(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する印刷部と、
前記用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する制御部と、
前記制御部により算出された前記補正値を用いて画像データを階調補正処理する画像処理部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成し、
各階調値の濃度特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の濃度特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を決定し、
前記代表特性に各階調値の濃度特性のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性において、決定された前記基準位置の濃度値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する画像形成装置。
【請求項２】
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する印刷部と、
用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する制御部と、
前記制御部により算出された前記補正値を用いて画像データを階調補正処理する画像処理部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成し、
各階調値の濃度特性において補正値を０とする基準位置を仮決定し、当該基準位置の濃度値と主走査方向の各位置の濃度値との差分から各位置の補正値を算出し、主走査方向の位置と補正値の相関を示す補正値特性を作成し、
各階調値の補正値特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の補正値特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を本決定し、
前記代表特性に各階調値の補正値特性のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性から、本決定された前記基準位置の補正値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を再算出する画像形成装置。
【請求項３】
前記印刷部は、各階調値のパターンを複数のページの用紙上に印刷し、
前記制御部は、各ページの用紙に印刷されたパターンから測定された濃度値を取得し、当該濃度値から全ページ分の前記濃度特性を作成してその代表特性を作成する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する工程と、
前記用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成する工程と、
各階調値の濃度特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の濃度特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を決定する工程と、
前記代表特性に各階調値の濃度特性のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性において、決定された前記基準位置の濃度値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する工程と、
を含む補正値算出方法。
【請求項５】
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する工程と、
用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成する工程と、
各階調値の濃度特性において補正値を０とする基準位置を仮決定し、当該基準位置の濃度値と主走査方向の各位置の濃度値との差分から各位置の補正値を算出し、主走査方向の位置と補正値の相関を示す補正値特性を作成する工程と、
各階調値の補正値特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の補正値特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を本決定する工程と、
前記代表特性に各階調値の補正値特性のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性から、本決定された前記基準位置の補正値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を再算出する工程と、
を含む補正値算出方法。
【請求項６】
前記パターンを印刷する工程では、各階調値のパターンを複数のページの用紙上に印刷し、
前記濃度特性を作成する工程では、各ページの用紙に印刷されたパターンから測定された濃度値を取得し、当該濃度値から全ページ分の前記濃度特性を作成し、
前記代表特性により基準位置を決定する工程では、全ページ分の前記濃度特性を元に作成された代表特性により基準位置を決定する請求項４又は５に記載の補正値算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び補正値算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、用紙上に印刷された画像に濃度ムラが生じることがある。感光体の帯電の偏りや回転速度の変動、感光体と露光部間又は感光体と現像部間の距離の偏り等の様々な要因によって、用紙の全面に不規則な濃度ムラが生じる。このような濃度ムラに対し、画像形成装置では画像データを階調補正処理し、濃度ムラを低減することが行われている。
