JP2011257631A - 画像形成装置、画像形成方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】裏紙を用いた場合であっても自動階調補正を精度良く行うことができる。
【解決手段】記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャート（Ｃ）を形成する階調補正チャート形成手段とを備えた画像形成装置において、階調補正チャートを印刷する場合に、記録媒体の裏面に画像が印刷されているか判別する判別手段と、判別手段によって、裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、裏面であって、表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチ（Ｐ）を形成するパッチ形成手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法およびプログラムに関する。

従来、インクやトナー等を用いて転写紙に画像形成を行なう画像形成装置が利用されている。係る画像形成装置では、使用環境変化や経時変化等に伴い、出力結果が変化する場合がある。そのため、画像形成装置には、各色・各階調の濃度を調整する階調補正手段が備えられている。この階調補正手段の一つとして、転写紙に測色用の階調パッチを印刷した階調補正チャートを出力し、この階調パッチをスキャナ装置で読み込み、その読み込み結果（濃淡）に応じて最適な濃度・階調性を得られるような階調補正値を導出する階調補正機能が知られている。

階調補正処理においては、上述のように転写紙上に階調補正チャートを印刷するが、この転写紙は階調補正後には不要となるため廃棄処分される。そこで、既に片面（裏面）に印刷済みである転写紙（以降、裏紙という）の印刷されていない面（表面）に階調補正チャートを印刷することにより、紙資源の節約を図ることが望まれている。

しかしながら、階調補正チャートを裏紙に印刷して用いる場合には、スキャナ装置で階調パッチを読み込む際に裏面の印刷内容が表面に裏写りしてしまい、階調パッチの測色結果に影響を与えてしまうという問題がある。これに対して、特許文献１には、裏紙を用いた自動階調補正において、階調パッチに裏写りの影響があると判定した場合に警告を出す画像形成装置に関する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１では、警告が出た場合にはその転写紙での階調補正を終了することとなり、転写紙が無駄になるという問題は解決できていない。また、裏写りの出る裏紙で階調補正を行うことができないという問題についても未解決である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、裏紙を用いた場合であっても、表面に印刷された画像に影響されずに階調補正を行うことができる画像形成装置、画像形成方法および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、本発明の画像形成装置は、記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、前記表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する階調補正チャート形成手段と、を備えた画像形成装置において、前記階調補正チャートを前記記録媒体の表面に印刷する場合に、前記記録媒体の裏面に画像が印刷されているか否か判別する判別手段と、前記判別手段によって、前記裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、前記裏面であって、前記表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチを形成するパッチ形成手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、前記表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する階調補正チャート形成手段と、を備えた画像形成装置において、判別手段が、前記階調補正チャートを前記記録媒体の表面に印刷する場合に、前記記録媒体の裏面に画像が印刷されているか否か判別するステップと、パッチ形成手段が、前記判別手段によって、前記裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、前記裏面であって、前記表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチを形成するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明のプログラムは、記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、前記表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する階調補正チャート形成手段と、を備えた画像形成装置において、コンピュータを、前記階調補正チャートを前記記録媒体の表面に印刷する場合に、前記記録媒体の裏面に画像が印刷されているか否か判別する判別手段と、前記判別手段によって、前記裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、前記裏面であって、前記表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチを形成するパッチ形成手段と、して機能させることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体の裏面に塗りつぶしのパッチを形成するため、表面に形成された階調補正チャートを読み込む際に、裏面からの裏写りの影響を均等化することが可能となり、裏紙を用いた場合であっても、裏面に印刷された画像に影響されずに階調補正を行うことができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態の複合機の構成を示す概略断面図である。 図２は、複合機の機能的構成を示すブロック図である。 図３は、印刷データ生成部の構成を示すブロック図である。 図４は、階調補正チャートを印刷した転写紙の表面の読取画像と、転写紙の裏面を示す平面図である。 図５は、階調補正チャートの印刷処理の手順を示すフローチャートである。 図６は、階調パッチの拡大イメージを示す図である。 図７は、階調補正演算部の構成を示すブロック図である。 図８は、自動階調補正処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、第２の実施の形態にかかる塗りつぶしのパッチを印刷した転写紙の裏面と、表面の読取画像とを示す平面図である。 図１０は、第３の実施の形態にかかる階調補正チャートおよび塗りつぶしのパッチを印刷した転写紙の裏面と、表面の読取画像とを示す平面図である。 図１１は、従来の方式で階調補正チャートを裏紙に印刷した場合における、転写紙の裏面と、表面の読取画像とを示す平面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、画像形成方法およびプログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、画像形成装置としてコピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機を適用する場合について説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる複合機１００の構成を示す概略断面図である。図１に示すように、複合機１００は、プリンタ装置３０と、スキャナ装置４０とを主に備えている。

