JP6582724B2 - 画像形成システム及びテストパターンの形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成システム及びテストパターンの形成方法に関する。

コピー機、プリンター等の画像形成装置は、用紙上に形成する画像の色再現性を高めるため、色校正を実施している。色校正は、複数色のテストパターンを用紙上に形成し、各テストパターンの測色値に応じて色変換テーブルを作成する処理である。色変換テーブルは、入力された画像の色値に対して、用紙上に形成する画像の色が目標色となるように補正した色値を出力するルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）である。この色変換テーブルを用いて原画像の色値を変換することにより、用紙上に形成する画像の色を補正することができる。

テストパターンの測色時、用紙の搬送不良により用紙の傾きや位置ずれが生じると、測色器が測色する領域からテストパターンの位置がずれて正確に測色することができないことがある。そのため、従来は用紙の傾き等を検出すると測色エラーを通知して、オペレーターにパッチの形成をやり直すよう促していた（例えば、特許文献１及び２参照。）。

特開２０１３−２１３７５８号公報 特開２０１３−５５４２７号公報

測色器を使用する高精度な色校正を行う際には、千単位の多数の色のパッチを形成して測色することが一般的であるため、パッチを形成する用紙も数十ページにわたる。すべてのパッチを形成した後に測色エラーが判明すると、再び数十ページの用紙を使用してパッチの形成を繰り返さなければならない。本来の画像形成装置の稼働時間が減って生産性が低下するだけでなく、コストの増大を招く。また、測色エラーのたびにオペレーターが操作しなければならず、煩雑である。

本発明の課題は、すべてのテストパターンを効率良く形成することである。

請求項１に記載の発明によれば、
色が異なる複数のテストパターンを用紙上に形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記複数のテストパターンが形成された用紙面を読み取る画像読取部と、
前記画像形成部により前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンの測色を行う測色器と、
前記画像読取部の読取結果に基づいて、前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンのうち、前記測色器の測色領域から位置がずれる１又は複数のテストパターンを検出する検出部と、を備え、
前記画像形成部は、前記検出部により検出された１又は複数のテストパターンを用紙上に再形成することを特徴とする画像形成システムが提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
前記測色器により得られた各テストパターンの測色値を用いて、色校正を実施する色校正部を備え、
前記色校正部は、前記検出部により検出された１又は複数のテストパターンの測色値を破棄し、前記画像形成部により再形成され、前記測色器により測定されたテストパターンの測色値を用いて、前記色校正を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システムが提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、基準位置を示す複数の第１パターンを前記複数のテストパターンとともに用紙上に形成し、
前記検出部は、前記複数の第１パターンが示す基準位置に基づいて前記用紙の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量で各テストパターンの位置がずれたときに前記測色領域から各テストパターンの位置がずれるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システムが提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、基準位置を示す複数の第１パターンを前記複数のテストパターンとともに用紙上に形成し、
前記検出部は、前記複数の第１パターンが示す基準位置に基づいて前記用紙のサイズの変倍率を算出し、算出した変倍率で各テストパターンのサイズが拡大又は縮小したときに前記測色領域から各テストパターンの位置がずれるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システムが提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
前記検出部は、前記テストパターンの端部の位置を検出し、検出した各テストパターンの端部と前記測色領域の端部の位置を比較して、前記測色領域から各テストパターンの位置がずれるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システムが提供される。

請求項６に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、前記テストパターンの端部の位置を示す複数の第２パターンを前記複数のテストパターンとともに用紙上に形成し、
前記検出部は、前記第２パターンが示す前記テストパターンの端部の位置を検出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成システムが提供される。

請求項７に記載の発明によれば、
前記画像形成部は、前記検出部により検出されたテストパターンを、当該テストパターンと同じグループの他のテストパターンとともに再形成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システムが提供される。

請求項８に記載の発明によれば、
画像形成部により、色が異なる複数のテストパターンを用紙上に形成するステップと、
画像読取部により、前記画像形成部により前記複数のテストパターンが形成された用紙面を読み取るステップと、
前記画像形成部により前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンの測色を、測色器を用いて行うステップと、
検出部により、前記画像読取部の読取結果に基づいて、前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンのうち、前記測色器の測色領域から位置がずれる１又は複数のテストパターンを検出するステップと、
前記画像形成部により、前記検出部により検出された１又は複数のテストパターンを用紙上に再形成するステップと、
を含むことを特徴とするテストパターンの形成方法が提供される。

