JP2017152889A - 画像形成装置及び画像の最適化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】文字の劣化を簡易に検出し、劣化が生じたタイミングで画像の最適化を実行する。【解決手段】画像形成装置は、原画像データに基づいて用紙上に画像を形成する画像形成部、前記用紙面の読取画像データを生成する画像読取部、前記読取画像データを解析して前記画像形成部により形成する画像の最適化を実行する制御部、各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記原画像データに付加された文字の属性情報及びフォント情報に基づいて位置を決定した１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を前記読取画像データから抽出し、各矩形領域内で算出した文字画素率を前記フォント情報が一致する前記リファレンスの文字画素率と比較したときの差が許容範囲外にある場合に文字の劣化を検出し、前記画像の最適化を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置及び画像の最適化方法に関する。

プリンター、複写機等の画像形成装置では、画像形成を繰り返し行うことで、形成する文字等の線幅に変化が生じ、画質が劣化することがある。文字を正確かつ安定して再現するため、原画像データの画像処理に使用するパラメーターか、画像形成のエンジンの設定を調整して、形成する画像を最適化することが一般的である。

例えば、線幅の変化に対しては、細線を配置したテストパターンを用紙上に形成し、この用紙面を読み取って得られた読取画像データを解析して細線の線幅を評価し、目標の線幅となるように原画像データを細線化処理している（例えば、特許文献１参照。）。
また、用紙上に形成した線幅の測定値と目標値との差又は比率に応じて、細線化処理における線幅の調整値を変更することも行われている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１５−４７０２号公報 特開２０１５−３５６４３号公報

テストパターンを形成すれば、文字の劣化が生じているか否かを把握できるため、従来は、定期的にテストパターンを形成するか、文字の劣化が疑われる時にテストパターンを形成して、画像の最適化を実行する必要性を判断していた。しかしながら、テストパターンの形成前にすでに文字の劣化が生じていた場合、画像の最適化を実行するまでの間、文字が劣化した画像が形成され続けてしまう。

また、用紙面の読取画像データから文字の線幅の変化を検出するには、一定の解像度が必要であり、極小文字、大文字、中間階調の文字等はわずかな線幅の変化を検出することが難しい。

本発明の課題は、文字の劣化を簡易に検出し、劣化が生じたタイミングで画像の最適化を実行することである。

請求項１に記載の発明によれば、
原画像データに基づいて、用紙上に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された用紙面を読み取って、読取画像データを生成する画像読取部と、
前記読取画像データを解析して、前記画像形成部により形成する画像の最適化を実行する制御部と、
各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、
前記原画像データに付加された文字の属性情報及びフォント情報に基づいて、１文字ごとに文字領域の位置を決定し、１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を前記読取画像データから抽出して、各矩形領域内に形成された文字画素率を算出し、
前記算出した各矩形領域の文字画素率を前記フォント情報が一致する前記リファレンスの文字画素率と比較したときの差が許容範囲外にある場合に文字の劣化を検出し、前記画像の最適化を実行することを特徴とする画像形成装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
前記制御部は、画像の最適化を実行した直後に前記画像形成部により画像が形成された１〜ｎページ目の用紙の読取画像データにおいて算出した各矩形領域の文字画素率を、前記リファレンスの文字画素率として各矩形領域が含む文字領域のフォント情報とともに前記記憶部に保存することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記制御部は、ｎ＋１ページ目以降の用紙の読取画像データを文字の劣化の検出対象として、当該読取画像データにおいて算出した各矩形領域の文字画素率との比較に、前記１〜ｎページ目の用紙の読取画像データにおいて算出し、前記記憶部に保存した前記リファレンスの文字画素率を使用することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
前記制御部は、
前記画像形成部により複数ページの用紙に同一の画像を形成する場合、前記１〜ｎページのいずれか１ページ又は全ページの読取画像データからすべての矩形領域を抽出して、前記リファレンスの文字画素率の算出対象とし、
前記画像形成部により複数ページの用紙に異なる画像を形成する場合、前記１〜ｎページの読取画像データから、各ページにおいて前記フォント情報が共通する１又は複数の矩形領域を抽出して、前記リファレンスの文字画素率の算出対象とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
前記制御部は、各矩形領域において、前記文字領域の代表画素値とその背景領域の代表画素値と、各代表画素値間に位置する閾値とを決定し、前記矩形領域内の各画素の画素値を決定した閾値と比較することにより前記矩形領域内に形成された文字の画素を決定し、前記矩形領域内の全画素中の前記文字の画素の数の割合を前記文字画素率として算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記文字の劣化の検出対象とするページの原画像データに付加された属性情報及びフォント情報を取得し、前記属性情報が文字の属性を示す文字領域であって、前記リファレンスの文字画素率と前記フォント情報が一致する文字領域を検索し、該当する文字領域がある場合、当該文字領域を含むように前記読取画像データから文字画素率を算出する各矩形領域を抽出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。

