画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム
【課題】用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】転写ユニットの出力枚数に対する転写効率特性をあらかじめ保持しておき、その特性自体を濃度補正に組み込むことにより、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施しなくても、より精度の高い濃度補正を実施できることに加え、２次色であるＲＧＢ（赤、緑、青）に個別のガンマカーブを適用させて補正を行うことにより、さらに精度の高い濃度補正を実施できるので、用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした。
【解決手段】転写ユニットの出力枚数に対する転写効率特性をあらかじめ保持しておき、その特性自体を濃度補正に組み込むことにより、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施しなくても、より精度の高い濃度補正を実施できることに加え、２次色であるＲＧＢ（赤、緑、青）に個別のガンマカーブを適用させて補正を行うことにより、さらに精度の高い濃度補正を実施できるので、用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、電源投入時や大量印刷後などで濃度変動が発生する。
そこで、感光体や中間転写ベルト上にパターンを描き、画像形成装置本体側に設けた濃度センサーによりそのパターンの濃度値を読み取り、読み取った濃度値を利用して補正処理を行い、濃度変動を補正する技術が既に知られている。
【０００３】
また、電子写真のプロセスは一般的に以下のようなプロセスにより画像形成されるが、先述の感光体や中間転写ベルト上での補正処理では後に転写や定着のプロセスを経ることから、精度の高い補正を行うことができないとして、転写や定着時の濃度を読み取ることによる精度の高い補正技術に関しても知られている。
帯電→露光→現像→転写→定着
【０００４】
また、本発明に関連する技術が特許文献１に開示されている。
特許文献１に記載の発明は、画像形成装置の色識別方法に関する発明であり、具体的には、転写材及び転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知手段と、転写材上にパッチを形成する画像形成手段と、パッチの色度検知手段の検知結果より画像処理部の画像形成条件を補正する手段を有する画像形成装置の色識別方法において、ブラック１色及びイエロー、マゼンダ、シアンの３色を混色した２種のグレーパッチを形成し、色度検知手段が検知した２種のグレーパッチの色度を相対比較し、一致した場合にイエロー、マゼンダ、シアンの３色を混色して形成したプロセスグレーパッチは無彩色であり、このプロセスグレーパッチの明度はブラックで形成したグレーパッチの明度と同じであると判断するものである。
【０００５】
特許文献１に記載の発明によれば、カラーセンサのセンサー出力校正用の基準を用いることなくプロセスグレーパッチが無彩色であるかどうか判断でき、その明度のレベルを知ることができるため、前記基準が不要な分安価であり、なおかつ紙粉やトナー又はインクの飛び散りによるセンサー汚れの影響を受けず、センサーの温度特性の影響を受けず、センサーの分光特性のバラツキの影響を受けずに、高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、より高精度に自動濃度補正を行うための今までの画像形成装置では、転写や定着後に濃度補正を行うために実際の用紙上にパターンを描く必要があり、精度は高くなるものの補正のたびに用紙が無駄になるという問題があった。
【０００７】
上記問題を解決する手段として、本発明の出願人は、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施しなくても、より精度の高い濃度補正を実施できる方法を出願したが（特願２００７−１６１３９３）、その補正方法はＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の単色のガンマカーブに適用させることにより補正を行うものであり、例えばＭ（マゼンタ）とＹ（イエロー）とを混色させた場合のＲ（レッド）といった混色の精度については保証していない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした画像形成装置、画像形成方法、及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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置であって、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部と、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部と、前記画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、前記検出濃度値および前記転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、２次色であるＲＧＢ用の補正パラメータを別途保持し、ＣＭＹＫ用の補正パラメータと前記ＲＧＢ用の補正パラメータとから新たに前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記作像部は、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記作像部は、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記検出部は、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記制御部は、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記制御部は、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成方法であって、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成するステップと、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出するステップと、前記検出濃度値および前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データに基づいて濃度補正された画像を形成させるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成方法において、前記画像を形成させるステップでは、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成方法において、前記テストパターンを形成するステップでは、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成方法において、前記テストパターンを形成するステップでは、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記検出するステップでは、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記画像を形成させるステップでは、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、コンピュータに、画像形成装置が、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する手順を実行させる画像形成のプログラムあって、前記コンピュータに、作像部が、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する手順と、検出部が、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する