本発明によれば、すべてのテストパターンを効率良く形成することができる。

本発明の実施の形態の画像形成システムの概略構成を示す正面図である。 図１の画像形成システムの構成を機能ごとに表すブロック図である。 画像読取部と測色器が配置されたユニットを通過する用紙の上面図である。 画像形成システムが、テストパターンの測色エラーを検出する際の処理手順を示すフローチャートである。 位置ずれが生じた用紙の上面図である。 測色器の測色領域からずれたテストパターンの拡大図である。 テストパターンが形成された用紙面を読み取って得られる読取画像を示す図である。 画像形成システムが、色校正を行う際の処理手順を示すフローチャートである。 Ｎｏ．１〜１０００のテストパターンのキューを示す図である。 測色エラーが検出されたテストパターンのＮｏ．が追加されたキューを示す図である。 すべてのテストパターンの測色エラーを検出後にまとめて測色エラーを通知する場合のテストパターンの生成手順を示すフローチャートである。 リアルタイムで測色エラーを通知する場合のテストパターンの生成手順を示すフローチャートである。 色値の大きさが段階的に異なる複数のテストパターンが形成された用紙を示す上面図である。 図１１Ａ中の各テストパターンのうち、測色エラーが検出されたテストパターンのみが再形成された用紙を示す上面図である。 測色エラーが検出されたテストパターンと、同じグループの他のテストパターンとがともに再形成された用紙を示す上面図である。 各テストパターンの測色値のテーブル例を示す図である。 テストパターンが形成された用紙面を読み取って得られる読取画像を示す図である。 各テストパターンの上端及び下端の位置を示す第１パターンの一例を示す図である。 テストパターンが形成された用紙面を読み取って得られる読取画像を示す図である。

以下、本発明の画像形成システム及びテストパターンの形成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、本発明の実施の形態の画像形成システムＧの概略構成を示している。
図１に示すように、画像形成システムＧは、用紙上に画像を形成するユニット１と、当該画像が形成された用紙面を読み取るユニット２と、を備えている。
画像形成システムＧは、ユニット１において形成した画像を、ユニット２において読み取って解析することにより、色校正、画像不良の検出等を行うことができる。

図２は、画像形成システムＧの主な構成を機能ごとに示すブロック図である。
図２に示すように、ユニット１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、パターン生成部４１及び色校正部４２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から各種のプログラムを読み出して実行することにより、画像形成システムＧの各構成部を制御する。
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に保持されたビットマップ形式の原画像を、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に基づき、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。

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。

操作部１３及び表示部１４は、図１に示すように、ユーザーインターフェイスとしてユニット１の上部に設けられている。
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）で記述されたデータ（以下、ＰＤＬデータという）を受信する。

画像生成部１６は、通信部１５により受信したＰＤＬデータをラスタライズ処理し、画素ごとにＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色値を有するビットマップ形式の原画像を生成する。色値の大きさは濃淡を表し、例えば８ｂｉｔの色値は０〜２５５段階の濃淡を表す。

画像読取部１７は、図１に示すようにコピー用に設けられたスキャナー等であり、原稿台上にセットされた原稿面を読み取って、画素ごとにＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色値を有するビットマップ形式の原画像を生成する。画像読取部１７により生成されたＲ、Ｇ及びＢの色値を有する原画像は、図示しない色変換部によりＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値を有する原画像に色変換された後、画像メモリー１８に保存される。

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、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値を有する原画像に、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの１次色をそれぞれの目標色に合わせる色補正処理を施した後、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの混色である多次色を目標色に合わせる多次色の色補正処理を施す。
いずれの色補正処理の場合も、原画像の各画素が有するＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値を、用紙上に形成された画像の色が目標色と一致するように補正したＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値に変換する。色校正部４２により、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値に対して補正後の色値が定められた色変換テーブルが作成されるので、画像処理部１９は、この色変換テーブルから原画像の各画素の色値に対応する補正後の色値を取得することができる。

また、画像処理部１９は、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値を有する原画像に中間調処理等の画像処理を施す。中間調処理は、中間調を疑似的に再現するための処理であり、例えば誤差拡散処理、組織的ディザ法を用いたスクリーン処理等である。

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に基づいて、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの複数の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、それぞれＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色の画像を形成する。各書込みユニット２１の構成は同じであり、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に電圧を印加して帯電させた後、光走査装置２ａにより原画像に基づいて発光させた光束で感光体２ｂ上を走査して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、感光体２ｂ上の静電潜像を現像すると、像担持体である感光体２ｂ上に画像が形成される。

４つの書込みユニット２１において感光体２ｂ上に画像を形成すると、それぞれの１次転写ローラー２ｆにより、感光体２ｂ上の画像を中間転写ベルト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上には複数の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。
中間転写ベルト２２は、複数のローラーにより巻き回されて回転する像担持体である。複数のローラーのなかには、１次転写ローラー２ｆ及び２次転写ローラー２３が含まれる。２次転写ローラー２３及び定着装置２４は、給紙トレイ２５から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。

画像形成部２０では、給紙トレイ２５により用紙を給紙して、２次転写ローラー２３により中間転写ベルト２２上の画像を用紙上に転写（２次転写）し、定着装置２４により２次転写後の用紙を加熱及び加圧して画像を用紙に定着させる。用紙の両面に画像を形成する場合、画像形成部２０は、用紙を搬送経路２６に搬送して用紙面を反転させた後、再度２次転写位置へ給紙する。

パターン生成部４１は、１次色、多次色等の複数の色のテストパターンを生成する。１次色はＣ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれかの色値のみからなる単色であり、多次色はＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色値を組み合わせた混色である。
テストパターンの形状は特に限定されず、パッチ状、帯状等の形状とすることができる。テストパターンのサイズは、測色器３２の測色領域より大きいのであれば、任意のサイズとすることができるが、サイズが小さいほど、トナー等の色材量や用紙の消費量を減らすことができ、色校正のコストを下げることができる。

