JP4645484B2 - 画像形成装置、および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像処理方法に係り、より詳しくは、画像形成材料を節減させる画像形成装置等に関する。

近年、各種画像形成装置において、トナーやインクなどの画像形成材料の消費量を削減したいとする要望が非常に高くなっている。例えばトナーを用いる画像処理装置では、一般的に記録媒体上に描画する画素を間引くことによりトナーの消費量を削減していた。

また、公報記載の従来技術として、画像データの所定ビット（８ビット時は下位４ビット）を切り捨てすることで画質の低下を防ぎつつ、トナーセーブ効果を発揮するものが存在している（例えば、特許文献１参照。）。

尚、出願人は、出力色に混在する少量の色成分を除去し、高品質の出力を得る技術を先に提案している（特許文献２参照。）。ここでは、除去する色成分とその除去量を処理対象の画像データの彩度に応じて予め設定しておき、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊で表現されるＬａｂ空間の画像データをＹＭＣＫ色空間に変換する変換部にて、出力されるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各成分から比較的高彩度の部分の低量の色成分を除去している。

特開平９−３２５６５３号公報 特開２００３−１４３４２３号公報

しかしながら、トナーの消費を節減するために、従来の画素を間引く方法を採用した場合には、解像度の低下を招き画質が著しく低下してしまう。
また、上記特許文献１の技術によれば、画素を間引く方法を採用せずにトナーの消費を節減することから、一定の画質維持を図ることが可能となる。しかしながら、例えば、全８ビットの画素データの下位４ビットを切り捨てることにより、ある色に対する実質の階調は２５６階調から１６階調に低下してしまう。そのために、この特許文献１に記載の技術では、例えば大幅な階調ジャンプ（例えばグラテーションなどで段差が生じる現象等）が発生してしまい、トナーセーブによる著しい画質低下が生じていた。

また、上記特許文献２では、ガミュートの圧縮により、ガミュートの外郭上に混色が生じ易いことに鑑み、比較的彩度の高い部分にのみ混色除去のための処理を行うように構成している。かかる技術は、画質の向上については非常に優れているが、トナーの消費を節減するといった課題については更なる対応が望まれている。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、画質の低下を抑制できる条件にて色成分を削減し、画像形成材料の節減を図ることにある。
また他の目的は、使用する画像形成材料の特徴を活かした色変換処理を行う画像形成装置を提供することにある。
更に他の目的は、特に色トナーに対して大幅な節約を図ることにある。
また更に他の目的は、例えば文字品質を維持した状態で、全体として画像形成材料の節減を図ることにある。

かかる目的を達成するために、本発明が適用される画像形成装置は、画像形成材料を節減する節減モードを有する画像形成装置であって、画像形成すべき画像データを出力色空間へ変換する画像処理手段と、この画像処理手段によって変換処理された画像データに基づき画像形成材料を用いて画像を形成する画像形成手段とを備え、この画像処理手段は、変換される画像データの中で支配的なｎ次色（ｎは１以上の整数）に対して支配的ではないｎ＋ｍ次色（ｎ、ｍは１以上の整数）の色成分を削減する（０にする、または０に近付ける）ことを特徴としている。

ここで、画像データを入力する入力手段を更に備え、画像処理手段は、この入力手段により入力された入力色空間からなる画像データを均等色空間に変換する第１の色変換部と、この均等色空間に変換された画像データを出力色空間に変換する第２の色変換部とを備え、この色成分を削減する処理は、第２の色変換部により出力色空間に変換した後、または出力色空間に変換する際に実行されることを特徴とすることができる。

また、画像形成材料を節減する節減モードが設定されたことを認識する認識手段を更に備え、この画像処理手段は、節減モードの設定が認識された際に色成分を削減する処理を実行し、画像形成手段は、この画像処理手段による色成分を削減する処理により画像形成材料の総使用量を節減することを特徴とすれば、選択的に節減モードを利用することが可能となる。

尚、例えばＬＵＴを用いて節減を実行する場合には、ＬＵＴの傾き（パラメータ）を調整することにより、節減状況を調整することも可能である。
また、画像形成装置特有の色材の色に合わせて色変換パラメータを求めることも可能である。かかる機能を採用した場合には、その画像形成装置に特化した精度の高い色変換処理を行うことができる。特に、色材の色によって色味にはかなり差があることから、画質を維持するレベルを揃えた場合であっても、画像形成材料（トナー）を節減できる量には違いが出る。

