JP2012060339A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の画像形成装置では、離散的な２つの階調値によって補間される区間において、濃度特性の変曲点があったならば、補間の精度が落ちてしまう。よって、充分な精度を有する濃度特性を取得することが出来ず、濃度補正の精度が劣化するという課題があった。
【解決手段】画像データ１０２の画素の階調値と、階調値を閾値とするディザマトリクス３２の注目画素に隣接する隣接画素との関係に基づいて、複数の階調値からなるパッチ階調データ４２を決定し、パッチ階調データ４２を構成する複数の階調値それぞれに対応した複数のパッチ画像７２を生成して画像形成する。これら複数のパッチ画像７２の濃度を濃度センサ６０で検出し、パッチ階調データ４２と複数のパッチ画像７２の濃度に基づいて濃度補正データ４１を算出し、濃度補正データ４１に基づいて補正した印刷データ１０１を印刷する。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に２値化画像を形成するカラー電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置では、画素の階調値と画素の印刷濃度との関係（以下、「濃度特性」という。）を取得し、出力時の濃度特性を所望の濃度特性に補正する装置が提案されている。

特許文献１には、離散的且つ均等間隔な複数の階調値を有する複数のパッチ画像を印刷して濃度を測定し、離散的な複数の階調値と複数の濃度との関係を得て、これを補間することによって、連続的な濃度特性を取得する技術が記載されている。

特開２００２−３７４４１６号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、離散的な２つの階調値によって補間される区間において、濃度特性の変曲点があったならば、補間の精度が落ちてしまう。よって、充分な精度を有する濃度特性を取得することが出来ず、濃度補正の精度が劣化するという課題があった。

本発明の画像形成装置は、画像データの各画素の階調値とディザマトリクスとの比較により前記画像データを２値化画像に変換し、前記２値化画像を画像形成する画像形成装置において、前記階調値と、前記階調値を閾値とする前記ディザマトリクスの注目画素に隣接する隣接画素との関係に基づいて、複数の階調値からなるパッチ階調データを抽出するパッチ決定部と、前記パッチ階調データの前記複数の階調値それぞれに対応した複数のパッチ画像を生成するパッチ生成部と、前記複数のパッチ画像を画像形成する画像形成部と、前記画像形成部によって画像形成された前記複数のパッチ画像の濃度をそれぞれ検出する測定部と、前記パッチ階調データと前記複数のパッチ画像の濃度から実際の濃度特性を取得し、前記実際の濃度特性と目標の濃度特性とに基づいて濃度補正データを算出する濃度補正データ算出部と、前記画像データの各画素の前記階調値を前記濃度補正データに基づいて補正する濃度補正部とを有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、濃度特性の変化量が変わる階調値に対し濃度値を検出することによって、限られた階調数から精度の高い濃度特性を取得することが可能となる。これにより濃度補正の精度が向上するという効果がある。

図１は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。 図２は、本発明の実施例１におけるディザマトリックスを示す図である。 図３は、図２のディザマトリクスにおける隣接画素情報を示す図である。 図４は、本発明の実施例１におけるパッチ画像を示す図である。 図５は、本発明の実施例１における画像形成の動作を示すフローチャートである。 図６は、図５の濃度測定用パッチ決定処理の動作を示すフローチャートである。 図７は、実際の濃度特性と目標の濃度特性の関係を示す図である。 図８は、実際の濃度特性と補間算出濃度特性を示す図である。 図９は、階調補正結果を示す図である。 図１０は、本発明の実施例２における画像形成装置を示す概略の構成図である。 図１１は、本発明の実施例２における濃度変化量情報を示す図である。 図１２は、本発明の実施例２における画像形成の動作を示すフローチャートである。 図１３は、図１２の濃度測定用パッチ決定処理の動作を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。
画像形成装置１０は、例えば、電子写真プリンタであり、画像処理部２０と、Read Only Memory（以下、「ＲＯＭ」という。）３０と、Random Access Memory（以下、「ＲＡＭ」という。）４０と、印字部としての画像形成部５０と、測定部としての濃度センサ６０とを備えている。画像形成装置１０は、図示しない上位装置から入力された印刷データ１０１が入力されている。画像形成装置１０は、印刷データ１０１から印字可能な形式のデータを生成して印字を行う機能を有している。印刷データ１０１は、印刷対象である画像データ１０２と、印刷解像度の指定等を行う印刷設定コマンド１０３とを備えている。画像形成装置１０は、印刷設定コマンド１０３に基づいて画像データ１０２を印字可能な形式のデータに変換する。画像データ１０２は、ＲＧＢ色空間（Red Green Blue Color Space）で記述されている。

