JP2018033043A - 画像形成装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画質の維持とともに記録材の削減を実現するように、記録媒体への記録材の載り量を調整する画像処理を適切に実行する画像形成装置を提供する。【解決手段】変化度算出部は注目画素の画素値と、その隣接画素の画素値とを用いて、注目画素の変化度を算出する。ＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒＲｅｍｏｖｅｒ）実行判定部は、注目画素の変化度とＵＣＲ実行判定閾値とを比較する。変化度が閾値以下の場合、ＵＣＲ実行判定部は、ＵＣＲ処理を実行すると判定する。ＵＣＲ処理部は、ＵＣＲ実行判定結果に従い、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行する。【選択図】図７

Description

本発明は、記録媒体に画像を記録する画像形成装置、制御方法およびプログラムに関する。

カラー画像を形成する画像形成装置においては、画像形成時、画像信号に応じてトナーやインクなどの記録材の使用量を調整することが行われている。このような画像形成装置には、記録材の総使用量を削減するために、ＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒＲｅｍｏｖｅ）と呼ばれる処理が実行されることが多い。ＵＣＲ処理は、ＣＭＹＫの４つの成分からなる無彩色の画像信号を出力する際に、ＹＭＣ成分を削減してＫ成分に置き換えることで、画像形成時に使用する記録材の総量を削減する処理である。特許文献１では、処理対象となる画素の明度や彩度に応じて、ＹＭＣ成分の削減量、並びにＫ成分の置き換え量を決定することが記載されている。

特開２０１２−２０５２２８号公報

しかしながら、ＵＣＲ処理を実行すると、出力された印刷物の記録材の載り量が少なくなり、画質を低下させてしまう場合がある。このため、従来ではグラフィックのような画像領域のみにＵＣＲ処理を実行し、写真のような画質が重視される画像領域ではＵＣＲ処理を実行できなかった。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、画質の維持とともに記録材の削減を実現するように、記録媒体への記録材の載り量を調整する画像処理を適切に実行する画像形成装置、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、画像データに基づいて記録媒体に画像を記録する画像形成装置であって、画像データに対して、前記記録媒体への記録材の載り量を調整する画像処理を実行する画像処理手段と、前記画像データの画素値の変化量に基づいて、前記画像処理の実行を制御する制御手段と、前記制御手段による前記画像処理の実行の制御が行われた画像データに基づいて、前記記録媒体に画像を記録する記録手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、画質の維持とともに記録材の削減を実現するように、記録媒体への記録材の載り量を調整する画像処理を適切に実行する画像形成装置、制御方法およびプログラムを提供する。

画像形成装置の制御系のブロック構成を示す図である。 画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像処理部の構成を示す図である。 色処理部の構成を示す図である。 ＵＣＲ処理を説明するための図である。 画素値の変化度を説明するための図である。 ＵＣＲ処理の実行制御処理を示すフローチャートである。 色処理部の構成を示す図である。 ＵＣＲ処理を説明するための図である。 ＵＣＲ処理の実行制御処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１は、本実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。本実施形態において、画像形成装置１００は、例えば、印刷機能やスキャン機能、送信機能等、複数の機能が一体化された多機能周辺装置（ＭＦＰ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。

図１に示す画像形成装置１００は、本実施形態に関わる制御系（コントローラ）周辺の構成について示している。画像形成装置１００は、ＬＡＮ等のネットワークを介して外部のホストコンピュータ１と相互に通信可能に接続されている。ホストコンピュータ１は、汎用のＰＣやワークステーション等の情報処理装置であって、ホストコンピュータ１のアプリケーションで作成された画像や文書は、ドライバによりＰＤＬデータに変換され、画像形成装置１００に送信される。ここで、ＰＤＬ（ＰａｇｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＬａｎｇｕａｇｅ）とは、印刷あるいは表示する対象となる「ページ」に関して、文字や図形をどのように配置するかを指定するためのプログラム言語である。画像形成装置１００に送信されたＰＤＬデータに対して、画像形成装置１００が実行可能な機能、例えば、印刷機能が実行される。

ＣＰＵ１０２は、システムバス１０７に接続された各ブロックを制御し、画像形成装置１００全体を統括的に制御する。ＲＯＭ１０４は、汎用的なＲＯＭであり、画像形成装置１００の動作に必要なプログラムやデータ、テーブル等を記憶する。アプリケーションなどの各ソフトウェア、後述する各フローチャートの処理を記述したプログラムもＲＯＭ１０４に記憶される。ＲＡＭ１０３は、汎用的なＲＡＭであり、例えば、ＣＰＵ１０２のワーキングメモリとして用いられる。本実施形態の動作は、例えば、ＣＰＵ１０２がＲＯＭ１０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することにより実現される。