他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、画像形成材料を節減する節減モードが設定されたことを認識する認識手段と、この認識手段により節減モードの設定が認識された場合に、画像形成すべき画像データのＮ色（Ｎは２以上の整数）の色材から生成される色を、Ｎ−１色以下１色以上の色材から生成される色に変換処理する画像処理手段と、この画像処理手段により変換された画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段とを含む。

ここで、この画像処理手段は、画像形成すべき画像データのグレイ色付近（グレイ軸から所定範囲）に位置する画素の彩度を低下させ、出力色空間であるＹＭＣの各色成分を等量に近付けることを特徴とすれば、グレイ（Ｌ）軸近傍の微妙な色合いは失われても、それと引き替えに画像形成材料（トナー）の節約が可能となる。

そして、この「所定範囲」を調整することにより、画質とトナー節約とのトレードの割合を可変とすることができる。例えば、補正範囲を狭くした場合には、色合い保持性は高いがトナーの節約度合いは小さくなる。一方、補正範囲を広くした場合には、色合い保持性は低いが、トナーの節約度合いは高くすることができる。

また、この画像処理手段は、等量に近付けられたＹＭＣの各色成分のうち、ＹＭＣ等量の墨成分は全てＫ色に変換することを特徴とすることができる。
更に、この画像処理手段は、画素の彩度を低下させた画像データの中で支配的なｎ次色（ｎは１以上の整数）に対して支配的ではないｎ＋ｍ次色（ｎ、ｍは１以上の整数）の色成分を削減することを特徴とすることができる。

また更に像域を分離する像域分離手段を備え、画像処理手段は、節減モードの設定が認識された場合であっても、像域分離手段によって黒文字部および/または色文字部と認識された領域に対しては色材の減算を行わないことを特徴とすることができる。

一方、本発明は、画像形成材料を節減する節減モードの処理を行う画像処理方法であって、画像データを入力し、入力された画像データを出力色空間へ変換する際、または出力色空間へ変換した後、画像データの中で支配的なｎ次色（ｎは１以上の整数）に対して支配的ではないｎ＋ｍ次色（ｎ、ｍは１以上の整数）の色成分を削減し、このｎ＋ｍ次色の色成分が削減された出力色空間の画像データを出力することを特徴とすることができる。

ここで、入力された画像データを出力色空間へ変換する前にて、画像データのグレイ軸から所定範囲に位置する画素の彩度を低下させることを特徴とすることができる。
また、この彩度を低下させた画像データについて、出力色空間へ変換する際、または出力色空間へ変換した後、出力色空間であるＹＭＣ等量の墨成分をＫ色に変換することを特徴とすることができる。

更に他の観点から捉えると、本発明は、画像形成材料を節減する節減モードの処理を行う画像処理方法であって、画像形成すべき画像データについて出力色空間であるＹＭＣＫへ変換する前に、この画像データのグレイ軸から所定範囲に位置する画素の彩度を低下させ、出力色空間への色変換にて、彩度が低下されたことにより等量に近づいたＹＭＣ各色成分に対して、ＹＭＣ等量の墨成分をＫ色に変換し、出力色空間への色変換後のＹＭＣＫ画像データに対して出力補正を行うことを特徴とすることができる。

ここで、この出力補正は、Ｌ軸を中心に予め定められた規定彩度までの範囲では、混入色を削減すること特徴とすることができる。また、像域分離信号を参照し、節減モードを施す領域を決定することを特徴とすることができる。

以上のように構成された本発明によれば、画像形成材料の節減を図った場合であっても画質の低下を抑制することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置の構成を示すブロック図である。この図１に示す画像形成装置は、画像入力装置１１、画像処理装置１２、および画像出力装置１３を具備して構成される。この画像入力装置１１は、原稿を読み取ってＲＧＢの色空間で表現される画像データを出力する。画像処理装置１２は、画像入力装置１１から入力された画像データに対して各種の画像処理を施し、ＹＭＣＫの色空間に変換された画像データを画像出力装置１３に出力する。画像出力装置１３は、画像処理装置１２から入力された画像データに基づいて、トナーなどの画像形成材料を用いて用紙上に画像を形成する。