請求項７に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記矩形領域のサイズを、前記属性情報が文字の属性を示す文字領域のサイズか、又は前記フォント情報が示すフォントタイプ及びフォントサイズに応じて、決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。

請求項８に記載の発明によれば、
前記制御部は、１ページの読取画像データにおいて、前記リファレンスの文字画素率との差が許容範囲外にある前記矩形領域の数が一定数以上ある場合に、前記画像の最適化を実行することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。

請求項９に記載の発明によれば、
前記画像の最適化は、画像の線幅、濃度特性及び最高濃度のうちの少なくとも１つの最適化であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。

請求項１０に記載の発明によれば、
画像形成部により原画像データに基づいて、用紙上に画像を形成するステップと、
画像読取部により、前記画像が形成された用紙面を読み取って、読取画像データを生成するステップと、
制御部により、前記読取画像データを解析して、前記画像形成部により形成する画像の最適化を実行するステップと、を含み、
前記画像の最適化を実行するステップは、
前記原画像データに付加された文字の属性情報及びフォント情報に基づいて、１文字ごとに文字領域の位置を決定し、１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を前記読取画像データから抽出するステップと、
前記抽出した各矩形領域内に形成された文字画素率を算出するステップと、
各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶する記憶部から、前記抽出した各矩形領域とフォント情報が一致するリファレンスの文字画素率を取得するステップと、
前記算出した各矩形領域の文字画素率を前記取得したリファレンスの文字画素率と比較したときの差が許容範囲外にある場合に文字の劣化を検出し、前記画像の最適化を実行するステップと、
を含むことを特徴とする画像の最適化方法が提供される。

本発明によれば、文字の劣化を簡易に検出し、劣化が生じたタイミングで画像の最適化を実行することができる。

本実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。 画像形成装置の構成を機能ごとに表すブロック図である。 画像形成装置が、画像の最適化を実行するときの処理手順を示すフローチャートである。 原画像データに付加された属性情報及びフォント情報により、読取画像データから抽出する矩形領域を表す図である。 複数の文字領域を含むように抽出された矩形領域の例を示している。

以下、本発明の画像形成装置及び画像の最適化方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の画像形成装置Ｇの概略構成を示している。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、用紙上に画像を形成する画像形成部２０と、当該用紙面を読み取る画像読取部３０と、を備えている。

図２は、画像形成装置Ｇの主な構成を機能ごとに表している。
図２に示すように、画像形成装置Ｇは、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、画像生成部１６、画像読取部１７、画像メモリー１８、画像処理部１９、画像形成部２０及び画像読取部３０を備えている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成され、記憶部１２から各種プログラムを読み出して実行することにより、各部を制御する。
例えば、制御部１１は、画像生成部１６又は画像読取部１７により生成され、画像メモリー１８に保持された原画像データを、画像処理部１９により画像処理させて、画像処理後の原画像データに基づいて、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。

制御部１１は、画像形成後の用紙面を画像読取部３０により読み取って得られた読取画像データを解析して、画像形成部２０により形成する画像の最適化を実行する。
画像の最適化とは、画像を正確かつ安定して再現するための調整を行うことをいう。このような調整としては、例えば線幅、濃度特性、最高濃度等の調整がある。

