JP2009175281A - 画像形成装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真方式による画像形成装置のキャリブレーションを行う際に、像担持体上に形成されるパッチは固有に定められたものであるため、補正の必要のない安定したトナー色についてもパッチを形成し、キャリブレーションを行っていた。
【解決手段】形成対象となるカラー画像が４０１に表示され、ユーザはこれを参照して、キャリブレーションの際にロゴ画像入力部４０２でロゴ画像を重要視するのか、あるいは重要色選択部４０４で特定の重要色を設定するのかを選択する。重要色を設定する場合は重要色選択部４０４において、予め登録されている重要色候補のなかから所望の色を選択する。なお、重要色の登録ボタン４０５によって、カラー画像内において未登録の色を重要色候補として登録することも可能である。このように設定された重要色に基づいてパッチを形成することにより、ユーザの重要視する色に対する高精度なキャリブレーションが実現される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、像担持体上に形成した静電潜像を記録剤を用いて現像することによる画像形成に対するキャリブレーションを行う画像形成装置および画像処理方法に関する。

一般に、電子写真方式を採用する画像形成装置、特に複数色のカラートナーを用いたカラー複写機やカラープリンタなどは、所望の濃度階調性を得るために、画像信号をエンジンの特性に合った信号値に変換するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を有している。このＬＵＴは、例えばカラー複写機の場合、ＣＭＹＫの各色についてそれぞれ備えられており、それぞれの色毎に最適化することによって、所望のフルカラー画像の出力を実現している。

しかしながら、電子写真方式は、周辺環境や使用状況などによってその特性が変わりやすく、固定の画像形成条件では常に色味の安定した画像を出力することは困難である。

そこで、感光ドラム上などにパッチを形成して現像濃度を検知し、その情報によって、所望の階調特性が得られるように画像形成条件等を制御（キャリブレーション）している。より具体的には、γ補正用のＬＵＴを補正したり、静電潜像を形成する感光ドラムの帯電条件や現像条件を変更している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５７１００号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成されるパッチは予め定められたものであるため、本来補正の必要ない安定したトナー色についても、パッチを形成していた。したがって、γ補正用ＬＵＴを補正するキャリブレーションとして、不要な処理時間がかかってしまう、という問題があった。

また、どのような入力画像に対しても、同一のパッチを使用してキャリブレーションを行っていたため、入力画像に対して必ずしも適切なキャリブレーション結果が得られるとは限らなかった。

また、このようにキャリブレーション用のパッチが固定である場合、入力画像において特に重要である色に対して、必要なキャリブレーションが行われない可能性がある。例えば、入力画像がロゴを含んでおり、実際の画像形成時にその安定性を図りたいのはロゴの色だけであるという場合を考える。この場合、結果としてロゴ色とは関係ないパッチ色によるキャリブレーションを行ってしまい、ロゴの色を高精度に再現することができなくなってしまう場合が起こり得る。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、ユーザが指定した特定色に対して高精度なキャリブレーションを可能とする画像形成装置および画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。

すなわち、像担持体上に形成した静電潜像を記録剤を用いて現像することにより画像形成を行う画像形成装置であって、形成対象となるカラー画像を入力する入力手段と、該入力されたカラー画像における重要色を特定する特定手段と、前記重要色に基づいてパッチを設定するパッチ設定手段と、前記パッチを前記像担持体上に形成して現像し、該現像されたパッチを測色する測色手段と、前記測色手段における測色値に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、を有することを特徴とする。

上記構成からなる本発明によれば、ユーザが指定した特定色に対して高精度なキャリブレーションを行うことが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
●装置構成
本発明の適用対象となる画像形成装置は、以下のような構成を採用するものであれば良い。例えば、感光体、誘電体などの像に電子写真方式、静電記録方式などによって画像情報信号に対応した潜像を形成し、この潜像を現像手段によって現像して可視画像を形成する。そして、この可視画像を直接または間接的に記録紙などの転写体に転写し、可視画像を定着手段によって転写体上に定着して永久像を取得する。本実施形態では、図１および図２に示す構成からなる画像形成装置を例として説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の側断面図、図２は同画像形成装置の構成を示すブロック図である。両図において、共通する構成には同一番号を付してある。

本実施形態の画像形成装置においては、複写されるべき原稿２１の画像は結像レンズによってＣＣＤ１で読み取られる。すると、ＣＣＤ１は画像を多数の画素に分解して各画素の色値に対応した光電変換信号を発生する。ＣＣＤ１から出力されるアナログの画像信号は増幅器２で所定のレベルまで増幅され、アナログ／デジタル変換器３によって例えば８ビットのデジタル画像信号に変換される。

