(57)【要約】【課題】  従来、階調補正を行う場合、ルックアップテーブルを用いているためメモリ容量を多くする必要があるという問題があった。【解決手段】  原稿を光学的に読取って電気的な画像データに変換する読取り部と、前記読取り部で読取ったデータから濃度を求める濃度取得部と、前記濃度取得部で得られる濃度の理論値と実測値を用いて濃度の補正係数を求める補正係数取得部と、複数画素に１つの補正係数を補間して１画素ずつの補正係数求める補正係数補間部と、前記読取り部で原稿を読取った時の濃度を前記補正係数補間部で求めた補正係数を用いて補正する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を光学的に読取って電気的な画像データに変換する読取り部と、
前記読取り部で読取ったデータから濃度を求める濃度取得部と、
前記濃度取得部で得られる濃度の理論値と実測値を用いて濃度の補正係数を求める補正係数取得部と、
複数画素に１つの補正係数を補間して１画素ずつの補正係数求める補正係数補間部と、
前記読取り部で原稿を読取った時の濃度を前記補正係数補間部で求めた補正係数を用いて補正する階調補正部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
印字領域を複数の領域に区切るための領域サイズ指定をする領域サイズ指定レジスタと、
前記補正係数取得部は前記領域サイズ指定レジスタで指定されたサイズで複数の領域に区切り、その領域ごとに１つの補正係数を求める補正係数取得手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項1記載の画像形成装置において、
前記補正係数補間部は線形補間処理により補正係数を補間する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項1記載の画像形成装置において、
前記階調補正部は前記濃度取得部から得られる濃度と補正係数を乗算した値を補正濃度として出力する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
原稿を光学的に読取って電気的な画像データに変換する読取り部と、
前記読取り部で読取ったデータから濃度を求める濃度取得部と、
外付けメモリを接続可能にする外付けメモリＩ／Ｆと、
補正係数を求めるためのプログラム及び補正係数を格納できる外付けメモリと、
前記プログラムを用いて補正係数を求める手段と、
前記読取り部で原稿を読取った時の濃度を補正係数を用いて補正する階調補正部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記階調補正部は前記濃度取得部から得られる濃度と補正係数を乗算した値を補正濃度として出力する
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を利用した、複写装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を利用した、複写装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置は、感光材層の塗布むらや感光ドラム回転軸の偏芯や感光ドラムの表面電位むらなどの様々な要因により、濃度むらが発生する。
【０００３】
また、経時変化や周辺の環境変化などによって、装置内の各デバイスの特性などが変化し、これにより装置が再現できる画像の再現性が変動する。
【０００４】
そのため、印刷物の測色結果やセンサでの検出結果をもとに、階調補正を行うことで、濃度むらや色再現性の変動に対処する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３-３２４６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の従来技術の場合、ルックアップテーブルを用いているためにメモリ容量を多く必要とするという問題がある。
【０００６】
補正データ量が多いほど補正精度も良くなるため、少ないメモリ容量で精度の良い階調補正を行うのは困難であった。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、少ないメモリ容量で階調補正を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以下のような構成を備える。
【０００９】
