JP2019159161A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の階調補正方式を切り替えて使用しても画質の低下を抑制することができる画像形成装置および画像形成方法を提供する。【解決手段】第１の階調補正方式により任意のディザパターンに基づき階調補正を行ったときに取得された第１の濃度検出値および画像形成装置の状態を記憶する記憶部と、第１の階調補正方式による階調補正の後に第２の階調補正方式により階調補正を行う場合、第２の階調補正方式を用いるときの画像形成装置の状態および第１の階調補正方式を用いたときの画像形成装置の状態の差を算出する装置状態差算出部と、第１の濃度検出値および第２の階調補正方式を用いるときに基準パターンに基づき取得された第２の濃度検出値に基づき、画像形成装置の状態の差に応じた補正値を算出する補正値演算部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。

プリンタ等の画像形成装置において、現在の装置特性に合わせて出力濃度等に補正をかける手法が知られている。

このような補正を必要最小限とするため、複数のキャリブレーションを実行可能な画像形成装置において、全ての補正を行うフルキャリブレーションと、一部の補正を行う簡易キャリブレーションとを選択可能な技術が知られている（特許文献１）。

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、フルキャリブレーションを行った後に簡易キャリブレーションを行うと、却って画質が低下してしまう可能性がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、複数の階調補正方式を切り替えて使用しても画質の低下を抑制することができる画像形成装置および画像形成方法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、本発明は、画像の濃淡の疑似的な表現に用いられるディザパターンごとに階調補正を行う第１の階調補正方式、および基準パターンに基づき階調補正を行う第２の階調補正方式を実行可能な画像形成装置であって、前記第１の階調補正方式により任意のディザパターンに基づき階調補正を行ったときに取得された第１の濃度検出値および前記画像形成装置の状態を記憶する記憶部と、前記第１の階調補正方式による前記階調補正の後に前記第２の階調補正方式により階調補正を行う場合、前記第２の階調補正方式を用いるときの前記画像形成装置の状態および前記第１の階調補正方式を用いたときの前記画像形成装置の状態の差を算出する装置状態差算出部と、前記第１の濃度検出値および前記第２の階調補正方式を用いるときに前記基準パターンに基づき取得された第２の濃度検出値に基づき、前記画像形成装置の状態の差に応じた補正値を算出する補正値演算部と、を備える。

本発明によれば、複数の階調補正方式を切り替えて使用しても画質の低下を抑制することができる。

図１は、実施形態にかかるプリンタの構成の一例を示す図である。 図２は、実施形態にかかるプリンタが有する機能構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態にかかるプリンタにおける第１キャリブレーションの履歴データである。 図４は、実施形態にかかるプリンタにおける第２キャリブレーションによる階調補正時に用いられる補正率のデータである。 図５は、実施形態にかかるプリンタにおける第２キャリブレーションによる階調補正時に用いられる補正率のデータである。 図６は、実施形態にかかるプリンタにおける第２キャリブレーションによる階調補正時に用いられる補正率のデータである。 図７は、実施形態にかかるプリンタにおける第１キャリブレーションによる階調補正の手法を示すグラフである。 図８は、実施形態にかかるプリンタにおける第２キャリブレーションによる階調補正の手法を示すグラフである。 図９は、実施形態にかかるプリンタの第１キャリブレーションにおける階調補正処理の手順の一例を示すフロー図である。 図１０は、実施形態にかかるプリンタの第２キャリブレーションにおける階調補正処理の手順の一例を示すフロー図である。 図１１は、比較例にかかる詳細キャリブレーションと簡易キャリブレーションとの補正特性の違いを説明する図である。

以下に、図１〜図１１を参照しながら、本発明にかかる画像形成装置および画像形成方法の実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。

（プリンタの全体構成）
図１は、実施形態にかかるプリンタ１００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、実施形態のプリンタ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２，ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０３、スキャナエンジン１０４、プリンタエンジン１０５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０６、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０７、インタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部１０８、および操作部Ｉ／Ｆ制御部１０９を備える。これらの構成は、ＣＰＵバス１１１で相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＣＰＵバス１１１を介して上記各部に指示を出し上記各部を制御する。ＣＰＵ１０１は１つでも複数でもよく、複数のＣＰＵ１０１を搭載することで処理性能を向上させることもできる。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１等と接続され、各部の処理データを一時的に保存する。