読み出し専用の記憶領域であるＲＯＭ３０は、色変換テーブル３１と、ディザマトリクス３２と、ＣＭＹＫ各色の目標の濃度特性３３を格納している。

色変換テーブル３１は、画像データ１０２の色空間であるＲＧＢ色空間と、画像形成装置１０の色空間であるＣＭＹＫ色空間（Cyan Magenta Yellow Key plate Color Space）との関係を記述した３次元のルックアップテーブルである。ディザマトリクス３２は、ディザ法によって２５６階調のデータを２階調のデータに変換するための閾値マトリクスである。目標の濃度特性３３は、画像形成装置１０が濃度階調を再現する際に目標とする濃度の特性を示すデータである。色変換テーブル３１と、ディザマトリクス３２とは、印刷データ１０１の印刷解像度毎に設定される。

読み書き可能な記憶領域であるＲＡＭ４０は、ＣＭＹＫ各色の濃度補正データ４１と、パッチ階調データ４２とを格納している。

濃度補正データ４１は、後述する図７に示す目標の濃度特性３３を画像形成装置１０が再現するように階調値の変換を行うためのデータである。濃度補正データ４１は、ＣＭＹＫ各色の０〜２５５の階調値について、目標の濃度特性３３を実現するための階調値の変換方法を記述した１次元のルックアップテーブルである。パッチ階調データ４２は、画像形成装置１０のＣＭＹＫ各色の実際の濃度特性３４を取得するため、濃度値の測定検出を行う複数のＣＭＹＫパッチ画像７２の階調値のデータである。

画像処理部２０は、入力された印刷データ１０１から画像形成装置１０で印字可能な形式のデータを生成する機能を有している。

画像処理部２０は、初期化部２１と、色変換部２２と、濃度補正部２３と、２値化部２４と、パッチ決定部２５と、パッチ生成部２６と、濃度補正データ算出部２７とを有している。

初期化部２１は、色変換テーブル３１と、ディザマトリクス３２と、濃度補正データ４１と、印刷データ１０１とが入力され色変換部２２と、濃度補正部２３と、２値化部２４と、パッチ決定部２５とに出力するように構成されている。色変換部２２は、濃度補正部２３に出力するように構成されている。濃度補正部２３は、２値化部２４に出力するように構成されている。２値化部２４は、画像形成部５０に出力するように構成されている。

パッチ決定部２５は、初期化部２１と、ディザマトリクス３２とが入力され、パッチ階調データ４２を出力するように構成されている。パッチ生成部２６は、ディザマトリクス３２と、パッチ階調データ４２とが入力され、画像形成部５０に出力するように構成されている。

濃度補正データ算出部２７は、濃度センサ６０と、目標の濃度特性３３と、パッチ階調データ４２とが入力され、濃度補正データ４１を出力するように構成されている。

図２は、本発明の実施例１におけるディザマトリックスを示す図である。
ディザマトリクス３２は、縦１６×横１６の正方格子に１から２５５までの閾値が配置されている。画像データ１０２を構成する各画素の階調値とディザマトリクス３２の各閾値とを比較し、階調値よりも低い閾値を有する箇所は黒点としてドットを形成し、それ以外の箇所は白点としてドットを形成しないことにより、２値化画像データを生成することができる。この２値化画像データは、画像データ１０２の画素と比較すると縦１６倍、横１６倍の画素数を有しており、１６画素×１６画素のドットパターンによって２５６階調の濃淡を表現する。

Ａは、閾値１７の正方格子である。階調値が１７以上のとき、正方格子Ａの箇所に黒点としてドットが形成される。階調値の増加により、正方格子Ａの箇所に初めてドットが形成されたとき、隣接画素でドットが形成されているのは、左側の閾値１の正方格子のみである。

Ｂは、閾値１２９の正方格子である。階調値が１２９以上のとき、正方格子Ｂの箇所に黒点としてドットが形成される。階調値の増加により、正方格子Ｂの箇所に初めてドットが形成されたとき、隣接画素でドットが形成されているのは、上の閾値６５の正方格子と、斜め左上の閾値１７の正方格子と、左側の閾値４９の正方格子と、斜め左下の閾値８１の正方格子と、右側の閾値１０５の正方格子である。