プリンタ装置３０は、画像データを用いて電子写真方式により転写紙上に画像を形成するプリンタエンジンであり、給紙トレイ１（１ａ、１ｂ）、ＣＭＹＫの各色のトナータンクを備えるトナーユニット３、露光ユニット４、各色の感光体５、中間転写ベルト１５、定着ユニット６、両面ユニット７、排紙トレイ８等から構成されている。また、露光ユニット４は、ＬＤ（レーザダイオード）等の光源や、ポリゴンミラー、結像レンズなどを備えている。

画像形成時には、画像データに基づいて光源から出射されたレーザ光がポリゴンミラーにより反射された後、帯電した各感光体５に結像する。これにより、各感光体５上には静電潜像が形成される。そして、トナーユニット３の各色のトナータンクから供給されたトナーによって、各感光体５上の静電潜像は現像され、トナー像が形成される。感光体５上の各色のトナー像は、中間転写ベルト１５に順次、１次転写される。

一方、転写紙は給紙トレイ１から給紙ローラによって１枚ずつ掬い取られ、図中点線で示された搬送路に給紙される。そして、転写ローラ９と中間転写ベルト１５が当接する位置において、中間転写ベルト１５上に形成されたトナー像は転写紙に２次転写される。転写紙は、定着ユニット６においてトナー像の定着処理が行われた後、搬送路を経て排紙トレイ８に排出される。

上述は片面印刷の場合の動作であるが、両面印刷の場合には、転写ローラ９によって中間転写ベルト１５上のトナー像が転写紙に２次転写された後に、転写紙は両面ユニット７に搬送される。そして、印刷面が反転された後に転写紙は再び搬送路に供給されて、転写ローラ９と中間転写ベルト１５が当接する位置において裏面にトナー像が転写された後、定着ユニット６および搬送路を経て排紙トレイ８に排出される。

本実施の形態において、プリンタ装置３０は、搬送路を搬送される転写紙の裏面（片面印刷の場合には印刷されない面）に対向する位置に、裏面読取センサ２を備えている。裏面読取センサ２は、一例としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光学素子で構成され、搬送路を搬送される転写紙の裏面の画像を検出する。

図２は、複合機１００の機能的構成を示すブロック図である。同図に示すように画像形成装置１００は、プリンタコントローラ１０、スキャナコントローラ２０、プリンタ装置３０、スキャナ装置４０、入出力装置５０及びホストＩ／Ｆ６０を備えている。

入出力装置５０は、外部Ｉ／Ｆ５１、入力部５２及び出力部５３を有して構成される。外部Ｉ／Ｆ５１は、プリンタコントローラ１０、スキャナコントローラ２０、プリンタ装置３０、スキャナ装置４０及びホストＩ／Ｆ６０等の他の装置と、入出力装置５０とを接続するインターフェースである。入力部５２は、キーボードやタッチパネル等の入力デバイスである。また、出力部５３は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスであって、プリンタコントローラ１０やスキャナコントローラ２０等からの情報を表示する。

ホストＩ／Ｆ６０は、外部の端末からの印刷要求や印刷データ、マシン情報等の送受信に用いられるインターフェースである。このホストＩ／Ｆ６０としては、例えば、有線、無線ＬＡＮ等のネットワークインターフェースや、シリアルインターフェース、ＵＳＢ等のインターフェースを用いることができる。

プリンタ装置３０は、図１で説明した各部に加えて、外部Ｉ／Ｆ３１及び印刷制御部３２を備えている。ここで、外部Ｉ／Ｆ３１は、プリンタコントローラ１０、スキャナコントローラ２０、スキャナ装置４０、入出力装置５０及びホストＩ／Ｆ６０等の他の装置と、プリンタ装置３０とを接続するインターフェースである。また、印刷制御部３２は、プリンタコントローラ１０から転送される印刷データに基づいて、ＣＭＹＫによる転写紙への印刷処理を行う。なお、本実施形態では、ＣＭＹＫ各色のドットにより文字や図形が転写紙に印刷されるものとする。

プリンタコントローラ１０は、外部Ｉ／Ｆ１１と、記憶部１２と、印刷データ生成部１３と、自動階調補正を行う階調補正演算部１４とから構成される。

外部Ｉ／Ｆ１１は、スキャナコントローラ２０、プリンタ装置３０、スキャナ装置４０、入出力装置５０及びホストＩ／Ｆ６０等の他の装置と、プリンタコントローラ１０とを接続するインターフェースである。具体的に、外部Ｉ／Ｆ１１は、プリンタ装置３０の印刷制御や印刷データの転送、スキャナコントローラ２０を介してスキャナ装置４０の読取制御や読み取りデータの受信等を行うため等に使用される。また、外部Ｉ／Ｆ１１は、入出力装置５０の表示内容の制御、入力データの取得、ホストＩ／Ｆ６０を介して外部の端末からの画像データ受信や機器の状況を伝達する等にも使用される。

