(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録ヘッドブロックによるカラー画像記録のための、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号を入力する入力手段と、
記録ヘッドブロック毎の複数の基準カラー点に対応する複数の基準色ずれ量を示す基準色ずれ量データを記憶する記憶手段と、
前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する画像信号を補正する補正手段と、
を備える色補正処理装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する画像信号の色ずれ量を推定し、推定色ずれ量に基づき、前記画像信号を補正する請求項１記載の色補正処理装置。
【請求項３】
前記補正手段は、
複数のセグメントにより構成され、前記複数の基準カラー点を含む色空間において、前記複数のセグメントのうちの、前記画像信号の属するセグメントを検出し、
検出セグメントを構成する２以上の基準カラー点に対応する２以上の基準色ずれ量を示すデータに基づき、内挿補間により、前記検出セグメントに属する前記画像信号を補正する請求項１記載の色補正処理装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、各基準カラー点における色ずれ量と色材補正量の関係を示す基準行列を記憶し、
前記補正手段は、前記基準行列に基づき、前記画像信号に対応する色材補正量を推定し、推定色材補正量に基づき前記画像信号を補正する請求項１記載の色補正処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の色補正処理装置により構成される画像形成装置であって、
前記複数の記録ヘッドブロックを備え、
前記複数の記録ヘッドブロックは、前記補正手段によって補正された画像信号を含む、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号に基づき、カラー画像を記録する画像形成装置。
【請求項６】
記録ヘッドブロック毎の複数の基準カラー点に対応する複数の基準色ずれ量を示す基準色ずれ量データに基づき、複数の記録ヘッドブロックによるカラー画像記録のための、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号を補正する方法であって、
前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する画像信号を補正する色補正処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、色補正処理装置及び色補正処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の記録ヘッドブロックにより構成されるカラー記録装置が知られている。カラー記録装置は、用紙を貼り付け回転させるドラムを備え、さらに、ドラムの回転方向に並置された複数の記録ヘッドブロックを備える。各記録ヘッドブロックは、各色のインクを吐出する各色に対応する複数の記録ヘッド（ノズルプレート）を備える。各記録ヘッドは、インクを吐出する複数のインク吐出ノズルを備える。
【０００３】
記録ヘッドブロック毎の特性の違いにより、記録ヘッドブロック毎に記録色のムラが生じることがある。このような記録色のムラを抑制する技術が望まれている。
【０００４】
例えば、記録ヘッドブロック毎にカラープロファイルを作成して、記録ヘッドブロック毎に記録色のムラを補正する方式が考えられる。しかしながら、作成・記憶に膨大な工数のかかるカラープロファイルを複数用いる必要があるため、上記方式では、処理時間や調整工数、コストなどが増加することが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、効率よく記録色のムラを抑制することができる色補正処理装置及び色補正処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の色補正処理装置は、入力手段と、記憶手段と、補正手段とを備える。前記入力手段は、複数の記録ヘッドブロックによるカラー画像記録のための、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号値を入力する。前記記憶手段は、記録ヘッドブロック毎の複数の基準カラー点に対応する複数の基準色ずれ量を示す基準色ずれ量データを記憶する。前記補正手段は、前記基準色ずれ量データに基づき、各画像信号値を補正する。さらに、前記補正手段は、前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する補正対象画像信号値を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るカラーインクジェット記録装置のカラー記録部を構成するドラムと複数の記録ヘッドブロックの並びの一例を示す図である。
