画像処理装置、画像形成装置およびプログラム
【課題】複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行う。
【解決手段】複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、出力枚数に応じて評価チャートの媒体上への出力を指示し、各評価チャートのチャートパターンを記憶し、全ての評価チャートの読み取りを指示し、読み取った全ての評価チャートの画像と、記憶されている各評価チャートのチャートパターンとを比較して、各チャートパターンを構成する各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求め、各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算し、濃度階調変換の係数に基づいて濃度階調変換テーブルを更新する。
【解決手段】複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、出力枚数に応じて評価チャートの媒体上への出力を指示し、各評価チャートのチャートパターンを記憶し、全ての評価チャートの読み取りを指示し、読み取った全ての評価チャートの画像と、記憶されている各評価チャートのチャートパターンとを比較して、各チャートパターンを構成する各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求め、各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算し、濃度階調変換の係数に基づいて濃度階調変換テーブルを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理装置、画像形成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
複写装置、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、更には通信機器の普及に伴い、それらの機器からの情報を紙などの印刷媒体に出力する画像形成装置として、インクジェット方式による記録ヘッドを用いて画像記録を行うものや電子写真を用いて画像記録を行うものが急速に普及している。また、上記情報処理機器や通信機器における視覚情報の高品位化およびカラー化に伴い、画像形成装置においても高画質化、カラー化に対する要望が増えつつある。このように画像形成装置においても高画質化を図るためには、画像形成装置の濃度変動を抑制することが望ましい。
【0003】
例えば、特許文献1には、画像形成装置の濃度変動を抑制する補正技術として、定期的に濃度を補正するためにキャリブレーションすることが開示されている。特許文献1に開示の技術によれば、電源投入時、所定の印刷枚数時またはユーザ要求時に、テストパターンから検出した濃度値を明度または網点面積率に変換し、明度または網点面積率に基づいてγ変換テーブルを補正することによって、入力された画像データを補正されたγ変換テーブルに従って濃度補正して画像を形成することができる。特に、特許文献1に開示の技術によれば、画像形成処理に応じて、濃度の異なるテストパターンを形成するようにしている。例えば、印刷処理の場合は印刷処理に対応したディザパターンを用いてテストパターンを形成し、複写処理の場合は複写処理に対応したディザパターンを用いてテストパターンを形成する。
【0004】
しかしながら、特許文献1に開示の技術によれば、濃度補正するための測定箇所が各階調で1箇所であるため、ページ内・ページ間で濃度変動があるような場合には十分な高画質の画像を期待できない、という問題がある。特に、一般的な電子写真方式やインクジェット方式による画像形成装置においては、ページ内・ページ間で濃度変動があるため、このような濃度補正では十分な高画質の画像を期待できない。
【0005】
一方、特許文献2に開示された画像形成装置によれば、濃度補正するための測定箇所を複数設けており、各々の箇所に応じた階調補正を実行する方式であることから、ページ内での濃度変動を抑えることが可能である。しかしながら、濃度補正するための測定箇所を複数設ける場合には、制御に必要な回路、具体的にはγ変換テーブルを記憶するのに必要なメモリ容量が増大してコストアップするという問題がある。
【0006】
また、ページ内・ページ間での濃度変動に対しては、1つの測定箇所よりも複数の測定箇所で測定して平均化した方が好ましい。しかしながら、キャリブレーション用チャートのサイズに限りがあるため、1ページ内で複数の測定箇所の測定ができるように評価チャート(複数階調の濃度)を複数個所に配置することが難しい。
【0007】
特許文献3に開示された画像形成システムでは、複数ページで複数の評価チャートを出力するキャリブレーション方法が開示されている。このように複数ページに評価チャートを分割した場合、複数個所での測定が可能となり、ページ内・ページ間での濃度変動を抑えることが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献3に開示された技術によれば、複数ページで複数の評価チャートを出力してキャリブレーションを行うことで安定性が向上するが、次の問題がある。1つめはユーザ負担による紙代がコストアップすることであり、2つめに複数の評価チャートを読み取らせる順序を正しくセッティングすることがわずらわしくなることである。
【0009】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行うことができる画像処理装置、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置において、各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、を備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の画像形成装置は、記憶部と、媒体上に画像を形成する画像形成部と、媒体上の画像を読み取る画像読取部と、請求項1ないし7のいずれか一記載の画像処理装置と、を備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明のプログラムは、濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置を制御するコンピュータを、各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は、本発明の実施の一形態の画像形成装置の一例の構成を示す外観斜視図である。
【図2】図2は、画像読取部の構造を例示的に示す断面図である。
【図3】図3は、電子写真方式による画像形成部の構造を例示的に示す断面図である。
【図4】図4は、インクジェット方式による画像形成部の構造を例示的に示す外観斜視図である。
【図5】図5は、インクジェット方式に用いられる記録ヘッドの構造を例示的に示す外観斜視図である。
【図6】図6は、画像形成装置のハードウェア構成を例示的に示すブロック図である。
【図7】図7は、キャリブレーション処理に係る機能ブロック図である。
【図8】図8は、キャリブレーション処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】図9は、前回のキャリブレーションからの経過日数に応じたキャリブレーションの推奨出力枚数と上限値の一例を示す図である。
【図10】図10は、操作表示部に表示された推奨出力枚数を例示的に示す正面図である。
【図11】図11は、評価チャートの基本レイアウトを示す平面図である。
【図12】図12は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図13】図13は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図14】図14は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図15】図15は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図16】図16は、画像形成装置毎の差を補正するための機差補正値の一例を示す図である。
【図17】図17は、階調変換テーブルを求める処理を説明するための一例の4元チャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置、画像形成装置およびプログラムの最良な実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の一形態の画像形成装置の一例の構成を示す外観斜視図である。
【0016】
図1において、画像形成装置200は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部201と、画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部202と、画像読取部201で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部203とを有する。なお、画像処理部203は、画像形成装置200の内部に構成され、外部からは観察できない。画像形成部202は、画像処理部203で画像処理された画像データに基づく画像形成を行う。
【0017】
図2は、図1の画像形成装置200における画像読取部201の構造を例示的に示す断面図である。読み取り部301が配置されている上方には、原稿台302、自動原稿送り装置(ADF:Automatic Document Feeder)303が設けられている。ADF303は、原稿台302の上面に、該原稿台302に対して開閉可能な状態で支持され、原稿台302面に対して所定の位置関係を有して装着されている。このADF303は、原稿台302に対して、原稿を自動的配置させる動作を実施するものである。
【0018】
ADF303による搬送動作について説明すると、先ず、原稿の一方の面が原稿台302の所定位置にて読み取り部301に対向するように、該原稿を原稿台302に向けて搬送する。次に、この一方の面について、読み取り部301による画像入力(画像読み取り)が終了した後、ADF303は、この原稿をADF303に備えられている排紙部に排出し、次の原稿に対しても同様の搬送動作を実行する。
【0019】
読み取り部301は、ADF303により原稿台302上に搬送されてきた原稿の画像情報を入力するために、原稿台302の下方に配置されており、該原稿台302の下面に沿って平行に往復移動する第1および第2の原稿走査体304および305、光学レンズ306、ならびに、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)307などを有している。
【0020】
上記第1の原稿走査体304は、原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に向かって変更する第1ミラーとを有し、原稿台302の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動する。第2の原稿走査体305は、第1の原稿走査体304の第1ミラーにより偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第2および第3ミラーを有し、第1の原稿走査体304と一定の速度関係を保って平行に往復移動する。
【0021】
光学レンズ306は、第2の原稿走査体305の第3ミラーにより偏向された原稿からの反射光を縮小し、縮小された光像をCCD307上の所定位置に結像させる。CCD307は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力する。
【0022】
このCCD307は、原稿の表面上にある白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、R(赤)、G(緑)およびB(青)の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる3ラインのカラーCCDのラインセンサとなっている。このCCD307により電気信号(RGB信号など)に変換された原稿の画像情報は、色変換BG/UCRによりC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)およびK(ブラック)の各色成分に変化した画像データを画像処理部203に転送する。