【０００３】
例えば、階調値が異なる複数のパッチ画像を持つパターンを印刷して階調補正処理の補正値を算出する方法が多く開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２によれば、印刷されたパターンの濃度値が測定され、測定された濃度値の濃度特性と目標とする階調特性とから補正γテーブルが作成される。補正γテーブルによって、画像データの各画素の画素値（階調値）に対応する階調補正処理後の画素値を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６４３６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３４３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２によれば、全面的に生じる濃度ムラに対応するため、感光体の周期に合わせて、１周期に２回同じパターンが形成され、同じ階調値のパターンから測定された濃度値が平均化されて補正値が求められる。この方法であれば少なくとも半周期毎の濃度ムラに対応する補正値が得られるが、用紙の全面に生じる全ての濃度ムラを小さくするような補正値であるとはいえない。
【０００６】
補正精度を向上させる観点からすれば、部分的なパッチ画像ではなく用紙の全面を覆うパターンを補正値の算出に用いることもできる。パターンの階調値をページ単位で変えて印刷し、１つの階調値のパターンから複数の位置で濃度を測定してその平均値から補正値を求めることにより、用紙の主走査方向だけでなく副走査方向に生じる全面的な濃度ムラに対しより最適な補正値を得ることができる。しかし、全面的にパターンを印刷する必要があるので用紙やトナー等の消費も増える。
【０００７】
本発明の課題は、パターンによらず用紙の主走査方向及び副走査方向に生じる全面的な濃度ムラを小さくするために最適な補正値を算出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する印刷部と、
前記用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する制御部と、
前記制御部により算出された前記補正値を用いて画像データを階調補正処理する画像処理部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成し、
各階調値の濃度特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の濃度特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を決定し、
前記代表特性に各階調値の濃度特性のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性において、決定された前記基準位置の濃度値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する画像形成装置が提供される。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する印刷部と、
用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する制御部と、
前記制御部により算出された前記補正値を用いて画像データを階調補正処理する画像処理部と、を備え、
前記制御部は、
前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成し、
各階調値の濃度特性において補正値を０とする基準位置を仮決定し、当該基準位置の濃度値と主走査方向の各位置の濃度値との差分から各位置の補正値を算出し、主走査方向の位置と補正値の相関を示す補正値特性を作成し、
各階調値の補正値特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の補正値特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を本決定し、
前記代表特性に各階調値の補正値特性のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性から、本決定された前記基準位置の補正値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を再算出する画像形成装置が提供される。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、
前記印刷部は、各階調値のパターンを複数のページの用紙上に印刷し、
前記制御部は、各ページの用紙に印刷されたパターンから測定された濃度値を取得し、当該濃度値から全ページ分の前記濃度特性を作成してその代表特性を作成する請求項１又は２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する工程と、
前記用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成する工程と、
