば、記録媒体上に載せられるＫの色材量が少なく、Ｋの色材層による光の吸収が十分でない場合は、Ｋ色材と重なっている他の色材による吸収によっても分光反射率が変化し少なからず色再現に寄与する。このような課題に対して、画像形成装置では、低減前信号値で形成した画像と低減後信号値で形成した画像の色彩値の変化量が規定値以下であり、かつ低減できる色材量が最大となるようにＫ色材上のＣＭＹ色材を減らすことを定めている。つまり、色材量を減らしても色が大きく変化しないような場合には大きくＫ色材上の他の色材量を低減させ、上述したようなＫ色材による吸収が十分でなく大きく色材量を低減すると色が変化してしまうような場合には低減する色材量を小さくする。これにより、各色材がどのよう割合で重なっている画像に対しても、色再現性を損なうことなく色材消費量を低減することが可能となる。

また、均等色空間の代表的なものにはＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系やＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系などがあり、色空間における２点間の距離が人間が感じる色の差に対応した表色系である。よって、色材量低減処理前後での色彩値の変化量を均等色空間における距離で表し、許容する変化量の規定値を設定することで、人間が画像を見た時に感じる色の変化をより正確に評価することが可能となり、色の変化を知覚されない範囲内で効果的に色材量を低減させることが可能となる。

更に、低減前信号値を低減後信号値に変換する手段として予め作成して画像形成装置に記憶するための記憶手段であるルックアップテーブル（ＬＵＴ）は、色材量低減処理手段における低減前信号値と低減後信号値の対応関係をパラメータとして記憶している。このため、擬似中間調処理後の低減前信号値に基づきＬＵＴを参照することで低減後信号値を求めることができる。低減前信号値から低減後信号値への変換は色再現範囲を狭めることなく色材量を低減させるための制約があるため、低減前信号値を利用した多項式などによる変換では精度良く低減後信号値を求めることは難しい。一方、ＬＵＴを利用した変換では低減前信号値と低減後信号値をそれぞれ独立して対応づけることが可能となるため、このような場合でも精度良く低減後信号値への変換できる。

また、低減できる色材量は記録媒体の種類によっても変化する。これは記録媒体の種類によって形成される画像の表面状態が変化するためである。例えば記録媒体として表面の凹凸が比較的大きい普通紙と表面がコーティング処理されて凹凸が比較的少ないコート紙に画像形成を行った場合、コート紙に対して普通紙ではＫ色材と重なる他色（ＣＭＹなど）の色材量を変化させたときの色彩値の変化量が大きくなる傾向がある。この課題に対しては、色材量低減処理を行うためのルックアップテーブルを記録媒体の種類別に記憶してあり、記録媒体情報取得手段に基づき画像形成を行う記録媒体の種類を取得した後、対応したルックアップテーブルを利用して低減後信号値を算出する。そのため画像形成を行う記録媒体の種類が変わっても色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減させることが可能となる。

更に、Ｋ色材と重なる他色の色材を減らすことで色材消費量を低減させる。よって、色材消費量の低減効果はＫ色材と重なる他色の色材量が多い画像ほど高くなる。このＫ色材と重なる他色の色材量に大きく影響を与えるのが、対象画像データからＫ色材に対応する信号を含む画像データを生成する墨生成処理である。つまり、Ｋ色材と重なる他色の色材量が多くなるような墨生成処理を行えば、同じ入力画像データであっても色材消費量の低減効果を高めることができる。

また、対象画像データの信号値をブラックの色材に対応する信号を含む墨生成後信号値に変換する墨生成処理手段を有し、墨生成後信号値をブラックの色材と重なる他色の色材量、すなわち低減することのできる色材量に基づき算出する。これにより、低減したい色材量に応じた墨生成処理を行うことが可能となる。低減できる色材量は正確には色材量低減処理手段で算出される低減前信号値と低減後信号値の変化量で表されるが、低減できる色材量を墨生成処理を施す対象画像データに基づき算出する。そのため、低減前信号値と低減後信号値の変化量を用いて低減できる色材量を算出する場合より、計算に要する時間を短縮することができる。

更に、墨生成処理手段で算出する墨生成後信号値を、ブラックの色材と重なる他色の色材量が最大となるように決定する。この処理によりＫ色材と重なる他色の色材量が多くなるような墨生成処理後の画像データが形成され、色材量低減処理における色材消費量の低減効果を高めることができる。

また、Ｋ色材と重なる他色の色材量が多くなるような墨生成処理を行うことで色材消費量の低減効果を高めることができる。低減できる色材量を色材量低減処理手段で算出される低減前信号値と低減後信号値の変化量で表し、それに基づき墨生成後信号値を決定する。前述のようにＫと他色の色材が重なっていたとしても、色再現範囲を狭めることなく低減できる色材量は色材の重なり状態や記録媒体によって変化するため、低減できる色材量を正確に求めるためには墨生成処理手段で生成する墨生成後信号値に対して、低減前信号値と低減後信号値の変化量がどのような値をとるのか確認する必要がある。よって、低減したい色材量に応じた墨生成処理をより正確に行うことが可能である。

更に、墨生成処理手段で算出する墨生成後信号値を、低減前信号値と低減後信号値の変化量が最大となるように決定する。この処理によりＫ色材と重なる他色の色材量が最大となるような墨生成処理後の画像データを形成でき、色材量低減処理における色材消費量の低減効果を高めることができる。

