JP2011176728A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】低濃度のキャリブレーションを高精度で行う。
【解決手段】複数段階の設定レベルの濃度パッチP1〜P8のうち、低濃度の濃度パッチである淡部用パッチP6〜P8については、同一のドットパターンを複数配置した画像とする。そして、淡部用パッチP6〜P8についてはドットパターンの個数に基づき濃度の出力レベルを測定する。このため、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができ、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
【選択図】図3
【解決手段】複数段階の設定レベルの濃度パッチP1〜P8のうち、低濃度の濃度パッチである淡部用パッチP6〜P8については、同一のドットパターンを複数配置した画像とする。そして、淡部用パッチP6〜P8についてはドットパターンの個数に基づき濃度の出力レベルを測定する。このため、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができ、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、画像を形成する画像形成装置に関するものである。
従来、経年変化等によって生じる画像形成特性のずれを補正するため、複数段階の濃度の濃度パッチを形成してフォトセンサ(濃度センサ)によりその反射光量を濃度として測定し、測定した濃度に基づいて濃度補正(いわゆるキャリブレーション)を行う画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。
ところで、画像形成装置により形成される二値画像において、画像の淡部(低濃度部)は、1つ以上のドットの集合からなるドットパターン(網点)が離散的に配置されることにより表現される。しかしながら、画像形成装置により形成されるドットは、正常濃度よりも濃く形成されたり薄く形成されたりするなど、ばらつくことがあるため、ドットがまばらに配置された画像の淡部は、ドットが凝縮して配置された中間部(中間濃度部)や暗部(高濃度部)に比べてその影響を受けやすく、階調表現が不安定となりやすい。
このため、低濃度のキャリブレーションには特に高い精度が要求されるが、従来のように反射光量に基づく濃度の測定では十分な精度が得られないという問題があった。
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するためになされた本発明の画像形成装置として、例えば以下のような画像形成装置が挙げられる。すなわち、画像形成装置は、二値画像データの表す画像を形成する画像形成手段と、複数段階の濃度の設定レベルに対応する画像を濃度パッチとして画像形成手段に形成させるパッチ形成手段と、パッチ形成手段により形成された濃度パッチの濃度の出力レベルを測定する濃度測定手段とを備え、濃度パッチの設定レベルと濃度測定手段により測定された出力レベルとの関係に基づき画像形成特性を補正する。
そして、この画像形成装置において、パッチ形成手段は、複数段階の設定レベルのうち設定レベルの低い1つ以上の濃度パッチについては、同一のドットパターンを複数配置した淡部用パッチとして形成させ、濃度測定手段は、淡部用パッチの出力レベルをドットパターンの個数に基づき測定する。
このような画像形成装置によれば、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができる。このため、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
ここで、上記画像形成装置の画像形成特性の補正は、具体的には例えば以下のように行うことができる。すなわち、上記画像形成装置は、淡部用パッチ以外の濃度パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第1の補正用テーブルを作成する第1テーブル作成手段と、淡部用パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第2の補正用テーブルを作成する第2テーブル作成手段と、第1の補正用テーブルと第2の補正用テーブルとを併合した第3の補正用テーブルを作成する併合手段とを備え、第3の補正用テーブルに基づき画像形成特性を補正する。
ここで、上記画像形成装置の画像形成特性の補正は、具体的には例えば以下のように行うことができる。すなわち、上記画像形成装置は、淡部用パッチ以外の濃度パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第1の補正用テーブルを作成する第1テーブル作成手段と、淡部用パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第2の補正用テーブルを作成する第2テーブル作成手段と、第1の補正用テーブルと第2の補正用テーブルとを併合した第3の補正用テーブルを作成する併合手段とを備え、第3の補正用テーブルに基づき画像形成特性を補正する。
具体的には、例えば、併合手段は、第1の補正用テーブルにおける最も低い設定レベルが、第2の補正用テーブルにおける最も高い設定レベルよりも高い場合には、それら設定レベル間の出力レベルを補間演算により算出する。このようにすれば、第1の補正用テーブルと第2の補正用テーブルとを滑らかに併合することができる。