記憶部１２は、制御部１１により読み取り可能なプログラム、プログラムの実行時に用いられるファイル等を記憶している。記憶部１２としては、ハードディスク等の大容量メモリーを用いることができる。
例えば、記憶部１２は、ひらがな、アルファベット等の各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶している。

操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。

表示部１４は、制御部１１の指示にしたがって操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。

通信部１５は、ネットワーク上の外部装置、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。
通信部１５は、ユーザー端末からネットワークを介して、画像を形成する指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたベクトルデータを受信する。

画像生成部１６は、通信部１５により受信したベクトルデータをラスタライズ処理し、ビットマップ形式の原画像データを生成する。原画像データは、各画素がＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の４色の画素値を有する。画素値は画像の濃淡を表すデータ値であり、例えば８ｂｉｔのデータ値は０〜２５５階調の濃淡を表す。

画像生成部１６は、原画像データの生成時、原画像データの各画素の属性を示す属性情報を生成し、原画像データに付加（タグ）する。
例えば、画像生成部１６は、ベクトルデータに記述された文字コードにしたがって描画した、かな、アルファベット、数字等の画像の各画素の属性を文字（Text）と決定し、ＤＸＦ、ＳＶＧ、ＷＭＦ等のベクトル形式の記述にしたがって描画した罫線、多角形、円等の画像の各画素の属性を図形（Graphics）と決定する。また、画像生成部１６は、ＪＰＥＧ等のファイル形式にしたがって描画した写真等の画像の属性を写真（Image）と決定する。

また、画像生成部１６は、原画像データの生成時、原画像データ中の文字のフォント情報を生成し、原画像データに付加する。
例えば、画像生成部１６は、ベクトルデータに記述された文字の文字コード、フォントタイプ、フォントサイズ、色、濃度等の情報を、フォント情報として生成する。なお、文字コードは、Ｕｎｉｃｏｄｅ、ＪＩＳコード等の各文字に個別に付与される識別コードである。

画像読取部１７は、自動原稿送り装置、スキャナー等からなり、原稿台上にセットされた原稿面を読み取って、ビットマップ形式の原画像データを生成する。画像読取部１７により生成された原画像データは、各画素がＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の画素値を有する。この原画像データは、図示しない色変換部によって、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色の画素値を有する原画像データに色変換される。

画像メモリー１８は、画像生成部１６又は画像読取部１７により生成された原画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１８としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等を用いることができる。

画像処理部１９は、画像メモリー１８から原画像データを読み出して、画像の回転、拡大、縮小、ページ番号の付加、ページ集約等のレイアウト処理、細線化処理、濃度補正処理、疑似的に中間調を再現する中間調処理等の各種画像処理を施す。

画像形成部２０は、画像処理部１９により画像処理された原画像データの各画素の４色の画素値に応じて、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色からなる画像を用紙上に形成する。
画像形成部２０は、図１に示すように、４つの書込みユニット２１、中間転写ベルト２２、２次転写ローラー２３、定着装置２４及び給紙トレイ２５を備えている。

４つの書込みユニット２１は、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置され、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像を形成する。各書込みユニット２１は形成する画像の色が異なるだけで構成は同じであり、図１に示すように、光走査装置２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ及び１次転写ローラー２ｆを備えている。

画像形成時、各書込みユニット２１では、帯電部２ｄにより感光体２ｂを帯電させた後、原画像データに基づいて光走査装置２ａにより出射した光束で感光体２ｂ上を走査し、静電潜像を形成する。現像部２ｃによりトナー等の色材を供給して現像すると、感光体２ｂ上に画像が形成される。
４つの書込みユニット２１の感光体２ｂ上にそれぞれ形成した画像を、それぞれの１次転写ローラー２ｆにより、中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）する。これにより、中間転写ベルト２２上には各色からなる画像が形成される。１次転写後、クリーニング部２ｅにより感光体２ｂ上に残留する色材を除去する。

画像形成部２０は、給紙トレイ２５から用紙を給紙し、２次転写ローラー２３により中間転写ベルト２２から用紙上に画像を転写（２次転写）した後、用紙を定着装置２４により加熱及び加圧して、定着処理を施す。
用紙の両面に画像を形成する場合は、搬送経路２６に用紙を搬送してその表裏を反転した後、再度２次転写ローラー２３へ用紙を搬送する。

