JP2010147609A - 画像形成装置、画像形成方法、およびコンピュータが実行可能なプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】各種用紙に対して最適な濃度補正を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】テストパターンを画像形成媒体５０上に形成し、濃度検出部４０は、画像形成媒体５０上に形成されたテストパターンの濃度を検出し、制御部１０は、濃度検出部４０の検出結果および記憶部１３に格納されている基準用紙の特性データ１３ａに基づいて基準用紙の補正パラメータを算出し、算出された基準用紙の補正パラメータおよび記憶部１３に格納されている各種用紙の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータ１３ｃをそれぞれ算出し、入力される画像データに対して、指定用紙に対応する補正パラメータ１３ｃを使用して濃度補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムに関し、詳細には、入力される画像データに対して、補正パラメータを使用して濃度補正を行う画像形成装置、画像形成方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムに関する。

電子写真方式を使用する画像形成装置は、電源投入時や、大量印刷後において濃度変動等が発生する。そのため、プロセス・コントロールなどの処理を実行し、濃度変動を自動補正する技術が知られている。

例えば、特許文献１では、第１の画像情報に基づいて感光体上に静電潜像を形成することによって記録材上に異なる階調パターンを配列したパターンチャートを形成して出力する画像形成手段と、画像形成手段から出力されたパターンチャートに基づいて入力される第２の画像情報を処理して、画像処理条件を調整する画像処理手段とを備え、画像形成手段が、原稿画像の読取をする画像読取手段にて読取られることによって第２の画像情報を画像処理手段に入力させる読取用パターンチャートを出力可能である画像形成装置において、画像形成手段が、画像処理手段に第２の画像情報を入力するためのパターンチャートとして、使用者が用いることによって、使用者の要求に応じて第２の画像情報を画像処理手段に入力させる目視用パターンチャートを出力する技術が開示されている。

また、特許文献２では、中間調画像を含むテストパターンを形成するテストパターン生成部と、着色剤を使用してテストパターン濃度を生成する作像エンジンと、テストパターン濃度を検出する検出部と、濃度補正のための補正パラメータを格納する記憶部と、検出部の検出結果に応答し、異なる補正パラメータにしたがって色再現データを修正して濃度補正を実行する制御部とを備え、ユーザ指定した補正パラメータを使用して中間調画像の濃度補正を行う技術が開示されている。

ところで、用紙に転写した画像の濃度特性は、使用する用紙の種類により異なるのが一般的である。より詳細には、同じ作像条件で画像形成を行った場合でも使用する用紙の光沢度、厚さ、および定着特性等が異なるため、用紙上の最終的な画像濃度が異なる場合がある。