ところで、二値画像データがディザマトリクスを用いて生成されるものである場合、淡部用パッチがそのディザマトリクスに依存しない画像であれば、ディザマトリクスを変更しても淡部用パッチを変更する必要がないという効果がある。一方、淡部用パッチがそのディザマトリクスを用いて生成可能な画像であれば、実際に形成される画像と同じ条件となるため補正がより適切なものになるという効果がある。
また、例えば濃度測定手段は、淡部用パッチにおけるドットパターンをパターンマッチングにより検出する。このような画像形成装置によれば、淡部用パッチにおけるドットパターンの個数を正確に計数することができる。
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.全体構成]
図1は、実施形態のプリンタ1の概略構成を表すブロック図である。
[1.全体構成]
図1は、実施形態のプリンタ1の概略構成を表すブロック図である。
このプリンタ1は、制御部10、画像形成部11、フォトセンサ(濃度センサ)12、CCDセンサ13、記憶部14及び通信部15を備えている。
制御部10は、プリンタ1の各部を統括制御するものであり、CPU、ROM、RAM等を備える。CPUは、ROMに記憶されたプログラムに従い、後述するガンマ補正用LUT作成処理(図2)などを実行する。
制御部10は、プリンタ1の各部を統括制御するものであり、CPU、ROM、RAM等を備える。CPUは、ROMに記憶されたプログラムに従い、後述するガンマ補正用LUT作成処理(図2)などを実行する。
画像形成部11は、二値画像データの表す画像を電子写真方式により可視画像として形成するための構成部であり、CMYK各色のトナーに対応する4つの感光ドラムを備えている。そして、画像形成部11において画像を形成する際には、各感光ドラムの表面が帯電器により帯電され、カラー画像を表現するためのCMYK各色の二値画像データに基づきLEDヘッド等の露光装置により露光されて静電潜像が形成される。こうして形成された静電潜像は、現像器から供給されるCMYK各色のトナーによってトナー像として可視像化される。そして、CMYK各色のトナー像は、搬送ベルトによって搬送される用紙等の記録媒体に重ね合わせて転写された後、定着器において記録媒体に熱定着され、これにより記録媒体に画像が印刷される。なお、このような構成自体は周知であるため、図示は省略している。
また、画像形成部11は、後述するガンマ補正用LUT作成処理(図2)において、複数段階の濃度の設定レベル(入力階調値)に対応する画像である濃度パッチP1〜P8(図3)を、搬送ベルト上に直接形成する。なお、搬送ベルト上に形成された濃度パッチP1〜P8は、画像形成部11が備えるクリーニング部材によって回収される。
フォトセンサ12及びCCDセンサ13は、画像形成部11によって搬送ベルト上に形成された濃度パッチの濃度の出力レベル(出力階調値)を測定するために用いられる。このうち、フォトセンサ12は、濃度パッチの反射光量を出力レベルとして測定するために用いられる。一方、CCDセンサ13は、濃度パッチに含まれるドットパターン(1つ以上のドットの集合からなるパターン)の個数を出力レベルとして測定するために用いられる。
記憶部14は、記憶データを書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、本実施形態ではフラッシュメモリが用いられている。
通信部15は、外部装置(本実施形態ではパーソナルコンピュータ20)との間でデータ通信を行うためのインタフェースである。
通信部15は、外部装置(本実施形態ではパーソナルコンピュータ20)との間でデータ通信を行うためのインタフェースである。
[2.処理の概要]
次に、本実施形態のプリンタ1により実行される処理の概要について説明する。
プリンタ1は、パーソナルコンピュータ20などの外部装置から印刷画像を表す多階調(例えば256階調)の画像データを入力し、その画像データ(以下「入力画像データ」という。)の表す画像を出力(印刷)する。具体的には、入力画像データがCMYK色空間の値で表現されたCMYKデータの場合には、そのCMYKデータをプリンタ1で出力可能な範囲のCMYKデータ(説明の便宜上「C’M’Y’K’データ」という。)に色変換する。一方、入力画像データがRGB色空間の値で表現されたRGBデータの場合には、そのRGBデータをプリンタ1で出力可能な範囲のRGBデータ(説明の便宜上「R’G’B’データ」という。)に色変換し、更に、そのR’G’B’データをCMYKデータ(説明の便宜上、「C’M’Y’K’データ」という。)に色分解する。
次に、本実施形態のプリンタ1により実行される処理の概要について説明する。
プリンタ1は、パーソナルコンピュータ20などの外部装置から印刷画像を表す多階調(例えば256階調)の画像データを入力し、その画像データ(以下「入力画像データ」という。)の表す画像を出力(印刷)する。具体的には、入力画像データがCMYK色空間の値で表現されたCMYKデータの場合には、そのCMYKデータをプリンタ1で出力可能な範囲のCMYKデータ(説明の便宜上「C’M’Y’K’データ」という。)に色変換する。一方、入力画像データがRGB色空間の値で表現されたRGBデータの場合には、そのRGBデータをプリンタ1で出力可能な範囲のRGBデータ(説明の便宜上「R’G’B’データ」という。)に色変換し、更に、そのR’G’B’データをCMYKデータ(説明の便宜上、「C’M’Y’K’データ」という。)に色分解する。