【0023】
次に、図1の画像形成部202について説明する。画像形成部202は電子写真方式であってもよいし、インクジェット方式であってもよい。図3は、電子写真方式による画像形成部202の構造を例示的に示す断面図である。図3に例示される画像形成部202は、複数の像形成体の周面上にそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各トナー像を形成し、これを中間転写体上に重ね合わせて転写(1次転写)したのち転写材に再転写(2次転写)する。
【0024】
ベルト状の中間転写体である転写ベルト14は、感光体ドラムの10、帯電器11、露光光学系12及び現像器13とクリーニング装置20とから構成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Kを転写ベルト14の回転方向上流側より配置していて、各画像形成ユニット50において形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の各トナー像が転写ベルト14の周面上に順次重ね合わせて転写(1次転写)されてカラートナー像とされる。
【0025】
上述の透明トナー像とその下層のカラートナー像は、給紙カセット15よりタイミングローラ16を介して給紙される記録紙Pの表面に転写器17のトナーとは反対極性をもった放電作用により一括して転写(2次転写)され、記録紙P上には透明トナー像を最下層とし、上層にカラートナー像を保持した状態で定着装置18においてトナーを溶着したのち水平方向に転じて装置上部のトレイ19に排出される。転写を終えた転写ベルト14はクリーニング装置20において残留トナーを除去、清掃される。
【0026】
図4は、インクジェット方式による画像形成部202の構造を例示的に示す外観斜視図である。図4に例示される画像形成部202は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のインクが搭載される。
【0027】
図4において、画像形成部202は、フレーム51に横架したガイドレール52,53に移動可能に載設されたキャリッジ54にインクジェット記録ヘッド55(以下、単に「記録ヘッド」と称す)を搭載し、図示しないモータなどの駆動源によってキャリッジ54をガイドレール方向に移動して走査(主走査)可能とすると共に、ガイド板56にガイドされて供給される記録紙57を、ギア58およびスプロケットギヤ59を介して回動される送りノブ60aを備えたプラテン60にて取込み、プラテン60周面とこれに圧接するプレッシャローラ61とによって搬送し、記録ヘッド55によって記録紙57に印字記録する。
【0028】
記録ヘッド55は、図5に示すブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各インクをそれぞれ吐出するための4個のインクジェットヘッド{6K、6Y、6M、6C}を主走査方向の同一線上に配置して構成している。装置構成によってインクの種類や数を増減させても構わない。
【0029】
上述の各インクジェットヘッドは、例えば圧電素子、気泡発生用ヒータ等のエネルギー発生手段であるアクチュエータを選択的に駆動して、液室内のインクに圧力を与えることによって、この液室に連通するノズルからインク滴を吐出飛翔させて、記録紙57に付着させることで画像形成する。
【0030】
なお、図1では、画像読取部201と画像形成部202とがそれぞれ独立しているように説明したが、これはこの例に限定されず、画像読取部201と画像形成部202とを一体的に構成してもよい。
【0031】
図6は、画像形成装置200のハードウェア構成を例示的に示すブロック図である。図6に示すように、この画像形成装置200は、画像処理部203の主要部となるコントローラ410とエンジン部(Engine)460とをPCI(Peripheral Component Interface)バスで接続した構成となる。コントローラ410は、画像形成装置200全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部460は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、上述した画像形成部202および画像読取部201に対応する。なお、このエンジン部460には、画像読取部201および画像形成部202などの所謂エンジン部分に加えて、誤差拡散、濃度階調変換(ルックアップテーブルによる変換、γ変換など)などの画像処理部203も含まれる。
【0032】
コントローラ410は、CPU(Central Processing Unit)411と、ノースブリッジ(NB)413と、システムメモリ(MEM−P)412と、サウスブリッジ(SB)414と、ローカルメモリ(MEM−C)417と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)416と、ハードディスクドライブ(HDD)418とを有し、ノースブリッジ(NB)413とASIC416との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス415で接続した構成となる。また、MEM−P412は、ROM(Read Only Memory)412aと、RAM(Random Access Memory)412bと、をさらに有する。
【0033】
CPU411は、プログラムに従い画像形成装置200の全体制御をおこなうものであり、NB413、MEM−P412およびSB414からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。上述した画像処理部203の機能は、例えばCPU411上で実行されるプログラムにより実現される。
【0034】
NB413は、CPU411とMEM−P412、SB414、AGP415とを接続するためのブリッジであり、MEM−P412に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
【0035】
MEM−P412は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM412aとRAM412bとからなる。ROM412aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM412bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【0036】
SB414は、NB413とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB414は、PCIバスを介してNB413と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部なども接続される。
【0037】
ASIC416は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGP415、PCIバス、HDD418およびMEM−C417をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC416は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC416の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C417を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部460との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。
【0038】
このASIC416には、PCIバスを介してFCU(Facsimile Control Unit)430、USB(Universal Serial Bus)440、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース450が接続される。操作表示部420はASIC416に直接接続されている。
【0039】
MEM−C417は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)418は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【0040】
AGP415は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM−P412に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【0041】
次に、コントローラ410がプログラムに従って実行する処理のうち、濃度変動を抑制ために定期的に濃度を補正するキャリブレーション処理について、図7に示す機能ブロック図、および図8に示すフローチャートを参照して説明する。
【0042】
コントローラ410で実行されるプログラムは、図7に示す各部(設定手段204、出力指示手段205、パターン記憶手段206、読取指示手段207、判定手段208、係数計算手段209、更新手段210、枚数指定手段211)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU411がROM412aやHDD418からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、設定手段204、出力指示手段205、パターン記憶手段206、読取指示手段207、判定手段208、係数計算手段209、更新手段210、枚数指定手段211が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【0043】
設定手段204は、各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる評価チャート501(図12乃至図15参照)の出力枚数を設定する。
【0044】
出力指示手段205は、設定手段204によって設定された出力枚数に応じて評価チャート501の媒体(記録紙Pや記録紙57)上への出力を画像形成部202に指示する。
【0045】
パターン記憶手段206は、出力指示手段205により出力した各評価チャート501のチャートパターンを記憶部(MEM−C417など)に記憶する。
【0046】
読取指示手段207は、出力指示手段205によって出力された全ての評価チャート501の読み取りを画像読取部201に指示する。
【0047】
判定手段208は、読取指示手段207によって読み取った全ての評価チャート501の画像と、記憶部(MEM−C417など)に記憶されている各評価チャート501のチャートパターンとを比較して、各チャートパターンを構成する各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める。
【0048】
係数計算手段209は、判定手段208により求めた各評価チャート501における各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する。
【0049】
更新手段210は、係数計算手段209により計算された濃度階調変換の係数に基づいて濃度階調変換(ルックアップテーブルによる変換、γ変換など)を更新する。
【0050】
枚数指定手段211は、評価チャート501の出力枚数の指定を受け付ける。
【0051】
図8に示すように、コントローラ410は、まず、前回のキャリブレーションからの経過時間をもとに推奨出力枚数と上限値とを設定する(ステップS1)。ここで、図9は前回のキャリブレーションからの経過日数に応じたキャリブレーションの推奨出力枚数と上限値の一例を示す図である。ここで、推奨出力枚数は図9の実線で示す「推奨出力枚数」であり、上限値は図9の破線で示す「上限値」である。図9に示すように、推奨出力枚数は前回のキャリブレーションからの経過日数に応じてある日数まで増加し、ある日数以上は一定となる関数で与えられる。図9では、60日未満までは単調増加関数で表され、60日以上経過していれば一定数となる。一方、上限値は、前回のキャリブレーションからの日数に関係なく一定(20枚)とする。ここで、十分な推奨出力枚数及び上限値は、画像形成部202の安定性により異なる値であり、ここに示す数値に限定するものではない。コントローラ410は、この推奨出力枚数と上限値を設定した後、ステップS2へ進む。