また、各色の色材が本来の画像位置とは異なる位置にずれて形成されてしまう「色ずれ」と呼ばれる現象が問題となることがある。これは主に画像形成装置を構成する部材の機械精度の原因により発生する。例えば図３に示すようなイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の色材で画像形成を行うタンデム方式のフルカラーレーザビームプリンタの場合、中間転写ベルト４０の移動速度に微小な変化が生じたり、温度等の環境の変化により部材の形状・位置が変化して書込みのためのレーザの光路が歪められたりすると前述したような「色ずれ」が生じることがある。色再現への寄与が小さいブラック色材と重なる色材量を低減することで、色再現性を損なうことなく色材の消費量を低減できるが、仮に「色ずれ」が発生し本来ブラック色材上にあるべき色材が別の位置へずれてしまった場合、その色材量を低減することで再現される色が変化する可能性がある。

このような「色ずれ」によって生じる課題に対して、上記色材量低減処理手段に加えて、さらに「色ずれ」を補正するための色ずれ補正手段を備えている。所定のタイミングで色ずれ補正処理を実行することで、色ずれによる影響を補正することができ色再現性を損なうことなく色材の消費量を低減することが可能となる。

以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態について説明する。
図５は実施形態の画像形成装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す第１の実施形態の画像形成装置１はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の色材で画像を形成するフルカラーレーザビームプリンタであり、擬似中間調処理後のＣＭＹ色材に対応する画像データについて、画像形成時にＫと色材が重なる画素の信号値である低減前信号値を、低減前信号値より小さい信号値である低減後信号値に変換する色材量低減処理を施し、色材量低減処理後の各色の画像データに基づき画像形成を行うことで色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減する。

図５に示す画像形成装置１の構成について説明する。画像形成装置１は当該作像部で画像を形成するための出力画像データを入力画像データに基づき生成する画像処理部（図示せず）と、記録媒体上に画像形成を行う作像部とを含んで構成されている。作像部は主要構成として書込みユニット１０、ＹＣＭＫ各色の色材に対応する感光体ユニット２０−Ｙ、２０−Ｃ、２０−Ｍ、２０−Ｋ、１次転写ローラ３０−Ｙ、３０−Ｃ、３０−Ｍ、３０−Ｋ、中間転写ベルト４０、２次転写ローラ５０、定着ユニット６０、給紙ユニット７０及びエンジンコントローラ８０を備えている。感光体ユニットは画像形成プロセスの上流側から２０−Ｙ、２０−Ｃ、２０−Ｍ、２０−Ｋの順に設置されており、各感光体ユニットは潜像担持体である感光体ドラム、感光体ドラムを所望の電位に帯電する帯電器、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーによって現像する現像器、感光体ドラム上に残った転写残トナーを回収するクリーナー等で構成されている。ただし、各色の感光体ユニットはこの並びである必要はなく、任意の並びで構わない。

また、エンジンコントローラ８０は画像形成装置の作像動作を制御する役割を持つ。エンジンコントローラ８０は、画像処理部から入力された出力画像データに基づき書込みユニットの制御を行う書込み制御部、給紙や搬送動作を制御する駆動制御部、帯電部や現像部、転写部などの作像プロセスを統括的に制御する作像プロセス制御部、これら各構成要素を制御するＣＰＵ、制御プログラムを記憶しておくＲＯＭ、作業用記憶領域と提供するＲＡＭ等を備えている。

ここで、画像処理部の構成を図６に示す。画像処理部１００は色変換処理部１１０、墨生成処理部１２０、総量規制処理部１３０、擬似中間調処理部１４０及び色材量低減処理部１５０を含んで備えている。また、各処理部では処理を実行するために必要な色変換ＬＵＴ１１１、総量規制値１３１、閾値マトリクス１４１、色材量低減ＬＵＴ１５１をそれぞれ有している。

次に、実施形態の画像形成装置で画像を形成する際の一連の動作及び処理について説明する。入力画像データは、各画素がＲ、Ｇ、Ｂの３つの信号値（８ｂｉｔ）によって表されるＲＧＢ画像データとする。他の形式の画像データであっても基本的な動作、処理は同じである。実施形態の画像形成装置ではＣＭＹＫ４色の色材によって画像形成を行うため、再現できる色再現範囲がＲＧＢデータで表される入力画像データが持つ色再現範囲とは異なる。そこで、画像処理部１００では、入力画像データを図６に示した処理によってＣＭＹＫの４色の色材により画像形成を行うための出力画像データに変換する。色変換処理部１１０では、入力画像データのＲＧＢ信号値をＣＭＹ信号値へ変換する。この実施形態では色変換の方法として、四面体補間を利用したメモリマップ補間法を用いる。メモリマップ補間法では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号値を各々ｎ分割し、各格子点に対応するＣＭＹ信号値を三次元ルックアップテーブル（以下色変換ＬＵＴと称す）１１１として予め作成しておき、格子点間に位置するＲＧＢ信号値については、近傍の格子点に対応するＣＭＹ信号値を色変換ＬＵＴ１１１から読み出して補間することでＣＭＹ信号値を算出する。色変化の方法は四面体補間を利用したメモリマップ補間法に限らず、その他公知の変換方法を用いても良い。

そして、墨生成処理部１２０では、色変換処理部１１０で算出されたＣＭＹ信号値からＣＭＹＫ信号値を求める。Ｋ信号値は図３で示したようにＣＭＹ信号値のグレー成分（Ｃ＝Ｍ＝Ｙとなる信号成分）を置き換えることで生成する。ＣＭＹ信号値はＫ信号値に置き換えた分を各信号値から減算した信号値とする。このような墨生成処理については公知の方法で構わない。

