JP3639766B2 - 画像形成装置及び濃度補正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境や使用頻度に応じて、読み取り画像の補正を行ない印刷媒体に出力する画像形成装置及び画像形成装置における濃度補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いはそれらの機能を兼ね備えるマルチファンクションペリフェラル（複合機、以下ＭＦＰ）等の画像形成装置は、使用される環境や使用頻度等の要因により、出力画像の濃度特性が不安定になることがしばしばある。
【０００３】
例えば電子写真方式の画像形成装置では、電子写真プロセスにおけるレーザ露光、感光体上の潜像形成、トナー現像、紙媒体へのトナー転写、熱による定着といった過程において、装置周囲の温度や湿度、もしくは構成部品の経時変化などの影響を受けやすく、最終的に紙上に定着されるトナー量がその都度変化してしまうことにより、出力画像の濃度変化が生じる。
【０００４】
このような環境（温度、湿度）や使用頻度等による出力画像の濃度特性の不安定性は電子写真方式に特有のものではなく、インクジェット記録方式、感熱転写方式、その他種々の方式でも同様に発生することが知られている。
【０００５】
濃度特性の不安定性を改善する従来技術として、出力画像の濃度特性の変化に応じて、濃度補正テーブルを生成し、読み取った画像データを補正する方法がある。以下この補正方法について図１４、１５を用いて簡単に説明する。
【０００６】
図１４は画像形成装置の出力部における濃度特性を表すものである。縦軸が出力濃度を示しており、”０”が白、”２５５”辺りがべた黒を表している。横軸が画像形成装置の出力部に入力する入力データ値を示しており、”０”が白、”２５５”が黒である。このグラフに示した１４００の破線が理想とするリニアな濃度特性である。これは、入力データがリニアな場合、プリントアウトしたときの濃度特性もリニアになることを示している。
【０００７】
しかし、出力部は環境や使用頻度の影響で、その濃度特性が１４０１や１４０２や１４０３のように変化する。従って、出力したときの濃度特性をリニアにするには、濃度補正テーブルにより濃度データを補正する必要がある。
【０００８】
リニアリティを補正する濃度補正テーブルについて、図１５を用いて説明する。図１５において横軸、縦軸は、図１４と同じである。１５０１に示す特性が特性１４０１の特性を補正する為のものであり、特性１４０１と特性１５０１は破線のリニアな特性を軸に対象な形になっている。同様に１５０２に示す特性は特性１４０２を補正する為のものであり、１５０３に示す特性は特性１４０３を補正する為のものである。濃度補正テーブルはこれら特性１５０１、１５０２、１５０３の値をテーブル化したものである。これら濃度補正テーブルを用いることにより、出力データのリニアリティを補正することができる。
【０００９】
図１４に示した出力画像の濃度特性の求め方としては、試験用画像原稿であるパターンジェネレータ（ＰＧ）を用いた方法がある。以下この方法について図１６を例として述べる。
【００１０】
まず、画像形成装置において濃度階調パターンが印字されたＰＧを出力する。このＰＧは、複数のトナーパッチによる階調パターンが印字されているのが一般的である。
【００１１】
図１６に１６００に示す紙面上にＮ個の濃度パッチからなる階調パターン１６０１が印字されたＰＧの例を示す。
【００１２】
１６０２に示すパッチが最大濃度を表す階調であり、パッチ１６０３、１６０４となるにつれて濃度は薄くなり、Ｎ番目のパッチ１６０５では最小濃度となっている。
【００１３】
Ｎ個の階調をもつパッチを印字したＰＧを読み取ることにより、Ｎ個の階調に対する輝度データを得ることができる。
【００１４】
次に得られた輝度データを輝度濃度変換（ｌｏｇ変換）により濃度データに変換する。ここで得られた濃度データがＰＧを出力した出力部の濃度特性ということになる。この濃度特性がリニアになるように濃度補正テーブルを生成すればよい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、濃度補正テーブルを生成する際、ＰＧに印字された階調パターンの配置の仕方により次のような問題が生じる。
【００１６】
例えば、紙面の両端に濃度差がある場合、つまり図１６で示す一方の端（Ａ）が他方の端（Ｂ）より濃く出力されるような場合、（Ａ）側に近いほうで階調パターンを印字させてしまうと、（Ａ）側の濃度に適した階調補正テーブルが作成されてしまう。従って（Ｂ）側では濃度が薄くなってしまう。
【００１７】
また紙面中央に階調パターンを印字しても紙面の中央の濃度と両端の濃度に濃度差があると同様の問題が生じる。
【００１８】
このように階調パターンの配置の仕方に偏りがあることよって、本来の出力部が持つ濃度特性が得られなくなり、適切な濃度補正テーブルを生成することができないという欠点があった。
【００１９】
また、図１６の１６０６に示す原稿読み取り方向とは逆の方向にＰＧを読み取らせた場合においても、適切な濃度補正テーブルを生成することができないという欠点があった。
【００２０】
さらに、図１６の階調パターン１６０１のような段階的なパターンを用いる場合、読み取りセンサの劣化や、階調パターンのプリントミス等により、階調パターンから補正テーブルを生成するための的確な情報が得られないことがあるといった欠点があった。
【００２１】
本発明は上述した問題点を解決するものであり、補正テーブルを生成もしくは選択するために用いられる複数の階調パターンを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを生成もしくは選択することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを生成もしくは選択できるようにすることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、画像を読み取り画像データを発生する読み取り手段と、
画像データの濃度特性を補正する補正テーブルを生成する生成手段と、
前記読み取り手段からの画像データの濃度特性を前記生成手段により生成された補正テーブルに基づき補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像データに基づき画像を出力する出力手段とを有し、前記生成手段は、前記読み取り手段が、前記出力手段により出力された複数の階調パターンを読み取ることにより発生した複数の輝度データの平均値に基づき濃度データ列を決定し、その濃度データ列に対して１次補間処理を行い、該補間処理後のデータ列に対して該データ列のどのデータであるかに応じて変化するスムージング幅で決まる隣接するデータ数のデータを用いた平均濃度を求めるスムージング処理を行なうことで補正テーブルを生成するとともに、前記出力手段が出力する複数の階調パターンは画像の中心位置を基準に点対称に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
