JP2010287996A - Image processor and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、色空間の変換処理を行う画像処理装置及びこの画像処理装置を搭載した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus that performs color space conversion processing and an image forming apparatus equipped with the image processing apparatus.
画像処理装置は、例えば、各種の画像形成装置(例えば、トナー像を形成)に搭載されることもあり、画像処理装置は、例えば、印刷用の画像データに対し画像処理を施す。画像形成装置に搭載の画像処理装置は、画像データに対し、例えば、ルックアップテーブルを用いγ変換等の色変換処理を行い、印刷物の画質の向上を図る。ここで、設置環境(湿度や温度)や経時変化(例えば、電子写真方式の画像形成装置では感光体ドラムや現像剤の疲労)などで、画像形成装置を構成する部材の特性が変化する。そのため、画像処理装置や画像形成装置には、印刷物の濃度の状態を確認し、ルックアップテーブルを更新する等のキャリブレーション(較正)機能が搭載されることがある。 For example, the image processing apparatus may be mounted on various image forming apparatuses (for example, forming a toner image), and the image processing apparatus performs image processing on image data for printing, for example. The image processing apparatus mounted on the image forming apparatus performs color conversion processing such as γ conversion on the image data using, for example, a look-up table to improve the image quality of the printed matter. Here, characteristics of members constituting the image forming apparatus change due to an installation environment (humidity or temperature) or a change with time (for example, fatigue of a photosensitive drum or developer in an electrophotographic image forming apparatus). For this reason, the image processing apparatus and the image forming apparatus may be equipped with a calibration function such as checking the density state of the printed material and updating the lookup table.
そして、キャリブレーションを行う画像形成装置の一例が、特許文献1に記載されている。具体的に特許文献1には、印刷特性に関するキャリブレーションを実行し、ホスト装置からダウンロードされるキャリブレーション情報を保持する保持手段と、所定のタイミングでキャリブレーション情報を作成する作成手段と、作成手段が作成したキャリブレーション情報が示す値と保持手段が保持するキャリブレーション情報が示す値とを比較し、その差が所定値を超えたとき、作成手段が作成したキャリブレーション情報に基づいてキャリブレーションを実行する実行手段を有する印刷装置が記載されている。これにより、ホスト装置主体で行われるキャリブレーションと、印刷装置において独自に行われるキャリブレーションとを用いて各々の長所を取り入れたキャリブレーションシステムを提供しようとする(特許文献1:請求項1、段落[0058] 、[0073]等参照)。
例えば、ベタ画像のように、画像データ上、最大の濃度を示す画素値(階調値)を持つ画像データに基づき印刷を行っても、画像形成装置の経時変化等によって、画像形成装置が出力(印刷)可能な最大濃度が低下する場合がある。出力可能な最大濃度が下がると、色域(色再現範囲)が狭くなる。又、入力画像データの画素値に対する画像形成装置の出力特性は、非線形性を示すこともある。これらの要因で、特に高濃度領域で、階調の連続性が失われる階調飛びや階調の差の潰れが生ずることがある。即ち、印刷物で適切な階調表現がなされない場合があるという問題がある。 For example, even if printing is performed based on image data having a pixel value (gradation value) indicating the maximum density on the image data, such as a solid image, the image forming apparatus outputs due to changes over time of the image forming apparatus. (Printing) The maximum possible density may be reduced. When the maximum density that can be output decreases, the color gamut (color reproduction range) becomes narrower. Further, the output characteristics of the image forming apparatus with respect to the pixel values of the input image data may show nonlinearity. Due to these factors, gradation skipping and gradation difference collapse may occur, especially in a high density region. That is, there is a problem that appropriate gradation expression may not be made on the printed matter.
尚、特許文献1をみると、設計上、画像形成装置が出力可能な最大濃度が低下してきた場合に関する記述はない。言い換えると、画像形成装置が出力可能な最大濃度が変化しないという前提のもと、キャリブレーションデータにより色変換テーブルを更新する。従って、特許文献1記載の発明では、上記の問題は解決できない。
Note that
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、印刷デバイスが現状、出力可能な最大濃度で出力した各パッチの読取を行い、印刷デバイスの現状の色域(色再現範囲)を把握し、把握した色域で適切な階調表現がなされる色変換処理を行うことを課題とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention reads each patch output at the maximum density that the printing device can currently output, and grasps and grasps the current color gamut (color reproduction range) of the printing device. It is an object of the present invention to perform color conversion processing in which an appropriate gradation expression is made in the color gamut.
請求項1に係る画像処理装置は、入力デバイスに従属する第1色空間信号をデバイスに独立な第2色空間信号に変換する第1色空間変換部と、色変換テーブルに基づき、前記第2色空間信号を印刷デバイスに従属するCMYK色空間信号に変換する第2色空間変換部と、前記印刷デバイスから出力されたC、M、Y、Kのベタ濃度のパッチの濃度を測るための濃度測定部と、前記濃度測定部の出力に基づき、前記印刷デバイスから出力された各前記パッチの濃度を示す係数を求める制御部と、複数種、予め定められる前記色変換テーブルを記憶するメモリと、各前記色変換テーブルは、求められた各前記パッチの前記係数の組み合わせに応じ、前記第2色空間での前記入力デバイスの色域を全体的に圧縮又は拡大し、前記第2色空間での前記入力デバイスの色域が、前記印刷デバイスが出力可能な前記第2色空間での色域内に収まるように定められ、前記第2色空間変換部は、前記濃度測定部で測定された各前記パッチの係数の組み合わせに一致する前記色変換テーブルを用いて、色変換処理を行うこととした。
The image processing apparatus according to
従来、予め設計上定められる最大濃度を基準として、デバイスに依存しない色空間での印刷デバイスの色域(色再現範囲)が把握されることがある。そして、把握された色域に基づき、滑らかに階調表現がなされるように、デバイスに依存しない色空間から印刷デバイスに従属するCMYK色空間信号に変換する色変換テーブルが予め作成されることがある。従来、印刷デバイスが出力可能な最大濃度が変化しても、色変換テーブルは、固定して用いられる。例えば、経時変化等で、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のうち、いずれか、又は、全ての色で印刷デバイスが出力可能な最大濃度が低下し、色域が変化すれば、予め作成され固定して使用される色変換テーブルは、最適とは言えず、階調飛びや階調の差のつぶれなどが生じ得る。 Conventionally, the color gamut (color reproduction range) of a printing device in a color space that does not depend on the device may be grasped based on a maximum density that is determined in advance by design. A color conversion table for converting a device-independent color space into a CMYK color space signal dependent on a printing device may be created in advance so that gradation representation can be smoothly performed based on the grasped color gamut. is there. Conventionally, the color conversion table is fixedly used even if the maximum density that can be output by the printing device changes. For example, due to changes over time, the maximum density that can be output by the printing device in any or all of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) decreases. If the color gamut changes, the color conversion table created in advance and used in a fixed manner cannot be said to be optimal, and gradation skipping or gradation difference collapse may occur.
しかし、この構成によれば、第2色空間変換部は用いる色変換テーブルを固定せず、メモリには、印刷デバイスが現状で出力可能な最大濃度に応じ、印刷物で適切な階調表現がなされるように定められた色変換テーブルが複数記憶される。そして、第2色空間変換部は、印刷デバイスが現状で出力可能な最大濃度(ベタ濃度)で形成されたパッチの濃度に応じて、使用する色変換テーブルを切り替えて色変換処理を行う。従って、画像処理装置は、印刷デバイスが現状で再現可能な範囲内で、適切な階調表現がなされるように、色変換処理を行うことができる。 However, according to this configuration, the second color space conversion unit does not fix the color conversion table to be used, and an appropriate gradation expression is made in the memory according to the maximum density that the printing device can output at present. A plurality of color conversion tables determined so as to be stored are stored. The second color space conversion unit performs color conversion processing by switching the color conversion table to be used according to the density of the patch formed with the maximum density (solid density) that can be output by the printing device at present. Therefore, the image processing apparatus can perform color conversion processing so that appropriate gradation expression is made within a range that the printing device can reproduce at present.
又、請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、2つの前記色変換テーブルに基づき、補間演算をして新たな前記色変換テーブルを生成する色変換テーブル生成部を有し、求められた前記係数の組み合わせに一致する前記色変換テーブルがない場合、前記色変換テーブル生成部は、求められた全ての前記パッチの係数の組み合わせに基づき、現状で前記印刷デバイスが出力可能な色域よりも広い色域の色変換テーブルと狭い色域の前記色変換テーブルを選び出し、選び出された2つの色変換テーブルを用いて補間演算で新たな前記色変換テーブルを生成し、前記第2色空間変換部は、前記色変換テーブル生成部で生成された前記色変換テーブルを用いて、色変換処理を行うこととした。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the color conversion table generation unit generates a new color conversion table by performing an interpolation operation based on the two color conversion tables. When there is no color conversion table that matches the obtained combination of coefficients, the color conversion table generation unit, based on the obtained combinations of all the coefficients of the patches, can currently output the color gamut that the printing device can output. A color conversion table with a wider color gamut and a color conversion table with a narrow color gamut are selected, and the new color conversion table is generated by interpolation using the two selected color conversion tables, and the second color The space conversion unit performs the color conversion process using the color conversion table generated by the color conversion table generation unit.