記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等であって、制御コード（プログラム）やフォントデータ等の他、ガンマテーブル、後述する階調補正チャートの生成に用いられる階調パターンやディザデータ等の画質関連パラメータ等が格納されている。また、記憶部１２は、階調補正チャートのチャートパターンや階調補正に用いられる階調補正値等を格納する。

印刷データ生成部１３は、ホストＩ／Ｆ６０を介して外部の端末から受け取った印刷データに基づいて、プリンタ装置３０へ転送するデータの制御コード変換や、入出力装置５０の操作画面の表示や設定等の処理を行う。なお、印刷データ生成部１３は、必要に応じて記憶部１２から各種画像パラメータやフォントデータ等を読み出す。

また、印刷データ生成部１３は、記憶部１２のＲＯＭが記憶するプログラムをＲＡＭに展開することによって、図３に示すように、裏紙判別部７１と、階調補正チャート形成部７２と、パッチ形成部７３と、を主記憶装置上に生成する。

裏紙判別部７１は、裏面読取センサ２が読み取った画像を解析して、転写紙の裏面に画像が印刷されているか判別する。

階調補正チャート形成部７２は、転写紙の表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する。より具体的には、階調補正チャート形成部７２は、入力部５２やホストＩ／Ｆ６０等を介して階調補正を行う階調補正要求を受付けると、記憶部１２に保存された所定の階調パターン（階調補正チャートのチャートパターン）を読み出して、予め定められたフォーマットに従って階調補正チャートを生成し、印刷用データとしてプリンタ装置３０に出力する。

図４は、階調補正チャートＣを印刷した転写紙の表面の読取画像と、転写紙の裏面を示す平面図である。図４に示すように、階調補正チャートＣは左から順にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ色の各階調パッチＣｋ、Ｃｃ、Ｃｍ、Ｃｙを含んでいる。各階調パッチＣｋ、Ｃｃ、Ｃｍ、Ｃｙには、最大２５６階調の階調パターンから選出された複数階調分の階調パッチが配置されている。なお、本実施形態では、階調パターンを２５６階調としたが、これに限らないものとする。

ところで、すでに片面（裏面）が印刷済みである転写紙（裏紙）の、印刷がされていないもう一方の面（表面）に階調補正チャートＣを形成した場合には、裏面の画像が階調補正チャートＣの印刷面に裏写りしてしまう場合がある。

図１１は、従来の方式で階調補正チャートＣを裏紙に印刷した場合における、転写紙の表面の読取画像と裏面とを示す平面図である。図１１に示すように、転写紙の裏面には画像Ｉがすでに印刷されている裏紙に階調補正チャートＣを形成すると、スキャナ装置４０で転写紙の表面を読み込んだ場合に、階調補正チャートＣに裏面の印刷画像Ｉが裏写りしてしまう。

従って、階調補正チャートＣにおいて本来は無地・無色の部分に対して、裏写りした画像を読み込んでしまうこととなり、各パッチの読込データに影響が出てしまう。また、裏写りの影響は場所によって異なるために各パッチに与える影響は各々のパッチによってばらつきがあり、階調補正が不正確になる恐れがある。

そこで、パッチ形成部７３は、裏紙判別部７１により、転写紙の裏面に画像が印刷されていると判別された場合には、転写紙の裏面であって、転写紙の表面において階調補正チャートＣの各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、裏写り対処パッチとして黒色の塗りつぶしのパッチＰを形成する。

即ち、図４に示すように、階調補正チャートＣの各階調パッチの真裏となる位置の表面に、黒色の塗りつぶしのパッチＰが印刷される。また、塗りつぶしのパッチＰの各パッチのサイズは、階調補正チャートＣの各階調パッチのサイズよりも大きく形成される。

次に、複合機１００が行う階調補正チャートの印刷処理の手順について図５を用いて説明する。図５は、階調補正チャートの印刷処理の手順を示すフローチャートである。

複合機１００は、入力部５２やホストＩ／Ｆ６０等を介して階調補正を行う階調補正要求を受け付けると、階調補正チャートの印刷処理を開始する。まず、階調補正チャートを形成するために、給紙トレイ１から転写紙が１枚給紙されて、搬送路を介して中間転写ベルト１５と転写ローラ９とが当接する転写位置まで搬送される（ステップＳ１）。そして、転写紙が搬送路を搬送される過程において、裏面読取センサ２が転写紙の裏面の画像を読み取り（ステップＳ２）、裏紙判別部７１は、転写紙の裏面がすでに印刷済みであるか否か判定する（ステップＳ３）。