続いて、こうして生成されたC’M’Y’K’データに対して、経年変化等によって生じる画像形成特性のずれを補正するための濃度補正処理(ガンマ補正)を行う。この濃度補正処理は、後述するガンマ補正用LUT作成処理(図2)で作成されるガンマ補正用LUTに基づき行われる。
続いて、濃度補正処理後のC’M’Y’K’データをディザ法で二値化処理することによりCMYK各色の二値画像データを生成する。こうして生成したCMYK各色の二値画像データに基づき、前述したように画像形成部11において可視画像(トナー像)が形成される。
本実施形態のプリンタ1が二値化処理に用いるディザマトリクスは、網点1つ分に対応する一定サイズのサブマトリクスが隙間や重複の無いように複数連続して配置された(タイリングされた)ものである。そして、入力画像データを二値化処理する際には、ディザマトリクスが原稿サイズ分にタイリングされることになる。
ここで、ディザマトリクスの横方向のサイズ(マス目数)Nxと縦方向のサイズ(マス目数)Nyとは、異なる値であってもよく、また、同じ値であってもよい。本実施形態では、Nx=Ny=20のディザマトリクスを用いる。なお、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数Sは、ディザマトリクスの全マス目数Nxy(=Nx×Ny)をサブマトリクスのマス目数で割ることにより求められる。本実施形態のディザマトリクスの場合、全マス目数Nxyは400(=20×20)であり、サブマトリクス数Sは40(=400/10)である(サブマトリクスのマス目数を10とする)。
[3.具体的処理手順]
次に、プリンタ1の制御部10が実行するガンマ補正用LUT作成処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、プリンタ1の電源投入時及び電源投入後所定枚数(例えば100枚)印刷するごとに実行される。
次に、プリンタ1の制御部10が実行するガンマ補正用LUT作成処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、プリンタ1の電源投入時及び電源投入後所定枚数(例えば100枚)印刷するごとに実行される。
制御部10は、このガンマ補正用LUT作成処理を開始すると、まずS101で、図3に示す5つの高濃度の濃度パッチP1〜P5(以下、これらを「中間暗部用パッチ」ともいう。)を画像形成部11に形成させ、続くS102で、3つの低濃度の濃度パッチP6〜P8(以下、これらを「淡部用パッチ」ともいう。)を画像形成部11に形成させる。これにより、8つの濃度パッチP1〜P8が搬送ベルト上に形成される。
中間暗部用パッチP1〜P5は、所定の設定レベルの画像を、二値化処理に用いるディザマトリクスで二値化した画像である。つまり、中間暗部用パッチP1〜P5のドットパターンの配置は、ディザマトリクスに依存する。
一方、淡部用パッチP6〜P8は、同一のドットパターンを離散的に(互いに間を空けて)複数規則的に配置した画像である。なお、中間暗部用パッチが淡部用パッチのドットパターンの条件を満たすこともあり得るが、中間暗部用パッチでは設定レベルを基準にドットパターンが決定されるため、ドットパターンがすべて同一になる保証がない点で淡部用パッチと異なる。
ここで、淡部用パッチのドットパターンの配置は、中間暗部用パッチP1〜P5と同様ディザマトリクスに依存するもの(以下、このような淡部用パッチを「ディザベース淡部用パッチ」ともいう。)であってもよく、ディザマトリクスに依存しない幾何学的な配置(以下、このような淡部用パッチを「幾何ベース淡部用パッチ」ともいう。)であってもよい。
図4(a),(b),(c)は、ディザベース淡部用パッチP8,P7,P6の部分拡大図であり、図4(d),(e),(f)は、幾何ベース淡部用パッチP8,P7,P6の部分拡大図である。ディザベース淡部用パッチは、二値化処理に用いられるディザマトリクスの各サブマトリクスに同一のドットパターンが形成されるのに対し、幾何ベース淡部用パッチは、二値化処理に用いられるディザマトリクスのサブマトリクスとは異なる各サブマトリクス(本実施形態では4×4のサイズのサブマトリクス)に同一のドットパターンが形成される。本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの場合、設定レベルが最も低い中間暗部用パッチ(以下「最低中間暗部パッチ」ともいう。)P5と、設定レベルが最も高い淡部用パッチ(以下「最高淡部パッチ」ともいう。)P6とに同一の濃度パッチが用いられている。なお、以下の説明では、ディザベース淡部用パッチ及び幾何ベース淡部用パッチの両方について説明するが、淡部用パッチとして実際に形成するのはいずれか一方でよい。
また、図4(a)〜(f)に示す例では、ディザベース淡部用パッチ及び幾何ベース淡部用パッチのいずれも、淡部用パッチP8,P7,P6のドットパターンがそれぞれドット1個分、ドット2個分、ドット3個分となっている。以下に説明する処理では、淡部用パッチのドットパターンを構成するドットの数を淡部基準ドット数と呼び、淡部用パッチP8,P7,P6の淡部基準ドット数をそれぞれM(1),M(2),M(3)と表記する。なお、本実施形態ではM(1)=1、M(2)=2、M(3)=3である。