ＡＳＩＣ１０３は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。ＡＳＩＣ１０３の代わりに、画像処理のプログラムをＲＯＭ１０６に格納し、ＣＰＵ１０１で実行させてもよい。

ＲＯＭ１０６は、プリンタ１００が実行するプログラムを格納する。

ＮＶＲＡＭ１０７は、不揮発性メモリであり、プリンタ１００固有の情報（例えば印刷枚数のカウンタ値等）を保持する。

スキャナエンジン１０４は、画像を読み取る機構である。読み取られた原稿画像のデータには、デジタル信号処理等の処理が適宜行われる。

プリンタエンジン１０５は、印刷データ入力を受け付け、画像の印刷出力を行う機構である。プリンタエンジン１０５は、レーザー方式、ＬＥＤ方式、インクジェット方式等の方式で画像を形成することができる。

プリンタエンジン１０５は、検出機構１０５ｃを有する。検出機構１０５ｃは、例えば、プリンタエンジン１０５が所定動作を行った時刻を記録するカウンタである。または、検出機構１０５ｃは、プリンタエンジン１０５が備える感光体の走行距離をカウントするカウンタである。または、検出機構１０５ｃは、プリンタエンジン１０５の内部温度等を検知する温度センサである。または、検出機構１０５ｃは、中間体転写ベルトに転写された画像の濃度を読み取る濃度センサである。検出機構１０５ｃは、これらのカウンタ、センサ等の少なくともいずれか１つであってよい。

操作部Ｉ／Ｆ制御部１０９には、操作部１１０が接続されている。操作部１１０は、操作部Ｉ／Ｆ制御部１０９の制御を受けて、プリンタ１００のユーザからの入力を受け付け、かつ、ユーザに対して情報を提示するマンマシン・インタフェース部である。操作部１１０は、プリンタ１００の操作を可能にするボタンやプリンタ１００の状態を表示するインジケータ（ＬＥＤ、ＬＣＤ等の表示器、スピーカ等）を備える。

Ｉ／Ｆ制御部１０８は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部機器２００と接続され、外部機器２００から印刷データを受信する。Ｉ／Ｆ制御部１０８の接続方式としては、ＩＥＥＥ１２８４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １２８４）インタフェース、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等によるローカル接続や、イーサネット（登録商標）等のネットワーク接続が挙げられる。

（プリンタの機能構成）
図２は、実施形態にかかるプリンタ１００が有する機能構成の一例を示す図である。説明の便宜上、図２では、主に本実施形態に関する機能を例示しているが、プリンタ１００が有する機能はこれらに限られない。

図２に示すように、実施形態にかかるプリンタ１００は、画像の濃淡の疑似的な表現に用いられるディザパターンごとに階調補正を行う第１の階調補正方式としての第１キャリブレーション、および基準パターンに基づき階調補正を行う第２の階調補正方式としての第２キャリブレーションを実行可能な画像形成装置としてのプリンタ１００であって、第１キャリブレーションにより任意のディザパターンに基づき階調補正を行ったときに取得された第１の濃度検出値およびプリンタ１００の状態を記憶する記憶部１８と、第１キャリブレーションによる階調補正の後に第２キャリブレーションにより階調補正を行う場合、第２キャリブレーションを用いるときのプリンタ１００の状態および第１キャリブレーションを用いたときのプリンタ１００の状態の差を算出する装置状態差算出部１６と、第１の濃度検出値および第２キャリブレーションを用いるときに基準パターンに基づき取得された第２の濃度検出値に基づきプリンタ１００の状態の差に応じた補正値を算出する補正値演算部１７と、を備える。以下に、実施形態のプリンタ１００の機能について詳細に説明する。

プリンタにおいては、プリンタの状態の経時変動に伴い、印刷時の濃淡が変動することがある。実施形態のプリンタ１００は、このような変動を抑えるべく階調補正する機能を有している。かかる階調補正は、第１の階調補正方式としての第１キャリブレーション、及び第２の階調補正方式としての第２キャリブレーションの少なくとも２方式で行われる。第１キャリブレーションはより精度の高い方式であり、第２キャリブレーションはより簡便な方式である。