C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のパッチの濃度を示す係数の組み合わせは無数であり、又、色変換テーブルを多数用意するほど、記憶部が記憶すべきデータ量は膨大となる。しかし、構成によれば、色変換テーブル生成部は、補間演算で新たな色変換テーブルを生成する。従って、記憶部に記憶させるデータ量を減らすことができる。 There are innumerable combinations of coefficients indicating the density of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) patches, and the more color conversion tables are prepared, the more the storage unit should store them. The amount of data is enormous. However, according to the configuration, the color conversion table generation unit generates a new color conversion table by interpolation calculation. Therefore, the amount of data stored in the storage unit can be reduced.
又、請求項3に係る画像形成装置は、前記請求項1又は2記載の画像処理装置を含み、前記入力デバイスとして原稿を読み取ってRGB色空間信号を出力する画像読取部と、印刷デバイスとして、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを用いてトナー像を形成する画像形成部を有することとした。この構成によれば、印刷デバイスが現状で出力可能な範囲で、適切な階調表現がなされるように、色変換処理が施された画像データに基づき印刷が行われる。従って、たとえ現状で出力可能なトナー像の最大濃度が、設計上の理想的な最大濃度より薄くても濃くても適切に階調表現がなされた印刷物を出力できる画像形成装置を提供することができる。 An image forming apparatus according to a third aspect includes the image processing apparatus according to the first or second aspect, wherein the input device reads an original and outputs an RGB color space signal, and a printing device. An image forming unit that forms toner images using cyan, magenta, yellow, and black toners is provided. According to this configuration, printing is performed based on the image data that has been subjected to the color conversion processing so that appropriate gradation expression is performed within a range that the printing device can output at present. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus capable of outputting a printed matter in which gradation expression is appropriately expressed even if the maximum density of a toner image that can be output at present is lower or higher than the ideal maximum density in design. it can.
又、請求項4に係る発明は、請求項3の発明において、前記画像形成部が形成したトナー像の1次転写を受け、用紙に2次転写を行う中間転写部と、前記画像形成部と前記中間転写部を制御する制御部と、を有し、前記画像形成部は、像担持体としての感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、帯電後の前記感光体ドラムに静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像にトナーを供給してトナー像を現像する現像装置と有し、前記制御部は、前記帯電装置による前記感光体ドラムの帯電電位と、前記現像装置で印加する現像バイアスと、前記中間転写部でのトナー像の転写のための転写バイアスの内、いずれか1つ、若しくは複数について調整するキャリブレーションを行い、前記キャリブレーション完了後、前記画像形成部は、C、M、Y、Kのベタ濃度の前記パッチを形成し、前記濃度測定部は、形成されたC、M、Y、Kのベタ濃度の前記パッチの濃度を測り、前記第2色空間変換部は、前記濃度測定部で測定された各色の前記パッチの係数の組み合わせに基づき、使用する前記色変換テーブルを変更することとした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the intermediate transfer unit that receives the primary transfer of the toner image formed by the image forming unit and performs the secondary transfer onto the sheet, and the image forming unit A control unit that controls the intermediate transfer unit, and the image forming unit includes a photosensitive drum as an image carrier, a charging device that charges the photosensitive drum, and the charged photosensitive drum. An exposure device that forms an electrostatic latent image; and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image to develop the toner image, and the control unit includes a charging potential of the photosensitive drum by the charging device; Calibration is performed to adjust any one or more of the developing bias applied by the developing device and the transfer bias for transferring the toner image at the intermediate transfer unit, and after the calibration is completed, Image formation Forms the patch having a solid density of C, M, Y, and K, and the density measuring unit measures the density of the formed solid density of C, M, Y, and K, and the second color The space conversion unit changes the color conversion table to be used based on the combination of the patch coefficients of each color measured by the density measurement unit.
この構成では、設計上、理想的な状態に戻るように各種電圧の調整するキャリブレーションによって、画像形成装置から出力可能な最大濃度は、修正、回復する。しかし、キャリブレーションが行われても、必ずしも、設計上予め定められた最大濃度に復帰するとは限らず、色変換テーブルが固定的であれば、階調飛びや階調の潰れが生じ得る。しかし、この構成によれば、色域が調整回復した状態で、画像形成装置が現状で出力可能な最大濃度に応じ、各色の最大濃度のパッチに基づき、第2色空間変換部は、使用する色変換テーブルを切り替えて色変換処理を行うので、画像形成装置は現状で最も高画質といえる印刷物を出力できる。 In this configuration, the maximum density that can be output from the image forming apparatus is corrected and recovered by calibration in which various voltages are adjusted so as to return to an ideal state in terms of design. However, even if calibration is performed, it does not always return to the maximum density predetermined in design, and if the color conversion table is fixed, gradation skipping or gradation collapse may occur. However, according to this configuration, the second color space conversion unit uses the patch with the maximum density of each color according to the maximum density that the image forming apparatus can output at present with the color gamut adjusted and recovered. Since the color conversion process is performed by switching the color conversion table, the image forming apparatus can output a printed matter that can be said to have the highest image quality at present.
上述したように、本発明によれば、印刷デバイス(例えば、画像形成部や中間転写部を有し印刷を行う画像形成装置)が現状、出力可能な最大濃度で出力した各パッチの読取を行い、印刷デバイスの現状の色域(色再現範囲)を把握し、把握した色域で適切な階調表現がなされる色変換処理を行うことができる。 As described above, according to the present invention, a printing device (for example, an image forming apparatus that has an image forming unit or an intermediate transfer unit and performs printing) reads each patch output at the maximum density that can be output. Therefore, it is possible to grasp the current color gamut (color reproduction range) of the printing device and perform color conversion processing in which appropriate gradation expression is made in the grasped color gamut.
以下、本発明の実施形態を図1〜図10を参照しつつ説明する。但し、各実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, each element such as configuration and arrangement described in each embodiment does not limit the scope of the invention and is merely an illustrative example.