図３は、図２のディザマトリクスにおける隣接画素情報を示す図である。
隣接画素情報７３の隣接画素数は、入力階調値Ｓをディザマトリクス３２によって２値化し、入力階調値Ｓが大きくなり新たにドットが形成される際に、既に周辺画素に幾つのドットが形成されているかを示す情報である。本実施例１において、隣接画素数は、入力階調値Ｓが大きくなり新たにドットが形成される際に、閾値が入力階調値Ｓよりも小さい周辺画素が幾つあるかを示す情報である。

入力階調値Ｓの変化に伴って隣接画素数が変化したときと、入力階調値Ｓの下限値０と上限値２５５とを、パッチ階調データ４２を構成する階調値として抽出する。図３に示す隣接画素情報７３において、パッチ階調データ４２を構成する複数の階調値は、０，１６，３２，４８，６４，９６，１２８，１６０，１９２，２０８，２２４，２４０，２５５である。

図４は、本発明の実施例１におけるパッチ画像を示す図である。
パッチ階調データ４２を構成する複数の階調値に対応し、且つＣＭＹＫの各色で印刷されている複数のＣＭＹＫパッチ画像７２（＝７２−１〜７２−ｎ）は、例えば画像形成部５０の図示しない転写ベルト等に形成され、濃度センサ６０によって濃度が読み取られる。

（実施例１の動作）
図１を元に、画像形成装置１０の動作を説明する。

初期化部２１は、印刷データ１０１から、画像データ１０２と印刷設定コマンド１０３とを抽出する。更に、初期化部２１は、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に対応する色変換テーブル３１及びディザマトリクス３２をＲＯＭ３０から取得し、濃度補正データ４１をＲＡＭ４０から取得する。初期化部２１は、取得した色変換テーブル３１を色変換部２２へ送信し、取得したディザマトリクス３２を２値化部２４に送信し、取得した濃度補正データ４１を濃度補正部２３に送信する。

初期化部２１は、印刷データ１０１から抽出した画像データ１０２を、色変換部２２に送信し、印刷データ１０１の印刷設定コマンド１０３から抽出された印刷解像度設定を、パッチ決定部２５に送信する。

色変換部２２は、初期化部２１によって取得された画像データ１０２を、初期化部２１によって取得された色変換テーブル３１に基づいてＣＭＹＫ値に変換して、ＣＭＹＫ画像データを生成する。

濃度補正部２３は、色変換部２２によって生成されたＣＭＹＫ画像データを初期化部２１によって取得された濃度補正データ４１に基づいて変換し、濃度補正画像を生成する。

２値化部２４は、濃度補正部２３によって生成された濃度補正画像を、ディザマトリクス３２に基づいて２値化し、２値化画像データを生成する。

パッチ決定部２５は、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に基づいてＲＯＭ３０からディザマトリクス３２を取得し、ディザマトリクス３２の閾値配列に基づいて隣接画素情報７３を抽出する。隣接画素情報７３は、階調値が大きくなり、新たにドットが形成される際に、既に周辺画素にいくつのドットが形成されているかを示す情報である。パッチ決定部２５は、抽出された隣接画素情報７３に基づいて実際の濃度特性３４を採取する階調値であるパッチ階調データ４２を生成し、ＲＡＭ４０に格納する。

パッチ生成部２６は、ＲＡＭ４０からパッチ階調データ４２を取得し、濃度測定用のパッチ画像７２を生成する。パッチ生成部２６は、生成したパッチ画像７２を、パッチ階調データ４２を生成する際に用いたディザマトリクス３２で２値化する。２値化されたパッチ画像７２は、画像形成部５０によって図示しない転写ベルト上に印字される。

濃度補正データ算出部２７は、濃度センサ６０から取得した画像形成装置１０の実際の濃度特性３４と、ＲＯＭ３０から取得した目標の濃度特性３３とから濃度補正データ４１を生成し、ＲＡＭ４０に格納する。

画像形成部５０は、画像処理部２０で生成された２値化画像データを記録媒体や図示しない転写ベルト上に印字する。

濃度センサ６０は、図示しない転写ベルト上に印字されたパッチ画像７２の濃度値を測定検出し、濃度補正データ算出部２７に送信する。

図５は、本発明の実施例１における画像形成の動作を示すフローチャートである。
処理が開始すると、画像形成装置１０は、ステップＳ１において、図示しない上位装置から印刷データ１０１を受信する。

