JP2021047329A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】階調チャートの低濃度側と高濃度側の読み取り結果から精度の高い濃度補正値を生成する画像処理装置を提供する。【解決手段】記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体に形成された階調画像からなる階調チャートを光学的に読み取り、当該階調チャートの濃度値を出力する画像読取部と、濃度値に基づいて、画像形成部における画像形成時の画像濃度の補正に用いる濃度補正値を生成する画像処理部と、を備え、階調チャートは、最も薄い濃度を含む第一階調チャートと、最も濃い濃度を含む第二階調チャートと、に分割された分割階調チャートであり、画像読取部は、第一階調チャートの読取り時と第二階調チャートの読取り時の設定を変更して各階調チャートに含まれる階調毎の濃度値を出力し、画像処理部は、第一階調チャートに係る各階調の濃度値と、第二階調チャートに係る各階調の濃度値と、を用いて濃度補正値を生成する、画像処理装置による。【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置に関する。

記録媒体への画像形成時に、形成される画像の濃度の調整に用いる濃度補正値を生成するための「階調チャート」が知られている。階調チャートは、濃度が段階的に変化するように表現された画像で構成されていて、例えば塗りつぶし濃度を段階的に変化させた矩形の配列画像により形成される。

濃度補正値は、画像読取装置を用いて光学的に階調チャートを読み取り、その読み取り結果から生成される階調補正データである。生成された濃度補正値は、画像形成装置が画像形成処理を実行するときに用いられる。なお、画像形成装置と画像読取装置を一体に含む画像処理装置も知られている。

光学的に読み取った階調チャートを読み取って濃度値を取得し、この濃度値から濃度補正値を生成して、次の画像形成に用いる画像データの特徴に応じて濃度補正値を用いる画像形成装置が知られている（特許文献１を参照）。

特許文献１に開示されている装置が用いるような階調チャートは、白色の用紙に印刷されるので、階調画像の背景領域の濃度が薄く、この階調チャートを光学的に読み取る際の光量が多いと画像読取用のセンサの出力が飽和して濃度値の取得精度が低下する。そこで、白色部分の濃度値が飽和することを避けて、濃度の薄い画像の濃度値の取得精度を維持するため、従来の装置では、画像読取用のセンサの光源の光量を少なく設定している。そして光量が少なくなって暗くなった分、センサの読取りゲインを高くする設定になっている。

上記のような、従来からのセンサの設定は、センサによる階調チャートを読み取りの際、低濃度側（白側）の濃度値は精度良く読み取ることができるが、高濃度側（黒側）の濃度値の読取り精度は低下する。なぜならば、上記の設定では、高濃度側（黒色側）の読み取り時に光量不足となり、読み取り処理に係るダイナミックレンジが狭く、僅かな濃度差を区別して読み取ることが困難になるからである。また、読取り結果とランダムノイズとの差が小さくなるので、読み取ったデータのＳ／Ｎ比が低下し、階調補正用のデータの精度が低下するという課題がある。

画像形成装置を含む画像処理装置における画像形成の質を高めるには、階調チャートの低濃度側と高濃度側を精度良く読み取ることができ、生成される濃度補正値の精度を高めることが望ましい。

本発明は、階調チャートに含まれる低濃度側と高濃度側をともに精度良く読み取り、精度の高い濃度補正値を生成する画像処理装置を提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、画像処理装置に関するものであって、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、記録媒体に形成された階調画像からなる階調チャートを光学的に読み取り、当該階調チャートの濃度値を出力する画像読取部と、前記濃度値に基づいて、前記画像形成部における画像形成時の画像濃度の補正に用いる濃度補正値を生成する画像処理部と、を備え、前記階調チャートは、最も薄い濃度を含む第一階調チャートと、最も濃い濃度を含む第二階調チャートと、に分割された分割階調チャートであり、前記画像読取部は、前記第一階調チャートの読取り時と前記第二階調チャートの読取り時の設定を変更して各階調チャートに含まれる階調毎の濃度値を出力し、前記画像処理部は、前記第一階調チャートに係る各階調の濃度値と、前記第二階調チャートに係る各階調の濃度値と、を用いて前記濃度補正値を生成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、階調チャートに含まれる低濃度側と高濃度側をともに精度良く読み取り、精度の高い濃度補正値を生成することができる。