また、複数の階調パターンを読み取り、その読み取った複数の階調パターンに基づき画像データの濃度特性を補正するための補正テーブルを生成し、生成された補正テーブルを用いて読み取った画像を補正して画像を出力する画像形成装置における濃度補正方法において、前記補正テーブルは、前記出力手段により出力された複数の階調パターンを読み取ることにより発生した複数の輝度データの平均値に基づき濃度データ列を決定し、その濃度データ列に対して１次補間処理を行い、該補間処理後のデータ列に対して該データ列のどのデータであるかに応じて変化するスムージング幅で決まる隣接するデータ数のデータを用いた平均濃度を求めるスムージング処理を行なうことで補正テーブルが生成され、前記補正テーブルを形成するための前記複数の階調パターンが画像の中心位置を基準に点対称に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、画像形成装置をＭＦＰ（複合機）として、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。また、本実施の形態ではモノクロプリンタに関する説明を行なうものとする。
【００２８】
（第１の実施の形態）
まず、本実施の形態におけるＭＦＰの構成について説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態におけるＭＦＰの構成を示すブロック図である。
【００３０】
原稿１００は、読み取られる紙等の印刷媒体であり、本実施の形態においては、階調パターンが印字されたＰＧでもある。
【００３１】
画像読み取り部１０９は、原稿１００よりの反射光を集光するレンズ１０１、レンズ１０１を介して入力された光を入力して電気信号に変換するＣＣＤセンサ１０２、ＣＣＤセンサ１０２から出力された信号を処理するアナログ信号処理部１０３等を備えている。
【００３２】
これによりレンズ１０１を介してＣＣＤセンサ１０２に結像された原稿画像が、ＣＣＤセンサ１０２によりアナログ電気信号に変換される。こうして変換された画像情報は、アナログ信号処理部１０３に入力され、サンプル＆ホールドされ、ダークレベルの補正等が行われた後、アナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）されてデジタル画像信号として出力される。このようにして出力されたデジタル画像信号は、画像処理部１０４に入力される。
【００３３】
画像処理部１０４では、シェーディング補正等の読み取り系で必要な補正処理や、スムージング処理（図示せず）、エッジ強調処理（図示せず）、２値化処理、その他処理、加工等が行われ、その処理された画像データはプリンタ部１０５に入力される。
【００３４】
プリンタ部１０５は、例えば、レーザビームプリンタやＬＥＤプリンタ等のプリンタ装置で、例えば、レーザビームプリンタの場合は、半導体レーザを備えた露光制御部（図示せず）、画像形成部（図示せず）、転写紙の搬送制御部等により構成され、入力された画像信号により転写紙上に画像を記録する。
【００３５】
ＣＰＵ回路部１１０は、ＣＰＵ１０６により実行される制御プログラムや、ＰＧで用いる試験用画像データ値や各種データ等を記憶するＲＯＭ１０７、ＣＰＵ１０６の処理時にワークエリアとして使用され、各種データやＰＧにより作成した補正テーブル値を一時的に保持するＲＡＭ１０８等を備え、前述の画像読み取り部１０９、画像処理部１０４、プリンタ部１０５、操作部２１３等を制御し、本実施の形態における画像形成装置の制御シーケンスを統括的に制御する。また、後述する濃度補正テーブルの生成処理もＣＰＵ回路部１１０で行なう。
【００３６】
操作部１１１は、ＭＦＰのタッチパネル上に文字を表示したり、ユーザによる操作を制御する。ユーザによって操作部１１１で設定された情報は、ＣＰＵ回路部１１０を介して、画像読み取り部１０９、画像処理部１０４、プリンタ１０５などに送られる構成となっている。
【００３７】
次に、画像処理部１０４の詳細を、図２を用いて説明する。
【００３８】
図１のアナログ信号処理部１０３より出力されるデジタル画像信号は、シェーディング補正部２０１に入力される。
【００３９】
シェーディング補正回路部２０１では、原稿を読み取るセンサのばらつき及び、原稿照明用ランプの配光特性の補正が行われ、補正が行なわれた画像データは輝度濃度変換部２０２に入力される。
【００４０】
輝度濃度変換部２０２では、シェーディング補正回路部２０１から出力された画像データをｌｏｇ変換により、輝度データから濃度データへと変換を行っている。
【００４１】
通常、輝度濃度変換では以下の式を用い、ｌｏｇテーブルを作成する。入出力ともに ８ｂｉｔ の場合を式（１）に示す。
Out = -255/Dmax * log (In / 255) ・・・（１）
（In: 輝度データ Out: 濃度データ Dmax： 最大濃度）
ここで、最大濃度DmaxはＰＧの測定結果に基づいて決定される値である。
【００４２】
（１）式は、輝度データIn を原稿濃度が 仮にDmax (Dmaxは数値)のときに Out = 255となるように換算する式であり、Out が 255以上になる場合は255に制限するようにすることを意味する。
【００４３】
ＰＧの読み取り結果に応じてDmaxを変化させることにより、ｌｏｇ変換後の濃度データの終端における濃度値の飽和を軽減することができ、より適切な濃度補正テーブルの生成ができるようになる。ここで濃度への換算は(1)式に限られるものではなく、他の換算式を用いても構わない。
【００４４】
輝度濃度変換された画像データは濃度補正部２０３に入力される。濃度補正部２０３では、輝度濃度変換された濃度データの濃度特性の補正処理をおこなう。これは、テーブルとなっており、入力８ｂｉｔ／出力８ｂｉｔのメモリで構成されている。具体的なテーブルの値は、図１５に示した特性１５０１や特性１５０２や特性１５０３のようなデータ値が格納されている。
【００４５】
後述する操作により、操作部１１１の設定に応じてＣＰＵ回路１１０が濃度補正部２０３へ濃度補正テーブルを設定する。
【００４６】
補正処理された画像データは２値化部２０４で、２値化された後、画像処理部１０４から出力され、プリンタ１０５に入力される。
【００４７】
次に本実施の形態において、通常コピーを行なう際の処理の流れを、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、画像読み取り部１０９で原稿を読み取り、輝度データを生成する（Ｓ３０１）。
【００４９】
次に画像処理部１０４において、シェーディング補正等一連の処理を行なった後、輝度濃度変換部２０２で、式（１）に従い輝度データから濃度データに変換する（Ｓ３０２）。
【００５０】
変換した濃度データを濃度補正部２０３で濃度補正テーブルにより濃度補正する（Ｓ３０３）。濃度補正テーブルの値は後述するＰＧによる出力画像の濃度特性から得られる。
【００５１】
補正した濃度データは２値化された後プリンタ部１０５に送られ、画像データを出力する（Ｓ３０４）。
【００５２】
次に本実施の形態におけるポイントである、補正テーブル生成のためのＰＧに印字する階調パターンの配置について、図４と図５を用いて説明する。
【００５３】
図４に示されるように紙面４００上に同一の階調パターンであるパターン４０１とパターン４０２が２つ印字されている例を示す。ここで、パターン４０１とパターン４０２は紙面の中心点４０３に対して点対称に配置されている。
【００５４】
また、図５は図４の階調パターンを拡大したものであり、具体的な階調パターンのデータ値（２０階調）を示している。本実施の形態においてパッチのプリンタ出力データ値は、図５に示すように薄い方から順に0, 4, 8, 12, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176, 192, 208, 224, 240, 255とする。
【００５５】
本実施の形態では２０階調として示しているが、階調パターンのデータ値は２０階調である必要はない。特に階調数は多ければ多いほどプリンタ部の濃度特性が正確に把握できることは明らかである。