色校正部４２は、色校正を実施し、画像処理部１９が色補正処理に使用する色変換テーブルを作成する。
色校正部４２は、パターン生成部４１により生成され、画像形成部２０により用紙上に形成された複数のテストパターンの測色値を測色器３２から取得し、各テストパターンの測色値と目標色の色値とのずれに応じて色変換テーブルを作成する。色校正部４２は、単色のテストパターンの測色値を用いて単色の色補正処理用の色変換テーブル（１次元ＬＵＴ）を作成し、多次色のテストパターンを用いて多次色の色補正処理用の色変換テーブル（多次元ＬＵＴ）を作成することができる。既存の色変換テーブルがある場合、色校正部４２は、新たに作成した色変換テーブルに更新する。

ユニット２は、図２に示すように、画像読取部３１、測色器３２、エラー検出部３３及び用紙センサー３４を備えている。
図１に示すように、画像読取部３１、測色器３２及び用紙センサー３４は、用紙の搬送経路上に配置され、用紙の搬送方向の最上流に用紙センサー３４が配置されている。

画像読取部３１は、画像形成部２０により画像が形成された用紙の全面を読み取ってビットマップ形式の読取画像を生成する。画像読取部３１は、用紙センサー３４により用紙の先端が検出されてから画像読取部３１に用紙が到達するまでの時間が経過すると、読み取りを開始する。この時間は、用紙センサー３４と画像読取部３１間の距離と用紙の搬送速度から求めることができる。
画像読取部３１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。

測色器３２は、画像形成部２０により用紙上に形成された画像の色を測定する。測色器３２も、画像読取部３１と同様に、ユニット２に搬送された用紙の先端が用紙センサー３４により検出されてから用紙が測色器３２に到達するまでの時間が経過すると、測色を開始する。
測色器３２としては、光源から照射された光の反射光の波長ごとの強度を解析して色を測定する分光測色計、色彩計等を用いることができる。

図３は、ユニット２内の画像読取部３１及び測色器３２と、ユニット２内を通過する用紙を表す上面図である。
図３に示す測色領域４０は、測色対象となる領域であり、その大きさは測色のために測色器３２が照射する光のスポット領域と同じである。この測色領域４０上を通過するように、用紙上に形成される複数のテストパターン５０は、測色領域４０とテストパターン５０の中心位置が用紙の幅方向ｘにおいて一致するように配置されている。用紙の幅方向ｘは、用紙の搬送方向ｙと用紙面上で直交する方向である。
また、画像読取部３１は、読取画像と測色領域４０のそれぞれの中心位置が用紙の幅方向ｘにおいて一致するように、幅方向ｘの配置位置が調整されている。

測色器３２は、１つのテストパターンにつき、１つの測色地点、例えば各テストパターンの中心位置と測色領域４０の中心位置が一致する位置を測色地点として、１回の測色を行う。
より正確な測色を行う場合、１つのテストパターンにつき、搬送方向ｙの位置をずらした複数の測色地点を設けて複数回の測色を行うことが好ましい。

エラー検出部３３は、画像読取部３１により生成された読取画像を解析し、用紙上に形成された複数のテストパターンのうち、測色領域４０から位置がずれる１又は複数のテストパターンの測色エラーを検出する。

用紙センサー３４は、ユニット２に搬送された用紙の先端を検出する。
用紙センサー３４としては、光学センサーを用いることもできるし、搬送される用紙の押圧により倒れるスイッチ機構等であってもよい。

図４は、画像形成システムＧが、色が異なる複数のテストパターンを形成し、その測色エラーを検出する際の処理手順を示している。
図４に示すように、画像形成システムＧでは、パターン生成部４１が複数のテストパターンを生成し、測色領域４０の中心と各テストパターンの中心の位置が用紙の幅方向において一致するように順次配置して、１又は複数ページの画像を生成する。

また、パターン生成部４１は、基準位置を示す複数の第１パターンを生成し、各ページ内にテストパターンとともに配置する。第１パターンは、１ページにおける基準位置を示すパターンである。第１パターンとしては、例えば基準位置を交点とする十字形のパターンやＬ字状のパターン等を用いることができる。
基準位置に基づいて用紙の傾斜角度を算出する場合、パターン生成部４１は、少なくとも２つの第１パターンを、各第１パターンが示す基準位置が用紙の幅方向又は搬送方向において一致するように配置することにより、算出が容易になる。
また、基準位置に基づいて用紙の幅方向における片寄り量を算出する場合、パターン生成部４１は、少なくとも２つの第１パターンを、各第１パターンが示す基準位置が用紙の搬送方向において一致し、かつ各基準位置から測色器３２の測色領域４０の中心までの距離が同じとなるように配置することにより、算出が容易になる。

画像形成部２０は、パターン生成部４１により生成され、画像メモリー１８に保存された各ページの画像を用紙上に形成していく（ステップＳ１）。
画像読取部３１は、画像形成部２０により複数のテストパターン及び第１パターンが形成された用紙面を順次読み取る（ステップＳ２）。

測色時、用紙が正常に搬送されていれば、図３に示すように各テストパターン５０は測色器３２の測色領域４０の全領域に位置するが、用紙の搬送不良により用紙の傾斜や片寄りが生じると、図５Ａに示すようにテストパターン５０の位置が測色領域４０からずれしまうことがある。図５Ｂは、図５Ａ中の一点破線で表す領域Ｂ内のテストパターンの拡大図である。図５Ｂに示すように、テストパターン５０の位置ずれによって、測色領域４０内にテストパターン５０とその背景が含まれるため、テストパターン５０の色を正確に測定することができない。このように正確な測色ができないテストパターン５０を再度形成して測色をやり直すため、エラー検出部３３は、測色領域４０から位置がずれるテストパターン５０の測色エラーを検出する。