特許第４０５０２３７号 特開２００８−１３４２８０号公報

しかしながら、上記特許文献２では、用紙の特性を考慮していないため、各種の用紙毎には最適な濃度特性を得ることができないという問題がある。

また、上記特許文献１では、用紙の特性に関して何等記述されておらず、また、目視用テストチャートを出力や濃度調整を行う場合に、使用者による手動の調整を要するため、生産性および利便性の点で問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、各種用紙に対して最適な濃度補正を行うことが可能な画像形成装置、画像形成方法、およびコンピュータが実行可能なプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力される画像データに対して、補正パラメータを使用して濃度補正を行う画像形成装置であって、テストパターンを画像形成媒体上に形成するテストパターン形成手段と、前記画像形成媒体上に形成されたテストパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、各種用紙の濃度特性データおよび基準用紙の特性データを格納する記憶部と、前記濃度検出手段の検出結果および基準用紙の特性データに基づいて、基準用紙の補正パラメータを算出する基準用紙用補正パラメータ算出手段と、前記補正パラメータ算出手段で算出された基準用紙の補正パラメータおよび前記記憶部に格納されている各種用紙の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータをそれぞれ算出する各種用紙用補正パラメータ算出手段と、入力される画像データに対して、前記算出された各種用紙の補正パラメータのうち、使用用紙に対応する前記補正パラメータを使用して濃度補正を行う濃度補正手段と、を備えたことを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力される画像データに対して、補正パラメータを使用して濃度補正を行う画像形成方法であって、テストパターンを画像形成媒体上に形成するテストパターン形成工程と、前記画像形成媒体上に形成されたテストパターンの濃度を検出する検出工程と、前記検出工程の検出結果、および記憶部に格納されている基準用紙の濃度特性データに基づいて、基準用紙の濃度補正パラメータを算出する基準用紙用補正パラメータ算出工程と、前記補正パラメータ算出工程で算出された基準用紙の補正パラメータ、および前記記憶部に格納されている各種用紙用の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータをそれぞれ算出する各種用紙用補正パラメータ算出工程と、入力される画像データに対して、前記算出された各種用紙の補正パラメータのうち、使用用紙に対応する前記補正パラメータを使用して濃度補正を行う濃度補正工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、入力される画像データに対して、補正パラメータを使用して濃度補正を行う画像形成装置であって、テストパターンを画像形成媒体上に形成するテストパターン形成手段と、前記画像形成媒体上に形成されたテストパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、各種用紙の濃度特性データおよび基準用紙の特性データを格納する記憶部と、前記濃度検出手段の検出結果および基準用紙の特性データに基づいて、基準用紙の補正パラメータを算出する基準用紙用補正パラメータ算出手段と、前記補正パラメータ算出手段で算出された基準用紙の補正パラメータおよび前記記憶部に格納されている各種用紙の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータをそれぞれ算出する各種用紙用補正パラメータ算出手段と、入力される画像データに対して、前記算出された各種用紙の補正パラメータのうち、使用用紙に対応する前記補正パラメータを使用して濃度補正を行う濃度補正手段と、を備えているので、各種用紙に対して最適な濃度補正を行うことが可能な画像形成装置を提供することが可能になるという効果を奏する。

以下に、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す模式図である。同図において、画像形成媒体５０は、画像形成工程で画像形成が行われる媒体をいい、電子写真方式の場合は、感光体や中間転写体である。画像形成装置１は、同図に示すように、制御部１０と、制御部１０に対して各種の指令を入力するプリンタパネル（ＵＩ：ユーザインタフェース）２０と、電子写真方式の画像形成を行って、電子写真方式で作像を行って用紙に画像を印字出力する作像部３０と、画像形成媒体５０に形成されたテストパターン６０の濃度を検出する濃度検出部４０とを備えている。

プリンタパネル２０は、本画像形成装置１のユーザインタフェースであり、ＬＣＤ（液晶表示装置）とキースイッチから構成され、装置の各種状態や操作方法をＬＣＤに表示し、ユーザからのキースイッチ入力を検知する。また、プリンタパネル２０には、プリント実行を指示するプリントキー、使用する用紙の種類を指定する用紙指定ボタン、画質モードを選択するためのモード選択ボタン等が設けられている。

制御部１０は、濃度検出部４０から入力されるアナログのテストパターン検出濃度をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１１と、濃度検出用のテストパターンデータを生成するテストパターン生成部１２と、濃度補正の際に基準として使用する基準用紙の特性データ１３ａ、各種用紙の濃度特性データ１３ｂ、および各種用紙の補正ガンマテーブル１３ｃを格納する記憶部（例えば、ＮＶＲＡＭ）１３と、プリンタパネル２０を制御するパネル制御部１４と、ＲＯＭ１６に格納されているプログラムやデータを使用して、画像形成装置１の全体動作の制御、画像処理（自動濃度補正を含む）等を行うＣＰＵ１５と、ＣＰＵ１５が実行するプログラムやデータを格納するＲＯＭ１６と、ＣＰＵ１５のワークエリアとして使用されるＲＡＭ１７等を備えている。ＣＰＵ１５は、ユーザによるプリンタパネル２０のキー操作に従って、デジタル画像処理装置１の動作を制御する。

また、ＣＰＵ１５は、各種用紙で最適な濃度特性とするために、後述する補正ガンマ処理工程（「キャリブレーション」ともいう）を実行する。かかる補正ガンマ生成工程では、ＣＰＵ１５は、まず、テストパターン生成部１２にテストパターンデータ生成を指示し、テストパターン生成部１２は、テストパターンデータを生成して作像部３０に出力する。ＣＰＵ１５は、作像部３０を制御し、テストパターンデータに応じたテストパターン６０の画像を感光体上に形成させる。濃度検出部４０は、画像形成媒体５０（感光体または中間転写体）上に形成されたテストパターンの濃度を検出し、検出したテストパターン濃度をＡ／Ｄ変換部１１を介してＣＰＵ１５に出力する。ＣＰＵ１５は、テストパターン濃度と基準用紙の特性データ１３ａとに基づいて、基準用紙の補正ガンマを算出し、さらに、算出した基準用紙の補正ガンマおよび各種用紙用の濃度特性データ１３ｂに基づいて、各種用紙の補正ガンマテーブル１３ｃをそれぞれ算出し、記憶部１３に格納する。この後、ＣＰＵ１５は、ユーザにより指定された用紙の補正ガンマテーブル１３ｃを記憶部１３から読み出して、読み出した補正ガンマテーブル１３ｃを使用して対象となる画像データの濃度補正を行う。