本発明に係る画像処理装置の実施形態を示す構成図。 上記画像処理装置の第一の実施形態を示す機能ブロック図。 従来の階調チャートの構成を例示する図。 従来の階調チャートに基づく濃度値の読み取り結果を例示する図。 従来の階調チャートに基づく濃度値の読み取り結果を例示する図。 本発明に係る画像処理装置において効果を発揮する階調チャートの第一の実施形態を示す図。 本発明に係る画像処理装置において効果を発揮する階調チャートの第一の実施形態を示す図。 上記第一の実施形態に係る階調チャートに基づく濃度値を、従来の設定と、本実施形態に係る設定でそれぞれ読み取った結果を対比する図。 上記第一の実施形態に係る階調チャートに基づく濃度値を、本実施形態に係る設定で読み取った結果を例示する図。 上記分割階調チャートに基づく濃度値を、本実施形態に係る設定で読み取った結果を例示する図。 第一の実施形態に係る画像処理装置の処理の流れの例を示すフローチャート。 上記処理の詳細な流れの例を示すフローチャート。 本発明に係る画像処理装置の第二の実施形態を示す機能ブロック図。 本発明に係る画像処理装置において効果を発揮する階調チャートの第二の実施形態を示す図。 上記第二の実施形態に係る階調チャートに基づく濃度値を読み取った結果を例示する図。 第二の実施形態に係る画像処理装置の処理の流れの例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る画像処理装置１００を例示する構成図である。図１に示すように、画像処理装置１００は、画像形成装置１０１と、画像読取装置１０２と、を含んで構成される。なお、画像形成装置１０１の内部に画像読取装置１０２を含む形で構成されてもよい。

画像形成装置１０１に含まれる画像形成部１３０は、無端状移動手段である搬送ベルト１３１に沿って各色の感光体ドラム１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋ（以降、総じて感光体ドラム１３２とする）が並べられた構成を備えるものである。給紙トレイ１３７から給紙されるシート状の記録媒体（例えば、用紙）に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１３１に沿って、その搬送方向の上流側から順に、感光体ドラム１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋが配列されている。

各色の感光体ドラム１３２の表面においてトナーにより現像された各色の画像が、搬送ベルト１３１に重ね合わせられて転写されることによりフルカラーの画像が形成される。そのようにして搬送ベルト１３１上に形成されたフルカラー画像は、図中に破線で示す用紙の搬送経路と最も接近する位置において、転写ローラ１３４の機能により、経路上を搬送されてきた用紙に転写されて、用紙面に画像が形成される。

画像が形成された用紙は更に搬送され、定着ローラ１３５にて画像を定着された後、画像読取装置１０２に搬送される。また、両面印刷の場合、片面上に画像が形成されて定着された用紙は反転パス１３６に搬送され、反転された上で再度転写ローラ１３４の転写位置に搬送される。

画像読取装置１０２に備わる画像読取部１２０は、画像読取装置１０２内部における用紙の搬送経路において、画像形成部１３０から搬送された用紙の夫々の面を読み取り、読取値を出力する。この読取値は、画像形成装置１０１内部の情報処理装置によって構成される画像処理部１１０に出力される。また、画像読取部１２０によって形成画像が読み取られた用紙は画像読取装置１０２内部を更に搬送され、排紙トレイ１０３に排出される。なお、図１においては、画像読取装置１０２における用紙の搬送経路において、用紙の片面側にのみ画像読取部１２０が設けられている場合を例としているが、用紙の両面の読み取りを可能とするため、用紙の両面側のそれぞれに画像読取部１２０を配置してもよい。

［第一実施形態］
次に、画像処理装置１００の機能ブロックについて図２に示す。画像処理装置１００は、画像処理部１１０と、画像読取部１２０と、画像形成部１３０と、を有する。画像処理部１１０、画像読取部１２０、画像形成部１３０、はそれぞれ、図１に例示したハードウェアと、ハードウェア構成により実行されるコンピュータ・プログラム（ソフトウェア）の協働によって実現される機能である。ここでいう「ハードウェア」とは、図１に例示した画像処理装置１００の構成と、これら構成全体の動作を制御する制御部が備える情報演算処理機能を発揮するＣＰＵや記憶処理記憶を発揮するＲＯＭ及びＲＡＭなどをいう。また、コンピュータ・プログラムは、ＲＯＭなど不揮発性記憶媒体に記憶されていて、ＲＡＭによるワークエリアを利用して実行されるものである。

［画像処理部１１０］
画像処理部１１０は、補正値データ生成部１１１と、補正値データ記憶部１１２と、画像データ補正部１１３と、階調チャートデータ記憶部１１４と、を有する。

