JP2005117667A - 画像形成装置およびγ補正を実行する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、γ補正を実行する方法および装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置および方法は、イメージパターンをスキャンする構成を有するスキャナと、スキャナを含む装置を提供する。この装置のプロセッサーは、第１の方向に前記イメージパターンをカラースキャンし、第１の方向と異なる第２の方向にイメージパターンをモノクロスキャンする。また、このプロセッサーは、イメージパターンのカラースキャンに基づきカラーγ補正パターンを算出し、イメージパターンのモノクロスキャンに基づきモノクロγ補正パターンを算出する。さらに、このプロセッサーは、イメージパターンに対して算出された前記カラーγ補正パターンおよび前記モノクロγ補正パターンに基づき、スキャンを調整する。
【選択図】図４

Description

本発明は、一般的に、写真複写機、ファクシミリ、スキャナ、およびプリンタのような画像形成装置に関し、特に、画像形成装置においてγ補正を実行する方法および装置に関する。

媒体の上にある事項の像を形成ための写真複写機、ファクシミリ、スキャナ、およびプリンタが知られている。これら装置は、従来の一般的な写真複写機が実行しているように、その事項をスキャンすることにより電気信号を生成するための電荷結合素子（ＣＣＤ）を含み、このＣＣＤにより生成された電気信号は、常に、読み取った光の強度に直線的に比例する訳ではない。同様に、生成された電気信号が、画像形成部により媒体上にある事項の「コピー」を画像形成するために使用された場合、塗布されたトナーやインクも、常に、画像形成部に送られる電気信号に直線的に比例するわけではない。この不均衡は、一般的にγ歪曲（γの歪み）と言われている。ここでは、画像形成装置でγ補正を実行することを目的とする技術が提案されている。

γ補正を実行するための技術の１つとして、カラーＣＣＤでテスト用のイメージパターンを読み取り、カラースキャンから、白黒（Ｂ／Ｗ）γ補正パターンおよびカラーγ補正パターンを算出する技術がある。

しかしながら、上述のように算出されたγ補正パターンは、ＣＣＤによって生成された電気信号か、あるいは画像形成部へ送られる電気信号のうち、少なくとも一方に基づき“比較検討（算出）”されて、γの歪みを補償するために使用される。このように、Ｂ／Ｗスキャンを個別に実行するのではなく、カラースキャンからＢ／Ｗγ補正パターンを算出すると、Ｂ／Ｗγ補正パターンと、実際のＢ／Ｗ信号との間にズレが生じる。従って、補正されたままの事象は、必然的に、γ補正技術のそれらのタイプを使用している実際のＢ／Ｗ信号に歪みが現れる。

本発明のさらなる機構、側面、特長は、添付されている図と共に考慮され、以下に示す発明を実施するための最良の形態でより詳細に説明されることにより、明らかとなるであろう。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置のγ補正を実施する方法は、第１の方向にイメージパターンをスキャンする第１のスキャン工程と、前記第１の方向と異なる第２に方向に前記イメージパターンをスキャンする第２のスキャン工程と、前記第１のスキャン工程に基づき、第１のγ補正パターンを算出する工程と、前記第２のスキャン工程に基づき、第２のγ補正パターンを算出する工程と、前記イメージパターンに対して算出された前記第１のγ補正パターンおよび第２のγ補正パターンに基づき、画像形成装置におけるスキャン処理を調整する工程とを含むことを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、イメージパターンをスキャンする構成を有するスキャナと、第１の方向に前記イメージパターンをカラースキャンし、前記第１の方向と異なる第２の方向に前記イメージパターンをモノクロスキャンし、前記イメージパターンのカラースキャンに基づき、カラーγ補正パターンを算出し、前記イメージパターンのモノクロスキャンに基づき、モノクロγ補正パターンを算出し、前記イメージパターンに対して算出された前記カラーγ補正パターンおよび前記モノクロγ補正パターンに基づき、スキャンを調整するプロセッサーと
を含むことを特徴としている。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、第１の方向にイメージパターンをカラースキャンする手段と、前記第１の方向と異なる第２の方向に前記イメージパターンをモノクロスキャンする手段と、前記イメージパターンのカラースキャンに基づき、カラーγ補正パターンを算出する手段と、前記イメージパターンのモノクロスキャンに基づき、モノクロγ補正パターンを算出する手段と、前記イメージパターンに対して算出された前記カラーγ補正パターンおよび前記モノクロγ補正パターンに基づき、画像形成装置におけるスキャン処理を調整する手段とを含むことを特徴としている。