まず、エラー検出部３３は、画像読取部３１により得られた読取画像を解析して、基準位置を検出する（ステップＳ３）。基準位置は、パターンマッチング等により第１パターンを検出することにより特定することができる。
エラー検出部３３は、検出した基準位置に基づいて、用紙の傾斜や片寄りに起因して生じた、用紙の幅方向における位置ずれ量を計算する（ステップＳ４）。

図６は、読取画像を示している。図６において、実線は位置ずれが生じた場合の用紙とテストパターン５０を表し、二点破線は位置ずれがない場合の用紙とテストパターン５０を表している。
図６に示すように、読取画像中の２つの第１パターン６０が示す基準位置の幅方向ｘ及び搬送方向ｙの位置座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）及び（ｘ２，ｙ２）と表すと、２つの基準位置の中点の位置座標を（（ｘ１＋ｘ２）／２，（ｙ１＋ｙ２）／２）と表すことができる。
なお、読取画像の搬送方向ｙの位置座標は位置が下側（搬送方向ｙ下流側）にあるほど座標値が大きく、幅方向ｘの位置座標は位置が右側にあるほど座標値が大きい。

用紙の片寄りに起因するテストパターン５０の幅方向ｘの位置ずれ量ｄ１は、測色領域４０の中心と２つの基準位置の中点の幅方向ｘにおけるずれ量である。先頭からｉ番目の測色地点の測色領域４０の中心の位置座標を（ｘｃ，ｙｃｉ）（ｉは測色地点の順番を表す１以上の整数。）と表すと、位置ずれ量ｄ１を下記式により算出することができる。
ｄ１＝（ｘ１＋ｘ２）／２−ｘｃ

また、用紙の搬送方向ｙに対する傾斜角度をθ（°）と表すと、用紙の傾斜に起因するテストパターン５０の幅方向ｘの位置ずれ量ｄ２を、下記式により算出することができる。
ｄ２＝ｙｃｉ×ｔａｎθ

角度θは、２つの基準位置を結ぶ直線の幅方向ｘに対する角度（°）に等しいため、各基準位置の位置座標を用いて、ｔａｎθを下記式により算出することができる。
ｔａｎθ＝（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）

測色領域４０の半径をｒと表し、各テストパターン５０が正方形のパターンであり、その一辺の長さをＲ（Ｒ／２＞ｒ）と表す場合、用紙の位置ずれがないときのテストパターン５０と測色領域４０のそれぞれの端部間の幅方向ｘの距離は、（Ｒ／２−ｒ）と表すことができる。
用紙の位置ずれが生じた場合、各テストパターン５０も本来の位置から幅方向ｘに位置ずれ量（ｄ１＋ｄ２）だけずれる。この位置ずれ量（ｄ１＋ｄ２）が、｜ｄ１＋ｄ２｜＜（Ｒ／２−ｒ）の条件式を満たす場合、用紙の位置ずれによってテストパターン５０の位置がずれたときも測色領域４０の全領域にテストパターン５０が位置しているため、テストパターン５０の測色を正常に行うことができる。

一方、位置ずれ量（ｄ１＋ｄ２）が上記条件式を満たさない場合、測色領域４０からテストパターン５０がずれ、測色領域４０中にテストパターン５０の背景の領域も位置するため、テストパターン５０の測色を正常に行うことができない。

エラー検出部３３は、上述した計算によって、ｉ番目の測色地点においてテストパターンを正常に測色できるか否かを判定する（ステップＳ５）。
正常に測色できないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎ）、エラー検出部３３は、ｉ番目の測色地点において正常に測色できないと判定したテストパターンの測色エラーを検出する（ステップＳ６）。エラー検出部３３は、測色エラーを検出したテストパターンの通知情報を生成して、パターン生成部４１及び色校正部４２に出力する。
一方、正常に測色できると判定した場合（ステップＳ５：Ｙ）、測色エラーの検出及び通知は行わず、次の処理に移行する。

エラー検出部３３は、すべての測色地点について測色エラーの確認が終了するまで（ステップＳ７：Ｎ）、上述した判定を繰り返す（ステップＳ５及びＳ６）。
そして、すべての測色地点について測色エラーを確認後（ステップＳ７：Ｙ）、本処理を終了する。

図７は、画像形成システムＧが、測色エラーを検出したテストパターンを再形成し、色校正を行う際の処理手順を示している。
画像形成システムＧでは、上述したテストパターンの測色エラーの検出と並行して、図７に示すように、測色器３２が各測色地点において測色を行う（ステップＳ２１）。

色校正部４２は、測色器３２により得られた各テストパターンの測色値をテーブルに保存する（ステップＳ２２）。すべての測色地点において測色が終了するまで（ステップＳ２３：Ｎ）、測色器３２による測色と色校正部４２による測色値の保存を継続する（ステップＳ２１及びＳ２２）。
すべての測色地点の測色が終了すると（ステップＳ２３：Ｙ）、パターン生成部４１が、エラー検出部３３により測色エラーが検出されたテストパターンの有無を判断する（ステップＳ２４）。