補正値データ生成部１１１は、分割補正値データ生成部１１１１と、補正値データ合成部１１１２と、を有する。分割補正値データ生成部１１１１は、後述する分割階調チャート１０（１０ａ及び１０ｂ）のそれぞれの読み取り結果から得られる濃度値に基づいて分割補正値データを生成する。補正値データ合成部１１１２は、分割補正値データ生成部１１１１において生成された第一分割階調チャート１０ａに対応する第一分割補正値データと、第二分割階調チャート１０ｂに対応する第二分割補正値データに基づいて、合成階調チャートに係る補正値データ（濃度補正値）を生成する。なお、第一分割階調チャート１０ａは、第一階調チャートに相当し、第二分割階調チャート１０ｂは、第二階調チャートに相当する。

補正値データ記憶部１１２は、補正値データ生成部１１１において生成された濃度補正値を記憶する。

画像データ補正部１１３は、出力画像データ入力装置２００から入力される出力対象となる画像データに対して、補正値データ記憶部１１２に記憶されている濃度補正値を用いて、画像濃度の補正処理を実行する。画像データ補正部１１３は、補正処理が実行された画像データを出力画像データ生成部１３０１に出力する。

階調チャートデータ記憶部１１４は、画像読取部１２０における光学的読取処理の実行対象となる分割階調チャート１０の元となる画像データを記憶する。

補正値データ合成部１１１２は、第一分割補正値データに含まれるデータのうち、最もの濃度が濃い画像に係る濃度値と、第二分割補正値データに含まれるデータのうち、最もの濃度が薄い画像に係る濃度値と、を用いて補正値データ生成する。

例えば、第一分割階調チャート１０ａの含まれる最も濃度が濃いものに対応する第一濃度値と、第二分割階調チャート１０ｂの含まれる最も濃度が薄いものに対応する第二濃度値と、の平均値に相当する濃度値（平均濃度値）を算出する。そして、平均濃度値を、第一濃度値よりも濃度が一段階薄い第三濃度値に対応する濃度値と、第二濃度値よりも濃度が一段階濃い第四濃度値に対応する濃度値の間に、配列させる。これによって、第一分割階調チャート１０ａに係る濃度値の配列と、第二分割階調チャート１０ｂに係る濃度値の配列を一連の配列とし、濃度補正値を生成する。

なお、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂを用いて補正値データを生成するときに、平均濃度値を算出するのではなく、第一濃度値と第二濃度値に対して比例関係となる濃度値を算出し、これを用いて一連の濃度補正値を生成してもよい。

［画像読取部１２０］
画像読取部１２０は、光量制御部１２１と、センサ部１２２と、を有する。光量制御部１２１は、光量切替部１２１１と、光出力部１２１２と、を有する。光量切替部１２１１は、センサ部１２２が分割階調チャート１０を光学的に読み取るときに光出力部１２１２から出射される光の光量を設定する。光出力部１２１２は、光量切替部１２１１の設定に基づいて光を出力する。光量制御部１２１は、第二分割階調チャート１０ｂを読み取るときの光量を、第一分割階調チャート１０ａを読み取るときの光量よりも多くする。言い換えると、光量制御部１２１は、第一分割階調チャート１０ａを読み取るときの光量を、第二分割階調チャート１０ｂを読み取るときの光量よりも少なくする。すなわち、光量制御部１２１は、センサ部１２２が第一分割階調チャート１０ａを読み取るときよりも、第二分割階調チャート１０ｂを読み取るときを明るくする。

センサ部１２２は、読取対象物である分割階調チャート１０を光学的に読み取り、分割階調チャート１０に含まれる各階調画像の濃度値を補正値データ生成部１１１（分割補正値データ生成部１１１１）に出力するイメージセンサである。センサ部１２２は、画像読取素子が直線状に配列された、いわゆるラインセンサ型であって、画像読取素子が画像読取対象物である分割階調チャート１０の搬送方向と交差する方向である幅方向に配列されている。センサ部１２２は、画像読取素子の配列方向と横切るように分割階調チャート１０が通過するときに、所定の時間間隔（サンプリング間隔）で階調画像を光学的に読み取り、濃度値を出力する。したがって、センサ部１２２は、分割階調チャート１０に含まれる一の階調画像の濃度値を複数回読み取り、各回の濃度値を補正値データ生成部１１１（分割補正値データ生成部１１１１）に出力する。

また、センサ部１２２は、光源となる発光素子を備える。したがって、センサ部１２２は、発光素子から発せられ読取対象物に照射された光の反射光を受光して、受光した光量に応じた出力値（濃度値）を出力する。