【００５６】
また、画像形成に関しては誤差拡散、ディザ等の限定はないものとする。さらにＰＧを出力する紙はＡ４サイズを想定しているが、Ａ４以外のサイズでもよい。
【００５７】
次に本実施の形態における濃度補正テーブルの生成処理の流れを、図６に示すフローチャートを用いて図１、２を参照しながら説明する。
【００５８】
まず、操作部１１１のタッチパネル上（図示せず）で、ユーザによりＰＧ出力命令を入力し、ＣＰＵ回路部１１０はその命令に応じてＲＯＭ１０７から階調パターンデータを読み出し、プリンタ部１０５により階調パターンが印字されたＰＧを出力する（Ｓ６０１）。
【００５９】
次に出力されたＰＧを原稿台に設置し、ユーザは操作部１１１のタッチパネル上で読み取り命令を入力し、画像読み取り部１０９によりＰＧを読み取る（Ｓ６０２）。ここで画像データは通常、原稿の反射率に比例した輝度データである。
【００６０】
ＣＰＵ回路部１１０は、２０組の輝度データの平均値を求め、得られた２０個の平均輝度データを画像処理部１０４に送る（Ｓ６０３）。ここで平均輝度データを得るための演算式を式（２）に示す。
PG_average[N]= (PG401[N]+PG402[N])/2 (N=1…20) ・・・（２）
ここで、PG_average[20]は平均輝度データであり、PG401, PG402は図４における階調パターンの名前である。またPG401[N], PG402[N]は各階調パターンの読み取り輝度データであり、Nは階調と輝度データの番号を表し、本実施の形態では２０個の濃度パッチが存在するので、Nは1から20の値をとる。
【００６１】
そして輝度濃度変換部２０３でｌｏｇ変換式（１）に従って、得られた２０個の平均輝度データに対して輝度濃度変換を行なう（Ｓ６０４）。
【００６２】
そして輝度濃度変換を行なった２０個の濃度データをＣＰＵ回路部１１０に送り、ＣＰＵ回路部１１０は後述する濃度データに対する補間処理とスムージング処理を行ない、２５６個のデータ値を持つ濃度補正テーブルを生成する（Ｓ６０５）。
【００６３】
生成した補正テーブルをＣＰＵ回路部１１０のＲＡＭ１０８に保存する（Ｓ６０６）。
【００６４】
生成された補正テーブルは通常コピーの際、ＲＡＭ１０８から読み出され、濃度補正部２０３に設定される。再び補正テーブルを設定し直したい場合は、Ｓ６０１から同じ処理を行なえばよい。
【００６５】
次に、Ｓ６０５で述べた補間処理とスムージング処理について、図７、８を用いて簡単に説明する。補間とスムージング処理はＳ６０３においても行なえるが、本実施の形態ではＳ６０５の濃度データについての処理のみとする。
【００６６】
まず、補間処理について図７を用いて説明する。横軸は濃度補正部２０３への濃度データの入力値であり、縦軸は濃度補正部２０３からの出力値を表す。
【００６７】
図７のグラフ上にプロットされた点は、Ｓ６０４で得られた２０個の濃度データについて、リニアな特性直線を基準に線対称となるように決められた値を表す。
【００６８】
本実施の形態における処理は８ｂｉｔであり、８ｂｉｔの濃度補正テーブルを生成するには、２５６個のデータが必要であるのに対し、本実施の形態におけるＰＧの階調パターン数とＳ６０４で得られる濃度データ数は２０個である。従ってＳ６０５では２０個の輝度データから２５６個の値を持つ濃度補正テーブルを求める必要がある。
【００６９】
本実施の形態では図７に示すように、２０個の濃度データ値に対して一次補間を行ない２５６個の値からなる特性曲線を求めることにした。
【００７０】
この処理だけでもある程度の濃度補正テーブルが生成できるが、ＰＧの輝度データの読み取り誤差などの影響により、生成された濃度補正テーブルが適切でない場合も生じる。そこで補間処理により得られた特性曲線に対し、さらにスムージング処理を行うことにより、高精度な濃度補正テーブルの作成が可能となる。
【００７１】
図８にスムージング処理を施した特性曲線を示す。縦軸横軸は図７と同じである。ここで入力データ値> 160 において終端補正処理も行っている。終端補正処理は高濃度部の階調をより再現できる処理であるが本実施の形態においては省略する。
【００７２】
図９，１０にスムージング処理のプログラム例を示す。まず図９のプログラム例１において“density”は、前述した式（２）の平均輝度データ“PG_average”を輝度濃度変換（LOG変換）し、求められた２０個の濃度データを１次補間することにより得た２５６個のデータ列である。
【００７３】
ここで j はスムージングの幅に相当し、プログラム例１では幅±１のスムージングを i = 1 からi = 254まで行なうことになる。
【００７４】
これを応用することにより、スムージングの幅を i に応じて変化させたり、あるいは一度スムージング処理を行ったものにまたスムージングを行うといった複数回のスムージングを行うことも可能となる。
【００７５】
プログラム例２では幅±１のスムージングを i = 1 からi = 254まで行う過程を３回繰り返すプログラムである。スムージング幅、あるいはスムージング回数などはプリンタの濃度特性に適したものに設定するとよい。
【００７６】
以上のようにして作成された濃度補正テーブルはＣＰＵ回路部におけるＲＡＭ１０８などの記憶装置に格納される。
【００７７】
補間処理とスムージング処理を行なうことにより、ＰＧの輝度データの読み取り誤差などの影響により、生成された濃度補正テーブルが適切でない場合でも、高精度な濃度補正テーブルの生成が可能となる。
【００７８】
以上説明してきたように、本実施の形態によれば、補正テーブルを生成するために用いられる複数の階調パターンを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを生成することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを生成することができるという効果がある。
【００７９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、ＰＧにおける階調パターンの配置において、最大濃度レベルのみを用いた場合の補正方法について述べる。
【００８０】
第１の実施の形態では、２０階調の濃度パッチで構成される階調パターンを基に濃度補正テーブルを生成した。この方法は、これらパッチについての画像データが的確に得ることができるなら効果は大きい。
【００８１】
しかし読み取りセンサの劣化や、ＰＧのプリントミス等により、ＰＧの輝度データの読み取り誤差が大きくなると、設定通りの階調についての的確な情報が得られず、適切な濃度補正テーブルを生成することができないことがある。
【００８２】
このような問題が生じても、比較的適切に濃度補正できる方法として、最大濃度レベルのみを基準に、濃度補正テーブルを選択、設定する方法がある。
【００８３】
これは最も確実に輝度データの情報が得られる最大濃度レベルのみのパッチが印字されたＰＧを読み取り、得られた画像データの値に基づいて予めＭＦＰ内に保存されている補正テーブルから、適切な補正テーブルを選択する方法である。
【００８４】
補正テーブル選択することにより、テーブル生成処理における補間やスムージング、終端補正処理といった複雑なデータ処理を行なう必要がなくなる。
【００８５】
以下、本実施の形態を図を参照しながら説明する。本実施の形態におけるＭＦＰの構成や、通常コピーを行なう際の処理の流れは、第１の実施の形態における図３のフローチャートと同一であるとする。
【００８６】