この図１に示す画像形成装置では、画像処理装置１２にて、画像形成材料の節減処理となるトナーセーブ処理を行う。画像処理装置１２は、画像入力装置１１から入力される画像データの色空間をＲＧＢからＬ^＊ａ^＊ｂ^＊（以下、「Ｌａｂ」と略す）に変換する前段色変換部２１を備えている。また、Ｌａｂの色空間で表現される画像データに対して各種の補正や変倍等の処理を施す画像処理部２２を備えている。更に、Ｌａｂの色空間で表現される画像データをＹＭＣＫの色空間で表現される画像データに変換する後段色変換部２３を有している。また更に、支配的でない２次（または３次、または４次）色を除去することで余分なトナー量を削減する処理を行うトナーセーブ処理部２４を備えている。この後段色変換部２３とトナーセーブ処理部２４とを含めて、１つの色空間変換として把握することも可能である。即ち、Ｌａｂデータから、直接、トナーセーブを施したＹＭＣＫデータに変換するように構成することもできる。かかる場合には、色変換パラメータ内に事前にトナーセーブ機能を埋め込んでおく必要がある（後述）。

本実施の形態では、例えば、後述するようなＵＩ（User Interface）画面からユーザによってトナーセーブ設定がなされた場合など、トナーセーブ機能選択時に、画像形成材料を節減させる処理（トナーセーブ処理）を実行している。より詳しくは、入力色空間（ＲＧＢやＬａｂ）から出力色空間（ＹＭＣＫ）に変換する際に、主に、単色や支配的な２次（または３次）色で表される領域の画素について混色を防ぐように（支配的でない色を除く方向にて）色変換を施し、結果的に従来のトナー使用量に比べて少ない量で印字することを可能としている。例えば、ＹＭＣＫの色空間で出力する画像形成装置では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色成分は支配的な一次色で表現され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分は支配的な２次色で表現される。これらの支配的なｎ次色（ｎは１以上の整数）を用いて表現する際に、支配的ではないｎ＋ｍ次色（ｎ、ｍは１以上の整数）が混入される場合がある。本実施の形態では、このｎ次色を表現する際に支配的ではないｎ＋ｍ次色（ｎ、ｍは１以上の整数）を削減する（０または０に近付ける）ように色変換処理を施している。尚、ＹＭＣＫなどの色空間にて、２つの色を使用するものが２次色、３つの色を使用するものが３次色、４つの色を使用するものが４次色である。また、このＹＭＣＫに加えて他の色材を加えて表現する場合には、５次色、６次色、…、が存在し得る。

図２は、図１に示す画像形成装置にて実行される処理の流れを示した図である。ここでは、色空間との関係で処理の流れを示している。まず、画像入力装置１１にて画像が読み出され、例えばＲＧＢの色空間にて画像（画像データ、画像信号）が入力される（ステップ１０１）。入力された画像データは、例えば画像入力装置１１にて、例えば強調フィルタによるＭＴＦ補正が施される（ステップ１０２）。その後、画像処理装置１２の前段色変換部２１にて、ＲＧＢの色空間からＹＭＣＫの色空間への色空間変換が行われる（ステップ１０３）。

均等色空間であるＬａｂ信号に変換された画像データは、画像処理部２２にて各種補正や変倍などの各種画像処理が施される（ステップ１０４）。その後、後段色変換部２３にて、Ｌａｂの色空間から出力色空間であるＹＭＣＫへの色空間変換が行われる（ステップ１０５）。ここで、画像処理装置１２では、例えばＵＩ画面からの設定など、トナーセーブの設定がなされているか否かを判断する（ステップ１０６）。この設定は、装置内部の機能によって自動的に設定されるような場合もある。これらの設定がなされている場合にはステップ１０７のトナーセーブ処理を実行する（ステップ１０７）。設定がなされていない場合には、ステップ１０７の処理を実行せずに、ステップ１０８以降の処理を実行する。

ステップ１０８以降の処理では、例えば画像出力装置１３側のコントローラにて、ＹＭＣＫの画像データに階調補正が施され（ステップ１０８）、スクリーン処理が施される（ステップ１０９）。そして、これらの処理の後、画像出力装置１３では、例えば電子写真方式によるＹ色トナー、Ｍ色トナー、Ｃ色トナー、Ｋ色トナーを用いた画像印刷を実行して（ステップ１１０）、処理が終了する。