また、本実施形態では、濃度パッチの設定レベルを、ディザマトリクス1つ分に相当する画像におけるオン状態のドット数(0〜Nxy)で表す。本実施形態のように全マス目数Nxyが400のディザマトリクスでは、オン状態のドット数により0〜400の階調を表現可能であることから、設定レベルは0〜400の範囲で設定される。
例えば、図3に示す中間暗部用パッチP1の設定レベルは400(100%濃度)であり、中間暗部用パッチP5の設定レベルは120(30%濃度)である。また、淡部用パッチP6の設定レベルは、ディザベース淡部用パッチが120(30%濃度)、幾何ベース淡部用パッチが75(19%濃度)であり、淡部用パッチP8の設定レベルは、ディザベース淡部用パッチが40(10%濃度)、幾何ベース淡部用パッチが25(6%濃度)である。なお、各濃度パッチP1〜P8の設定レベルは、記憶部14に記憶されている。
続いて、S103では、搬送ベルト上に形成された中間暗部用パッチP1〜P5の出力レベルをフォトセンサ12を用いて測定し、測定結果を記憶部14に記憶させる。具体的には、フォトセンサ12により測定された反射光量を0〜Nxy(本実施形態では0〜400)の範囲の出力レベルに変換する。
続いて、S104では、画像の中間部(中間濃度部)及び暗部(高濃度部)における設定レベルと出力レベルとの対応関係を表す中間暗部LUT(ルックアップテーブル)を作成するための中間暗部LUT作成処理を実行する。
図5は、中間暗部LUT作成処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部10は、この中間暗部LUT作成処理を開始すると、まずS201で、中間暗部用パッチP1〜P5の設定レベルとフォトセンサ12を用いて測定した出力レベルとを記憶部14から読み出す。
制御部10は、この中間暗部LUT作成処理を開始すると、まずS201で、中間暗部用パッチP1〜P5の設定レベルとフォトセンサ12を用いて測定した出力レベルとを記憶部14から読み出す。
続いて、S202では、S201で読み出した中間暗部用パッチP1〜P5の設定レベルに対応する出力レベルに基づき、中間暗部用パッチP1〜P5の設定レベル間における出力レベルを線形補間により算出する。具体的には、中間暗部用パッチP1〜P5のうち最も設定レベルの低い中間暗部用パッチP5の設定レベルから最も設定レベルの高い中間暗部用パッチP8の設定レベルまでの各設定レベル(本実施形態では120〜400の各整数値)について、対応する出力レベル(整数値)を算出する。
続いて、S203では、設定レベルと出力レベルとを対応づけることで中間暗部LUTを作成する。その後、本中間暗部LUT作成処理を終了する。
図2に戻り、S105では、淡部用パッチP6〜P8の状態を検出するための淡部用パッチ状態検出処理を実行する。
図2に戻り、S105では、淡部用パッチP6〜P8の状態を検出するための淡部用パッチ状態検出処理を実行する。
図6は、淡部用パッチ状態検出処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部10は、この淡部用パッチ状態検出処理を開始すると、まずS301で、後述する処理に用いられるカウンタnの値を1に、一致カウントの値を0にセットする。
制御部10は、この淡部用パッチ状態検出処理を開始すると、まずS301で、後述する処理に用いられるカウンタnの値を1に、一致カウントの値を0にセットする。
続いて、S302では、搬送ベルト上に形成された淡部用パッチP6〜P8のうち、淡部基準ドット数M(n)の淡部用パッチの画像を読み込む。具体的には、搬送ベルト上に形成された淡部用パッチP6〜P8をCCDセンサ13を用いて読み取って記憶部14に記憶させておき、このS302では処理対象(淡部基準ドット数M(n))の淡部用パッチの読取画像(以下「淡部パッチ読取画像」という。)を記憶部14から読み込む。なお、記憶部14にいったん記憶することなく、CCDセンサ13により淡部用パッチが読み取られたタイミングで処理を行うようにしてもよい。
続いて、S303では、処理対象の淡部用パッチに対応する検出パターンを記憶部14から読み込む。ここで、検出パターンとは、淡部パッチ読取画像におけるドットパターンをパターンマッチングにより検出するためのテンプレート画像であり、図7に示すように、処理対象の淡部用パッチと同一のドットパターンのものが用いられる。
続いて、S304では、S302で読み込んだ淡部パッチ読取画像における左上位置(X,Y)=(1,1)を、S303で読み込んだ検出パターンの開始位置にセットする。
続いて、S305では、検出パターンのドットパターンが、その位置における淡部パッチ読取画像のドットパターンと一致するか否かを判定する。
続いて、S305では、検出パターンのドットパターンが、その位置における淡部パッチ読取画像のドットパターンと一致するか否かを判定する。
そして、S305でドットパターンが一致すると判定した場合には、S306へ移行し、一致カウントの値に1を加算することで、検出したドットパターンの数をカウントする。その後、S307へ移行する。
一方、S305でドットパターンが一致しないと判定した場合には、そのままS307へ移行する。