［画像形成部１３０］
画像形成部１３０は、出力画像データ生成部１３０１と、画像出力部１３０２と、を有する。出力画像データ生成部１３０１は、画像データ補正部１１３において補正された画像データを受け取り、出力画像データを生成して画像出力部１３０２に出力する。また、出力画像データ生成部１３０１は、階調チャートデータ記憶部１１４に記憶されている画像データに基づいて分割階調チャート１０の画像データを生成し、画像出力部１３０２に出力する。

画像出力部１３０２は、出力画像データ生成部１３０１において生成された画像データに基づいて、シート状の記録媒体に画像を形成して出力する。出力されたものが、画像形成済媒体２０となる。また、画像出力部１３０２は、階調チャートデータ記憶部１１４から取り出された画像データに基づく、分割階調チャート１０をシート状記録媒体に形成する。この分割階調チャート１０を画像読取部１２０が光学的に読み取ることで、濃度補正値が生成される。

出力画像データ入力装置２００は、画像形成済媒体２０に形成される画像の元になる画像データを画像処理装置１００に入力するための情報処理装置である。

［読取対象物の第一実施形態］
次に、読取対象物の第一実施形態について説明する。まずは、従来の階調チャート（従来階調チャート１）について説明する。図３は、従来階調チャート１を画像処理装置１００が備えるセンサ部１２２によって光学的に読み取る様子を例示している。図３に示すように従来階調チャート１は、シート状の記録媒体（用紙）に、濃度が異なる矩形画像が直線状に配列されて形成されている。各矩形画像を光学的に読み取った結果に基づいて生成される濃度値を矩形画像の濃度の順番に配列することで濃度補正値となる。すなわち、本実施形態に係る濃度補正値とは、濃度の異なる矩形画像を複数読み取った結果に基づいて得られる濃度値を配列したデータとして構成されるものである。

図３の例は、用紙の搬送方向の上流側から下流側に向かうに従って、矩形画像の濃度が濃くなっている。用紙が搬送方向に搬送されながら、従来階調チャート１が順次、イメージスキャナであるセンサ部１２２の位置を通過し、この通過時に従来階調チャート１に含まれる矩形画像が所定のタイミングで光学的に読み取られる。その読取り結果が、従来階調チャート１に基づく濃度値となる。

なお、図３に例示した従来階調チャート１は、濃度ごとの矩形画像を区別するための数字が「１，２，３，・・・，１７」のように示されているが、これらの数字は本実施形態の説明の便宜のために付与したものである。したがって、以下の説明においても、本実施形態に係る階調チャート（分割階調チャート１０）には、同様の数字を付しているが、これらの数値は、濃度値の生成に必要となる情報とは異なるものである。

次に、従来階調チャート１を本実施形態に係るセンサ部１２２を用いて光学的に読み取って取得された濃度値の例を図４及び図５に例示する。図４は、従来階調チャート１の各濃度の濃度値と、そのノイズ幅を例示している。図４に示すように、従来階調チャート１の読み取り結果では、濃度が濃い方（図３で数字が大きい方）の濃度については、ノイズ幅が大きい。したがって、従来階調チャート１から生成される濃度値は、濃い濃度ほど、精度が低くなる。

また、図５に例示するように、従来階調チャート１を光学的に読み取った結果、センサ部１２２から出力されるセンサ出力値は各矩形画像の濃度に応じて段階的に変化し、濃度が薄い方（図３に示した数字が小さい方）のセンサ出力値が大きくなる。センサ出力値は、各矩形画像に対応して、階段状に変化するので、同レベルのセンサ出力値の平均値を各階調画像に対応する濃度値としてもよい。

また、各段の高さが隣接する他の階調とのセンサ出力値の変化量ａに相当する。センサ部１２２は、濃度が薄い方（白色側）の濃度値が飽和しないように光量が少なく設定されていて、読取りゲインが高く設定されている。したがって、濃度が濃い方の濃度値の読取り分解能は、濃度の薄い方に比べて低くなるので、濃度が濃い方が濃度の薄い方よりも変化量ａは小さくなり、濃度値に対するノイズの比率が高くなる（Ｓ／Ｎ比が悪化する）。

次に、本実施形態に係る分割階調チャート１０について図６及び図７を用いて説明する。分割階調チャート１０は、第一分割階調チャート１０ａ（図６）と、第二分割階調チャート１０ｂ（図７）から構成される。第一分割階調チャート１０ａは、従来階調チャート１における濃度の薄い方の階調画像により構成される。第二分割階調チャート１０ｂは、従来階調チャート１における濃度の濃い方の階調画像により構成される。