このような機能を実現するため、実施形態のプリンタ１００は、チャート画像作成部１１、濃度検出部１２、濃度合成部１３、濃度差算出部１４、装置状態検出部１５、装置状態差算出部１６、補正値演算部１７、および記憶部１８を備える。

チャート画像作成部１１は、階調補正を行うため、複数の階調値を含んだ補正チャートを出力する。プリンタ１００は、複数のディザパターンを保有しており、補正チャートは、例えばこれらのディザパターンを元に生成される。ディザとは、限られた色数でより多くの階調を表現する場合のように、物理的に再現できない色および濃淡を微細なドットを用いて疑似的に表現する技術である。ディザパターンは、このような疑似的表現を行うドット形成の元となるデータである。チャート画像作成部１１は、例えば、図１のプリンタエンジン１０５、及びＣＰＵ１０１で動作するプログラムによって実現される。

濃度検出部１２は、チャート画像作成部１１により出力された補正チャートを読み取った画像から、補正チャートの濃度を検出する。濃度検出部１２は、少なくとも第１キャリブレーションが行われたときの濃度検出値を記憶部１８に記憶する。濃度検出部１２は、例えば、図１のスキャナエンジン１０４、プリンタエンジン１０５が有する検出機構１０５ｃ、及びＣＰＵ１０１で動作するプログラムによって実現される。

濃度合成部１３は、第２キャリブレーションが行われる際、第２キャリブレーションにおける補正チャートの出力により得られた濃度検出値と、それ以前に行われた第１キャリブレーションで得られた濃度検出値とを合成する。濃度合成部１３は、例えば、図１のＣＰＵ１０１で動作するプログラムによって実現される。

濃度差算出部１４は、第１キャリブレーションにおいて、濃度検出部１２が検出した補正チャートの濃度とターゲット濃度との差を算出する。濃度差算出部１４は、第２キャリブレーションにおいて、濃度合成部１３が合成した濃度とターゲット濃度との差を算出する。濃度差算出部１４は、例えば、図１のＣＰＵ１０１で動作するプログラムによって実現される。

装置状態検出部１５は、プリンタ１００の状態を検出する。プリンタ１００の状態とは、例えば、プリンタエンジン１０５が所定動作を行った時刻である。または、プリンタ１００の状態とは、プリンタエンジン１０５が備える感光体の走行距離である。または、プリンタ１００の状態とは、プリンタエンジン１０５の内部温度である。プリンタ１００の状態は、これらの時刻、感光体の走行距離、内部温度等の少なくともいずれか１つであってよい。装置状態検出部１５は、少なくとも第１キャリブレーションが行われたときのプリンタ１００の状態を記憶部１８に記憶する。装置状態検出部１５は、例えば、図１の検出機構１０５ｃによって実現される。

装置状態差算出部１６は、第２キャリブレーションが行われる際、その時のプリンタ１００の状態と、それ以前に行われた第１キャリブレーション時のプリンタ１００の状態との差異を算出する。具体的には、装置状態差算出部１６は、第１キャリブレーションが行われてから第２キャリブレーションが行われるまでの経過時間を算出する。または、装置状態差算出部１６は、第１キャリブレーションが行われてから第２キャリブレーションが行われるまでの感光体の走行距離を算出する。または、装置状態差算出部１６は、第１キャリブレーション時と第２キャリブレーション時のプリンタ１００の内部温度差を算出する。プリンタ１００の状態の差は、これら経過時間、感光体の走行距離、プリンタ１００の内部温度差の少なくともいずれか１つであってよい。装置状態差算出部１６は、例えば、図１のＣＰＵ１０１で動作するプログラムによって実現される。

補正値演算部１７は、階調補正に用いる補正値を算出する。第１キャリブレーションにおいては、補正値は、第１キャリブレーションにて取得された補正チャートの濃度検出値から算出される。第２キャリブレーションにおいては、補正値は、濃度合成部１３により合成された濃度、および第２キャリブレーション時と第１キャリブレーション時のプリンタ１００の状態の差から算出される。補正値演算部１７は、例えば、図１のＣＰＵ１０１で動作するプログラムによって実現される。