ステップＳ２において、初期化部２１は、印刷データ１０１から画像データ１０２と印刷設定コマンド１０３とを抽出し、パッチ決定部２５に送信する。

ステップＳ３において、パッチ決定部２５は、後述する図６に示す濃度測定用パッチ決定処理を行う。具体的には、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に基づいてディザマトリクス３２を取得し、ディザマトリクス３２の閾値配列に基づいて隣接画素情報７３を抽出し、隣接画素情報７３に基づいてパッチ階調データ４２を決定し、ＲＡＭ４０に格納する。

ステップＳ４において、パッチ生成部２６は、ＲＡＭ４０に格納されたパッチ階調データ４２に対応した階調値のパッチで構成されたＣＭＹＫの濃度測定用パッチ画像７２を生成する。パッチ画像７２は、パッチ決定部２５が取得したディザマトリクス３２と同じディザマトリクス３２によって２値化される。

ステップＳ５において、画像形成部５０は、パッチ生成部２６から入力されたＣＭＹＫの濃度測定用パッチ画像７２を、図示しない転写ベルト上に印刷する。

ステップＳ６において、濃度センサ６０は、図示しない転写ベルト上に印刷されたＣＭＹＫのパッチ画像７２の濃度値を測定する。測定された濃度値は、濃度補正データ算出部２７に送信される。

ステップＳ７において、濃度補正データ算出部２７は、濃度センサ６０から入力されたＣＭＹＫのパッチ画像７２の離散的な濃度特性を補間し、連続的な実際の濃度特性３４を算出する。

ステップＳ８において、濃度補正データ算出部２７は、実際の濃度特性３４と、ＲＯＭ３０から取得した目標の濃度特性３３とから濃度補正データ４１を生成する。

ステップＳ９において、初期化部２１は、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に基づいて印刷解像度に対応した色変換テーブル３１と、ディザマトリクス３２と、濃度補正データ４１とをそれぞれＲＯＭ３０、ＲＡＭ４０から取得する。取得した色変換テーブル３１は、色変換部２２に送信する。取得したディザマトリクス３２は２値化部２４に送信する。取得した濃度補正データ４１は、濃度補正部２３に送信する。印刷データ１０１から抽出された画像データ１０２は、色変換部２２に送信する。

ステップＳ１０において、色変換部２２は、初期化部２１から入力された画像データ１０２のＲＧＢ値を、初期化部２１から入力された色変換テーブル３１に基づいて、公知の技術である３次元ルックアップテーブルを用いた補間技術を用いてＣＭＹＫ値に変換し、ＣＭＹＫ画像データを生成する。色変換部２２は、生成したＣＭＹＫ画像データを、濃度補正部２３に送信する。

ステップＳ１１において、濃度補正部２３は、色変換部２２から入力されたＣＭＹＫ画像データのＣＭＹＫ値を、初期化部２１から入力されたＣＭＹＫの濃度補正データ４１に基づいて１次元のルックアップテーブル変換を行い、ＣＭＹＫの濃度補正画像データを生成する。濃度補正部２３は、生成したＣＭＹＫの濃度補正画像データを、２値化部２４に送信する。

ステップＳ１２において、２値化部２４は、濃度補正部２３から入力されたＣＭＹＫの濃度補正画像データの２５６階調ＣＭＹＫ値を、初期化部２１から入力されたディザマトリクス３２に基づいて、ディザ法によりＣＭＹＫそれぞれに２値化し、２値化画像データを生成する。２値化部２４は、生成した２値化画像データを画像形成部５０に送信する。

ステップＳ１３において、画像形成部５０は、２値化部２４から入力されたＣＭＹＫの２値化画像データを、記録媒体に印字する。

図６は、図５の濃度測定用パッチ決定処理の動作を示すフローチャートである。
処理が開始すると、パッチ決定部２５は、ステップＳ２１において、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に基づいて、図２に示すディザマトリクス３２を取得する。