次に、総量規制処理部１３０では、墨生成処理後のＣＭＹＫ信号値に基づきＣＭＹＫの色材量の総量が所定の総量規制値１３１を超えないように総量規制処理を行う。そして、擬似中間調処理部１４０では、総量規制処理後のＣＭＹＫ信号値を２ｂｉｔのＣＭＹＫ信号値に変換する。そして、擬似中間調処理部１４０では、ＣＭＹＫ各色について対象画像データの信号値と所定の閾値を比較することで擬似中間調処理後の信号値（２ｂｉｔ）を決定し、ＣＭＹＫ各色の擬似中間調処理データを生成する。本実施形態ではディザ法による擬似中間調処理を行う。すなわち、閾値は３枚の閾値マトリクス１４１として予め記憶されており、ＣＭＹＫ各色について対象画像データの信号値を閾値マトリクス１４１と比較することで擬似中間調処理後の信号値を決定し、ＣＭＹＫ各色の擬似中間調処理データを生成する。なお、本実施形態の擬似中間調処理では、処理後の信号値の量子化数を２ｂｉｔ（４値）として説明したが、それ以外の量子化数であっても構わない。例えば１ｂｉｔ、４ｂｉｔ、８ｂｉｔや、３値や５値などの量子化数でも良い。また、擬似中間調処理の方法についてもディザ法に限らず、誤差拡散法やブルーノイズ法など、他の方法により擬似中間調処理を行った場合にも同様に適用できる。

また、擬似中間調処理後の画像データに対して色材量低減処理部１５０では色材量低減処理を行い、ＣＭＹＫ信号値（２ｂｉｔ）で構成される出力画像データを生成する。色材量低減処理の詳細については後述する。

画像処理部１００の各処理部によって生成された出力画像データは、図５のエンジンコントローラ８０へ出力される。エンジンコントローラ８０では、取得した出力画像データに基づき、画像形成装置の各作像部の制御を行う。先ず、感光体ユニット２０−Ｙ、２０−Ｃ、２０−Ｍ、２０−Ｋにおける感光体ドラムが帯電器によって所望の電位に一様に帯電される。書込み制御部の指示に基づき書込みユニット１０は帯電された各感光体ドラムを露光し、表面に静電潜像を形成する。この静電潜像に基づいて現像器により各色のトナーが現像され、中間転写ベルト４０上の感光体ドラムと１次転写ローラ３０−Ｙ、３０−Ｃ、３０−Ｍ、３０−Ｋとの間でベルト側からＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの順に重ねて転写される。中間転写ベルト４０上に転写された画像は２次転写ローラ５０との間で給紙ユニット７０から供給された記録媒体上に転写される。その後定着ユニット６０において熱及び圧力が加えられ、記録紙上にトナーが定着される。定着された画像は排紙トレイに排出される。以上の一連の動作及び処理によって入力画像データに対する出力画像を得ることができる。

次に、色材量低減処理について詳細に説明する。
図６の色材量低減処理部１５０では擬似中間調処理部１４０によって生成されたＣＭＹＫ各色の画像データを所定の閾値と比較し、ＣＭＹの画像データのうちＫと色材が重なる画素の低減前信号値を、ＣＭＹのうち少なくとも１つの色の低減前信号値より小さい信号値である低減後信号値に変換する。あるいは、ＣＭＹのうち少なくとも１つの色以外の色の低減前信号値より小さく、又は同等以下の信号値である低減後信号値に変換する。ここで、色材量低減処理における具体的な処理のフローを図７に示す。同図において、擬似中間調処理後の画像データの各画素に対して番号付けを行い、ｉ番目（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ）の画素を画素ｉと表す（ステップＳ１０１）。全ての画素ｉについて、ＣＭＹＫの擬似中間調処理後の画像データの低減前信号値を参照し、ＣＭＹのうち少なくとも１色とＫの色材が重なる画素かどうか判定する（ステップＳ１０２；ＹＥＳ、ステップＳ１０３）。画素ｉにおけるＣＭＹＫ各色の低減前信号値をそれぞれＶｃｉ、Ｖｍｉ、Ｖｙｉ、Ｖｋｉ（＝０、１、２、３）と表すと、ＣＭＹのうち少なくとも１色とＫの色材が重なる画素の条件はＶｋｉ≠０かつＶｃｉ＝Ｖｍｉ＝Ｖｙｉ≠０である。画素ｉにおいてＫとＣＭＹの色材が重ならない場合は、低減前信号値Ｖｃｉ、Ｖｍｉ、Ｖｙｉ、Ｖｋｉをそのまま低減後信号値として出力する（ステップＳ１０３；ＮＯ）。すなわち、ＣＭＹＫ各色の低減後信号値をそれぞれＶｃｉ’、Ｖｍｉ’、Ｖｙｉ’、Ｖｋｉ’とすると、Ｖｃｉ’＝Ｖｃｉ、Ｖｍｉ’＝Ｖｍｉ、Ｖｙｉ’＝Ｖｙｉ、Ｖｋｉ’＝Ｖｋｉである。そして、ＫとＣＭＹの色材が重なると判定された場合は、Ｋと重なるＣＭＹの色材量を低減させる処理を行う（ステップＳ１０３；ＹＥＳ、ステップＳ１０４）。ステップＳ１０２において画素ｉにおいてＫとＣＭＹの色材が重なると判定された場合は、ＣＭＹ各色の低減前信号値Ｖｃｉ、Ｖｍｉ、Ｖｙｉを、低減前信号値より小さく、かつ低減前信号値より小さく又は同等以下の低減後信号値Ｖｃｉ’、Ｖｍｉ’、Ｖｙｉ’に変換する。ＫについてはＶｋｉ’＝Ｖｋｉである。低減前信号値から低減後信号値への変換は、予め作成され記憶された図６の色材量低減ＬＵＴ１５１を用いて行う。色材量低減ＬＵＴ１５１は低減前信号値Ｖｃｉ、Ｖｍｉ、Ｖｙｉ、Ｖｋｉと低減後信号値Ｖｃｉ’、Ｖｍｉ’、Ｖｙｉ’、Ｖｋｉ’を対応づけたテーブルであり、低減前信号値Ｖｃｉ、Ｖｍｉ、Ｖｙｉ、Ｖｋｉに基づき色材量低減ＬＵＴ１５２を参照することで低減後信号値Ｖｃｉ’、Ｖｍｉ’、Ｖｙｉ’、Ｖｋｉ’を求めることができる。なお、色材量低減ＬＵＴ１５１の作成方法について後述する。