記憶部１８は、プリンタ１００の機能に必要な種々のデータを記憶する。記憶部１８は、例えば、図１のＲＡＭ１０２及びＮＶＲＡＭ１０７によって実現される。

図３〜図６に、記憶部１８が記憶するデータの幾つかを例示する。

図３は、実施形態にかかるプリンタ１００における第１キャリブレーションの履歴データである。上述のように、記憶部１８は、第１キャリブレーションが行われたときの濃度検出値およびプリンタ１００の状態を記憶する。

具体的には、記憶部１８は、図３に示す第１キャリブレーションの履歴データを記憶する。第１キャリブレーションでは、上述の補正チャートを用い、それぞれのディザパターンＡ，Ｂ，Ｃ・・・等に対して所定タイミングで階調補正が行われる。第１キャリブレーションの履歴データは、その時々の結果の履歴を示すデータである。具体的には、第１キャリブレーションの履歴データは、ディザパターンごとの階調補正の日時、そのときの感光体の走行距離、プリンタ１００内の内部温度、出力された補正チャートの濃度検出値を含む。

図４〜図６は、実施形態にかかるプリンタ１００における第２キャリブレーションによる階調補正時に用いられる補正率のデータである。第２キャリブレーションによる階調補正を行う際には、そのとき出力された補正チャートの濃度検出値だけでなく、それ以前に取得された第１キャリブレーション時の補正チャートの濃度検出値も補正値に反映させる。プリンタ１００においては、第１キャリブレーション時と第２キャリブレーション時とのプリンタ１００の状態差に基づき、その反映率を変化させる。

図４〜図６の補正率は、各々の濃度検出値の反映率を示す。補正率１は第１キャリブレーション時の濃度検出値の反映率であり、補正率２は第２キャリブレーション時の濃度検出値の反映率である。

図４は、プリンタ１００の状態として、第１キャリブレーション時から第２キャリブレーション時までの経過時間を用いる場合の補正率１，２を示す。図５は、プリンタ１００の状態として、第１キャリブレーション時から第２キャリブレーション時までの感光体の走行距離を用いる場合の補正率１，２を示す。図５は、プリンタ１００の状態として、第１キャリブレーション時と第２キャリブレーション時とのプリンタ１００の内部温度差を用いる場合の補正率１，２を示す。

いずれの場合においても、第１キャリブレーション時と第２キャリブレーション時とのプリンタ１００の状態の差が小さいほど、第２キャリブレーション時における濃度検出値の補正率が小さく設定され、プリンタ１００の状態の差が大きいほど、第２キャリブレーション時における濃度検出値の補正率が大きく設定されている。

（プリンタの動作例）
次に、第１キャリブレーション及び第２キャリブレーションにおけるプリンタ１００の動作例について説明する。

第１キャリブレーションは、プリンタ１００の状態に応じて、または、ユーザの求めに応じて、所定のタイミングで行われる。このとき、プリンタ１００またはユーザは、第１キャリブレーションの対象となるディザパターンを１つ以上選択することができる。

対象となるディザパターンが選択されると、チャート画像作成部１１は補正チャートを出力する。補正チャートの出力とは、プリンタ１００が備える中間転写ベルトへの転写、または、紙への印刷を意味する。

紙に印刷された補正チャートは、例えばスキャナエンジン１０４のスキャナで読み取られる。または、中間転写ベルトに転写された補正チャートは、例えばプリンタエンジン１０５の有する濃度センサで読み取られる。濃度検出部１２は、読み取った補正チャートの画像から、補正チャートの濃度を検出する。濃度検出部１２は、このときの補正チャートの濃度検出値を記憶部１８の記憶する第１キャリブレーションの履歴データに格納する。

装置状態検出部１５は、このときのプリンタ１００の状態を検出し、補正チャートの濃度検出値と紐づけて、記憶部１８の記憶する第１キャリブレーションの履歴データに格納する。

これにより、第１キャリブレーションの履歴データには、新たな履歴データが格納される。今回の階調補正の対象であるディザパターンについて過去のデータが存在する場合には、今回取得されたデータに更新される。

図７は、実施形態にかかるプリンタ１００における第１キャリブレーションによる階調補正の手法を示すグラフである。グラフの横軸は、複数の階調値を含む補正チャートによる入力階調値である。グラフの縦軸は、入力階調値に対する濃度である。