ステップＳ２２において、ディザマトリクス３２の閾値配列に基づいて隣接画素情報７３を抽出する。

例えば、階調値１７では、ディザマトリクス３２の閾値１７に隣接した画素の閾値を参照し、１７より小さい閾値の個数を隣接画素数とし、階調値と隣接画素数の関係を隣接画素情報７３とする。階調値１７の場合、ディザマトリクス３２の閾値１７より小さい隣接画素の閾値は１だけである。よって、隣接画素数は１となる。

同様に、階調値１２９の場合、ディザマトリクス３２の閾値１２９より小さい隣接画素の閾値は１７，４９，８１，６５，１０５である。隣接画素情報７３は５となる。入力階調値と同じ値の閾値がディザマトリクス３２に存在しない場合は、入力階調値より大きい最も近い値を参照し同様の処理を行う。このように、１から２５５までの全階調値と隣接画素数の関係を調査し、隣接画素情報７３とする。

ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理を、階調値０〜２５５について繰り返し行う。ステップＳ２４において、階調値が１つ増分するのに対して隣接画素数が変化したか否かを判断する。隣接画素数が変化したならば、ステップＳ２５において、パッチ階調データ４２を構成する階調値として抽出する。ステップＳ２６において、階調値が２５５を超えていなければ、ステップＳ２３の処理に戻る。

ステップＳ２７において、階調値の上限である２５５と、階調値の下限である０とをパッチ階調データ４２を構成する階調値として抽出する。

図７は、実際の濃度特性と目標の濃度特性の関係を示す図であり、横軸は階調値で、縦軸は濃度値である。

直線は、目標の濃度特性３３を示している。曲線は、実際の濃度特性３４を示している。

画像形成装置１０が、目標の濃度特性３３を有していたならば、階調値Ｓinのとき、記録媒体上に濃度値Ｄtで印字可能である。しかし、画像形成装置１０の特性は、実際の濃度特性３４である。よって、濃度値Ｄtで印字するためには、階調値をＳoutとする必要がある。濃度補正データ４１は、ＣＭＹＫ全色且つ全階調において、階調値Ｓinと階調値Ｓoutの対応関係を示している１次元ルックアップテーブルからなる補正データである。

ここで、目標の濃度特性３３を示す関数をｆt、入力階調値をＳ、濃度値をＤとすると、以下の式が成立する。

同様に実際の濃度特性３４を示す関数をｆrとすると、以下の式が成立する。

濃度補正データ４１を示す関数ｆaは、入力階調値をＳin、出力階調値をＳoutとすると、以下の式で導かれる。

図８は、実際の濃度特性と補間算出濃度特性を示す図であり、横軸は階調値を表し、縦軸は階調値に対する濃度値を表している。

図８の実線は、実際の濃度特性３４を示している。
図８の黒丸は、１０点の階調値に対して得られた濃度値を示している。

図８の破線は、階調数を１０等分した階調値に対しては実際に濃度を検出し、その他の階調値に対しては検出した濃度に基づいて線形補間することによって得られた濃度特性（以下、「均等分割による濃度特性」という。）である。黒丸は、実際の濃度特性３４の変曲点に対応していない。黒丸の線形補間によって得られた破線で示す濃度特性は、実線で示す実際の濃度特性３４と差異を有している。

図８の白丸は、本実施例１のパッチ階調データ４２を構成する階調値に対して得られた濃度値である。白丸は、実際の濃度特性３４の変曲点に対応しているため、線形補間によって、実際の濃度特性３４と同様な濃度特性を取得可能である。

本実施例１によって算出した濃度特性と、目標の濃度特性３３とから算出した濃度補正データ４１は、目標の濃度特性３３を再現できる。しかし、均等分割による濃度特性から算出した濃度補正データ４１は、実際の濃度特性３４との差異が反映され、目標の濃度特性３３を再現できない。

図９は、階調補正結果を示す図であり、横軸は階調値を示し、縦軸は濃度値を示している。

実線は、実施例１による濃度特性を示している。破線は、均等分割による濃度特性を示している。太実線は、実施例１による濃度補正結果を示している。太破線は、均等分割による濃度補正結果を示している。

太実線で示される本実施例の階調補正結果は、目標の濃度特性３３を再現している。しかし、均等分割による濃度特性の場合、太破線で示すように目標の濃度特性３３を再現できない。

電子写真プリンタ等では、隣接する周辺ドットが互いに影響し合ってドットを形成するため、１ドット増えた場合の濃度変化量はドットが形成されるときの周辺ドットの構成によって異なる。このため、周辺ドットの構成が同じ状況でドットが増加している場合、濃度特性の変化は比較的線形性が高いが、周辺ドットの構成が異なった状況でドットが増加した場合、濃度特性の変化は非線型となる場合がある。