(複写機1の構成の概要)
まず、図1を用い、実施形態に係る複写機1(画像形成装置に相当)の概略を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る複写機1の模型的正面断面図である。
(Outline of the configuration of the copier 1)
First, an outline of a copying machine 1 (corresponding to an image forming apparatus) according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic front sectional view of a copying
図1に示すように、複写機1の最上部に、原稿を押さえる原稿カバー1aが設けられ、その下方に、入力デバイスとして原稿を読み取ってRGB色空間信号を出力する画像読取部3(詳細は後述)が配される。又、複写機1の内部には、給紙部4a、用紙搬送路4b、印刷デバイスとして、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを用いてトナー像を形成する画像形成部5a(詳細は後述)、中間転写部6、定着部5b等が配される。
As shown in FIG. 1, a
尚、複写機1の正面前方には、複写機1の動作開始を指示するためのスタートキーや、タッチパネル式の液晶表示部を有する操作パネル1bが設けられる(図1に破線で図示)。例えば、操作パネル1bは、使用者の設定指示を受け付け、複写機1の状態などの情報伝達の表示を行う。又、本発明に関し、複写機1の使用者や、メンテナンスを行うサービスマンは、操作パネル1bを操作し、色変換テーブルTの切替の実行等を指示できる。
An
給紙部4aは、記録媒体として普通紙、再生紙、ラベル用紙、OHPシート等の各種用紙(A4、B4等の各サイズの用紙に対応)を収納し、画像形成の際、用紙を供給する。用紙搬送路4bは、供給された用紙を排出トレイ41まで搬送する。そのため、用紙搬送路4bには、搬送ローラ対42等が複数設けられる。
The
中間転写部6は、画像形成部5aの上方に設けられ、画像形成部5aが形成したトナー像の1次転写を受け、用紙に2次転写を行う。そして、中間転写ベルト61(中間転写体に相当)は、下側の外周面と各感光体ドラム52が当接するように、駆動ローラ62、従動ローラ63、4本の1次転写ローラ64等に張架される。駆動ローラ62にはモータ、ギア等の駆動手段(不図示)が接続され回転する。中間転写ベルト61は、駆動ローラ62の回転で、図1において時計方向(矢印方向)に周回する。ここで、1次転写ローラ64は、各感光体ドラム52に対向して1本ずつ回転可能に配され、1次転写ローラ64に所定の大きさの電圧(転写バイアス)が印加される。電圧印加により、各色のトナー像が各感光体ドラム52から中間転写ベルト61に1次転写される。この1次転写の際、各色のトナー像はずれなく重ね合わせられる。
The
そして、中間転写ベルト61に当接し、駆動ローラ62に対向し、回転可能に支持される2次転写ローラ65が中間転写部6に設けられる。駆動ローラ62と中間転写ベルト61のニップに用紙とトナー像が進入した際、所定の電圧(転写バイアス)が2次転写ローラ65に印加され、トナー像は用紙に2次転写される。ベルトクリーニング装置66は、残トナー等を中間転写ベルト61から除去し、清掃する。定着部5bは、用紙に転写されたトナー像を定着させる。用紙は定着部5bを通過する際に加圧・加熱され、トナー像が用紙に定着する。その後、用紙は排出トレイ41に排出され、画像形成が完了する。
Then, a
(画像形成部5aの構成)
次に、図1及び図2に基づき、本発明の実施形態に係る複写機1の画像形成部5aを説明する。図2は本発明の実施形態に係る画像形成部5aの一部拡大模型的断面図である。
(Configuration of the
Next, the
画像形成部5aは、画像データに基づき記録媒体に印刷を行うため画像(トナー像)を形成する。そして、画像形成部5aは、図1に示すように、4つの画像形成ユニット50K(ブラック)、50Y(イエロー)、50C(シアン)、50M(マゼンタ)と、画像データに基づき、帯電後の感光体ドラム52の走査・露光を行って、静電潜像を形成する露光装置51等で構成される。
The
このように、本実施形態の複写機1は、複数色のトナーを用いてカラー画像を形成可能である。尚、各画像形成ユニット50は、使用するトナーの色が異なるが、基本的構成は同様であり、以下の説明では特に説明する場合を除き、画像形成ユニット50についてK、Y、C、Mの記号は省略する。
As described above, the copying
そして、図2に示すように、各画像形成ユニット50は、同図中に示す矢印方向に回転可能に支持され、モータ(不図示)等により、所定の方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム52を備える。又、感光体ドラム52の周囲には、帯電装置53、現像装置54、清掃装置55などが配される。
As shown in FIG. 2, each
帯電装置53は、感光体ドラム52の表面を帯電させる。露光装置51は、帯電後の感光体ドラム52表面を画像データにあわせ走査・露光し、静電潜像を形成する。そして、現像装置54は、トナーを担持し、トナーを感光体ドラム52に飛翔させるため、所定の電圧(現像バイアス)が印加される現像ローラ54aを備える。現像装置54は静電潜像にトナーを供給してトナー像を現像する(可視像化する)。清掃装置55は、感光体ドラム52の表面を清掃する。これらの構成により、トナー像が各感光体ドラム52の周面に形成され、トナー像は、中間転写部6に1次転写される。
The charging
尚、本実施形態の複写機1では、中間転写ベルト61の下方で、画像形成ユニット50Kと駆動ローラ62の間に濃度センサ7(濃度測定部に相当)が設けられる。濃度センサ7は、複写機1(印刷デバイス)から出力されたC、M、Y、Kのベタ濃度のパッチPなどの濃度を測るためのもので、中間転写ベルト61に1次転写されたトナー像の濃度を測定する。例えば、濃度センサ7は、中間転写ベルト61に向け光を照射する発光部(例えば、LED)と、測定対象からの反射光の量に応じて電流(又は電圧)を出力する受光部(例えば、フォトトランジスタ)を有する反射型の光センサである。例えば、受光部の出力電流は抵抗(不図示)等で電圧に変換される。
In the copying
(複写機1のハードウェア構成)
次に、図3に基づき本発明の実施形態に係る複写機1のハードウェア構成を説明する。図3は、本発明の実施形態に係る複写機1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
(Hardware configuration of copier 1)
Next, a hardware configuration of the copying
図3に示すように、本実施形態に係る複写機1は、内部に制御部9を有する。制御部9は、画像形成部5aや中間転写部6等を制御し、複写機1全体の制御を司る。又、制御部9は、濃度センサ7の出力に基づき、複写機1から出力された各パッチPの濃度を示す係数を求めることができる。例えば、制御部9は、CPU9a、記憶部9b等から構成される。CPU9aは、中央演算処理装置であり、記憶部9bに格納され、展開される制御プログラムに基づき複写機1の各部の制御や演算を行う。記憶部9bは、ROM、RAM、HDD、フラッシュROM等の記憶装置で構成される。記憶部9bは複写機1の制御用プログラム、制御用データ、設定データ、画像読取部3で読み取られた画像データ等を記憶できる。又、本発明に関し、記憶部9bには、色変換テーブルTが記憶されてもよい。
As shown in FIG. 3, the copying
そして、制御部9は、画像読取部3、給紙部4a、用紙搬送路4b、中間転写部6、画像形成部5a、定着部5b、画像処理部8(詳細は後述)、操作パネル1b等と接続され、記憶部9bの制御プログラムやデータに基づき、各部の動作を制御する。又、例えば、制御部9は、階調補正の設定実行等の操作パネル1bへの入力内容を把握する。
The
又、制御部9には、濃度センサ7が接続される。例えば、濃度センサ7の出力は、A/D変換器(不図示)等でディジタルデータに変換された後、CPU9aに入力される(CPU9aにアナログ入力対応のポートがあれば、CPU9aに直接入力してもよい)。そして、制御部9のCPU9aは、濃度センサ7の出力電圧を把握する。
A
(キャリブレーション)
次に、図4に基づき、本発明の実施形態に係る複写機1でのキャリブレーション(濃度調整)の一例を説明する。図4は、本発明の実施形態に係る中間転写ベルト61上に形成されたチャートCの一例である。尚、チャートCの画像データは、記憶部9bに記憶され、必要に応じて読み出され、利用される。
(Calibration)
Next, an example of calibration (density adjustment) in the copying
キャリブレーションは、複写機1から出力される印刷物の濃度を調整するための機能である。例えば、キャリブレーション機能を実行する際、複写機1のメンテナンスを行うサービスマンや、使用者が、操作パネル1bを操作してキャリブレーションの実行指示を入力する。そうすると、画像形成部5aは、図4に示すようなチャートCを生成し、生成されたチャートCは中間転写ベルト61に転写される。
The calibration is a function for adjusting the density of the printed matter output from the copying
図4に示すように、チャートCは中間転写ベルト61上に濃度の異なるパッチPを列状に配したものである。尚、チャートCには、複写機1で出力(印刷)可能な最大濃度のパッチPが含まれる。そして、チャートCは、トナーの色(C、M、Y、K)ごとに順に形成される(図4では、2色分のチャートCのみ図示)。チャートCは、例えば、中間転写ベルト61の主走査方向の略中心位置に、回転方向(副走査方向)に延びて形成される。又、濃度センサ7は、移動する各パッチPを読み取れる位置に配される。
As shown in FIG. 4, Chart C is an array of patches P having different densities arranged on the
濃度センサ7は、中間転写ベルト61に形成されたチャートCを読み取り、各パッチPの濃度を検出する。この検出のため、濃度センサ7(センサヘッド)が、中間転写ベルト61に対向して設けられる(図1参照)。各パッチの読取時の濃度センサ7の出力電圧値に基づき、制御部9は、各パッチPの濃度を把握する。
The
ここで、濃度センサ7の出力電圧は、中間転写ベルト61を読み取っている時と、パッチPを読み取っている時とでは異なる。又、光を照射する中間転写ベルト61の表面の面積に対し、トナーが付着する領域の割合(即ち、濃度)で濃度センサ7の出力電圧が異なる。従って、パッチPを読み取った場合、濃度センサ7の出力電圧値は、トナー像の濃度で、それぞれ異なる。例えば、トナー像の濃度が高いほど(トナーの分布率が大きいほど)、光の拡散や吸収が多くなれば、濃度センサ7の出力電圧値は小さくなる。
Here, the output voltage of the
このように、各パッチPの濃度と濃度センサ7の出力電圧値には対応関係があり、例えば、設計上、理想的な濃度の各パッチPを読み取った際の濃度センサ7の出力電圧値を、予め実験等で取得しておく。そして、例えば、記憶部9bに、色ごとにトナー像の濃度と出力電圧との対応関係をデータとして、テーブル化して記憶しておく。そして、各パッチPの濃度測定(検出)の際、後述の制御部9が、濃度センサ7の出力電圧値とテーブルとの比較、参照を行い、現在形成されているトナー像の濃度を測定、検出する。
Thus, there is a correspondence between the density of each patch P and the output voltage value of the
そして、制御部9は、チャートCの各パッチPの濃度測定から、現在形成されているトナー像の濃度が、設計上、仕様上、目標とする濃度に対し、低濃度であれば濃く印刷されるように、或いは、高濃度であれば薄く印刷されるように、画像形成部5aや中間転写部6での各種電圧を変更、調整するキャリブレーションを行う。
Then, from the density measurement of each patch P in the chart C, the
例えば、現像装置54の現像バイアスの大きさを変化させると、現像ローラ54aからのトナーの飛翔量が変わる。又、帯電装置53による感光体ドラム52の帯電電位を調整しても、形成されるトナー像の濃度が変わる。又、中間転写部6での1次転写ローラ64や2次転写ローラ65への転写バイアスを変化させると、転写効率が変わり、印刷物におけるトナー像の濃度が変わる。そこで、例えば、制御部9は、複写機1が出力可能な(印刷可能な)最大濃度が予め定められた濃度で一定とする調整を行う場合、現像装置54で印加する現像バイアスや、帯電装置53による感光体ドラム52の帯電電位や、中間転写部6でのトナー像の転写のための転写バイアスの内、いずれか1つ、若しくは複数を変化させ、調整するキャリブレーションを行う。
For example, when the magnitude of the developing bias of the developing
尚、キャリブレーションでは、最大濃度以外のパッチPでの濃度のずれに基づき、各画素の画素値を変換するγ補正用テーブルが生成されてもよい。例えば、各パッチPの最大濃度が、設計上、理想的な濃度であるが、他の濃度のパッチPでは、ずれがある場合、ずれを無くす方向で画素値が変換されるγ補正用テーブルが生成される。例えば、理想的な濃度より濃いパッチPがあれば、そのパッチPの濃度帯で、画素値を薄くなる方に置換する内容とする。 In the calibration, a γ correction table for converting the pixel value of each pixel may be generated based on the density deviation in the patch P other than the maximum density. For example, if the maximum density of each patch P is an ideal density in design, but there is a deviation in other density patches P, there is a γ correction table in which pixel values are converted in a direction to eliminate the deviation. Generated. For example, if there is a patch P that is darker than the ideal density, the pixel value is replaced with a thinner one in the density band of the patch P.