手順と、制御部が、前記検出濃度値および記憶部に格納された前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる手順と、を実行させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のプログラムにおいて、前記画像を形成させる手順では、前記制御部が、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５に記載のプログラムにおいて、前記テストパターンを形成する手順では、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４または１５に記載のプログラムにおいて、前記テストパターンを形成する手順では、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４から１７のいずれか１項に記載のプログラムにおいて、前記検出する手順では、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載のプログラムにおいて、前記画像を形成させる手順では、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、転写ユニットの出力枚数に対する転写効率特性をあらかじめ保持しておき、その特性自体を濃度補正に組み込むことにより、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施しなくても、より精度の高い濃度補正を実施できることに加え、２次色であるＲＧＢ（赤、緑、青）に個別のガンマカーブを適用させて補正を行うことにより、さらに精度の高い濃度補正を実施できるので、用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムの提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一般的な画像形成装置での、入力から出力までのカラーパス構成を示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置のブロック図の一例である。
【図３】色空間の概念図である。
【図４】目標濃度値と検出濃度値を記憶するための目標テーブルの一例である。
【図５】出力枚数と転写効率との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、一般的な画像形成装置での、入力から出力までのカラーパス構成を示す図である。
図１に示す画像形成装置は、アプリケーション１３から受け取ったＲＧＢ信号を、ＣＭＹＫに変換するカラーマッチングモジュール２、カラーマッチングする際のカラープロファイル３、カラープロファイル３が保持するＬＵＴ（ルックアップテーブル）４とＩＮ/ＯＵＴＰＵＴテーブル５、カラーマッチングされたＣＭＹＫのγ変換を行うプリンタγ変換モジュール６、γ変換する際利用するγテーブル７、γ変換されたＣＭＹＫの総量を決める総量規制モジュール８、その際利用する総量規制値９、総量規制されたＣＭＹＫに対して階調を表現する階調変換モジュール１２、その際利用するディザパターン１１、及び像を形成する作像部１０で構成されている。
【００３１】
図２は、本発明に係る画像形成装置のブロック図の一例である。
この画像形成装置は、所定濃度の画像および所定形状で所定濃度のテストパターンを、感光体、転写ベルト１、用紙上に形成する作像部１０と、形成されたテストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部２０と、検出された検出濃度値等を使用して補正パラメータを算出し、補正パラメータにより補正した画像データを作像部１０に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部３０と、制御部３０に対して各種の指令を入力するプリンタパネル（ＵＩ）４０とを備えている。
【００３２】
この画像形成装置は、画像を用紙へ転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部を備えている。この記憶部は、制御部３０に含まれていてもよいし、外部記憶媒体として構成することもできる。また、この記憶部は、制御目標となる濃度を表す目標濃度値と、その目標濃度値と対応付けられ、目標濃度の画像を形成するために使用される目標パラメータとをさらに格納することができる。
【００３３】
作像部１０は、ユーザにより入力された画像データを受け取り、用紙上に画像を形成する。この作像部１０は、露光装置、帯電器、感光体、現像ユニット、転写ベルト１、上記の転写ユニットを含む。露光装置は、画像データに応じた画像光を、帯電器によって予め帯電させた感光体上に露光する。現像ユニットは、露光によって潜像が形成された感光体に粉体現像剤（トナー）を供給し、そのトナーを付着させることにより現像する。転写ユニットは、それを転写ベルト１上に転写し、転写ベルト１との間に用紙が給紙されることにより、用紙上にトナー像を転写する。その後、そのトナー像は、定着ユニットにより用紙に定着される。
【００３４】
また、作像部１０は、制御部３０からテストパターンデータを受け取り、転写ベルト１上に所定濃度のテストパターンあるいは一定の濃度刻みの複数のテストパターンを形成する。作像部１０は、所定濃度になるように設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータを受け取り、このデータから所定濃度のテストパターンを形成する。図１では、作像部１０が、転写ベルト１上に、４個を１組として、一定の濃度刻みで３組の矩形のテストパターンを形成しているのが示されている。
【００３５】
検出部２０は、転写ベルト１上に形成されたテストパターンの濃度を検出濃度値として検出する。検出部２０としては、濃度センサーを挙げることができる。濃度センサーは、光源と、受光センサーとを含み、光源から出射された光がテストパターンに反射し、その反射光を受光センサーで受光し、その受光量から濃度を検出する。光源としては、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザダイオード）、ＥＬ、冷陰極管、電球等を挙げることができる。受光センサーとしては、ＰＤ（フォトダイオード）、ＣＣＤ等を挙げることができる。
【００３６】
制御部３０は、検出部２０により検出された検出濃度値がアナログ信号であるため、そのアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部３１と、補正を行うタイミングを制御するタイミング制御部３２と、記憶されている補正アルゴリズムで濃度補正処理を実行するように制御する補正処理制御部３３とを含む。また、制御部３０は、プリンタパネル４０からの入力信号およびプリンタパネル４０への出力信号を制御するインタフェースとして機能するパネル制御部３４と、所定形状で、所定濃度のテストパターンをパターンデータとして生成するパターンデータ生成部３５と、濃度補正処理を実行する濃度域を記憶する許容濃度テーブル３６とを含む。
【００３７】
さらに、制御部３０は、ＮＶＲＡＭ３７と、濃度補正処理を実行可能なプログラムを格納したＲＯＭ３８と、制御部３０全体を制御するＣＰＵ３９とを含む。上記の記憶部として、このＮＶＲＡＭ３７を用いることができ、ＮＶＲＡＭ３７に、検出された検出濃度値、制御目標となる目標濃度値、目標濃度値に対応付けられた目標パラメータ、転写ユニットの転写効率データを記憶することができる。
【００３８】
検出部２０で検出される検出濃度値は、濃度変動がない場合、目標濃度値と一致した値となる。このように濃度変動がない場合は、目標濃度値に対応する目標パラメータを設定すれば、所望の濃度の画像を形成することができる。しかしながら、電源投入時や大量に印刷した後においては濃度変動が発生し、検出される検出濃度値と目標濃度値とは異なった値となる。このように濃度変動が生じる場合には、濃度補正が必要とされる。
【００３９】
濃度補正は、初めに、パターンデータ生成部３５がパターンデータを生成し、タイミング制御部３２で制御されるタイミングに従ってパターンデータを作像部１０へ送る。作像部１０は、このパターンデータを受け取り、感光体および転写ユニット上に所定形状および所定濃度のテストパターンを形成する。