裏面はすでに印刷済みである場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）には、階調補正演算部１４は、記憶部１２から読み出された階調パターンに基づき、予め定められた階調補正チャートのフォーマットに従って階調補正チャートを生成し、印刷用データとしてプリンタ装置３０へ出力する。そして、印刷制御部３２は、プリンタコントローラ１０から出力された階調補正チャートを受け付けると、階調補正チャートを転写紙の表面に印刷する処理を行う。これにより、転写紙の表面には、図４に示すようにＣＭＫＹの各色の階調補正チャートＣが印刷される（ステップＳ４）。

階調補正チャートＣが印刷された後、転写紙は両面ユニット７に搬送されて、表面と裏面とが反転され、再度、上述の転写位置まで搬送される（ステップＳ５）。そして、パッチ形成部７３は、記憶部１２に格納されているパッチパターンに基づいて黒色の塗りつぶしのパッチを生成し、印刷用データとしてプリンタ装置３０へ出力する。そして、印刷制御部３２は、プリンタコントローラ１０から出力された塗りつぶしのパッチの画像データを受け付けると、塗りつぶしのパッチＰを転写紙の裏面に印刷する処理を行う。これにより、転写紙の裏面には、すでに印刷された画像上に黒色の塗りつぶしのパッチＰが印刷される（ステップＳ６）。

そして、転写紙は搬送路および定着ユニット６に搬送されて定着処理が行われた後、排紙トレイ８に排出され（ステップＳ７）、階調補正チャートの印刷処理が終了する。

ステップＳ３において、裏面には印刷された画像がなく、両面ともに未印刷の転写紙であると判別された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、ステップＳ８に移行する。そして、転写紙の表面にはステップＳ４と同様に階調補正用チャートＣが印刷された後（ステップＳ８）、排紙トレイ８に排出されて（ステップＳ７）、片面のみに印刷処理が施された階調補正チャートの印刷処理が終了する。

次に、スキャナ装置４０およびスキャナコントローラ２０による階調補正チャートの読込処理について説明する。

図５で示した手順によりプリンタ装置３０が印刷した階調補正チャートＣは、ユーザによってスキャナ装置４０のコンタクトガラス１６上またはスキャナトレイ１７（図１参照）に載置される。そして、入力部５２のスタートボタンが押下されると、スキャナ装置４０およびスキャナコントローラ２０は、転写紙の表面に印刷された階調補正チャートＣを読み取って、各階調パッチの測色を行う。

スキャナ装置４０は、図２に示すように、外部Ｉ／Ｆ４１及び読取制御部４２を有して構成される。ここで、外部Ｉ／Ｆ４１は、プリンタコントローラ１０、スキャナコントローラ２０、プリンタ装置３０、入出力装置５０及びホストＩ／Ｆ６０等の他の装置と、スキャナ装置４０とを接続するインターフェースである。また、読取制御部４２は、コンタクトガラス１６上またはスキャナトレイ１７（図１参照）に配置された用紙を読み込んでＲＧＢの光三原色の値（測色値）を求める。

スキャナコントローラ２０は、外部Ｉ／Ｆ２１、記憶部２２、読込データ生成部２３及び色変換部２４を有して構成される。

外部Ｉ／Ｆ２１は、プリンタコントローラ１０、プリンタ装置３０、スキャナ装置４０、入出力装置５０及びホストＩ／Ｆ６０等の他の装置と、スキャナコントローラ２０とを接続するインターフェースである。具体的に、外部Ｉ／Ｆ２１は、スキャナ装置４０への読取制御や読み取りデータの受信等を行うために使用される。また、外部Ｉ／Ｆ２１は、入出力装置５０の表示内容の制御、入力データの取得、ホストＩ／Ｆ６０を介して外部の端末への画像データの送信や機器の状況を伝達する等にも使用される。

記憶部２２は、ＲＯＭやＲＡＭ等であって、スキャナコントローラ２０の動作に係る各種制御コードや設定情報等が格納されている。また、スキャナ装置４０で読み取られた転写紙の画像データ等の保存にも用いられる。

色変換部２４は、スキャナ装置４０が読み込んだＲＧＢの値をＣＭＹの色三原色及びＫ色のデータ等に変換する処理を行う。この処理は、読み込みデータの生成の際に用いられる場合や、階調補正チャートの読み込み値の変換に用いられる。