ここで、本実施の形態の特徴的な構成である、ステップ１０７のトナーセーブ処理について説明する。
図３は、色変換の対象となる領域を説明するための図であり、横軸をａ^＊、縦軸をｂ^＊としている。ここに示すａ^＊−ｂ^＊グラフには、ＲＧＢとＣＭＹとの各色軸が表現されている。画像入力装置１１から出力されるＲＧＢの色空間は、「赤、緑、青」の３原色が均等に混じると最も明るい白色になる、いわゆる黒から白へ色を加えて変化させていく加法混色による表現形式である。一方、画像出力装置１３へ入力するＹＭＣＫの色空間では、この加法混色の逆の方式として、「シアン、マゼンタ、イエロー」の色を均等に混ぜると黒色になる滅法減色であり、色の表現はインクの重ね合わせで色を表現する滅法混色が採用されている。そして、このＹＭＣＫの色空間では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの一次色に対し、Ｒ、Ｇ、Ｂなどの２次色はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの混合によって色が作り出されている。例えばＲ（赤）は支配的なＹとＭとの混合によって色が作り出され、Ｇ（緑）は支配的なＹとＣとの混合によって色が作り出され、Ｂ（青）は支配的なＣとＭとの混合によって色が作り出される。

このようにしてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの混合により色が作り出されるが、単色または２次色で表現できる色であっても、他のトナーが混在する場合がある。例えば単色で表現できる色であっても２次や３次色が混ざったり、２次色で表現できる色であっても３次色が混ざる場合があった。そこで、本実施の形態では、ある画素が入力されたとき、その画素が、その出力色空間（この場合はＹＭＣＫ）においては単色（または２次色）の割合が非常に高くなる場合（ある一定以上に高くなる場合）には、それ以外の色がわずかに入っていたとしても（ある一定値以下であれば）、その他の色については通常の出力値に対して減算する処理を施すこととした。即ち、それほど影響のない色を落とすこととした。かかる処理によって、単色（または２次色）に混じるその他の色成分を除去（削減）することが可能となり、画質を大幅に劣化させることなく総トナー量を削減し、また、濁りの少ない画質を得ることが可能となる。

より具体的には、図３に示すようなＬａｂ色空間において、各色軸（ＲＧＢＣＭＹ）の周りの薄い色空間にて、出力色空間（ＹＭＣＫ）への変換後に混ざっていた色成分を削減する。これは、ＲＧＢＣＭＹの各色軸に近付けられる処理を行うこととなる。実際には、図３に示すような斜線部の領域を処理対象のエリア（単色で支配的な２次（３次、４次）色）であるか否かを判定し、この場合には、図４に示すような変換ＬＵＴ（Look Up Table）に突き当て、その他の混じっている色成分の除去（削減）を行う。

この図４に示す変換ＬＵＴは、図１に示すトナーセーブ処理部２４にて用いられる。横軸は入力であり、ＹＭＣＫの各色成分の量（値）を入力とした場合を示している。縦軸は出力であり、トナーセーブ処理を実行した後の各色成分の値が出力となっている。そして、これらの関係が実線で示されている。図４に示す例では、まず、各色成分毎に、階調の低い部分（０から「Ｓｔａｒｔ」まで）についての出力値を０として、混じっている色成分を除去している。また、「Ｓｔａｒｔ」から「Ｅｎｄ」までは、一定の割合で混じっている色成分を減少させる。

図５は、図４に示した変換ＬＵＴによる色変換処理を説明するための表図である。図５に示すＬａｂデータからＹＭＣＫデータＩへの色空間変換は、図１に示す後段色変換部２３にて実行される。また、図５に示すＹＭＣＫデータＩからＹＭＣＫデータIIへのトナーセーブ処理は、トナーセーブ処理部２４にて、図４に示した特性を有するトナーセーブＬＵＴに突き当てられて導かれたものである。ここでは、ＬａｂデータからＹＭＣＫデータＩに変換した後に、トナーセーブ処理（トナーセーブＬＵＴの突き当て）を施し、余分なトナー量を削減している。図５にて、ＹＭＣＫデータＩとＹＭＣＫデータIIとで白黒を反転して表現した部分は、トナーセーブ処理にて、図４の０から「Ｓｔａｒｔ」に該当し、出力値が０になったものを示している。また、斜線で示した部分は、図４の「Ｓｔａｒｔ」から「Ｅｎｄ」の処理によって出力値が落とされたものを示している。この図５に示す例では、入力値が３以下のものが０に変換されている。また、入力値が例えば１１.３２８のシアン（Ｃ）は、７.５５２と変換され、このときのＹＭＣＫ総トナー量は、８１.７７２から７２.００５２へと減少した。このように、ＹＭＣＫデータIIによる総トナー量は、図の太枠に囲まれた部分で、ＹＭＣＫデータＩに示す通常のモードに比べ、トナー量を節減することができた。