【図２】実施形態に係る記録ヘッドブロックの一例を示す図である。
【図３】各色の画点位置関係の一例を示す図である。
【図４】位置ずれによる記録色の変動の一例を示す図である。
【図５】実施形態に係る補正処理部の構成の一例を示す図である。
【図６】CMYK色空間の一例を示す図である。
【図７】４つのベクトルΔC、ΔM、ΔY、ΔKにより構成されるJacobian行列を説明するための図である。
【図８】実施形態に係る画像形成装置（色補正処理装置）の一例を示す図である。
【図９】各ヘッドのカラーパッチの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図８は、実施形態に係る画像形成装置（色補正処理装置）の一例を示す図である。図８に示すように画像形成装置は、プロセッサ１、メモリ２、補助記憶部３、通信・入出力インターフェース４、ユーザインターフェース (操作部及び表示部)５、スキャナ部、カラー記録部７を備える。プロセッサ１、メモリ２、補助記憶部３、通信・入出力インターフェース４、ユーザインターフェース (操作部及び表示部)５、スキャナ部６、カラー記録部７は、データ及び制御信号バスにより接続されている。
【０００９】
本実施形態で説明する色補正処理は、例えば、プロセッサ１、メモリ２、補助記憶部３、通信・入出力インターフェース(I/F)４により実現することができる。プロセッサ１は、補正部として機能し、メモリ２及び補助記憶部３のうちの少なくとも一方は、記憶部として機能し、入出力インターフェース(I/F)４は入力部として機能する。
【００１０】
なお、本実施形態では、画像形成装置による色補正処理について説明するが、本実施形態で説明する色補正処理は、画像形成装置とは別のプリンターサーバ等により実現することもできるし、また、色補正処理対象の画像データを提供する側のコンピュータにより実現することもできる。
【００１１】
＜カラー記録部７の概要＞
カラーインクジェット記録装置（図８に示す画像形成装置）による色補正処理について説明する。
【００１２】
図１は、カラーインクジェット記録装置のカラー記録部７を構成するドラムと複数の記録ヘッドブロックの並びの一例を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、カラー記録部７は、印刷用紙を貼付け回転させるドラム７１、ドラムに対向する記録ヘッドブロック列、及びドラムの駆動系、用紙の給紙／排紙系、信号処理系を備える。
【００１４】
記録ヘッドブロック列は、複数の記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅを横方向（ドラムの軸方向）に並置して構成される。記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅの端部同士の重なりを避けるため、記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅは、千鳥状に配置されている。
【００１５】
図２に示すように、各記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅは、それぞれCMYKの4色インク（各色コンポーネント）を吐出する複数の記録ヘッド（ノズルプレート）７２１を備える。各記録ヘッド７２１は、縦方向（ドラム回転方向）に並置される。
【００１６】
また、各記録ヘッド７２１は、各色のインクを吐出する複数のインク吐出ノズル７２１１の配列より構成される。カラー記録部７は、用紙が貼り付けられたドラム７１を回転させながら、画像信号（画像信号値）に応じて、各記録ヘッド７２１のインク吐出ノズル７２１１からのインクの吐出量を制御する。これにより、カラー記録部７は、用紙上に画像信号に応じた濃淡分布の画像を形成する。
【００１７】
なお、以下の説明においては、４色分の記録ヘッド７２１からなる記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅのことを単に「ヘッド」と記すことがある。
【００１８】