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１０１は、画像形成装置１００と外部のネットワークとの間の通信を可能とし、例えば、イーサネット（登録商標）やシリアルインタフェース、もしくはパラレルインタフェースといった規格に準拠して構成される。通信Ｉ／Ｆ部１０１は、有線や無線等のネットワーク媒体に対応した構成を有し、例えば、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の近距離無線通信に対応した通信構成を有することで、近接した携帯端末等との通信も可能である。

画像処理部１０５は、外部から取得したデータ、もしくは、画像形成装置１００がスキャン機能を有する場合にはスキャナで光学的に原稿を読み取ったデータに対して、拡大／縮小、回転、補正、色空間変換等の各画像処理を実行する。図１では、画像処理部１０５として一つが示されているが、複数の画像処理部１０５が構成される場合もある。

エンジンＩ／Ｆ１０６は、プリンタやスキャナ等の各デバイスとのインタフェースである。図１では、エンジンＩ／Ｆ１０６は、印刷エンジン１０８のみとのインタフェースとして示されているが、スキャンエンジンとのインタフェースとして構成されても良い。印刷エンジン１０８は、インクジェット記録方式や電子写真方式等、記録媒体への各種記録方式に対応した構成を有する。

ホストコンピュータ１から受信した記録対象の画像データは、画像処理部１０５において、例えば、ラスタライズされた印刷データに変換され、印刷エンジン１０８に出力される。そして、印刷エンジン１０８は、出力された印刷データに基づいて、記録媒体上に画像を形成する。

通信Ｉ／Ｆ部１０１、ＣＰＵ１０２、ＲＡＭ１０３、ＲＯＭ１０４、画像処理部１０５、エンジンＩ／Ｆ１０６は、システムバス１０７を介して相互に接続され、コントローラ１０９として構成される。なお、図１に示す各ブロックは、例えば、一部、ＡＳＩＣ等で構成されても良い。

図１には、画像形成装置１００の実行可能な機能に応じて適宜、他のブロックが構成される。例えば、複数の原稿を連続的に一枚ずつ画像読取位置に給紙する自動給送装置（ＡＤＦ：ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）が接続される場合もある。また、画像形成装置１００は、タッチパネル等やハードキー、ＬＥＤ等が設けられた操作部（不図示）を有し、ユーザからの印刷やスキャン等の実行指示を受付可能である。操作部のパネルには、機能設定やジョブの処理状況、各種ユーザインタフェース画面が表示される。

コントローラ１０９は、記録対象の画像データを受信し、画像データに対してラスタライズを行い、画素単位の画像データと属性データを生成する。ラスタライズされた画像データは、ＲＧＢ又はＣＭＹＫといった複数の色成分の色空間を持ち、画素毎に１つの色成分につき８ビット（２５６階調）の値を有する。また、属性データは、オブジェクトの文字や線、図形、イメージといった属性を表す値を保持しており、画像データと共に画像処理部１０５の内部で処理される。

次に、印刷エンジン１０８が電子写真方式で構成される場合の画像形成装置１００を説明する。図２は、印刷エンジン２２の構成を示す図である。画像形成装置１００内では、像担持体としての感光ドラム２０２、２０３、２０４、２０５は、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム２０２、２０３、２０４、２０５の外周面に対向してその回転方向に一次帯電器２１０、２１１、２１２、２１３、露光制御部２０１、現像装置２０６、２０７、２０８、２０９が配置されている。

一次帯電器２１０、２１１、２１２、２１３は、感光ドラム２０２、２０３、２０４、２０５の表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光制御部２０１により、記録画像信号に応じて変調したレーザービームなどの光線を感光ドラム２０２、２０３、２０４、２０５上に露光させて静電潜像を形成する。さらに、ＹＭＣＫといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置２０６、２０７、２０８、２０９によって静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を中間転写体に転写する画像転写領域の下流側では、クリーニング装置２１４、２１５、２１６、２１７は、記録紙に転写されずに感光ドラム２０２、２０３、２０４、２０５上に残留したトナーのクリーニングを行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。

一方、上段カセット２２２または下段カセット２２３から、記録紙が、ピックアップローラ２２４または２２５によりピックアップされ、給紙ローラ２２６または２２７により給紙される。給紙された記録紙は、搬送ローラ２２８によりレジストローラ２２１まで搬送される。そして、中間転写体２１９への転写が終了するタイミングで、中間転写体２１９と転写ベルト２２０の間に記録紙が搬送される。その後、記録紙は、転写ベルト２２０により搬送されるとともに中間転写体２１９に圧着され，中間転写体２１９上のトナー像が記録紙に転写される。記録紙に転写されたトナー像は、定着ローラおよび加圧ローラ２２１により加熱および加圧されて記録紙上に定着される。画像が定着された記録紙は、フェイスアップ排紙口２３０に排出される。