画像読取部３０は、画像形成部２０において画像が形成された用紙面を読み取り、ビットマップ形式の読取画像データを生成する。
画像読取部３０としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を用いたラインセンサー、エリアセンサー等を用いることができる。

上記画像形成装置Ｇは、ジョブの実行により複数ページの用紙上に画像を形成する間、文字の劣化を検出し、劣化を検出したタイミングで画像の最適化を実行することにより、劣化した文字の再現性をすぐに回復することができる。

図３は、画像形成装置Ｇが、画像の最適化を実行するときの処理手順を示している。
図３に示すように、画像形成装置Ｇにおいて、制御部１１が、画像形成部２０により形成する画像の最適化を実行する(ステップＳ１)。
実行する画像の最適化は、画像の線幅、濃度特性及び最高濃度のうちの少なくとも１つの最適化であると、文字の再現性が高まり、好ましい。

画像の線幅の最適化を行う場合、制御部１１は、画像処理部１９が原画像データの細線化処理に用いる細線化強度を調整する。細線化処理は、例えば文字等を構成する線の輪郭画素の画素値を減らす処理であり、この画素値を減らす量を細線化強度によって調整している。
制御部１１は、画像形成部２０により線幅の設定が異なる複数の線画像をテストパターンとして用紙上に形成させ、画像読取部３０により当該用紙面を読み取らせる。制御部１１は、得られた読取画像データを解析して、各線画像の線幅を測定し、線幅の測定値と目標値との差に応じて、画像形成部２０により形成する線幅が目標値となるように細線化強度を決定する。制御部１１は、画像処理部１９が使用する細線化強度を決定した細線化強度に更新することにより、画像の線幅を最適化する。

画像の濃度特性の最適化を行う場合、制御部１１は、画像処理部１９が原画像データの濃度補正処理に用いる変換テーブルを更新する。変換テーブルは、画像の濃度特性が目標の濃度特性となるように入力値と補正後の濃度を表す出力値を対応付けたテーブルであり、濃度補正処理時、画像処理部１９は、原画像データの各画素の画素値を、この変換テーブルによって濃度補正後の画素値に変換する。
制御部１１は、画像形成部２０により濃度が段階的に異なる複数のパッチをテストパターンとして用紙上に形成させ、画像読取部３０により当該用紙面を読み取らせる。制御部１１は、得られた読取画像データを解析して、各パッチの濃度とその目標値との差に応じて、画像形成部２０により形成する画像の濃度特性が目標の濃度特性となるように入力値と出力値を定めた変換テーブルを作成する。制御部１１は、画像処理部１９が使用する変換テーブルを新たに作成した変換テーブルに更新することにより、画像の濃度特性を最適化する。

画像の最大濃度の最適化を行う場合、制御部１１は、現像スリーブの電位の設定値等の画像の最大濃度に影響する画像形成部２０の設定値を調整する。
制御部１１は、テストパターンとして最大濃度のパッチを現像スリーブの電位等の設定値を変えて画像形成部２０により形成させ、画像読取部３０により当該用紙面を読み取らせる。制御部１１は、得られた読取画像データを解析して、各パッチのうち、パッチの濃度が目標の最大濃度と一致するときのパッチを特定する。なお、用紙上ではなく感光体２ｂや中間転写ベルト２２上に形成した各パッチの濃度を濃度センサー等によって測定してもよい。制御部１１は、画像形成部２０の現像スリーブの電位等の設定値を特定したパッチを形成したときの設定値に更新することにより、画像の最大濃度を最適化する。

最適化を実行してすぐに、ジョブの実行指示に応じて画像生成部１６又は画像読取部１７により生成された原画像データに、画像処理部１９が必要な画像処理を施す。このとき、画像処理部１９は、制御部１１により最適化された細線化強度や変換テーブルを用いて細線化処理及び濃度補正処理を施す。これにより、目標の線幅及び濃度特性が得られるように濃度が最適化された画像が得られる。画像形成部２０は、画像処理後の原画像データに基づいて、用紙上に画像を形成する(ステップＳ２)。このとき、現像スリーブの電位等の設定値が最適化されているため、目標の最大濃度と一致するように最大濃度が最適化された画像が得られる。