S307では、検出パターンのX座標に1を加算することにより、淡部パッチ読取画像に対する検出パターンの位置を移動させる。
S307では、検出パターンのX座標に1を加算することにより、淡部パッチ読取画像に対する検出パターンの位置を移動させる。
続いて、S308では、検出パターンにおける右上のマスが淡部パッチ読取画像の右端からはみ出したか否かを判定し、はみ出していないと判定した場合にはS305へ戻り、はみ出したと判定した場合にはS309へ移行して、検出パターンのY座標に1を加算するとともにX座標を1に戻すことにより、淡部パッチ読取画像に対する検出パターンの位置を移動させる。
続いて、S310では、検出パターンにおける左下のマスが淡部パッチ読取画像の下端からはみ出したか否かを判定し、はみ出していないと判定した場合にはS305へ戻り、はみ出したと判定した場合にはS311へ移行して、淡部基準ドット数M(n)の淡部パッチ読取画像のパターンマッチング結果であるR(n)を次式から算出する。
R(n)=一致カウント/S×100
つまり、R(n)は、正常に検出されたドットパターンの割合であり、すべてのドットパターンが正常に検出された場合にはR(n)=100[%]となる。
つまり、R(n)は、正常に検出されたドットパターンの割合であり、すべてのドットパターンが正常に検出された場合にはR(n)=100[%]となる。
続いて、S312では、カウンタnの値に1を加算するとともに、一致カウントの値を0にリセットする。
続いて、S313では、カウンタnの値が3を超えたか否かを判定し、3を超えていないと判定した場合にはS302へ戻り、3を超えた(つまり、淡部用パッチP8,P7,P6のすべてについて処理を行った)と判定した場合には、本淡部用パッチ状態検出処理を終了する。
続いて、S313では、カウンタnの値が3を超えたか否かを判定し、3を超えていないと判定した場合にはS302へ戻り、3を超えた(つまり、淡部用パッチP8,P7,P6のすべてについて処理を行った)と判定した場合には、本淡部用パッチ状態検出処理を終了する。
図2に戻り、S106では、画像の淡部(低濃度部)における設定レベルと出力レベルとの対応関係を表す淡部成長LUTを作成するための淡部成長LUT作成処理を実行する。
図8は、淡部成長LUT作成処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部10は、この淡部成長LUT作成処理を開始すると、まずS401で、淡部用パッチの濃度範囲で表現可能な階調数Tyを次式から算出する。
制御部10は、この淡部成長LUT作成処理を開始すると、まずS401で、淡部用パッチの濃度範囲で表現可能な階調数Tyを次式から算出する。
Ty=S×Mmax
本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの場合には、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数S=40、淡部基準ドット数M(n)の最大値であるMmax=3であるから、Ty=120となる。一方、幾何ベース淡部用パッチの場合には、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数S=25、淡部基準ドット数M(n)の最大値であるMmax=3であるから、Ty=75となる。
本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの場合には、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数S=40、淡部基準ドット数M(n)の最大値であるMmax=3であるから、Ty=120となる。一方、幾何ベース淡部用パッチの場合には、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数S=25、淡部基準ドット数M(n)の最大値であるMmax=3であるから、Ty=75となる。
続いて、S402では、図9(a)に示すように、行数がTy(図はTy=120の例)で、1列目が設定レベル、2列目が出力レベルの淡部成長LUTを準備する。なお、このS402の段階では出力レベルの列に値が入力されておらず、未完成の状態である。
続いて、S403では、カウンタNの値を1にセットする。
続いて、S404では、淡部基準ドット数M(n)の淡部用パッチの出力レベルDを次式から算出する。
続いて、S404では、淡部基準ドット数M(n)の淡部用パッチの出力レベルDを次式から算出する。
D=int(M(N)×S×R(N)+0.5)
ここで、int()は括弧内の整数値(小数点以下切り捨て)を表す。つまり、ディザマトリクス1つ分に相当する画像において本来検出されるべきドットの数に、淡部パッチ読取画像から正常に検出されたドットパターンの割合R(N)を乗ずることにより、淡部パッチ読取画像から実際に検出されたドットの数(ディザマトリクス1つ分に相当する画像におけるオン状態のドット数)を出力レベルDとして算出する。なお、0.5を加えているのは、小数点以下が0.5以上の値を切り上げるためである。
ここで、int()は括弧内の整数値(小数点以下切り捨て)を表す。つまり、ディザマトリクス1つ分に相当する画像において本来検出されるべきドットの数に、淡部パッチ読取画像から正常に検出されたドットパターンの割合R(N)を乗ずることにより、淡部パッチ読取画像から実際に検出されたドットの数(ディザマトリクス1つ分に相当する画像におけるオン状態のドット数)を出力レベルDとして算出する。なお、0.5を加えているのは、小数点以下が0.5以上の値を切り上げるためである。