(最大濃度の目安としての係数の演算)
次に、図3、図4を利用して本発明の実施形態に係る複写機1で印刷可能な最大濃度の目安を示す係数の演算の一例を説明する。
(Calculation of coefficient as a guide for maximum concentration)
Next, an example of the calculation of the coefficient indicating the standard of the maximum density that can be printed by the copying
例えば、記憶部9bに複写機1の設計上、目標とする(出力しようとする)最大濃度の各色のパッチPを読み取った時の濃度センサ7の出力電圧値を記憶しておく。そして、現状で出力可能な最大濃度のパッチPを読み取った際の濃度センサ7の出力電圧値と比較すれば、現状で複写機1が出力できる最大濃度は、設計上、目標とする最大濃度よりも濃い、又は、薄いことを把握できる。
For example, the
又、例えば、制御部9は、濃度センサ7の出力値の比較に基づき、現状で出力できる最大濃度の目安を示す値(以下、「比較用係数」という。)を各色について算出できる。例えば、設計上、出力されるトナー像の最大濃度は、印刷特性等を考慮して、画像形成装置の機種ごとに予め決められる。そこで、例えば、濃度センサ7の出力値が、設計上目標とする最大濃度のパッチPを読み取った時の濃度センサ7の出力電圧値と同じであれば、設計通りとして、比較用係数は1.0と求められる。
For example, the
一方で、例えば、現状の最大濃度のパッチPの読取時の濃度センサ7の出力電圧値が、理想的に90%程度の濃度で形成されたパッチPを読み取った際の出力電圧値と同じであれば、現状の出力可能な最大濃度のパッチPは、10%程度濃度が低下しているので、例えば、比較用係数は0.9と求められる。一方、現状、出力可能な最大濃度のパッチPの濃度が、設計上、目標とする濃度よりも濃ければ100%以上として比較用係数は1.0以上の値となる(例えば、1.2等)。
On the other hand, for example, the output voltage value of the
又、現状の最大濃度のパッチPの読取時の濃度センサ7の出力電圧値と設計上目標とする最大濃度のパッチPを読み取った時の濃度センサ7の出力電圧値との比率に基づき、比較用係数が求められてもよい。尚、比較用係数は、必ずしも設計上目標とする最大濃度が出ている場合を1.0とおく必要はなく、1.0以上でも以下でもよい。
Further, based on the ratio between the output voltage value of the
(画像読取部3の構成)
次に、図5に基づき、本発明の実施形態に係る画像読取部3の構成を説明する。図5は本発明の実施形態に係る画像読取部3の一例を示す模型的正面断面図である。
(Configuration of Image Reading Unit 3)
Next, based on FIG. 5, the structure of the
画像読取部3は、スキャナとしてユニット化され、原稿に光を照射し、その反射光に基づき原稿を読み取って画像データを生成する。例えば、画像読取部3は、第1移動枠321、第2移動枠322、レンズ33、イメージセンサ34等を備える。
The
第1移動枠321は、主走査方向に伸び、読取対象に光を照射するランプ35と第1ミラー361を備える。第2移動枠322は、第2ミラー362、第3ミラー363を備える。各ミラーは、レンズ33に原稿の反射光を導き、レンズ33は原稿の反射光を結像する。イメージセンサ34(例えばCCD)は、読取対象を読み取るためのものであり、複数のライン状に、複数の受光素子が配される。そして、イメージセンサ34は、ランプ35から原稿に当たり、レンズ33で結像された反射光が入射されることにより反射光量に応じた光電変換を行う。即ち、イメージセンサ34は、読取対象からの反射光が入射され、読取対象を読み取る。
The first moving
コンタクトガラス31上の原稿を読み取る時、巻取ドラム37の回転駆動により各移動枠を水平方向に移動させて読み取りが行われる(各移動枠と巻取ドラム37は、ワイヤ38で接続される)。又、巻取ドラム37は、正逆回転する巻取モータ37Mにより回転させられる(図6参照)。
When reading a document on the contact glass 31, reading is performed by moving each moving frame in the horizontal direction by rotating the winding drum 37 (each moving frame and the winding
ここで、コンタクトガラス31の左方端部の下方には、シェーディング補正を行う際の白基準板39が設けられる。白基準板39は、画像読取装置1の主走査方向(原稿搬送方向と垂直な方向、図5の紙面垂直方向)に伸びる板であり、この白基準板39を読み取り、シェーディング補正における白基準が定まる。
Here, a
(画像読取部3のハードウェア構成と画像データの生成)
次に、図6に基づき、本発明の実施形態に係る画像読取部3のハードウェア構成と原稿の画像データの生成を説明する。図6は、本発明の実施形態に係る画像読取部3の一例を示すブロック図である。尚、画像データの流れは、白抜矢印で図示する。
(Hardware configuration of
Next, based on FIG. 6, the hardware configuration of the
画像読取部3には読取制御部30が設けられる。読取制御部30は、CPU、メモリ、チップ等の各種電子部品が実装された基板である。そして、読取制御部30は、複写機1本体の制御部9と通信可能に接続される。又、読取制御部30は、操作パネル1bのスタートキーが押下された場合など、各種原稿読取を行う場合、制御部9からの指示を受ける。又、読取制御部30は、巻取ドラム37を回転させる巻取モータ37Mやランプ35やイメージセンサ34等と接続され、例えば、巻取モータ37Mの動作や、原稿に光を照射するランプ35の点消灯や、イメージセンサ34等の駆動等を制御する。
The
画像読取部3での原稿の画像データ生成では、イメージセンサ34は、画素ごとに反射光の強さに応じた電流(電圧)を出力する。尚、本実施形態の複写機1のイメージセンサ34は、カラー対応のラインセンサであり、R、G、Bの各信号を出力する。そして、イメージセンサ34の各出力電流(電圧)は、A/D変換部30aに入力される。尚、A/D変換部30aの前段に増幅器が設けられてもよい。A/D変換部30aは、イメージセンサ34の各画素のアナログの各出力電流(電圧)をディジタルデータ化し、シェーディング補正部30bに出力する。
When generating image data of a document in the
イメージセンサ34において、ライン状に配された各画素に相当する各受光素子のばらつき(個体特性差)や、レンズ33の中心部と周辺部の集光度の違いや、ランプ35の位置による発光量のムラ等によって、主走査方向において同一濃度の各基準板や、原稿を読み取っても、画素の位置により、イメージセンサ34の各受光素子が出力する電流(電圧)差が生ずる。そこで、シェーディング補正部30bは画素の位置に依存する歪みを補正する。
In the
例えば、シェーディング補正部30bは、原稿読み取り前に白基準板39を読み取った際の各画素のディジタルデータを白基準とし、ランプ35の消灯状態のイメージセンサ34の各画素のディジタルデータを黒基準として取得する。その後、シェーディング補正部30bは、各画素について、白基準及び黒基準の間で、イメージセンサ34の出力(A/D変換後のディジタルデータ)の大きさに応じ、階調化(量子化)を行う。例えば、シェーディング補正部30bは、RGBで1画素当たり、計24ビットに量子化を行う(例えば、Red=8ビット、Green=8ビット、Blue=8ビット、それぞれ0〜255の値を取り、256階調)。尚、シェーディング補正部30bは、画像読取部3の読取特性を考慮して、あわせてγ補正を行ってもよい(γ補正部が別途設けられてもよい)。
For example, the
そして、シェーディング補正部30bが出力する原稿画像の画像データは、画像処理部8に入力される。本実施形態の画像処理部8は、画像データに関する演算や作業領域としてのワークRAMや専用回路としてのASIC等を組み合わせて構成される回路である(詳細は後述)。尚、制御部9のCPU9aや記憶部9bに画像処理プログラムを格納してソフトウェア的に制御部9を画像処理部8として機能させることもできる。
The image data of the document image output from the
(画像処理装置2)
次に、図7、図8に基づき、本発明の実施形態に係る複写機1での画像処理装置2相当部分の機能、動作を説明する。図7は、本発明の実施形態に係る複写機1での画像処理装置2相当部分を示すブロック図である。図8は、本発明の実施形態に係るテーブルの一例を示し、(a)はRGB→Labへのテーブルの一例を示し、(b)はLab→CMYKへの色変換テーブルTの一例を示す。
(Image processing apparatus 2)
Next, based on FIGS. 7 and 8, functions and operations of portions corresponding to the
本実施形態において、複写機1には、濃度センサ7、制御部9、記憶部9b、画像処理部8等が設けられる。画像処理部8内には、第1色空間変換部81、第2色空間変換部82、2つの色変換テーブルTに基づき、補間演算をして新たな色変換テーブルTを生成する色変換テーブル生成部83等が設けられる。これらの構成が、複写機1における画像処理装置2に相当する。言い換えると、本実施形態の複写機1は、画像処理装置2を含む(制御部9は、複写機1を制御し、画像処理装置2の制御部9としても機能する)。画像処理部8は、拡大縮小処理、濃度変換処理、空間フィルタ処理等、各種画像処理を行うことができる。しかし、実行可能な画像処理は多岐にわたるので、以下の説明では、本発明の実施に係る色変換の画像処理を説明し、その他の画像処理については、画像処理部8は、公知の画像処理を行えるものとして、詳細な説明は割愛する。
In the present embodiment, the copying
画像処理部8の第1色空間変換部81に入力される信号(画像データ)は、画像読取部3に依存する色空間の画像信号であり、具体的には、イメージセンサ34から出力されるRGB信号である。第1色空間変換部81は、画像読取部3に従属するRGB信号(第1色空間信号に相当)をデバイスに独立なLab色空間信号(第2色空間信号に相当)に変換する(尚、Labは、正式には、L*a*b*と記載すべきであるが、以下では、Labと省略して記す)。第1色空間変換部81は、例えば、メモリ84や記憶部9bに記憶されるテーブルT0を用いて、色変換処理を行う。
A signal (image data) input to the first color
図8(a)に示すように、RGB→Labへの変換用のテーブルT0は、画像読取部3のRGB色空間に従属するRGB値(例えば、R、G、Bは、それぞれ8ビット256階調)とLab値との対応関係を示す三次元入力−三次元出力のテーブルである。図8(a)のテーブルT0は、それぞれ8ビットのRGB値とLab値との対応を示す。このテーブルT0では、代表的なRGB値(図8(a)では、画素値で51刻みで代表点を選出)に対するLab値が格納される。もし、第1色空間変換部81に入力された画像データの各画素のRGB値が代表点と一致しなければ、第1色空間変換部81は、入力されるRGB値の近傍のLab値をテーブルT0から取り出し、補間演算して入力されるRGB値に対応するLab値を取得する。