画像読取部３０は、画像形成部２０により画像が形成された用紙面を読み取り、読取画像データを生成する(ステップＳ３)。
読み取った用紙が、画像を最適化した直後の１〜ｎページ目の用紙である場合(ステップＳ４：Ｎ)、制御部１１は、得られた読取画像データを解析して、リファレンスの文字画素率を算出する(ステップＳ５)。リファレンスの文字画素率を得るページ数ｎは正数であれば、画質が劣化しない範囲内で任意に決定することができる。

まず、制御部１１は、読取画像データと同じページの原画像データから、原画像データに付加されている文字の属性情報及びフォント情報を取得する。そして、制御部１１は、取得した属性情報が文字の属性を示し、かつフォント情報が同じ文字コードを示す文字領域の位置を１文字ごとに決定する。制御部１１は、１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を読取画像データから抽出して、各矩形領域内に形成された文字画素率を算出する。

図４は、矩形領域を抽出する過程を例示している。
図４に示すように、原画像データ５０には、属性情報５１と文字のフォント情報５２が付加されている。なお、属性情報５１中の斜線部分は属性が文字の領域を表している。
制御部１１は、属性情報５１が文字の属性を示し、かつフォント情報５２が同じ文字コードを示す画素群に外接する領域を１文字の文字領域６１として決定する。制御部１１は、決定した各文字の文字領域６１の位置に応じて、各文字の文字領域６１とその背景領域を含むように矩形領域６２を読取画像データ６０から抽出する。

矩形領域６２のＭ×Ｎ画素のサイズは、読取時の用紙位置のずれ等を考慮して、文字領域６１よりも大きいサイズであることが好ましい。
制御部１１は、矩形領域６２のＭ×Ｎ画素のサイズを、属性情報５１が文字の属性を示す文字領域６１のサイズか、又はフォント情報が示すフォントタイプ及びフォントサイズに応じて決定することができる。
例えば、制御部１１は、矩形領域６２のサイズを、属性情報が文字の属性を示す文字領域６１よりも１０画素大きいサイズに決定することができる。また、フォント情報が示すフォントタイプがゴシック、フォントサイズが１４ｐｔであった場合、制御部１１は、矩形領域６２のサイズを、１ｐｔ大きい１５ｐｔの文字に外接する矩形領域と同じサイズに決定することができる。

また、制御部１１は、図４に示すように１文字の文字領域６１を含むように１つの矩形領域６２を抽出することもできるし、文字列、文等の単位で複数の文字の文字領域６１を含むように１つの矩形領域６２を抽出することもできる。
図５は、図４に示す読取画像データ６０において、３文字の文字領域６１を含むように、Ｍ×Ｎ画素のサイズを決定して抽出した１つの矩形領域６３の例を示している。

制御部１１は、抽出した各矩形領域内において、属性情報が文字の属性を示す文字領域の代表画素値を文字の代表画素値として決定する。文字の代表画素値は、文字領域内の各画素の画素値の平均値であってもよいし、各画素のうちのいずれかの画素値であってもよい。同様にして、制御部１１は、矩形領域内において属性情報が文字以外の属性を示す背景領域の代表画素値を背景の代表画素値として決定する。

次に、制御部１１は、算出した文字及び背景の各代表画素値間において閾値を決定し、決定した文字及び背景の各代表画素値と閾値とを記憶部１２に保存する。閾値は、各代表画素値間の値であれば任意に決定することができ、例えば文字と背景の各代表画素値の平均値に決定することができる。

閾値は、ヒストグラムを作成することにより決定することもできる。
ヒストグラムにより決定する場合、制御部１１は、矩形領域において文字領域内の各画素の画素値のヒストグラムを作成し、このヒストグラムにおけるピーク値を文字の代表画素値として決定する。同様にして、制御部１１は、背景領域内の各画素の画素値のヒストグラムを作成し、このヒストグラムにおけるピーク値を背景の代表画素値として決定し、決定した文字と背景の各代表画素値間で閾値を決定する。