言い換えると、第一分割階調チャート１０ａは、濃度補正値を生成するために用いられる最低濃度の矩形画像を含み、第二分割階調チャート１０ｂは、濃度補正値を生成するために用いられる最高濃度の矩形画像を含む。第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂは、同じ濃度の矩形画像を含んでいるものとする（数字“９”に相当する部分）。なお、この「同じ濃度の矩形画像」は完全に濃度が同一のものに限定されず、同じような濃度の矩形画像であればよい。また、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂは、濃度が段階的に変化する様子を表現した画像により形成されればよいので、各濃度を表す画像が矩形画像に限定されるものではない。第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂは、別々のシート状記録媒体（用紙）に形成されてもよいし、特定の用紙に形成されてもよい。

ここで、第二分割階調チャート１０ｂを、従来階調チャート１を読み取るときと同じように設定（従来設定）によるセンサ部１２２で読み取った結果と、本実施形態に係る設定に基づくセンサ部１２２で読み取った結果を比較したものを図８に例示する。

図８における黒丸が従来設定よるセンサ部１２２での読取り結果を例示し、白丸が本実施形態に係る設定にも基づくセンサ部１２２による読取り結果を例示している。図８に示すように、本実施形態に係る設定では、最高濃度を含む第二分割階調チャート１０ｂであっても、センサ出力値が大きく、ノイズ幅が小さい。すなわち、本実施形態に係る画像処理装置１００では、階調チャートを光学的に読み取った結果におけるＳ／Ｎ比を改善することが可能となる。

続いて、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂを、本実施形態に係るセンサ部１２２によって読み取った結果に基づく濃度値の変化の例について、図９を用いて説明する。図９（ａ）は第一分割階調チャート１０ａの読み取り結果を例示し、図９（ｂ）は第二分割階調チャート１０ｂの読み取り結果を例示している。

本実施形態に係る画像読取部１２０は、第一分割階調チャート１０ａを読み取るときは、センサ部１２２の光量を従来と同様の設定にする。すなわち、最低濃度の階調画像を含む第一分割階調チャート１０ａを光学的に読み取り時は、センサ部１２２の光量を少なくして、読み取り環境を暗くし、出力ゲインを高くする。その結果、図９（ａ）に例示したように、第一分割階調チャート１０ａを構成する各濃度の階調画像を、それぞれ精度良く読み取ることができ、隣接する濃度同士のセンサ出力値の差（変化量Ａ）が従来階調チャート１の変化量ａよりも大きい。すなわち、濃度毎の分解能が高い。また、ノイズに対する影響を低くなるので、Ｓ／Ｎ比が改善される。

また、本実施形態に係る画像読取部１２０は、第二分割階調チャート１０ｂを読み取るときは、センサ部１２２の光量を従来の設定よりも多くし、センサ部１２２による読取り環境を明るくする。すなわち、最高濃度の階調画像を含む第二分割階調チャート１０ｂを光学的に読み取り時は、従来設定よりも、濃い濃度を精度よく読み取れる状態にする。その結果、図９（ｂ）に例示したように、第二分割階調チャート１０ｂを構成する各濃度の階調画像を、第一分割階調チャート１０ａと同様に、それぞれ精度良く読み取ることができる。これによって、隣接する濃度同士のセンサ出力値の差（変化量Ａ）が従来階調チャート１の変化量ａよりも大きくなるので、濃度毎の分解能が高くなっている。故に、本実施形態に係る、分割階調チャート１０を用いることで、ノイズに対する影響を低くなるので、Ｓ／Ｎ比が改善される。

図１０は、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂに基づく濃度値を合成して生成される濃度補正値（濃度補正データ）を例示している。第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂのそれぞれに基づいて生成された、二つの補正値の配列を組み合わせることで濃度補正値を生成する。この「配列の組み合わせ」は、様々な手法による。例えば、図６及び図７において、数字「９」を付した二つの濃度値の平均値を算出し、この濃度平均値を、図１０における、数字「９」を付した濃度値とする。また数字９に相当する濃度値よりも一段階薄い濃度値「８」と一段階濃い濃度値「１０」との差分により規定される濃度値の傾きに沿うように、中間となる濃度値を補正したものを用いる。

以上のように、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂを用いて、濃度補正値を生成することで、薄い濃度と濃い濃度のそれぞれに対応する濃度補正値を精度よく生成することができ、特に、濃い濃度側の濃度補正値のＳ／Ｎ比を改善できる。

［画像処理装置１００の動作］
次に本実施形態に係る画像処理装置１００の動作の流れについて図１１のフローチャートを用いて説明する。前提として、階調チャートデータ記憶部１１４に記憶されている第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂが、画像形成部１３０によって出力されているものとする。