上述のテストパターン６０は、濃度の異なる複数のパッチで構成され、中間調の他、ベタ画像を含んでおり、中間調データだけでなくベタ濃度について補正を行うことが可能となっている。テストパターン濃度として、感光体上の反射濃度を使用することができ、また、画像形成装置１０が中間転写体を使用する場合には、中間転写体に転写された後の反射濃度または透過濃度を使用することもできる。中間転写体に転写された後の濃度を使用する場合には、ＣＭＹＫに対応する反射濃度を濃度検出部４０でテストパターンの形成処理と分離して検出できるため、全色を濃度補正する場合に濃度補正処理を効率的に行うことができる。テストパターン自体は、全階調（８ｂｉｔの場合は２５６階調）を印字することも可能であるし、また、テストチャート６０は、トナー消費を抑えるために間引いて印字するにしてもよい。なお、間引いた場合は、補正ガンマテーブル作成のために、間引いた部分をスプライン補間等で補間する必要がある。

上記構成の画像形成装置において、テストパターン生成部１２および作像部３０はテストパターン形成手段として機能し、濃度検出部４０は濃度検出手段として機能し、記憶部１３は記憶手段として機能し、制御部１０は基準用紙用補正パラメータ算出手段、各種用紙用補正パラメータ算出手段、および濃度補正手段として機能する。

なお、図１に示した画像形成装置１は、テストパターンの形成の他、ユーザ指令に応答してスキャナ（図示せず）から取得した画像データを画像処理し、作像部３０を制御して画像データに対応した印刷物を形成させる、複写機としても機能する。さらに、画像形成装置１０は、ＵＳＢまたはＩＥＥＥ１２９４などのバスラインやイーサネット（登録商標）などのネットワーク（図示せず）を介して受信したアプリケーションからの画像データに対して画像処理を実行して印刷物を形成する、ローカル・プリンタまたはネットワーク・プリンタとしても機能する。この他、画像形成装置１は、ファクシミリ機能やメール機能などを実装する、ＭＦＰ(Multi Function Peripheral)として構成されても良い。

図２は、図１の制御部１０の画像処理に関する機能構成図（ＣＰＵ１５がプログラムを実行することにより実現する機能）である。なお、同図に示す機能構成は、ハードウェアにより実現することにしてもよい。

同図において、制御部１０は、カラーマッチング部５１、γ変換部５２、総量規制部５３、および階調変換部５４として機能する。制御部１０は、加法混色系の色彩表示であるＲＧＢ表色系で記述された画像データをアプリケーション１００から受け取り、減法混色系のＣＭＹＫ表示に色変換した後、トナー・カラーインクなどの着色剤量を決定し、作像部３０に出力して印字させる。アプリケーション１００としては、例えば、スキャナ・アプリケーションの他、外部接続された情報処理装置（パソコン等）が実行するアプリケーション（プリンタドライバを含む）とすることができる。

カラーマッチング処理部５１は、アプリケーション１００から入力されるＲＧＢ画像デーをＲＧＢ表色系からＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊均等色空間に変換した後、ＣＭＹＫ表色系に色変換する。この処理のため、カラーマッチング処理部５１は、例えば、ＲＧＢ表色系を、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ｕ＊ｖ＊均等色空間またはＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊均等色空間またはＹＸＺ色空間の座標に変換する色域マッピングのためのルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）５５ａと、変換された色空間の座標値を、画像形成装置１が使用する減法混色系の着色剤で、使用する着色剤に対応する着色剤濃度に変換する着色剤濃度テーブル５５ｂと、を使用することができる。カラーマッチング処理部５１は、ＲＧＢ表色系の画像データの色空間座標値から、機種、すなわち使用する着色剤の色特性を反映したＣＭＹＫ表色系での色空間座標値を与えている。