As shown in FIG. 8A, the table T0 for conversion from RGB to Lab includes RGB values depending on the RGB color space of the image reading unit 3 (for example, R, G, and B are 8-bit 256th floors, respectively). 3D) is a table of three-dimensional input-three-dimensional output showing the correspondence between Lab and Lab values. The table T0 in FIG. 8A shows the correspondence between 8-bit RGB values and Lab values. In this table T0, Lab values for representative RGB values (in FIG. 8A, representative points are selected in increments of 51 pixel values) are stored. If the RGB value of each pixel of the image data input to the first color
ここで、画像読取部3が出力するRGB信号の色域は、複写機1から出力されるトナー像の色域よりも変動が少ない。そのため、本実施形態の複写機1では、RGB→Labへの変換用のテーブルT0は、固定される。即ち、Lab色空間上での画像読取部3の取り込み可能な色域は、固定されたものとして扱われる。
Here, the color gamut of the RGB signal output from the
第2色空間変換部82は、図8(b)に示すようなLab→CMYKへの変換用の色変換テーブルTに基づき、Lab色空間信号(第2色空間信号に相当)を複写機1(印刷デバイス)に従属するCMYK色空間信号に変換する。第2色空間変換部82から出力されるCMYK色空間信号化された画像データに基づき、露光装置51等によりトナー像が形成される。
The second color
例えば、Lab→CMYK変換用の色変換テーブルTは、次のようにして作成される。色変換テーブルTの作成時や後述の色変換テーブルTの切替時、例えば、記憶部9bから各色のトナーのベタ画像(最大濃度、濃度100%)を生成する画像データが読み出される。そして、画像データに基づき、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の最大濃度のパッチPが画像形成部5aで生成される。尚、キャリブレーションで用いるチャートCには、最大濃度のパッチPが含まれるので、チャートCの画像データを用いてもよい。
For example, the color conversion table T for Lab → CMYK conversion is created as follows. When the color conversion table T is created or when the color conversion table T described later is switched, for example, image data for generating a solid image (maximum density,
得られた最大濃度の各パッチPを不図示の測色器により測色し、各パッチPのLab値を得る。得られたLab値と印刷された各パッチPのCMYK値との関係により、Lab色空間での画像形成部5aが形成可能なC、M、Y、Kの位置(座標)が把握される。又、例えば、各トナーを混ぜて生成されるR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の位置の座標も、各色のトナーの寄与率(配合率)に基づき、把握することができる(R、G、B以外の色も同様)。これにより、Lab色空間での複写機1が出力可能な色域の最外郭が把握される。
The color of each of the obtained patches P having the maximum density is measured by a colorimeter (not shown) to obtain the Lab value of each patch P. Based on the relationship between the obtained Lab value and the CMYK value of each printed patch P, the positions (coordinates) of C, M, Y, and K that can be formed by the
そして、例えば、Labの各範囲を所定のステップで刻み、Labのグリッドを構成すれば、Lab→CMYK変換用の色変換テーブルTができる(例えば、変換後、C、M、Y、Kは、それぞれ8ビット、256階調)。Lab→CMYK変換用の色変換テーブルTは、例えば、記憶部9bやメモリ84に記憶される。
Then, for example, if each Lab range is carved in a predetermined step and a Lab grid is formed, a color conversion table T for Lab → CMYK conversion can be obtained (for example, after conversion, C, M, Y,
ここで、画像読取部3が読み取り可能な(取り込み可能な)色域と、複写機1で印刷により出力可能な色域(色再現域)を比較すると、画像読取部3の方が広い場合が多い。そして、本実施形態の複写機1は、画像読取部3で得られた画像データに基づき印刷(コピー)が行われる。このため、画像読取部3の色域と画像形成部5aの色再現範囲とのマッチングを行わなくてはならない。
Here, when the color gamut that can be read (captured) by the
そこで、Lab→CMYKへの変換用の色変換テーブルTでは、第1色空間変換部81から出力される画像読取部3のLab空間上での色域を、複写機1が出力可能な色域に収まるように、画像読取部3の色域全体を圧縮又は拡大して、複写機1が出力可能な色域に収まるようにマッピング(レンダリングインテント)が行われつつ、Lab→CMYKへの変換用の色変換テーブルTが生成される。
Therefore, in the color conversion table T for conversion from Lab to CMYK, the color gamut on the Lab space of the
ここで、上述したように、画像読取部3の読み取りにおける色域は、変動が少なく固定的であり、第1色空間変換部81が出力し得るLab色空間での色域は固定的である。一方で、例えば、最大濃度の各色のパッチP形成で、複写機1が印刷で出力可能なLab色空間上の色域(色再現範囲)も把握される。そこで、まず、複写機1が出力可能なLab色空間上の色域をCMYK色空間に変換する色変換テーブルTを用意しておく。第2色空間変換部82は、実際の色変換処理では、一旦、Lab色空間上で、画像読取部3の色域を複写機1が出力可能な色域に圧縮又は拡大する処理を画像データの各画素に対して行い、その後、色変換テーブルTを用いてLab→CMYKへの色変換処理を行ってもよい。
Here, as described above, the color gamut in reading by the
(色域の変動)
次に、図9に基づき、本発明の実施形態に係る画像形成部5aの色再現範囲の変動を説明する。図9は、本発明の実施形態に係る画像形成部5aの色再現範囲の変動の一例を示すグラフであり、(a)はab平面、(b)はLa平面のグラフである。
(Color gamut variation)
Next, a change in the color reproduction range of the
通常、印刷における色再現範囲が一定となるように、複写機1が出力可能な(印刷可能な)最大濃度は機種ごとに予め定められる。そのため、工場出荷時や製造時の検査等で複写機1が出力可能な(印刷可能な)最大濃度の調整がなされる。尚、複写機1の設置後でもキャリブレーションで、複写機1の出力できる最高濃度を調整することはできる。例えば、図9のグラフで、●印で囲う領域が、設計上、本実施形態の複写機1で出力しようする(目標とする)Lab空間上での色域の一例である。
Usually, the maximum density that can be output (printed) by the copying
ところが、温度や湿度、感光体ドラム52の摩耗や現像剤の劣化など、経時変化により、画像形成部5aが形成するトナー像の濃度は変化する(例えば、最大濃度が下がってゆく)。例えば、図9のグラフで、▲印で囲う領域が、経時変化等により、本実施形態の複写機1が現状で出力可能なLab空間での色域の一例である。尚、図9の各グラフ内の●印、▲印に添えられたアルファベットは、それぞれ、Y=イエロー、G=グリーン、C=シアン、B=ブルー、M=マゼンタ、R=レッド、W=ホワイト、K=ブラックを示す。
However, the density of the toner image formed by the
例えば、図9の上方のグラフで示すように、本実施形態の画像形成部5aは、C、M、Y、Kのトナーを用いてトナー像を形成するが、各色のトナーで出力できる最大濃度が低下すれば、各トナーを混ぜて形成されるG、B、Rでの最大濃度も低下し、▲印で囲う領域として示すように、色域が狭まる。
For example, as shown in the upper graph of FIG. 9, the
一般に、Lab色空間からCMYK色空間への色変換テーブルTは、設計上、目標とする最大濃度で出力される(印刷される)状態にあわせ、階調が適切に表現されるように生成される。しかし、経時変化で画像形成部5aで形成されるトナー像での最大濃度が変化してくると、色域が狭くなることから、階調の連続性が失われる階調飛びや階調の差のつぶれが生ずることがある。
In general, the color conversion table T from the Lab color space to the CMYK color space is generated so that the gradation is appropriately expressed in accordance with the state of being output (printed) at the target maximum density by design. The However, if the maximum density of the toner image formed by the
(複数種の色変換テーブルTと色変換テーブルTの生成)
まず、本実施形態の複写機1では、複数種の予め定められるLab色空間からCMYK色空間への色変換テーブルTがメモリ84や記憶部9bに記憶されるが、それらの色変換テーブルTのうちの1つは、設計上、目標とする最大濃度で出力される(印刷される)状態にあわせ、階調が適切に表現されるように生成された色変換テーブルTである。言い換えると、比較用係数が全て1.0の場合に用いられる色変換テーブルTである。
(Generation of multiple types of color conversion tables T and color conversion tables T)
First, in the copying
しかし、複写機1では、経時変化やキャリブレーションに伴い、出力可能な最大濃度の変化が生ずる。この出力可能な最大濃度の変化に対処するため、本実施形態の複写機1は、複数種の色変換テーブルTを記憶しておく。そこで、複数種の色変換テーブルTの関係を説明する。本発明の実施形態に係る複写機1の画像処理部8のメモリ84(記憶部9bでもよい)には、比較用係数の組み合わせに応じたLab→CMYKへの変換用の色変換テーブルTが記憶される。
However, in the copying