画素がディザ法によって２値化されたとき、ディザを構成するドットは、その周辺ドットによってドットゲインが変化する。単独で印字されるドットと、隣接画素と共に印字されるドットでは濃度変化量が異なる。

階調値の増加に伴う隣接画素のドット数が同一ならば、濃度特性の変化の線形性は高い。しかし、階調値の増加に伴う隣接画素のドット数が変化したならば、濃度特性の変化の線形性は失われ、濃度特性の変曲点となる。

ここで、ディザマトリクス３２の閾値配列は、階調値の増加に伴う隣接画素のドット数を示している。階調値１の一様なパッチを印字する場合、ディザマトリクス３２の閾値１に対応した箇所にドットが形成される。階調値２の一様なパッチを印字する場合、ディザマトリクス３２の閾値１、２に対応した箇所にドットが形成される。

同様に、階調値１７の一様なパッチを印字する場合、閾値１〜１７に対応した箇所にドットが形成される。階調値以下の閾値に対応した箇所には全てドットが形成される。階調値と同一の閾値に対応した箇所に隣接し、且つ階調値よりも閾値が小さい箇所には、ドットが形成される。よって、階調値の変化に対して隣接画素数が変化したならば、その階調値は濃度特性の変曲点となる。

本実施例１では、画素の階調値と、この階調値を閾値とするディザマトリクス３２の注目画素に隣接する隣接画素との関係に基づいて、濃度変化量が変化する階調値を抽出している。そして、濃度変化量が変化する階調値と、階調値の上限値と下限値の濃度特性を取得して線形補間することで、実際の濃度特性３４を得ることが可能である。

（実施例１の効果）
本実施例１の画像形成装置１０によれば、画素の階調値と、この階調値を閾値とするディザマトリクス３２の注目画素に隣接する隣接画素との関係に基づいて、濃度変化量が変化する階調値を抽出している。濃度変化量が変化する階調値の濃度特性を取得して線形補間することで、実際の濃度特性３４を得ることが可能である。よって、限られた階調数に係るパッチ画像７２の濃度を測定することで、精度の高い濃度特性を取得することが可能となり、濃度測定が高精度化すると共に高速化するという効果を奏する。

（実施例２の構成）
図１０は、本発明の実施例２における画像形成装置を示す概略の構成図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例２の画像形成装置１０Ａは、実施例１の画像処理部２０とは異なる画像処理部２０Ａと、実施例１のＲＡＭ４０とは異なるＲＡＭ４０Ａとを有している。

本実施例２の画像処理部２０Ａは、実施例１の画像処理部２０と同様な構成に加えて、更に濃度変化量算出部２８を有している。本実施例２のＲＡＭ４０Ａは、実施例１のＲＡＭ４０と同様な構成に加えて、更に濃度変化量情報４３を有している。

濃度変化量算出部２８には、濃度センサ６０とパッチ階調データ４２が接続され、濃度変化量算出部２８の出力側には濃度変化量情報４３が接続されている。濃度変化量情報４３の出力側には、パッチ決定部２５が接続されている。

図１１は、本発明の実施例２における濃度変化量情報を示す図である。
濃度変化量情報４３は、入力階調値Ｓと、隣接画素数と、濃度変化量との対応を示す情報である。入力階調値Ｓと隣接画素数の関係は、図３に示す隣接画素情報７３と同様である。

濃度変化量は、入力階調値Ｓの変化量に対する濃度の変化量を示し、濃度センサ６０によって取得される。

（実施例２の動作）
図１０を元に、本実施例２の画像形成装置１０Ａの動作を説明する。

初期化部２１は、印刷データ１０１から、画像データ１０２と印刷設定コマンド１０３とを抽出する。更に、初期化部２１は、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に対応する色変換テーブル３１及びディザマトリクス３２をＲＯＭ３０から取得し、濃度補正データ４１をＲＡＭ４０から取得する。初期化部２１は、取得した色変換テーブル３１を色変換部２２へ送信し、取得したディザマトリクス３２を２値化部２４に送信し、取得した濃度補正データ４１を濃度補正部２３に送信する。