以下、より詳細に、発明を実施するための最良の形態について説明する。可能であるところならどこであっても、同じ参照符号は、同一あるいは類似する部分を参照する全ての図面を通して、使用される。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１００の概略ブロック図を示す。画像形成装置１００は、図３に示されるようなイメージパターン３００をスキャナする構成を有するスキャナ１３０と、スキャナ１３０が調整される前あるいは後で、媒体上に画像を形成する構成を有する画像形成部１１０と、画像形成部１１０とスキャナ１３０の少なくとも一方を制御するため、画像形成部１１０とスキャナ１３０を電気的に接続するプロセッサー１２０とを含む。なお、画像形成装置１００は、画像形成装置に通常に与えられ、知られている通り、現在開示されているものに基づく技術におけるその他構成要件を含むことができる。

図２に示す通り、例えばＲ，Ｇ，Ｂ，Ｋからなる４チャンネルＣＣＤのような、スキャナ１３０は電荷結合素子（ＣＣＤ）２１０を含む。ＣＣＤ２１０は、少なくとも３つのカラー出力部２２０と、１チャンネルモノクロ出力部２３０を含むことが好ましい。なお、カラー出力部２２０は、赤チャンネル（Ｒ）と、緑チャンネル（Ｇ）と、青チャンネル（Ｂ）を含む。ＣＣＤ２１０は、同時、もしくは３チャンネルカラー出力部２２０から１チャネルモノクロ出力部２３０に切り替えられて、もしくは自ら切り替えて、特定の実行要求により、全ての４チャンネル（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｋ）に出力する。なお、ＣＣＤ２１０は、例えば４以上のチャンネルであってもよい。

画像形成装置１００におけるγ補正は、図３に示すテストイメージパターン３００のようなテストイメージパターンを読み取り、処理することにより実行される。模範的なテストイメージパターン３００は、４つのテストセクション３１０，３２０，３３０，３４０を備える。なお、テストイメージパターン３００のテスト部は、４つ以上あるいは４つ以下であってもよい。本発明の一実施の形態によると、セクション３１０は、白黒（Ｂ／Ｗ）部分であって、セクション３２０，３３０，３４０は、カラー部分である。一例として、セクション３２０は、赤部分であって、セクション３３０は、緑部分であって、セクション３４０は、青部分である。この開示情報を読んだ後、当該技術における当業者にとって容易に明らかであるように、それぞれ矩形状のセクション３１０，３２０，３３０，３４０は、γ補正で一般的に利用されているような特定のカラー／モノクロセクションの異なる濃淡で表示されてもよい。また、テストイメージパターン３００に変えて、本発明の実施の形態の範囲内であれば、他のテストイメージパターンが用いられてもよい。テストイメージパターン３００は、いろいろな方法により生成可能であって、さまざまな形状を呈する。そして、イメージパターンは、γ補正処理において用いられる画像形成部によって、印刷される。

ここで、図１の画像形成装置１００におけるγ補正処理方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ４１０において、スキャナ１３０は、第１の方向３８５に、好ましくはテストイメージパターン３００の先端３０１から後端３０２へ、イメージパターン３００をカラースキャンする。なお、スキャナ１３０は、図２に示したＣＣＤ２１０のカラー出力部２２０だけを使用することにより、テストイメージパターン３００をカラースキャンする。

ステップＳ４２０において、スキャナ１３０は、第２の方向３９５に、好ましくはテストイメージパターン３００の後端３０２から先端３０１へ、イメージパターン３００をモノクロスキャンする。同様に、スキャナ１３０は、図２に示したＣＣＤ２１０のモノクロ出力部２３０だけを使用することにより、テストイメージパターン３００をモノクロスキャンする。好ましくは、ステップＳ４１０およびステップＳ４２０の両方において、イメージパターン３００を一往復する間に実行され、このイメージパターン３００の一往復とは、第１の方向３８５にイメージパターン３００をスキャンする“前進（スキャン）”と、続く第２の方向３９５にイメージパターン３００をスキャンする“後退（バックスキャン）”とを含む。