本実施の形態のポイントとなるＰＧの配置について、図１１を用いて説明する。
【００８７】
１１００に示す紙面上に紙の中心位置１１０３に対して点対称となる位置に最大濃度レベルのパッチ１１０１、１１０２を配置している。
【００８８】
図１２のような点対称の位置に２つのパッチを配置にした理由については、第１の実施の形態で述べた通り、出力画像の出力位置の違いによる濃度情報の偏りを軽減できることと、どちらの方向から画像を読み取らせても、同一の補正テーブルを得ることができるという効果があるためである。
【００８９】
本実施の形態では、最大濃度レベル１つの階調のみの情報しか得ないので、第１の実施の形態で示したように、得られた輝度データから補正テーブルを作成することはできない。従って、あらかじめ画像形成装置内に記憶された濃度補正テーブルから選択するものとする。
【００９０】
選択の基準としては、ＰＧの最大濃度レベルDmaxの数値に応じて、最適な濃度補正テーブルを選択することにする。
【００９１】
また、濃度補正テーブル値はＲＯＭ１０７に予め記憶されているものとする。濃度補正テーブルの特性曲線の例を図１２に示す。
【００９２】
本実施の形態では４つの特性曲線で表される濃度補正テーブルが格納されているものとする。これら４つの濃度補正テーブルを最大濃度レベル値Dmaxに応じて、
Dmax＜1.4 の時 ・・・特性曲線１２０１の濃度補正テーブル
1.4≦Dmax＜1.5 の時 ・・・特性曲線１２０２の濃度補正テーブル
1.5≦Dmax＜1.6 の時 ・・・特性曲線１２０３の濃度補正テーブル
1.6≦Dmax の時 ・・・特性曲線１２０４の濃度補正テーブル
として使い分けることにする。
【００９３】
本実施の形態では濃度補正テーブルの具体的な値は省略する。また、予め記憶される濃度補正テーブルの特性曲線は、環境や時間帯を変化させた複数回の測定結果に基づき決定された最適なものを用いることが望ましい。
【００９４】
また、本実施の形態では濃度補正テーブルの数を４つとしたが、適切な濃度補正ができる補正テーブル数であれば、何個でもよい。
【００９５】
次に本実施の形態における、濃度補正テーブルの選択に係る処理について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９６】
まず、第１の実施の形態における場合と同様に、ユーザによりプリンタ部１０５で、図１１に示すような配置の最大濃度のパッチが印字されたＰＧを出力し（Ｓ１３０１）、出力されたＰＧに対し画像読み取り部１０９によりＰＧを読み取らせる（Ｓ１３０２）。
【００９７】
次にＣＰＵ回路部１１０で２つの最大濃度パッチによる輝度データから平均最大濃度レベル値Dmaxを求める（Ｓ１３０３）。
【００９８】
そして、ＣＰＵ回路部１１０は、得られたDmaxの値に応じた濃度補正テーブルをＲＯＭ１０７から選択し、読み出す（Ｓ１３０４）。
【００９９】
選択した補正テーブルはＣＰＵ回路部１１０のＲＡＭ１０８に保存される（Ｓ１３０５）。
【０１００】
通常コピーを行なう際は、ＲＡＭ１０８に保存された補正テーブルの値を濃度補正部２０３に設定することにより、補正を行なう。
【０１０１】
また、本実施の形態では、最大濃度レベルのみのパッチを配置したが、印刷処理やユーザ操作の簡略化を考慮し、図４、５に示される第１の実施の形態におけるＰＧの配置と同一とし、階調パターンのうち最大濃度レベルのみを読み込むといった作業を行なってもよい。
【０１０２】
以上説明してきたように、本実施の形態によれば、補正テーブルを選択するために用いられる複数の最大濃度パッチを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを簡易的かつ確実に選択することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを選択することができるという効果がある。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、補正テーブルを生成もしくは選択するために用いられる複数の階調パターンを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを生成もしくは選択することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを生成もしくは選択できるという効果がある。また高精度名濃度補正テーブルの作成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＭＦＰの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるＭＦＰの画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態において通常コピーを行なう際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態におけるＰＧでの階調パターンの配置を示す図である。
【図５】図４に示される階調パターンを拡大し、詳細を示した図である。
【図６】第１の実施の形態における濃度補正テーブルの生成処理の流れを説明する図である。
【図７】第１の実施の形態においてＰＧから得られた濃度補正テーブル値に対して補間処理を行なった特性曲線を表す図である。
【図８】図７の特性曲線に対しスムージング処理を行なった後の特性曲線を表す図である。
【図９】第１の実施の形態におけるスムージング処理のプログラム例１である。
【図１０】第１の実施の形態におけるスムージング処理のプログラム例２である。
【図１１】第２の実施の形態におけるＰＧでの階調パターンの配置を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態における補正テーブルの特性曲線の例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態における濃度補正テーブルの選択処理の流れを説明する図である。
【図１４】画像形成装置における様々な出力濃度特性を示すグラフである。
【図１５】図１４の出力濃度特性を補正する特性曲線を示すグラフである。
【図１６】濃度補正テーブルを設定する際用いられるＰＧの階調パターン印字例である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境や使用頻度に応じて、読み取り画像の補正を行ない印刷媒体に出力する画像形成装置及び画像形成装置における濃度補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いはそれらの機能を兼ね備えるマルチファンクションペリフェラル（複合機、以下ＭＦＰ）等の画像形成装置は、使用される環境や使用頻度等の要因により、出力画像の濃度特性が不安定になることがしばしばある。
【０００３】
例えば電子写真方式の画像形成装置では、電子写真プロセスにおけるレーザ露光、感光体上の潜像形成、トナー現像、紙媒体へのトナー転写、熱による定着といった過程において、装置周囲の温度や湿度、もしくは構成部品の経時変化などの影響を受けやすく、最終的に紙上に定着されるトナー量がその都度変化してしまうことにより、出力画像の濃度変化が生じる。
【０００４】
このような環境（温度、湿度）や使用頻度等による出力画像の濃度特性の不安定性は電子写真方式に特有のものではなく、インクジェット記録方式、感熱転写方式、その他種々の方式でも同様に発生することが知られている。
【０００５】