読込データ生成部２３は、スキャナ装置４０にて読み取られた光三原色（ＲＧＢ）の測色値を基に、ＴＩＦＦやＪＰＥＧ等の画像データを生成し、ホストＩ／Ｆ６０を介して外部の端末へ送信する。また、読込データ生成部２３は、スキャナ装置４０が読み取った階調補正チャートＣ（図４参照）の測色値に基づいて、この階調補正チャートを構成する各階調パッチの濃度値を色毎に取得し、プリンタコントローラ１０へ出力する。なお、濃度値とともに階調補正チャートを表す画像データを、プリンタコントローラ１０へ出力する形態としてもよい。

図６は、ドットパターンで形成されたＫ色の階調パッチＣｋの拡大イメージを示す図である。図６で例示するように、各色の階調補正チャートの各階調パッチｐ１〜ｐ５には、各階調に応じたドット数のドットパターンが印刷されている。また、ドットの無い部分は転写紙の地肌が露出している。

読込データ生成部２３は、無色部分すなわちゼロ階調（０／２５５階調）の階調パッチｐ１を測色することにより、紙自体の色要素を用紙濃度として取得する。また、読込データ生成部２３は、塗色部分（１６／２５５〜２５５／２５５階調）の階調パッチｐ２〜ｐ５を測色して実測濃度を取得する。

なお、階調パッチｐ２〜ｐ５に対しては、ドット描画部分の濃度とともに地肌露出部分の濃度も取得されるため、実測濃度には用紙濃度が加味された値となる。さらに、裏面からの裏写りがある場合には、裏写りした裏面の画像の濃度（以降、裏写り濃度という）が用紙濃度に含まれて取得されることとなる。

そこで、本実施の形態にかかる自動階調補正処理では、転写紙の地肌露出部分の影響度を表す地肌影響濃度を算出し、この地肌影響濃度を実測濃度から除去することで、裏写りによる影響を除去する。

次に、プリンタコントローラ２０の階調補正演算部１４（図２参照）による階調補正処理について説明する。階調補正演算部１４は、記憶部１２のＲＯＭが記憶するプログラムをＲＡＭに展開することによって、図７に示すように、網点面積率導出部７４と、地肌影響濃度算出部７５と、階調補正値生成部７６と、補正目標値強調部７７とを主記憶装置上に生成する。

網点面積率導出部７４は、読込データ生成部２３が読み込んだ階調補正チャートＣに含まれる各階調パッチから、ドットの塗色部分の占有率を網点面積率として導出する。尚、網点面積率の導出方法としては、従来より一般的に行われている方法を用いるので、ここでの詳述は省略する。一例としては、各階調パッチの画像データに含まれた所定の濃度以上の満たすドット数を、当該階調パッチの総ドット数で除算して網点面積率を導出する方法がある。

地肌影響濃度算出部７５は、網点面積率導出部７４が導出した網点面積率と、読込データ生成部２３から取得した裏写り濃度を含む用紙濃度とを下記の式（１）に代入して、各階調パッチでの地肌影響濃度をそれぞれ算出する。
地肌影響濃度 ＝ 用紙濃度×（１−網点面積率） （１）
即ち、地肌影響濃度は、読込データ生成部２３から取得した用紙濃度と、各階調パッチにおける地肌露出部分の占有率（１−網点面積率）との積で表され、裏写り濃度を含む用紙濃度に応じた値となる。

階調補正値生成部７６は、読込データ生成部２３により取得された各階調パッチの実測濃度と、予め記憶部１２に格納された補正目標値とに基づいて、階調補正の指標となる階調補正値を生成する。

また、階調補正値生成部７６は、各階調パッチの実測濃度から、地肌影響濃度算出部７５が算出した地肌影響濃度を減算して取り除くことで、各実測濃度を正規化する。そして、階調補正値生成部７６は、正規化した各実測濃度（地肌補正濃度）と補正目標値とから、階調補正時の指標となる階調補正値を生成する。

そして、階調補正演算部１４は、上述のようにして階調補正値生成部７６が生成した階調補正値を用いて階調補正を行う。

補正目標値強調部７７は、裏写り濃度を含む用紙濃度と、記憶部２２に予め記憶された用紙濃度の閾値とを比較し、用紙濃度が閾値を上回るか否か判定する。用紙濃度が閾値を上回っており、裏写りの影響が強いと判断された場合には、補正目標値強調部７７は、階調補正を強調するために、補正目標値を増加させる。

より具体的には、記憶部１２には、用紙濃度の範囲ごとに強調補正を行うための強度（定数または変数）が格納されており、補正目標値強調部７７は、用紙濃度に応じた強度を、例えば補正目標値に乗算するなどして補正目標値を増加させ、階調補正を強調する。これにより、裏写りの度合いに応じて補正目標値を変更することが可能となる。