【００４０】
検出部２０は、形成されたテストパターンを検出し、Ａ／Ｄ変換部３１へ送り、Ａ／Ｄ変換部３１がアナログ信号からデジタル信号へ変換する。その後、ＣＰＵ３９が、デジタル信号とされた検出濃度値と、ＮＶＲＡＭ３７に記憶された目標濃度値および目標パラメータと、転写ユニットの転写効率データとを使用して、目標濃度値に対応する補正パラメータを算出する。この補正パラメータの算出の詳細については後述する。
【００４１】
図３は、色空間の概念図である。
同図において、ＫからＲへ向かう座標軸がＲ軸であり、ＫからＧへ向かう座標軸がＧ軸であり、Ｋから斜めに向かう座標軸がＢ軸である。
＜プログラム及び記憶媒体＞
以上で説明した本発明にかかる画像形成装置は、コンピュータで画像形成処理を実行させるプログラムによって実現されている。コンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用的なものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、一例として、プログラムにより本発明を実現する場合の説明を以下で行う。
【００４２】
コンピュータに、画像形成装置が、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する手順を実行させる画像形成のプログラムあって、
コンピュータに、
（１）作像部が、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する手順と、
（２）検出部が、テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する手順と、
（３）制御部が、検出濃度値および記憶部に格納された画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して目標濃度値に対応する目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、補正パラメータにより補正した画像データを作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる手順と、
を実行させるプログラムが挙げられる。
【００４３】
これにより、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明にかかる画像形成装置を実現することができる。
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
ここで、記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＦｅＲＡＭ（強誘電体メモリ）等の半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disc Drive）が挙げられる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の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ことなく、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。
【実施例】
【００４５】
目標濃度値と検出濃度値から補正γを算出する方法に関して以下に述べる。
図４は、目標濃度値と検出濃度値を記憶するための目標テーブルの一例である。
図４に示すように、負荷、目標濃度値、目標パラメータに対応する検出濃度値および第１補正パラメータを設定できるものとすることができる。例えば、負荷２５％、目標濃度値０．３７に設定してテストパターンを形成し、検出部２０により検出したテストパターンの検出濃度値が０．３５である場合、負荷２５％、目標濃度値０．３７に対応付けて、検出濃度値０．３５、第１補正パラメータ６０を記憶することができる。なお、検出濃度値の範囲は、目標濃度値の範囲と同じである。
【００４６】
この目標テーブルを使用して第１補正パラメータを算出する処理を、図４を参照して説明する。まず、感光体および転写ベルト上に複数の異なる濃度のテストパターンを形成させる。これら複数の異なる濃度のテストパターンは、例えば、負荷０％、２５％、５０％、７５％の目標濃度値に設定することで形成させることができる。短時間で処理を行うためには、同時に複数のテストパターンを形成することが好ましいが、テストパターンを形成するためのスペースが少ない場合には、テストパターンを１つずつ形成することもできる。
【００４７】
次に、検出部２０でそのテストパターンの濃度を検出する。目標テーブルの負荷、目標濃度値、目標パラメータに対応する検出濃度値を、検出部２０により検出された濃度値から取得あるいは算出し、その目標テーブルの所定フィールド内に格納する。例えば、検出された複数の検出濃度値間を補間することで、各負荷等に対応する各検出濃度値を生成することができる。
【００４８】
矢線(１)に示すように、任意の目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。目標テーブルに格納された複数の検出濃度値から、目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。
図４では、目標濃度値が０．３７であり、それに一致する検出濃度値、すなわち０．３７の検出濃度値を探索する。一致する検出濃度値がない場合には、その目標濃度値に最も近い値の検出濃度値を探索結果とすることができる。
【００４９】
次に、矢線(２)に示すように、探索した検出濃度値に対応する目標パラメータを算出する。対応する目標パラメータが存在する場合には、目標テーブルから得ることができるが、ない場合には、目標パラメータ間を補間することによって算出することができる。
【００５０】
同じ負荷において、目標濃度値と検出濃度値とが一致していれば、目標パラメータがそのまま第１補正パラメータになり、一致しない場合、目標パラメータを変更し、上記のようにして得られた目標パラメータが第１補正パラメータとなる。
【００５１】
検出された検出濃度値間あるいは目標パラメータ間の各値は、検出された値あるいはパラメータをスムーズにつなぎ合わせた曲線から、その曲線に適合する多項式を求め、その多項式からその間の値を算出するスプライン補間により求めることができる。
【００５２】
上記の方法では、高い精度の第１補正パラメータを得ることができる。第１補正パラメータは、この方法に限られるものではなく、例えば、次の方法によって得ることもできる。
【００５３】
図４に示す負荷２５％のときの、目標濃度値と検出濃度値の比率（目標濃度値／検出濃度値）を算出し、算出した比率に目標濃度値に対応する目標パラメータを乗じて第１補正パラメータを算出することができる。ここでは、負荷２５％としたが、負荷５０％や７５％のときの各値を使用してもよい。
【００５４】
ここで、用紙への出力枚数（枚）と、転写効率（％）との関係を、図５を参照して説明する。転写ユニットの寿命を１０００００枚と想定した場合の転写効率は、図５に示す実施形態では、出力枚数が１００００枚までほぼ直線的に低下し、その後、緩やかに低下し、約１７０００枚からはほぼ一定となっている。
【００５５】
この転写効率（％）は、一般に、用紙上に付着するトナー量と、感光体または転写ベルト上に付着するトナー量とを使用して、以下の式１から算出することができる。
【００５６】
【数１】
【００５７】
本発明では、この転写効率をデータとして使用して、転写効率を考慮した補正パラメータを算出し、その補正パラメータを使用して濃度補正を行う。このため、転写効率を考慮した補正パラメータを算出する方法を以下に説明する。
【００５８】
上記のようにして得られた第１補正パラメータである補正パラメータγは、階調数ｎと用紙への出力枚数ｍとによって変化することから、ｎおよびｍの関数として表すことができる。階調数ｎは、８ビットデータの場合、２５６階調である。
【００５９】
転写効率ｋ（％）は、上記式１から算出され、用紙への出力枚数ｍによって変化することから、ｍの関数として表すことができる。これらの補正パラメータγおよび転写効率ｋを使用して、転写効率を考慮した第２補正パラメータである補正パラメータγ２は、以下の式２から算出することができる。