まず、階調補正値データ（濃度補正値）の生成を開始すると、光量切替部１２１１が光出力部１２１２の設定を切り替えて「弱光量」に設定する（Ｓ１１０１）。「弱光量」は、従来階調チャート１を読み取るときと同様の設定であって、白色が飽和しないように調整された光量に相当する。

続いて、センサ部１２２が第一分割階調チャート１０ａを読み取る（Ｓ１１０２）。Ｓ１１０２は、センサ部１２２に対して第一分割階調チャート１０ａが搬送され、各階調に対して所定のタイミングでセンサ部１２２が光学的に読み取った結果を分割補正値データ生成部１１１１に出力する動作に相当する。したがって、第一分割階調チャート１０ａの読取りが完了するまでは、光量切り替えタイミングには至らず（Ｓ１１０３／ＮＯ）、処理をループする。

第一分割階調チャート１０ａの読取りが完了して、光量切り替えタイミングには至ったとき（Ｓ１１０３／ＹＥＳ）、光量切替部１２１１が光出力部１２１２の設定を切り替えて「強光量」に設定する（Ｓ１１０４）。「強光量」は、従来階調チャート１を読み取るときの設定よりも光量が多いものに相当する。

続いて、センサ部１２２が第二分割階調チャート１０ｂを読み取る（Ｓ１１０５）。Ｓ１１０５は、センサ部１２２に対して第二分割階調チャート１０ｂが搬送され、各階調に対して所定のタイミングでセンサ部１２２が光学的に読み取った結果を分割補正値データ生成部１１１１に出力する動作に相当する。したがって、第二分割階調チャート１０ｂの読取りが完了するまでは（Ｓ１１０６／ＮＯ）、処理をループする。

第二分割階調チャート１０ｂの読取りが完了したとき（Ｓ１１０６／ＹＥＳ）、補正値データ生成部１１１が濃度補正値を生成する（Ｓ１１０７）。続いて、生成された濃度補正値は、補正値データ記憶部１１２に格納される（Ｓ１１０８）。

ここで、補正値データ生成処理（Ｓ１１０７）について、図１２のフローチャートを用いて説明する。Ｓ１１０２及びＳ１１０５において読み取られた結果を用いて、分割補正値データ生成部１１１１が、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂのそれぞれに対応する濃度値を生成する（Ｓ１２０１）。

続いて、補正値データ合成部１１１２が、第一分割階調チャート１０ａと第二分割階調チャート１０ｂのそれぞれに対応する濃度値を合成して濃度補正値を生成する（Ｓ１２０２）。Ｓ１２０２における処理の内容は、補正値データ合成部１１１２における合成処理に相当し、詳細な処理内容については、すでに説明しているので、ここでは割愛する。

以上説明したとおり、第一実施形態に係る画像処理装置１００によれば、特に、濃い濃度に対しては、従来よりもＳ／Ｎが改善され、薄い濃度に対しても、濃い濃度に対しても、精度のよい濃度補正値を生成することができる。

［第二実施形態］
次に、第二実施形態に係る画像処理装置１００ｂについて、図１３の機能ブロックを用いて説明する。すでに図２を用いて説明をした第一実施形態に係る画像処理装置１００の機能ブロックと同様のものは、同じ符号を付して詳細な説明を省略し、異なる点を主に説明する。

画像処理装置１００ｂは、画像処理部１１０ａと、画像読取部１２０ａと、画像形成部１３０と、を有する。画像処理部１１０ａ、画像読取部１２０ａ、画像形成部１３０、はそれぞれ、図１に例示したハードウェアと、ハードウェア構成により実行されるコンピュータ・プログラム（ソフトウェア）の協働によって実現される機能である。ここでいう「ハードウェア」とは、図１に例示した画像処理装置１００の構成と、これら構成全体の動作を制御する制御部が備える情報演算処理機能を発揮するＣＰＵや記憶処理記憶を発揮するＲＯＭ及びＲＡＭなどをいう。また、コンピュータ・プログラムは、ＲＯＭなど不揮発性記憶媒体に記憶されていて、ＲＡＭによるワークエリアを利用して実行されるものである。

［画像処理部１１０ａ］
画像処理部１１０ａは、補正値データ生成部１１１ａと、補正値データ記憶部１１２と、画像データ補正部１１３と、階調チャートデータ記憶部１１４ａと、を有する。

補正値データ生成部１１１ａは、後述する変形階調チャート１０ｃの読み取り結果から得られる濃度値に基づいて補正値データを生成する。補正値データ記憶部１１２は、補正値データ生成部１１１ａにおいて生成された濃度補正値を記憶する。画像データ補正部１１３は、第一実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。