制御部１１は、矩形領域内の各画素の画素値を閾値と比較することにより、各画素が用紙上に形成された文字の画素か文字以外の背景の画素かを決定する。具体的には、文字の代表画素値が背景の代表画素値より大きい場合、制御部１１は、画素値が閾値以上の画素を文字の画素として決定し、画素値が閾値より小さい画素を背景の画素として決定する。一方、文字の代表画素値が背景の代表画素値より小さい場合、制御部１１は、画素値が閾値以下の画素を文字の画素として決定し、画素値が閾値より大きい画素を背景の画素として決定する。

文字の画素を決定すると、制御部１１は、各矩形領域内の全画素中の文字の画素の数の割合を各矩形領域の文字画素率として算出する。制御部１１は、算出した各矩形領域の文字画素率をリファレンスの文字画素率として、各矩形領域が含む文字領域のフォント情報とともに、記憶部１２に保存する。
１ページの読取画像データから、フォント情報が一致する同じ文字について複数のリファレンスの文字画素率を算出した場合、制御部１１は、各文字画素率の平均値をそのフォント情報とともに記憶部１２に保存してもよい。

上述した文字及び背景の代表画素値、閾値並びに文字画素率の算出には、各画素が有するＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画素値のうち、いずれか１色の画素値を用いることができる。
使用する１色は、例えば抽出した矩形領域において各色の最大画素値と最小画素値を決定し、その差が最も大きい１色に決定してもよいし、フォント情報に含まれる文字の色と補色関係にある１色に決定してもよい。このような１色に決定することにより、文字の劣化の検出精度が向上する。

また、上述した文字及び背景の代表画素値、閾値並びに文字画素率の算出には、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色を統合した１色の画素値を使用することもできる。
例えば、４色の画素値を単純に足し合わせて１色の画素値に変換してもよいし、各色の視覚感度に応じて各色の画素値をそれぞれ重み付けした後、足し合わせて１色の画素値に変換してもよい。

また、制御部１１は、画像形成部２０により複数ページの用紙に同一の画像を形成する場合、１〜ｎページのいずれか１ページ又は全ページの読取画像データから抽出したすべての矩形領域をリファレンスの文字画素率の算出対象とし、複数ページの用紙に異なる画像を形成する場合、１〜ｎページの読取画像データから、各ページにおいてフォント情報が共通する１又は複数の矩形領域を抽出してリファレンスの文字画素率の算出対象とすることが好ましい。
これにより、文字の劣化を効率的に検出することができる。

なお、同一の画像を形成する場合であって、１〜ｎページの全ページの読取画像データからすべての矩形領域を抽出してリファレンスの文字画素率を算出した場合、各ページ内か又は各ページ間でフォント情報が一致するリファレンスの文字画素率の平均値を、そのフォント情報のリファレンスの文字画素率として保存することができる。
異なる画像を形成する場合も同様に、１〜ｎページの各ページ内で又はページ間でフォント情報が一致するリファレンスの文字画素率を平均し、得られた平均値をそのフォント情報のリファレンスの文字画素率として保存することができる。

一方、読み取った用紙がｎ＋１ページ目以降の用紙である場合(ステップＳ４：Ｙ)、制御部１１は、画像読取部３０から取得したその用紙面の読取画像データを文字の劣化の検出対象として、文字画素率を算出する(ステップＳ６)。具体的には、上述したリファレンスの文字画素率と同様にして、文字の劣化の検出対象とするページの原画像データに付加された属性情報及びフォント情報を取得し、読取画像データから１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を抽出し、各矩形領域の文字画素率を算出する。なお、文字画素率は矩形領域のサイズによって変動するため、矩形領域のサイズの決定方法は、リファンレスの文字画素率を算出するときと同じ決定方法とする。

制御部１１は、読取画像データから矩形領域を抽出する前に、属性情報が文字の属性を示す文字領域であって、リファレンスの文字画素率とフォント情報が一致する文字領域を検索し、該当する文字領域がある場合、当該文字領域を含むように読取画像データから文字画素率を算出する各矩形領域を抽出するようにしてもよい。
これにより、リファレンスの文字画素率が用意されている文字のみを対象として文字画素率を算出することができ、文字の劣化を効率的に検出することができる。