尚、図５に示す例では、処理の理解が容易となるように、Ｌａｂデータ → ＹＭＣＫデータＩ → ＹＭＣＫデータIIと順に処理を行っているが、ＬａｂデータからＹＭＣＫデータＩを経由せずに、ＹＭＣＫデータIIに変換できるような色変換処理を行うことも可能である。その場合は、色変換パラメータ内に事前にトナーセーブ機能を埋め込んでおく必要がある。

以上のように、本実施の形態では、例えばＵＩ画面を介してユーザによるトナーセーブ機能の選択が認識された場合など、トナーセーブ機能に移行する際には、以下のような画像処理方法を採用可能としている。
（１）まず、単色に対して支配的ではない２次（３次、４次）色について、単色になるような色変換処理を施すことで、混ざっていた色成分を削減する。
（２）支配的な２次色に対して支配的ではない３次（４次）色について、２次色になるような色変換処理を施すことで、混ざっていた色成分を削減する。
（３）支配的な３次色に対して支配的ではない４次色について、３次色になるような色変換処理を施すことで、混ざっていた色成分を削減する。
この上記（１）〜（３）の処理を一般化して表現すると、変換される画像データの中で支配的なｎ次色（ｎは１以上の整数）に対して支配的ではないｎ＋ｍ次色（ｎ、ｍは１以上の整数）の色成分を削減することとなる。そして、削減の結果、色材を減らすことができ、特定の色材が０に変換された場合には、Ｎ色（Ｎは２以上の整数）の色材から生成される色をＮ−１色以下１色以上の色材で表現することとなる。そして、これらの方法により、トナー量を削減した混色の少ない画像を生成している。
また、これらの画像処理方法を実現するに際して、トナーセーブ機能が選択された際、色変換パラメータを変更している。これによって、従来のトナーセーブ技術に比べ、画質を維持しつつ、総トナー量を削減することができ、同時に、濁りの少ない画質を得ることが可能となる。

更に、本実施の形態の応用として、画像形成装置のエンジン（ＩＯＴ：Image Output Terminal）に特有の各色材の色に合わせて色変換パラメータを求めることも可能である。即ち、各ＩＯＴでは、機種が異なると異なった色材が用いられる場合が多く、この色材の色によって色味にはかなりの差がある。そこで、そのＩＯＴに特化した精度の高い色変換処理を行うことができる。即ち、使用するトナーの特徴（色相角、濃度など）を活かした色変換処理を行うことで、より高性能の色変換処理を行うことが可能となる。

また更に、本実施の形態では、トナーセーブ処理部２４にて用いられるＬＵＴの傾き（パラメータ）を調整することで、トナーセーブ量（レベル）を制御することが可能である。
また、図４に示すようなＬＵＴを用いる代わりに、ｙ＝ａｘ＋ｂなどの式に入力値を代入して、算術により出力値を求めることも可能である。
更に、上述の実施の形態では、Ｌａｂ色空間からＹＭＣＫの色空間へ色変換する際にトナーセーブ処理を実行したが、これに限られるものではない。例えば、ＲＧＢの色空間から直接、ＹＭＣＫの色空間へ色変換する際に、これらの処理を施すことも可能である。

〔実施の形態２〕
実施の形態１では、ＬＵＴにより色変換処理に際してトナーセーブ処理を実行していた。 この実施の形態２では、ＬＵＴによりＹＭＣＫの色空間へ変換する前に、例えばＬａｂ信号に対して彩度補正操作を行うことで、特に色トナーに対して大幅なトナー量の節約を図っている。
尚、実施の形態１と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。

図６は、実施の形態２が適用される画像形成装置の構成を示すブロック図である。この図６に示す画像形成装置は、図１に示す画像処理装置１２に代えて画像処理装置１５が用いられている。この画像処理装置１５では、画像処理部２２と後段色変換部２３との間に、前段トナーセーブ処理部２５が設けられている。この前段トナーセーブ処理部２５では、均等色空間であるＬａｂ信号に対して、グレイ軸に寄せる処理が行われる。即ち、Ｌ軸近傍の３カラーグレイ色などで印字される領域について、予め定められた基準の彩度範囲（グレイ軸から所定範囲）まで、前段トナーセーブ処理部２５にて単色Ｋ（黒）への変換を施す。これによって、従来のトナー使用量に比べて少ない量で印字することが可能となる。また、この前段トナーセーブ処理部２５に加え、実施の形態１で説明したトナーセーブ処理部２４にて実行される処理を実行することで、より大きなトナー節減が期待できる。