γ変換部５２は、階調再現データを、例えば、８ビット階調（０−２５５）で管理しており、階調レベル値に対応して適切な濃度階調を与えるように濃度補正を行う。γ変換部５２は、記憶部１３に格納された補正ガンマテーブル１３ｃを参照して、用紙別の濃度階調を与える着色剤濃度を総量規制部５３に出力する。なお、階調レベルは、必ずしも８ビット階調とする必要はなく、１０ビット階調など装置設定に応じて設定することができる。

総量規制部５３は、ＣＭＹＫ着色剤の単一着色剤の最大濃度および総量を、ＲＯＭ１６に格納された総量規制値５６を使用して制限し、着色剤濃度が過大とならないように制限したＣＭＹＫ着色剤濃度を階調変換部５４に出力する。

階調変換部５４は、与えられた階調（例えば、１ビット階調）での着色剤濃度を与える網点面積率のディザパターンを、ＲＯＭ１６などに格納されたディザパターン・テーブル５７を参照して取得し、濃度階調データを面積階調データに変換して作像部３０に印刷データとして渡して画像形成させている。なお、図２に示した実施の形態では、各テーブルまたはデータは、ＲＯＭ１６や記憶部（ＮＶＲＡＭ）１３に格納しておくものとして説明したが、画像形成装置１がハードディスク・ドライブなどを備えている場合には、ハードディスク・ドライブに格納しておくことができる。

図３は、図１の作像部３０の概略の構成例を示す図である。図３を参照して、作像部３０の動作の概略を説明する。同図に示す作像部３０は、レーザービーム方式プリンタとした場合を示している。同図において、レーザー光源７１では、制御部１０から入力される画像データに応じたレーザービームを感光体７２上に照射し、感光体７２上に潜像が形成された後（潜像形成プロセス）、現像ユニット７７より補給されるトナーにより感光体７２上の潜像が可視化され、画像形成が行われる（現像プロセス）。感光体７２上のトナーは中間転写体７３に転写され、さらに搬送ベルト７４により給紙された用紙８０上に、転写ユニット７５にて転写される（転写プロセス）。なお、フルカラーによるプリントの場合には、上記の「潜像形成」、「現像」、「転写」の各プロセスが使用する色数分だけ行われる。

トナーが転写された用紙８０は、搬送ベルト７４により定着ユニット７６に送られ、熱溶融により用紙８０上にトナーが固着する（定着プロセス）ことにより、用紙８０上に像が形成される。濃度検出部４０は、補正ガンマテーブル生成工程（図１０参照）において、感光体７２に形成されたテストパターンの濃度を検出する。なお、同図に示す例では、感光体７２上に形成されたテストパターンの濃度を検出する構成としたが、上述したように、中間転写体７３上のテストパターンの濃度を検出する構成としてもよい。

つぎに、図４〜図１０を参照して、上記画像形成装置１において、本発明の特徴である用紙の種類に応じた濃度補正について説明する。本発明の用紙の種類に応じた濃度補正の原理を図４〜図９を参照して説明する。以下の説明では、基準用紙を普通紙Ｆとした場合について説明する。

図４は、感光体７２上の濃度特性の一例を示している。同図において、横軸はテストパターンの階調、縦軸はテストパターンの感光体７２上の濃度を示しており、実線は目標濃度、波線は実測濃度を示している。図５は感光体７２上のガンマ特性を示している。同図において、横軸は入力値（０〜２５５）、縦軸は出力値（０〜２５５）を示しており、γ１は現状ガンマ、γ２は補正ガンマを示している。

図４に示すように、テストパターンの目標濃度に対して、感光体７２上で検出したテストパターンの実測濃度が低下した場合には、一般的に、図５に示すように、現状ガンマγ１の代わりに、凸形状の補正ガンマγ２を適用することにより、低下している濃度特性を濃くして目標濃度となるような補正を実施する。