すなわち、原稿を光学的に読取って電気的な画像データに変換する読取り部と、前記読取り部で読取ったデータから濃度を求める濃度取得部と、前記濃度取得部で得られる濃度の理論値と実測値を用いて濃度の補正係数を求める補正係数取得部と、複数画素に１つの補正係数を補間して１画素ずつの補正係数求める補正係数補間部と、前記読取り部で原稿を読取った時の濃度を前記補正係数補間部で求めた補正係数を用いて補正する階調補正部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、少ないメモリ容量で階調補正を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を画像形成装置の実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は実施例である画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、ＣＰＵ１０１は装置全体を制御するものである。
【００１４】
操作部１０２はキーボードなどで構成され、オペレータが各種入力操作を行う。
【００１５】
ＲＯＭ１０３はＣＰＵ１０１の制御プログラム等を格納する。
【００１６】
読取り部１０４は、原稿台、ＣＣＤイメージセンサやコンタクトイメージセンサ等の光電変換デバイス、Ａ／Ｄ変換回路で構成され、原稿を光学的に読取って電気的な画像データに変換する。
【００１７】
画像処理部１０５は画像データに対してシェーディング補正、入力マスキング処理、像域分離、フィルター処理、色空間変換などの画像処理を行う。
【００１８】
１０６は記録制御部であり、濃度取得部１０７、濃度むら補正部１０８、２値化処理部１０９から構成される。
【００１９】
濃度取得部１０７は画像処理部１０６で画像処理を施した後の輝度データに対して濃度データへの輝度―濃度変換処理を行う。
【００２０】
補正係数取得部１１１は階調補正を行うための補正係数を求め、画像メモリ１１３に記憶する。
【００２１】
補正係数補間部１１２は画像メモリ１１３に記憶された補正係数を補間して１画素ずつの補正係数を求める。
【００２２】
階調補正部１０８は補正係数補間部１１２で求めた補正係数に基づいて濃度データの補正を行い、２値化処理部１０９にデータを出力する。
【００２３】
２値化処理部１０９は階調補正部１０８の出力データを誤差拡散処理やディザ処理を施して多値データを２値データに変換し、その後解像度変換やスムージング処理などを施し、レーザプリンタ１１０にデータを出力する。
【００２４】
レーザプリンタ１１０は受け取った画像データをもとに記録紙に画像を印字する。
【００２５】
バス１１４はＣＰＵ１０１と各回路をつなぐものである。
【００２６】
以上のような構成からなる本実施形態の画像形成装置において、その特徴的な動作である階調補正処理について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
補正係数の設定処理をステップＳ４０１からＳ４０５で行う。
【００２８】
ステップＳ４０１では、ステップＳ４０４で補正係数を求める際に必要となる小領域のサイズを領域サイズ指定レジスタに設定する。
【００２９】
全画素について補正係数を求めると画像メモリ１１３の容量を大量に必要となるので、図２に示すように印字領域を複数の小領域に区切り、１つの小領域ごとに１点ずつ補正係数を求めることにより補正係数の量を減らす。
【００３０】
外枠が紙の印字領域であり、中の複数の四角形が小領域である。
【００３１】
小領域の区切り方は、主走査方向と副走査方向に対して、濃度むらの多い箇所に関しては密な間隔で区切り、濃度むらの少ない箇所に関しては蜜な間隔で区切る。
【００３２】
図２の（ａ）は主走査方向に密、副走査方向に疎な補正を行う場合の小領域の区切り方の例である。
【００３３】
（ｂ）は主走査方向に疎、副走査方向に蜜な補正を行う場合の小領域の区切り方の例である。
【００３４】
（ｃ）は主走査方向の上下端部に密な補正を行う場合の小領域の区切り方の例である。
【００３５】
（ｄ）は副走査方向の左右端部に密な補正を行う場合の小領域の区切り方の例である。
【００３６】
濃度むらの発生の仕方はレーザプリンタの特性によるので、領域サイズ指定用のレジスタを設け、図２で例示したように小領域の指定を柔軟に行えるようにする。
【００３７】
小領域の指定の仕方は、図２の（ａ）（ｂ）のように小領域のサイズが一定の場合は小領域のサイズ主走査方向ｘ画素、副走査方向ｙ画素を指定する。
【００３８】
図２の（ｃ）（ｄ）のように小領域のサイズが一定でない場合は、主走査方向と副走査方向にそれぞれ何画素ずつ区切っていくかを指定する。
【００３９】