尚、以下では、比較用係数が、0.7以下を部品交換や要点検の目安とする場合を説明する。即ち、0.7を下限とし、0.7以下での印刷を許容しない場合、C、M、Y、Kの比較用係数のいずれも0.7の場合のLab→CMYKの色変換テーブルTが予め用意される。 In the following description, a case where the comparative coefficient is 0.7 or less is used as a guideline for parts replacement or inspection. That is, if the lower limit is 0.7 and printing is not permitted below 0.7, the Lab → CMYK color conversion table T when the C, M, Y, and K comparison coefficients are all 0.7 is obtained. Prepared in advance.
ここで、比較用係数のいずれもが0.7の場合、この状態で複写機1が出力(印刷)可能な最大濃度でのLab色空間での色域は、予め把握できる。例えば、比較用係数のいずれもが0.7に相当する濃度で、各色のトナーのパッチPを印刷し、測色器で比較用係数のいずれもが0.7の場合のC、M、Y、KのLab空間上の座標を把握すればよい。比較用係数がそれぞれ0.7の場合のC、M、Y、Kの座標が分かれば、C、M、Yの配合率(寄与率)に基づき、R、G、Bの座標も求められる。
Here, when both of the comparison coefficients are 0.7, the color gamut in the Lab color space at the maximum density that can be output (printed) by the copying
又、比較用係数が1.0の場合のLab色空間の原点とC、M、Y、Kの各点の座標とを結ぶ直線の長さ(原点と各座標との距離)を1とする。そして、原点と各点の座標を結ぶ直線を0.7にした場合(30%短くした場合)の座標は、演算により求めることができる。又、R、G、Bについても、比較用係数が1.0の場合の原点と各座標との距離を30%短くした場合の座標も演算により求めることができる。 Further, when the comparison coefficient is 1.0, the length of the straight line connecting the origin of the Lab color space and the coordinates of each point of C, M, Y, and K (distance between the origin and each coordinate) is 1. . The coordinates when the straight line connecting the origin and the coordinates of each point is 0.7 (when shortened by 30%) can be obtained by calculation. For R, G, and B, the coordinates when the distance between the origin and each coordinate when the comparison coefficient is 1.0 are shortened by 30% can also be obtained by calculation.
このように、測色器の利用や演算により、C、M、Y、Kや、R、G、Bの座標が把握できれば、各色で比較用係数が0.7の場合のLab色空間での現状で出力可能な色域を把握することができる。尚、全比較用係数が0.7の場合の色域は、全比較用係数が1.0の場合の色域に収まる。 As described above, if the coordinates of C, M, Y, K, R, G, and B can be grasped by the use and calculation of the colorimeter, in the Lab color space when the comparison coefficient is 0.7 for each color. The current color gamut that can be output can be grasped. Note that the color gamut when the total comparison coefficient is 0.7 falls within the color gamut when the total comparison coefficient is 1.0.
尚、上述したように、経時変化等によって、現状で出力可能な色域は狭くなることが多いが、設計上予め定められた色域よりも広くなる場合もあり得る。例えば、キャリブレーション後では、現像バイアス等の電圧制御によって、出力できる最大濃度が上がることがある。又、気温や湿度が異なれば、出力できる最大濃度が上がることもある。そして、チャートCを読み取って調整した場合、設計上予め定められた最大濃度よりも濃度が出すぎる場合もある(比較用係数でいえば、例えば、1.15〜1.2程度)。 As described above, the color gamut that can be output at present is often narrowed due to changes over time or the like, but it may be wider than a color gamut that is predetermined in design. For example, after calibration, the maximum density that can be output may be increased by voltage control such as development bias. Also, if the temperature and humidity are different, the maximum concentration that can be output may increase. When the chart C is read and adjusted, the density may be excessively higher than the maximum density predetermined in design (for example, about 1.15 to 1.2 in terms of comparison coefficient).
そこで、現状で複写機1が出力可能な色域が拡大したことも考慮して、比較用係数が(C,M,Y,K)=(1.2,1.2,1.2,1.2)の場合の色変換テーブルTを用意しておくこともできる。これにより、設計上の色域よりも出力可能な色域が広くなった場合に対応し、滑らかな階調表現が可能となる。
Accordingly, considering that the color gamut that can be output by the copying
設計上の色域よりも出力可能な色域が広い場合の色変換テーブルTは、例えば、色域が狭い場合と同様、測色器や演算等により、C、M、Y、Kの比較用係数がそれぞれ1.2の場合のLab空間でのC、M、Y、Kや、R、G、Bの座標を把握する。そして、現状で出力可能な色域を把握する。そして、C、M、Y、Kの各座標を頂点として、画像読取部3の色域を全体的に拡大又は縮小して、出力可能な色域に落とし込むようにしてマッピングを行いつつ、色変換テーブルTが生成されればよい。
The color conversion table T when the color gamut that can be output is wider than the designed color gamut is, for example, for comparison of C, M, Y, and K by a colorimeter or calculation as in the case where the color gamut is narrow. C, M, Y, K and R, G, B coordinates in the Lab space when the coefficient is 1.2 are grasped. Then, the current color gamut that can be output is grasped. Then, with the coordinates of C, M, Y, and K as vertices, the color gamut of the
このように、各色変換テーブルTは、求められた各パッチPの係数の組み合わせに応じ、第2色空間(Lab色空間)での画像読取部3の色域を全体的に圧縮又は拡大し、第2色空間での画像読取部3の色域が、複写機1(印刷デバイス)が出力可能な第2色空間での色域内に収まるように定められる。そして、現状で出力可能な濃度が最も低い状態の比較用係数の組み合わせと、最も高い状態の比較用係数の組み合わせの色変換テーブルTを有していれば、その他の比較用係数の組み合わせの色変換テーブルTは、補間演算により生成することができる。尚、補間演算では、全比較用係数が1.0の色変換テーブルTを用いることもできる。
In this way, each color conversion table T compresses or expands the color gamut of the
例えば、最大濃度のC、M、Y、KのパッチPを読み取り、比較用係数が(C,M,Y,K)=(0.85,0.85,0.85,0.85)であった場合を例に挙げる。この組み合わせの色域は、比較用係数が(C,M,Y,K)=(1.0,1.0,1.0,1.0)の設計上、理想的な状態での色域と、比較用係数が(C,M,Y,K)=(0.7,0.7,0.7,0.7)の組み合わせでの色域の範囲に収まる。従って、比較用係数が(C,M,Y,K)=(1.0,1.0,1.0,1.0)の組み合わせでの色変換テーブルTと、比較用係数が(C,M,Y,K)=(0.7,0.7,0.7,0.7)の組み合わせでの色変換テーブルTに基づき、補間演算によって、比較用係数が(0.85,0.85,0.85,0.85)の組み合わせの場合の色変換テーブルTを生成することができる。 For example, the maximum density C, M, Y, K patch P is read and the comparison coefficients are (C, M, Y, K) = (0.85, 0.85, 0.85, 0.85). Take the case as an example. The color gamut of this combination is an ideal color gamut in the design of the comparison coefficients (C, M, Y, K) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0). Then, the comparison coefficients fall within the color gamut range in the combination of (C, M, Y, K) = (0.7, 0.7, 0.7, 0.7). Therefore, the color conversion table T in the combination of the comparison coefficients (C, M, Y, K) = (1.0, 1.0, 1.0, 1.0) and the comparison coefficients (C, M, Y, K) = (0.7, 0.7, 0.7, 0.7) based on the color conversion table T, the comparison coefficient is (0.85, 0. 85, 0.85, and 0.85) can be generated.