図６は、各種用紙（再生紙Ｓ、普通紙Ｆ、厚紙Ａ、光沢紙Ｋ）の最高濃度特性（用紙に印刷した場合の用紙上の最高濃度）の一例を示している。画像形成装置１では、使用する用紙の光沢度や厚さにより、作像部３０において現像条件・定着条件等の制御を実施しているが、上述したように、使用する用紙により濃度特性が異なることが一般的である。例えば、図６に示すように、厚紙Ａや光沢紙Ｋに印刷した場合は、普通紙Ｆに比して最高濃度が高くなるが、再生紙Ｓに印刷した場合は、普通紙Ｆに比して最高濃度が低くなる傾向がある。

図７は、各種用紙（再生紙Ｓ、普通紙Ｆ、厚紙Ａ、光沢紙Ｋ）の理想濃度特性（テストパターンを用紙に印刷した場合の用紙上の理想濃度特性）の一例を示している。同図において、横軸はテストパターンの階調、縦軸は用紙上のテストパターンの濃度を示しており、ＳＡは再生紙、ＦＡは普通紙、ＡＡは厚紙、ＫＡは光沢紙の理想濃度特性を示している。同図に示す例では、各用紙の理想濃度特性は、最高濃度に対してリニアかそれに近い濃度特性となることで階調数が最も多く確保され、結果的により高品質な画質を得ることができる。なお、理想濃度特性は、階調数を最も多く確保するという点では上記のように濃度に対してリニアな特性を理想とすることができるが、明度の識別性に重点をおく場合は明度特性がリニアになるような濃度特性を理想としてもよく、また、ユーザの所望する濃度特性を理想としてもよい。

図８は、各種用紙（再生紙Ｓ、普通紙Ｆ、厚紙Ａ、光沢紙Ｋ）の現実濃度特性（テストパターンを用紙に印刷した場合の用紙上で実測した濃度特性）および理想濃度特性（テストパターンを用紙に印刷した場合の用紙上の理想濃度特性）の一例を示している。同図において、横軸はテストパターンの階調、縦軸は用紙上のテストパターンの濃度を示している。ＳＡは再生紙、ＦＡは普通紙、ＡＡは厚紙、ＫＡは光沢紙の理想濃度特性を示しており、ＳＲは再生紙、ＦＲは普通紙、ＡＲは厚紙、ＫＲは光沢紙の現実の濃度特性を示している。

上記図５に示した補正ガンマγ２を使用して濃度補正を行った場合に普通紙Ｆの濃度特性が理想の濃度特性になるとした場合に、すなわち、普通紙Ｆを基準用紙とした場合に、同じ補正ガンマγ２を各種用紙（再生紙Ｓ、厚紙Ａ、光沢紙Ｋ）にそのまま適用すると、例えば、再生紙はＳＲ、厚紙はＡＲ、光沢紙はＫＲに示すような濃度特性となり（普通紙Ｆの濃度特性が理想濃度特性になるようにしているので、普通紙の現実濃度ＦＲ≒普通紙の理想濃度ＦＡとなる）、中間調の濃度特性が用紙毎に濃くなったり薄くなったりすることが多く、感光体７２の濃度特性だけを利用して濃度補正を行うだけでは、各種用紙に対して理想的な濃度特性を得ることができない。

そこで、本実施の形態においては、感光体７２の濃度特性を利用して自動濃度補正を実施する際に、図８に示すような、各種用紙の濃度特性を利用して、各種用紙に対して理想的な濃度特性となるような濃度補正を行う。図１の記憶部１３には、図８に示すような、再生紙Ｓ、厚紙Ａ、および光沢紙Ｋ等の濃度特性データ（理想濃度および現実濃度）１３ｂが格納されており、また、図７に示すような基準用紙（普通紙）の特性データ（基準用紙に印刷されるテストチャートが理想濃度となる感光体７２上の目標濃度）１３ａが格納されている。

具体的には、基準用紙Ｆの補正ガンマγ２に対して、各種用紙毎の理想濃度および現実濃度を下式（１）に適用して、各種用紙毎の特性を反映した補正ガンマを算出して、補正ガンマテーブルを作成する。なお、補正ガンマテーブルを作成する場合に、テストパターン以外の部分の補正ガンマはスプライン補間などの公知の補間方法により求めることができる。