初期化部２１は、印刷データ１０１から抽出した画像データ１０２を、色変換部２２に送信し、印刷データ１０１の印刷設定コマンド１０３から抽出された印刷解像度設定を、パッチ決定部２５に送信する。

色変換部２２は、初期化部２１によって取得された画像データ１０２を、初期化部２１によって取得された色変換テーブル３１に基づいてＣＭＹＫ値に変換して、ＣＭＹＫ画像データを生成する。

濃度補正部２３は、色変換部２２によって生成されたＣＭＹＫ画像データを初期化部２１によって取得された濃度補正データ４１に基づいて変換し、濃度補正画像を生成する。

２値化部２４は、濃度補正部２３によって生成された濃度補正画像を、ディザマトリクス３２に基づいて２値化し、２値化画像データを生成する。

パッチ決定部２５は、印刷設定コマンド１０３の印刷解像度設定に基づいてＲＯＭ３０からディザマトリクス３２を取得し、ディザマトリクス３２の閾値配列に基づいて隣接画素情報７３を抽出する。隣接画素情報７３は、階調値が大きくなり、新たにドットが形成される際に、既に周辺画素にいくつのドットが形成されているかを示す情報である。パッチ決定部２５は、抽出された隣接画素情報７３と濃度変化量情報４３に基づいてパッチ階調データ４２を決定し、ＲＡＭ４０に格納する。

パッチ生成部２６は、ＲＡＭ４０からパッチ階調データ４２を取得し、濃度測定用のパッチ画像７２を生成する。パッチ生成部２６は、生成したパッチ画像７２を、パッチ階調データ４２を生成する際に用いたディザマトリクス３２で２値化する。２値化されたパッチ画像７２は、画像形成部５０によって図示しない転写ベルト上に印字される。

濃度補正データ算出部２７は、濃度センサ６０から取得した画像形成装置１０の実際の濃度特性３４と、ＲＯＭ３０から取得した目標の濃度特性３３とから濃度補正データ４１を生成し、ＲＡＭ４０に格納する。

濃度変化量算出部２８は、画像形成装置１０の濃度特性を濃度センサ６０から取得し、各階調値間の濃度変化量を算出し、これを階調値及び隣接画素数と関連付けて濃度変化量情報４３を生成し、ＲＡＭ４０に格納する。

画像形成部５０は、画像処理部２０で生成された２値化画像データを、記録媒体上や図示しない転写ベルト上に印字する。

濃度センサ６０は、図示しない転写ベルト上に印字されたパッチ画像７２の濃度値を測定検出し、濃度補正データ算出部２７と濃度変化量算出部２８とに送信する。

図１２は、本発明の実施例２における画像形成の動作を示すフローチャートであり、実施例１を示す図５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

処理が開始したのち、ステップＳ１，Ｓ２の処理は、実施例１と同様である。

ステップＳ３Ａにおいて、実施例１の濃度測定用パッチ決定処理とは異なる処理を行う。

ステップＳ４〜Ｓ６の処理は、実施例１と同様である。

ステップＳ６Ａにおいて、濃度変化量算出部２８は、各階調区間での階調変化量に対する濃度の変化量である濃度変化量を算出する。

以降、ステップＳ７〜Ｓ１３の処理は、実施例１と同様である。

図１３は、図１２の濃度測定用パッチ決定処理の動作を示すフローチャートであり、実施例１を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

処理が開始したのち、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理は、実施例１と同様である。

ステップＳ２８において、パッチ決定部２５は、濃度変化量情報４３は取得済みであるか否かを判断する。取得済みでないならば、ステップＳ２５の処理を行う。

ステップＳ２９において、パッチ決定部２５は、階調値の変化に対する濃度変化量の変化は所定値以上であるか否かを判断する。所定値以上でないならば、ステップＳ２５の処理を行う。

ステップＳ２５〜２７の処理は、実施例１と同様であり、ステップＳ２７の処理が終了すると、図１３の処理を終了する。

（実施例２の効果）
本実施例２の画像形成装置１０Ａによれば、階調値の変化に対する実際の濃度変化量の変化を考慮することによって、濃度特性の変曲点であるパッチ階調データ４２の階調数を限定する。これにより、少ないパッチ画像７２によって、比較的精度の高い濃度特性を取得可能である。