測色エラーが検出されたテストパターンがある場合（ステップＳ２４：Ｙ）、パターン生成部４１は、当該テストパターンを再生成する。画像形成部２０は、パターン生成部４１により再生成され、画像メモリー１８に保存されたテストパターンを用紙上に再度形成する（ステップＳ２５）。

図８Ａは、パターン生成部４１が生成するテストパターンのキュー例を示している。
図８Ａに示すように、パターン生成部４１は、全部で１０００個のテストパターンのＮｏ．１〜１０００をエンキューしている。
このＮｏ．１〜１０００のテストパターンを形成中に、Ｎｏ．８０〜８２のテストパターンの測色エラーが検出された場合、Ｎｏ．８０〜８２のテストパターンを再生成するため、パターン生成部４１は、図８Ｂに示すように最後のテストパターンのＮｏ．１０００の後にＮｏ．８０〜８２をエンキューする。

図９に示すように、エラー検出部３３は、Ｎｏ．１〜１０００のすべてのテストパターンの測色エラーを確認後に、検出したＮｏ．２及び３のテストパターンの測色エラーをまとめて通知することができる。また、エラー検出部３３は、図１０に示すように、Ｎｏ．２及び３のテストパターンの測色エラーを検出するとすぐに、その測色エラーをリアルタイムで通知することもできる。
いずれの場合も、パターン生成部４１が測色エラーの通知を受けて、測色エラーが検出されたテストパターンを再生成するため、オペレーターの操作がなくともテストパターンを再形成することができる。図１０に示すように、測色エラーをリアルタイムで通知する場合は、最後のＮｏ．１０００のテストパターンの形成後すぐに、測色エラーが検出されたＮｏ．２及び３のテストパターンの再形成を開始でき、時間と用紙のロスを減らすことができる。

テストパターンのなかには、他のテストパターンと組み合わせて特定の位置や順序で形成した方が精度良く色校正できるものがある。例えば、グラデーションを形成するように段階的に色値の大きさを異ならせた複数のテストパターンは、同一ページ上に色値の大きさの順に形成した方が、画像形成位置による濃度ムラや光走査装置２ａの発光の応答性等が測色値に及ぼす影響が少ない。
このような他のテストパターンと組み合わせて形成すべき複数のテストパターンをグループ化して１つのテストパターンとして再形成するため、パターン生成部４１は、測色エラーが検出されたテストパターンと、当該テストパターンと同じグループの他のテストパターンをともに再生成することが好ましい。グループ内の各テストパターンの配置位置及び順序を固定して、再形成時には一定の位置及び順序で１グループの各テストパターンを再生成してもよい。

図１１Ａは、色値の大きさが段階的に異なる複数のテストパターン５０の例を示している。各テストパターン５０は、色値の大きさの順に形成されている。
図１１Ａ中、一点破線で示す領域内の一部のテストパターン５０の測色エラーが検出された場合、図１１Ｂに示すようにこの一部のテストパターン５０のみを再形成すると、再形成した位置や順序が、図１１Ａに示す本来の位置や順序と異なってしまう。その結果、濃度ムラ等の影響によって測定値が変動し、正確な色校正ができない場合がある。

図１１Ｃは、図１１Ａに示す複数のテストパターン５０を１つのテストパターンとしてグループ化し、測色エラーが検出されたテストパターン５０を含む１つのグループのすべてのテストパターン５０を再形成した例を示している。図１１Ｃに示すように、測色エラーが検出されたテストパターン５０を、図１１Ａに示す各テストパターン５０と同じ位置及び順序で形成することができる。濃度ムラ等の影響による測色値の変動が少なく、精度良く色校正することができる。

テストパターンの再形成後、ステップＳ２１の処理に戻り、再形成したテストパターンの測色と測色値の保存を繰り返す（ステップＳ２１及びＳ２２）。再形成によって１つのテストパターンにつき複数の測色値が得られるが、再形成後に測色エラーが検出されなかったときの正常な測色値のみを保存すればよい。色校正部４２は、最初に測色エラーが検出されたときの異常な測色値をいったん保存した後、再形成によって得られた正常な測色値に上書き保存してもよいし、先に測色エラーが通知された場合は異常な測色値を破棄して後に得られる正常な測色値のみを保存してもよい。

図１２は、測色値のテーブルの一例を示している。
図１２に示すように、テーブルにはＮｏ．１〜１０００の各テストパターンの測色値が保存されていくが、測色エラーが検出されたＮｏ．８０〜８２のテストパターンの測色値は破棄されるため、保存領域が空き領域となっている。この空き領域には、Ｎｏ．８０〜８２のテストパターンの再形成後、測色エラーが検出されなかったときの測色値が保存される。

再形成したテストパターンの測色エラーが検出されず、すべてのテストパターンを正常に測色できた場合（ステップＳ２４：Ｎ）、色校正部４２が保存した測色値を用いて色校正を実施する（ステップＳ２６）。