各階調値の濃度特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の濃度特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を決定する工程と、
前記代表特性に各階調値の濃度特性のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性において、決定された前記基準位置の濃度値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する工程と、
を含む補正値算出方法が提供される。
【００１２】
請求項５に記載の発明によれば、
階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する工程と、
用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、前記濃度値が測定された主走査方向の位置と前記濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成する工程と、
各階調値の濃度特性において補正値を０とする基準位置を仮決定し、当該基準位置の濃度値と主走査方向の各位置の濃度値との差分から各位置の補正値を算出し、主走査方向の位置と補正値の相関を示す補正値特性を作成する工程と、
各階調値の補正値特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の補正値特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を本決定する工程と、
前記代表特性に各階調値の補正値特性のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性から、本決定された前記基準位置の補正値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を再算出する工程と、
を含む補正値算出方法が提供される。
【００１３】
請求項６に記載の発明によれば、
前記パターンを印刷する工程では、各階調値のパターンを複数のページの用紙上に印刷し、
前記濃度特性を作成する工程では、各ページの用紙に印刷されたパターンから測定された濃度値を取得し、当該濃度値から全ページ分の前記濃度特性を作成し、
前記代表特性により基準位置を決定する工程では、全ページ分の前記濃度特性を元に作成された代表特性により基準位置を決定する請求項４又は５に記載の補正値算出方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、代表特性から各階調値に唯一の基準位置を決定するので、各階調値のパターンが用紙上のどの位置に配置されたかに拘わらず、用紙の主走査方向及び副走査方向に生じる濃度ムラをできる限り小さくするために最適な補正値を算出することができる。主走査方向の幅を持つパターンであればどのパターンであっても、最適な補正値を算出することができ、補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像形成装置が実行する補正値算出処理のフローチャートである。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）補正値の算出のために印刷される補正用のパターンの一例を示す。
【図４】補正用のパターンの他の一例を示す。
【図５】補正用のパターンの他の一例を示す。
【図６】補正用のパターンの他の一例を示す。
【図７】補正用のパターンにおいて濃度の測定が行われる主走査方向の位置の例を示す。
【図８】正規化、代表特性の作成によって変化する各階調値の濃度特性の特性図を示す。
【図９】補正値の具体例を示す。
【図１０】第２の実施の形態に係る画像形成装置が実行する補正値算出処理のフローチャートである。
【図１１】正規化、代表特性の作成によって変化する各階調値の補正値特性の特性図を示す。
【図１２】補正値の具体例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
〈第１の実施の形態〉
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１を示す。
画像形成装置１はユーザ端末のアプリケーションによって作成された文書データ等を印刷できる。画像形成装置１は原稿のコピーも可能である。
図１に示すように、画像形成装置１は制御部１１、記憶部１２、表示部１３、操作部１４、通信部１５、Ｉ／Ｆ１６、スキャナー２１、画像処理部２２、メモリー２３、印刷部２４を備えて構成されている。
【００１８】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、記憶部１２に記憶されているプログラムを読み出して、当該プログラムとの協働により、画像形成装置１の各部の動作を制御する。
例えば、制御部１１は操作部１４を介して入力された印刷設定を印刷コマンドとして画像処理部２２に出力する。
また、制御部１１は補正値算出処理を実行し、画像処理部２２の階調補正処理に用いられる補正値を算出する。
【００１９】
記憶部１２は、制御部１１が実行するプログラムやプログラムの実行に必要なファイル、データ等を記憶している。記憶部１２は、階調補正処理の補正値の算出のために印刷される補正用のパターンのデータを記憶する。
【００２０】
表示部１３は制御部１１の制御に従い、操作画面等をタッチパネルやディスプレイ上に表示する。