【００６０】
【数２】
【００６１】
上式のように、補正パラメータγ２は、補正パラメータγを、これまでに出力された合計枚数に対応した転写効率の出力枚数０に対応した転写効率（通常、１００％）に対する比率（ｋ／１００）で除することにより算出することができる。
【００６２】
本発明の特徴は、プリンタガンマ変換をＣＭＹＫ各単色だけでなくＲＧＢにも適用させることを特徴とするので、その方法について以下説明する。
【００６３】
本発明の出願人による特許出願（特願２００７−１６１３９３）ではプリンタガンマ変換は一般的に図１のカラーマッチング後のＣＭＹＫに対して適用されるが、ＣＭＹＫのガンマカーブのみでのプリンタガンマ変換だけでは、混色時の精度の保証ができるわけではないことが分かっている。
【００６４】
つまり、ＣＭＹＫのガンマカーブに対してのみで濃度補正を行う場合は当然ＣＭＹＫ各単色の濃度の補正自体は問題ないのであるが、例えばＭ(マゼンタ)とＹ(イエロー)とを使用するＲ(赤)を考えた場合には、補正γにより実際に適用されるハーフトーンのパターンが変わってしまうことからＲの色自体はハーフトーンの重なり方の具合によっては意図されない色となっている可能性が高い。
【００６５】
そこで、本発明では、ＣＭＹＫの各色に対応するガンマテーブルに加えてＲＧＢの各色にも別のガンマテーブルを保持し、補正γを適用させることにより、混色時の精度も保証できるようにする。
【００６６】
【表１】
【００６７】
目標濃度値と検出濃度値とから補正γを算出する方法に関しては、本発明の出願人による特許出願（特願２００７−１６１３９３）と基本的には同じとなるが、表１に示す通り、ガンマテーブルとして従来の（１）〜（４）に加えてＲＧＢの各色用として（５）〜（１０）が追加されて合計１０本のガンマテーブルを使用することとなるので、目標濃度値自体も相当する分の１０個分保持することとなる。
【００６８】
また、色空間は連続したものとなっていることから、ＲＧＢ用のガンマテーブルを追加したことで色の連続性も考慮する必要がある。
【００６９】
具体的には、図３には色空間を示すが、従来はＲＧＢの混色に対しても（１）〜（３）のガンマテーブルがそのまま使用されていたわけであるが、本発明では（５）〜（１０）のガンマテーブルを新たに保持することとなるので、中間の色(例えば、ＭとＲとの間に関しては図３の斜線部分が相当)に関しては補間処理(例えば、ＭとＲとの間に関しては（２）及び（５）のガンマカーブを使用して補間)にて連続性を保つこととする。
【００７０】
＜効果の説明＞
上記のように、２次色であるＲＧＢに対して、従来のＣＭＹＫ単色用のものではなくＲＧＢ混色用のガンマカーブを適用させて補正を行うことにより、さらに精度の高い濃度補正を実施できる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 転写ベルト
２ カラーマッチングモジュール
３ カラープロファイルモジュール
４ ＬＵＴ
５ ＩＮ／ＯＵＴＰＵＴテーブル
６ プリンタγ変換モジュール
７ γテーブル
８ 総量規制
９ 総量規制値
１０ 作像部
１１ ディザパターン
１２ 階調変換
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００３−８４５３２号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、電源投入時や大量印刷後などで濃度変動が発生する。
そこで、感光体や中間転写ベルト上にパターンを描き、画像形成装置本体側に設けた濃度センサーによりそのパターンの濃度値を読み取り、読み取った濃度値を利用して補正処理を行い、濃度変動を補正する技術が既に知られている。
【０００３】
また、電子写真のプロセスは一般的に以下のようなプロセスにより画像形成されるが、先述の感光体や中間転写ベルト上での補正処理では後に転写や定着のプロセスを経ることから、精度の高い補正を行うことができないとして、転写や定着時の濃度を読み取ることによる精度の高い補正技術に関しても知られている。
帯電→露光→現像→転写→定着
【０００４】
また、本発明に関連する技術が特許文献１に開示されている。
特許文献１に記載の発明は、画像形成装置の色識別方法に関する発明であり、具体的には、転写材及び転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知手段と、転写材上にパッチを形成する画像形成手段と、パッチの色度検知手段の検知結果より画像処理部の画像形成条件を補正する手段を有する画像形成装置の色識別方法において、ブラック１色及びイエロー、マゼンダ、シアンの３色を混色した２種のグレーパッチを形成し、色度検知手段が検知した２種のグレーパッチの色度を相対比較し、一致した場合にイエロー、マゼンダ、シアンの３色を混色して形成したプロセスグレーパッチは無彩色であり、このプロセスグレーパッチの明度はブラックで形成したグレーパッチの明度と同じであると判断するものである。
【０００５】
特許文献１に記載の発明によれば、カラーセンサのセンサー出力校正用の基準を用いることなくプロセスグレーパッチが無彩色であるかどうか判断でき、その明度のレベルを知ることができるため、前記基準が不要な分安価であり、なおかつ紙粉やトナー又はインクの飛び散りによるセンサー汚れの影響を受けず、センサーの温度特性の影響を受けず、センサーの分光特性のバラツキの影響を受けずに、高精度な濃度又は色度制御を行うのに十分なデータを出力することが可能となるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、より高精度に自動濃度補正を行うための今までの画像形成装置では、転写や定着後に濃度補正を行うために実際の用紙上にパターンを描く必要があり、精度は高くなるものの補正のたびに用紙が無駄になるという問題があった。
【０００７】
上記問題を解決する手段として、本発明の出願人は、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施しなくても、より精度の高い濃度補正を実施できる方法を出願したが（特願２００７−１６１３９３）、その補正方法はＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の単色のガンマカーブに適用させることにより補正を行うものであり、例えばＭ（マゼンタ）とＹ（イエロー）とを混色させた場合のＲ（レッド）といった混色の精度については保証していない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした画像形成装置、画像形成方法、及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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置であって、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部と、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部と、前記画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、前記検出濃度値および前記転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、２次色であるＲＧＢ用の補正パラメータを別途保持し、ＣＭＹＫ用の補正パラメータと前記ＲＧＢ用の補正パラメータとから新たに前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記作像部は、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記作像部は、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記検出部は、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記制御部は、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記制御部は