以上のように、本発明の実施の形態の画像形成システムＧは、色が異なる複数のテストパターンを生成するパターン生成部４１と、パターン生成部４１により生成された複数のテストパターンを用紙上に形成する画像形成部２０と、画像形成部２０により複数のテストパターンが形成された用紙面を読み取って、読取画像を生成する画像読取部３１と、画像形成部２０により用紙上に形成された複数のテストパターンの測色を行う測色器３２と、画像読取部３１により生成された読取画像を解析して、用紙上に形成された複数のテストパターンのうち、測色器３２の測色領域４０から位置がずれる１又は複数のテストパターンの測色エラーを検出するエラー検出部３３と、を備え、パターン生成部４１は、エラー検出部３３により測色エラーが検出された１又は複数のテストパターンを再生成し、画像形成部２０は、パターン生成部４１により再生成された１又は複数のテストパターンを用紙上に再形成する。

これにより、測色領域から位置がずれ、正確に測色できないテストパターンを、オペレーターの操作がなくても、自動的に再形成することができる。測色エラーが検出されなくなるまで、テストパターンの再形成を繰り返すため、すべてのテストパターンを効率良く形成することができる。

〔他の実施の形態１〕
テストパターンは、用紙の傾斜や片寄りだけでなく、用紙のサイズの拡大又は縮小によっても、測色器３２の測色領域４０から位置がずれることもある。よって、用紙のサイズの変倍率から、テストパターンの測色エラーを検出することができる。
具体的には、図４に示すステップＳ４の計算内容とステップＳ５の測色エラーの判定方法を次のように変更することにより、測色エラーを検出することができる。

図１３は、読取画像を示している。
図１３において、先頭からｉ番目の測色地点における測色領域４０の中心の位置座標を（ｘｃ，ｙｃｉ）（ｉは、測色地点の順番を表す１以上の整数を表す。）と表し、測色領域４０の半径をｒと表している。また、各テストパターン５０は正方形のパターンであり、その一辺の長さをＲ（Ｒ／２＞ｒ）と表している。

図１３に示すように、ｉ番目の測色領域４０の搬送方向ｙの上端及び下端の位置座標を、それぞれ（ｙｃｉ−ｒ）及び（ｙｃｉ＋ｒ）と表すことができる。なお、読取画像の搬送方向ｙの位置座標は位置が下側（搬送方向ｙ下流側）にあるほど座標値が大きく、幅方向ｘの位置座標は位置が右側にあるほど座標値が大きい。
また、パターン生成部４１が１番目のテストパターン５０を配置したときの上端の搬送方向ｙの位置座標（すなわち、読取画像から検出した位置座標ではなく、１番目のテストパターン５０の理想的な位置座標）がｙｐ１であった場合、ｉ番目のテストパターン５０の上端及び下端の搬送方向ｙの位置座標を、それぞれ｛（ｉ−１）×Ｒ＋ｙｐ１｝及び（ｉ×Ｒ＋ｙｐ１）と表すことができる。

用紙のサイズの変倍率Ｚは、テストパターン５０とともに、例えば２つの第１パターンを幅方向ｘの位置が一致するように形成し、読取画像中の第１パターンが示す基準位置を検出することにより、算出することができる。
図１３に示すように、２つの第１パターン６０が示す基準位置の位置座標をそれぞれ（ｘ２，ｙ２）及び（ｘ３，ｙ３）と表すと、下記式により変倍率Ｚを算出することができる。
Ｚ＝｜ｙ３−ｙ２｜／ｄｙ
上記式において、ｄｙは、用紙のサイズの拡大又は縮小がないときの各基準位置間の本来の距離を表している。

用紙のサイズの拡大又は縮小により、用紙上のテストパターン５０も用紙の変倍率Ｚで拡大又は縮小する。この拡大又は縮小したときの各テストパターン５０の上端の搬送方向ｙの位置座標をＺ×｛（ｉ−１）×Ｒ＋ｙｐ１｝と表すことができ、下端の搬送方向ｙの位置座標をＺ×｛ｉ×Ｒ＋ｙｐ１｝と表すことができる。

Ｚ×｛（ｉ−１）×Ｒ＋ｙｐ１｝＜（ｙｃｉ−ｒ）、かつ（ｙｃｉ＋ｒ）＜Ｚ×｛ｉ×Ｒ＋ｙｐ１｝の条件式を満たす場合、測色領域４０の上下の端部の位置が、サイズが拡大又は縮小したときのテストパターン５０の上下の端部よりも内側に位置している。測色領域４０の全領域にテストパターン５０が位置するため、エラー検出部３３は、上記条件式を満たすテストパターン５０を正常に測色できると判定する。

一方、上記条件式を満たさない場合、テストパターン５０のサイズが拡大又は縮小したとき、測色領域４０の上端が当該テストパターン５０の上端よりも上方に位置するか、測色領域４０の下端が当該テストパターン５０の下端よりも下方に位置している。測色領域４０からテストパターン５０がずれ、測色領域４０内にテストパターン５０の背景も位置するため、エラー検出部３３は、上記条件式を満たさないテストパターン５０の測色エラーを検出する。