操作部１４は、タッチパネルや操作キーの操作に応じた操作信号を生成して制御部１１に出力する。操作部１４を介して印刷部数や用紙のサイズ等の基本的な印刷設定の他、オプションの印刷設定が可能である。オプションの印刷設定とは、ページ番号、ウォーターマーク、地紋画像等の付加、画像の回転、縮小又は拡大、ページ割付、濃度の指定等である。
【００２１】
通信部１５は通信用のインターフェイスを備え、コントローラー等と通信する。コントローラーは、ユーザ端末から送信されるＰＤＬ（Page Description Language）データをラスタライズし、ビットマップ形式の画像データを生成する。ＰＤＬデータは印刷コマンドとして、印刷部数、用紙サイズ等の基本的な印刷設定の他、オプションの印刷設定を含む。コントローラーはこの印刷コマンドをＰＤＬデータから抽出し、画像データとともに画像形成装置１に送信するので、通信部１５はコントローラーから画像データと印刷コマンドを受信し、画像処理部２２に出力する。
【００２２】
Ｉ／Ｆ１６は例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のインターフェイスである。
スキャナー２１は、原稿をスキャンして画像データを生成する。画像データは画像処理部２２に出力される。
【００２３】
画像処理部２２は、通信部１５又はスキャナー２１から入力された画像データに各種画像処理を施す。例えば、スキャナー２１の表色系はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色であるので、画像処理部２２はスキャナー２１によって生成された画像データを色変換処理し、印刷部２４で使用される色材であるＹ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の画像データを生成する。画像処理部２２は画像データを圧縮処理してメモリー２３に保存し、圧縮処理された画像データをメモリー２３から読み出して伸張処理する。印刷コマンドが入力されている場合、画像処理部２２は当該印刷コマンドに従って、画像データを拡大又は縮小し、ページ番号の追加やページ割付等の画像処理を施す。
【００２４】
画像処理部２２は、制御部１１によって算出された補正値を用いて画像データを階調補正処理する。各階調値の補正値が主走査方向の位置毎に設定されたＬＵＴ（Look Up Table）が制御部１１によって作成されるので、画像処理部２２は画像データの各画素の画素値（階調値）と主走査方向の位置に対応する補正値をＬＵＴから取得し、各画素の画素値に補正値を加算して階調補正処理後の画素値を得る。
画像処理部２２は、階調補正処理された画像データをスクリーン処理し、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変換して印刷部２４に出力する。
【００２５】
印刷部２４は、露光部、現像部、感光ドラム、定着装置等を備え、電子写真方式の印刷処理を行う。印刷処理において、露光部はＰＷＭ変換された画像データに基づき、帯電された感光ドラム上にレーザ光を照射する。感光ドラム上には静電潜像が形成される。現像部が感光ドラムを現像すると、感光ドラム上にトナーの画像が形成され、当該トナー画像は中間ベルト等に１次転写される。ＹＭＣＫの４色のトナーについて同様の画像形成が繰り返し行われ、中間ベルト上に４色分のトナー画像が重ねられ、カラー画像が形成される。カラー画像は用紙上に２次転写され、用紙は定着装置に搬送されて定着処理される。
【００２６】
図２は、画像形成装置１の制御部１１が実行する補正値算出処理のフローチャートである。制御部１１はこの補正値算出処理を定期的に実行し、画像処理部２２が階調補正処理に用いる補正値を更新する。
図２に示すように、制御部１１は補正用のパターンを記憶部１２から読み出し、印刷部２４により当該パターンを用紙上に印刷させる（ステップＳ１）。補正用のパターンは、階調値が異なる複数のパターンが１ページ又は複数ページの用紙に配置されている。各階調値のパターンは用紙の主走査方向の幅の長さを持ち、主走査方向の複数の位置で印刷されたパターンの濃度値を測定することによって、主走査方向の濃度ムラを特定することができる。
【００２７】
図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、補正用のパターンの一例を示す。
図３（ａ）に示すパターンＴ１１は、印刷部２４の色材であるＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色単位で、用紙の主走査方向の幅の長さを持つ帯状のパターンが用紙の搬送方向つまり副走査方向に複数配置されている。１色につき階調値２５５、１２７、６３の３つのパターンがあり、各階調値のパターンの色を（Ｃ）：シアン、（Ｍ）：マジェンタ、（Ｙ）：イエロー、（Ｋ）：黒で示している。帯状の各パターンの副走査方向の長さは、印刷部２４が印刷可能な文字の大きさに近いほど好ましい。例えば、用紙サイズがＡ３であれば、２９３ｍｍ程度である。
【００２８】
パターンＴ１１を複数ページ分印刷して補正値の算出に用いることにより、複数ページ分の濃度ムラに対応する補正値を算出することができ、補正の精度を上げることができる。
また、パターンＴ１１に加え、図３（ｂ）に示すパターンＴ１２を印刷して補正値の算出に用いてもよい。パターンＴ１２はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの色単位で、階調値２２３、１５９、９２の各パターンが副走査方向に配置されている。パターンＴ１１にパターンＴ１２を加えることにより、１色につき階調値を３つ増やすことができ、補正の精度が高い補正値を得ることができる。
【００２９】