以上の一連の処理により、全ての低減後信号値Ｖｃｉ’、Ｖｍｉ’、Ｖｙｉ’、Ｖｋｉ’（ｉ＝１、２、・・・、Ｎ）を決定することができる。本実施形態の画像形成装置では、色再現範囲への寄与が小さいＫと重なるＣＭＹの色材量を低減させるため、色再現性を損なうことなく色材消費量を効果的に低減することが可能である。この信号値を持つ出力画像データを図１のエンジンコントローラ８０に出力することで、作像部により画像形成が行われる。

以下に低減前信号値を低減後信号値に変換するために用いる色材量低減ＬＵＴの作成方法について説明する。色材量低減ＬＵＴの作成手順のフローを図８に示す。同図において、ＣＭＹＫ各色の擬似中間調処理後の画像データの低減前信号値Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋで再現できるＫとＣＭＹの色材が重なる画像データを作成し、それぞれ作像部で記録媒体上に画像を形成する（ステップＳ２０１）。本実施形態では擬似中間調処理後の画像データは２ｂｉｔで表されるため低減前信号値Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋは０、１、２、３の４値を取ることができる。よって、ＫとＣＭＹの色材が重なるＶｋ≠０かつＶｃ＝Ｖｍ＝Ｖｙ≠０の条件の元で再現できる画像データは全１８９通りである。各画像データはステップＳ２０２で実施する測色に十分な面積を持つデータとして出力する。そして、記録媒体上に形成された各画像のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を計測する（ステップＳ２０２）。このＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値はＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値を計測できる測色計を用いて計測すれば良い。また、分光反射率やＸＹＺなどＬ^＊ａ^＊ｂ^＊と関係のある他の色彩を表す量を計測し、計算によって間接的にＬ^＊ａ^＊ｂ^＊を求めても良い。ここで、低減前信号値をＶ＝（Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋ）と表し、低減前信号値で出力した画像のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値をＬ^＊（Ｖ）、ａ^＊（Ｖ）、ｂ^＊（Ｖ）と表す。次に、測色したＬ^＊（Ｖ）、ａ^＊（Ｖ）、ｂ^＊（Ｖ）に基づき、低減前信号値Ｖに対する低減後信号値Ｖ’＝（Ｖｃ’、Ｖｍ’、Ｖｙ’、Ｖｋ’）を求める（ステップＳ２０３）。低減後信号値も低減前信号値同様２ｂｉｔで表される。ここで、低減前信号値と低減後信号値の色差ΔＥ及び信号値の変化の合計値Ｓをそれぞれ次のように定義する。

ΔＥ＝√（ΔＬ^＊２＋Δａ^＊２＋Δｂ^＊２） ・・・（式１）
ただし、ΔＬ^＊＝Ｌ^＊（Ｖ）−Ｌ^＊（Ｖ’）
Δａ^＊＝ａ^＊（Ｖ）−ａ^＊（Ｖ’）
Δｂ^＊＝ｂ^＊（Ｖ）−ｂ^＊（Ｖ’）
Ｓ＝（Ｖｃ−Ｖｃ’）＋（Ｖｍ−Ｖｍ’）＋（Ｖｙ−Ｖｙ’） ・・・（式２）

このとき低減前信号値Ｖに対応する低減後信号値Ｖ’は、以下の〔１〕〜〔３〕の条件を満たす信号値として求められる。
〔１〕：各色材のうち少なくとも任意の１つの色材で低減後信号Ｖ’が低減前信号Ｖより小さく、かつ任意の色材以外の色材で低減後信号Ｖ’が低減前信号Ｖより小さく又は同等以下である。
〔２〕：ΔＥ≦Ｘ
〔３〕：条件〔１〕と条件〔２〕を満たす信号値のうちＳが最大

条件〔１〕を満たすことで、色材量低減ＬＵＴを用いて低減前信号値を低減後信号値に変換することで色材消費量を低減することができる。

条件〔２〕は低減前信号値を低減後信号値に変換することで変化する色差ΔＥが許容値Ｘ以下であることを要求している。これは色材量低減処理によって色再現範囲を狭めないことを意味している。本実施形態では許容値Ｘは１．５に設定した。ただし許容値Ｘは１．５に限らず、出力画像の用途やユーザの要望に応じて別の値に設定しても構わない。