階調チャートデータ記憶部１１４ａは、画像読取部１２０における光学的読取処理の実行対象となる変形階調チャート１０ｃの元となる画像データを記憶する。

［画像読取部１２０ａ］
画像読取部１２０ａは、光量制御部１２１ａと、センサ部１２２と、を有する。光量制御部１２１ａは、センサ部１２２が変形階調チャート１０ｃを光学的に読み取るときの光を所定の設定に基づいて出力する。

センサ部１２２は、読取対象物である変形階調チャート１０ｃを光学的に読み取り、変形階調チャート１０ｃに含まれる各階調画像の濃度値を補正値データ生成部１１１ａに出力するイメージセンサである。センサ部１２２は、画像読取素子が直線状に配列された、いわゆるラインセンサ型であって、画像読取素子が画像読取対象物である変形階調チャート１０ｃの搬送方向と交差する方向である幅方向に配列されている。変形階調チャート１０ｃは、後述するように、搬送方向の長さ寸法が濃度に応じて異なっている。したがって、センサ部１２２が濃度値を出力する回数（読み取り回数）は、濃度によって異なる。

［読取対象物の第二実施形態］
次に、読取対象物の第二実施形態について説明する。図１４は、本実施形態に係る変形階調チャート１０ｃの例である。

変形階調チャート１０ｃは、濃度の薄い方（数字が小さい方）の搬送方向における長さが短く、濃度が濃くなるにつれて、搬送方向における長さが長くなっている。変形階調チャート１０ｃは、シート状の記録媒体（用紙）に、濃度が異なる矩形画像が直線状に配列されて形成されている。この配列方向と直交する方向に画像読取素子が配列されていて、搬送時の所定の間隔（例えば、一定の時間毎）に基づいて、変形階調チャート１０ｃが光学的に読み取られることになる。すなわち変形階調チャート１０ｃの各濃度に対してセンサ部１２２によって読み取られる回数（読み取り回数）が異なる。

すなわち、変形階調チャート１０ｃに対する読み取り動作によってセンサ部１２２から出力される濃度値は、濃度が薄い方の回数が少なく、濃度が濃くなるほどに回数が多くなるように、変形階調チャート１０ｃが構成されている。

続いて、変形階調チャート１０ｃをセンサ部１２２によって読み取った結果に基づく濃度値の変化の例について、図１５を用いて説明する。図１５に示すように、変形階調チャート１０ｃの読み取り結果は、濃度が濃い側の読み取り幅Ｂが広くなっている。すなわち、濃度が濃い側の読み取り回数は、濃度の薄い側の読み取り回数よりも多くなっている。

本実施形態に係る補正値データ生成部１１１ａは、階調ごとに濃度値の平均値を算出し、この平均値を当該階調の濃度値として算出する。したがって、センサ部１２２による読み取り環境（光量）が、従来のように、濃度の薄い方の飽和を避けるために少ない光量の設定になっていても、濃度の濃い方の濃度値のＳ／Ｎ比を改善することができる。

また、本実施形態に係る補正値データ生成部１１１ａは、階調ごとに濃度値を積算した積算値を算出し、この積算値を当該階調の濃度値として算出する。したがって、センサ部１２２による読み取り環境（光量）が、従来のように、濃度の薄い方の飽和を避けるために少ない光量の設定になっていても、濃度の濃い方の濃度値のＳ／Ｎ比は改善される。

［画像処理装置１００ａの動作］
次に本実施形態に係る画像処理装置１００ａの動作の流れについて図１６のフローチャートを用いて説明する。前提として、階調チャートデータ記憶部１１４ａに記憶されている変形階調チャート１０ｃが、画像形成部１３０によって出力されているものとする。

まず、階調補正値データ（濃度補正値）の生成を開始すると、センサ部１２２が変形階調チャート１０ｃを読み取り（Ｓ１５０１）、読み取られた濃度値を用いて、補正値データ生成部１１１ａが濃度補正値を生成する（Ｓ１５０２）。Ｓ１５０２において補正値データ生成部１１１ａは、すでに説明したとおり、各濃度の濃度値の平均値、又は積算値を算出し、この平均値又は積算値を用いて階調補正データとする。

続いて、生成された濃度補正値は、補正値データ記憶部１１２に格納される（Ｓ１１０３）。

以上説明したとおり、第二実施形態に係る画像処理装置１００ａによれば、特に、濃い濃度に対しては、従来よりもＳ／Ｎが改善され、薄い濃度に対しても、濃い濃度に対しても、精度のよい濃度補正値を生成することができる。