次に、変換後のデジタル画像信号は、それぞれ最適化されたγ変換器５に供給された後、デジタル／アナログ変換器９によって再びアナログ画像信号に変換されてコンパレータ１１の一方に供給される。コンパレータ１１の他方の入力には三角波発生回路１０から発生される所定周期の三角形信号が供給されており、コンパレータ１１の一方に供給されたアナログ画像信号はこの三角形信号と比較されてパルス幅変調される。

パルス幅変調後のアナログ画像信号はレーザ駆動回路１２に入力され、画素ごとに、該アナログ画像信号のパルス幅のレベルに対応した幅のレーザ駆動パルスが形成される。形成されたレーザ駆動パルスは半導体レーザ１３に供給され、半導体レーザ１３をそのパルス幅に対応する時間だけ発光させる。そして、半導体レーザ１３から放射されたレーザ光は、周知のポリゴンミラー１４により主走査方向に走査され、レンズ１５および１６を経て図中矢印方向に回転している感光ドラム１７上に照射され、該感光ドラム１７上に静電潜像が形成される。

一方、感光ドラム１７は、露光器１８で均一に除電された後に一次帯電器１９によって均一に例えばマイナスに帯電された後、レーザ光の照射を受けて画像信号に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、各色の現像器２０ｙ，２０ｃ，２０ｍ，２０ｋで現像され、記録剤（この場合トナー）によるトナー像が形成される。このとき、各現像器２０ｙ，２０ｃ，２０ｍ，２０ｋには静電潜像形成条件に応じたＤＣバイアス成分と、現像効率を向上させるためのＡＣバイアス成分が、重畳されて印加されている。

感光ドラム１７上に形成されたトナー像は、図中矢印方向に回転駆動される転写ドラム２７に保持されて、不図示の記録紙に転写帯電器２２の作用によって転写される。尚、感光ドラム１７上に残った残留トナーは感光体クリーナ２４で掻き落とされて回収される。

なお、転写ドラム２７の外周付近には、転写ドラム２７上に残留するトナーを除去する転写クリーナ４２を備える。また、図１において９は定着器、１０は排紙トレイである。

本実施形態においては、現像によって各現像器２０ｙ，２０ｃ，２０ｍ，２０ｋ内の変化したトナー濃度を補正するために、パッチセンサ２９を有している。すなわち、感光ドラム１７上において、濃度制御用の画像信号によって形成された静電潜像を現像したパッチ状の参照トナー像（以下、単にパッチと称する）を、パッチセンサ２９によって測色している。パッチセンサ２９によるパッチ測色処理については後述する。

電子写真方式を採用する本実施形態の画像形成装置においては、周囲の環境や記録紙の使用枚数などによって画像濃度のγ特性に変化が生じてしまう。特にカラー画像においてはこのγ特性の変化が色味の変化やハイライト部の階調変動として現れ、これが画像形成の不安定要因となる。そのため、感光ドラム１７上に所定のパッチを形成し、これをパッチセンサ２９で測色した測色値によって、γ変換器５におけるγ補正用ＬＵＴを補正するいわゆるキャリブレーションを行うことによって、所望の階調特性を維持している。

ここで、γ補正用ＬＵＴの有用性について簡単に説明する。例えばハーフトーン多値画像を形成する装置であれば、その露光装置における単なる露光のオン／オフのみによって、ハーフトーン画像が形成されるものではない。例えば、入力される多値画像信号に応じて、露光の強度変調や露光時間変調を行う、あるいはディザパターンを用いることで、ハーフトーン画像が形成されることは周知である。このような多値画像形成装置においては、中間調の濃度特性を制御することによって、所望の濃度階調性が得られる。一般に、入力信号に対して出力される濃度の階調性（γ）は線形関係にあることが望ましいが、電子写真方式の特性により通常は非線形関係になってしまう。そこで、γ補正用ＬＵＴを用いて露光装置への入力信号を補正して変換することによって、線形性を確保する。

●パッチ測色処理
本実施形態の画像形成装置は、所定の色値に対応する信号レベルを有する参照画像信号を発生する参照画像発生回路７２を設けている。この参照画像発生回路７２からの参照画像信号をパルス幅変調回路３５に供給することによって、所定の色値に対応するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体レーザ１３に供給し、この半導体レーザ１３をそのパルス幅に対応する時だけ発光させ、感光ドラム１７を走査する。これにより、参照画像発生回路７２によって規定された色値に対応する参照静電潜像が、各現像器２０ｙ，２０ｃ，２０ｍ，２０ｋによって現像される。このようにして得られたパッチを、パッチセンサ２９によって測色する。

ここで、図３にパッチセンサ２９の構成を示す。図３において、７３はＬＥＤ等の光源からなる発光部であり、７４は光電変換素子等からなる受光部である。感光ドラム１７上に形成されたパッチに対し、発光部７３から光を照射して、その反射光を受光部７４の光電変換素子で受光する。この光電変換素子の出力信号は、予め用意された検知電圧と画像色値の関係に基づく変換式によって、パッチの色値に対応付けることができる。