ＣＣＤ２１０からの出力は、“スキャン”から“バックスキャン”の間のスキャン工程において、カラー出力部２２０からモノクロ出力部２３０に切り替えられる。しかしながら、定期的でない部分や、多様なスキャンにおいても、用いられてもよい。さらに、ステップＳ４１０，４２０の順番は、図４に示す順番と逆であってもよい。

ステップＳ４３０において、プロセッサー１２０は、ステップＳ４１０のカラースキャンに基づきカラーγ補正パターンを算出する。ステップＳ４４０において、プロセッサー１２０は、同様に、ステップＳ４２０のモノクロスキャンに基づきモノクロγ補正パターンを算出する。これに関し、ステップ４３０は、スキャナ１３０がステップＳ４２０でイメージパターン３００をモノクロスキャンしている間や、ステップＳ４４０でモノクロγ補正パターンを算出している間、あるいは他に都合がよいときに実行されてもよい。ステップＳ４５０において、スキャン処理は、ステップＳ４３０で算出されたカラーγ補正パターンおよびステップＳ４４０で算出されたモノクロγ補正パターンに基づいて、画像形成装置１００において調整される。このようにして、γ補正は、画像形成装置１００に施される。

本発明の一実施の形態によると、ステップＳ４３０，Ｓ４４０の少なくとも一方は、図５のフローチャートに示されるような方法によって実行されてもよい。ステップＳ５１０において、プロセッサー１２０は、カラースキャンおよび／あるいはモノクロスキャンでの、第１、第２の方向３８５、３９５を含むスキャン方向における実際の明度の平均を決定する。ステップＳ５２０において、プロセッサー１２０は、図７に示す所定の曲線と決定された実際の明度の平均を比較する。この比較に基づき、プロセッサー１２０は、カラースキャンおよび／あるいはモノクロスキャンでのスキャン方向における実際の明度の平均から図７に示す曲線を得るために、ステップＳ５３０において、γ補正値を生成する。本実施の形態におけるγ補正パターンを算出するために適用できる他の技術としては、既に知られおり、この開示情報を読んだ後、当該技術における当業者にとって容易に明らかであるものも含まれる。

本発明の他の実施の形態によると、図４に示したステップＳ４５０においてスキャナ処理が調整された後、確認処理は、所定の要求されたレベルつまり十分なγ補正が行なわれたことを確認するため、さらに実行されてもよい。図６は、模範的な確認処理の一例のフローチャートを示す。

詳細に説明すると、ステップＳ６０５において、画像形成部１１０は、調整されたスキャナ処理を用いて（つまり３６０のイメージパターンが反転されて）、補正されたイメージパターン（画像形成装置により印刷可能なもの）を画像形成する。ステップＳ６１０において、スキャナ１３０は、補正されたイメージパターンを、第１の方向３８５にカラースキャンする。ステップＳ６２０において、スキャナ１３０は、補正されたイメージパターンを第２の方向３９５にモノクロスキャンする。ステップＳ６１０およびＳ６２０におけるスキャンは、ステップＳ６３０およびステップＳ６４０における第２のγ補正パターンを算出するためにそれぞれ用いられ、必要であれは、ステップＳ６５０においてはスキャン処理を調整するために用いられてもよい。ステップＳ６１０−Ｓ６５０は、図４のステップＳ４１０−４５０において上述したような、同様な方法で実行される。このように、γ補正の精度は、確認処理を実施することによって、より向上できる。

本発明の他の実施の形態によると、カラーγ補正パターンおよび／またモノクロγ補正パターンは、写真およびテキストに対応する個別な補正パターンを含むことができる。写真およびテキストに対応する個別な補正パターンは、写真を含む用紙と、写真を含まない用紙とにおける光学的な特徴の違い、さらにスキャンの解像度において必要とされる違い等のため、特に有益である。さらに、カラーγ補正パターンは、それら３色のそれぞれに特定の変化する結果を正しく補償するため、赤色、緑色、青色に対応する個別なγ補正パターンを含む。また、この開示情報を読んだ後、当該技術における当業者にとって容易に明らかである他の構成要件も含まれる。