各種用紙の補正ガンマ＝基準用紙の補正ガンマγ２×（各種用紙の理想濃度÷各種用紙の現実濃度）・・・（１）

なお、式（１）により算出される各種用紙の補正ガンマは、入力に対する出力が単調増加（逆転が起こっていない）する方が階調性の面で優位であると共に高画質といえるが、実際には地肌部に近いハイライト部や高濃度部では濃度変動が起こりやすく、基準用紙の補正ガンマテーブル自体において単調増加ではなく逆転が起こっている可能性が考えられる。この場合、式（１）により算出される補正ガンマテーブル自体も逆転が起こってしまうこととなり、結果的に画像において階調の段差が発生するという問題が生じる。これを回避するために、対象用紙の補正ガンマテーブル自体に逆転が起こっている場合には、逆転を補正し単調増加な形状の対象用紙の補正ガンマテーブルに修正することにしてもよい。

図９は、各種用紙の補正ガンマ特性の一例を示す図である。同図において、γ１は現状ガンマ（基準用紙＝普通紙Ｆ）、γ２は補正ガンマ（基準用紙＝普通紙Ｆ）、Ｓγは再生紙の補正ガンマ、Ａγは厚紙の補正ガンマ、Ｋγは光沢紙の補正ガンマを示している。各種用紙の補正ガンマは上記式（１）で算出したものである。同図において、光沢紙Ｋの場合には、補正ガンマγ２を適用した場合には濃くなるため（図８参照）、濃度を抑えるようなガンマ特性の補正ガンマＫγとしている。また、再生紙Ｓおよび厚紙Ａは補正ガンマγ２を適用した場合には、濃度が薄くなるため（図８参照）、濃度が上がるようなガンマ特性の補正ガンマＳγ、Ａγとしている。各種用紙の補正ガンマテーブル１３ｃは、図１に示す記憶部１３に格納され、上述した補正ガンマテーブル生成工程が実行される毎に、更新される。

上記実施の形態では、自動濃度補正の基準用紙として普通紙を想定し、普通紙以外の用紙に対しては、普通紙の濃度特性に対する差分を利用して補正ガンマテーブルを作成している。これにより、基準用紙である普通紙の濃度補正の精度が最も良好となる。

しかしながら、ユーザは、実際の使用に際して普通紙を常用するとは限らず、再生紙やユーザ独自の特殊紙を常用する場合もある。このように、普通紙以外の用紙を常用するようなユーザに対しても、基準用紙を普通紙とした補正ガンマテーブル作成方法は効果的ではあるが、より精度良く濃度補正を行うためには、自動濃度補正の基準用紙として常用する用紙を適用することが望ましい。そこで、ユーザ操作で、ユーザが常用する用紙を「基準用紙」として設定して、その特性データを記憶部１３に記憶可能となっている。

図１０は、上記図１に示す画像形成装置１の自動濃度補正の手順を説明するための図である。同図において、まず、プリセット工程Ｓ１では、基準用紙で理想濃度となる作像条件で各種用紙にテストチャートを印刷し、各種用紙上のテストチャートの濃度を測定して得られる各種用紙の現実濃度とその理想濃度とを濃度特性データとして記憶部１３に格納する（Ｓ１１）。また、基準用紙に印刷されるテストチャートの基準用紙上の理想濃度に対応する感光体７２上の目標濃度を基準用紙の特性データとして、記憶部１３に格納する（Ｓ１２）。なお、このプリセット工程Ｓ１は、通常、画像形成装置１の製造時に行われる。

基準用紙の特性データおよび各種用紙の濃度特性データは、プリセットセットされるだけでなく、ユーザが設定可能な構成としてもよい。ユーザセット工程Ｓ２では、ユーザが独自に使用する用紙（例えば、特殊紙、薄紙等）のテストチャートの現実濃度を測定し、その現実濃度と理想濃度を濃度特性データとして記憶部１３に記憶することができる（Ｓ２１）。また、ユーザが常用する用紙を基準用紙として指定し、その特性データを記憶部１３に記憶することができる（Ｓ２２）。ユーザセット工程Ｓ２を実行するために、例えば、使用用紙・基準用紙ユーザ設定モードを設け、プリンタパネル２０からデータ入力可能な構成として、ＣＰＵ１５が入力データを記憶部１３に登録することにより実現することができる。

補正ガンマテーブル生成工程Ｓ３は、電源投入時、トナー交換時、設定枚数印刷時、設定待機時間経過時、およびユーザ要求時等に実行される。これにより、経時変動による濃度変動を抑制することが可能となる。補正ガンマテーブル生成工程Ｓ３では、テストパターン生成部１２で生成されたテストパターンを感光体７２上に形成し（Ｓ３１）、濃度検出部４０は感光体７２上に形成したテストパターンの濃度を検出する（Ｓ３２）。