次に、画像処理部１０５の構成について説明する。図３に示すように、画像処理部１０５は、色処理部３０１、ガンマ補正処理部３０２、画像形成部３０３を含む。ホストコンピュータ１から受信したＰＤＬデータは、通信Ｉ／Ｆ部１０１を介してコントローラ１０９に入力される。ＣＰＵ１０２は、入力されたＰＤＬデータをラスタデータに変換し、変換後の画像データをＲＡＭ１０３に格納するように制御する。なお、ＲＡＭ１０３に格納する画像データは、各画素がＲＧＢ色成分を有するＲＧＢデータとする。ＲＡＭ１０３に格納された画像データに対して、色処理部３０１は、色変換ならびにＵＣＲ処理を実行する。ガンマ補正処理部３０２は、画像が記録紙へと転写された際の濃度特性が所望の濃度特性となるよう、一次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、入力された画像データを補正するガンマ補正処理を実行する。本実施形態では、例えば、入力値がそのまま出力値として出力される一次元のＬＵＴを用いる。但し、ＣＰＵ１０２は、印刷エンジン１０８の状態の変化に応じて、適時、同じ入力値に対して、印刷エンジン１０８の状態が変化する前の出力と変化した後の出力値が同じになるように、一次元のＬＵＴの書き換えを行う。画像形成部３０３は、印刷エンジン１０８が画像を記録紙へ転写できるように、入力画像データにスクリーン処理を実行する。これにより、入力画像は、ＣＭＹＫ４色のドットの疎密によって表現された画像に変換される。

次に、色処理部３０１の構成について説明する。図４に示すように、色処理部３０１は、色変換処理部４０１、輝度変換処理部４０２、変化度算出部４０３、ＵＣＲ実行判定部４０４、ＵＣＲ処理部４０５を含む。色変換処理部４０１は、色変換ＬＵＴやマトリクス演算によって、４つの画像信号から成る濃度のＣＭＹＫ色空間に変換する。これにより、ＵＣＲ処理部４０５は、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行可能となるとともに、印刷エンジン１０８が画像を記録紙へ転写可能となる。

輝度変換部４０２は、入力されたＲＧＢ信号値をＬ＊ａ＊ｂ＊空間の信号値に変換する。輝度変換部４０２は、変換で得られた輝度値Ｌから、参照画素が彩色であるか無彩色であるかを判定する。そして、注目画素が無彩色であると判定された場合、輝度変換部４０２は、変化度算出部４０３へ注目画素の輝度値Ｌを出力する。変化度算出部４０３は、注目画素の画像信号値（画素値）とその周辺の画素の画像信号値とから、注目画素の画像信号値の変化度を算出する。ここで、変化度算出部４０３が算出する変化度とは、注目画素がその周辺画素と比べて画素値がどれだけ変化しているかを表す評価値であり、例えば輝度値である。変化度算出部４０３で行われる変化度の算出方法については後述する。

ＵＣＲ実行判定部４０４は、変化度算出部４０３から注目画素の変化度を受け取り、受け取った変化度を用いて、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行するか否かを判定する。本実施形態では、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＣＰＵ１０２により予め定められた閾値と変化度算出部４０３が算出した変化度とを比較し、ＵＣＲ処理の実行の有無の判定を行う。即ち、変化度が閾値よりも大きい場合にはＵＣＲ処理を実行せず、一方、変化度が閾値よりも小さい場合にはＵＣＲ処理を実行するという判定を行う。これは、変化度の値が大きいほど、注目画素は周辺画素と比べて画素値が変化していることを表しており、変化度の大きい注目画素は自然画のように画質を重視すべき領域であるからである。このため、画素値の変化度の大きい領域ではＵＣＲ処理を実行せず、ベタのような画素値の変化度の小さい領域のみにＵＣＲ処理を実行するよう判定を行う。ＵＣＲ処理部４０５は、ＵＣＲ実行判定部４０４から注目画素のＵＣＲ実行判定結果を受け取り、ＵＣＲ処理を実行するという判定である場合、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行する。一方、ＵＣＲ処理を実行しないという判定である場合には、ＵＣＲ処理部４０５は、ＵＣＲ処理を実行しない。