例えば主走査方向にはｘａ画素単位でａ回区切り、ｘｂ画素単位でｂ回区切り、ｘｃ画素単位でｃ回区切り、副走査方向にはｙｄ画素単位でｄ回区切り、ｙｅ画素単位でｅ回区切り、ｙｆ画素単位でｆ回区切るというように指定する。
【００４０】
補正係数取得部１１１はレジスタに格納された値に従って小領域を区切っていき、小領域ごとに補正係数を１点求め、画像メモリ１１３に記憶する。
【００４１】
ステップＳ４０２では、画像形成装置の階調特性を測定するためにＯＤ(Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ)が０．１から１．４のチャートを各１枚ずつ計１４枚用意し、これらのチャートを読取りデバイスで順次読取りってプリンタから印字する。
【００４２】
ここで用いる各チャートは全面が均一濃度であるものとする。
【００４３】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０２で印字した１４枚の印字画像を再度読取り部１０４で順次読取り、濃度取得部１０７で濃度値を取得する。
【００４４】
ステップＳ４０４では、補正係数取得部１１１はステップＳ４０１で設定した領域サイズ指定レジスタの値に従い、小領域ごとに１点補正係数を求める。
【００４５】
ただしチャートは１４枚あるので小領域ごとに補正係数は１４種類もつことになる。
【００４６】
図５を用いて補正係数の求め方を説明する。
【００４７】
正規化濃度５０２はＯＤ０．０７のときに濃度を０、ＯＤ１．５のときに濃度を２５５に正規化したときのＯＤ０．１から１．４の濃度値を示している。
【００４８】
補正係数５０４は各ＯＤにおける補正係数値を示し、チャートのＯＤに対応する正規化濃度値とステップＳ４０３で取得した濃度値の比とする。
【００４９】
例えばステップＳ４０２でＯＤ１．０のチャートを印字し、その印字画像をステップＳ４０３で読取った濃度値が１７０であった場合、ＯＤ１．０での正規化濃度は１６６であるため、補正係数ｃ１０は１７０／１６６となる。
同様にして補正係数ｃ１〜ｃ１４を求める。
【００５０】
ステップＳ４０５では、ステップＳ４０４で求めた補正係数を画像メモリに記憶する。
【００５１】
補正係数を一度設定すれば次からコピーする時はその値が反映される。
【００５２】
環境変化や経時変化の影響でプリンタの特性が変わった場合は再度補正係数の設定処理を行う。
【００５３】
経時変化や環境の変化に応じて補正係数を設定し直す必要があるため、以上説明したステップＳ４０２からＳ４０５を定期的に行う。
【００５４】
濃度むらの発生し易い箇所自体は変わらないので、通常はステップＳ４０1は最初に固定値を設定するだけでよく、繰り返し設定し直す必要はない。
【００５５】
次に階調補正処理をステップＳ４０６、Ｓ４０７で行う。
【００５６】
ステップＳ４０６では、補正係数補間部１１２が画像メモリ１１３に記憶された補正係数を補間して１画素ずつの補正係数を求める。
【００５７】
補正係数の値は、ステップＳ４０１で指定された小領域の中心の１画素についてのみ画像メモリ１１３に記憶されている値をそのまま使用し、それ以外の画素は注目画素の周囲４箇所に配置される小領域の中心の１画素を用いて演算する。
【００５８】
図３を用いて小領域のサイズを７画素×７画素としたときの補間演算を示す。
【００５９】
小領域の中心画素である画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、画素Ｄの補正係数は画像メモリ１１３に記憶されている値をそのまま使用し、その値をそれぞれａ、ｂ、ｃ、ｄとする。
【００６０】
小領域の中心画素以外の画素に対する補正係数は線形補間法の考えを適用すると、例えば画素Ｐの補正係数ｐは以下の式で求められる。
【００６１】
ｐ＝[｛（ａ×５＋ｂ×２）/７｝×５＋｛（ｃ×５＋ｄ×２）/７｝×２]/７
＝｛（ａ×５＋ｂ×２）×４＋（ｃ×５＋ｄ×２）×３｝/４９
ステップＳ４０７では、階調補正部は補正係数補間部から入力される補正係数をもとに濃度取得部から入力される濃度を補正する。
【００６２】
計算式は以下のようになる。
【００６３】
（補正後の濃度値）＝（濃度取得部から入力される濃度値）×（補正係数）
濃度範囲５０３は濃度取得部から入力される濃度値の範囲を示しており、例えば入力濃度が１５８から１７５の間である場合は補正係数としてｃ１０の値を使用する。
【００６４】
以上説明したように本実施例によれば、補間係数を画素単位について持つのではなく、印字領域を小領域に区切り、その小領域単位で補正係数を持つことにより、少ないメモリ容量で階調補正を行うことが可能となる。