カラー画像を形成するため、４色のインクの画点が所定の位置関係になるように各ヘッド７２１間の相対的な位置が設定され、またインク吐出ノズル７２１１からのインクの吐出タイミングが設定される。
【００１９】
例えば、図３に示すように４色のインクが互いに異なる位置に吐出するように設定される。カラー記録では、これら４色のインクの吐出量が同じでも、各インクの相対位置が変動すると、記録される色の色度も変動する。
【００２０】
図４は、印字位置ずれによる記録色の変動の一例を示す図である。インク色間の印字位置は、記録ヘッド７２１の取り付け位置精度や記録ヘッド７２１からのインクの吐出方向のばらつきに依存する。このため、記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ毎に各インクの相対的な印字位置にばらつきが生じる場合があり、これにより、記録ヘッドブロック７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅにより記録される領域毎に色度のむらが生ずることがある。
【００２１】
＜色補正処理＞
以下説明する色補正処理により、色むらを補正し、安定で色むらのないカラー記録を提供することができる。本実施形態で説明する色補正処理は、以下の点から、比較的小規模で実現することができる。
【００２２】
（１）限られた数の基準点の色度ずれ量から任意の点の色度ずれ量を求める。つまり、基準点の色度のずれ量から任意の点の色度のずれ量を推定する。
【００２３】
（２）色ずれ量からCMYKの補正量をJacobian行列を用いて計算する。
【００２４】
以下、上記（１）、（２）について説明する。
【００２５】
本実施形態では、インク色間の印字位置の相対ずれによる、各記録ヘッド７２１の色度ずれをそれぞれ事前に測定しておく。画像信号はCMYKそれぞれ8bitの信号として、すべての色信号の組合せ2の32乗通りに対し、ずれ量を測定するのは膨大となり現実的ではない。一方、色度ずれは、画像信号値が中間値の場合に顕著となり、０及び255の場合は、インク画点はほぼ一様になるので、色度ずれは０または極めて小さくなる。そこで、CMYKの画像信号値（CMYK信号値）が中間値となる基準点を数点決めておき、この基準点における色ずれ量を事前に測定する。基準点以外の信号（基準点から外れた信号）の色ずれ量は、基準点（２以上の基準点）の値から内挿補間により推定する。ただし、内挿補間の計算の都合上、色信号空間の最外郭面（C,M,Y,Kのいずれかが０または１となる面）上にも基準点を設けておく。
【００２６】
つぎに、上記説明により計算された色度ずれΔLabより、この色度ずれΔLabを補正するためのCMYK信号値の補正（増減）量をJacobian行列を用いて計算する。Jacobian行列は、CMYK信号値の微小変化とLab色度値の微小変化の関係を表す行列である。CMYK信号値の微小変化に対する再現色の色度Labの変化量（これは測定可能）を求め、この逆行列を計算することにより、容易に求めることができる。ただし、CMYK信号は4次元空間であるのに対しLabは3次元なので、CMYK間の束縛条件を定めておき、これを逆行列の計算に使う必要がある。
【００２７】
＜色補正処理の詳細説明＞
次に、補正処理部（プロセッサ１、メモリ２、補助記憶部３、通信・入出力インターフェース４）のシーケンス、演算を具体的に説明する。補正処理部の構成を図５に示す。図５に示す補正処理部は、例えば、プロセッサ１のソフトウェア、メモリ２、補助記憶部３、通信・入出力インターフェース４等により実現することができる。
【００２８】
まず、セグメント判定部１１は、入力されるCMYK信号と既定の基準色度テーブル１２より、セグメント情報Sと重み信号Wを計算する。セグメント判定部１１は、入力信号CMYK信号値に近く、入力信号CMYK信号値を囲む複数の基準点Pによりセグメントを決定する。セグメントは、CMYK色空間内の基準色により区分される部分空間である。図６は、CMYK色空間の一例を示す図である。図６では、例えば、CMYK色空間に含まれるセグメントS1-S4が示されている。なお、CMYK色空間は本来4次元空間であるが、4次元空間を図示するのは困難なので、図６では便宜的に2次元空間として図示している。例えば、入力されたCMYK信号SIGは、セグメントS4に属する。そして、セグメント判定部１１は、セグメントS4を囲む４つの基準点Pを表すセグメント情報Sと、セグメント内の４つの基準点寄与を表す重み信号Ｗiを出力する。
【００２９】