続いて、S405では、カウンタNの値が淡部基準ドット数M(3)に達したか否かを判定する。つまり、淡部用パッチP8,P7,P6のすべてについて処理を行ったか否かを判定する。
そして、S405でカウンタNの値が淡部基準ドット数M(3)に達していないと判定した場合には、S406へ移行し、カウンタNの値に1を加算してS404へ戻る。
一方、S405でカウンタNの値が淡部基準ドット数M(3)に達したと判定した場合には、S407へ移行し、淡部成長LUTにおいて設定レベルが1の出力レベルとして1を入力する。このようにしているのは、後述するように、淡部用パッチP8の設定レベルよりも低い設定レベルに対応する出力レベルを補間演算により算出するためである。
一方、S405でカウンタNの値が淡部基準ドット数M(3)に達したと判定した場合には、S407へ移行し、淡部成長LUTにおいて設定レベルが1の出力レベルとして1を入力する。このようにしているのは、後述するように、淡部用パッチP8の設定レベルよりも低い設定レベルに対応する出力レベルを補間演算により算出するためである。
続いて、S408では、淡部成長LUTに入力されている出力レベルの間の値を整数で線形補間して、淡部成長LUTに入力されていない出力レベルを算出する。
具体的には、例えばディザベース淡部用パッチのR(1)=40%、R(2)=80%、R(3)=100%であった場合、S404,S405で算出される値は次のようになる。
具体的には、例えばディザベース淡部用パッチのR(1)=40%、R(2)=80%、R(3)=100%であった場合、S404,S405で算出される値は次のようになる。
N=1のとき
D=int(1×40×40%+0.5)=16
設定レベル=1×40=40
N=2のとき
D=int(2×40×80%+0.5)=64
設定レベル=1×40=80
N=3のとき
D=int(3×40×100%+0.5)=120
設定レベル=1×40=120
また、S407で、設定レベル=1に対応する出力レベルD=1とされる。
D=int(1×40×40%+0.5)=16
設定レベル=1×40=40
N=2のとき
D=int(2×40×80%+0.5)=64
設定レベル=1×40=80
N=3のとき
D=int(3×40×100%+0.5)=120
設定レベル=1×40=120
また、S407で、設定レベル=1に対応する出力レベルD=1とされる。
つまり、S407の処理の終了時点では、図9(a)に示すように、淡部成長LUTには、設定レベル1,40,80,120に対応する出力レベル1,16,64,120が入力されており、他の設定レベルに対応する出力レベルは入力されていない。そこで、S408で、入力されていない出力レベルを図9(b)に示すように線形補間により求める。
こうしてすべての設定レベルに対応する出力レベルを線形補間により算出した結果、淡部成長LUTが完成する。その後、本淡部成長LUT作成処理を終了する。
図2に戻り、S107では、S104で作成した中間暗部LUTと、S106で作成した淡部成長LUTとをマージ(併合)するためのLUTマージ処理を実行する。その後、本ガンマ補正用LUT作成処理を終了する。
図2に戻り、S107では、S104で作成した中間暗部LUTと、S106で作成した淡部成長LUTとをマージ(併合)するためのLUTマージ処理を実行する。その後、本ガンマ補正用LUT作成処理を終了する。
図10は、LUTマージ処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部10は、このLUTマージ処理を開始すると、まずS501で、設定レベルが1〜Nxy(本実施形態では0〜400)のガンマ補正用LUTを作成する。なお、この段階では、出力レベルの値が入力されておらず、未完成の状態である。
制御部10は、このLUTマージ処理を開始すると、まずS501で、設定レベルが1〜Nxy(本実施形態では0〜400)のガンマ補正用LUTを作成する。なお、この段階では、出力レベルの値が入力されておらず、未完成の状態である。
続いて、S502では、S501で作成したガンマ補正用LUTの設定レベル1〜Aに、淡部成長LUTのディザしきい値を入力する。ここで、設定レベルAとは、淡部成長LUTにおける最も高い設定レベル(最高淡部パッチP6の設定レベル)であり、本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの設定レベルA=120、幾何ベース淡部用パッチの設定レベルA=75である。
続いて、S503では、S501で作成したガンマ補正用LUTの設定レベルB〜Nxy(本実施形態ではB〜400)に、中間暗部LUTのディザしきい値を入力する。ここで、設定レベルBとは、中間暗部LUTにおける最も低い設定レベル(最低中間暗部パッチP5の設定レベル)であり、本実施形態では、設定レベルB=120である。
続いて、S504では、設定レベルA=設定レベルBであるか否かを判定する。
そして、S504で設定レベルA=設定レベルBでない(設定レベルBが設定レベルAよりも高い)と判定した場合(幾何ベース淡部用パッチの場合)には、S505へ移行し、設定レベルA,B間の出力レベルを線形補間により算出してその値をガンマ補正用LUTに入力する。その後、本LUTマージ処理を終了する。