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１ ：従来階調チャート
１０ ：分割階調チャート
１０ａ ：第一分割階調チャート
１０ｂ ：第二分割階調チャート
１０ｃ ：変形階調チャート
２０ ：画像形成済媒体
１００ ：画像処理装置
１００ａ ：画像処理装置
１００ｂ ：画像処理装置
１０１ ：画像形成装置
１０２ ：画像読取装置
１０３ ：排紙トレイ
１１０ ：画像処理部
１１０ａ ：画像処理部
１１１ ：補正値データ生成部
１１１ａ ：補正値データ生成部
１１２ ：補正値データ記憶部
１１３ ：画像データ補正部
１１４ ：階調チャートデータ記憶部
１１４ａ ：階調チャートデータ記憶部
１２０ ：画像読取部
１２０ａ ：画像読取部
１２１ ：光量制御部
１２１ａ ：光量制御部
１２２ ：センサ部
１３０ ：画像形成部
１３１ ：搬送ベルト
１３２ ：感光体ドラム
１３２Ｃ ：感光体ドラム
１３２Ｋ ：感光体ドラム
１３２Ｍ ：感光体ドラム
１３２Ｙ ：感光体ドラム
１３４ ：転写ローラ
１３５ ：定着ローラ
１３６ ：反転パス
１３７ ：給紙トレイ
２００ ：出力画像データ入力装置
１１１１ ：分割補正値データ生成部
１１１２ ：補正値データ合成部
１２１１ ：光量切替部
１２１２ ：光出力部
１３０１ ：出力画像データ生成部
１３０２ ：画像出力部

特開２０１０−１７１５９１号公報

Claims (7)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   記録媒体に形成された階調画像からなる階調チャートを光学的に読み取り、当該階調チャートの濃度値を出力する画像読取部と、
   前記濃度値に基づいて、前記画像形成部における画像形成時の画像濃度の補正に用いる濃度補正値を生成する画像処理部と、
   を備え、
   前記階調チャートは、最も薄い濃度を含む第一階調チャートと、最も濃い濃度を含む第二階調チャートと、に分割された分割階調チャートであり、
   前記画像読取部は、前記第一階調チャートの読取り時と前記第二階調チャートの読取り時の設定を変更して各階調チャートに含まれる階調毎の濃度値を出力し、
   前記画像処理部は、前記第一階調チャートに係る各階調の濃度値と、前記第二階調チャートに係る各階調の濃度値と、を用いて前記濃度補正値を生成する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像読取部は、前記第二階調チャートの読取り時の明るさを、前記第一階調チャートの読取り時の明るさよりも明るくなるように設定する、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理部は、
   前記第一階調チャートと前記第二階調チャートに係る各階調の濃度値を、合成して一連の濃度値に基づいて前記濃度補正値を生成する、
   請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記画像処理部は、
   前記第一階調チャートに含まれる濃度のうち最も濃い濃度に対応する第一濃度値と、
   前記第二階調チャートに含まれる濃度のうち最も薄い濃度に対応する第二濃度値と、の平均値となる濃度値を、前記第一階調チャートと前記第二階調チャートの間に配置して前記濃度補正値を生成する、
   請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記画像処理部は、
   前記第一階調チャートに含まれる濃度のうち最も濃い濃度に対応する濃度値よりも一段階薄い濃度に対応する第三濃度値と、前記第二階調チャートに含まれる濃度のうち最も薄い濃度に対応する濃度値よりも一段階濃い濃度に対応する第四濃度値に、比例する濃度値を、前記第三濃度値と前記第四濃度値の間に配置して前記濃度補正値を生成する、
   請求項３に記載の画像処理装置。
6. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   記録媒体に形成された階調画像からなる階調チャートを光学的に読み取り、当該階調チャートの濃度値を出力する画像読取部と、
   前記濃度値に基づいて、前記画像形成部における画像形成時の画像濃度の補正に用いる濃度補正値を生成する画像処理部と、
   を備え、
   前記階調チャートは、読み取り幅が階調の段階毎に変化している変形階調チャートであり、
   前記画像読取部は、前記変形階調チャートに含まれる各階調の濃度値を一定の間隔で読み取り、
   前記画像処理部は、前記各階調の濃度値の積算値に基づいて前記濃度補正値を生成する、
   ことを特徴とする画像処理装置。
7. 前記変形階調チャートに含まれる各階調の濃度値を読み取る間隔は、濃度が濃くなるほど広くなる、
   請求項６に記載の画像処理装置。
   

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