次に、複合機１００が行う自動階調補正処理の手順について説明する。図８は、自動階調補正処理の手順を示すフローチャートである。

図５に示した手順により印刷された階調補正チャートＣは、ユーザによってスキャナ装置４０のコンタクトガラス１６上またはスキャナトレイ１７に配置される。そして、ユーザが入力部５２においてスタートボタンを押下すると、スキャナ装置４０は、転写紙の表面に印刷された階調補正チャートを読み取って、各階調パッチの測色を行う（ステップＳ１１）。

読込データ生成部２３は、スキャナ装置４０で読み込まれた階調補正チャートの測色値に基づいて、当該階調補正チャートに含まれる各階調パッチの濃度を色毎に取得して、階調補正演算部１４へ出力する。階調補正演算部１４は、読込データ生成部２３から送出された濃度情報に基づいて、上述のように、各階調パッチに対する実測濃度および用紙濃度を取得する（ステップＳ１２）。

階調補正演算部１４は、読込データ生成部２３から用紙濃度及び実測濃度を受け付けると、この用紙濃度が記憶部２２に予め保存された所定の濃度範囲内であって、この用紙濃度において適正な階調補正が可能であるか判定する（ステップＳ１３）。尚、所定の濃度範囲とは、適正な階調補正を行うことが実測によって確認された用紙濃度の範囲である。

ステップＳ１３において、階調補正を正常に行うことができないと判定した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、階調補正演算部１４は、階調補正の中止を示すアラート画面を出力部５３に表示させ（ステップＳ２１）、本処理を終了する。これにより、転写紙に極端に色の濃い色紙が用いられている場合や、極端に裏写りが濃く出ている場合等、適正な階調補正を行うことができない場合に、不適切に階調補正が行われてしまうことを未然に防ぐことができる。

一方、ステップＳ１３において、階調補正を適正に行うことが可能と判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、階調補正演算部１４は、裏写り濃度を含む用紙濃度と記憶部１２に格納された用紙濃度の閾値とを比較して、補正目標値を増加させる強調補正を行うか否かを判定する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４において、補正目標値をそのまま用いる通常補正を行うと判定した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１６に移行する。一方、ステップＳ１４において、強調補正を行うと判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、階調補正演算部１４は、裏写り濃度を含む用紙濃度に応じた強度を用いて、補正目標値を所定値まで増加させる修正を行った後（ステップＳ１５）、ステップＳ１６に移行する。

次に、網点面積率導出部７４は、各階調パッチ内におけるドットの専有率を網点面積率として導出する（ステップＳ１６）。そして、地肌影響濃度算出部７５は、ステップＳ１６で導出された網点面積率と、裏写り濃度を含む用紙濃度とを上述の式（１）に代入して、各階調パッチでの地肌影響濃度をそれぞれ算出する（ステップＳ１７）。

階調補正値生成部７６は、ステップＳ１７で算出した各階調パッチの地肌影響濃度を、対応する階調パッチの実測濃度から減算して除去することで、各実測濃度を正規化する（ステップＳ１８）。そして、階調補正値生成部７６は、正規化した各実測濃度（地肌補正濃度）と、ステップＳ１５で修正した補正目標値とを用いて階調補正値を生成する（ステップＳ１９）。そして、階調補正演算部１４は、生成された階調補正値に基づいて階調補正を行い（ステップＳ２０）、本処理を終了する。

上述のように、本実施の形態によれば、転写紙の一方の面（裏面）に印刷されている画像上に塗りつぶしのパッチを形成するため、表面に形成された階調補正チャートを読み込む際に、各階調パッチにおいて裏面からの裏写りの影響を均等化することができる。従って、従来行われている地肌影響を除去する方法を用いて階調補正処理を行うことが可能となり、裏紙を用いた場合であっても、裏面に印刷された画像に影響されずに階調補正を行うことができる。また、裏紙を階調補正に活用することができるため、紙資源を節約することができる。

尚、上述では塗りつぶしのパッチは黒色としたが、パッチの色は黒色に限定されるものではなく、その他の濃い色調が用いられても良い。このように塗りつぶしのパッチを濃色で形成することにより、表面で検出される裏写り濃度を、裏面画像の裏写り濃度と同程度か、それ以上の濃度とすることができる。これにより、地肌影響濃度を除去する場合に画像による裏写りの影響を確実に除去することができる。

尚、上述では、階調補正チャートＣを印刷した後に塗りつぶしのパッチＰを印刷したが、印刷順序はこれに限定されるものではなく、まず初めに塗りつぶしのパッチＰを印刷するとしてもよい。

（第２の実施の形態）
図９は、本実施の形態にかかる塗りつぶしのパッチＰ２を印刷した転写紙の裏面と、表面の読取画像とを示す平面図である。尚、本実施の形態で形成される階調補正チャートＣは、第１の実施の形態で形成される階調補正チャートＣと同様の構成である。