パターンＴ１１、Ｔ１２のように、各階調値の帯状のパターンを色単位でまとめて配置するのではなく、図３（ｃ）に示すパターンＴ２１のように階調値単位でまとめて配置してもよい。
【００３０】
図４は、補正用のパターンの他の一例を示す。
図４に示すパターンＴ３１、Ｔ３２は、１色につき３つの階調値２５５、１２７、６３の帯状のパターンが２回繰り返し配置されている。２回繰り返す配置により全色のパターンが１ページ内に収まりきらないので、１ページ目にはＣ、Ｍの色のパターンＴ３１、２ページ目にはＹ、Ｋの色のパターンＴ３２が配置されている。１色分のパターンの副走査方向の長さは、印刷部２４の感光ドラムの１周分の長さと同じである。感光ドラムの１周期に対し同じ階調値のパターンを２回配置することによって、主走査方向だけでなく副走査方向に生じる濃度ムラが小さくなるように補正値を算出することができる。
【００３１】
図５に示すように、上述の階調値単位で帯状のパターンが配置されたパターンＴ２１と、帯状のパターンの配置位置を階調値単位で入れ替えたパターンＴ２２とを組み合わせて用いてもよい。パターンＴ２１、Ｔ２２によれば、同じ階調値の帯状のパターンが２回異なる副走査方向の位置に印刷されるので、図４に示される補正用のパターンＴ３１、Ｔ３２と同様に、主走査方向だけでなく副走査方向の濃度ムラも小さくなるように補正値を算出することができる。
【００３２】
主走査方向と副走査方向、つまり用紙の全面に生じる濃度ムラが小さくなるように補正値を最適化するという観点からすれば、補正用のパターンとして、図６に示すように１つの階調値のパターンが１ページ全体に配置されたパターンＴ４１〜Ｔ４３を用いることもできる。図６に示すように、主走査方向及び副走査方向の幅の長さを持つ階調値２５５のパターンＴ４１が１ページ目のページ全体に配置されている。同様に２ページ目に階調値１２７のパターンＴ４２が配置され、３ページ目に階調値６３のパターンＴ４３が配置されている。
【００３３】
上記補正用のパターンの何れも、印刷するパターンの数が多ければ多いほど濃度ムラを正確に特定できるので、補正の精度が高い補正値を算出することができる。一方で、パターンの数が増えればパターンの印刷によって用紙やトナーの消費が増える。どのパターンをどれだけ印刷するかは補正の精度とコストの関係から適宜決定すればよい。
【００３４】
ユーザは、印刷されたパターンの濃度値を測色計等によって測定し、測定結果を画像形成装置１に入力する。印刷されたパターンは主走査方向の幅の長さを持つので、ユーザは各階調値のパターンの主走査方向において複数の位置の濃度値を測定する。測定位置の数は任意だが、測定位置が多いほど補正値は最適化される。例えば、図５に示すパターンＴ２１、Ｔ２２が印刷された場合、ユーザは図７に示すように主走査方向の６つの位置ｘ１〜ｘ６で、各階調値のパターンの濃度値を測定すればよい。
【００３５】
ユーザは測色計を直接Ｉ／Ｆ１６に接続して測定結果を測色計から画像形成装置１に直接入力させてもよいし、測定結果をＵＳＢメモリーに保存し、ＵＳＢメモリーをＩ／Ｆ１６に接続して測定結果を入力してもよい。或いは、ユーザ自身が操作部１４を介して測定結果を入力してもよい。
【００３６】
制御部１１は、Ｉ／Ｆ１６に接続された測色計やＵＳＢメモリーから濃度値の測定結果を取得する。制御部１１は取得した濃度値をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色によって分け、各色の濃度値を用いて色単位で以下の補正値の算出を行う。
まず、制御部１１は濃度値が測定された主走査方向の位置に対し測定された濃度値をプロットして、各階調値の濃度特性を作成する（ステップＳ２）。測定された濃度値は離散値であるので、制御部１１は各測定位置の濃度値を補間処理して濃度特性を作成する。好ましくは、制御部１１は作成された濃度特性に対しスムージング等の処理をして、筋等のノイズを予め除去しておく。ノイズの除去により適切な補正値の算出が可能である。
【００３７】
図８の特性図Ａ１は、３つの階調値２５５、１２７、６３についてそれぞれ作成された濃度特性の一例を示す。濃度特性の横軸は濃度値が測定された主走査方向の位置、縦軸が測定された濃度値である。各測定位置間の濃度値は補間され、滑らかな特性曲線が描画されている。
【００３８】
通常の補正値の算出方法によれば、各階調値の濃度特性において濃度値の中間値等をとる主走査方向の位置が基準位置として決定され、この基準位置を元に各階調値の補正値が決定される。基準位置の補正値は０、他の位置の補正値は基準位置の濃度値と他の位置の濃度値との差分に応じて、下記式により決定される。
補正値＝（基準位置の濃度値−他の位置の濃度値）×係数α
係数αは濃度値を階調値に変換する係数である。
【００３９】
図８に示す特性図Ａ１において、濃度値の中間値をとる測定位置を基準位置として決定する場合、矢印で示す基準位置は各階調値２５５、１２７、６３でばらつく。これは、各階調値で主走査方向に異なる濃度ムラが生じており、濃度値の最小値と最大値間のレンジがばらつくためである。主走査方向の濃度ムラが階調値によって異なるのは、用紙の全面に、つまり主走査方向だけでなく副走査方向でも濃度ムラが生じているからであり、階調値に起因して異なるのではない。副走査方向に濃度ムラが生じていなければ、本来は各階調値で主走査方向の濃度ムラは略同じとなり、基準位置も略一致するはずである。
【００４０】