つぎに、基準点色ずれ量テーブル１３は、セグメント情報Sの複数の基準点それぞれについて、基準点色ずれ量ΔLabiを出力する。基準点色ずれ量テーブル１３は、基準点のCMYK値に対して、任意の記録ヘッドでの色ずれ量を記憶している。すなわち、基準点色ずれ量テーブル１３は、基準点のCMYK値に対して、標準記録ヘッド（基準記録ヘッド）で記録される色からの差分を記憶している。そのため、事前に各ヘッドでカラーパッチを記録し（図９参照）、各ヘッドのカラーパッチ（記録結果）を測色し、測色結果を元に計算した値（色ずれ量）が基準点色ずれ量テーブル１３に記憶される。
【００３０】
つぎに、色ずれ量演算部１５は、色ずれ量ΔLabを計算する。すなわち、色ずれ量演算部１５は、基準点色ずれ量テーブル１３より出力された複数の基準点での色ずれ量と各基準点の重み信号Ｗの積和を計算する。
【００３１】
ΔLabは、入力されたCMYK信号の画素での色ずれ量の推定値を表す。ΔLabは、下記式１に示す通りである。
【数１】
0005723720.tif 000002
【００３２】
つぎに、行列計算部１４は、セグメントの各基準点での補正行列∂CMYK/∂Labを計算して出力する。この補正行列は、Labのずれ量とCMYKの変化量の関係を表すJacobian行列である。計算方法について詳しく説明する。行列計算部１４は、各基準色でのCMYKの微小変化に対する再現色度Labの変動を表すJacobian行列∂Lab/∂CMYKの値を記憶している。Jacobian行列∂Lab/∂CMYKの値は、記録ヘッド７２１によらず固定の値である。Jacobian行列∂Lab/∂CMYKの値は、CMYKからCMYKをそれぞれ微小量ΔC、ΔM、ΔY、ΔKだけ変動して記録した色の色度Labを測定し、CMYKで記録した色の色度との差を計算して求められる。Jacobian行列は、図７に示す４つのベクトルΔC、ΔM、ΔY、ΔKより構成される行列である。
【００３３】
一方、行列計算部１４は、各基準色でのCMYKの関係を表すパラメータAc、Am、Ayを記憶している。束縛関係式は、下記式２に示す通りである。
【数２】
0005723720.tif 000003
【００３４】
すなわち、下記式３を計算すればよい。
【数３】
0005723720.tif 000004
【００３５】
この行列は、記録ヘッドなどのパラメータに依存しないので、あらかじめ計算され、行列計算部１４が記憶している。
【００３６】
つぎに、色材補正量計算部１６は、色ずれ量ΔLabと各基準色でのJacobian行列∂CMYK/∂Labより色材補正量ΔCMYKを計算する。具体的には、色材補正量計算部１６は、各基準色のJacobian行列と重み信号Wの積にΔLabを乗じたのち、これを加算すればよい。計算されたΔCMYKは、記録ヘッド７２１の色ずれによる再現色度の変動を補正するために、CMYK信号に加算すべきCMYKの補正量を表す。ΔCMYKは、下記式４に示す通りである。
【数４】
0005723720.tif 000005
【００３７】
最後に色材料補正部１７は、入力されたCMYK信号からCMYK補正量であるΔCMYKを減算して、補正CMYK信号（CMYK'）を出力する。CMYK'は、下記式５に示す通りである。
【数５】
0005723720.tif 000006
【００３８】
以上の一連の処理により、補正処理部（色材料補正部１７）は、ヘッドの色ずれの影響が補正された補正CMYK信号（CMYK'）を出力する。カラー記録部７は、補正CMYK信号（CMYK'）に基づき、各記録ヘッド７２１のインク吐出ノズル７２１１からのインクの吐出量を制御する。これにより、記録ヘッドブロック毎の色変動が補正されたカラー記録を実現することができる。
【００３９】
上記説明した実施形態の色補正処理によれば、記録ヘッドブロック間の印字位置のずれに起因する記録画像の色度のずれを補正することができる。さらに、上記説明した実施形態の色補正処理によれば、基準点での色ずれ量、CMYK信号/色度のJacobian行列を使うことにより、ヘッド特性の測定や特性データの記憶容量を低く抑えることができる。
【００４０】
以下、本実施形態についてまとめる。
【００４１】
（１）色空間上でずれの大きい基準点での色度のずれ量をテーブルとしてもつ。
【００４２】
（２）基準点ごとのCMYKの増分と色度のずれのJacobian行列(∂CMYK/∂Lab)を記憶しておく。
【００４３】
（３）基準点ごとのCMYK信号間の関係式（束縛条件）をテーブルに記憶しておく。
【００４４】
（４）各基準点の色度ずれ、Jacobian,信号間の関係式より、CMYK信号の補正量を計算する。
【００４５】
（５）基準点以外については各基準点補正量の内挿補間を用いる。
【００４６】