ＣＰＵ１５は、基準用紙（例えば、普通紙Ｆ）の特性データ（感光体７２上の目標濃度）を記憶部１３から読み出し、検出したテストパターンの濃度と基準用紙の特性データとに基づいて、基準用紙の補正ガンマ（今回値）を生成して、記憶部１３に格納されている基準用紙の補正ガンマ（前回値）を更新する（Ｓ３３）。

ＣＰＵ１５は、各種用紙（例えば、普通紙Ｆ、再生紙Ｓ、厚紙Ａ、光沢紙Ｋ）の濃度特性データ（理想濃度、現実濃度）を記憶部１３からそれぞれ読み出して、各種用紙の理想濃度および現実濃度、並びに基準用紙の補正ガンマ（今回値）を上記式（１）に代入して、用紙毎に補正ガンマテーブル（今回値）を生成して、記憶部１３に格納されている各種用紙の補正ガンマテーブル（前回値）を更新する（Ｓ３４）。なお、補正ガンマテーブルに逆転が起こっている場合には、逆転を補正し単調増加な形状の補正ガンマテーブルに修正する。

印刷工程Ｓ４では、プリンタパネル２０において、ユーザによる用紙指定および印刷実行が指示されると（Ｓ４１）、ＣＰＵ１５は、指定用紙の補正ガンマテーブルを記憶部１３から読み出し（Ｓ４２）、読み出した補正ガンマテーブルを使用して対象となる画像データの濃度補正を行い（Ｓ４３）、作像部３０は、濃度補正された画像を指定用紙に印刷する（Ｓ４４）。

なお、印刷実行時にユーザにより指定された用紙がプリセットもしくはユーザセットされた用紙と一致しない場合は、ユーザにより指定された用紙に最も近い濃度特性データを有する他の用紙の補正ガンマテーブルを選択することにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、テストパターンを画像形成媒体５０上に形成し、濃度検出部４０は、画像形成媒体５０上に形成されたテストパターンの濃度を検出し、制御部１０は、濃度検出部４０の検出結果および記憶部１３に格納されている基準用紙の特性データ１３ａに基づいて基準用紙の補正パラメータを算出し、算出された基準用紙の補正パラメータおよび記憶部１３に格納されている各種用紙の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータをそれぞれ算出し、入力される画像データに対して、指定用紙に対応する補正パラメータを使用して濃度補正を行うこととしたので、簡単な構成および処理により、各種用紙に対して最適な濃度補正を行うことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、テストパターンは、異なる濃度の複数のパッチを含むこととしたので、広い濃度範囲で濃度補正を行うことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、補正パラメータは、補正ガンマであることとしたので、簡単に濃度補正を行うことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、各種用紙の濃度特性データは、当該各種用紙上の理想濃度および現実濃度であり、各種用紙用補正パラメータ算出手段は、各種用紙の補正ガンマを、各種用紙の補正ガンマ＝基準用紙用の補正ガンマ×（各種用紙の理想濃度÷各種用紙の現実濃度）により算出することとしたので、各種用紙の補正ガンマを簡単かつ高精度に算出することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、各種用紙の濃度特性データおよび／または基準用紙の特性データをユーザが記憶部に登録可能としたので、ユーザが使用する用紙を登録することができ、ユーザの利便性が向上し、また、ユーザが常用する用紙を基準用紙として指定することができ、ユーザが常用する用紙に対して、最適な濃度補正を行うことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、画像形成媒体５０は、感光体７２または中間転写体７３であることとしたので、レイアウト設計の自由度を向上させることが可能となる。

なお、本実施の形態では、補正パラメータとして補正ガンマを使用することにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、濃度補正可能な補正パラメータであれば他のパラメータを使用することにしてもよい。

また、本実施の形態では、各種用紙の補正パラメータを、基準用紙の補正ガンマγ２×（各種用紙の理想濃度÷各種用紙の現実濃度）により算出することとしたが、例えば、
各種用紙毎に、用紙上の理想濃度に対応する感光体７２上の目標濃度を記憶しておき、感光体７２上のテストパターンの検出濃度が各種用紙の感光体７２上の目標濃度となるような補正ガンマをそれぞれ算出することにしてもよい。