それにも拘わらず、従来のように各階調値で異なる基準位置に決定され、各階調値の補正値が求められた場合、その補正値は用紙上に生じる全ての濃度ムラに対して最適な補正値とは限らない。その補正値の階調値のパターンが印刷された副走査方向の位置と他の副走査方向の位置とで、主走査方向に同じ濃度ムラが生じているとは限らないからである。例えば、主走査方向の濃度ムラが比較的小さい副走査方向の位置で求められた補正値を、主走査方向の濃度ムラが大きい他の副走査方向の位置に適用すれば補正が不足し、逆の場合は補正が過剰になる。
【００４１】
このように、従来の補正値の算出方法によれば、帯状のパターンの副走査方向の配置位置によって補正値が偏る。図６に示すようにページ全体に配置されるパターンを使えばいいがコストが増える。そこで、パターンによらず主走査方向及び副走査方向に生じる濃度ムラの全てをできるだけ小さくするため、本実施の形態に係る補正値算出方法によれば、各階調値の濃度特性から代表特性を作成し、当該代表特性により各階調値に共通の基準位置を決定する。
【００４２】
まず、制御部１１は各階調値の濃度特性をそのレンジ（最大値―最小値）で除算して正規化する（ステップＳ３）。具体的には、制御部１１は各階調値の濃度特性の最大値と最小値を用いて、下記式により正規化された濃度値を求める。制御部１１は正規化された濃度値をプロットして正規化された濃度特性を得る。
正規化された濃度値＝測定された濃度値／（最大値−最小値）
図８の特性図Ａ２は、正規化された各階調値の濃度特性を示す。正規化により、濃度特性において各階調値でばらついていた濃度値のレンジは１に統一化されている。
【００４３】
制御部１１は、正規化された各階調値の濃度特性の代表特性を作成する（ステップＳ４）。具体的には、制御部１１は各階調値の濃度特性において主走査方向の位置が同じ濃度値を合算し、合算後の濃度値を３で除算して平均化された濃度値を主走査方向の位置毎にプロットして代表特性を作成する。
図８の特性図Ａ３は、特性図Ａ２の正規化された各階調値の濃度特性から作成された代表特性を示している。
【００４４】
パターンＴ２１、Ｔ２２は２ページ分の用紙に印刷され、各階調値のパターンがそれぞれ別の用紙に印刷される。このように、複数のページの用紙に補正用のパターンが印刷された場合、制御部１１は各ページの用紙に印刷された各階調値のパターンから測定された濃度値を取得し、当該濃度値からそれぞれ濃度特性を作成し、正規化し、平均化して全ページ分の代表特性を作成することが好ましい。これにより、１ページの用紙の中で生じる濃度ムラだけでなく、各ページの用紙で生じる濃度ムラの補正に最適な補正値を算出することができる。ページ単位で濃度ムラが異なる場合、あるページの用紙の濃度ムラだけでなく、全ページの濃度ムラをできる限り小さくするのに最適な補正値を得ることができる。
【００４５】
制御部１１は、作成された代表特性において基準位置を決定する（ステップＳ５）。例えば、代表特性の濃度値の平均値をとる位置の他、濃度値のレンジの最大値、最小値、中間値等をとる位置を基準位置として決定することができる。図８の特性図Ａ３は、代表特性の濃度値のレンジの中間値をとる主走査方向の位置（特性図Ａ３中の矢印で示される位置）が基準位置として決定された例である。
【００４６】
次に、制御部１１は代表特性に各階調値の濃度特性のレンジ、つまり正規化時に用いられた（最大値−最小値）を乗算して、各階調値の濃度特性を得る（ステップＳ６）。
図８の特性図Ａ４は、特性図Ａ３の代表特性に元のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性を示している。特性図Ａ４に示すように、各階調値の濃度特性は、特性図Ａ３に示される代表特性と、最大値、最小値、それらの中間値、平均値等の位置が一致している。
【００４７】
制御部１１は、代表特性に元のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性において、代表特性により決定された基準位置の濃度値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する（ステップＳ７）。制御部１１は基準位置の補正値を０に決定し、他の主走査方向の位置の補正値を、基準位置の濃度値から他の主走査方向の位置の濃度値を差し引いた差分に応じて、下記式により決定する。
補正値＝（基準位置の濃度値−他の主走査方向の位置の濃度）×係数α
係数αは、濃度値を階調値に変換する係数である。
【００４８】
図９は、各階調値の濃度特性から算出された補正値の具体例を示す。
図９の表ａ１は、位置ｘ４を基準位置として算出された補正値を示している。
制御部１１は各階調値２５５、１２７、６３について算出された補正値を線形補間して、階調値２５５、１２７、６３間の補正値を算出する。同様に、制御部１１は線形補間により各位置ｘ１〜ｘ６間の補正値を算出し、算出された各階調値の補正値を主走査方向の位置毎に定めたＬＵＴを作成する。図９の表ａ２はＬＵＴの一例である。制御部１１は当該ＬＵＴを画像処理部２２が階調補正処理に用いるＬＵＴとしてセットする（ステップＳ８）。
【００４９】
以上のように、第１の実施の形態によれば、画像形成装置１は、階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する印刷部２４と、用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する制御部１１と、制御部１１により算出された補正値を用いて画像データを階調補正処理する画像処理部２２と、を備える。制御部１１は濃度値が測定された主走査方向の位置と濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成し、各階調値の濃度特性をそのレンジで除算して正規化する。制御部１１は、正規化された各階調値の濃度特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を決定する。制御部１１は、代表階調に各階調値の濃度特性のレンジを乗算して得られた各階調値の濃度特性において、決定された基準位置の濃度値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する。