図９に示すように、階調補正チャートＣは、図９の左から順にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ色の階調パッチＣｋ、Ｃｃ、Ｃｍ、Ｃｙが形成される。ここで、これら４色はＫ＜Ｃ＜Ｍ＜Ｙの順に明度が低い。そして、明度が低いＫ、Ｃ色の階調パッチＣｋ及、Ｃｃにおいて、網点面積率５０％以上のパッチであれば、裏写りを吸収してしまい裏写りの影響がほぼ出ない場合がある。このような場合には、網点面積率５０％以上の階調パッチＣｋ、Ｃｃの裏面に相当する位置には、黒色の塗りつぶしのパッチを形成する必要が無い。

そこで本実施の形態では、記憶部１２に塗りつぶしのパッチを形成しない領域の条件として、所定の明度範囲および網点面積率の範囲を格納しておく。一例として、Ｋ、Ｃ色の階調パッチＣｋ、Ｃｃの、網点面積率が５０％以上となるパッチ形成位置ｐ１ａの裏側に相当する位置ｐ１ｂを塗りつぶしのパッチ形成の除外領域ｐ１ｂとして格納しておく。また、明度が高いＭ色、Ｙ色の階調パッチＣｍ、Ｃｙについても、網点面積率が６０％以上となるパッチ形成位置ｐ２ａの裏側に相当する位置ｐ２ｂを塗りつぶしのパッチ形成の除外領域ｐ２ｂとして格納しておく。

そして、パッチ形成部７３は、記憶部１２に格納された除外領域を参照して、明度が低く、かつ網点面積率の高い階調パッチの裏側に相当する位置を除く位置に、塗りつぶしのパッチを形成する。即ち、図９においては、上述した除外領域ｐ１ｂ、ｐ２ｂを除く位置に、各色の塗りつぶしのパッチＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを形成する。

このように、本実施の形態によれば、裏写りの影響が少ない階調パッチに対しては塗りつぶしのパッチを形成しないため、トナー使用量を削減することができるという効果を奏する。

（第３の実施の形態）
図１０は、本実施の形態にかかる塗りつぶしのパッチＰ３を印刷した転写紙の裏面と、階調補正チャートＣ３を印刷した表面の読取画像とを示す平面図である。自動階調補正に裏紙を用いる場合には、ユーザがそもそも高品質の階調補正を求めていない場合が多い。このような場合には、自動的に階調補正の質を下げて、階調パッチや塗りつぶしのパッチのパッチ数を減らし、パッチ印刷に要するトナー使用量を削減することが望ましい。

そこで本実施の形態では、階調補正チャート形成部７２は、図５のステップＳ３において、裏紙判別部７１により転写紙の裏面に画像が印刷されていると判別された場合には、図１０に示すように、各色の階調パッチのパッチ数を減らして階調補正チャートＣ３を形成する。一例として、記憶部１２に、裏紙である場合の階調補正チャートＣ３のチャートパターンとして、階調パッチｐ１、ｐ３、ｐ５のみを含んだチャートパターンを格納しておく。

また、パッチ形成部７３は、ステップＳ３において、裏紙判別部７１により転写紙の裏面に画像が印刷されていると判別された場合には、塗りつぶしのパッチのパッチ数を減らして塗りつぶしのパッチＰ３を形成する。具体的には、記憶部１２に、裏紙である場合の塗りつぶしのパッチＰ３のパッチパターンとして、上述の階調補正チャートＣ３の裏面に相当する位置にパッチを当てたパターンを格納しておく。また、パッチ形成部７３は、第３の実施の形態で説明したように、除外領域ｐ１ｂ、ｐ２ｂを除く位置に、この階調補正チャートＣ３を形成する。

このように、本実施の形態によれば、自動階調補正に裏紙が利用される場合には自動的に階調補正の質を下げて、階調パッチおよび塗りつぶしのパッチのパッチ数をそれぞれ減らして形成することにより、パッチ印刷に要するトナー使用量を削減することができる。

なお、本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施の形態の画像形成装置で実行されるプログラムは、上述した各部（裏紙判別部７１、階調補正チャート形成部７２、パッチ形成部７３、網点面積率導出部７４、地肌影響濃度算出部７５、階調補正値生成部７６、補正目標値強調部７７）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから本実施の形態のプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、裏紙判別部７１、階調補正チャート形成部７２、パッチ形成部７３、網点面積率導出部７４、地肌影響濃度算出部７５、階調補正値生成部７６、補正目標値強調部７７が主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置、画像形成方法およびプログラムは、インクやトナー等を用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置、当該画像形成装置で行われる画像形成方法およびプログラムに有用である。