（プログラム）
なお、本発明の画像形成装置は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インターフェイス機器、スキャナ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から構成される装置（ホストコンピュータ等）に適用しても良い。

また、本発明の目的は、上述した画像形成装置の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（または、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを実行することによっても達成することが可能である。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した画像形成装置の機能を実現することになり、そのプログラムコードまたはそのプログラムを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記録媒体としては、ＦＤ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ、ＲＯＭなどの光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記録媒体を使用することができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した画像形成装置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した画像形成装置の機能が実現される場合も含まれること言うまでもない。

また、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、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、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等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した画像形成装置の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 図１の制御部の画像処理に関する機能構成図（ＣＰＵがプログラムを実行することにより実現する機能）である。 図１の作像部の概略の構成例を示す図である。 感光体上の濃度特性の一例を示す図である。 感光体上のガンマ特性の一例を示す図である。 各種用紙の最高濃度特性の一例を示す図である。 各種用紙の理想濃度特性の一例を示す図である。 各種用紙の現実濃度特性および理想濃度特性の一例を示す図である。 各種用紙の補正ガンマ特性の一例を示す図である。 図１に示す画像形成装置の自動濃度補正の手順を説明するための図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ テストパターン生成部
１３ 記憶部
１４ パネル制御部
１５ ＣＰＵ
１６ ＲＯＭ
１７ ＲＡＭ
２０ プリンタパネル
３０ 作像部
４０ 濃度検出部
５０ 画像形成媒体
５１ カラーマッチング部
５２ γ変換部
５３ 総量規制部
５４ 階調変換部
７１ レーザー光源
７２ 感光体
７３ 中間転写体
７４ 搬送ベルト
７５ 転写ユニット
８０ 用紙

Claims (8)

1. 入力される画像データに対して、補正パラメータを使用して自動濃度補正を行う画像形成装置であって、
   テストパターンを画像形成媒体上に形成するテストパターン形成手段と、
   前記画像形成媒体上に形成されたテストパターンの濃度を検出する濃度検出手段と、
   各種用紙の濃度特性データおよび基準用紙の特性データを格納する記憶部と、
   前記濃度検出手段の検出結果および前記基準用紙の特性データに基づいて、当該基準用紙の補正パラメータを算出する基準用紙用補正パラメータ算出手段と、
   前記補正パラメータ算出手段で算出された基準用紙の補正パラメータおよび前記記憶部に格納されている各種用紙の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータをそれぞれ算出する各種用紙用補正パラメータ算出手段と、
   入力される画像データに対して、使用用紙に対応する前記算出された補正パラメータを使用して濃度補正を行う濃度補正手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記テストパターンは、異なる濃度の複数のパッチを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正パラメータは、補正ガンマであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記各種用紙の濃度特性データは、当該各種用紙上の理想濃度および現実濃度であり、
   各種用紙用補正パラメータ算出手段は、各種用紙の補正ガンマを、各種用紙の補正ガンマ＝基準用紙用の補正ガンマ×（各種用紙の理想濃度÷各種用紙の現実濃度）により算出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記各種用紙の濃度特性データおよび／または基準用紙の特性データは、ユーザ操作により前記記憶部に登録可能であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成媒体は、感光体または中間転写体であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の画像形成装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータが実行可能なプログラム。
8. 入力される画像データに対して、補正パラメータを使用して濃度補正を行う画像形成方法であって、
   テストパターンを画像形成媒体上に形成するテストパターン形成工程と、
   前記画像形成媒体上に形成されたテストパターンの濃度を検出する検出工程と、
   前記検出工程の検出結果、および記憶部に格納されている基準用紙の濃度特性データに基づいて、基準用紙の濃度補正パラメータを算出する基準用紙用補正パラメータ算出工程と、
   前記補正パラメータ算出工程で算出された基準用紙の補正パラメータ、および前記記憶部に格納されている各種用紙用の濃度特性データに基づいて、各種用紙の補正パラメータをそれぞれ算出する各種用紙用補正パラメータ算出工程と、
   入力される画像データに対して、前記算出された各種用紙の補正パラメータのうち、使用用紙に対応する前記補正パラメータを使用して濃度補正を行う濃度補正工程と、
   を含むことを特徴とする画像形成方法。

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