図７に示すように、プリンタ１００の目標とするターゲット濃度値２０に対し、実際に検出された濃度検出値２０ａは所定の差を有している。濃度差算出部１４は、ターゲット濃度値２０と実際に検出された濃度検出値２０ａとの差を算出する。

第１キャリブレーションでは、実際に出力される濃度がターゲット濃度値２０に近づくよう、階調補正（ガンマ補正）をかける。補正値演算部１７は、濃度差算出部１４が算出した濃度差に基づき、階調補正に用いる補正値３０ｄを算出する。

算出された補正値３０ｄは、今回の階調補正の対象であるディザパターンに適用される。プリンタ１００の状態の経時変動に伴う変動値は、厳密にはディザパターンによって異なるため、このように、ディザパターンごとに階調補正が行われることが好ましい。

次に、第２キャリブレーションにおけるプリンタ１００の動作例について説明する。

第２キャリブレーションは、プリンタ１００の状態に応じて、または、ユーザの求めに応じて、所定のタイミングで行われる。第２キャリブレーションは、基準パターンを元に生成された補正チャートを用いて、全てのディザパターンに対して一括して行われる。基準パターンは基準となるディザパターンであって、第２キャリブレーション専用であってもよく、上記複数のディザパターンから任意のディザパターンが選択されてもよい。

チャート画像作成部１１は、第２キャリブレーションに用いる補正チャートを出力する。濃度検出部１２は、補正チャートの濃度を検出する。装置状態検出部１５は、このときのプリンタ１００の状態を検出する。

装置状態差算出部１６および濃度合成部１３は、記憶部１８の第１キャリブレーションの履歴データを参照して、各々のディザパターンについて第１キャリブレーションにおける履歴データが存在するか否かを確認する。履歴データが存在するディザパターンについては、装置状態差算出部１６は、そのときのプリンタ１００の状態を読み出し、今回のプリンタ１００の状態との差を算出する。濃度合成部１３は、そのディザパターンについての濃度検出値を読み出す。

図８は、実施形態にかかるプリンタ１００における第２キャリブレーションによる階調補正の手法を示すグラフである。グラフの横軸は、複数の階調値を含む補正チャートによる入力階調値である。グラフの縦軸は、入力階調値に対する濃度である。

図８に示すように、今回の第２キャリブレーションによる濃度検出値２０ｓと、以前の第１キャリブレーションによる所定のディザパターンについての濃度検出値２０ａとには所定の差がある。濃度合成部１３は、濃度検出値２０ｓと濃度検出値２０ａとを合成して合成濃度値２０ｍを生成する。このとき、濃度合成部１３は、装置状態差算出部１６が算出したプリンタ１００の状態の差に応じて、濃度検出値２０ｓと濃度検出値２０ａとの反映率を変える。具体的には、合成濃度値２０ｍは、以下の式で求められる。

合成濃度値２０ｍ＝濃度検出値２０ａ×補正率１＋濃度検出値２０ｓ×補正率２
＊但し、補正率１＋補正率２＝１００

プリンタ１００の状態の差が第１キャリブレーションから第２キャリブレーションまでの経過時間である時は、濃度合成部１３は、記憶部１８に記憶される図４の補正率データを参照し、装置状態差算出部１６が算出した経過時間に応じた補正率１，２を選択する。

プリンタ１００の状態の差が第１キャリブレーションから第２キャリブレーションまでの感光体の走行距離である時は、濃度合成部１３は、記憶部１８に記憶される図５の補正率データを参照し、装置状態差算出部１６が算出した走行距離に応じた補正率１，２を選択する。

プリンタ１００の状態の差が第１キャリブレーション時と第２キャリブレーション時とのプリンタ１００の内部温度差である時は、濃度合成部１３は、記憶部１８に記憶される図６の補正率データを参照し、装置状態差算出部１６が算出した内部温度差に応じた補正率１，２を選択する。

これにより、プリンタ１００の状態の差が小さいとき、つまり、第１キャリブレーション時からプリンタ１００の状態がそれほど変化していないときは、より精度の高い第１キャリブレーション時の濃度検出値２０ａをより大きく反映させることとなる。図４〜図６に示すように、補正率２が０％となる条件も存在する。つまり、プリンタ１００の状態の差が充分に小さいときは、第２キャリブレーション時の濃度検出値２０ｓを全く反映させないこともありうる。