上記の閾値については、例えば、画像データとともに取得されるようにしても良い。写真等のような画像データの場合には、「風景」や「日常」など、シーンごとによって変化度の傾向が異なることが考えられる。例えば、「風景」シーンの変化度は、「日常」シーンの変化度よりも大きい傾向にあることが考えられる。従って、例えば、写真を表す画像データであれば、ホストコンピュータ１のアプリケーションにおいて、画像データの特徴量（例えば、顔数）を分析することにより、シーン分類を行い、それらに対応した閾値を設定し、画像形成装置１００に送信する。そして、画像形成装置１００の色処理部３０１は、画像データに対応した閾値を用いるようにしても良い。

次に、ＵＣＲ処理部４０５が行うＵＣＲ処理について、図５を参照しながら説明する。図５は、ＵＣＲ処理部４０５が行うＵＣＲ処理の一例を示すものである。

ＵＣＲ処理は、ＣＭＹＫの４つの画像信号を含む無彩色の注目画素に対して、特定の色、例えばＣＭＹの３色の画像信号値を下げ、代わりにＫの画像信号値を上げることで注目画素の画像信号値の総計を低減する画像処理である。

まず、式（１）により、注目画素のＣ、Ｍ、Ｙの３つの画像信号値Ｉ_Ｃ（ｘ，ｙ），Ｉ_Ｍ（ｘ，ｙ），Ｉ_Ｙ（ｘ，ｙ）の中から最小の画像信号値Ｉ_ｍｉｎを求める。

Ｉ_ｍｉｎ ＝ Ｍｉｎ（Ｉ_Ｃ（ｘ，ｙ），Ｉ_Ｍ（ｘ，ｙ），Ｉ_Ｙ（ｘ，ｙ）） ・・・（１）
そして、式（２）により、求めたＩ_ｍｉｎをＵＣＲ処理時のＣＭＹ信号量の削減量、ならびにＫ信号値の増加量を表すＵＣＲ量（ＵＣＲ）とする。

ＵＣＲ ＝ Ｉ_ｍｉｎ ・・・（２）
そして、式（３）、（４）により、Ｃ、Ｍ、Ｙの各信号値からＵＣＲ量分の信号量を削減し、Ｋの信号値をＵＣＲ量だけ増加させた信号値Ｉ’_{Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ}（ｘ，ｙ）を出力する。

Ｉ’_{Ｃ，Ｍ，Ｙ} ＝ Ｉ_{Ｃ，Ｍ，Ｙ}（ｘ，ｙ）−ＵＣＲ ・・・（３）
Ｉ’_Ｋ ＝ Ｉ_Ｋ（ｘ，ｙ）＋ＵＣＲ ・・・（４）
これにより、注目画素の画像信号値の総計で２ＵＣＲ分削減され、記録媒体上のトナーの載り量も削減される。

図５は、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（５０％，４０％，４５％，２０％）の画像信号に対してＵＣＲ処理を実行する例を示す。この時、Ｃ，Ｍ，Ｙの画像信号で最小の値は、Ｍの画像信号であるため、Ｉ_ｍｉｎ＝４０％となり、ＵＣＲ＝４０％となる。従って、ＵＣＲ処理後の注目画素の画像信号値は（Ｃ‘，Ｍ’，Ｙ‘，Ｋ’）＝（１０％，０％，５％，６０％）となる。

変化度算出部４０３が算出する変化度について説明する。一般的に、写真などの画質が重視されるイメージ属性の画像は、各画素の画素値は一定ではなく細かく変化する。そのため、注目画素とその周辺画素とで画素値を比較し、変動があれば画質を重視するべき画像領域であると判定する。本実施形態では、注目画素が周辺画素と比べて画素値がどれだけ変化しているかを表す評価値、即ち変化度に基づいて、注目画素が画質を重視すべき領域であるか否かを判定する。

前述の基準値である変化度の算出方法について図６を用いて説明する。図６は、注目画素Ｉ（ｘ，ｙ）と隣接画素の位置関係を表した図である。変化度は、入力画像データの画素値から算出される。本実施形態では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空間の輝度値（Ｌ）を用いて変化度を求めるが、変化度を求めるために用いる画素値は、ＲＧＢ信号値でもよいし、ＣＭＹＫ信号値でも良い。

まず、ｘ方向とｙ方向について、注目画素と隣接画素との差分の絶対値の平均Ｉ’（ｘ，ｙ）を求める。ｘ方向の差分平均は、注目画素とその隣接画素Ｉ（ｘ，ｙ），Ｉ（ｘ−１，ｙ），Ｉ（ｘ−１，ｙ−１）から式（５）で求められる。