【００５０】
各階調値の濃度特性の代表特性から唯一の基準位置を決定するので、各階調値のパターンが用紙上のどの位置に配置されたかに拘わらず、用紙の全面つまり主走査方向及び副走査方向に生じる濃度ムラをできる限り小さくするために最適な補正値を求めることができる。用紙の主走査方向の幅を持つパターンであればどのパターンであっても、最適な補正値を算出でき、補正精度を向上させることが可能である。
【００５１】
〈第２の実施の形態〉
濃度特性の代表特性により基準位置を決定し、補正値を算出する第１の実施の形態に対し、第２の実施の形態として、先に補正値を算出しその補正値特性から代表特性を作成して基準位置を決定し、補正値を算出し直す例を示す。
【００５２】
第２の実施の形態に係る画像処理装置は、第１の実施の形態に係る画像処理装置１と同じ構成であり、制御部１１による補正値算出処理の処理内容が異なるのみである。よって、第２の実施の形態に係る画像処理装置の図示を省略し、画像処理装置１と同じ構成部には同じ符号を用いて、第２の実施の形態に係る補正値算出処理についてのみ説明する。
【００５３】
図１０は、第２の実施の形態に係る補正値算出処理のフローチャートである。
図１０に示すステップＳ２１、Ｓ２２は第１の実施の形態に係る補正算出処理（図２）のステップＳ１、Ｓ２と同じ処理内容である。すなわち、制御部１１は補正用のパターンを記憶部１２から読み出し、印刷部２４により当該パターンを用紙上に印刷させる（ステップＳ２１）。ユーザが印刷されたパターンの濃度値を測色計等によって測定し、測定結果を画像形成装置１に入力する。制御部１１は、Ｉ／Ｆ１６に接続された測色計やＵＳＢメモリーから濃度値の測定結果を取得する。色単位で以下の補正値の算出を行う点は第１の実施の形態と同様である。制御部１１は、濃度値が測定された主走査方向の位置に対し測定された濃度値をプロットして、各階調値の濃度特性を作成する（ステップＳ２２）。
【００５４】
制御部１１は、各階調値の濃度特性において補正値を０とする基準位置を仮決定する（ステップＳ２３）。例えば、制御部１１は図８に示す特性図Ａ１のように、各階調値の濃度特性において最小値と最大値の中間値をとる位置を基準位置に仮決定する。各階調値の濃度特性は濃度値のレンジが異なるので、仮決定された基準位置もばらついている。
【００５５】
制御部１１は仮決定された基準位置の濃度値と主走査方向の各位置の濃度値の差分から下記式により補正値を算出し、階調値毎にプロットして補正値特性を作成する（ステップＳ２４）。
補正値＝（基準位置の濃度値−他の位置の濃度値）×係数α
係数αは濃度値を階調値に変換する係数である。
図１１の特性図Ｂ１は、図８の特性図Ａ１に示される各階調の濃度特性から作成された補正値特性を示している。各補正値特性において仮決定された基準位置の補正値は０である。
【００５６】
制御部１１は各階調値の補正値特性をそのレンジ（最大値−最小値）で除算して正規化する（ステップＳ２５）。具体的には、制御部１１は各階調値の補正値特性の最大値と最小値を用いて、下記式により正規化された補正値を求める。制御部１１は正規化された補正値をプロットして正規化された補正値特性を得る。
正規化された補正値＝補正値／（最大値−最小値）
図１１の特性図Ｂ２は、正規化された各階調値の補正値特性を示す。正規化により、補正値特性において各階調値でばらついていた補正値のレンジは１に統一化されている。
【００５７】
制御部１１は、正規化された各階調値の補正値特性の代表特性を作成する。具体的には、制御部１１は正規化された各階調値の補正値特性において主走査方向の位置が同じ補正値を合算し、合算後の補正値を３で除算して平均化された補正値を主走査方向の位置毎にプロットして代表特性を作成する。
図１１の特性図Ｂ３は、特性図Ｂ２の正規化された各階調値の補正値特性から作成された代表特性を示す。
【００５８】
複数のページの用紙に補正用のパターンが印刷された場合、制御部１１は各ページに印刷された各階調値のパターンから測定された濃度値を取得し、当該濃度値からそれぞれ補正値特性を作成し、正規化し、平均化して全ページ分の代表特性を作成することが好ましい。これにより、１ページの用紙の中で生じる濃度ムラだけでなく、各ページの用紙で生じる濃度ムラの補正に最適な補正値を算出することができる。ページ単位で濃度ムラが異なる場合、あるページの用紙の濃度ムラだけでなく、全ページの濃度ムラをできる限り小さくするのに最適な補正値を得ることができる。
【００５９】
制御部１１は作成された代表特性において基準位置を本決定する（ステップＳ２６）。例えば、代表特性の補正値の平均値をとる位置の他、補正値のレンジの最大値、最小値、中間値をとる位置等、任意に基準位置を決定できる。図１１の特性図Ｂ３は、代表特性の補正値のレンジの中間値をとる主走査方向の位置（特性図Ｂ３中の矢印で示される位置）が基準位置として本決定された例である。
【００６０】
次に、制御部１１は代表特性に各階調値の補正値特性のレンジ、つまり正規化時に用いられた（最大値−最小値）を乗算して、各階調値の補正値特性を得る（ステップＳ２７）。
図８の特性図Ｂ４は、特性図Ｂ３の代表特性に元のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性を示している。特性図Ｂ４に示すように、各階調値の補正値特性は、特性図Ｂ３に示される代表特性と、最大値、最小値等の位置が一致している。