濃度特性の不安定性を改善する従来技術として、出力画像の濃度特性の変化に応じて、濃度補正テーブルを生成し、読み取った画像データを補正する方法がある。以下この補正方法について図１４、１５を用いて簡単に説明する。
【０００６】
図１４は画像形成装置の出力部における濃度特性を表すものである。縦軸が出力濃度を示しており、”０”が白、”２５５”辺りがべた黒を表している。横軸が画像形成装置の出力部に入力する入力データ値を示しており、”０”が白、”２５５”が黒である。このグラフに示した１４００の破線が理想とするリニアな濃度特性である。これは、入力データがリニアな場合、プリントアウトしたときの濃度特性もリニアになることを示している。
【０００７】
しかし、出力部は環境や使用頻度の影響で、その濃度特性が１４０１や１４０２や１４０３のように変化する。従って、出力したときの濃度特性をリニアにするには、濃度補正テーブルにより濃度データを補正する必要がある。
【０００８】
リニアリティを補正する濃度補正テーブルについて、図１５を用いて説明する。図１５において横軸、縦軸は、図１４と同じである。１５０１に示す特性が特性１４０１の特性を補正する為のものであり、特性１４０１と特性１５０１は破線のリニアな特性を軸に対象な形になっている。同様に１５０２に示す特性は特性１４０２を補正する為のものであり、１５０３に示す特性は特性１４０３を補正する為のものである。濃度補正テーブルはこれら特性１５０１、１５０２、１５０３の値をテーブル化したものである。これら濃度補正テーブルを用いることにより、出力データのリニアリティを補正することができる。
【０００９】
図１４に示した出力画像の濃度特性の求め方としては、試験用画像原稿であるパターンジェネレータ（ＰＧ）を用いた方法がある。以下この方法について図１６を例として述べる。
【００１０】
まず、画像形成装置において濃度階調パターンが印字されたＰＧを出力する。このＰＧは、複数のトナーパッチによる階調パターンが印字されているのが一般的である。
【００１１】
図１６に１６００に示す紙面上にＮ個の濃度パッチからなる階調パターン１６０１が印字されたＰＧの例を示す。
【００１２】
１６０２に示すパッチが最大濃度を表す階調であり、パッチ１６０３、１６０４となるにつれて濃度は薄くなり、Ｎ番目のパッチ１６０５では最小濃度となっている。
【００１３】
Ｎ個の階調をもつパッチを印字したＰＧを読み取ることにより、Ｎ個の階調に対する輝度データを得ることができる。
【００１４】
次に得られた輝度データを輝度濃度変換（ｌｏｇ変換）により濃度データに変換する。ここで得られた濃度データがＰＧを出力した出力部の濃度特性ということになる。この濃度特性がリニアになるように濃度補正テーブルを生成すればよい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、濃度補正テーブルを生成する際、ＰＧに印字された階調パターンの配置の仕方により次のような問題が生じる。
【００１６】
例えば、紙面の両端に濃度差がある場合、つまり図１６で示す一方の端（Ａ）が他方の端（Ｂ）より濃く出力されるような場合、（Ａ）側に近いほうで階調パターンを印字させてしまうと、（Ａ）側の濃度に適した階調補正テーブルが作成されてしまう。従って（Ｂ）側では濃度が薄くなってしまう。
【００１７】
また紙面中央に階調パターンを印字しても紙面の中央の濃度と両端の濃度に濃度差があると同様の問題が生じる。
【００１８】
このように階調パターンの配置の仕方に偏りがあることよって、本来の出力部が持つ濃度特性が得られなくなり、適切な濃度補正テーブルを生成することができないという欠点があった。
【００１９】
また、図１６の１６０６に示す原稿読み取り方向とは逆の方向にＰＧを読み取らせた場合においても、適切な濃度補正テーブルを生成することができないという欠点があった。
【００２０】
さらに、図１６の階調パターン１６０１のような段階的なパターンを用いる場合、読み取りセンサの劣化や、階調パターンのプリントミス等により、階調パターンから補正テーブルを生成するための的確な情報が得られないことがあるといった欠点があった。
【００２１】
本発明は上述した問題点を解決するものであり、補正テーブルを生成もしくは選択するために用いられる複数の階調パターンを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを生成もしくは選択することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを生成もしくは選択できるようにすることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、画像を読み取り画像データを発生する読み取り手段と、
画像データの濃度特性を補正する補正テーブルを生成する生成手段と、
前記読み取り手段からの画像データの濃度特性を前記生成手段により生成された補正テーブルに基づき補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像データに基づき画像を出力する出力手段とを有し、前記生成手段は、前記読み取り手段が、前記出力手段により出力された複数の階調パターンを読み取ることにより発生した複数の輝度データの平均値に基づき濃度データ列を決定し、その濃度データ列に対して１次補間処理を行い、該補間処理後のデータ列に対して該データ列のどのデータであるかに応じて変化するスムージング幅で決まる隣接するデータ数のデータを用いた平均濃度を求めるスムージング処理を行なうことで補正テーブルを生成するとともに、前記出力手段が出力する複数の階調パターンは画像の中心位置を基準に点対称に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
また、複数の階調パターンを読み取り、その読み取った複数の階調パターンに基づき画像データの濃度特性を補正するための補正テーブルを生成し、生成された補正テーブルを用いて読み取った画像を補正して画像を出力する画像形成装置における濃度補正方法において、前記補正テーブルは、前記出力手段により出力された複数の階調パターンを読み取ることにより発生した複数の輝度データの平均値に基づき濃度データ列を決定し、その濃度データ列に対して１次補間処理を行い、該補間処理後のデータ列に対して該データ列のどのデータであるかに応じて変化するスムージング幅で決まる隣接するデータ数のデータを用いた平均濃度を求めるスムージング処理を行なうことで補正テーブルが生成され、前記補正テーブルを形成するための前記複数の階調パターンが画像の中心位置を基準に点対称に配置されていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、画像形成装置をＭＦＰ（複合機）として、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。また、本実施の形態ではモノクロプリンタに関する説明を行なうものとする。
【００２８】
（第１の実施の形態）
まず、本実施の形態におけるＭＦＰの構成について説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態におけるＭＦＰの構成を示すブロック図である。
【００３０】
原稿１００は、読み取られる紙等の印刷媒体であり、本実施の形態においては、階調パターンが印字されたＰＧでもある。
【００３１】
画像読み取り部１０９は、原稿１００よりの反射光を集光するレンズ１０１、レンズ１０１を介して入力された光を入力して電気信号に変換するＣＣＤセンサ１０２、ＣＣＤセンサ１０２から出力された信号を処理するアナログ信号処理部１０３等を備えている。