（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。

（ａ） 実施例１，２は、電子写真プリンタに係る例である。しかし、これに限られず、インクジェットプリンタ等、他のプロセスによって画像を形成するプリンタにも適用可能である。更に、同様な構造を持つモノクロコピー機、カラーコピー機、モノクロ複合機及びカラー複合機である画像形成装置にも適用可能である。

（ｂ） 本実施例１，２の画像データ１０２は、ＲＧＢ色空間で記述されている。しかし、これに限られず、ＸＹＺ色空間やＬａｂ色空間（Lab color space）等で記述されている画像データ１０２であっても良く、更に、グレイスケールの画像データ１０２であっても良い。

（ｃ） 本実施例１，２の濃度補正データ４１は、階調値Ｓinと階調値Ｓoutの関係を示す１次元ルックアップテーブルからなる情報である。しかし、これに限られず、階調値Ｓinと階調値Ｓoutの関係を示す濃度補正関数ｆaによって、画像データ１０２の濃度を補正しても良い。

１０，１０Ａ 画像形成装置
１０１ 印刷データ
１０２ 画像データ
１０３ 印刷設定コマンド
２０，２０Ａ 画像処理部
２１ 初期化部
２２ 色変換部
２３ 濃度補正部
２４ ２値化部
２５ パッチ決定部
２６ パッチ生成部
２７ 濃度補正データ算出部
２８ 濃度変化量算出部
３０ ＲＯＭ
３１ 色変換テーブル
３２ ディザマトリクス
３３ 目標の濃度特性
３４ 実際の濃度特性
４０，４０Ａ ＲＡＭ
４１ 濃度補正データ
４２ パッチ階調データ
４３ 濃度変化量情報
５０ 画像形成部
６０ 濃度センサ
７２ パッチ画像
７３ 隣接画素情報

Claims (5)

1. 画像データの各画素の階調値とディザマトリクスとの比較により前記画像データを２値化画像に変換し、前記２値化画像を画像形成する画像形成装置において、
   前記階調値と、前記階調値を閾値とする前記ディザマトリクスの注目画素に隣接する隣接画素との関係に基づいて、複数の階調値からなるパッチ階調データを抽出するパッチ決定部と、
   前記パッチ階調データの前記複数の階調値それぞれに対応した複数のパッチ画像を生成するパッチ生成部と、
   前記複数のパッチ画像を画像形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって画像形成された前記複数のパッチ画像の濃度をそれぞれ検出する測定部と、
   前記パッチ階調データと前記複数のパッチ画像の濃度から実際の濃度特性を取得し、前記実際の濃度特性と目標の濃度特性とに基づいて濃度補正データを算出する濃度補正データ算出部と、
   前記画像データの各画素の前記階調値を前記濃度補正データに基づいて補正する濃度補正部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像データは、ＣＭＹＫの各色のデータからなり、
   前記パッチ生成部は、前記パッチ階調データの前記複数の階調値それぞれに対応した複数のＣＭＹＫパッチ画像を生成し、
   前記画像形成部は、前記複数のＣＭＹＫパッチ画像を画像形成し、
   前記測定部は、前記画像形成部によって画像形成された前記複数のＣＭＹＫパッチ画像の濃度をそれぞれ検出し、
   前記濃度補正データ算出部は、前記パッチ階調データと前記複数のＣＭＹＫパッチ画像の濃度から、実際のＣＭＹＫ濃度特性を取得し、前記実際のＣＭＹＫ濃度特性と目標のＣＭＹＫ濃度特性とに基づいて、ＣＭＹＫ濃度補正データを算出し、
   前記濃度補正部は、前記画像データの各画素の前記階調値を前記ＣＭＹＫ濃度補正データに基づいて補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記パッチ決定部は、前記階調値の変化に対し、前記隣接画素に画像形成されるドット数が変化したならば、前記階調値を前記パッチ階調データとして抽出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記パッチ決定部は、更に、前記階調値の上限値と下限値とを前記パッチ階調データとして抽出することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置は、更に、
   前記実際の濃度特性から、前記階調値に於ける濃度の変化量である濃度変化量を算出する濃度変化量算出部を有し、
   前記パッチ決定部は、前記濃度変化量が算出されており、前記階調値の変化に対し、前記隣接画素に画像形成されるドット数が変化し、且つ前記階調値に於ける前記濃度変化量の変化が所定値以上であったならば、前記階調値を前記パッチ階調データとして抽出することを特徴とする画像形成装置。

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