制御部１１は、抽出した各矩形領域とフォント情報が一致するリファレンスの文字画素率を記憶部１２から取得し、算出した各矩形領域の文字画素率と比較する。比較の結果、算出した文字画素率とリファレンスの文字画素率の差が許容範囲外にある場合（ステップＳ７：Ｙ）、制御部１１は文字の劣化を検出し、画像の最適化を実行する（ステップＳ８）。例えば、許容範囲が−１０〜＋１０％の範囲である場合、算出した文字画素率とリファレンスの文字画素率の差が＋１２％であれば、制御部１１は許容範囲外と判定する。画像の最適化は、ステップＳ１の処理と同じ処理内容であり、画像の線幅、濃度特性及び最高濃度のうちの少なくとも１つであることが好ましい。

また、制御部１１は、１ページの読取画像データから複数の矩形領域を抽出している場合、１ページ中にリファレンスの文字画素率との差が許容範囲外にある矩形領域が、１つでもある場合に画像の最適化を実行してもよいし、一定数以上ある場合に実行してもよい。
許容範囲外の矩形領域が少なくとも１つあることを最適化の実行条件とする場合は常に高い画像の再現性を維持することができ、一定数以上あることを実行条件とする場合は最適化の頻度を抑えて生産性を優先することができる。

画像の最適化を実行後、読み取った用紙が最終ページでなければ（ステップＳ９：Ｎ）、ステップＳ２の処理に戻り、次のページについて上述した処理を繰り返す。読み取った用紙が最終ページであれば（ステップＳ９：Ｙ）、本処理を終了する。

一方、算出した文字画素率とリファレンスの文字画素率の差が許容範囲内である場合は（ステップＳ７：Ｎ）、制御部１１は文字の劣化が検出されないと判断して画像の最適化を行わずに、ステップＳ９の処理へ移行する。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置Ｇは、原画像データに基づいて、用紙上に画像を形成する画像形成部２０と、画像形成部２０により画像が形成された用紙面を読み取って、読取画像データを生成する画像読取部３０と、読取画像データを解析して、画像形成部２０により形成する画像の最適化を実行する制御部１１と、各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶する記憶部１２と、を備えている。
制御部１１は、原画像データに付加された文字の属性情報及びフォント情報に基づいて、１文字ごとに文字領域の位置を決定し、１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を読取画像データから抽出して、各矩形領域内に形成された文字画素率を算出する。また、制御部１１は、算出した各矩形領域の文字画素率をフォント情報が一致するリファレンスの文字画素率と比較したときの差が許容範囲外にある場合に文字の劣化を検出し、画像の最適化を実行する。

属性情報及びフォント情報を用いて算出した文字画素率により、文字の劣化を検出するので、高解像度の読取画像データでなくとも、また線幅の変化を検出しにくい極小文字、大文字、中間階調の文字等であっても、文字の劣化を正確かつ簡易に検出することができる。また、連続して画像を形成する間も文字の劣化を検出することができ、生産性の低下を回避することができる。
リファレンスとの文字画素率の差が許容範囲外に至った時点で文字の劣化を検出するため、劣化が生じたタイミングで画像の最適化を実行することができる。

上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、画像の最適化を実行した直後の１〜ｎページの読取画像データを、リファレンスの文字画素率の算出対象とし、ｎ＋１ページ以降の読取画像データを、文字の劣化の検出対象としている。
これに限らず、あらかじめ各文字のリファレンスの文字画素率をその文字のフォント情報と対応付けて記憶部１２に保存し、画像の最適化の実行直後か否かによらず、すべてのページの読取画像データを文字の劣化の検出対象としてもよい。

また、上記処理手順を制御部１１等のコンピューターに実行させるためのプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用できる。

Ｇ 画像形成装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１６ 画像生成部
１７ 画像読取部
１９ 画像処理部
２０ 画像形成部
３０ 画像読取部

Claims (10)