〔変形例〕
上述の例では、１番目のテストパターン５０がパターン生成部４１によって配置されたときの理想的な位置座標ｙｐｉを使用して、読取画像中の他のテストパターン５０の上端と下端の位置座標を計算していたが、読取画像中の各テストパターン５０の上端及び下端を検出してその位置座標を決定してもよい。
読取画像中の各テストパターン５０の端部の位置を検出する場合、第１パターン６０を使用せずに、検出した各テストパターン５０の端部の位置座標により用紙のサイズの変倍率Ｚを算出してもよい。具体的には、検出した各テストパターン５０の端部の位置座標間の距離を、各テストパターン５０の端部間の本来の距離で除算して、変倍率Ｚを得る。

Ｓｏｂｅｌフィルター等の公知のエッジ検出フィルター等を用いれば、各テストパターン５０の搬送方向ｙにおけるエッジをその上端及び下端として検出することができる。
また、テストパターン５０はそれぞれ色値が異なるので、搬送方向ｙにおいて隣接する画素間の色値の大きさの差が閾値以上のエッジを各テストパターン５０の上端及び下端として検出することもできる。
この場合、テストパターン５０の上端及び下端の位置検出を容易にするため、パターン生成部４１は、互いの色値差が大きいテストパターン５０をそれぞれ隣接させて配置することができる。

また、テストパターン５０の上端及び下端の位置検出を容易にするため、パターン生成部４１は、各テストパターン５０の上端及び下端の位置を示す第２パターンを生成することもできる。第２パターンとしては、例えば隣接するテストパターン５０の境界に配置した直線のパターン、各テストパターン５０の輪郭に配置した枠線のパターン等を使用することができる。
隣接するテストパターン５０の色値差が小さいと、色値差によって各テストパターン５０の上端及び下端を検出することが難しいが、第２パターンを検出することにより上端及び下端の位置を容易に特定することができる。

図１４は、第２パターンの一例を示している。
図１４に示すように、１〜Ｊ（Ｊは１以上の整数）番目の各テストパターン５０の境界に、第２パターン７０が形成されている。第２パターン７０は、境界線を延長した直線のパターンである。読取画像中のこれら第２パターン７０を先端から順に検出し、その搬送方向ｙの位置座標を、それぞれｊ番目のテストパターン５０の上端の位置座標ｙｐｊ（ｊは、１〜Ｊのテストパターンの順番を表す。）として決定することができる。ｊ番目のテストパターン５０の上端の位置座標ｙｐｊは、ｊ−１番目のテストパターン５０の下端の位置座標でもある。最後の第２パターン７０の位置座標は、最後のＪ番目のテストパターン５０の下端の位置座標ｙｐＪｅとして決定することができる。

第２パターン７０を形成する場合は、第１パターン６０の代わりに第２パターン７０により用紙のサイズの変倍率Ｚを計算することができる。具体的には、各第２パターン７０のうちの２つの位置座標、例えばｙｐ１とｙｐｊを用いて、変倍率Ｚを下記式により算出する。
Ｚ＝｜ｙｐｊ−ｙｐ１｜／｛Ｒ×（ｊ−１）｝

〔他の実施の形態２〕
エラー検出部３３は、計算によってテストパターンの位置を予測するのではなく、読取画像からテストパターンの輪郭を検出し、検出した輪郭の位置を測色領域４０の位置と比較することによって、テストパターンの測色エラーを検出することができる。
具体的には、図４に示すステップＳ４の計算内容とステップＳ５の測色エラーの判定方法を次のように変更することにより、測色エラーを検出することができる。

図１５は、読取画像を示している。
図１５において、先頭からｉ番目の測色地点における測色領域４０の中心の位置座標を（ｘｃ，ｙｃｉ）（ｉは、測色地点の順番を表す１以上の整数を表す。）と表し、測色領域４０の半径をｒと表している。また、各テストパターン５０は正方形のパターンであり、その一辺の長さをＲ（Ｒ／２＞ｒ）と表している。

図１５に示すように、測色領域４０の幅方向ｘにおける両端の位置座標を、それぞれ（ｘｃ−ｒ）及び（ｘｃ＋ｒ）と表すことができる。また、各測色領域４０の搬送方向ｙにおける両端の位置座標を（ｙｃｉ−ｒ）及び（ｙｃｉ＋ｒ）と表すことができる。なお、読取画像の搬送方向ｙの位置座標は位置が下側（搬送方向ｙ下流側）にあるほど座標値が大きく、幅方向ｘの位置座標は位置が右側にあるほど座標値が大きい。

エラー検出部３３は、読取画像において各テストパターン５０の輪郭を検出し、各テストパターン５０の輪郭上で、幅方向ｘの位置座標がｘｃである２点の搬送方向ｙの位置座標ｙｕ及びｙｄをそれぞれ求める。また、エラー検出部３３は、各テストパターン５０の輪郭上で、搬送方向ｙの位置座標がｙｃｉである２点の幅方向ｘの位置座標ｘｌ及びｘｒをそれぞれ求める。

ｙｕ＜（ｙｃｉ−ｒ）及び（ｙｃｉ＋ｒ）＜ｙｄの条件式を満たし、かつｘｌ＜（ｘｃ−ｒ）及び（ｘｃ＋ｒ）＜ｘｒの条件式を満たす場合、測色領域４０の上下左右の端部がテストパターン５０の上下左右の端部より内側に位置している。測色領域４０の全領域にテストパターン５０が位置するため、エラー検出部３３は、上記条件式を満たすテストパターン５０を正常に測色できると判定する。