【００６１】
制御部１１は、代表特性に元のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性から、代表特性により本決定された基準位置の補正値を基準に、補正値を再算出する（ステップＳ２８）。制御部１１は仮決定された基準位置の補正値から本決定された基準位置の補正値への変化分を、逆正規化された補正値に加算し、本決定された基準位置の補正値を０とする新たな補正値を再算出する。
【００６２】
図１２は、各階調値の濃度特性から算出された補正値の具体例を示す。
図１２の表ｂ１は、濃度特性から各階調値２５５、１２７、６３で仮決定された基準位置によって作成された補正値特性を示している。階調値２５５の基準位置は位置ｘ４、階調値１２７の基準位置はｘ３、階調値６３の基準位置はｘ５とばらついている。この補正値特性の代表特性によって位置ｘ４が各階調値２５５、１２７、６３に共通する基準位置として本決定され、再算出された補正値の補正値特性が表ｂ２である。同じ濃度値の測定結果であれば、第１の実施の形態に係る補正値算出処理であっても、第２の実施の形態に係る補正値算出処理であっても、最終的に得られる補正値は同じである。
【００６３】
制御部１１は再算出された補正値を線形補間して、各階調値２５５、１２７、６３間の補正値を算出する。同様に、制御部１１は線形補間により各位置ｘ１〜ｘ６間の補正値を算出し、算出された各階調値の補正値を主走査方向の位置毎に定めたＬＵＴを作成する。図１２の表ｂ３はＬＵＴの一例である。制御部１１は当該ＬＵＴを画像処理部２２が階調補正処理に用いるＬＵＴとしてセットする（ステップＳ２９）。
【００６４】
以上のように、第２の実施の形態によれば、画像形成装置１は階調値が異なる複数のパターンであって、用紙の主走査方向の幅の長さを持つパターンを用紙上に印刷する印刷部２４と、用紙上に印刷された各階調値のパターンの主走査方向の複数の位置で測定された濃度値を取得し、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を算出する制御部１１と、制御部１１により算出された補正値を用いて画像データを階調補正処理する画像処理部２２と、を備える。制御部１１は、濃度値が測定された主走査方向の位置と濃度値との相関を示す濃度特性を階調値毎に作成する。制御部１１は、各階調値の濃度特性において補正値を０とする基準位置を仮決定し、当該基準位置の濃度値と主走査方向の各位置の濃度値との差分から各位置の補正値を算出し、主走査方向の位置と補正値の相関を示す補正値特性を作成する。制御部１１は、各階調値の補正値特性をそのレンジで除算して正規化し、正規化された各階調値の補正値特性の代表特性を作成して、当該代表特性により補正値を０とする基準位置を本決定する。制御部１１は代表特性に各階調値の補正値特性のレンジを乗算して得られた各階調値の補正値特性から、本決定された基準位置の補正値を基準に、主走査方向の位置に応じた各階調値の補正値を再算出する。
【００６５】
各階調値の補正値特性の代表特性から唯一の基準位置を決定するので、各階調値のパターンが用紙上のどの位置に配置されたかに拘わらず、用紙の全面つまり主走査方向及び副走査方向に生じる濃度ムラをできる限り小さくするのに最適な補正値を求めることができる。主走査方向の幅を持つパターンであればどのパターンであっても、最適な補正値を算出でき、補正精度を向上させることが可能である。
【００６６】
上述した第１及び第２の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。
例えば、補正用のパターンは、用紙の主走査方向に幅を持つパターンが階調値毎に配置されるのであれば、図３〜図６に示した例に限らない。どのパターンを用いても、第１又は第２の実施の形態に示した補正値算出方法によれば、用紙の主走査方向及び副走査方向に生じる全ての濃度ムラに最適な補正値を算出することができ、補正の精度が向上する。
【００６７】
また、決定された基準位置の濃度値が目標とする濃度値に一致するように、印刷部２４の調整を行ったうえで補正値を算出してもよい。これにより、より正確な補正値が得られる。
【００６８】
また、補正値算出処理のプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリ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。
【符号の説明】
【００６９】
１    画像形成装置
１１    制御部
１２    記憶部
１３    表示部
１４    操作部
１５    通信部
１６    Ｉ／Ｆ
２１    スキャナー
２２    画像処理部
２３    メモリー
２４    印刷部
【図１】
0005870548.tif 000002
【図２】
0005870548.tif 000003
【図３】
0005870548.tif 000004
【図４】
0005870548.tif 000005
【図５】
0005870548.tif 000006
【図６】
0005870548.tif 000007
【図７】
0005870548.tif 000008
【図８】
0005870548.tif 000009
【図９】
0005870548.tif 000010
【図１０】
0005870548.tif 000011
【図１１】
0005870548.tif 000012
【図１２】
0005870548.tif 000013