図７は、図６に示す画像形成装置にて実行される処理の流れを示した図である。ここでは、図２と同様に、色空間との関係で処理の流れを示している。まず、画像入力装置１１にて画像が読み出され、例えばＲＧＢの色空間にて画像データが入力される（ステップ２０１）。入力された画像データは、例えば画像入力装置１１にて、例えば強調フィルタによるＭＴＦ補正が施される（ステップ２０２）。その後、画像処理装置１５の前段色変換部２１にて、ＲＧＢの色空間からＹＭＣＫの色空間への色空間変換が行われる（ステップ２０３）。

均等色空間であるＬａｂ信号に変換された画像データは、画像処理部２２にて各種画像処理が施される（ステップ２０４）。ここで、画像処理装置１５では、例えばＵＩ画面からのトナーセーブ設定など、トナーセーブの設定がなされているか否かを判断する（ステップ２０５）。設定がなされている場合には前段トナーセーブ処理部２５にて、第１のトナーセーブ処理を実行する（ステップ２０６）。その後、後段色変換部２３にて、Ｌａｂの色空間から出力色空間であるＹＭＣＫへの色空間変換が行われる（ステップ２０７）。また、トナーセーブ処理部２４にて、実施の形態１と同様な第２のトナーセーブ処理が実行される（ステップ２０８）。その後、例えば画像出力装置１３側のコントローラにて、ＹＭＣＫの画像データに階調補正が施され（ステップ２０９）、スクリーン処理が施される（ステップ２１０）。そして、これらの処理の後、画像出力装置１３では、例えば電子写真方式によるＹ色トナー、Ｍ色トナー、Ｃ色トナー、Ｋ色トナーを用いた画像印刷を実行して（ステップ２１１）、処理が終了する。

ステップ２０５にてトナーセーブの設定がなされていない場合には、ステップ２０６の第１のトナーセーブ処理を行わずに、ステップ２０７と同様なＬａｂからＹＭＣＫへの色空間変換を実行する（ステップ２１３）。その後、ステップ２０８の第２のトナーセーブ処理を行わずに、ステップ２０９以降の処理へと移行する。
このように、図７に示す処理では、均等色空間であるＬａｂ信号に対して第１のトナーセーブ処理を施し、更に、ＹＭＣＫへの色変換に際して第２のトナーセーブ処理を施している。

次に、前段トナーセーブ処理部２５（図６参照）にて実行される、ステップ２０６に示す第１のトナーセーブ処理について説明する。
図８および図９は、第１のトナーセーブ処理を説明するための図である。この図８では、横軸をａ^＊、縦軸をｂ^＊とするａ^＊−ｂ^＊グラフが示され、彩度補正の規制範囲が示されている。本実施の形態では、入力Ｌａｂ色空間に彩度補正の規制範囲を設ける。図８に示す例では、この彩度補正の規制範囲（グレイ軸から所定範囲）として、ａ^＊およびｂ^＊共に、±４０に設定されている。即ち、図８では、彩度補正の規制範囲が点線の円で示されている。トナーセーブ実施時は、彩度補正ＬＵＴの効果にて、この補正範囲内のみ彩度が低下する。また、補正範囲外では入力彩度が保たれる。この作用により、グレイ軸近傍の画素は、さらにグレイ軸側に寄っていくように変換が行われる。

図９（ａ），（ｂ）は、前段トナーセーブ処理部２５にて用いられる彩度補正ＬＵＴの処理を示している。図９（ａ）は、彩度補正ＬＵＴへのａ^＊ＬＵＴ入力に対するａ^＊ＬＵＴ出力の特性を示しており、横軸にａ^＊ＬＵＴ入力、縦軸にａ^＊ＬＵＴ出力を示している。また、図９（ｂ）は、彩度補正ＬＵＴへのｂ^＊ＬＵＴ入力に対するｂ^＊ＬＵＴ出力の特性を示しており、横軸にｂ^＊ＬＵＴ入力、縦軸にｂ^＊ＬＵＴ出力を示している。この図９（ａ）および図９（ｂ）では、共に、入力値が０に近い部分では出力値が０に寄せられる。また、±４０よりも入力値が低い部分では、点線で示す通常の特性に比べて出力値が０に近付けられる。
このように、前段トナーセーブ処理部２５では、入力された均等色空間上の画素は、彩度補正ＬＵＴにより、彩度の補正が行われる。そして、この彩度補正ＬＵＴの作用により、グレイ軸近傍の画素は、さらにグレイ軸に寄っていくことになる。