そして、S504で設定レベルA=設定レベルBでない(設定レベルBが設定レベルAよりも高い)と判定した場合(幾何ベース淡部用パッチの場合)には、S505へ移行し、設定レベルA,B間の出力レベルを線形補間により算出してその値をガンマ補正用LUTに入力する。その後、本LUTマージ処理を終了する。
一方、S504で設定レベルA=設定レベルBであると判定した場合(ディザベース淡部用パッチの場合)には、そのまま本LUTマージ処理を終了する。
以上の処理により、ガンマ補正用LUTが完成する。
以上の処理により、ガンマ補正用LUTが完成する。
[4.効果]
以上説明したように、本実施形態のプリンタ1は、低濃度の濃度パッチである淡部用パッチP6〜P8として同一のドットパターンを複数配置した画像を採用し、ドットパターンの個数に基づき濃度の出力レベルを測定するようにしているため(S102,S105)、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができ、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
以上説明したように、本実施形態のプリンタ1は、低濃度の濃度パッチである淡部用パッチP6〜P8として同一のドットパターンを複数配置した画像を採用し、ドットパターンの個数に基づき濃度の出力レベルを測定するようにしているため(S102,S105)、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができ、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
また、中間暗部LUTにおける最も低い設定レベルBが淡部成長LUTにおける最も高い設定レベルAよりも高い場合には、設定レベルA,B間の出力レベルを補間演算により算出するようにしているため(S504,S505)、中間暗部LUTと淡部成長LUTとを滑らかに併合することができる。
さらに、淡部用パッチにおけるドットパターンをパターンマッチングにより検出するようにしているため(S105)、ドットパターンの個数を正確に計数することができる。
加えて、淡部用パッチとして幾何ベース淡部用パッチを用いた場合には、二値化処理に用いるディザマトリクスが変更されても淡部用パッチを変更する必要がないという効果がある。一方、淡部用パッチとしてディザベース淡部用パッチを用いた場合には、実際に形成される画像と同じ条件となるため補正がより適切なものになるという効果がある。
加えて、淡部用パッチとして幾何ベース淡部用パッチを用いた場合には、二値化処理に用いるディザマトリクスが変更されても淡部用パッチを変更する必要がないという効果がある。一方、淡部用パッチとしてディザベース淡部用パッチを用いた場合には、実際に形成される画像と同じ条件となるため補正がより適切なものになるという効果がある。
[5.特許請求の範囲との対応]
なお、本実施形態では、プリンタ1が画像形成装置に相当し、画像形成部11が画像形成手段に相当する。また、S101,S102の処理を実行する制御部10がパッチ形成手段に相当し、フォトセンサ12及びCCDセンサ13並びにS103,S105の処理を実行する制御部10が濃度測定手段に相当する。また、S104の処理を実行する制御部10が第1テーブル作成手段に相当し、S106の処理を実行する制御部10が第2テーブル作成手段に相当し、S107の処理を実行する制御部10が併合手段に相当する。また、第1の補正用テーブルが中間暗部LUTに相当し、第2の補正用テーブルが淡部成長LUTに相当し、第3の補正用テーブルがガンマ補正用LUTに相当する。
なお、本実施形態では、プリンタ1が画像形成装置に相当し、画像形成部11が画像形成手段に相当する。また、S101,S102の処理を実行する制御部10がパッチ形成手段に相当し、フォトセンサ12及びCCDセンサ13並びにS103,S105の処理を実行する制御部10が濃度測定手段に相当する。また、S104の処理を実行する制御部10が第1テーブル作成手段に相当し、S106の処理を実行する制御部10が第2テーブル作成手段に相当し、S107の処理を実行する制御部10が併合手段に相当する。また、第1の補正用テーブルが中間暗部LUTに相当し、第2の補正用テーブルが淡部成長LUTに相当し、第3の補正用テーブルがガンマ補正用LUTに相当する。
[6.他の形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、搬送ベルトに濃度パッチを形成する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、中間転写ベルトに形成する構成であってもよく、また、記録媒体に形成する構成であってもよい。
また、上記実施形態では、濃度パッチの設定レベル及び出力レベルを0〜Nxy(上記実施形態では0〜400)の範囲の値で表現したが、これに限定されるものではなく、例えば0〜255の範囲の値で表現してもよい。
さらに、淡部用パッチのドットパターンは上記実施形態で例示したものに限定されるものではなく、例えば同じドット数であっても異なる配置にすることも可能である。具体的には、例えば、図4(e)に示す幾何ベース淡部用パッチP7に代えて図4(g)に示すものを用いてもよく、図4(f)に示す幾何ベース淡部用パッチP6に代えて図4(h)に示すものを用いてもよい。