上述の実施の形態の方法を少なくとも１つ用いたγ補正を施すことにより、カラースキャンを用いたモノクロγ補正パターンの算出に起因する残りの歪みは、回避できる。さらに、イメージパターン３００のそれぞれ別々に実行されるカラースキャンおよびモノクロスキャンの時間の延長も、イメージパターン３００を一往復する際に、モノクロスキャンおよびカラースキャンを実行することにより回避できる。また、この開示情報を読んだ後、当該技術における当業者にとって容易に明らかである他の利点も含まれる。

本発明の一実施の形態についての上述の説明は、図面を用いた説明のために提出されたものであって、開示されている形態と寸分違わない発明に限られ、あるいは徹底した意味を示すものではない。明らかな修正または変形例は、上述の教示の観点から可能である。本実施の形態は、最も適した図示が与えられるために選ばれた発明の原理を上記のとおり説明する。さらに、本実施の形態は、考慮される特別な利用に合うようなさまざまな修正、およびさまざまな実施の形態において発明を利用するための通常の技術や知識の１つとして、実用的な適用が可能である。そのような修正および変形例は、公正に、合法的に、かつ公正な権限としてのサイズに応じて解釈されたときに追加された請求項によって決定されたとしても、発明の範囲内である。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置のブロック図を示す。 本発明の一実施の形態に係る４チャンネル電荷結合素子（ＣＣＤ）ブロック図を示す。 本発明の一実施の形態に係るテストパターンのブロック図を示す。 本発明の一実施の形態に係る画像形成装置におけるγ補正を実行する方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施の形態に係るスキャンに基づくγ補正パターンを算出する方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施の形態に係る画像形成装置におけるγ補正を確認するための方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施の形態に係るγの歪みを示す表を示す。

符号の説明

１００・・・画像形成装置、
１１０・・・画像形成部、
１２０・・・プロセッサー、
１３０・・・スキャナ、
２１０・・・電荷結合素子（ＣＣＤ）、
２２０・・・カラー出力部、
２３０・・・モノクロ出力部、
３００・・・テストイメージパターン、
３８５・・・第１の方向、
３９５・・・第２の方向。

Claims (20)