【0052】
続くステップS2では、コントローラ410は、推奨出力枚数でキャリブレーションを行って良いか否かを確認する。具体的には、図10に示すように設定された推奨出力枚数を操作表示部420に表示し、操作表示部420に表示された推奨出力枚数でキャリブレーションを行って良いか否か、ユーザに承認を求める。
【0053】
推奨出力枚数でキャリブレーションを行ってよいと判断された場合(ステップS2のYes)、すなわちユーザにより操作表示部420の置数ボタンが押下されることなくスタートボタンが押下された場合、コントローラ410は、ユーザからの承認が得られたと判定し、推奨出力枚数を出力枚数に設定して(ステップS6:設定手段204)、ステップS8へ進む。
【0054】
一方、推奨出力枚数でキャリブレーションを行ってよいと判断されなかった場合(ステップS2のNo)、すなわちユーザにより操作表示部420の置数ボタンが押下された後にスタートボタンが押下された場合、ユーザからの承認が得られないと判定し、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が推奨出力枚数より多く(ステップS3のYes)、かつ、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が操作表示部420のスタートボタンの押下によって上限値以下で確定された場合には(ステップS4のYes)、コントローラ410は、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)を出力枚数に設定して(ステップS7:設定手段204、枚数指定手段211)、ステップS8へ進む。
【0055】
なお、コントローラ410は、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が推奨出力枚数より少ない場合には(ステップS3のNo)、ステップS2へ戻り、ユーザ指定枚数を再度入力してもらう。
【0056】
一方、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が推奨出力枚数より多く(ステップS3のYes)、かつ、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が操作表示部420のスタートボタンの押下によって上限値以上で確定された場合には(ステップS4のNo)、コントローラ410は、上限値を出力枚数に設定して(ステップS5:設定手段204)、ステップS8へ進む。
【0057】
ステップS8では、コントローラ410は、設定された出力枚数分のレイアウトの異なる評価チャートを複数作成し、評価チャートの媒体(記録紙Pや記録紙57)上への出力を画像形成部202に指示し(出力指示手段205)、画像形成部202にて評価チャート501(図11参照)を印刷させ、ステップS9に進む。また、コントローラ410は、各評価チャートのレイアウト(チャートパターン)をMEM−C417に記憶する(パターン記憶手段206)。
【0058】
ここで、図11は評価チャートの基本レイアウトを示す平面図である。図11に示すように、評価チャート501は、A4サイズ又はリーガルレターサイズの紙に出力され、チャートパターン502a・502b・502c・502dが紙の殆どの領域を占めている。本実施の形態の評価チャート501は、このように複数のパターンをチャートパターンとしている。また、本実施の形態の評価チャート501は、媒体上の特性が異なることが予想される複数の位置にチャートパターンが形成されるように、位置が設定されている。このような評価チャート501を用いてキャリブレーション処理を実行することで、面内の濃度ばらつきを抑制して高画質な画像を得ることが可能になる。
【0059】
次に、図12乃至図15を参照し、評価チャートのチャートパターンの具体例について説明する。
【0060】
図12に示す評価チャート501のチャートパターンは、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックのパッチをハイライト部からダーク部へ変化するように配置したパターンである。パッチ601はシアンのハイライト部、パッチ602はマゼンタのハイライト部、パッチ603はイエローのハイライト部、パッチ604はブラックのハイライト部である。ブラックを例にして説明すると、パッチ604・パッチ605・パッチ606はブラックで徐々に濃度が上がっていくパッチである。同様に、パッチ601の列はシアンで徐々に濃度が上がっていくパッチが並んでおり、パッチ602の列はマゼンタで徐々に濃度が上がっていくパッチが並んでおり、パッチ603の列はイエローで徐々に濃度が上がっていくパッチが並んでいる。
【0061】
なお、図12に示す評価チャート501のチャートパターンを、図11の評価チャートのチャートパターン502a・502b・502c・502dのように複数箇所に印字してもよいし、図12の評価チャート501のチャートパターンを回転したものを混ぜてもよい。
【0062】
図13に示す評価チャート501のチャートパターンは、シアンパッチグループ701a、マゼンタパッチグループ701b、イエローパッチグループ701c、ブラックパッチグループ701dの各版毎のグループに分けており(破線で囲って示す)、グループ内及びグループ間でもパッチは隣接していない。例えば、シアンパッチグループ701aでは、パッチ702、パッチ703、パッチ704と徐々に濃度が上がり、パッチ705、パッチ706で折り返し、ダーク部であるパッチ707、パッチ708へとUターンするように配列されている。
【0063】
また、図14に示す評価チャート501のチャートパターンは、図13の評価チャート501の各グループの配置順を変えたものである。図14に示す評価チャート501のチャートパターンにおけるパッチグループは、イエローパッチグループ901、ブラックパッチグループ902、シアンパッチグループ903、マゼンタグループ904の順に配置されている。
【0064】
図15に示す評価チャート501のチャートパターンは、ハイライトシアンパッチグループ801、ハイライトマゼンタパッチグループ802、ハイライトイエローパッチグループ803、ハイライトブラックパッチグループ804、ダークシアンパッチグループ805、ダークマゼンタパッチグループ806、ダークイエローパッチグループ807、ダークブラックパッチグループ808の8個のパッチグループに分かれている。図15に示すように、ハイライトパッチグループは夫々徐々に濃度が上がり、ダークパッチグループでは夫々徐々に濃度が下がっていくように濃度変化する。
【0065】
なお、図12乃至図15に示した評価チャート501のチャートパターンは一例であって、これらに限定されるものでなく、多くの種類の評価チャートを作成することが可能である。
【0066】
図8に示すフローチャートに戻り、キャリブレーション処理について引き続き説明する。次いで、コントローラ410は、ステップS8で印刷した評価チャートを画像読取部201で全て読み取ったか否かを判定する(ステップS9:読取指示手段207)。なお、複数の評価チャートを読み取らせる順序は、画像形成部202における印刷順と同じにする。
【0067】
コントローラ410は、ステップS5、S6、S7で設定された出力枚数に読み取り枚数が一致した場合に、ステップS8で印刷した全ての評価チャートの画像読取部201での読み取りが完了したと判定し(ステップS9のYes)、読み取った全ての評価チャートの画像と、ステップS8にてMEM−C417に記憶した各評価チャートのレイアウト(チャートパターン)とを比較して、複数ある同一の版・同一の階調となるパッチについて明度または濃度の平均値を求める(ステップS10:判定手段208)。
【0068】
次いで、コントローラ410は、ステップS10で得られた各版・各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換テーブル(ルックアップテーブルによる変換、γ変換など)の係数を計算し(ステップS11:係数計算手段209)、画像処理部203の濃度階調変換テーブルをステップS11で作成した新しい濃度階調変換テーブルに書き換え(ステップS12:更新手段210)、処理を終了する。
【0069】
ここで、ステップS11における濃度階調変換テーブル(ルックアップテーブルによる変換)の係数の計算手法について説明する。
【0070】
初めに、図12乃至図15に示した評価チャート501の各パッチを平均した読み取り値をv[t][i]とする。ここで、記号tは版(t=シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)を、記号iは濃度(濃淡)を表している。各版の濃度階調変換テーブルは同じ処理で作成されるので、単にv[i]として説明する。参照データは、平均した読み取り値v[i]及び対応するレーザの書き込み値LD[i]( i=1,2,…,m)の組によって与えられる。参照データは、後の記載を簡単にするために、
A[n[i]](0 ≦ n[i] ≦ 255; i=1,2,…,m)
と表す。値mは、参照データの数である。この参照データは、例えばこの画像形成装置200の製造時に設定されたもので、ROM412a内に保持されている。
【0071】
図16は、画像形成装置毎の差を補正するための機差補正値の一例を示す図である。図16に例示される値は、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの夫々の版に対応する補正値である。値J(0)とJ(1023)は、参照データ値“0”及び参照データ“1023”(画像データのビット深度が10ビットの場合)に対する補正値を表している。なお、図16に例示された機差補正値は、例えばこの画像形成装置200の製造時に設定されたもので、ROM412a内に保持されている。
【0072】
補正後の参照データの値をA1[t][n[i]]として、図16の値を用いて、参照データA[t][n[i]]を、下記のように補正し、補正後の参照データA1[t][n[i]]が得られる。そして、補正後のA1[t][n[i]]を、新たなA[t][n[i]]として用いる。
A1[t][n[i]]=A[t][n[i]]+(k(1023)−k(0))×n[i]/1023+k(0)
【0073】
次に、濃度階調変換テーブルについて説明する。濃度階調変換テーブルは、前述のa[LD]と、ROM412aに記憶されている参照データA[n]とを比較することによって得られる。ここで、nは、濃度階調変換テーブルへの入力値で、参照データA[n]は、入力値nを階調変換した後のレーザ書き込み値LD[i]で出力した図12乃至14に示した各評価チャート501を画像読取部201で読み取り、平均した読み取り値の目標値である。ここで、参照データは、画像形成部202の出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照値A[n]である。
【0074】
前述したa[LD]から、A[n]に対応するLDを求めることにより、濃度階調変換テーブルへの入力値nに対応するレーザ出力値LD[n]を求める。これを、入力値i=0,1,…,255(8bit信号の場合)に対して求めることにより、濃度階調変換テーブルを求めることができる。その際、濃度階調変換テーブルに対する入力値n=00h,01h …,FFh(16進数)に対するすべての値に対して、上記の処理を行う代わりに、ni=00h,11h,22h, …,FFhのようなとびとびの値について上記の処理を行い、それ以外の点については、スプライン関数などで補間を行うか線形補完演算をする。
【0075】
上記処理を図17の4元評価チャートに基づいて説明する。図17の第1象限(a)の横軸は、濃度階調変換テーブルへの入力値n、縦軸は、画像読取部201の読み取り値(処理後)で、前述した参照データA[i]を表す。画像読取部201の読み取り値(処理後)は、階調パターンを画像読取部201で読み取った値に対し、RGBγ変換(ここでは変換を行っていない)、階調パターン内の数ヶ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値であり、演算精度向上のために、ここでは、10ビットデータ信号として処理する。