その後、後段色変換部２３およびトナーセーブ処理部２４では、実施の形態１で示した処理と同様な処理によって、第２のトナーセーブ処理が実行される。即ち、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色に対して、低濃度部カット用のＬＵＴを突き当てる。この低濃度部カット用のＬＵＴは、図４に示すような変換ＬＵＴの特性を備えている。このＬＵＴの作用により、グレイ軸近傍でＹＭＣＫ分解された画素のうち、僅かに残る色成分が削除され、もしくは減少される。尚、ＬＵＴ突き当ての範囲は、第１のトナーセーブ処理で規定した彩度範囲だけとすることもできる。

このように、次工程の色変換空間にて行われるＹＭＣＫ色変換では、グレイ軸に近いほどＹＭＣ各色の配合量が等量に近くなり、墨成分としてのＫ色置き換え量が多くなる。その結果、画像形成材料であるトナーの使用量を減らすことが可能となる。特に、色トナーに対して大幅な節約効果が期待できる。即ち、これらの処理よって、画像形成すべき画像データのＮ色（Ｎは２以上の整数）の色材から生成される色を、Ｎ−１色以下１色以上の色材から生成される色に変換でき、これによってトナーの総消費量を減らすことが可能となる。

尚、彩度補正操作する範囲を調整することにより、グレイ軸に寄せる程度を可変に設定することが可能である。例えば、補正範囲を狭くした場合には、色合い保持性は高いが、画像形成材料の節約度合いは小さくなる。一方、補正範囲を広くした場合には、色合い保持性は低いが、画像形成材料の節約度合いは高くなる。例えば、後述するようなＵＩ等を利用して、これらの補正範囲の設定を変えることが好ましい。例えば、トナーを５％削減する場合には、補正範囲を狭くして画質を維持し、例えばトナーを５０％削減する場合には、補正範囲を広くして色合い保持性よりも画像形成材料の節約度を優先する等である。

更には、例えば像域分離信号を参照することにより、文字品質を維持した状態で画像形成材料の節約を行うことも有効である。例えば、公知の像域分離信号を参照し、例えば文字部と絵柄部とで彩度補正操作を切り替えることも好ましい。例えば、トナーの節約モードが選択された場合であっても、黒文字部や色文字部などでは色材の減算を行わずに文字品質を保ち、絵柄部分で彩度補正操作を実行する等である。尚、これらの処理は、第２のトナーセーブ処理との組み合わせで実行することもできる。

このように、実施の形態２では、ＬａｂからＹＭＣＫへのＤＬＵＴ（Direct - Look Up Table）による色変換前のＬａｂ画像データに対して彩度補正操作を行っている。また、Ｌ軸近傍のグレイ色付近に位置する画素の彩度を低下させて、ＹＭＣ各色成分をできるだけ等量に近づけている。更には、ＤＬＵＴによる色変換にて、ＹＭＣ等量の墨成分は全てＫ色に変換されるように構成した。これによって、グレイ（Ｌ）軸近傍の微妙な色合いは失われるが、それと引き替えに、画像形成材料の節約が可能となる。特に、色トナーに対して大幅な節約効果を期待することが可能である。
更に、実施の形態２では、実施の形態１で説明した、ＤＬＵＴ色変換後のＹＭＣＫ画像データに対して出力補正を行うことで、Ｌ軸を中心に規定彩度までの範囲では、ＬＵＴ操作にて少量の混入色をカットすることができる。

以上のように、実施の形態１および実施の形態２によれば、画質の低下を極力、抑えた状態にて、トナーなどの画像形成材料の使用量を大幅に削減することが可能となる。
尚、上記実施の形態１および実施の形態２では、画像形成材料としてはトナーを例に挙げて説明したが、インク等の他の画像形成材料にも適用することが可能である。