例えば、比較用係数0.85は、比較用係数1.0と比較用係数0.7の中間の値である。同じCMYK値について、比較用係数が全て1.0の色変換テーブルTのLabの各値と、比較用係数が全て0.7の場合の色変換テーブルTのLabの各値をそれぞれ足して2で割れば、比較用係数が0.85の場合のCMYK値に対するLabの各値が求まる。この演算を繰り返せば、比較用係数が0.85である場合のLab→CMYKへの色変換テーブルTが完成する。 For example, the comparison coefficient 0.85 is an intermediate value between the comparison coefficient 1.0 and the comparison coefficient 0.7. For the same CMYK value, each Lab value of the color conversion table T whose comparison coefficients are all 1.0 and each Lab value of the color conversion table T when the comparison coefficients are all 0.7 are added to 2 respectively. By dividing by, each value of Lab with respect to the CMYK value when the coefficient for comparison is 0.85 is obtained. If this calculation is repeated, the color conversion table T from Lab to CMYK when the comparison coefficient is 0.85 is completed.
本実施形態の複写機1では、出力可能な濃度が設計上、理想的な場合の標準となる色変換テーブルT(全比較用係数が1.0)の他、許容される最低(全比較用係数が0.7)と最高(全比較用係数が1.2)の状態での色変換テーブルTがあれば、あらゆる比較用係数の組み合わせの色変換テーブルTを補間演算により生成することができる。しかし、例えば、画像処理部8のメモリ84や記憶部9bには、例えば、比較用係数が(C,M,Y,K)=(0.7,1.0,1.0,1.0)、(1.2,1.0,1.0,1.0)、(0.9,0.9,0.9,0.9)、(0.8,0.8,0.8,0.8)のように様々な比較用係数の組み合わせの色変換テーブルTが記憶されていてもよい。より多くの色変換テーブルTを持てば、補間演算なしに、比較用係数の組み合わせに応じて色変換テーブルTを決めることができ、又、補間演算にも用いることもできる。
In the copying
(色変換テーブルTの切替、生成)
次に、図10に基づき、本発明の実施形態に係る複写機1での色変換テーブルTの切替、生成制御の一例を説明する。図10は、本発明の実施形態に係る複写機1での色変換テーブルTの切替制御の一例を示すフローチャートCである。
(Switching and generating color conversion table T)
Next, an example of switching and generation control of the color conversion table T in the copying
まず、図10でのスタートは、Lab色空間からCMYK色空間への色変換テーブルTの切替制御開始時である。例えば、色変換テーブルTの切替制御は、例えば、前回の色変換テーブルTの切替から所定枚数(数百〜数千枚)を印刷した時や、使用者やサービスマンが操作パネル1bに色変換テーブルTの切替実行を指示した時などに行われてもよい。又、設計上定められた最高濃度で出力されるように複写機1は調整されるキャリブレーション完了時に、色変換テーブルTの切替が行われてもよい。即ち、キャリブレーション完了後、画像形成部5aは、C、M、Y、Kのベタ濃度のパッチPを形成し、濃度センサ7(濃度測定部)は、形成されたC、M、Y、Kのベタ濃度のパッチPの濃度を測り、第2色空間変換部82は、濃度センサ7(濃度測定部)で測定された各色のパッチPの係数の組み合わせに基づき、使用する色変換テーブルTを変更するようにしてもよい。
First, the start in FIG. 10 is when the switching control of the color conversion table T from the Lab color space to the CMYK color space is started. For example, the switching control of the color conversion table T is performed, for example, when a predetermined number (several hundred to several thousand) is printed from the previous switching of the color conversion table T, or when the user or service person performs color conversion on the
色変換テーブルTの切替制御が開始されると、制御部9は、画像形成部5aに、各色(C、M、Y、K)のベタ濃度のパッチPを形成させ(ステップ♯1)、中間転写ベルト61に転写させる(ステップ♯2)。そして、濃度センサ7は、ベタ濃度のパッチPを読み取る(ステップ♯3)。この時、キャリブレーション用のチャートCを生成し、濃度センサ7に読み取らせてもよい。
When the switching control of the color conversion table T is started, the
次に、濃度センサ7の各トナーのベタ濃度のパッチPを読み取った際の出力値から、制御部9又は画像処理部8は、C、M、Y、Kのそれぞれの色についての比較用係数を求める(ステップ♯4)。そして、第2色空間変換部82は、比較用係数の組み合わせに一致するLabからCMYKへの色変換テーブルTが、メモリ84等に予め記憶されているかを確認する(ステップ♯5)。尚、色変換テーブルTは、メモリ84や記憶部9bに記憶しておけばよく、色変換テーブルTは、メモリ84か記憶部9bから読み出さればよいが、本説明では、メモリ84に色変換テーブルTを記憶させておく場合を説明する。
Next, from the output value obtained when the
比較用係数の組み合わせに一致するLabからCMYKへの色変換テーブルTが、メモリ84等に予め記憶されていれば(ステップ♯5のYes)、第2色空間変換部82は、比較用係数の組み合わせに一致する色変換テーブルTが選択される(ステップ♯6→エンド)。そして、コピー時など、実際に色変換処理を行う際には、第2色空間変換部82は、選択された色変換テーブルTを用いて、Lab色空間からCMYK色空間への変換処理を行う。又、例えば、主電源が投入されると、メモリ84等から選択された色変換テーブルTが読み出されセットされる。即ち、第2色空間変換部82は、濃度センサ7(濃度測定部)で測定された各パッチPの係数の組み合わせに一致する色変換テーブルTを用いて、色変換処理を行う。
If the Lab-to-CMYK color conversion table T that matches the combination of comparison coefficients is stored in advance in the
一方、比較用係数の組み合わせに一致するLabからCMYKへの色変換テーブルTがメモリ84等に予め記憶されていなければ(ステップ♯5のNo)、色変換テーブル生成部83が、補間演算により色変換テーブルTを生成する(ステップ♯7)。即ち、求められた比較用係数の組み合わせに一致する色変換テーブルTがない場合、色変換テーブル生成部83は、求められた全てのパッチPの係数の組み合わせに基づき、現状で複写機1が出力可能な色域よりも広い色域の色変換テーブルTと狭い色域の色変換テーブルTを選び出し、2つの色変換テーブルTを用いて補間演算で新たな色変換テーブルTを生成する。
On the other hand, if the Lab to CMYK color conversion table T that matches the comparison coefficient combination is not stored in advance in the
例えば、現状で出力可能な最大濃度の各色のパッチPの比較用係数に対し、C、M、Y、Kの全色において濃い組み合わせの比較用係数の色変換テーブルTと、全色において薄い組み合わせの比較用係数の色変換テーブルTを利用して補間演算により、色変換テーブル生成部83が新たな色変換テーブルTを生成する(ステップ♯7)。そして、コピー時など、実際に、色変換処理を行う際、第2色空間変換部82は、新たに生成された色変換テーブルTを用いて、Lab色空間からCMYK色空間への変換処理を行う。即ち、第2色空間変換部82は、色変換テーブル生成部83で生成された色変換テーブルTを用いて、色変換処理を行う。そして、新たに生成された色変換テーブルTは、例えば、メモリ84等に記憶される(ステップ♯8→エンド)。例えば、主電源が投入されると、メモリ84から選択された色変換テーブルTが読み出され、セットされる。
For example, for the comparison coefficient of the patch P of each color of the maximum density that can be output at present, the color conversion table T of the comparison coefficient that is dark in all colors C, M, Y, and K and the light combination in all colors The color conversion
このようにして、本実施形態の第2色空間変換部82は、用いる色変換テーブルTを固定せず、記憶部9bには、印刷デバイスが現状で出力可能な最大濃度に応じ、印刷物で適切な階調表現がなされるように定められた色変換テーブルTが複数記憶される。そして、第2色空間変換部82は、印刷デバイスが現状で出力可能な最大濃度(ベタ濃度)で形成されたパッチPの濃度に応じて、使用する色変換テーブルTを切り替えて色変換処理を行う。従って、画像処理装置2は、印刷デバイスが現状で再現可能な範囲内で、適切な階調表現がなされるように、色変換処理を行うことができる。
In this way, the second color
又、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)のパッチの濃度を示す係数の組み合わせは無数であり、又、色変換テーブルTを多数用意するほど、記憶部9bが記憶すべきデータ量は膨大となる。そこで、色変換テーブル生成部83は、補間演算で新たな色変換テーブルTを生成する。従って、記憶部9bに記憶させるデータ量を減らすことができる。又、印刷デバイスが現状で出力可能な範囲で、適切な階調表現がなされるように、色変換処理が施された画像データに基づき印刷が行われる。従って、たとえ現状で出力可能なトナー像の最大濃度が、設計上の理想的な最大濃度より薄くても濃くても適切に階調表現がなされた印刷物を出力できる画像形成装置(例えば、複写機1)を提供することができる。
The number of combinations of coefficients indicating the density of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) patches is innumerable, and the more color conversion tables T are prepared, the
又、設計上、理想的な状態に戻るように各種電圧の調整するキャリブレーションによって、画像形成装置から出力可能な最大濃度は、修正、回復する。しかし、キャリブレーションが行われても、必ずしも、設計上予め定められた最大濃度に復帰するとは限らず、色変換テーブルTが固定的であれば、階調飛びや階調の潰れが生じ得る。しかし、この構成によれば、色域が調整回復した状態で、画像形成装置が現状で出力可能な最大濃度に応じ、各色の最大濃度のパッチPに基づき、第2色空間変換部82は、使用する色変換テーブルTを切り替えて色変換処理を行うので、画像形成装置は現状で最も高画質といえる印刷物を出力できる。
In addition, the maximum density that can be output from the image forming apparatus is corrected and recovered by calibration in which various voltages are adjusted so as to return to an ideal state in terms of design. However, even if calibration is performed, it does not always return to the maximum density predetermined in design, and if the color conversion table T is fixed, gradation skipping or gradation collapse may occur. However, according to this configuration, with the color gamut adjusted and recovered, the second color