上記条件式を満たさない場合、測色領域４０の上端がテストパターン５０の上端よりも上方に位置するか、測色領域４０の下端がテストパターン５０の下端よりも下方に位置している。測色領域４０からテストパターン５０がずれ、測色領域４０内にテストパターン５０の背景が位置しているため、エラー検出部３３は、上記条件式を満たさないテストパターン５０の測色エラーを検出する。

なお、少なくとも１つのテストパターン５０の４頂点を検出できれば、各テストパターン５０の輪郭を検出する必要はなく、検出した４頂点の位置座標を補間処理して得られる１次直線を輪郭として求めることもできる。
例えば、図１５に示すように、ｊ番目のテストパターン５０の頂点Ｑ１〜Ｑ４の位置座標を求め、Ｑ１−Ｑ２間、Ｑ２−Ｑ３間、Ｑ３−Ｑ４間及びＱ４−Ｑ１間をそれぞれ線形補間して得られる１次直線をｊ番目の各テストパターン５０の輪郭として、輪郭上の各位置座標（ｘｃ，ｙｕ）、（ｘｒ，ｙｃｉ）、（ｘｃ，ｙｄ）及び（ｘｌ，ｙｃｉ）を求めることができる。

また、１番目のテストパターン５０の２頂点Ｑ５及びＱ６と、ｊ番目のテストパターン５０の２点Ｑ４及びＱ５を検出し、Ｑ５−Ｑ４間及びＱ６−Ｑ３間を線形補間して得られる１次直線を（ｊ−１）等分することにより、２〜ｊ−１番目の各テストパターン５０の４頂点の位置座標を求めることができる。求めた４頂点により、上述したように各テストパターン５０の輪郭を求めることができる。

この場合、１番目のテストパターン５０とｊ番目のテストパターン５０の端部の位置検出を容易にするため、上記他の実施の形態１の場合と同様に、パターン生成部４１により、各テストパターン５０の上下左右の端部の位置を示す第２パターンを生成して用紙上に形成することができる。また、パターン生成部４１により、色値差が大きいテストパターン５０同士が隣接するように各テストパターン５０を配置して、端部の検出性を高めてもよい。

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、制御部１１がプログラムを読み取ることにより、上記パターン生成部４１、色校正部４２、エラー検出部３３等の処理手順を制御部１１により実行させることもできる。こ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。また、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）も適用される。

Ｇ 画像形成システム
１１ 制御部
１２ 記憶部
２０ 画像形成部
４１ パターン生成部
４２ 色校正部
３１ 画像読取部
３２ 測色器
３３ エラー検出部

Claims (8)

1. 色が異なる複数のテストパターンを用紙上に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により前記複数のテストパターンが形成された用紙面を読み取る画像読取部と、
   前記画像形成部により前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンの測色を行う測色器と、
   前記画像読取部の読取結果に基づいて、前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンのうち、前記測色器の測色領域から位置がずれる１又は複数のテストパターンを検出する検出部と、を備え、
   前記画像形成部は、前記検出部により検出された１又は複数のテストパターンを用紙上に再形成することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記測色器により得られた各テストパターンの測色値を用いて、色校正を実施する色校正部を備え、
   前記色校正部は、前記検出部により検出された１又は複数のテストパターンの測色値を破棄し、前記画像形成部により再形成され、前記測色器により測定されたテストパターンの測色値を用いて、前記色校正を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記画像形成部は、基準位置を示す複数の第１パターンを前記複数のテストパターンとともに用紙上に形成し、
   前記検出部は、前記複数の第１パターンが示す基準位置に基づいて前記用紙の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量で各テストパターンの位置がずれたときに前記測色領域から各テストパターンの位置がずれるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
4. 前記画像形成部は、基準位置を示す複数の第１パターンを前記複数のテストパターンとともに用紙上に形成し、
   前記検出部は、前記複数の第１パターンが示す基準位置に基づいて前記用紙のサイズの変倍率を算出し、算出した変倍率で各テストパターンのサイズが拡大又は縮小したときに前記測色領域から各テストパターンの位置がずれるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
5. 前記検出部は、前記テストパターンの端部の位置を検出し、検出した各テストパターンの端部と前記測色領域の端部の位置を比較して、前記測色領域から各テストパターンの位置がずれるか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
6. 前記画像形成部は、前記テストパターンの端部の位置を示す複数の第２パターンを前記複数のテストパターンとともに用紙上に形成し、
   前記検出部は、前記第２パターンが示す前記テストパターンの端部の位置を検出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成システム。
7. 前記画像形成部は、前記検出部により検出されたテストパターンを、当該テストパターンと同じグループの他のテストパターンとともに再形成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システム。
8. 画像形成部により、色が異なる複数のテストパターンを用紙上に形成するステップと、
   画像読取部により、前記画像形成部により前記複数のテストパターンが形成された用紙面を読み取るステップと、
   前記画像形成部により前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンの測色を、測色器を用いて行うステップと、
   検出部により、前記画像読取部の読取結果に基づいて、前記用紙上に形成された前記複数のテストパターンのうち、前記測色器の測色領域から位置がずれる１又は複数のテストパターンを検出するステップと、
   前記画像形成部により、前記検出部により検出された１又は複数のテストパターンを用紙上に再形成するステップと、
   を含むことを特徴とするテストパターンの形成方法。

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