、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成方法であって、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成するステップと、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出するステップと、前記検出濃度値および前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データに基づいて濃度補正された画像を形成させるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成方法において、前記画像を形成させるステップでは、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成方法において、前記テストパターンを形成するステップでは、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成方法において、前記テストパターンを形成するステップでは、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成方法において、前記検出するステップでは、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の画像形成方法において、前記画像を形成させるステップでは、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、コンピュータに、画像形成装置が、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する手順を実行させる画像形成のプログラムあって、前記コンピュータに、作像部が、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する手順と、検出部が、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する手順と、制御部が、前記検出濃度値および記憶部に格納された前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる手順と、を実行させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のプログラムにおいて、前記画像を形成させる手順では、前記制御部が、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５に記載のプログラムにおいて、前記テストパターンを形成する手順では、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４または１５に記載のプログラムにおいて、前記テストパターンを形成する手順では、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４から１７のいずれか１項に記載のプログラムにおいて、前記検出する手順では、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載のプログラムにおいて、前記画像を形成させる手順では、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、転写ユニットの出力枚数に対する転写効率特性をあらかじめ保持しておき、その特性自体を濃度補正に組み込むことにより、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施しなくても、より精度の高い濃度補正を実施できることに加え、２次色であるＲＧＢ（赤、緑、青）に個別のガンマカーブを適用させて補正を行うことにより、さらに精度の高い濃度補正を実施できるので、用紙を無駄にすることなくさらにより精度を高くした画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムの提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一般的な画像形成装置での、入力から出力までのカラーパス構成を示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置のブロック図の一例である。
【図３】色空間の概念図である。
【図４】目標濃度値と検出濃度値を記憶するための目標テーブルの一例である。
【図５】出力枚数と転写効率との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、一般的な画像形成装置での、入力から出力までのカラーパス構成を示す図である。
図１に示す画像形成装置は、アプリケーション１３から受け取ったＲＧＢ信号を、ＣＭＹＫに変換するカラーマッチングモジュール２、カラーマッチングする際のカラープロファイル３、カラープロファイル３が保持するＬＵＴ（ルックアップテーブル）４とＩＮ/ＯＵＴＰＵＴテーブル５、カラーマッチングされたＣＭＹＫのγ変換を行うプリンタγ変換モジュール６、γ変換する際利用するγテーブル７、γ変換されたＣＭＹＫの総量を決める総量規制モジュール８、その際利用する総量規制値９、総量規制されたＣＭＹＫに対して階調を表現する階調変換モジュール１２、その際利用するディザパターン１１、及び像を形成する作像部１０で構成されている。
【００３１】
図２は、本発明に係る画像形成装置のブロック図の一例である。
この画像形成装置は、所定濃度の画像および所定形状で所定濃度のテストパターンを、感光体、転写ベルト１、用紙上に形成する作像部１０と、形成されたテストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部２０と、検出された検出濃度値等を使用して補正パラメータを算出し、補正パラメータにより補正した画像データを作像部１０に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部３０と、制御部３０に対して各種の指令を入力するプリンタパネル（ＵＩ）４０とを備えている。
【００３２】
この画像形成装置は、画像を用紙へ転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部を備えている。この記憶部は、制御部３０に含まれていてもよいし、外部記憶媒体として構成することもできる。また、この記憶部は、制御目標となる濃度を表す目標濃度値と、その目標濃度値と対応付けられ、目標濃度の画像を形成するために使用される目標パラメータとをさらに格納することができる。
【００３３】
作像部１０は、ユーザにより入力された画像データを受け取り、用紙上に画像を形成する。この作像部１０は、露光装置、帯電器、感光体、現像ユニット、転写ベルト１、上記の転写ユニットを含む。露光装置は、画像データに応じた画像光を、帯電器によって予め帯電させた感光体上に露光する。現像ユニットは、露光によって潜像が形成された感光体に粉体現像剤（トナー）を供給し、そのトナーを付着させることにより現像する。転写ユニットは、それを転写ベルト１上に転写し、転写ベルト１との間に用紙が給紙されることにより、用紙上にトナー像を転写する。その後、そのトナー像は、定着ユニットにより用紙に定着される。
【００３４】
また、作像部１０は、制御部３０からテストパターンデータを受け取り、転写ベルト１上に所定濃度のテストパターンあるいは一定の濃度刻みの複数のテストパターンを形成する。作像部１０は、所定濃度になるように設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータを受け取り、このデータから所定濃度のテストパターンを形成する。図１では、作像部１０が、転写ベルト１上に、４個を１組として、一定の濃度刻みで３組の矩形のテストパターンを形成しているのが示されている。
【００３５】