このようにパッチセンサ２９で検知されたパッチの測色値に応じて、上述したようにγ補正用ＬＵＴのキャリブレーションが行われる。ここで、本実施形態におけるパッチは、例えば大量の画像形成時にも途中で適切なキャリブレーションを可能とするために、感光ドラム１７上において、記録用紙への転写対象となる画像と同時にパッチも形成されることが望ましい。感光ドラム１７は複数枚の画像を担持可能であるから、パッチは、形成画像と形成画像の間の領域（紙間）に形成される。しがたって、本実施形態におけるパッチは紙間パッチとも称される。

なお、パッチセンサ２９による測色値は、その他にも利用される。例えば、予めパッチの測色値と必要トナー補給量の関係を記述したＬＵＴを参照することによって、各現像器２０ｙ，２０ｃ，２０ｍ，２０ｋ内へそれぞれ適切なトナー量が補給される。

●キャリブレーション
以下、本実施形態におけるキャリブレーション処理について、説明する。本実施形態の画像形成装置においては、図４に示すユーザインタフェース（以下、ＵＩ）を介して、形成画像における重要色をユーザが指定することを特徴とする。そして、該指定された重要色に応じたパッチを、上述したように感光ドラム１７等の像担持体上に形成してキャリブレーションを行う。

ここで、本実施形態におけるパッチ設定用のＵＩ例を図４に示し、説明する。

図４において、４０１は形成対象として入力された画像のサンプル表示であり、ユーザは該サンプル表示を参照して、該画像に対するキャリブレーションを行う際に最も重要とすべき色を決定する。

図４に示すＵＩにおいては、高精度のキャリブレーションが要求される重要色を指定する方法として、以下の３つを有する。

まず１つ目は、単色であるロゴ色の指定であり、この場合、図４に示すＵＩにおいてロゴ画像入力部４０２を選択する。これによりすなわち、重要色としてロゴ色が指定されたことになる。すると画像形成装置はサンプル表示４０１に対応する入力画像からロゴ領域の色を検出し、例えば図５に示すように、キャリブレーション用のパッチをロゴの色のみで作成する。なお、画像からロゴ部分を検出する処理については周知の方法が適用可能であるため、ここでは説明を省略する。また、ロゴ画像入力部４０２内には特に「ロゴ画像ファイル」ボタン４０３を有し、該ボタン４０３が押下されると、特に入力画像を参照することなく、予め用意された特定のロゴ画像を指定することができる。

また２つ目は、重要色の選択指定であり、この場合、図４に示す重要色選択部４０４に表示されている複数の重要色候補から、ユーザが重要色を選択し、対応するチェックボックスにチェックを入れることにより指定する。なお、重要色選択部４０４に表示される複数の重要色候補は、サンプル表示４０１内から自動抽出された色群であり、その利用頻度に応じて、重要色候補として決定されたものである。なお、予め重要色候補として特定色（人間の肌の色等）を登録しておいても良い。このように重要色が指定されると、例えば図６に示すように、キャリブレーション用のパッチが重要色を多く含むように作成する。なお、重要色が指定された場合のパッチの作成方法としては、該重要色を重視したキャリブレーションを可能とするものであれば、どのような方法であって良い。例えば、重要色を中心とした所定範囲内の色でパッチを作成する、言い換えれば、該重要色の近傍の色を多く含むように、パッチを作成すれば良い。なお、重要色の選択は、１色であっても複数色であっても良く、選択された色数に応じてパッチを作成すればよい。

また３つ目は、重要色の新規登録である。サンプル表示４０１内にある特定物の色（重要な製品の色等）について、重要色として抽出されなかったものの、この色について高精度なキャリブレーションを必要とする場合が考えられる。この場合、該特定色は重要色選択部４０４において選択対象として表示されないため、ユーザは該特定色を重要色として選択することができない。そこでユーザは、重要色の登録ボタン４０５を押下することによって、該特定色を重要色として登録しておくことができる。この登録方法としては種々の方法が考えられるが、本実施形態では特に登録方法を特定しない。例えば、サンプル表示４０１においてユーザがカーソルにより特定色領域を指定し、その上で重要色の登録ボタン４０５を押下する。これにより、該指定された特定色が重要色として登録され、重要色選択部４０４に表示されるため、これを重要色として選択することが可能となる。

このように本実施形態においては、図４に示すようなＵＩを備えることにより、形成対象のカラー画像における重要色を、ユーザ指示に応じて選択することができる。

図７は、本実施形態におけるキャリブレーション処理を示すフローチャートである。

まずステップＳ７０１において、カラー画像形成の対象画像を入力する。ここで入力された画像が、図４のサンプル表示４０１として表示される。そしてステップＳ７０２で、入力された画像にロゴがあれば、それを読み込む。ここで読み込まれたロゴの色が、図４のロゴ画像入力部４０２が選択された場合に、重要色として設定される。