１００ 複合機
３０ プリンタ装置
４０ スキャナ装置
１ａ、１ｂ 給紙トレイ
２ 裏面読取センサ
３ トナーユニット
４ 露光ユニット
５ 感光体
６ 定着ユニット
７ 両面ユニット
８ 排紙トレイ
Ｉ 画像
Ｃ、Ｃ３ 階調補正チャート
Ｐ、Ｐ２、Ｐ３ 塗りつぶしのパッチ
７１ 裏紙判別部（判別手段）
７２ 階調補正チャート形成部（階調補正チャート形成手段）
７３ パッチ形成部（パッチ形成手段）
７４ 網点面積率導出部（網点面積率導出手段）
７５ 地肌影響濃度算出部（地肌影響濃度算出手段）
７６ 階調補正値生成部（階調補正値生成手段）
７７ 補正目標値強調部（補正目標値強調手段）

特許第４１７４３８９号公報

Claims (9)

1. 記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、
   前記表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する階調補正チャート形成手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記階調補正チャートを前記記録媒体の表面に印刷する場合に、前記記録媒体の裏面に画像が印刷されているか否か判別する判別手段と、
   前記判別手段によって、前記裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、前記裏面であって、前記表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチを形成するパッチ形成手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記パッチ形成手段は、前記塗りつぶしのパッチを、前記階調補正チャートの前記階調パッチのサイズよりも大きいサイズで形成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. 前記パッチ形成手段は、前記明度が低く、かつドットの塗色部分の占有率の高い前記階調パッチの裏側に相当する位置を除いて、前記塗りつぶしのパッチを形成すること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記階調補正チャート形成手段は、前記判別手段によって前記記録媒体の裏面に画像が印刷されていると判別された場合には、前記裏面に画像が印刷されていない場合の前記階調パッチのパッチ数よりも少ない数の前記階調パッチにより前記階調補正チャートを形成すること、
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記パッチ形成手段は、前記判別手段によって前記記録媒体の裏面に画像が印刷されていると判別された場合には、前記裏面に画像が印刷されていない場合の前記塗りつぶしのパッチのパッチ数よりも少ない数の前記塗りつぶしのパッチを形成すること、
   を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記階調補正チャート形成手段は、前記階調パッチの明度またはドットの塗色部分の占有率を段階的に変えて、ゼロ階調を含む前記複数階調の前記階調パッチを形成し、
   前記階調補正チャートを読み込んで画像データを生成するとともに、当該画像データに含まれる各階調パッチの濃度を表す濃度情報を取得する画像読込手段と、
   前記画像データに含まれる各階調パッチから、前記ドットの塗色部分の占有率を網点面積率として導出する網点面積率導出手段と、
   前記網点面積率から導出される各階調パッチでの地肌露出部分の占有率と、前記画像読込手段により取得された前記ゼロ階調の階調パッチに対応する濃度情報とを夫々乗算し、地肌影響濃度を算出する地肌影響濃度算出手段と、
   前記各階調パッチの濃度情報から、当該階調パッチに対応する前記地肌影響濃度を取り除いて、階調補正の指標となる階調補正値を生成する階調補正値生成手段と、
   前記階調補正値生成手段が生成した前記階調補正値により階調補正を行う階調補正手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記階調補正値生成手段は、予め定められた補正目標値を用いて前記階調補正値を生成し、
   前記地肌露出部分に対する濃度情報のうち、何れかの色の濃度が予め定められた濃度値を上回る場合には、該当する色の前記補正目標値を増加させて階調補正を強調する補正目標値強調手段を備えたこと、
   を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、
   前記表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する階調補正チャート形成手段と、を備えた画像形成装置において、
   判別手段が、前記階調補正チャートを前記記録媒体の表面に印刷する場合に、前記記録媒体の裏面に画像が印刷されているか否か判別するステップと、
   パッチ形成手段が、前記判別手段によって、前記裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、前記裏面であって、前記表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチを形成するステップと、
   を含むことを特徴とする画像形成方法。
9. 記録媒体の表面と裏面との両面に画像形成することができる画像形成手段と、
   前記表面に、複数階調の階調パッチが色毎に構成された階調補正チャートを形成する階調補正チャート形成手段と、を備えた画像形成装置において、コンピュータを、
   前記階調補正チャートを前記記録媒体の表面に印刷する場合に、前記記録媒体の裏面に画像が印刷されているか否か判別する判別手段と、
   前記判別手段によって、前記裏面に画像が印刷されていると判別された場合に、前記裏面であって、前記表面において前記各階調パッチが形成された位置の裏側に相当する位置に、塗りつぶしのパッチを形成するパッチ形成手段と、
   して機能させるためのプログラム。

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