【0076】
図17の第2象限(b)の横軸は、縦軸と同じく、画像読取部201が読み取った各パッチの平均値(処理後)を表している。第3象現(c)の縦軸は、レーザ光(LD)の書き込み値を表している。このデータa[D]は、画像形成部202の特性を表す。また、実際に形成されるパターンのLDの書き込み値は、00h(地肌),11h,22h,…,EEh,FFh の16点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは、検知点の間を補間し、連続的なグラフとして扱っている。
【0077】
第4象限のグラフ(d)は、濃度階調変換テーブル LD[i]で、このテーブルを求めることが目的である。グラフ(f)の縦軸・横軸は、グラフ(d)の縦軸・横軸と同じである。検知用の階調パターンを形成する場合には、グラフ(f)に示した濃度階調変換テーブル(g)を用いる。グラフ(e)の横軸は、第3象限(c)と同じであり、階調パターン作成時のLDの書き込み値と階調パターンの画像読取部201の読み取り値(処理後)との関係を表すための、便宜上の線形変換を表す。ある入力値nに対して参照データA[n]が求められ、A[n]を得るためのLD出力LD[n]を階調パターンの読み取り値a[LD]を用いて、図中の矢印(l)に沿って求める。
【0078】
上述の処理で版毎に濃度階調変換テーブルを作成することができる。また、図8のフローチャートに基づいてキャリブレーションを実行すると、画像形成装置200の濃度階調変換テーブルが校正される。
【0079】
次に、図8のフローチャートに基づくキャリブレーション処理による濃度階調変換テーブル校正の効果について説明する。
【0080】
数学的に変動に対しては、十分な回数だけ測定し平均した値、期待値を用いることで変動に強くなる。図12乃至図15に示した評価チャート501のチャートパターンでは概ね用紙の異なる位置、または異なる用紙に印刷されることになり、ページ内・ページ間で生じる変動に強くなる。
【0081】
また、図12に示した評価チャート501のチャートパターンでは各パッチが隣接して配置されているのに対して、図13および図14に示した評価チャート501のチャートパターンでは各パッチが隣接しないように離散的に配置されている。図13および図14に示すように離散的に配置することによって、パッチ周辺のフレアの影響による読み取り誤差を低く抑えることが可能となる。同様に、図15に示した評価チャート501のチャートパターンでは、ハイライト寄りのパッチグループと、ダーク寄りのパッチグループとに分けて配置することによりってフレアの影響を受けにくくしている。
【0082】
ところで、図12乃至図15に示した評価チャート501を常に出力してキャリブレーションを行うことは不経済である。
【0083】
そこで、キャリブレーションを開始するとき、図8におけるステップS1においては、前回のキャリブレーションが行われたときから十分な時間が経過したかどうかで処理を切り替える。すなわち、前回のキャリブレーションからの経過日数が所定日数に達していないのであれば所定の少数枚だけ評価チャート501を出力し、キャリブレーションを行うことによってキャリブレーションで消費される紙を削減することができる。
【0084】
例えば、十分な時間が経過していない0日、すなわち同じ日に2回キャリブレーションするような場合には最小枚数(図9では4枚)でキャリブレーションを行っている。安定した画像形成部202であれば0日で1枚でもかまわないし、不安定な画像形成部202であれば8枚、12枚と増やしてもよい。また、図9に示す例では、ある日数以上経過した場合は、一定枚数を出力することになる。これは多量の評価チャート501でキャリブレーションしたほうが期待値はよくなるが、100枚で評価した期待値と、20枚で評価した期待値での差分値はごくわずかであり、外的要因(気温・湿度など)による画像形成部202の変動が大きくなるため差分値の効果が得ることが難しくなるからである。そこで、使用する画像形成部202に適した経済的な一定数を設定しておくことが望ましい。
【0085】
加えて、前回のキャリブレーションからの経過日数が所定日数未満の場合には、経過日数に応じて増加する関数により設定される枚数でキャリブレーションすることで適切なキャリブレーションを行うことができる。一般的な画像形成部202では経過日数に応じて濃度変動のリスクが高くなるので、多くの評価チャート501を用いてキャリブレーションすることが望ましい。ここで、ユーザが所定枚数未満でキャリブレーションするように指定したいとしても、本来ならば濃度変動を抑えて高画質を得ることがキャリブレーションの目的であり、所望する画質が得られない危険があるため所定枚数未満ではキャリブレーションを行わないことが望ましいことになる。また、所定枚数よりも多い枚数でかつ上限値以下の枚数でキャリブレーションを行うことは変動に対して望ましい結果となること言うまでもない。加えて、上限値より多い枚数でキャリブレーションを行うことで不具合は無いが費用対効果的に不経済となるので、上限値以下の枚数だけでキャリブレーションすることが好ましい結果となる。
【0086】
このように本実施の形態によれば、複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、評価チャートとして出力される媒体の枚数を削減することでコストダウンを図り、かつ、複数の評価チャートを読み取らせる順序を印刷順と同じにすることで、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行うことができる。
【0087】
なお、本実施の形態では、画像形成部202として電子写真方式やインクジェット方式について説明したが、これに限るものではなく、グラビア印刷等の一般的な透明インクの出力が可能なプロッタにも適用できる。
【0088】
また、本実施の形態では、一般に複合機と称される画像形成装置200に適用したが、これに限るものではなく、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェース機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0089】
なお、本実施の形態の画像形成装置200で実行されるプログラムは、ROM412aやHDD418等に予め組み込まれて提供されるものとしたが、これに限るものではなく、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【0090】
さらに、本実施の形態の画像形成装置200で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置200で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【0091】
なお、コントローラ410のCPU411が読出したプログラムコードを実行することにより、本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述の実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0092】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、画像形成装置200のコントローラ410に挿入された機能拡張ボードやコントローラ410に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述の実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0093】
以上により本発明の実施の一形態について説明した。なお、上述の実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【0094】
200 画像形成装置
201 画像読取部
202 画像形成部
203 画像処理装置
204 設定手段
205 出力指示手段
206 パターン記憶手段
207 読取指示手段
208 判定手段
209 係数計算手段
210 更新手段
211 枚数指定手段
417 記憶部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0095】
【特許文献1】特開2008−254341号公報
【特許文献2】特開2007−312234号公報
【特許文献3】特開2008−209436号公報
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理装置、画像形成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
複写装置、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、更には通信機器の普及に伴い、それらの機器からの情報を紙などの印刷媒体に出力する画像形成装置として、インクジェット方式による記録ヘッドを用いて画像記録を行うものや電子写真を用いて画像記録を行うものが急速に普及している。また、上記情報処理機器や通信機器における視覚情報の高品位化およびカラー化に伴い、画像形成装置においても高画質化、カラー化に対する要望が増えつつある。このように画像形成装置においても高画質化を図るためには、画像形成装置の濃度変動を抑制することが望ましい。
【0003】
例えば、特許文献1には、画像形成装置の濃度変動を抑制する補正技術として、定期的に濃度を補正するためにキャリブレーションすることが開示されている。特許文献1に開示の技術によれば、電源投入時、所定の印刷枚数時またはユーザ要求時に、テストパターンから検出した濃度値を明度または網点面積率に変換し、明度または網点面積率に基づいてγ変換テーブルを補正することによって、入力された画像データを補正されたγ変換テーブルに従って濃度補正して画像を形成することができる。特に、特許文献1に開示の技術によれば、画像形成処理に応じて、濃度の異なるテストパターンを形成するようにしている。例えば、印刷処理の場合は印刷処理に対応したディザパターンを用いてテストパターンを形成し、複写処理の場合は複写処理に対応したディザパターンを用いてテストパターンを形成する。
【0004】
しかしながら、特許文献1に開示の技術によれば、濃度補正するための測定箇所が各階調で1箇所であるため、ページ内・ページ間で濃度変動があるような場合には十分な高画質の画像を期待できない、という問題がある。特に、一般的な電子写真方式やインクジェット方式による画像形成装置においては、ページ内・ページ間で濃度変動があるため、このような濃度補正では十分な高画質の画像を期待できない。
【0005】
一方、特許文献2に開示された画像形成装置によれば、濃度補正するための測定箇所を複数設けており、各々の箇所に応じた階調補正を実行する方式であることから、ページ内での濃度変動を抑えることが可能である。しかしながら、濃度補正するための測定箇所を複数設ける場合には、制御に必要な回路、具体的にはγ変換テーブルを記憶するのに必要なメモリ容量が増大してコストアップするという問題がある。
【0006】
また、ページ内・ページ間での濃度変動に対しては、1つの測定箇所よりも複数の測定箇所で測定して平均化した方が好ましい。しかしながら、キャリブレーション用チャートのサイズに限りがあるため、1ページ内で複数の測定箇所の測定ができるように評価チャート(複数階調の濃度)を複数個所に配置することが難しい。
【0007】
特許文献3に開示された画像形成システムでは、複数ページで複数の評価チャートを出力するキャリブレーション方法が開示されている。このように複数ページに評価チャートを分割した場合、複数個所での測定が可能となり、ページ内・ページ間での濃度変動を抑えることが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献3に開示された技術によれば、複数ページで複数の評価チャートを出力してキャリブレーションを行うことで安定性が向上するが、次の問題がある。1つめはユーザ負担による紙代がコストアップすることであり、2つめに複数の評価チャートを読み取らせる順序を正しくセッティングすることがわずらわしくなることである。