（６）基準点として、最外郭点（全色ベタの点＝（C,M,Y,Kがすべて0%or100%)）とインクのいずれかが特定インク量でそれ以外が全色ベタの点を選ぶ（位置ずれによる色度への影響が最大の点を選ぶ）。
【００４７】
なお、上記したΔLabは、下記式６に示す通りである。
【数６】
0005723720.tif 000007
【００４８】
また、上記したΔCMYKは、下記式７に示す通りである
【数７】
0005723720.tif 000008
【００４９】
また、上記した∂Lab/∂CMYKは、下記式８に示す通りである。
【数８】
0005723720.tif 000009
【００５０】
また、上記した∂CMYK/∂Labは、下記式９に示す通りである。
【数９】
0005723720.tif 000010
【００５１】
実施形態では画像形成装置等が色補正処理を実施するケースについて説明したが、これに限らず同様の機能（色補正処理プログラム）をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能（色補正処理プログラム）を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のプログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
複数の記録ヘッドブロックによるカラー画像記録のための、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号値を入力する入力手段と、
記録ヘッドブロック毎の複数の基準カラー点に対応する複数の基準色ずれ量を示す基準色ずれ量データを記憶する記憶手段と、
前記基準色ずれ量データに基づき、各画像信号値を補正する補正手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する補正対象画像信号値を補正する色補正処理装置。
［Ｃ２］
前記補正手段は、前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する補正対象画像信号値の色ずれ量を推定し、推定色ずれ量に基づき、前記補正対象画像信号値を補正する［Ｃ１］記載の色補正処理装置。
［Ｃ３］
前記補正手段は、
複数のセグメントにより構成され、前記複数の基準カラー点を含む色空間において、前記複数のセグメントのうちの、前記補正対象画像信号値の属するセグメントを検出し、
検出セグメントを構成する２以上の基準カラー点に対応する２以上の基準色ずれ量を示すデータに基づき、内挿補間により、前記検出セグメントに属する前記補正対象画像信号値を補正する［Ｃ１］記載の色補正処理装置。
［Ｃ４］
前記記憶手段は、各基準カラー点における色ずれ量と色材補正量の関係を示す基準行列を記憶し、
前記補正手段は、前記基準行列に基づき、前記補正対象画像信号値に対応する色材補正量を推定し、推定色材補正量に基づき前記補正対象画像信号値を補正する［Ｃ１］記載の色補正処理装置。
［Ｃ５］
［Ｃ１］記載の色補正処理装置により構成される画像形成装置であって、
前記複数の記録ヘッドブロックを備え、
前記複数の記録ヘッドブロックは、補正された補正対象画像信号値を含む、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号値に基づき、カラー画像を記録する画像形成装置。
［Ｃ６］
記録ヘッドブロック毎の複数の基準カラー点に対応する複数の基準色ずれ量を示す基準色ずれ量データに基づき、複数の記録ヘッドブロックによるカラー画像記録のための、記録ヘッドブロック毎の各色コンポーネントに対応した各画像信号値を補正する方法であって、
前記基準色ずれ量データに基づき、内挿補間により、前記基準カラー点から外れた非基準カラー点に対応する補正対象画像信号値を補正する色補正処理方法。
【符号の説明】
【００５３】
１…プロセッサ、２…メモリ、３…補助記憶部、４…通信・入出力インターフェース、５…ユーザインターフェース (操作部及び表示部)、６…スキャナ部、７…カラー記録部
【図１】
0005723720.tif 000011
【図２】
0005723720.tif 000012
【図３】
0005723720.tif 000013
【図４】
0005723720.tif 000014
【図５】
0005723720.tif 000015
【図６】
0005723720.tif 000016
【図７】
0005723720.tif 000017
【図８】
0005723720.tif 000018
【図９】
0005723720.tif 000019