条件〔３〕は条件〔１〕と条件〔２〕を満たす信号値のうち変換前後での信号値の変化の合計値Ｓが最大、すなわち変換前後で色材消費量を最も低減できる信号値を低減後信号値とすることを表している。図４のステップＳ２０３により各低減前信号値Ｖに対応する低減後信号値Ｖ’を求めることができる。

そして、図８のステップＳ２０４において、ステップＳ２０３で求めた低減前信号値Ｖと低減後信号値Ｖ’の対応関係に基づき、色材量低減ＬＵＴ１５１を作成し記憶させる。

以上の一連の手順により、色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減することが可能な色材量低減ＬＵＴを作成することができる。

図９は本実施形態の画像形成装置を用いて画像形成を行ったときの色材低減量の変化を示す特性図である。なお、形成した画像は８ｂｉｔＲＧＢデータで各色の入力信号値（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）を変化させたグレー画像である。横軸が入力信号値に対応しており、縦軸が色材量低減処理を施さない場合に対する色材消費量の割合である。同図からわかるように、本実施形態はＫと重なるＣＭＹの色材量を低減させるため、画像形成にＫ色材が使われるようになるシャドー部から色材量低減効果が発揮され、入力信号値が大きくなりＫとＣＭＹ色材が重なる割合が大きくなるに従って色材低減量が増加する。

以上のように本実施形態の画像形成装置では、擬似中間調処理後の画像データに対してＫと重なるＣＭＹの信号値を低減させる色材量低減処理を施すことで、色再現範囲を狭めることなく色材消費量を効果的に低減することが可能となる。

次に、第２の実施形態について以下に図面を用いて詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の色材で画像を形成するフルカラーレーザビームプリンタであり、入力画像データに対して第１の実施形態で説明した色材量低減処理を施すとともに、さらに画像形成を行う記録媒体の種類に応じて適用する色材量低減ＬＵＴを変更する手段を有している。

本実施形態の画像形成装置において、図５に示した画像形成装置の構成における操作部（図示せず）をタッチパネル式の液晶ディスプレイで構成されており、予め登録された記録媒体の種類をディスプレイ上に表示する。ユーザが画像形成に用いる記録媒体の種類を選択することで、記録媒体の種類に関する情報を取得することができる。本実施形態の画像形成装置では記録媒体の種類として、例えば「普通紙」と原紙の表面がコーティング処理された「コート紙」の２種類が登録されており、操作部から選択可能である。なお、本実施形態では記録媒体の種類に関する情報を取得する手段としてタッチパネル式の液晶ディスプレイを用いたが、同様に記録媒体の種類に関する情報を取得できる手段であれば他の手段であっても構わない。また、登録する記録媒体の種類もこの例に限らず、他の記録媒体の種類であっても、またより多くの記録媒体の種類を登録しても構わない。

画像処理部１００の主な構成において、図６に示す構成と異なる点としては色材量低減処理部１５０において単一の色材量低減ＬＵＴを記憶していたが、本実施形態では操作部で指定できる記録媒体の種類に対応した２つの色材量低減ＬＵＴを記憶している。各記録媒体に対応する色材量低減ＬＵＴは、第１の実施形態で説明した色材量低減ＬＵＴの作成手順の図８のステップＳ２０１において、普通紙とコート紙それぞれの記録媒体に画像形成を行った後、ステップＳ２０２からステップＳ２０４の処理を実施することで求めたルックアップテーブルである。

次に、本実施形態の画像形成装置で行われる処理、動作について説明する。画像出力までの一連の処理、動作の流れを図１０に示す。
先ず、記録媒体の種類に関する情報の取得を行う（ステップＳ３０１）。前述のように記録媒体の種類は、ユーザが操作部で画像形成に用いる記録媒体の種類を指定することで取得する。そして、入力画像データに対して図６の画像処理部１００で色変換処理、墨生成処理、総量規制処理、擬似中間調処理を行い、ＣＭＹＫ各色に対応する擬似中間調処理後の画像データを生成する（ステップＳ３０２）。これらの処理の詳細については第１の実施形態で説明した通りである。次に、擬似中間調処理後の画像データに対して色材量低減処理を施す（ステップＳ３０３）。色材量低減処理は第１の実施形態と同様に、擬似中間調処理後のＣＭＹ各色の画像データについて、画像形成時にブラックと色材が重なる画素の低減前信号値を、色材量低減ＬＵＴ１５１を用いることで低減後信号値に変換する。このときの色材量低減ＬＵＴはステップＳ３０１で取得した記録媒体の種類に対応した色材量低減ＬＵＴを選択して適用する。色材量低減処理後の画像データを出力画像データとして出力する。出力画像データに基づき、作像部にて記録媒体上に画像形成を行う（ステップＳ３０４）。このときの動作及び処理については第１の実施形態で説明した通りである。

以上により、本実施形態の画像形成装置では、擬似中間調処理後の画像データに対してＫと重なるＣＭＹの信号値を低減させる色材量低減処理を施すことで、色再現範囲を狭めることなく色材消費量を効果的に低減することが可能となる。更に、色材量低減処理で低減前信号値を低減後信号値に変換する際の色材量低減ＬＵＴを記録媒体の種類に応じて選択して用いるため、画像形成に用いる記録媒体の種類が変化した場合であっても色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減することが可能である。

次に、第３の実施形態について以下に図面を用いて詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の色材で画像を形成するフルカラーレーザビームプリンタであり、墨生成処理前の画像データに基づきＫと重なるＣＭＹの色材量が最も多くなるように墨生成処理を行った上で色材量低減処理を施す画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置の構成は第１の実施形態と同様であり、図５に示す作像部と図６に示す画像処理部１００で構成される。