【0009】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行うことができる画像処理装置、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置において、各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、を備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明の画像形成装置は、記憶部と、媒体上に画像を形成する画像形成部と、媒体上の画像を読み取る画像読取部と、請求項1ないし7のいずれか一記載の画像処理装置と、を備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明のプログラムは、濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置を制御するコンピュータを、各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】図1は、本発明の実施の一形態の画像形成装置の一例の構成を示す外観斜視図である。
【図2】図2は、画像読取部の構造を例示的に示す断面図である。
【図3】図3は、電子写真方式による画像形成部の構造を例示的に示す断面図である。
【図4】図4は、インクジェット方式による画像形成部の構造を例示的に示す外観斜視図である。
【図5】図5は、インクジェット方式に用いられる記録ヘッドの構造を例示的に示す外観斜視図である。
【図6】図6は、画像形成装置のハードウェア構成を例示的に示すブロック図である。
【図7】図7は、キャリブレーション処理に係る機能ブロック図である。
【図8】図8は、キャリブレーション処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】図9は、前回のキャリブレーションからの経過日数に応じたキャリブレーションの推奨出力枚数と上限値の一例を示す図である。
【図10】図10は、操作表示部に表示された推奨出力枚数を例示的に示す正面図である。
【図11】図11は、評価チャートの基本レイアウトを示す平面図である。
【図12】図12は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図13】図13は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図14】図14は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図15】図15は、評価チャートのチャートパターンの一例を示す平面図である。
【図16】図16は、画像形成装置毎の差を補正するための機差補正値の一例を示す図である。
【図17】図17は、階調変換テーブルを求める処理を説明するための一例の4元チャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置、画像形成装置およびプログラムの最良な実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の一形態の画像形成装置の一例の構成を示す外観斜視図である。
【0016】
図1において、画像形成装置200は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する一般に複合機と称されるものであって、原稿を読み取り画像データに変換する画像読取部201と、画像データに基づき紙面に画像を形成する画像形成部202と、画像読取部201で原稿を読み取って得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理部203とを有する。なお、画像処理部203は、画像形成装置200の内部に構成され、外部からは観察できない。画像形成部202は、画像処理部203で画像処理された画像データに基づく画像形成を行う。
【0017】
図2は、図1の画像形成装置200における画像読取部201の構造を例示的に示す断面図である。読み取り部301が配置されている上方には、原稿台302、自動原稿送り装置(ADF:Automatic Document Feeder)303が設けられている。ADF303は、原稿台302の上面に、該原稿台302に対して開閉可能な状態で支持され、原稿台302面に対して所定の位置関係を有して装着されている。このADF303は、原稿台302に対して、原稿を自動的配置させる動作を実施するものである。
【0018】
ADF303による搬送動作について説明すると、先ず、原稿の一方の面が原稿台302の所定位置にて読み取り部301に対向するように、該原稿を原稿台302に向けて搬送する。次に、この一方の面について、読み取り部301による画像入力(画像読み取り)が終了した後、ADF303は、この原稿をADF303に備えられている排紙部に排出し、次の原稿に対しても同様の搬送動作を実行する。
【0019】
読み取り部301は、ADF303により原稿台302上に搬送されてきた原稿の画像情報を入力するために、原稿台302の下方に配置されており、該原稿台302の下面に沿って平行に往復移動する第1および第2の原稿走査体304および305、光学レンズ306、ならびに、光電変換素子であるCCD(Charge Coupled Device)307などを有している。
【0020】
上記第1の原稿走査体304は、原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に向かって変更する第1ミラーとを有し、原稿台302の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動する。第2の原稿走査体305は、第1の原稿走査体304の第1ミラーにより偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第2および第3ミラーを有し、第1の原稿走査体304と一定の速度関係を保って平行に往復移動する。
【0021】
光学レンズ306は、第2の原稿走査体305の第3ミラーにより偏向された原稿からの反射光を縮小し、縮小された光像をCCD307上の所定位置に結像させる。CCD307は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力する。
【0022】
このCCD307は、原稿の表面上にある白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、R(赤)、G(緑)およびB(青)の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる3ラインのカラーCCDのラインセンサとなっている。このCCD307により電気信号(RGB信号など)に変換された原稿の画像情報は、色変換BG/UCRによりC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)およびK(ブラック)の各色成分に変化した画像データを画像処理部203に転送する。
【0023】
次に、図1の画像形成部202について説明する。画像形成部202は電子写真方式であってもよいし、インクジェット方式であってもよい。図3は、電子写真方式による画像形成部202の構造を例示的に示す断面図である。図3に例示される画像形成部202は、複数の像形成体の周面上にそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各トナー像を形成し、これを中間転写体上に重ね合わせて転写(1次転写)したのち転写材に再転写(2次転写)する。
【0024】
ベルト状の中間転写体である転写ベルト14は、感光体ドラムの10、帯電器11、露光光学系12及び現像器13とクリーニング装置20とから構成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Kを転写ベルト14の回転方向上流側より配置していて、各画像形成ユニット50において形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の各トナー像が転写ベルト14の周面上に順次重ね合わせて転写(1次転写)されてカラートナー像とされる。
【0025】
上述の透明トナー像とその下層のカラートナー像は、給紙カセット15よりタイミングローラ16を介して給紙される記録紙Pの表面に転写器17のトナーとは反対極性をもった放電作用により一括して転写(2次転写)され、記録紙P上には透明トナー像を最下層とし、上層にカラートナー像を保持した状態で定着装置18においてトナーを溶着したのち水平方向に転じて装置上部のトレイ19に排出される。転写を終えた転写ベルト14はクリーニング装置20において残留トナーを除去、清掃される。
【0026】
図4は、インクジェット方式による画像形成部202の構造を例示的に示す外観斜視図である。図4に例示される画像形成部202は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のインクが搭載される。
【0027】
図4において、画像形成部202は、フレーム51に横架したガイドレール52,53に移動可能に載設されたキャリッジ54にインクジェット記録ヘッド55(以下、単に「記録ヘッド」と称す)を搭載し、図示しないモータなどの駆動源によってキャリッジ54をガイドレール方向に移動して走査(主走査)可能とすると共に、ガイド板56にガイドされて供給される記録紙57を、ギア58およびスプロケットギヤ59を介して回動される送りノブ60aを備えたプラテン60にて取込み、プラテン60周面とこれに圧接するプレッシャローラ61とによって搬送し、記録ヘッド55によって記録紙57に印字記録する。
【0028】
記録ヘッド55は、図5に示すブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各インクをそれぞれ吐出するための4個のインクジェットヘッド{6K、6Y、6M、6C}を主走査方向の同一線上に配置して構成している。装置構成によってインクの種類や数を増減させても構わない。
【0029】
上述の各インクジェットヘッドは、例えば圧電素子、気泡発生用ヒータ等のエネルギー発生手段であるアクチュエータを選択的に駆動して、液室内のインクに圧力を与えることによって、この液室に連通するノズルからインク滴を吐出飛翔させて、記録紙57に付着させることで画像形成する。
【0030】
なお、図1では、画像読取部201と画像形成部202とがそれぞれ独立しているように説明したが、これはこの例に限定されず、画像読取部201と画像形成部202とを一体的に構成してもよい。
【0031】
図6は、画像形成装置200のハードウェア構成を例示的に示すブロック図である。図6に示すように、この画像形成装置200は、画像処理部203の主要部となるコントローラ410とエンジン部(Engine)460とをPCI(Peripheral Component Interface)バスで接続した構成となる。コントローラ410は、画像形成装置200全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部460は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、上述した画像形成部202および画像読取部201に対応する。なお、このエンジン部460には、画像読取部201および画像形成部202などの所謂エンジン部分に加えて、誤差拡散、濃度階調変換(ルックアップテーブルによる変換、γ変換など)などの画像処理部203も含まれる。
【0032】
コントローラ410は、CPU(Central Processing Unit)411と、ノースブリッジ(NB)413と、システムメモリ(MEM−P)412と、サウスブリッジ(SB)414と、ローカルメモリ(MEM−C)417と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)416と、ハードディスクドライブ(HDD)418とを有し、ノースブリッジ(NB)413とASIC416との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス415で接続した構成となる。また、MEM−P412は、ROM(Read Only Memory)412aと、RAM(Random Access Memory)412bと、をさらに有する。