検出部２０は、転写ベルト１上に形成されたテストパターンの濃度を検出濃度値として検出する。検出部２０としては、濃度センサーを挙げることができる。濃度センサーは、光源と、受光センサーとを含み、光源から出射された光がテストパターンに反射し、その反射光を受光センサーで受光し、その受光量から濃度を検出する。光源としては、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザダイオード）、ＥＬ、冷陰極管、電球等を挙げることができる。受光センサーとしては、ＰＤ（フォトダイオード）、ＣＣＤ等を挙げることができる。
【００３６】
制御部３０は、検出部２０により検出された検出濃度値がアナログ信号であるため、そのアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部３１と、補正を行うタイミングを制御するタイミング制御部３２と、記憶されている補正アルゴリズムで濃度補正処理を実行するように制御する補正処理制御部３３とを含む。また、制御部３０は、プリンタパネル４０からの入力信号およびプリンタパネル４０への出力信号を制御するインタフェースとして機能するパネル制御部３４と、所定形状で、所定濃度のテストパターンをパターンデータとして生成するパターンデータ生成部３５と、濃度補正処理を実行する濃度域を記憶する許容濃度テーブル３６とを含む。
【００３７】
さらに、制御部３０は、ＮＶＲＡＭ３７と、濃度補正処理を実行可能なプログラムを格納したＲＯＭ３８と、制御部３０全体を制御するＣＰＵ３９とを含む。上記の記憶部として、このＮＶＲＡＭ３７を用いることができ、ＮＶＲＡＭ３７に、検出された検出濃度値、制御目標となる目標濃度値、目標濃度値に対応付けられた目標パラメータ、転写ユニットの転写効率データを記憶することができる。
【００３８】
検出部２０で検出される検出濃度値は、濃度変動がない場合、目標濃度値と一致した値となる。このように濃度変動がない場合は、目標濃度値に対応する目標パラメータを設定すれば、所望の濃度の画像を形成することができる。しかしながら、電源投入時や大量に印刷した後においては濃度変動が発生し、検出される検出濃度値と目標濃度値とは異なった値となる。このように濃度変動が生じる場合には、濃度補正が必要とされる。
【００３９】
濃度補正は、初めに、パターンデータ生成部３５がパターンデータを生成し、タイミング制御部３２で制御されるタイミングに従ってパターンデータを作像部１０へ送る。作像部１０は、このパターンデータを受け取り、感光体および転写ユニット上に所定形状および所定濃度のテストパターンを形成する。
【００４０】
検出部２０は、形成されたテストパターンを検出し、Ａ／Ｄ変換部３１へ送り、Ａ／Ｄ変換部３１がアナログ信号からデジタル信号へ変換する。その後、ＣＰＵ３９が、デジタル信号とされた検出濃度値と、ＮＶＲＡＭ３７に記憶された目標濃度値および目標パラメータと、転写ユニットの転写効率データとを使用して、目標濃度値に対応する補正パラメータを算出する。この補正パラメータの算出の詳細については後述する。
【００４１】
図３は、色空間の概念図である。
同図において、ＫからＲへ向かう座標軸がＲ軸であり、ＫからＧへ向かう座標軸がＧ軸であり、Ｋから斜めに向かう座標軸がＢ軸である。
＜プログラム及び記憶媒体＞
以上で説明した本発明にかかる画像形成装置は、コンピュータで画像形成処理を実行させるプログラムによって実現されている。コンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用的なものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、一例として、プログラムにより本発明を実現する場合の説明を以下で行う。
【００４２】
コンピュータに、画像形成装置が、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する手順を実行させる画像形成のプログラムあって、
コンピュータに、
（１）作像部が、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する手順と、
（２）検出部が、テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する手順と、
（３）制御部が、検出濃度値および記憶部に格納された画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して目標濃度値に対応する目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、補正パラメータにより補正した画像データを作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる手順と、
を実行させるプログラムが挙げられる。
【００４３】
これにより、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明にかかる画像形成装置を実現することができる。
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
ここで、記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＦｅＲＡＭ（強誘電体メモリ）等の半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disc Drive）が挙げられる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の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ことなく、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。
【実施例】
【００４５】
目標濃度値と検出濃度値から補正γを算出する方法に関して以下に述べる。
図４は、目標濃度値と検出濃度値を記憶するための目標テーブルの一例である。
図４に示すように、負荷、目標濃度値、目標パラメータに対応する検出濃度値および第１補正パラメータを設定できるものとすることができる。例えば、負荷２５％、目標濃度値０．３７に設定してテストパターンを形成し、検出部２０により検出したテストパターンの検出濃度値が０．３５である場合、負荷２５％、目標濃度値０．３７に対応付けて、検出濃度値０．３５、第１補正パラメータ６０を記憶することができる。なお、検出濃度値の範囲は、目標濃度値の範囲と同じである。
【００４６】
この目標テーブルを使用して第１補正パラメータを算出する処理を、図４を参照して説明する。まず、感光体および転写ベルト上に複数の異なる濃度のテストパターンを形成させる。これら複数の異なる濃度のテストパターンは、例えば、負荷０％、２５％、５０％、７５％の目標濃度値に設定することで形成させることができる。短時間で処理を行うためには、同時に複数のテストパターンを形成することが好ましいが、テストパターンを形成するためのスペースが少ない場合には、テストパターンを１つずつ形成することもできる。
【００４７】
次に、検出部２０でそのテストパターンの濃度を検出する。目標テーブルの負荷、目標濃度値、目標パラメータに対応する検出濃度値を、検出部２０により検出された濃度値から取得あるいは算出し、その目標テーブルの所定フィールド内に格納する。例えば、検出された複数の検出濃度値間を補間することで、各負荷等に対応する各検出濃度値を生成することができる。
【００４８】
矢線(１)に示すように、任意の目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。目標テーブルに格納された複数の検出濃度値から、目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。
図４では、目標濃度値が０．３７であり、それに一致する検出濃度値、すなわち０．３７の検出濃度値を探索する。一致する検出濃度値がない場合には、その目標濃度値に最も近い値の検出濃度値を探索結果とすることができる。
【００４９】
次に、矢線(２)に示すように、探索した検出濃度値に対応する目標パラメータを算出する。対応する目標パラメータが存在する場合には、目標テーブルから得ることができるが、ない場合には、目標パラメータ間を補間することによって算出することができる。
【００５０】
同じ負荷において、目標濃度値と検出濃度値とが一致していれば、目標パラメータがそのまま第１補正パラメータになり、一致しない場合、目標パラメータを変更し、上記のようにして得られた目標パラメータが第１補正パラメータとなる。