画像形成装置の動作及び処理も墨生成処理部１２０を除けば第１の実施形態と同様である。墨生成処理部１２０では、墨生成処理前の画像データに基づき、Ｋと重なるＣＭＹの色材量が最大となるような墨生成後信号値を算出する。本実施形態では擬似中間調処理部１４０で用いるディザの各色のスクリーン角度等が異なり、各色が完全に重なり合ってしまうことがないような一般的なディザを用いる例で説明する。すなわち、信号値Ｖ１で形成される画像の色材部の面積率をｖ１、信号値Ｖ２で形成される画像の色材部の面積率をｖ２とすると、両画像が重なり合う部分の面積率はｖ１×ｖ２で求められるとみなす。このとき、墨生成処理前の画像データのＣＭＹ信号値をそれぞれＶｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、ＣＭＹ信号値の最小値をｍｉｎ（Ｖｃ，Ｖｍ、Ｖｙ）と表すと、Ｋと重なるＣＭＹの色材量が最大となるようなＣＭＹＫ各色の墨生成後信号値Ｖｃ’、Ｖｍ’、Ｖｙ’、Ｖｋ’は次式で求められる。

〔１〕：ｍｉｎ（Ｖｃ，Ｖｍ、Ｖｙ）＜（Ｖｃ＋Ｖｍ＋Ｖｙ）／６の場合
Ｖｋ’＝ｍｉｎ（Ｖｃ，Ｖｍ、Ｖｙ）
Ｖｃ’＝Ｖｃ−Ｖｋ’
Ｖｍ’＝Ｖｍ−Ｖｋ’
Ｖｙ’＝Ｖｙ−Ｖｋ’ ・・・（式３）
〔２〕：ｍｉｎ（Ｖｃ，Ｖｍ、Ｖｙ）≧（Ｖｃ＋Ｖｍ＋Ｖｙ）／６の場合
Ｖｋ’＝（Ｖｃ＋Ｖｍ＋Ｖｙ）／６
Ｖｃ’＝Ｖｃ−Ｖｋ’
Ｖｍ’＝Ｖｍ−Ｖｋ’
Ｖｙ’＝Ｖｙ−Ｖｋ’ ・・・（式４）

算出したＣＭＹＫ信号値Ｖｃ’、Ｖｍ’、Ｖｙ’、Ｖｋ’はＫと重なるＣＭＹの色材量が最も多くなると予測される信号値の組み合わせである。

以下第１の実施形態と同様に総量規制処理、擬似中間調処理、そして色材量低減処理を施し、生成された出力画像データに基づき作像部で記録媒体上に画像を形成する。
本実施形態の画像形成装置では、上述のようにＫと重なるＣＭＹの色材量が最も多くなるように墨生成処理を行った上で色材量低減処理を施す。そのため色材量低減処理のみを施した場合と比較して低減できる色材量が多くなり、より効果的に色材消費量の低減を実現することができる。また、低減できる色材量を、墨生成処理を施す対象画像データに基づき算出するため、後述する第４の実施形態の画像形成装置と比較して短時間で処理を行うことができる。

次に、第４の実施形態について以下に図面を用いて詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置はブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の色材で画像を形成するフルカラーレーザビームプリンタであり、入力画像データに対して色材量低減処理における低減前信号値と低減後信号値の変化量が最大となるように墨生成処理を行った上で色材量低減処理を施す画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置の構成は第１の実施形態と同様であり、図５に示す作像部と図６に示す画像処理部１００で構成される。画像形成装置の動作及び処理も墨生成処理を除けば第１の実施形態と同様である。

以下に本実施形態の特徴である墨生成処理について説明する。墨生成処理における処理のフローを図１１に示す。
先ず、墨生成処理前の画像データのＣＭＹ信号値Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、及び設定した墨生成処理後のＫ信号値Ｖｋ’に基づき、墨生成処理後のＣＭＹ信号値Ｖｃ’、Ｖｍ’、Ｖｙ’を次式より算出する（ステップＳ４０１、Ｓ４０２）。

Ｖｃ’＝Ｖｃ−Ｖｋ’
Ｖｍ’＝Ｖｍ−Ｖｋ’
Ｖｙ’＝Ｖｙ−Ｖｋ’ ・・・（式５）

そして、算出した墨生成処理後の各色の信号値に対して総量規制処理を施す（ステップＳ４０３）。総量規制処理は第１の実施形態で説明した通りである。次に、算出した総量規制処理後の画像データに対して擬似中間調処理を施す（ステップＳ４０４）。擬似中間調処理は第１の実施形態で説明した通りである。そして、算出した擬似中間調処理後の画像データに基づき、図６の色材量低減ＬＵＴ１５１を用いて低減後信号値を算出し、上記式２により低減前信号値と低減後信号値の変化量Ｓを算出する（ステップＳ４０５）。低減前信号値と低減後信号値の変化量Ｓが最も大きくなるＶｋ’を求める（ステップＳ４０６：ＹＥＳ、ステップＳ４０７、Ｓ４０８）。算出した低減前信号値と低減後信号値の変化量Ｓが最も大きくなるＶｋ’に基づき、上記式５より墨生成処理後のＣＭＹ信号値Ｖｃ’、Ｖｍ’、Ｖｙ’を算出することで、色材の低減量が最も多くなる墨生成処理後の信号値を得ることができる。以降第１の実施形態と同様に総量規制処理、擬似中間調処理、そして色材量低減処理を施し、生成された出力画像データに基づき作像部で記録媒体上に画像を形成する。