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明は、色空間の変換処理を行う画像処理装置や画像形成装置に利用可能である。 The present invention is applicable to an image processing apparatus and an image forming apparatus that perform color space conversion processing.
1 複写機(印刷デバイス、画像形成装置) 3 画像読取部(入力デバイス)
2 画像処理装置 5a 画像形成部(印刷デバイス)
51 露光装置 52 感光体ドラム
53 帯電装置 54 現像装置
6 中間転写部 7 濃度センサ(濃度測定部)
8 画像処理部 81 第1色空間変換部
82 第2色空間変換部 83 色変換テーブル生成部
84 メモリ 9 制御部
9b 記憶部 P パッチ
T 色変換テーブル
1 Copier (printing device, image forming apparatus) 3 Image reading unit (input device)
2
DESCRIPTION OF
8
Claims (4)
色変換テーブルに基づき、前記第2色空間信号を印刷デバイスに従属するCMYK色空間信号に変換する第2色空間変換部と、
前記印刷デバイスから出力されたC、M、Y、Kのベタ濃度のパッチの濃度を測るための濃度測定部と、
前記濃度測定部の出力に基づき、前記印刷デバイスから出力された各前記パッチの濃度を示す係数を求める制御部と、
複数種、予め定められる前記色変換テーブルを記憶するメモリと、
各前記色変換テーブルは、求められた各前記パッチの前記係数の組み合わせに応じ、前記第2色空間での前記入力デバイスの色域を全体的に圧縮又は拡大し、前記第2色空間での前記入力デバイスの色域が、前記印刷デバイスが出力可能な前記第2色空間での色域内に収まるように定められ、
前記第2色空間変換部は、前記濃度測定部で測定された各前記パッチの係数の組み合わせに一致する前記色変換テーブルを用いて、色変換処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 A first color space conversion unit that converts a first color space signal dependent on an input device into a second color space signal independent of the device;
A second color space conversion unit for converting the second color space signal into a CMYK color space signal subordinate to the printing device based on a color conversion table;
A density measuring unit for measuring the density of patches of solid density of C, M, Y, K output from the printing device;
Based on the output of the density measurement unit, a control unit for obtaining a coefficient indicating the density of each patch output from the printing device;
A plurality of types, a memory for storing the predetermined color conversion table;
Each of the color conversion tables compresses or expands the color gamut of the input device in the second color space as a whole according to the obtained combination of the coefficients of the patches, and in the second color space. A color gamut of the input device is determined to fall within a color gamut in the second color space that can be output by the printing device;
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the second color space conversion unit performs a color conversion process using the color conversion table that matches a combination of coefficients of the patches measured by the density measurement unit.
求められた前記係数の組み合わせに一致する前記色変換テーブルがない場合、
前記色変換テーブル生成部は、求められた全ての前記パッチの係数の組み合わせに基づき、現状で前記印刷デバイスが出力可能な色域よりも広い色域の色変換テーブルと狭い色域の前記色変換テーブルを選び出し、選び出された2つの色変換テーブルを用いて補間演算で新たな前記色変換テーブルを生成し、
前記第2色空間変換部は、前記色変換テーブル生成部で生成された前記色変換テーブルを用いて、色変換処理を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 Based on the two color conversion tables, a color conversion table generation unit that generates a new color conversion table by performing an interpolation operation;
When there is no color conversion table that matches the obtained combination of coefficients,
The color conversion table generator generates a color conversion table having a color gamut wider than a color gamut that can be output by the printing device and a color conversion of a narrow color gamut based on a combination of all the obtained coefficients of the patches. Select a table, generate a new color conversion table by interpolation using the two selected color conversion tables,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second color space conversion unit performs a color conversion process using the color conversion table generated by the color conversion table generation unit.
前記入力デバイスとして原稿を読み取ってRGB色空間信号を出力する画像読取部と、印刷デバイスとして、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを用いてトナー像を形成する画像形成部を有することを特徴とする画像形成装置。 Including the image processing apparatus according to claim 1,
An image reading unit that reads a document and outputs an RGB color space signal as the input device, and an image forming unit that forms a toner image using cyan, magenta, yellow, and black toners as the printing device. Image forming apparatus.
前記画像形成部と前記中間転写部を制御する制御部と、を有し、
前記画像形成部は、像担持体としての感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、帯電後の前記感光体ドラムに静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像にトナーを供給してトナー像を現像する現像装置と有し、
前記制御部は、前記帯電装置による前記感光体ドラムの帯電電位と、前記現像装置で印加する現像バイアスと、前記中間転写部でのトナー像の転写のための転写バイアスの内、いずれか1つ、若しくは複数について調整するキャリブレーションを行い、
前記キャリブレーション完了後、
前記画像形成部は、C、M、Y、Kのベタ濃度の前記パッチを形成し、
前記濃度測定部は、形成されたC、M、Y、Kのベタ濃度の前記パッチの濃度を測り、
前記第2色空間変換部は、前記濃度測定部で測定された各色の前記パッチの係数の組み合わせに基づき、使用する前記色変換テーブルを変更することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 An intermediate transfer unit that receives a primary transfer of a toner image formed by the image forming unit and performs a secondary transfer on a sheet;
A control unit that controls the image forming unit and the intermediate transfer unit;
The image forming unit includes a photosensitive drum as an image carrier, a charging device that charges the photosensitive drum, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the charged photosensitive drum, and an electrostatic latent image. A developing device for supplying toner to the toner and developing the toner image;
The control unit is any one of a charging potential of the photosensitive drum by the charging device, a developing bias applied by the developing device, and a transfer bias for transferring a toner image at the intermediate transfer unit. Or calibration to adjust more than one,
After completion of the calibration,
The image forming unit forms the patch having a solid density of C, M, Y, and K,
The density measuring unit measures the density of the formed solid patches of C, M, Y, and K,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the second color space conversion unit changes the color conversion table to be used based on a combination of the coefficients of the patches of the respective colors measured by the density measurement unit. .
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