Ｉ’_ｘ（ｘ，ｙ） ＝ １／２（｜Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｉ（ｘ−１，ｙ）｜＋｜Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｉ（ｘ−１，ｙ−１）｜） ・・・（５）
同様にｙ方向の差分平均は注目画素とその隣接画素Ｉ（ｘ，ｙ），Ｉ（ｘ，ｙ−１），Ｉ（ｘ−１，ｙ−１）から式（６）で求められる。

Ｉ’_ｙ（ｘ，ｙ） ＝ １／２（｜Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ−１）｜＋｜Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｉ（ｘ−１，ｙ−１）｜） ・・・（６）
次に、注目画素Ｉ（ｘ，ｙ）のｘ方向とｙ方向の変化度Ｉ’_ｘｄｅｇ，Ｉ’_ｙｄｅｇを式（７）及び（８）から求める。本実施形態では、変化度は、方向ごとに、前述の注目画素と周辺画素の差分平均と、隣接画素Ｉ（ｘ−１，ｙ），Ｉ（ｘ，ｙ−１）の変化度との加算平均であると定義する。注目画素の変化度を、事前に算出された周辺画素の変化度の加算平均を取る再帰的な形にすることで、隣接画素からの変化だけでなく広域での画像の変化の度合いを求めることができる。

Ｉ’_ｘｄｅｇ ＝ αＩ’_ｘ（ｘ，ｙ）＋βＩ’_ｘｄｅｇ（ｘ−１，ｙ）＋γＩ’_ｘｄｅｇ（ｘ，ｙ−１） ・・・（７）
Ｉ’_ｙｄｅｇ ＝ αＩ’_ｙ（ｘ，ｙ）＋βＩ’_ｙｄｅｇ（ｘ−１，ｙ）＋γＩ’_ｙｄｅｇ（ｘ，ｙ−１） ・・・（８）
なお、重み付け加算の係数α，β，γは正の値で、α＋β＋γ＝１となるように設定する。そして、ｘ方向とｙ方向のうち、変化度の値が大きい方を注目画素Ｉ（ｘ，ｙ）のＵＣＲ実行判定に用いる変化度Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ）とする。変化度Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ）は式（９）から求める。ＵＣＲ実行判定部４０４でＵＣＲ実行判定を行う際には、ｘ方向とｙ方向の変化度のうち値の大きい方の変化度が閾値を下回れば、ＵＣＲ処理の実行の対象であると判定する。

Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ） ＝ Ｍａｘ（Ｉ’ｘｄｅｇ，Ｉ’ｙｄｅｇ） ・・・（９）
なお、Ｍａｘ関数は入力された複数の値のうち、最大値を出力する関数である。本実施形態では、ｘ方向とｙ方向のうち値の大きい方の変化度を注目画素の変化度とした。しかしながら、他にも、変化度をベクトルと捉えて、注目画素の変化度を注目画素の各方向の変化度の二乗平均と定義しても良い。

そして、変化度算出部４０３は、算出した変化度をＵＣＲ実行判定部４０４に出力する。ＵＣＲ実行判定部４０４では、入力された変化度と、ＣＰＵ１０２により設定されたＵＣＲ実行判定用の閾値との比較を行う。変化度が閾値より大きい場合、参照画素が画質を重視すべき領域であると判定し、ＵＣＲ処理を実行しないという判定を行う。一方、変化度が閾値より小さい場合、ＵＣＲ処理を実行するという判定を行う。そして、ＵＣＲ処理を実行しないと判定した場合、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＵＣＲ処理部４０５にＵＣＲ処理を実行しないという判定結果を出力する。ＵＣＲ処理を実行すると判定した場合、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＵＣＲ処理部４０５にＵＣＲ処理を実行するという判定結果を出力する。

図７は、本実施形態における色処理部３０１で行われるＵＣＲ処理の実行制御処理を示すフローチャートである。図７の処理は、例えば、ＣＰＵ１０２がＲＯＭ１０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することにより実現される。

まず、Ｓ７０１において、変化度算出部４０３は、ＲＡＭ１０３から入力された画像データの注目画素の画素値を取得する。Ｓ７０２において、変化度算出部４０３は、取得した注目画素の画素値と、注目画素の隣接画素の画素値とを用いて、注目画素の変化度を算出する。注目画素の変化度は、最終的に式（９）から算出されるものである。

Ｓ７０３において、ＵＣＲ実行判定部４０４は、Ｓ７０２で算出された注目画素の変化度とＵＣＲ実行判定用閾値とを比較する。ここで、変化度が閾値よりも大きい値である場合、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＵＣＲ処理を実行しないと判定し、ＵＣＲ処理部４０５にその判定結果を出力し、Ｓ７０５に進む。一方、変化度が閾値以下の値である場合、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＵＣＲ処理を実行すると判定し、ＵＣＲ処理部４０５にその判定結果を出力し、Ｓ７０４に進む。