【００３２】
これによりレンズ１０１を介してＣＣＤセンサ１０２に結像された原稿画像が、ＣＣＤセンサ１０２によりアナログ電気信号に変換される。こうして変換された画像情報は、アナログ信号処理部１０３に入力され、サンプル＆ホールドされ、ダークレベルの補正等が行われた後、アナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）されてデジタル画像信号として出力される。このようにして出力されたデジタル画像信号は、画像処理部１０４に入力される。
【００３３】
画像処理部１０４では、シェーディング補正等の読み取り系で必要な補正処理や、スムージング処理（図示せず）、エッジ強調処理（図示せず）、２値化処理、その他処理、加工等が行われ、その処理された画像データはプリンタ部１０５に入力される。
【００３４】
プリンタ部１０５は、例えば、レーザビームプリンタやＬＥＤプリンタ等のプリンタ装置で、例えば、レーザビームプリンタの場合は、半導体レーザを備えた露光制御部（図示せず）、画像形成部（図示せず）、転写紙の搬送制御部等により構成され、入力された画像信号により転写紙上に画像を記録する。
【００３５】
ＣＰＵ回路部１１０は、ＣＰＵ１０６により実行される制御プログラムや、ＰＧで用いる試験用画像データ値や各種データ等を記憶するＲＯＭ１０７、ＣＰＵ１０６の処理時にワークエリアとして使用され、各種データやＰＧにより作成した補正テーブル値を一時的に保持するＲＡＭ１０８等を備え、前述の画像読み取り部１０９、画像処理部１０４、プリンタ部１０５、操作部２１３等を制御し、本実施の形態における画像形成装置の制御シーケンスを統括的に制御する。また、後述する濃度補正テーブルの生成処理もＣＰＵ回路部１１０で行なう。
【００３６】
操作部１１１は、ＭＦＰのタッチパネル上に文字を表示したり、ユーザによる操作を制御する。ユーザによって操作部１１１で設定された情報は、ＣＰＵ回路部１１０を介して、画像読み取り部１０９、画像処理部１０４、プリンタ１０５などに送られる構成となっている。
【００３７】
次に、画像処理部１０４の詳細を、図２を用いて説明する。
【００３８】
図１のアナログ信号処理部１０３より出力されるデジタル画像信号は、シェーディング補正部２０１に入力される。
【００３９】
シェーディング補正回路部２０１では、原稿を読み取るセンサのばらつき及び、原稿照明用ランプの配光特性の補正が行われ、補正が行なわれた画像データは輝度濃度変換部２０２に入力される。
【００４０】
輝度濃度変換部２０２では、シェーディング補正回路部２０１から出力された画像データをｌｏｇ変換により、輝度データから濃度データへと変換を行っている。
【００４１】
通常、輝度濃度変換では以下の式を用い、ｌｏｇテーブルを作成する。入出力ともに ８ｂｉｔ の場合を式（１）に示す。
Out = -255/Dmax * log (In / 255) ・・・（１）
（In: 輝度データ Out: 濃度データ Dmax： 最大濃度）
ここで、最大濃度DmaxはＰＧの測定結果に基づいて決定される値である。
【００４２】
（１）式は、輝度データIn を原稿濃度が 仮にDmax (Dmaxは数値)のときに Out = 255となるように換算する式であり、Out が 255以上になる場合は255に制限するようにすることを意味する。
【００４３】
ＰＧの読み取り結果に応じてDmaxを変化させることにより、ｌｏｇ変換後の濃度データの終端における濃度値の飽和を軽減することができ、より適切な濃度補正テーブルの生成ができるようになる。ここで濃度への換算は(1)式に限られるものではなく、他の換算式を用いても構わない。
【００４４】
輝度濃度変換された画像データは濃度補正部２０３に入力される。濃度補正部２０３では、輝度濃度変換された濃度データの濃度特性の補正処理をおこなう。これは、テーブルとなっており、入力８ｂｉｔ／出力８ｂｉｔのメモリで構成されている。具体的なテーブルの値は、図１５に示した特性１５０１や特性１５０２や特性１５０３のようなデータ値が格納されている。
【００４５】
後述する操作により、操作部１１１の設定に応じてＣＰＵ回路１１０が濃度補正部２０３へ濃度補正テーブルを設定する。
【００４６】
補正処理された画像データは２値化部２０４で、２値化された後、画像処理部１０４から出力され、プリンタ１０５に入力される。
【００４７】
次に本実施の形態において、通常コピーを行なう際の処理の流れを、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
まず、画像読み取り部１０９で原稿を読み取り、輝度データを生成する（Ｓ３０１）。
【００４９】
次に画像処理部１０４において、シェーディング補正等一連の処理を行なった後、輝度濃度変換部２０２で、式（１）に従い輝度データから濃度データに変換する（Ｓ３０２）。
【００５０】
変換した濃度データを濃度補正部２０３で濃度補正テーブルにより濃度補正する（Ｓ３０３）。濃度補正テーブルの値は後述するＰＧによる出力画像の濃度特性から得られる。
【００５１】
補正した濃度データは２値化された後プリンタ部１０５に送られ、画像データを出力する（Ｓ３０４）。
【００５２】
次に本実施の形態におけるポイントである、補正テーブル生成のためのＰＧに印字する階調パターンの配置について、図４と図５を用いて説明する。
【００５３】
図４に示されるように紙面４００上に同一の階調パターンであるパターン４０１とパターン４０２が２つ印字されている例を示す。ここで、パターン４０１とパターン４０２は紙面の中心点４０３に対して点対称に配置されている。
【００５４】
また、図５は図４の階調パターンを拡大したものであり、具体的な階調パターンのデータ値（２０階調）を示している。本実施の形態においてパッチのプリンタ出力データ値は、図５に示すように薄い方から順に0, 4, 8, 12, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176, 192, 208, 224, 240, 255とする。
【００５５】
本実施の形態では２０階調として示しているが、階調パターンのデータ値は２０階調である必要はない。特に階調数は多ければ多いほどプリンタ部の濃度特性が正確に把握できることは明らかである。
【００５６】
また、画像形成に関しては誤差拡散、ディザ等の限定はないものとする。さらにＰＧを出力する紙はＡ４サイズを想定しているが、Ａ４以外のサイズでもよい。
【００５７】
次に本実施の形態における濃度補正テーブルの生成処理の流れを、図６に示すフローチャートを用いて図１、２を参照しながら説明する。
【００５８】
まず、操作部１１１のタッチパネル上（図示せず）で、ユーザによりＰＧ出力命令を入力し、ＣＰＵ回路部１１０はその命令に応じてＲＯＭ１０７から階調パターンデータを読み出し、プリンタ部１０５により階調パターンが印字されたＰＧを出力する（Ｓ６０１）。
【００５９】
次に出力されたＰＧを原稿台に設置し、ユーザは操作部１１１のタッチパネル上で読み取り命令を入力し、画像読み取り部１０９によりＰＧを読み取る（Ｓ６０２）。ここで画像データは通常、原稿の反射率に比例した輝度データである。
【００６０】
ＣＰＵ回路部１１０は、２０組の輝度データの平均値を求め、得られた２０個の平均輝度データを画像処理部１０４に送る（Ｓ６０３）。ここで平均輝度データを得るための演算式を式（２）に示す。
PG_average[N]= (PG401[N]+PG402[N])/2 (N=1…20) ・・・（２）