1. 第１の方向にイメージパターンをスキャンする第１のスキャン工程と、
   前記第１の方向と異なる第２に方向に前記イメージパターンをスキャンする第２のスキャン工程と、
   前記第１のスキャン工程に基づき、第１のγ補正パターンを算出する工程と、
   前記第２のスキャン工程に基づき、第２のγ補正パターンを算出する工程と、
   前記イメージパターンに対して算出された前記第１のγ補正パターンおよび第２のγ補正パターンに基づき、画像形成装置におけるスキャン処理を調整する工程と
   を含む画像形成装置のγ補正を実行する方法。
2. 前記第１のスキャン工程は、カラースキャンであって、前記第２のスキャン工程は、モノクロスキャンである請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の方向は、前記イメージパターンに対して“前進”の方向であって、前記第２の方向は、前記イメージパターンに対して“後退”の方向である請求項１に記載の方法。
4. 前記第１のスキャン工程および前記第２のスキャン工程の両方は、前記イメージパターンを一往復する間、すなわち、前記イメージパターンの先端から後端にかかる“前進”の方向に前記イメージパターンをスキャンし、前記イメージパターンの後端から先端にかかる“後退”の方向に前記イメージパターンをスキャンする間に実行される請求項３に記載の方法。
5. 前記画像形成装置を用いて前記イメージパターンを印刷する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のスキャン工程の後であって、前記第２のスキャン工程の前に、電荷結合素子からの出力を、カラー出力からモノクロ出力に変更する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
7. 前記第１のγ補正パターンを算出する工程、および前記第２のγ補正パターンを算出する工程の少なくとも一方は、
   スキャン方向に実際の明度の平均を決定する工程と、
   所定の曲線と決定された実際の明度の平均とを比較する工程と、
   決定されたスキャン方向の実際の明度の平均から曲線を得るためのγ補正値を生成する工程を含む請求項１に記載の方法。
8. 前記第１のγ補正パターンを算出する工程は、少なくとも赤色、緑色、および青色に対応する個別なカラーγ補正パターンを算出する工程を含む請求項１に記載の方法。
9. 前記第１のγ補正パターンを算出する工程は、少なくとも写真を含むイメージパターンおよびテキストを含むイメージパターンに対応する個別なカラーγ補正パターンを算出する工程を含む請求項１に記載の方法。
10. 前記第２のγ補正パターンを算出する工程は、少なくとも写真を含むイメージパターンおよびテキストを含むイメージパターンに対応する個別なモノクロγ補正パターンを算出する工程を含む請求項１に記載の方法。
11. 前記調整されたスキャン処理を用いて補正されたイメージパターンを得る工程と、
    前記補正されたイメージパターンを、前記第１の方向にカラースキャンする工程と、
    前記補正されたイメージパターンを、前記第２の方向にモノクロスキャンする工程と、
    前記補正されたイメージパターンのカラースキャンに基づいて第３のγ補正パターンを算出する工程と、
    前記補正されたイメージパターンのモノクロスキャンに基づいて第４のγ補正パターンを算出する工程と、
    前記補正されたイメージパターンに対して算出された前記第３のγ補正パターンおよび第４のγ補正パターンに基づき、前記画像形成装置におけるスキャン処理を調整する工程と
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
12. 前記第１のスキャン工程は、フルカラー（自然色）を出力する電荷結合素子（ＣＣＤ）で、前記イメージパターンをカラースキャンする工程を含む請求項１に記載の方法。
13. 前記第２のスキャン工程は、黒と白（Ｂ／Ｗ）を出力する電荷結合素子（ＣＣＤ）で、前記イメージパターンをモノクロスキャンする工程を含む請求項１に記載の方法。
14. イメージパターンをスキャンする構成を有するスキャナと、
    第１の方向に前記イメージパターンをカラースキャンし、
    前記第１の方向と異なる第２の方向に前記イメージパターンをモノクロスキャンし、
    前記イメージパターンのカラースキャンに基づき、カラーγ補正パターンを算出し、
    前記イメージパターンのモノクロスキャンに基づき、モノクロγ補正パターンを算出し、
    前記イメージパターンに対して算出された前記カラーγ補正パターンおよび前記モノクロγ補正パターンに基づき、スキャンを調整するプロセッサーと
    を含む画像形成装置。
15. 前記スキャナは、４チャンネル電荷結合素子（ＣＣＤ）を含む請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記プロセッサーによる調整に従って、前記スキャナに使用される補正されたイメージパターンを形成する構成を有する画層形成部をさらに有する請求項１４に記載の画像形成装置。
17. 前記プロセッサーは、
    前記第１の方向に補正されたイメージパターンをカラースキャンし、
    前記第２の方向に前記補正されたイメージパターンをモノクロスキャンし、
    前記補正されたイメージパターンのカラースキャンに基づいて、第２のカラーγ補正パターンを算出し、
    前記補正されたイメージパターンのモノクロスキャンに基づいて、第２のモノクロγ補正パターンを算出し、
    前記補正されたイメージパターンに対して算出された前記第２のカラーパターンおよび第２のモノクロγ補正パターンに基づき、前記スキャンを調整することがさらに設定されている請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記プロセッサーは、前記カラースキャンおよび前記モノクロスキャンの両方を、前記イメージパターンを一往復する間、すなわち、前記イメージパターンの先端から後端にかかる“前進”の方向に前記イメージパターンをスキャンし、前記イメージパターンの後端から先端にかかる“後退”の方向に前記イメージパターンをスキャンする間に実行する構成を有する請求項１４に記載の画像形成装置。
19. 第１の方向にイメージパターンをカラースキャンする手段と、
    前記第１の方向と異なる第２の方向に前記イメージパターンをモノクロスキャンする手段と、
    前記イメージパターンのカラースキャンに基づき、カラーγ補正パターンを算出する手段と、
    前記イメージパターンのモノクロスキャンに基づき、モノクロγ補正パターンを算出する手段と、
    前記イメージパターンに対して算出された前記カラーγ補正パターンおよび前記モノクロγ補正パターンに基づき、画像形成装置におけるスキャン処理を調整する手段と
    を含む画像形成装置。
20. 前記カラースキャンする手段および前記モノクロスキャンする手段は、前記イメージパターンを一往復する間、すなわち、前記イメージパターンの先端から後端にかかる“前進”の方向に前記イメージパターンをスキャンし、前記イメージパターンの後端から先端にかかる“後退”の方向に前記イメージパターンをスキャンする間に実行される請求項１９に記載の画像形成装置。

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