本実施形態の画像形成装置では、色材量低減処理における低減前信号値と低減後信号値の変化量が最大となるように墨生成処理を行った上で色材量低減処理を施す。そのため色材量低減処理のみを施した場合と比較して低減できる色材量が多くなり、より効果的に色材消費量の低減を実現することができる。また、低減できる色材量を実際に色材量低減処理手段で算出される低減前信号値と低減後信号値の変化量から求めるため、第３の実施形態の画像形成装置と比較してより的確に色再現範囲に寄与しない色材量を低減することが可能である。

次に、第５の実施形態について以下に図面を用いて詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の色材で画像を形成するフルカラーレーザビームプリンタであり、入力画像データに対して第１の実施形態で説明した色材量低減処理を施すとともに、所定のタイミングで色ずれ補正を実施する画像形成装置である。

図１２に本実施形態の作像部の概略図を示す。同図に示す作像部は図５の第１の実施形態と共通する主要構成として、書込みユニット１０、ＹＣＭＫ各色の色材に対応する感光体ユニット２０−Ｙ、２０−Ｃ、２０−Ｍ、２０−Ｋ、１次転写ローラ３０−Ｙ、３０−Ｃ、３０−Ｍ、３０−Ｋ、中間転写ベルト４０、２次転写ローラ５０、定着ユニット６０、給紙ユニット７０及びメインコントローラ８０を備えている。また、第１の実施形態とは異なる構成として中間転写ベルト４０上のＫの一次転写部より下流側、かつ二次転写部より上流側の位置に色ずれ検知センサ９０が設置されている。色ずれ検知センサ９０は光学式センサであり、中間転写ベルト上に形成されたパターンに対して光を照射し、反射された光を検出することでパターンの位置情報を取得することができる。なお、画像処理部の構成については第１の実施形態と同様である。

次に、本実施形態の画像形成装置で行われる処理、動作について説明する。本実施形態の画像形成装置は色ずれ補正手段を備えており、所定のタイミングで色ずれ補正処理を実行する。色ずれ補正処理はユーザが図示しない操作部から色ずれ補正処理を指示した場合、又は画像形成装置において出力画像が一定枚数に達するなど所定の条件に達したときに実行する。色ずれ補正処理は公知の方法を用いれば良い。例えば所定のタイミングで図１３に示すパターンを中間転写ベルト４０上に形成する。パターンは副走査方向の色ずれ量を検知するためのパターン９１と、主走査方向の色ずれ量を検知するための副走査方向に対して４５度傾いたパターン９２の２種類のパターンによって構成されている。それぞれ添字のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは色材の色を表している。中間転写ベルト４０上に形成されたパターンを色ずれ検知センサ９０で検知し、各パターンの位置を算出する。算出された位置に基づき各色の色ずれ量を求め、この色ずれ量を打ち消すように書込みのタイミング等を補正することで、色ずれを補正することができる。

その他の画像処理、動作については第１の実施形態と同様であって、画像処理部１００において色変換処理、墨生成処理、総量規制処理、擬似中間調処理を行った後、色材量低減処理を施した出力画像データを生成し、出力画像データに基づき図１２の作像部によって記録媒体に画像形成を行う。

以上説明したように、実施形態によれば、擬似中間調処理後の画像データに対してＫ色材と記録媒体上で重なるＣＭＹの各色材の信号値を低減させる色材量低減処理は、ＣＭＹのうち少なくとも１つの任意の色材の低減前信号値に対する低減後信号値が低減前信号値より小さい、かつ任意の色材以外の低減前信号値に対する低減後信号値が低減前信号値より小さく又は同等以下であるように、低減前信号を低減後信号に変換する処理である。このような色材量低減処理を施すことで、色再現範囲を狭めることなく色材消費量を効果的に低減することが可能となる。

また、実施形態によれば、低減後信号値は低減前信号値で形成した画像データと低減後信号値で形成した画像データとに基づいて作像手段で記録媒体上に形成したときの色彩値の変化量が規定値以下の信号値である。また、低減後信号値は各色の低減前信号値と低減後信号値との各変化量の合計値が最大となる信号値である。上記色彩値の変化量は、均等色空間における低減前信号値で形成した画像の色彩値と低減後信号値で形成した画像の色彩値との間の距離で表されるものである。これにより色材消費量を効果的に低減できる。

更に、実施形態によれば、色材量低減処理手段における低減前信号値と低減後信号値の対応関係をパラメータとして記憶したルックアップテーブルを有している。色材量低減処理手段はルックアップテーブルを参照して低減前信号値を低減後信号値に変換する。これにより色材消費量を効果的に低減できる。

また、実施形態によれば、画像形成を行う記録媒体の種類に関する情報を取得する記録媒体情報取得手段を有し、ルックアップテーブルには取得可能な記録媒体の種類別に作成し記憶され、色材量低減処理手段は記録媒体情報取得手段で取得した記録媒体の種類に対応するルックアップテーブルを選択する。そして、選択したルックアップテーブルを参照して低減前信号値を低減後信号値に変換する。これにより、記録媒体の種類が変わっても色再現範囲を狭めることなく色材消費量を低減できる。