ここで、実施の形態１および実施の形態２において利用されるＵＩについて説明する。
図１０は、ユーザに対してトナーセーブモード（節減モード）を選択させるためのＵＩ画面の例を示した図である。図１０に示すトナーセーブモードの設定画面では、ユーザが「トナーセーブ」ボタンを選択すると、トナーセーブレベルを選択する画面（図の右側）が表示される。このトナーセーブレベル選択画面では、トナーセーブのレベルがレベル１からレベル３まで、３段階で選定できる。例えばレベル１では画質は「ほとんど劣化なし」であり、レベル２では「原稿によっては少し目立つ」レベルである。また、レベル３では画質は「文字は多少劣化し、全体的に薄くなる」レベルとなる。

例えば、このレベル１が選択された場合には、例えば、図４に示す「Ｓｔａｒｔ」と「Ｅｎｄ」の位置を、入力レベルの低階調方向に下げ、変化が少なくするようにＬＵＴの傾き（パラメータ）を調整することで、トナーセーブ量（レベル）が低くなるように制御する。また、レベル２が選択された場合には、例えば、実施の形態２の図８に示す「彩度補正の規制範囲」を±４０よりも低い値まで下げると共に、像域分離処理を行い、文字部に対しては実施の形態２の処理を施さないように制御する。更に、レベル３が選択された場合には、例えば、上記実施の形態１および実施の形態２を全て利用し、トナーセーブ量を高くするように制御する。ここに記載したものは一例であって、画質の維持と総トナー量の削減レベルに応じて、トナーセーブの調整は任意に行い、その調整量を決定することが可能である。また、使用する画像形成材料の特徴（位相角、濃度など）を考慮し、これらを活かした状態で各レベルに応じた調整を行うことで、より高性能の色変換処理を実現することが可能となる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す画像形成装置にて実行される処理の流れを示した図である。 色変換の対象となる領域を説明するための図である。 トナーセーブ処理部にて用いられる変換ＬＵＴを示した図である。 変換ＬＵＴによる色変換処理を説明するための表図である。 実施の形態２が適用される画像形成装置の構成を示すブロック図である。 画像形成装置にて実行される処理の流れを示した図である。 第１のトナーセーブ処理を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、前段トナーセーブ処理部にて用いられる彩度補正ＬＵＴの処理を示している。 ユーザに対してトナーセーブモード（節減モード）を選択させるためのＵＩ画面の例を示した図である。

符号の説明

１１…画像入力装置、１２…画像処理装置、１３…画像出力装置、１５…画像処理装置、２１…前段色変換部、２２…画像処理部、２３…後段色変換部、２４…トナーセーブ処理部、２５…前段トナーセーブ処理部

Claims (2)

1. 画像形成材料を節減する節減モードにおけるトナーセーブのレベルを認識する認識手段と、
   均等色空間において、画像形成すべき画像データのグレイ軸から予め定められた彩度の範囲に位置する画素の彩度を低下させ、当該範囲の外に位置する画素の彩度は低下させない彩度補正処理を行う前段トナーセーブ処理手段と、
   前記前段トナーセーブ処理手段の後段に設けられるとともに、前記均等色空間の画像データを出力色空間の画像データに変換して得られた画素の各色成分について、予め定められた基準値以下の色成分に対しては当該色成分を削減し、当該基準値を超える色成分に対しては当該色成分を削減しないトナーセーブ処理を行う後段トナーセーブ処理手段と、を備え、
   前記認識手段が認識したトナーセーブのレベルに基づき、前記前段トナーセーブ処理手段による前記彩度補正処理、前記後段トナーセーブ処理手段による前記トナーセーブ処理、又は当該彩度補正処理と当該トナーセーブ処理の両方、のいずれかを実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成材料を節減する節減モードの処理を行う画像処理方法であって、
   前記節減モードにおけるトナーセーブのレベルを認識し、
   認識されたトナーセーブのレベルに基づき、均等色空間において画像形成すべき画像データのグレイ軸から予め定められた彩度の範囲に位置する画素の彩度を低下させ当該範囲の外に位置する画素の彩度は低下させない彩度補正処理、当該均等色空間の画像データを出力色空間の画像データに変換して得られた画素の各色成分について予め定められた基準値以下の色成分に対しては当該色成分を削減し当該基準値を超える色成分に対しては当該色成分を削減しないトナーセーブ処理、又は当該彩度補正処理と当該トナーセーブ処理の両方、のいずれかを実行することを特徴とする画像処理方法。

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