【００５１】
検出された検出濃度値間あるいは目標パラメータ間の各値は、検出された値あるいはパラメータをスムーズにつなぎ合わせた曲線から、その曲線に適合する多項式を求め、その多項式からその間の値を算出するスプライン補間により求めることができる。
【００５２】
上記の方法では、高い精度の第１補正パラメータを得ることができる。第１補正パラメータは、この方法に限られるものではなく、例えば、次の方法によって得ることもできる。
【００５３】
図４に示す負荷２５％のときの、目標濃度値と検出濃度値の比率（目標濃度値／検出濃度値）を算出し、算出した比率に目標濃度値に対応する目標パラメータを乗じて第１補正パラメータを算出することができる。ここでは、負荷２５％としたが、負荷５０％や７５％のときの各値を使用してもよい。
【００５４】
ここで、用紙への出力枚数（枚）と、転写効率（％）との関係を、図５を参照して説明する。転写ユニットの寿命を１０００００枚と想定した場合の転写効率は、図５に示す実施形態では、出力枚数が１００００枚までほぼ直線的に低下し、その後、緩やかに低下し、約１７０００枚からはほぼ一定となっている。
【００５５】
この転写効率（％）は、一般に、用紙上に付着するトナー量と、感光体または転写ベルト上に付着するトナー量とを使用して、以下の式１から算出することができる。
【００５６】
【数１】
【００５７】
本発明では、この転写効率をデータとして使用して、転写効率を考慮した補正パラメータを算出し、その補正パラメータを使用して濃度補正を行う。このため、転写効率を考慮した補正パラメータを算出する方法を以下に説明する。
【００５８】
上記のようにして得られた第１補正パラメータである補正パラメータγは、階調数ｎと用紙への出力枚数ｍとによって変化することから、ｎおよびｍの関数として表すことができる。階調数ｎは、８ビットデータの場合、２５６階調である。
【００５９】
転写効率ｋ（％）は、上記式１から算出され、用紙への出力枚数ｍによって変化することから、ｍの関数として表すことができる。これらの補正パラメータγおよび転写効率ｋを使用して、転写効率を考慮した第２補正パラメータである補正パラメータγ２は、以下の式２から算出することができる。
【００６０】
【数２】
【００６１】
上式のように、補正パラメータγ２は、補正パラメータγを、これまでに出力された合計枚数に対応した転写効率の出力枚数０に対応した転写効率（通常、１００％）に対する比率（ｋ／１００）で除することにより算出することができる。
【００６２】
本発明の特徴は、プリンタガンマ変換をＣＭＹＫ各単色だけでなくＲＧＢにも適用させることを特徴とするので、その方法について以下説明する。
【００６３】
本発明の出願人による特許出願（特願２００７−１６１３９３）ではプリンタガンマ変換は一般的に図１のカラーマッチング後のＣＭＹＫに対して適用されるが、ＣＭＹＫのガンマカーブのみでのプリンタガンマ変換だけでは、混色時の精度の保証ができるわけではないことが分かっている。
【００６４】
つまり、ＣＭＹＫのガンマカーブに対してのみで濃度補正を行う場合は当然ＣＭＹＫ各単色の濃度の補正自体は問題ないのであるが、例えばＭ(マゼンタ)とＹ(イエロー)とを使用するＲ(赤)を考えた場合には、補正γにより実際に適用されるハーフトーンのパターンが変わってしまうことからＲの色自体はハーフトーンの重なり方の具合によっては意図されない色となっている可能性が高い。
【００６５】
そこで、本発明では、ＣＭＹＫの各色に対応するガンマテーブルに加えてＲＧＢの各色にも別のガンマテーブルを保持し、補正γを適用させることにより、混色時の精度も保証できるようにする。
【００６６】
【表１】
【００６７】
目標濃度値と検出濃度値とから補正γを算出する方法に関しては、本発明の出願人による特許出願（特願２００７−１６１３９３）と基本的には同じとなるが、表１に示す通り、ガンマテーブルとして従来の（１）〜（４）に加えてＲＧＢの各色用として（５）〜（１０）が追加されて合計１０本のガンマテーブルを使用することとなるので、目標濃度値自体も相当する分の１０個分保持することとなる。
【００６８】
また、色空間は連続したものとなっていることから、ＲＧＢ用のガンマテーブルを追加したことで色の連続性も考慮する必要がある。
【００６９】
具体的には、図３には色空間を示すが、従来はＲＧＢの混色に対しても（１）〜（３）のガンマテーブルがそのまま使用されていたわけであるが、本発明では（５）〜（１０）のガンマテーブルを新たに保持することとなるので、中間の色(例えば、ＭとＲとの間に関しては図３の斜線部分が相当)に関しては補間処理(例えば、ＭとＲとの間に関しては（２）及び（５）のガンマカーブを使用して補間)にて連続性を保つこととする。
【００７０】
＜効果の説明＞
上記のように、２次色であるＲＧＢに対して、従来のＣＭＹＫ単色用のものではなくＲＧＢ混色用のガンマカーブを適用させて補正を行うことにより、さらに精度の高い濃度補正を実施できる。
【符号の説明】
【００７１】
１ 転写ベルト
２ カラーマッチングモジュール
３ カラープロファイルモジュール
４ ＬＵＴ
５ ＩＮ／ＯＵＴＰＵＴテーブル
６ プリンタγ変換モジュール
７ γテーブル
８ 総量規制
９ 総量規制値
１０ 作像部
１１ ディザパターン
１２ 階調変換
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００３−８４５３２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置であって、
設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部と、
前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部と、
前記画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、
前記検出濃度値および前記転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部と、を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、２次色であるＲＧＢ用の補正パラメータを別途保持し、ＣＭＹＫ用の補正パラメータと前記ＲＧＢ用の補正パラメータとから新たに前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記作像部は、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記作像部は、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、
前記制御部は、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成方法であって、
設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成するステップと、
前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出するステップと、
前記検出濃度値および前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データに基づいて濃度補正された画像を形成させるステップと、を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
前記画像を形成させるステップでは、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記テストパターンを形成するステップでは、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記テストパターンを形成するステップでは、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記検出するステップでは、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、