【0033】
CPU411は、プログラムに従い画像形成装置200の全体制御をおこなうものであり、NB413、MEM−P412およびSB414からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。上述した画像処理部203の機能は、例えばCPU411上で実行されるプログラムにより実現される。
【0034】
NB413は、CPU411とMEM−P412、SB414、AGP415とを接続するためのブリッジであり、MEM−P412に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
【0035】
MEM−P412は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM412aとRAM412bとからなる。ROM412aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM412bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【0036】
SB414は、NB413とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB414は、PCIバスを介してNB413と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部なども接続される。
【0037】
ASIC416は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGP415、PCIバス、HDD418およびMEM−C417をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC416は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC416の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C417を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部460との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。
【0038】
このASIC416には、PCIバスを介してFCU(Facsimile Control Unit)430、USB(Universal Serial Bus)440、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース450が接続される。操作表示部420はASIC416に直接接続されている。
【0039】
MEM−C417は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)418は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【0040】
AGP415は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM−P412に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【0041】
次に、コントローラ410がプログラムに従って実行する処理のうち、濃度変動を抑制ために定期的に濃度を補正するキャリブレーション処理について、図7に示す機能ブロック図、および図8に示すフローチャートを参照して説明する。
【0042】
コントローラ410で実行されるプログラムは、図7に示す各部(設定手段204、出力指示手段205、パターン記憶手段206、読取指示手段207、判定手段208、係数計算手段209、更新手段210、枚数指定手段211)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU411がROM412aやHDD418からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、設定手段204、出力指示手段205、パターン記憶手段206、読取指示手段207、判定手段208、係数計算手段209、更新手段210、枚数指定手段211が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【0043】
設定手段204は、各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる評価チャート501(図12乃至図15参照)の出力枚数を設定する。
【0044】
出力指示手段205は、設定手段204によって設定された出力枚数に応じて評価チャート501の媒体(記録紙Pや記録紙57)上への出力を画像形成部202に指示する。
【0045】
パターン記憶手段206は、出力指示手段205により出力した各評価チャート501のチャートパターンを記憶部(MEM−C417など)に記憶する。
【0046】
読取指示手段207は、出力指示手段205によって出力された全ての評価チャート501の読み取りを画像読取部201に指示する。
【0047】
判定手段208は、読取指示手段207によって読み取った全ての評価チャート501の画像と、記憶部(MEM−C417など)に記憶されている各評価チャート501のチャートパターンとを比較して、各チャートパターンを構成する各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める。
【0048】
係数計算手段209は、判定手段208により求めた各評価チャート501における各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する。
【0049】
更新手段210は、係数計算手段209により計算された濃度階調変換の係数に基づいて濃度階調変換(ルックアップテーブルによる変換、γ変換など)を更新する。
【0050】
枚数指定手段211は、評価チャート501の出力枚数の指定を受け付ける。
【0051】
図8に示すように、コントローラ410は、まず、前回のキャリブレーションからの経過時間をもとに推奨出力枚数と上限値とを設定する(ステップS1)。ここで、図9は前回のキャリブレーションからの経過日数に応じたキャリブレーションの推奨出力枚数と上限値の一例を示す図である。ここで、推奨出力枚数は図9の実線で示す「推奨出力枚数」であり、上限値は図9の破線で示す「上限値」である。図9に示すように、推奨出力枚数は前回のキャリブレーションからの経過日数に応じてある日数まで増加し、ある日数以上は一定となる関数で与えられる。図9では、60日未満までは単調増加関数で表され、60日以上経過していれば一定数となる。一方、上限値は、前回のキャリブレーションからの日数に関係なく一定(20枚)とする。ここで、十分な推奨出力枚数及び上限値は、画像形成部202の安定性により異なる値であり、ここに示す数値に限定するものではない。コントローラ410は、この推奨出力枚数と上限値を設定した後、ステップS2へ進む。
【0052】
続くステップS2では、コントローラ410は、推奨出力枚数でキャリブレーションを行って良いか否かを確認する。具体的には、図10に示すように設定された推奨出力枚数を操作表示部420に表示し、操作表示部420に表示された推奨出力枚数でキャリブレーションを行って良いか否か、ユーザに承認を求める。
【0053】
推奨出力枚数でキャリブレーションを行ってよいと判断された場合(ステップS2のYes)、すなわちユーザにより操作表示部420の置数ボタンが押下されることなくスタートボタンが押下された場合、コントローラ410は、ユーザからの承認が得られたと判定し、推奨出力枚数を出力枚数に設定して(ステップS6:設定手段204)、ステップS8へ進む。
【0054】
一方、推奨出力枚数でキャリブレーションを行ってよいと判断されなかった場合(ステップS2のNo)、すなわちユーザにより操作表示部420の置数ボタンが押下された後にスタートボタンが押下された場合、ユーザからの承認が得られないと判定し、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が推奨出力枚数より多く(ステップS3のYes)、かつ、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が操作表示部420のスタートボタンの押下によって上限値以下で確定された場合には(ステップS4のYes)、コントローラ410は、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)を出力枚数に設定して(ステップS7:設定手段204、枚数指定手段211)、ステップS8へ進む。
【0055】
なお、コントローラ410は、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が推奨出力枚数より少ない場合には(ステップS3のNo)、ステップS2へ戻り、ユーザ指定枚数を再度入力してもらう。
【0056】
一方、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が推奨出力枚数より多く(ステップS3のYes)、かつ、操作表示部420の置数ボタンを介して入力された数字(ユーザ指定枚数)が操作表示部420のスタートボタンの押下によって上限値以上で確定された場合には(ステップS4のNo)、コントローラ410は、上限値を出力枚数に設定して(ステップS5:設定手段204)、ステップS8へ進む。
【0057】
ステップS8では、コントローラ410は、設定された出力枚数分のレイアウトの異なる評価チャートを複数作成し、評価チャートの媒体(記録紙Pや記録紙57)上への出力を画像形成部202に指示し(出力指示手段205)、画像形成部202にて評価チャート501(図11参照)を印刷させ、ステップS9に進む。また、コントローラ410は、各評価チャートのレイアウト(チャートパターン)をMEM−C417に記憶する(パターン記憶手段206)。
【0058】
ここで、図11は評価チャートの基本レイアウトを示す平面図である。図11に示すように、評価チャート501は、A4サイズ又はリーガルレターサイズの紙に出力され、チャートパターン502a・502b・502c・502dが紙の殆どの領域を占めている。本実施の形態の評価チャート501は、このように複数のパターンをチャートパターンとしている。また、本実施の形態の評価チャート501は、媒体上の特性が異なることが予想される複数の位置にチャートパターンが形成されるように、位置が設定されている。このような評価チャート501を用いてキャリブレーション処理を実行することで、面内の濃度ばらつきを抑制して高画質な画像を得ることが可能になる。
【0059】
次に、図12乃至図15を参照し、評価チャートのチャートパターンの具体例について説明する。
【0060】
図12に示す評価チャート501のチャートパターンは、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックのパッチをハイライト部からダーク部へ変化するように配置したパターンである。パッチ601はシアンのハイライト部、パッチ602はマゼンタのハイライト部、パッチ603はイエローのハイライト部、パッチ604はブラックのハイライト部である。ブラックを例にして説明すると、パッチ604・パッチ605・パッチ606はブラックで徐々に濃度が上がっていくパッチである。同様に、パッチ601の列はシアンで徐々に濃度が上がっていくパッチが並んでおり、パッチ602の列はマゼンタで徐々に濃度が上がっていくパッチが並んでおり、パッチ603の列はイエローで徐々に濃度が上がっていくパッチが並んでいる。
【0061】
なお、図12に示す評価チャート501のチャートパターンを、図11の評価チャートのチャートパターン502a・502b・502c・502dのように複数箇所に印字してもよいし、図12の評価チャート501のチャートパターンを回転したものを混ぜてもよい。