次にステップＳ７０３において、入力された画像内にある重要色候補を抽出する。ここで抽出された重要色候補が、図４の重要色選択部４０４において選択対象として表示される。

次にステップＳ７０４において、その他の重要色を登録する必要があるか否かを判定する。この判定はすなわち、上述した図４に示すＵＩにおいて、重要色の登録ボタン４０５が押下されたか否かに応じて行われる。登録の必要があれば、ステップＳ７０５において上述したように重要色の登録を行うが、登録の必要がなければそのままステップＳ７０６に進む。

以上の処理により、ステップＳ７０２，Ｓ７０３，Ｓ７０５で重要色候補として各色が取得され、図４に示すＵＩによる重要色の指定が可能となる。そして上述したように図４に示すＵＩから重要色が指定されると、処理はステップＳ７０６に進み、指定された重要色に応じて、パッチの色を設定する。そしてステップＳ７０７において、ステップＳ７０６で設定されたパッチを用いたキャリブレーションを行うことにより、特に重要色に対して高精度なキャリブレーションが施され、高精度な色再現性が得られる。

以上説明したように本実施形態によれば、入力画像においてユーザが所望する重要色を中心としたパッチを形成することにより、特に該重要色について高精度なキャリブレーションを施すことができる。その結果、該重要色の高精度な色再現による画像形成が実現される。

＜他の実施形態＞
本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体(記録媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、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、撮影装置、webアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。なお、この場合のプログラムとは、実施形態において図に示したフローチャートに対応したコンピュータ可読のプログラムである。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、以下に示す媒体がある。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD-ROM，DVD-R)などである。

プログラムの供給方法としては、以下に示す方法も可能である。すなわち、クライアントコンピュータのブラウザからインターネットのホームページに接続し、そこから本発明のコンピュータプログラムそのもの(又は圧縮され自動インストール機能を含むファイル)をハードディスク等の記録媒体にダウンロードする。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してCD-ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせることも可能である。すなわち該ユーザは、その鍵情報を使用することによって暗号化されたプログラムを実行し、コンピュータにインストールさせることができる。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、実行されることによっても、前述した実施形態の機能が実現される。すなわち、該プログラムの指示に基づき、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うことが可能である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の側断面図である。 本実施形態における画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるパッチセンサの構成を示す図である。 本実施形態におけるパッチ設定用のＵＩ例を示す図である。 本実施形態におけるパッチ例を示す図である。 本実施形態におけるパッチ例を示す図である。 本実施形態におけるキャリブレーション処理を示すフローチャートである。

Claims (10)

1. 像担持体上に形成した静電潜像を記録剤を用いて現像することにより画像形成を行う画像形成装置であって、
   形成対象となるカラー画像を入力する入力手段と、
   該入力されたカラー画像における重要色を特定する特定手段と、
   前記重要色に基づいてパッチを設定するパッチ設定手段と、
   前記パッチを前記像担持体上に形成して現像し、該現像されたパッチを測色する測色手段と、
   前記測色手段における測色値に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーション手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. さらに、ユーザ指示に応じて、予め定められたロゴ画像の色を指定する指定手段を有し、
   前記特定手段は、前記指定手段によって指定されたロゴ画像の色を、前記重要色として特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. さらに、前記カラー画像から重要色候補を抽出する抽出手段を有し、
   前記特定手段は、前記抽出手段で抽出された前記重要色候補から、ユーザ指示に応じて前記重要色を選択して特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. さらに、予め複数の色を重要色候補として保持しておく保持手段を有し、
   前記特定手段は、前記保持手段に保持された前記重要色候補から、ユーザ指示に応じて前記重要色を選択し、特定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. さらに、前記カラー画像においてユーザ指示に応じて選択された色を、前記重要色候補として前記保持手段に登録する登録手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記パッチ設定手段は、前記パッチが前記重要色を多く含むように設定することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記パッチ設定手段は、前記パッチを前記重要色のみで設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
8. 像担持体上に形成した静電潜像を記録剤を用いて現像することにより画像形成を行う画像形成装置における画像処理方法であって、
   形成対象となるカラー画像を入力する入力ステップと、
   該入力されたカラー画像における重要色を特定する特定ステップと、
   前記重要色に基づいてパッチを設定するパッチ設定ステップと、
   前記パッチを前記像担持体上に形成して現像し、該現像されたパッチを測色する測色ステップと、
   前記測色ステップにおける測色値に基づいてキャリブレーションを行うキャリブレーションステップと、
   を有することを特徴とする画像処理方法。
9. コンピュータを請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置として機能させるためのプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記録したコンピュータ可読な記録媒体。

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