ここで、PG_average[20]は平均輝度データであり、PG401, PG402は図４における階調パターンの名前である。またPG401[N], PG402[N]は各階調パターンの読み取り輝度データであり、Nは階調と輝度データの番号を表し、本実施の形態では２０個の濃度パッチが存在するので、Nは1から20の値をとる。
【００６１】
そして輝度濃度変換部２０３でｌｏｇ変換式（１）に従って、得られた２０個の平均輝度データに対して輝度濃度変換を行なう（Ｓ６０４）。
【００６２】
そして輝度濃度変換を行なった２０個の濃度データをＣＰＵ回路部１１０に送り、ＣＰＵ回路部１１０は後述する濃度データに対する補間処理とスムージング処理を行ない、２５６個のデータ値を持つ濃度補正テーブルを生成する（Ｓ６０５）。
【００６３】
生成した補正テーブルをＣＰＵ回路部１１０のＲＡＭ１０８に保存する（Ｓ６０６）。
【００６４】
生成された補正テーブルは通常コピーの際、ＲＡＭ１０８から読み出され、濃度補正部２０３に設定される。再び補正テーブルを設定し直したい場合は、Ｓ６０１から同じ処理を行なえばよい。
【００６５】
次に、Ｓ６０５で述べた補間処理とスムージング処理について、図７、８を用いて簡単に説明する。補間とスムージング処理はＳ６０３においても行なえるが、本実施の形態ではＳ６０５の濃度データについての処理のみとする。
【００６６】
まず、補間処理について図７を用いて説明する。横軸は濃度補正部２０３への濃度データの入力値であり、縦軸は濃度補正部２０３からの出力値を表す。
【００６７】
図７のグラフ上にプロットされた点は、Ｓ６０４で得られた２０個の濃度データについて、リニアな特性直線を基準に線対称となるように決められた値を表す。
【００６８】
本実施の形態における処理は８ｂｉｔであり、８ｂｉｔの濃度補正テーブルを生成するには、２５６個のデータが必要であるのに対し、本実施の形態におけるＰＧの階調パターン数とＳ６０４で得られる濃度データ数は２０個である。従ってＳ６０５では２０個の輝度データから２５６個の値を持つ濃度補正テーブルを求める必要がある。
【００６９】
本実施の形態では図７に示すように、２０個の濃度データ値に対して一次補間を行ない２５６個の値からなる特性曲線を求めることにした。
【００７０】
この処理だけでもある程度の濃度補正テーブルが生成できるが、ＰＧの輝度データの読み取り誤差などの影響により、生成された濃度補正テーブルが適切でない場合も生じる。そこで補間処理により得られた特性曲線に対し、さらにスムージング処理を行うことにより、高精度な濃度補正テーブルの作成が可能となる。
【００７１】
図８にスムージング処理を施した特性曲線を示す。縦軸横軸は図７と同じである。ここで入力データ値> 160 において終端補正処理も行っている。終端補正処理は高濃度部の階調をより再現できる処理であるが本実施の形態においては省略する。
【００７２】
図９，１０にスムージング処理のプログラム例を示す。まず図９のプログラム例１において“density”は、前述した式（２）の平均輝度データ“PG_average”を輝度濃度変換（LOG変換）し、求められた２０個の濃度データを１次補間することにより得た２５６個のデータ列である。
【００７３】
ここで j はスムージングの幅に相当し、プログラム例１では幅±１のスムージングを i = 1 からi = 254まで行なうことになる。
【００７４】
これを応用することにより、スムージングの幅を i に応じて変化させたり、あるいは一度スムージング処理を行ったものにまたスムージングを行うといった複数回のスムージングを行うことも可能となる。
【００７５】
プログラム例２では幅±１のスムージングを i = 1 からi = 254まで行う過程を３回繰り返すプログラムである。スムージング幅、あるいはスムージング回数などはプリンタの濃度特性に適したものに設定するとよい。
【００７６】
以上のようにして作成された濃度補正テーブルはＣＰＵ回路部におけるＲＡＭ１０８などの記憶装置に格納される。
【００７７】
補間処理とスムージング処理を行なうことにより、ＰＧの輝度データの読み取り誤差などの影響により、生成された濃度補正テーブルが適切でない場合でも、高精度な濃度補正テーブルの生成が可能となる。
【００７８】
以上説明してきたように、本実施の形態によれば、補正テーブルを生成するために用いられる複数の階調パターンを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを生成することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを生成することができるという効果がある。
【００７９】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、ＰＧにおける階調パターンの配置において、最大濃度レベルのみを用いた場合の補正方法について述べる。
【００８０】
第１の実施の形態では、２０階調の濃度パッチで構成される階調パターンを基に濃度補正テーブルを生成した。この方法は、これらパッチについての画像データが的確に得ることができるなら効果は大きい。
【００８１】
しかし読み取りセンサの劣化や、ＰＧのプリントミス等により、ＰＧの輝度データの読み取り誤差が大きくなると、設定通りの階調についての的確な情報が得られず、適切な濃度補正テーブルを生成することができないことがある。
【００８２】
このような問題が生じても、比較的適切に濃度補正できる方法として、最大濃度レベルのみを基準に、濃度補正テーブルを選択、設定する方法がある。
【００８３】
これは最も確実に輝度データの情報が得られる最大濃度レベルのみのパッチが印字されたＰＧを読み取り、得られた画像データの値に基づいて予めＭＦＰ内に保存されている補正テーブルから、適切な補正テーブルを選択する方法である。
【００８４】
補正テーブル選択することにより、テーブル生成処理における補間やスムージング、終端補正処理といった複雑なデータ処理を行なう必要がなくなる。
【００８５】
以下、本実施の形態を図を参照しながら説明する。本実施の形態におけるＭＦＰの構成や、通常コピーを行なう際の処理の流れは、第１の実施の形態における図３のフローチャートと同一であるとする。
【００８６】
本実施の形態のポイントとなるＰＧの配置について、図１１を用いて説明する。
【００８７】
１１００に示す紙面上に紙の中心位置１１０３に対して点対称となる位置に最大濃度レベルのパッチ１１０１、１１０２を配置している。
【００８８】
図１２のような点対称の位置に２つのパッチを配置にした理由については、第１の実施の形態で述べた通り、出力画像の出力位置の違いによる濃度情報の偏りを軽減できることと、どちらの方向から画像を読み取らせても、同一の補正テーブルを得ることができるという効果があるためである。
【００８９】
本実施の形態では、最大濃度レベル１つの階調のみの情報しか得ないので、第１の実施の形態で示したように、得られた輝度データから補正テーブルを作成することはできない。従って、あらかじめ画像形成装置内に記憶された濃度補正テーブルから選択するものとする。
【００９０】
選択の基準としては、ＰＧの最大濃度レベルDmaxの数値に応じて、最適な濃度補正テーブルを選択することにする。
【００９１】
また、濃度補正テーブル値はＲＯＭ１０７に予め記憶されているものとする。濃度補正テーブルの特性曲線の例を図１２に示す。
【００９２】
本実施の形態では４つの特性曲線で表される濃度補正テーブルが格納されているものとする。これら４つの濃度補正テーブルを最大濃度レベル値Dmaxに応じて、