また、プリンタ１００の状態の差が大きいとき、つまり、第１キャリブレーション時からプリンタ１００の状態が大きく変化しているときは、その影響を低減させるため第２キャリブレーション時の濃度検出値２０ｓをより大きく反映させることとなる。

濃度差算出部１４は、以上のように生成された合成濃度値２０ｍと、ターゲット濃度値２０との差を算出する。

第２キャリブレーションでは、合成濃度値２０ｍがターゲット濃度値２０に近づくよう、階調補正（ガンマ補正）をかける。補正値演算部１７は、濃度差算出部１４が算出した濃度差に基づき、所定のディザパターンの階調補正に用いる補正値（不図示）を算出する。

これらの動作は、例えば、全てのディザパターンについて補正値が算出され、適用されるまで繰り返される。このように、一括して階調補正を行う第２キャリブレーションは、精度は劣るものの、より簡便である。よって、プリンタ１００の状態に合わせて、適宜、２つの方式が用いられる。

（第１キャリブレーションにおける階調補正処理例）
次に、図９を用いて、プリンタ１００の画像形成処理としての第１キャリブレーションにおける階調補正処理の例について説明する。図９は、実施形態にかかるプリンタ１００の第１キャリブレーションにおける階調補正処理の手順の一例を示すフロー図である。

図９に示すように、ステップＳ１１において、プリンタ１００は、階調補正の対象となる１つ以上のディザパターンを選択する。または、プリンタ１００はユーザによる１つ以上のディザパターンの選択を受け付ける。

ステップＳ１２において、チャート画像作成部１１は補正チャートを出力する。

ステップＳ１３において、装置状態検出部１５は、そのときのプリンタ１００の状態を検出し、記憶部１８に記憶する。ステップＳ１４において、濃度検出部１２は、出力された補正チャートの濃度を検出し、濃度検出値を記憶部１８に記憶する。

ステップＳ１５において、濃度差算出部１４は、検出された濃度検出値とターゲット濃度値との差を算出する。ステップＳ１６において、補正値演算部１７は、濃度差算出部１４が算出した濃度検出値の差から補正値を算出する。ステップＳ１７において、算出された補正値が、対象となっているディザパターンに対して適用される。

以上により、第１キャリブレーションにおける階調補正処理が終了する。

（第２キャリブレーションにおける階調補正処理例）
次に、図１０を用いて、プリンタ１００の画像形成処理としての第２キャリブレーションにおける階調補正処理の例について説明する。図１０は、実施形態にかかるプリンタ１００の第２キャリブレーションにおける階調補正処理の手順の一例を示すフロー図である。

図１０に示すように、ステップＳ２１において、チャート画像作成部１１は、第２キャリブレーション時の基準となる補正チャートを出力する。

ステップＳ２２において、装置状態検出部１５は、そのときのプリンタ１００の状態を検出する。また、濃度検出部１２は、出力された補正チャートの濃度を検出する。

ステップＳ２３において、装置状態差算出部１６および濃度合成部１３は、記憶部１８を参照して、所定のディザパターンについて履歴データがあるか否かを判定する。

履歴データがある場合は（Ｙｅｓ）、ステップＳ２４において、濃度合成部１３は補正率１，２を決定する。すなわち、装置状態差算出部１６が第１キャリブレーション時および第２キャリブレーション時のプリンタ１００の状態の差を算出し、これに基づき、濃度合成部１３は、プリンタ１００の状態の差に応じた補正率１，２を補正率データの中から選択する。

ステップＳ２５において、濃度合成部１３は、第１キャリブレーション時および第２キャリブレーション時の濃度検出値に選択した補正率１，２をそれぞれ掛け合わせて合成濃度値を生成する。

ステップＳ２６において、濃度差算出部１４は、生成された合成濃度値とターゲット濃度値との差を算出する。ステップＳ２７において、補正値演算部１７は、濃度差算出部１４が算出した濃度値の差から補正値を算出する。ステップＳ２８において、算出された補正値が所定のディザパターンに対して適用される。