一方、上記実施形態では、S504で設定レベルA=設定レベルBでないと判定した場合(幾何ベース淡部用パッチの場合)には、設定レベルA,B間の出力レベルを線形補間により算出するようにしているが(S505)、これに限定されるものではない。例えば、前述したS103で、中間暗部用パッチP1〜P5に加え最高淡部パッチP6の出力レベルについてもフォトセンサ12を用いて測定し、これらの出力レベルに基づき中間暗部LUTを作成するようにしてもよい。つまり、最高淡部パッチP6をフォトセンサ12及びCCDセンサ13の両方で重複して測定する。このようにすれば、最低中間暗部パッチP5と最高淡部パッチP6とが異なる場合にも、設定レベルA=設定レベルBとすることができる。
一方、上記実施形態では、ガンマ補正用LUTを作成することにより画像形成特性を補正する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば画像形成部11において現像バイアスや露光量などを調整することにより画像形成特性を補正する構成とすることも可能である。
加えて、上記実施形態では、二値画像データの表す画像を電子写真方式によりカラー画像として形成する画像形成装置(プリンタ1)に本発明を適用した構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも本発明を適用することができる。
1…プリンタ、10…制御部、11…画像形成部、12…フォトセンサ、13…CCDセンサ、14…記憶部、15…通信部、20…パーソナルコンピュータ
Claims (6)
- 二値画像データの表す画像を形成する画像形成手段と、
複数段階の濃度の設定レベルに対応する画像を濃度パッチとして前記画像形成手段に形成させるパッチ形成手段と、
前記パッチ形成手段により形成された濃度パッチの濃度の出力レベルを測定する濃度測定手段と、
を備え、前記濃度パッチの設定レベルと前記濃度測定手段により測定された出力レベルとの関係に基づき画像形成特性を補正する画像形成装置であって、
前記パッチ形成手段は、前記複数段階の設定レベルのうち設定レベルの低い1つ以上の濃度パッチについては、同一のドットパターンを複数配置した淡部用パッチとして形成させ、
前記濃度測定手段は、前記淡部用パッチの出力レベルを前記ドットパターンの個数に基づき測定すること
を特徴とする画像形成装置。 - 前記淡部用パッチ以外の濃度パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第1の補正用テーブルを作成する第1テーブル作成手段と、
前記淡部用パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第2の補正用テーブルを作成する第2テーブル作成手段と、
前記第1の補正用テーブルと前記第2の補正用テーブルとを併合した第3の補正用テーブルを作成する併合手段と、
を備え、前記第3の補正用テーブルに基づき画像形成特性を補正すること
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記併合手段は、前記第1の補正用テーブルにおける最も低い設定レベルが、前記第2の補正用テーブルにおける最も高い設定レベルよりも高い場合には、それら設定レベル間の出力レベルを補間演算により算出すること
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記二値画像データは、ディザマトリクスを用いて生成されるものであり、
前記淡部用パッチは、前記ディザマトリクスに依存しない画像であること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記二値画像データは、ディザマトリクスを用いて生成されるものであり、
前記淡部用パッチは、前記ディザマトリクスを用いて生成可能な画像であること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記濃度測定手段は、前記淡部用パッチにおける前記ドットパターンをパターンマッチングにより検出すること
を特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010040496A JP2011176728A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 画像形成装置 |
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JP2010040496A Pending JP2011176728A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014151587A (ja) * | 2013-02-12 | 2014-08-25 | Brother Ind Ltd | 画像装置およびコンピュータプログラム |
-
2010
- 2010-02-25 JP JP2010040496A patent/JP2011176728A/ja active Pending
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