【0062】
図13に示す評価チャート501のチャートパターンは、シアンパッチグループ701a、マゼンタパッチグループ701b、イエローパッチグループ701c、ブラックパッチグループ701dの各版毎のグループに分けており(破線で囲って示す)、グループ内及びグループ間でもパッチは隣接していない。例えば、シアンパッチグループ701aでは、パッチ702、パッチ703、パッチ704と徐々に濃度が上がり、パッチ705、パッチ706で折り返し、ダーク部であるパッチ707、パッチ708へとUターンするように配列されている。
【0063】
また、図14に示す評価チャート501のチャートパターンは、図13の評価チャート501の各グループの配置順を変えたものである。図14に示す評価チャート501のチャートパターンにおけるパッチグループは、イエローパッチグループ901、ブラックパッチグループ902、シアンパッチグループ903、マゼンタグループ904の順に配置されている。
【0064】
図15に示す評価チャート501のチャートパターンは、ハイライトシアンパッチグループ801、ハイライトマゼンタパッチグループ802、ハイライトイエローパッチグループ803、ハイライトブラックパッチグループ804、ダークシアンパッチグループ805、ダークマゼンタパッチグループ806、ダークイエローパッチグループ807、ダークブラックパッチグループ808の8個のパッチグループに分かれている。図15に示すように、ハイライトパッチグループは夫々徐々に濃度が上がり、ダークパッチグループでは夫々徐々に濃度が下がっていくように濃度変化する。
【0065】
なお、図12乃至図15に示した評価チャート501のチャートパターンは一例であって、これらに限定されるものでなく、多くの種類の評価チャートを作成することが可能である。
【0066】
図8に示すフローチャートに戻り、キャリブレーション処理について引き続き説明する。次いで、コントローラ410は、ステップS8で印刷した評価チャートを画像読取部201で全て読み取ったか否かを判定する(ステップS9:読取指示手段207)。なお、複数の評価チャートを読み取らせる順序は、画像形成部202における印刷順と同じにする。
【0067】
コントローラ410は、ステップS5、S6、S7で設定された出力枚数に読み取り枚数が一致した場合に、ステップS8で印刷した全ての評価チャートの画像読取部201での読み取りが完了したと判定し(ステップS9のYes)、読み取った全ての評価チャートの画像と、ステップS8にてMEM−C417に記憶した各評価チャートのレイアウト(チャートパターン)とを比較して、複数ある同一の版・同一の階調となるパッチについて明度または濃度の平均値を求める(ステップS10:判定手段208)。
【0068】
次いで、コントローラ410は、ステップS10で得られた各版・各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換テーブル(ルックアップテーブルによる変換、γ変換など)の係数を計算し(ステップS11:係数計算手段209)、画像処理部203の濃度階調変換テーブルをステップS11で作成した新しい濃度階調変換テーブルに書き換え(ステップS12:更新手段210)、処理を終了する。
【0069】
ここで、ステップS11における濃度階調変換テーブル(ルックアップテーブルによる変換)の係数の計算手法について説明する。
【0070】
初めに、図12乃至図15に示した評価チャート501の各パッチを平均した読み取り値をv[t][i]とする。ここで、記号tは版(t=シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)を、記号iは濃度(濃淡)を表している。各版の濃度階調変換テーブルは同じ処理で作成されるので、単にv[i]として説明する。参照データは、平均した読み取り値v[i]及び対応するレーザの書き込み値LD[i]( i=1,2,…,m)の組によって与えられる。参照データは、後の記載を簡単にするために、
A[n[i]](0 ≦ n[i] ≦ 255; i=1,2,…,m)
と表す。値mは、参照データの数である。この参照データは、例えばこの画像形成装置200の製造時に設定されたもので、ROM412a内に保持されている。
【0071】
図16は、画像形成装置毎の差を補正するための機差補正値の一例を示す図である。図16に例示される値は、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの夫々の版に対応する補正値である。値J(0)とJ(1023)は、参照データ値“0”及び参照データ“1023”(画像データのビット深度が10ビットの場合)に対する補正値を表している。なお、図16に例示された機差補正値は、例えばこの画像形成装置200の製造時に設定されたもので、ROM412a内に保持されている。
【0072】
補正後の参照データの値をA1[t][n[i]]として、図16の値を用いて、参照データA[t][n[i]]を、下記のように補正し、補正後の参照データA1[t][n[i]]が得られる。そして、補正後のA1[t][n[i]]を、新たなA[t][n[i]]として用いる。
A1[t][n[i]]=A[t][n[i]]+(k(1023)−k(0))×n[i]/1023+k(0)
【0073】
次に、濃度階調変換テーブルについて説明する。濃度階調変換テーブルは、前述のa[LD]と、ROM412aに記憶されている参照データA[n]とを比較することによって得られる。ここで、nは、濃度階調変換テーブルへの入力値で、参照データA[n]は、入力値nを階調変換した後のレーザ書き込み値LD[i]で出力した図12乃至14に示した各評価チャート501を画像読取部201で読み取り、平均した読み取り値の目標値である。ここで、参照データは、画像形成部202の出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照値A[n]である。
【0074】
前述したa[LD]から、A[n]に対応するLDを求めることにより、濃度階調変換テーブルへの入力値nに対応するレーザ出力値LD[n]を求める。これを、入力値i=0,1,…,255(8bit信号の場合)に対して求めることにより、濃度階調変換テーブルを求めることができる。その際、濃度階調変換テーブルに対する入力値n=00h,01h …,FFh(16進数)に対するすべての値に対して、上記の処理を行う代わりに、ni=00h,11h,22h, …,FFhのようなとびとびの値について上記の処理を行い、それ以外の点については、スプライン関数などで補間を行うか線形補完演算をする。
【0075】
上記処理を図17の4元評価チャートに基づいて説明する。図17の第1象限(a)の横軸は、濃度階調変換テーブルへの入力値n、縦軸は、画像読取部201の読み取り値(処理後)で、前述した参照データA[i]を表す。画像読取部201の読み取り値(処理後)は、階調パターンを画像読取部201で読み取った値に対し、RGBγ変換(ここでは変換を行っていない)、階調パターン内の数ヶ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値であり、演算精度向上のために、ここでは、10ビットデータ信号として処理する。
【0076】
図17の第2象限(b)の横軸は、縦軸と同じく、画像読取部201が読み取った各パッチの平均値(処理後)を表している。第3象現(c)の縦軸は、レーザ光(LD)の書き込み値を表している。このデータa[D]は、画像形成部202の特性を表す。また、実際に形成されるパターンのLDの書き込み値は、00h(地肌),11h,22h,…,EEh,FFh の16点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは、検知点の間を補間し、連続的なグラフとして扱っている。
【0077】
第4象限のグラフ(d)は、濃度階調変換テーブル LD[i]で、このテーブルを求めることが目的である。グラフ(f)の縦軸・横軸は、グラフ(d)の縦軸・横軸と同じである。検知用の階調パターンを形成する場合には、グラフ(f)に示した濃度階調変換テーブル(g)を用いる。グラフ(e)の横軸は、第3象限(c)と同じであり、階調パターン作成時のLDの書き込み値と階調パターンの画像読取部201の読み取り値(処理後)との関係を表すための、便宜上の線形変換を表す。ある入力値nに対して参照データA[n]が求められ、A[n]を得るためのLD出力LD[n]を階調パターンの読み取り値a[LD]を用いて、図中の矢印(l)に沿って求める。
【0078】
上述の処理で版毎に濃度階調変換テーブルを作成することができる。また、図8のフローチャートに基づいてキャリブレーションを実行すると、画像形成装置200の濃度階調変換テーブルが校正される。
【0079】
次に、図8のフローチャートに基づくキャリブレーション処理による濃度階調変換テーブル校正の効果について説明する。
【0080】
数学的に変動に対しては、十分な回数だけ測定し平均した値、期待値を用いることで変動に強くなる。図12乃至図15に示した評価チャート501のチャートパターンでは概ね用紙の異なる位置、または異なる用紙に印刷されることになり、ページ内・ページ間で生じる変動に強くなる。
【0081】
また、図12に示した評価チャート501のチャートパターンでは各パッチが隣接して配置されているのに対して、図13および図14に示した評価チャート501のチャートパターンでは各パッチが隣接しないように離散的に配置されている。図13および図14に示すように離散的に配置することによって、パッチ周辺のフレアの影響による読み取り誤差を低く抑えることが可能となる。同様に、図15に示した評価チャート501のチャートパターンでは、ハイライト寄りのパッチグループと、ダーク寄りのパッチグループとに分けて配置することによりってフレアの影響を受けにくくしている。
【0082】
ところで、図12乃至図15に示した評価チャート501を常に出力してキャリブレーションを行うことは不経済である。
【0083】
そこで、キャリブレーションを開始するとき、図8におけるステップS1においては、前回のキャリブレーションが行われたときから十分な時間が経過したかどうかで処理を切り替える。すなわち、前回のキャリブレーションからの経過日数が所定日数に達していないのであれば所定の少数枚だけ評価チャート501を出力し、キャリブレーションを行うことによってキャリブレーションで消費される紙を削減することができる。
【0084】
例えば、十分な時間が経過していない0日、すなわち同じ日に2回キャリブレーションするような場合には最小枚数(図9では4枚)でキャリブレーションを行っている。安定した画像形成部202であれば0日で1枚でもかまわないし、不安定な画像形成部202であれば8枚、12枚と増やしてもよい。また、図9に示す例では、ある日数以上経過した場合は、一定枚数を出力することになる。これは多量の評価チャート501でキャリブレーションしたほうが期待値はよくなるが、100枚で評価した期待値と、20枚で評価した期待値での差分値はごくわずかであり、外的要因(気温・湿度など)による画像形成部202の変動が大きくなるため差分値の効果が得ることが難しくなるからである。そこで、使用する画像形成部202に適した経済的な一定数を設定しておくことが望ましい。
【0085】
加えて、前回のキャリブレーションからの経過日数が所定日数未満の場合には、経過日数に応じて増加する関数により設定される枚数でキャリブレーションすることで適切なキャリブレーションを行うことができる。一般的な画像形成部202では経過日数に応じて濃度変動のリスクが高くなるので、多くの評価チャート501を用いてキャリブレーションすることが望ましい。ここで、ユーザが所定枚数未満でキャリブレーションするように指定したいとしても、本来ならば濃度変動を抑えて高画質を得ることがキャリブレーションの目的であり、所望する画質が得られない危険があるため所定枚数未満ではキャリブレーションを行わないことが望ましいことになる。また、所定枚数よりも多い枚数でかつ上限値以下の枚数でキャリブレーションを行うことは変動に対して望ましい結果となること言うまでもない。加えて、上限値より多い枚数でキャリブレーションを行うことで不具合は無いが費用対効果的に不経済となるので、上限値以下の枚数だけでキャリブレーションすることが好ましい結果となる。
【0086】