Ｓ７０４において、ＵＣＲ処理部４０５は、ＵＣＲ実行判定部４０４から入力されたＵＣＲ実行判定結果に従い、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行する。Ｓ７０５において、ＵＣＲ処理部４０５は、注目画素にＵＣＲ処理を実行して得られた画像信号をガンマ補正処理部３０２に出力する。Ｓ７０６において、色処理部３０１は、入力された画像データの全画素に対してＵＣＲ処理の実行判定を行ったか否かを判定する。全画素に対してＵＣＲ処理の実行判定を行ったと判定された場合、図７の処理を終了する。一方、全画素に対してＵＣＲ処理の実行判定を行っていないと判定された場合、Ｓ７０１からの処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態によれば、変化度が大きく画質が重視される領域では、ＵＣＲ処理を実行しないことで画質を保存しつつ、変化度が小さい領域では、ＵＣＲ処理を実行することでトナーの使用量を削減することが可能となる。

［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、注目画素の周辺画素に対する画素値の変化の度合い、即ち変化度を算出し、算出結果に基づいて注目画素に対してＵＣＲ処理を実行するか否かを判定した。しかしながら、例えば、ＣＭＹを用いた彩色からＣＭＹＫの無彩色のベタ領域へ向かうグラデーションのような画像領域では、グラデーション領域とベタ領域とでＵＣＲ処理の有無を変えてしまうと、隣接する画素間で色合いが変わってしまう場合がある。

そのような場合として、例えば、ホストコンピュータ１のアプリケーションで画像データが作成された場合を挙げると、イメージやグラフィック等の属性は、その作成時に、決定される。アプリケーションによっては、グラデーションを含むグラフィックスデータの場合、グラデーション領域がイメージ化されるものがある。そのような場合、グラデーション領域とベタ領域とでＵＣＲ処理の有無を変えてしまうと、隣接する画素間で色合いが変わってしまい、枠のように見えてしまう。

そこで、本実施形態では、ＵＣＲ処理の実行時に削減するＣＭＹの信号量と増加させるＫの信号量、即ち、ＵＣＲ量を注目画素の変化度に応じて決定する。これにより、グラデーション内の記録材の使用量を削減できるとともに段階的にＵＣＲ量を増やすことでベタ領域とグラデーション領域での色合いの差を抑えることが可能となり、色合いの変化を抑えることができる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

図８は、本実施形態における色処理部３０１の構成を示す図である。図８に示すように、色処理部３０１は、色変換処理部４０１、変化度算出部４０３、ＵＣＲ実行判定部４０４、ＵＣＲ処理部４０５、ＵＣＲ削減率算出部４０６を含む。色変換処理部４０１は、色変換ＬＵＴやマトリクス演算によって、４つの画像信号から成るＣＭＹＫ色空間への変換を行う。変化度算出部４０３は、注目画素の画像信号値とその周辺の画素の画像信号値から変化度を算出する。ＵＣＲ実行判定部４０４は、変化度算出部４０３から注目画素の変化度を受け取り、受け取った変化度に基づいて注目画素に対してＵＣＲ処理を実行するか否かを判定する。

ＵＣＲ削減率算出部４０６は、ＵＣＲ実行判定部４０４からＵＣＲ処理を実行するという判定結果を受け取った場合、ＵＣＲ処理部４０５がＵＣＲ量を決定するために用いるＵＣＲ削減率を算出する。この時、ＵＣＲ削減率算出部４０６は、変化度算出部４０３で算出された注目画素の変化度に基づいてＵＣＲ削減率を算出する。詳しい算出方法については後述する。ＵＣＲ削減率算出部４０６は、算出したＵＣＲ削減率をＵＣＲ処理部４０５に出力する。ＵＣＲ処理部４０５は、ＵＣＲ実行判定部４０４から注目画素のＵＣＲ実行判定結果を受け取り、ＵＣＲ削減率算出部４０６からＵＣＲ削減率を受け取る。そして、ＵＣＲ処理を実行するという判定結果である場合、ＵＣＲ処理部４０５は、入力されたＵＣＲ削減率に基づいてＵＣＲ量を決定し、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行する。