更に、実施形態によれば、対象画像データの信号値をＫ色材に対応する信号を含む墨生成後信号値に変換する墨生成処理手段を有している。この墨生成処理手段によれば、対象画像データに基づきＫ色材と重なるＣＭＹの色材量を算出し、Ｋ色材と重なるＣＭＹの色材量に基づき墨生成後信号値を算出する。このように、Ｋ色材と重なＣＭＹの色材量が多くなるような墨生成処理を行えば、同じ入力画像データであっても色材消費量の低減効果を高めることができる。これにより、低減したい色材量に応じた墨生成処理を行うことが可能となる。低減できる色材量は正確には色材量低減処理手段で算出される低減前信号値と低減後信号値の変化量で表されるが、低減できる色材量を墨生成処理を施す対象画像データに基づき算出する。そのため、低減前信号値と低減後信号値の変化量を用いて低減できる色材量を算出する場合より、計算に要する時間を短縮することができる。

また、実施形態によれば、墨生成後の信号値はＫ色材と重なるＣＭＹ色材の色材量が最大となる信号値である。これにより、Ｋ色材と重なるＣＭＹ色材の色材量が大きくなるような墨生成処理後の画像データが形成され、色材量低減処理における色材消費量の低減効果を高めることができる。あるいは、墨生成後の信号値は、低減前信号値と低減後信号値の変化量に基づき算出した信号値である。これにより、低減したい色材量に応じた墨生成処理をより正確に行うことができる。もしくは、墨生成後の信号値は、低減前信号値と低減後信号値の変化量が最大となる信号値である。これにより、Ｋ色材と重なるＣＭＹ色材の色材量が最大となるような墨生成処理後の画像データが形成され、色材量低減処理における色材消費量の低減効果を高めることができる。

更に、実施形態によれば、各色の色ずれ量を補正する色ずれ補正手段を備えている。また、色ずれ補正手段は所定のタイミングで色ずれ補正処理を実行する。これにより、経時や環境により画像形成装置の状態が変化して色ずれが生じた場合でも、色ずれによる影響を補正することができ色再現性を損なうことなく色材の消費量を低減することが可能となる。

１ 画像形成装置
１０ 書込みユニット
２０（−Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ） 感光体ユニット
３０（−Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ） １次転写ローラ
４０ 中間転写ベルト
５０ ２次転写ローラ
６０ 定着ユニット
７０ 給紙ユニット
８０ エンジンコントローラ
９０ 色ずれ検知センサ
１００ 画像処理部

特開２００７−３２４９００号公報 特開２００７−９８７７１号公報 特開２００６−２６２３６７号公報 特開２００５−４５４５４号公報

Claims (10)

1. 対象画像データに擬似中間調処理を施す擬似中間調処理手段と、少なくとも可視波長域の光を一様に吸収する可視波長域光吸収色材と可視波長域光吸収色材以外の色材とを含む複数の色材を用いて記録媒体上に画像形成を行う作像手段と、前記対象画像データに前記擬似中間調処理を施した後、前記可視波長域光吸収色材以外の色材に対応する画像データにおける前記可視波長域光吸収色材と前記可視波長域光吸収色材以外の色材とが前記記録媒体上で重なる画素の信号値である低減前信号値を、前記可視波長域光吸収色材以外の色材のうち少なくとも１つの任意の色材では前記低減前信号値より小さい信号値である低減後信号値に変換し、かつ前記任意の色材以外の色材では前記低減前信号値より小さく又は同等以下の前記低減後信号値に変換する色材量低減処理手段とを有し、該色材量低減処理手段による色材量低減処理後の各色の画像データに基づいて前記作像手段によって画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記低減後信号値は、前記低減前信号値で形成した画像データと前記低減後信号値で形成した画像データとに基づいて前記作像手段で記録媒体上に形成したときの色彩値の変化量が規定値以下であり、かつ各色の前記低減前信号値と前記低減後信号値との各変化量の合計値が最大となる信号値であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記色彩値の変化量は、均等色空間における前記低減前信号値で形成した画像の色彩値と前記低減後信号値で形成した画像の色彩値との間の距離で表されることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記色材量低減処理手段における前記低減前信号値と前記低減後信号値の対応関係をパラメータとして記憶した記憶手段を有し、前記色材量低減処理手段は前記記憶手段を参照して前記低減前信号値を前記低減後信号値に変換することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置であって、
   画像形成を行う記録媒体の種類に関する情報を取得する記録媒体情報取得手段を有し、前記記憶手段には取得可能な記録媒体の種類別に作成し記憶され、前記色材量低減処理手段は前記記録媒体情報取得手段で取得した記録媒体の種類に対応する前記記憶手段を選択し、選択した前記記憶手段を参照して前記低減前信号値を前記低減後信号値に変換することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記対象画像データの信号値を前記可視波長域光吸収色材に対応する信号を含む墨生成後信号値に変換する墨生成処理手段を有し、該墨生成処理手段は前記対象画像データに基づき前記可視波長域光吸収色材と重なる前記可視波長域光吸収色材以外の色材の色材量を算出し、前記可視波長域光吸収色材と重なる前記可視波長域光吸収色材以外の色材の色材量に基づき前記墨生成後信号値を算出することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置であって、
   前記墨生成後信号値は、前記可視波長域光吸収色材と重なる前記可視波長域光吸収色材以外の色材の色材量が最大となる信号値であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５記載の画像形成装置であって、
   前記墨生成後信号値は、前記低減前信号値と前記低減後信号値の変化量に基づき算出した信号値であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７記載の画像形成装置であって、
   前記墨生成後信号値は、前記低減前信号値と前記低減後信号値の変化量が最大となる信号値であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   各色の色ずれ量を補正する色ずれ補正手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９記載の画像形成装置であって、
    前記色ずれ補正手段は所定のタイミングで色ずれ補正処理を実行することを特徴とする画像形成装置。

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