このように本実施の形態によれば、複数ページにわたる複数種類の評価チャートを利用してキャリブレーションを行うことによって濃度補正することで高画質を実現しつつ、評価チャートとして出力される媒体の枚数を削減することでコストダウンを図り、かつ、複数の評価チャートを読み取らせる順序を印刷順と同じにすることで、濃度補正を簡易かつコストアップとならない方式で行うことができる。
【0087】
なお、本実施の形態では、画像形成部202として電子写真方式やインクジェット方式について説明したが、これに限るものではなく、グラビア印刷等の一般的な透明インクの出力が可能なプロッタにも適用できる。
【0088】
また、本実施の形態では、一般に複合機と称される画像形成装置200に適用したが、これに限るものではなく、複数の機器(例えばホストコンピュータ,インタフェース機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0089】
なお、本実施の形態の画像形成装置200で実行されるプログラムは、ROM412aやHDD418等に予め組み込まれて提供されるものとしたが、これに限るものではなく、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【0090】
さらに、本実施の形態の画像形成装置200で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置200で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【0091】
なお、コントローラ410のCPU411が読出したプログラムコードを実行することにより、本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述の実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0092】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、画像形成装置200のコントローラ410に挿入された機能拡張ボードやコントローラ410に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述の実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0093】
以上により本発明の実施の一形態について説明した。なお、上述の実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【0094】
200 画像形成装置
201 画像読取部
202 画像形成部
203 画像処理装置
204 設定手段
205 出力指示手段
206 パターン記憶手段
207 読取指示手段
208 判定手段
209 係数計算手段
210 更新手段
211 枚数指定手段
417 記憶部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0095】
【特許文献1】特開2008−254341号公報
【特許文献2】特開2007−312234号公報
【特許文献3】特開2008−209436号公報
【特許請求の範囲】
【請求項1】
濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置において、
各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、
前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、
前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、
前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、
前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、
前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記設定手段は、前記出力指示手段による前記各評価チャートの出力からの経過日数が所定日数に達していない場合、経過日数に応じて増加する関数により設定される枚数を前記出力枚数として設定するとともに、前記経過日数が所定日数を経過している場合、予め設定されている上限値を前記出力枚数として設定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記評価チャートの出力枚数の指定を受け付ける枚数指定手段を有しており、
前記設定手段は、前記枚数指定手段によって入力された前記出力枚数が予め設定されている上限値を越えている場合には、前記上限値を前記出力枚数として設定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記設定手段は、外的要因による前記画像形成部における変動により前記判定手段で求める差分値の効果が得ることが難しくなる値を、前記上限値として設定する、
ことを特徴とする請求項2または3記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記出力指示手段は、前記各パッチの配列が異なる複数のチャートパターンを含む前記評価チャートの出力を指示する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記出力指示手段は、前記各パッチが隣接したチャートパターンと、前記各パッチ間に間隔があいたチャートパターンとを含む前記評価チャートの出力を指示する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記出力指示手段は、前記媒体上の特性が異なることが予想される複数の位置にチャートパターンが形成されるように位置を設定して前記評価チャートの出力を指示する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項8】
記憶部と、
媒体上に画像を形成する画像形成部と、
媒体上の画像を読み取る画像読取部と、
請求項1ないし7のいずれか一記載の画像処理装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置を制御するコンピュータを、
各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、
前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、
前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、
前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、
前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、
前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項1】
濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置において、
各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、
前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、
前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、
前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、
前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、
前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記設定手段は、前記出力指示手段による前記各評価チャートの出力からの経過日数が所定日数に達していない場合、経過日数に応じて増加する関数により設定される枚数を前記出力枚数として設定するとともに、前記経過日数が所定日数を経過している場合、予め設定されている上限値を前記出力枚数として設定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記評価チャートの出力枚数の指定を受け付ける枚数指定手段を有しており、
前記設定手段は、前記枚数指定手段によって入力された前記出力枚数が予め設定されている上限値を越えている場合には、前記上限値を前記出力枚数として設定する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記設定手段は、外的要因による前記画像形成部における変動により前記判定手段で求める差分値の効果が得ることが難しくなる値を、前記上限値として設定する、
ことを特徴とする請求項2または3記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記出力指示手段は、前記各パッチの配列が異なる複数のチャートパターンを含む前記評価チャートの出力を指示する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記出力指示手段は、前記各パッチが隣接したチャートパターンと、前記各パッチ間に間隔があいたチャートパターンとを含む前記評価チャートの出力を指示する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記出力指示手段は、前記媒体上の特性が異なることが予想される複数の位置にチャートパターンが形成されるように位置を設定して前記評価チャートの出力を指示する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
【請求項8】
記憶部と、
媒体上に画像を形成する画像形成部と、
媒体上の画像を読み取る画像読取部と、
請求項1ないし7のいずれか一記載の画像処理装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
濃度階調変換テーブルを用いて画像形成における濃度変動を抑える画像処理装置を制御するコンピュータを、
各階調のパッチのレイアウトがそれぞれ異なるチャートパターンを有していて複数ページにわたる複数種類の評価チャートの出力枚数を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された出力枚数に応じて前記評価チャートの媒体上への出力を画像形成部に指示する出力指示手段と、
前記出力指示手段により出力した前記各評価チャートのチャートパターンを記憶部に記憶するパターン記憶手段と、
前記出力指示手段によって出力された全ての前記評価チャートの読み取りを画像読取部に指示する読取指示手段と、
前記読取指示手段によって読み取った全ての前記評価チャートの画像と、前記記憶部に記憶されている前記各評価チャートのチャートパターンとを比較して、前記各チャートパターンを構成する前記各階調のパッチについて明度または濃度の平均値を求める判定手段と、
前記判定手段により求めた各評価チャートにおける各階調のパッチの平均明度または平均濃度を基に、濃度階調変換の係数を計算する係数計算手段と、
前記係数計算手段により計算された前記濃度階調変換の係数に基づいて前記濃度階調変換テーブルを更新する更新手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【公開番号】特開2011−199409(P2011−199409A)
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−61512(P2010−61512)
【出願日】平成22年3月17日(2010.3.17)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月17日(2010.3.17)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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