ＵＣＲ削減率算出部４０６で行われるＵＣＲ削減率の算出方法について図９を参照しながら説明する。図９はＵＣＲ処理部４０５が、ＵＣＲ削減率算出部４０６が出力したＵＣＲ削減率を用いたＵＣＲ処理の一例を示すものである。先述のように、無彩色に向かうグラデーションのような変化を含むグラフィックの場合、ベタ領域とグラデーション領域の境界でＵＣＲ処理の実行有無が切り替わり、色合いが変化してしまうことがある。そこで、本実施形態では、変化量に応じて、ＵＣＲ削減率というＵＣＲ量を調整する調整量によってＵＣＲ量を変化させる。そして、グラデーション領域からベタ領域へ向かう際に段階的にＵＣＲ量を増加させることで、ベタ領域とグラデーション領域の境界での急峻な色合いの変化を抑えつつＵＣＲ処理を実行することができる。

本実施形態では、ＵＣＲ削減率算出部４０６は、ＵＣＲ処理の実行の際のＵＣＲ削減率Ｒ_ＵＣＲを算出する。そして、ＵＣＲ削減率に基づいて、ＵＣＲ処理部４０５で用いられるＵＣＲ量が決定される。

本実施形態では、ＵＣＲ処理部４０５で用いられるＵＣＲ量は、式（１０）から算出される。

ＵＣＲ ＝ Ｒ_ＵＣＲ＊Ｉ_ｍｉｎ ・・・（１０）
そして、ＵＣＲ削減率算出部４０６では、削減率Ｒ_ＵＣＲは、式（１１）から算出される。

Ｒ_ＵＣＲ ＝ （ＴＨ−Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ））／ＴＨ ・・・（１１）
ここで、ＴＨは、ＵＣＲ実行判定部４０４で用いられるＵＣＲ処理の実行判定の閾値の値を表す。上記のようにＵＣＲ量を設定することで、変化度が小さくなる程、ＵＣＲ量を増加するように変更し、変化度が０、即ちベタになったとき、ＵＣＲ量は最大となる。なお、ＴＨは、ＵＣＲ処理の実行判定の閾値であるので、Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ）がＴＨより大きければ、ＵＣＲ処理は実行されないので、式（１１）においては、Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ）がＴＨより大きい場合は考慮しなくても良い。

以上のように、本実施形態では、ＵＣＲ削減率、つまり、ＵＣＲ量を調整の程度を表すパラメータを導入することによって、グラデーション領域におけるＵＣＲ量の段階的な調整を可能としている。

図９は、閾値ＴＨ＝４と設定され、注目画素の変化度がＩ’（ｘ，ｙ）＝１である場合のＵＣＲ処理の例を示す図である。図９の場合、変化度が閾値以下であるので、ＵＣＲ処理が実行されると判定される。図９の例では、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（５０％，４０％，４５％，２０％）の画像信号に対してＵＣＲ処理を実行する。この時、Ｃ，Ｍ，Ｙの画像信号で最小の値を持つものはＭの画像信号であるため、Ｉ_ｍｉｎ＝４０％となる。得られたＩｍｉｎと閾値ＴＨ、変化度Ｉ’ｄｅｇ（ｘ，ｙ）から、ＵＣＲ削減率は、式（１１）から、Ｒ_ＵＣＲ＝０．７５と算出される。そのため、ＵＣＲ量は、式（１０）から、ＵＣＲ＝４０×０．７５＝３０と算出される。従って、ＣＭＹの各色は３０％分の信号量が削減され、Ｋの信号値は３０％増加するので、ＵＣＲ処理後の注目画素の画素値は（Ｃ‘，Ｍ’，Ｙ‘，Ｋ’）＝（２０％，１０％，１５％，５０％）となる。

図１０は、本実施形態における色処理部３０１で行われるＵＣＲ処理の実行制御処理を示すフローチャートである。図１０の処理は、例えば、ＣＰＵ１０２がＲＯＭ１０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することにより実現される。

まず、Ｓ１００１において、変化度算出部４０３は、ＲＡＭ１０３から入力された画像データの注目画素の画素値を取得する。Ｓ１００２において、変化度算出部４０３は、取得した注目画素の画素値と、注目画素の隣接画素の画素値とを用いて、注目画素の変化度を算出する。注目画素の変化度は、最終的に式（９）から算出されるものである。

Ｓ１００３において、ＵＣＲ実行判定部４０４は、Ｓ１００２で算出された注目画素の変化度とＵＣＲ実行判定閾値とを比較する。ここで、変化度が閾値より大きい値である場合、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＵＣＲ処理を実行しないと判定し、ＵＣＲ処理部４０５とＵＣＲ削減率算出部４０６とにその判定結果を出力し、Ｓ１００６に進む。一方、変化度が閾値以下の値である場合、ＵＣＲ実行判定部４０４は、ＵＣＲ処理を実行すると判定し、ＵＣＲ処理部４０５とＵＣＲ削減率算出部４０６とにその判定結果及び変化度を出力し、Ｓ１００４に進む。