ステップＳ２３において履歴データがない場合は（Ｎｏ）、ステップＳ２６へと移行する。すなわち、合成濃度値が生成されることなく、検出された濃度検出値を用いて第２キャリブレーションが行われる。

ステップＳ２６において、濃度差算出部１４は、今回の第２キャリブレーションで検出された濃度検出値とターゲット濃度値との差を算出する。ステップＳ２７において、補正値演算部１７は、濃度差算出部１４が算出した濃度検出値の差から補正値を算出する。ステップＳ２８において、算出された補正値が所定のディザパターンに対して適用される。

ステップＳ２９において、プリンタ１００は、ステップＳ２８の処理が最後のディザパターンであったか否かを判定する。最後でなければ（Ｎｏ）ステップＳ２３以降の処理を繰り返し、最後であれば（Ｙｅｓ）処理を終了する。

以上により、第２キャリブレーションにおける階調補正処理が終了する。

例えば、特許文献１の画像形成装置おいては、複数のキャリブレーションを選択的に実行可能である。画像形成装置またはユーザは、複数のキャリブレーションを全て実行するフルキャリブレーションと、一部のキャリブレーションを実行する簡易キャリブレーションとを切り替えることができる。しかしながら、フルキャリブレーションが実行された状態から、簡易キャリブレーションが実行されると、画質が低下してしまう恐れがある。

図１１は、比較例にかかる詳細キャリブレーションと簡易キャリブレーションとの補正特性の違いを説明する図である。比較例の詳細キャリブレーションでは、所定のディザパターンに対して濃度検出値２０ａ’を得た。比較例の簡易キャリブレーションでは、基準パターンに対して濃度検出値２０ｓ’を得た。ここでの簡易キャリブレーションで、詳細キャリブレーションの結果を反映させず、濃度検出値２０ｓ’のみを用いてターゲット濃度値２０’に近づける補正をすると、所定のディザパターンに対する補正後の濃度検出値４０’は、ターゲット濃度値２０’からは外れたものとなってしまう。このことは、詳細キャリブレーションが行われた状態から簡易キャリブレーションを行うことで、却って、画質を低下させてしまうことを示している。

実施形態のプリンタ１００においては、第２キャリブレーションを実行する際に、前回の第１キャリブレーション時のデータも反映させる。これにより、第１キャリブレーションが実行された状態から、より簡便な第２キャリブレーションを実行しても、画質が低下してしまうのを抑制することができる。

また、実施形態のプリンタ１００においては、第２キャリブレーションを実行する際に、第１キャリブレーション時のデータの反映率を、第１キャリブレーション時からのプリンタ１００の状態の差に応じて変化させる。これにより、プリンタ１００の現在の状態に見合ったより適正な階調補正を行うことができる。

（変形例）
上述の実施形態では、第２キャリブレーションは、全てのディザパターンに対して行われることとしたが、これに限らない。第２キャリブレーションにおいても、プリンタまたはユーザが補正対象となるディザパターンを１つ以上選択可能に構成されてもよい。

上述の実施形態では、第２キャリブレーションの実行時、図４〜図６の補正率データを用いることとしたが、これに限られない。補正率１，２は、プリンタ１００の状態の差に応じるのみならず、ディザパターンごとに異ならせてもよい。また、プリンタの状態は、上記に挙げた経過時間、走行距離、内部温度差に限られず、他の状態に基づく補正率データを用いてもよい。また、これらプリンタの状態に基づく補正率データの平均値をとってこれを補正率として用いてもよい。また、これらの補正率データを、階調補正のたびごとに蓄積していき、適宜、より精度の高いデータに更新してもよい。

上述の実施形態では、第２キャリブレーションの実行時、濃度検出値２０ａと濃度検出値２０ｓとを用いて合成濃度値２０ｍを算出することとしたが、これに限られない。事前に基準パターンに対応する補正チャートで取得した濃度検出値から、個々のディザパターンの濃度検出値を予測した値を濃度検出値２０ｓに反映させてもよい。または、第１キャリブレーション時に第２キャリブレーションも行って、次の第２キャリブレーション時における値のズレを濃度検出値２０ｓに反映させてもよい。