前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記画像を形成させるステップでは、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
コンピュータに、画像形成装置が、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する手順を実行させる画像形成のプログラムあって、
前記コンピュータに、
作像部が、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する手順と、
検出部が、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する手順と、
制御部が、前記検出濃度値および記憶部に格納された前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
前記画像を形成させる手順では、
前記制御部が、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１４に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記テストパターンを形成する手順では、
異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１４または１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記テストパターンを形成する手順では、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１４または１５に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記検出する手順では、
前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、
前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記画像を形成させる手順では、
生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１８に記載のプログラム。
【請求項１】
入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置であって、
設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部と、
前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部と、
前記画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、
前記検出濃度値および前記転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部と、を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、２次色であるＲＧＢ用の補正パラメータを別途保持し、ＣＭＹＫ用の補正パラメータと前記ＲＧＢ用の補正パラメータとから新たに前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記作像部は、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記作像部は、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、
前記制御部は、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成方法であって、
設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成するステップと、
前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出するステップと、
前記検出濃度値および前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データに基づいて濃度補正された画像を形成させるステップと、を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
前記画像を形成させるステップでは、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記テストパターンを形成するステップでは、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記テストパターンを形成するステップでは、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記検出するステップでは、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、
前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記画像を形成させるステップでは、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
コンピュータに、画像形成装置が、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する手順を実行させる画像形成のプログラムあって、
前記コンピュータに、
作像部が、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する手順と、
検出部が、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する手順と、
制御部が、前記検出濃度値および記憶部に格納された前記画像データを転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
前記画像を形成させる手順では、
前記制御部が、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率で除して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１４に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記テストパターンを形成する手順では、
異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１４または１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記テストパターンを形成する手順では、ＣＭＹＫ各単色の前記テストパターンに加えてＲＧＢの前記テストパターンを形成することを特徴とする請求項１４または１５に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記検出する手順では、
前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、
前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成することを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記画像を形成させる手順では、
生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出することを特徴とする請求項１８に記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９７５６２（Ｐ２０１０−１９７５６２Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４０５００（Ｐ２００９−４０５００）
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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