Ｓ１００４において、ＵＣＲ削減率算出部４０６は、ＵＣＲ実行判定部４０４から判定結果及び変化度を入力すると、変化度に基づきＵＣＲ削減率を算出してＵＣＲ処理部４０５に出力する。ＵＣＲ削減率は、式（１１）により算出される。

Ｓ１００５において、ＵＣＲ処理部４０５は、ＵＣＲ実行判定部４０４から入力されたＵＣＲ実行判定結果に従い、注目画素に対してＵＣＲ処理を実行する。この際、ＵＣＲ処理部４０５は、ＵＣＲ処理に用いられるＵＣＲ量をＵＣＲ削減率算出部４０６から入力したＵＣＲ削減率に基づき決定する。このＵＣＲ量の決定は、式（１０）により算出されて決定される。

Ｓ１００６において、ＵＣＲ処理部４０５は、注目画素にＵＣＲ処理を実行して得られた画像信号をガンマ補正処理部３０２に出力する。Ｓ１００７において、色処理部３０１は、入力された画像データの全画素に対してＵＣＲ処理の実行判定を行ったか否かを判定する。全画素に対してＵＣＲ処理の実行判定を行ったと判定された場合、図１０の処理を終了する。全画素に対してＵＣＲ処理の実行判定を行っていないと判定された場合、Ｓ１００１からの処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態によれば、ベタ領域に向かうグラデーション領域が存在しても、ＵＣＲ処理の実行有無切り替えによる色合いの変化が生じることを防ぐことができる。

［第３の実施形態］
第１及び第２の実施形態において、ＵＣＲ実行判定部４０４は、評価値として変化度を用いてＵＣＲ処理の実行判定を行うことを説明した。しかしながら、ＵＣＲ処理の実行判定に用いる評価値は、変化度に限定されない。例えば、注目画素の変化度に加えて、注目画素の輝度値を参照し、ＵＣＲ処理の実行判定の評価値としても良い。そして、変化度が変化度比較用の閾値よりも小さく、かつ、注目画素の輝度値が輝度比較用閾値よりも小さい場合にＵＣＲ処理を実行すると判定するようにしても良い。これにより、変化度が十分小さい場合であっても、輝度が高い、即ち、明るい画像領域では、ＵＣＲ処理を実行せずに画質を重視することができる。一方、変化度が十分小さい場合に、輝度が低い無彩色の領域に対しては、ＵＣＲ処理を実行してトナーの使用量を削減することが可能となる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 画像形成装置： １０２ ＣＰＵ： １０３ ＲＡＭ： １０４ ＲＯＭ

Claims (11)

1. 画像データに基づいて記録媒体に画像を記録する画像形成装置であって、
   画像データに対して、前記記録媒体への記録材の載り量を調整する画像処理を実行する画像処理手段と、
   前記画像データの画素値の変化量に基づいて、前記画像処理の実行を制御する制御手段と、
   前記制御手段による前記画像処理の実行の制御が行われた画像データに基づいて、前記記録媒体に画像を記録する記録手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記変化量が閾値より大きい領域について前記画像処理を実行せず、前記変化量が前記閾値以下である領域について前記画像処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記変化量が前記閾値より大きいか否かを判定する判定手段、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記画像処理の実行を制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 隣接する画素間の画素値の変化量を算出する算出手段、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記変化量が前記閾値より大きい場合には、当該画素に対して前記画像処理を実行せず、前記変化量が前記閾値以下である場合には、当該画素に対して前記画像処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像処理が実行される場合、前記制御手段は、前記変化量に基づいて前記記録材の載り量の調整の程度を表すパラメータを決定し、当該決定したパラメータに基づいて前記画像処理を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記変化量が大きいほど前記パラメータを小さく決定し、前記変化量が小さいほど前記パラメータを大きく決定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記画像処理は、ＵＣＲ処理であり、
   前記制御手段は、前記パラメータが小さいほど、前記記録材を削減もしくは増加させる量を小さく変更し、前記パラメータが大きいほど、当該量を大きく変更する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画素値は、輝度値を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像処理手段は、ＲＧＢデータである前記画像データに対して前記画像処理を実行することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 画像データに基づいて記録媒体に画像を記録する画像形成装置において実行される制御方法であって、
    画像データに対して、前記記録媒体への記録材の載り量を調整する画像処理を実行する画像処理工程と、
    前記画像データの画素値の変化量に基づいて、前記画像処理の実行を制御する制御工程と、
    前記制御工程における前記画像処理の実行の制御が行われた画像データに基づいて、前記記録媒体に画像を記録する記録工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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