上述の実施形態では、第１キャリブレーションと第２キャリブレーションとは別々に行うこととしたが、これに限らない。例えば、選択したディザパターンに対して第１キャリブレーションを行い、選択されなかったディザパターンにその結果を反映させることで、第１キャリブレーションと第２キャリブレーションとを同時に行うこともできる。

上述の実施形態では、画像形成装置をプリンタ１００であるとしたが、これに限らない。画像形成装置は、例えば、複写機、スキャナ、ファクシミリ等であってもよく、あるいは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、及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（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であってもよい。また、上述の実施形態の第１キャリブレーションと第２キャリブレーションとは、画像を表示するディスプレイ、および電子写真等に対しても適用可能である。

１１ チャート画像作成部
１２ 濃度検出部
１３ 濃度合成部
１４ 濃度差算出部
１５ 装置状態検出部
１６ 装置状態差算出部
１７ 補正値演算部
１８ 記憶部
１００ プリンタ
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＡＭ
１０３ ＡＳＩＣ
１０４ スキャナエンジン
１０５ プリンタエンジン
１０５ｃ 検出機構
１０６ ＲＯＭ
１０７ ＮＶＲＡＭ
１０８ Ｉ／Ｆ制御部
１０９ 操作部Ｉ／Ｆ制御部
１１０ 操作部
２００ 外部機器

特開２００２−２９６８５１号公報

Claims (8)

1. 画像の濃淡の疑似的な表現に用いられるディザパターンごとに階調補正を行う第１の階調補正方式、および基準パターンに基づき階調補正を行う第２の階調補正方式を実行可能な画像形成装置であって、
   前記第１の階調補正方式により任意のディザパターンに基づき階調補正を行ったときに取得された第１の濃度検出値および前記画像形成装置の状態を記憶する記憶部と、
   前記第１の階調補正方式による前記階調補正の後に前記第２の階調補正方式により階調補正を行う場合、前記第２の階調補正方式を用いるときの前記画像形成装置の状態および前記第１の階調補正方式を用いたときの前記画像形成装置の状態の差を算出する装置状態差算出部と、
   前記第１の濃度検出値および前記第２の階調補正方式を用いるときに前記基準パターンに基づき取得された第２の濃度検出値に基づき、前記画像形成装置の状態の差に応じた補正値を算出する補正値演算部と、を備える、
   画像形成装置。
2. 前記記憶部は、
   前記第１の階調補正方式により前記階調補正を行ったときの前記第１の濃度検出値および前記画像形成装置の状態を前記ディザパターンごとに記憶する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置の状態は、
   前記第１および第２の階調補正方式による前記階調補正の実行時間、前記画像形成装置で用いられる感光体の走行距離、および前記画像形成装置の内部温度の少なくともいずれか１つである、
   請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正値演算部は、
   前記画像形成装置の状態の差に応じて、前記第２の濃度検出値および前記第１の濃度検出値の前記補正値への反映率を変化させる、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記補正値演算部は、
   前記画像形成装置の状態の差が小さい場合には前記第２の濃度検出値を前記補正値に反映させない、
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記補正値演算部は、
   前記画像形成装置の状態の差が大きいほど前記第２の濃度検出値の前記補正値への前記反映率を大きくする、
   請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記反映率を前記ディザパターンごとに切り替える、
   請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 画像の濃淡の疑似的な表現に用いられるディザパターンごとに階調補正を行う第１の階調補正方式、および基準パターンに基づき階調補正を行う第２の階調補正方式を実行可能な画像形成装置において実行される画像形成方法であって、
   前記第１の階調補正方式により任意のディザパターンに基づき階調補正を行ったときに取得された第１の濃度検出値および前記画像形成装置の状態を記憶する記憶ステップと、
   前記第１の階調補正方式による前記階調補正の後に前記第２の階調補正方式により階調補正を行う場合、前記第２の階調補正方式を用いるときの前記画像形成装置の状態および前記第１の階調補正方式を用いたときの前記画像形成装置の状態の差を算出する装置状態差算出ステップと、
   前記第１の濃度検出値および前記第２の階調補正方式を用いるときに前記基準パターンに基づき取得された第２の濃度検出値に基づき、前記画像形成装置の状態の差に応じた補正値を算出する補正値演算ステップと、を行う、
   画像形成方法。

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