Dmax＜1.4 の時 ・・・特性曲線１２０１の濃度補正テーブル
1.4≦Dmax＜1.5 の時 ・・・特性曲線１２０２の濃度補正テーブル
1.5≦Dmax＜1.6 の時 ・・・特性曲線１２０３の濃度補正テーブル
1.6≦Dmax の時 ・・・特性曲線１２０４の濃度補正テーブル
として使い分けることにする。
【００９３】
本実施の形態では濃度補正テーブルの具体的な値は省略する。また、予め記憶される濃度補正テーブルの特性曲線は、環境や時間帯を変化させた複数回の測定結果に基づき決定された最適なものを用いることが望ましい。
【００９４】
また、本実施の形態では濃度補正テーブルの数を４つとしたが、適切な濃度補正ができる補正テーブル数であれば、何個でもよい。
【００９５】
次に本実施の形態における、濃度補正テーブルの選択に係る処理について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９６】
まず、第１の実施の形態における場合と同様に、ユーザによりプリンタ部１０５で、図１１に示すような配置の最大濃度のパッチが印字されたＰＧを出力し（Ｓ１３０１）、出力されたＰＧに対し画像読み取り部１０９によりＰＧを読み取らせる（Ｓ１３０２）。
【００９７】
次にＣＰＵ回路部１１０で２つの最大濃度パッチによる輝度データから平均最大濃度レベル値Dmaxを求める（Ｓ１３０３）。
【００９８】
そして、ＣＰＵ回路部１１０は、得られたDmaxの値に応じた濃度補正テーブルをＲＯＭ１０７から選択し、読み出す（Ｓ１３０４）。
【００９９】
選択した補正テーブルはＣＰＵ回路部１１０のＲＡＭ１０８に保存される（Ｓ１３０５）。
【０１００】
通常コピーを行なう際は、ＲＡＭ１０８に保存された補正テーブルの値を濃度補正部２０３に設定することにより、補正を行なう。
【０１０１】
また、本実施の形態では、最大濃度レベルのみのパッチを配置したが、印刷処理やユーザ操作の簡略化を考慮し、図４、５に示される第１の実施の形態におけるＰＧの配置と同一とし、階調パターンのうち最大濃度レベルのみを読み込むといった作業を行なってもよい。
【０１０２】
以上説明してきたように、本実施の形態によれば、補正テーブルを選択するために用いられる複数の最大濃度パッチを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを簡易的かつ確実に選択することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを選択することができるという効果がある。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、補正テーブルを生成もしくは選択するために用いられる複数の階調パターンを、出力画像の中心位置を基準に点対称に配置することにより、画像出力装置が出力する画像の出力位置の違いによる濃度差を考慮した濃度補正テーブルを生成もしくは選択することができ、階調パターンが印字された画像をどちらの方向から読み取らせても、同一の補正テーブルを生成もしくは選択できるという効果がある。また高精度名濃度補正テーブルの作成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＭＦＰの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるＭＦＰの画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態において通常コピーを行なう際の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態におけるＰＧでの階調パターンの配置を示す図である。
【図５】図４に示される階調パターンを拡大し、詳細を示した図である。
【図６】第１の実施の形態における濃度補正テーブルの生成処理の流れを説明する図である。
【図７】第１の実施の形態においてＰＧから得られた濃度補正テーブル値に対して補間処理を行なった特性曲線を表す図である。
【図８】図７の特性曲線に対しスムージング処理を行なった後の特性曲線を表す図である。
【図９】第１の実施の形態におけるスムージング処理のプログラム例１である。
【図１０】第１の実施の形態におけるスムージング処理のプログラム例２である。
【図１１】第２の実施の形態におけるＰＧでの階調パターンの配置を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態における補正テーブルの特性曲線の例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態における濃度補正テーブルの選択処理の流れを説明する図である。
【図１４】画像形成装置における様々な出力濃度特性を示すグラフである。
【図１５】図１４の出力濃度特性を補正する特性曲線を示すグラフである。
【図１６】濃度補正テーブルを設定する際用いられるＰＧの階調パターン印字例である。
Claims (4)
- 画像を読み取り画像データを発生する読み取り手段と、
画像データの濃度特性を補正する補正テーブルを生成する生成手段と、
前記読み取り手段からの画像データの濃度特性を前記生成手段により生成された補正テーブルに基づき補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された画像データに基づき画像を出力する出力手段とを有し、前記生成手段は、前記読み取り手段が、前記出力手段により出力された複数の階調パターンを読み取ることにより発生した複数の輝度データの平均値に基づき濃度データ列を決定し、その濃度データ列に対して１次補間処理を行い、該補間処理後のデータ列に対して該データ列のどのデータであるかに応じて変化するスムージング幅で決まる隣接するデータ数のデータを用いた平均濃度を求めるスムージング処理を行なうことで補正テーブルを生成するとともに、前記出力手段が出力する複数の階調パターンは画像の中心位置を基準に点対称に配置されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記階調パターンは、複数の濃度パッチで構成される階調パターン画像であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 複数の階調パターンを読み取り、その読み取った複数の階調パターンに基づき画像データの濃度特性を補正するための補正テーブルを生成し、生成された補正テーブルを用いて読み取った画像を補正して画像を出力する画像形成装置における濃度補正方法において、前記補正テーブルは、前記出力手段により出力された複数の階調パターンを読み取ることにより発生した複数の輝度データの平均値に基づき濃度データ列を決定し、その濃度データ列に対して１次補間処理を行い、該補間処理後のデータ列に対して該データ列のどのデータであるかに応じて変化するスムージング幅で決まる隣接するデータ数のデータを用いた平均濃度を求めるスムージング処理を行なうことで補正テーブルが生成され、前記補正テーブルを形成するための前記複数の階調パターンが画像の中心位置を基準に点対称に配置されていることを特徴とする画像形成装置における濃度補正方法。
- 前記階調パターンは、複数の濃度パッチで構成される階調パターン画像であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置における濃度補正方法。
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