1. 原画像データに基づいて、用紙上に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により画像が形成された用紙面を読み取って、読取画像データを生成する画像読取部と、
   前記読取画像データを解析して、前記画像形成部により形成する画像の最適化を実行する制御部と、
   各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶する記憶部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記原画像データに付加された文字の属性情報及びフォント情報に基づいて、１文字ごとに文字領域の位置を決定し、１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を前記読取画像データから抽出して、各矩形領域内に形成された文字画素率を算出し、
   前記算出した各矩形領域の文字画素率を前記フォント情報が一致する前記リファレンスの文字画素率と比較したときの差が許容範囲外にある場合に文字の劣化を検出し、前記画像の最適化を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、画像の最適化を実行した直後に前記画像形成部により画像が形成された１〜ｎページ目の用紙の読取画像データにおいて算出した各矩形領域の文字画素率を、前記リファレンスの文字画素率として各矩形領域が含む文字領域のフォント情報とともに前記記憶部に保存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. 前記制御部は、ｎ＋１ページ目以降の用紙の読取画像データを文字の劣化の検出対象として、当該読取画像データにおいて算出した各矩形領域の文字画素率との比較に、前記１〜ｎページ目の用紙の読取画像データにおいて算出し、前記記憶部に保存した前記リファレンスの文字画素率を使用することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、
   前記画像形成部により複数ページの用紙に同一の画像を形成する場合、前記１〜ｎページのいずれか１ページ又は全ページの読取画像データからすべての矩形領域を抽出して、前記リファレンスの文字画素率の算出対象とし、
   前記画像形成部により複数ページの用紙に異なる画像を形成する場合、前記１〜ｎページの読取画像データから、各ページにおいて前記フォント情報が共通する１又は複数の矩形領域を抽出して、前記リファレンスの文字画素率の算出対象とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、各矩形領域において、前記文字領域の代表画素値とその背景領域の代表画素値と、各代表画素値間に位置する閾値とを決定し、前記矩形領域内の各画素の画素値を決定した閾値と比較することにより前記矩形領域内に形成された文字の画素を決定し、前記矩形領域内の全画素中の前記文字の画素の数の割合を前記文字画素率として算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記文字の劣化の検出対象とするページの原画像データに付加された属性情報及びフォント情報を取得し、前記属性情報が文字の属性を示す文字領域であって、前記リファレンスの文字画素率と前記フォント情報が一致する文字領域を検索し、該当する文字領域がある場合、当該文字領域を含むように前記読取画像データから文字画素率を算出する各矩形領域を抽出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記矩形領域のサイズを、前記属性情報が文字の属性を示す文字領域のサイズか、又は前記フォント情報が示すフォントタイプ及びフォントサイズに応じて、決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、１ページの読取画像データにおいて、前記リファレンスの文字画素率との差が許容範囲外にある前記矩形領域の数が一定数以上ある場合に、前記画像の最適化を実行することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像の最適化は、画像の線幅、濃度特性及び最高濃度のうちの少なくとも１つの最適化であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 画像形成部により原画像データに基づいて、用紙上に画像を形成するステップと、
    画像読取部により、前記画像が形成された用紙面を読み取って、読取画像データを生成するステップと、
    制御部により、前記読取画像データを解析して、前記画像形成部により形成する画像の最適化を実行するステップと、を含み、
    前記画像の最適化を実行するステップは、
    前記原画像データに付加された文字の属性情報及びフォント情報に基づいて、１文字ごとに文字領域の位置を決定し、１文字以上の文字領域とその背景領域を含むように１又は複数の矩形領域を前記読取画像データから抽出するステップと、
    前記抽出した各矩形領域内に形成された文字画素率を算出するステップと、
    各文字のリファレンスの文字画素率及びフォント情報を記憶する記憶部から、前記抽出した各矩形領域とフォント情報が一致するリファレンスの文字画素率を取得するステップと、
    前記算出した各矩形領域の文字画素率を前記取得したリファレンスの文字画素率と比較したときの差が許容範囲外にある場合に文字の劣化を検出し、前記画像の最適化を実行するステップと、
    を含むことを特徴とする画像の最適化方法。

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