【００６５】
また、以下のような変形が可能である。
【００６６】
ハードウェアの規模を小さくするために補正係数補間部１１２を持たず、小領域単位で１点求めた補正係数を小領域の全ての画素の補正係数としても良い。
【００６７】
このようにしても図２に示したように濃度むらの発生し易い場所に関しては密な間隔で補正係数を求めているため、濃度むらを軽減することは可能である。
【実施例２】
【００６８】
次に本発明の第２実施例について説明する。
【００６９】
なお、第２実施例の画像形成装置において上述した第１実施例と同様の構成には同一番号を付し、説明を省略する。
【００７０】
実施例２では通常は階調補正を行わず、外付けメモリを装着した場合にのみ階調補正を行う。
【００７１】
図６は第２実施例である画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【００７２】
外付けメモリＩ／Ｆ２０１は外付けメモリとのＩ／Ｆであり、外付けメモリ２０２を装着する場合はこれを介して装置側とやりとりを行う。
【００７３】
プログラム領域２０３は階調補正を行うためのプログラムが格納されている。
【００７４】
データ領域２０４には補正係数が記憶される。
【００７５】
以上のような構成からなる本実施形態の画像形成装置において、その特徴的な動作である階調補正処理について図７のフローチャートを参照して説明する。
【００７６】
ステップＳ７０１では、階調補正を行うためのプログラムが記憶されている外付けメモリ２０２を外付けメモリＩ／Ｆ２０１に装着する。
【００７７】
ステップＳ７０２では、ＣＰＵは外付けメモリのプログラム２０３をリードし、命令を実行する。
【００７８】
ステップＳ７０２が実行されるとプログラム２０３により、自動的にステップＳ７０３が実行される。
【００７９】
ステップＳ７０３では、ユーザーに対して以下のステップＳ７０４とステップＳ７０５の動作を促すために、操作部１０２に操作手順を表示する。
【００８０】
ステップＳ７０４では、実施例１と同様にＯＤ０．１から１．４の１４枚のチャートを順次読取って印字する。
【００８１】
ステップＳ７０５では、実施例１と同様にステップＳ７０４で印字した１４枚の印字画像を再度読取り部で読取り、濃度取得部１０７で濃度値を取得する。
ステップＳ７０６では、補正係数を求める。
【００８２】
本実施例では外付けメモリを使用しているためにメモリは大量にあるので画素単位で補正係数を持つことができる。
【００８３】
補正係数の求め方は実施例１と同様であるが、実施例１ではハードウェアで補正係数を求めているのに対し、実施例２ではプログラム２０３で演算を行う。
ステップＳ７０７では、ステップＳ７０６で求めた補正係数を外付けメモリのデータ領域２０４に記憶する。
【００８４】
次に階調補正処理をステップＳ７０８、Ｓ７０９で行う。
【００８５】
ステップＳ７０８では、濃度取得部から入力される濃度とデータ領域２０４に記憶されている補正係数を取得する。
【００８６】
ステップＳ７０９では、実施例１と同様に以下の演算で補正濃度を求める。
【００８７】
（補正後の濃度値）＝（濃度取得部から入力される濃度値）×（補正係数）
以上説明したように第２実施例によれば、外付けメモリを使用に補正係数を格納することにより、１画素につき１点の補正係数を持つことができ、外付けメモリのプログラムで補正係数を求める演算を行うことにより、画像形成装置側では階調補正部を持つだけで階調補正を行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１実施例の要部構成を示すブロック図である。
【図２】印字領域を小領域に区切る説明図である。
【図３】線形補間の説明図である。
【図４】本発明の第１実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】補正係数の求め方を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施例の要部構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施例の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１０８  階調補正部
１１１  補正係数取得部
１１２  補正係数補間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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