(57)【要約】【課題】自動階調補正専用メモリを削除し、自動階調補正機能を他の画像用メモリと共有させ、使用できるメモリ容量に最適な読み取りパターン濃度値の平均化を実現する画像形成装置を提供する。【解決手段】モード認識部２で階調補正モードを認識した場合は、メモリ切り替え部５で画像メモリを階調補正用濃度保持部のパスに切り替え、通常の画像処理部４での処理を行わず、読み取りデータ平均化処理部３で平均化処理を行う。【選択図】        図１
2004184544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動階調補正機能を有する画像形成装置において、
転写紙上にカラーパターンを形成するカラーパターン形成手段と、
前記カラーパターン形成手段により前記転写紙上に形成された前記カラーパターンから各カラーパターンの濃度値を読み取るパターン読み取り手段と、
前記パターン読み取り手段により読み取られた前記各パターンの濃度値を保持する専用でない濃度保持手段と、
階調補正動作モードを認識するモード認識手段と、
画像用メモリを自動階調補正用濃度保持手段に切り替えるメモリ切り替え手段と、
前記濃度保持手段に保持する読み取り濃度値を平均化する読み取りデータ平均化手段と、
前記濃度保持手段に保持された前記濃度データに基づき階調特性を補正する階調補正手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記モード認識手段は、自動階調補正モードを認識した場合に、前記メモリ切り替え手段にて前記画像用メモリを前記自動階調補正用濃度手段として使用できるように切り替えると共に、前記濃度保持手段に保持するパターンの濃度値を前記読み取りデータ平均化手段により平均化し、前記階調補正手段で平均化されたカラーパターンの濃度値に基づいて前記階調特性を補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記メモリ切り替え手段は、前記画像用メモリを前記自動階調補正用濃度手段として使用できるように切り替えた場合に、使用できるメモリ容量から平均化係数を決定する平均化係数決定手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記平均化係数決定手段は、前記画像用メモリに記憶させるための読み取りカラーパターンのパッチサイズ・パッチ数から平均化係数を決定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記階調補正手段は、使用できるメモリ容量が少ない場合に算出される前記平均化係数が大きくなるため、前記読み取りデータ平均化手段の処理限界を超えた場合に、主走査方向のパッチサイズを小さくすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記階調補正手段は、算出された平均化係数が前記読み取りデータ平均化手段の処理限界を超えた場合に副走査方向のパッチサイズを小さくすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記階調補正手段は、サンプルされる濃度データが前記階調補正手段にて前記階調特性を補正するために必要な精度限界を超えた場合に複数回に分けて階調補正を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記平均化係数決定手段は、読み取り濃度値を平均化する読み取りデータ平均化手段の前記平均化係数は２のべき乗であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、読み取り画像に対して各種の処理を施し、これを基に書き込みまたは画像形成を行い、形成画像を用いて処理内容を補正する機能を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の画像処理部の構成を示した図である。
画像処理部は、スキャナ部１０１とシェーディング補正部１０２、スキャナガンマ補正部１０３、フィルタ部１０４、色変換部１０５、変倍回路１０６、画像加工回路１０７、ガンマ補正回路１０８、階調処理回路１０９、プリンタ部１１０、ＣＰＵ１１１、操作部１１２、表示部１１３から構成されている。
【０００３】
スキャナ部１０１は原稿画像を走査し、ＲＧＢ画像データに変換する。シェーディング補正部１０２は、ＲＧＢ画像データにシェーディング補正を施して、撮像素子の特性により生じたＲＧＢ画像データのむらや光源の照明むら等を補正する。スキャナガンマ補正部１０３は、ＲＧＢ信号の各成分のガンマ補正を行う。フィルタ部１０４は、ＲＧＢ画像データの平滑化処理および強調処理を行う。
【０００４】
図示しないが、位置補正部によりＣＣＤラインセンサ間の位置補正が行われる。また、分離回路により画像データから局所的な判定を行う分離処理も行われる。分離回路は、文字部と写真部の判定を行い、また、有彩色、無彩色の判定を行う。
【０００５】
色変換部１０５は、ＲＧＢ画像データをＣＭＹＫ画像データに変換する。変倍回路１０６は、ＣＭＹＫ画像データの変倍処理を行う。画像加工回路１０７は、ＣＭＹＫ画像のリピート処理、斜体処理および影付け処理を行う。
【０００６】
ガンマ補正回路１０８は、プリンタのガンマ特性に合わせたガンマ補正を行う。ガンマ補正回路１０８は、文字、写真など画質モードに応じて、画像信号の補正を行う。階調処理回路１０９は、ディザ処理、誤差拡散処理等、階調処理を行う。
【０００７】
プリンタ部１１０は、ＣＭＹＫ画像データを記録紙に印刷する。ＣＰＵ１１１は、スキャナ部１０１、シェーディング補正部１０２、スキャナガンマ補正部１０３、フィルタ部１０４、色変換部１０５、変倍回路１０６、画像加工回路１０７、ガンマ補正回路１０８、階調処理回路１０９、プリンタ部１１０、操作部１１２、および表示部１１３の制御を行う。
【０００８】
図１０は、従来の階調補正の処理動作を示したフローチャートである。
まず、階調パターンを転写紙上に出力する（ステップＳ２０１）。次に、階調パターンを走査し、ＲＧＢ画像データに変換し（ステップＳ２０２）、補正値を求める（ステップＳ２０３）。次に、補正値の書き換えるか否かの判断を行う（ステップＳ２０４）。次に、書き換えると判断した場合（ステップＳ２０４／ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１１は、バックメモリに保存された補正特性を書き換える（ステップＳ２０５）。書き換えないと判断した場合は（ステップＳ２０４／ＮＯ）、補正値の書き換えを行い（ステップＳ２０５）、次に確認階調補正をするかの判断を行う（ステップＳ２０６）。確認階調補正を行うと判断した場合は（ステップＳ２０６／ＹＥＳ）、補正値による階調パターンを出力し（ステップＳ２０７）、終了となる。確認階調補正を行わない場合（ステップＳ２０６／ＮＯ）は、そのまま終了となる。
【０００９】
図１１は、カラーパターンの各パターンの濃度値をメモリに保管する回路を示す図である。
濃度値をメモリに保管する回路は、読み取り値３０１と加算器３０２、累積値レジスタ３０３、読み取り濃度ＲＡＭ３０４、パターン位置３０５から構成されている。
【００１０】
図１２は、転写紙に出力するカラーテストパターンの出力例を示した図である。
従来のカラーテストパターンは、基準位置マーク４０９、基準位置マーク４１０、および、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、およびＫ（ブラック）各色成分が複数の濃度値で表された複数のパターンが転写紙上に出力されたものである。
【００１１】
カラーテストパターンのＣＭＹＫ各色成分は、それぞれ複数の濃度値に階調処理がかけられている。カラーテストパターンのＣＭＹＫ各色成分は、それぞれ文字モード、写真モードに応じて階調処理がかけられている。
【００１２】
基準位置マーク４０９、および基準位置マーク４１０は、ガンマ補正回路１０８がカラーパターンを読み取るサンプリングタイミングを規制する。ガンマ補正回路１０８は、基準位置マーク４０９、および基準位置マーク４１０によりカラーパターンが所定の読み取り位置でスキャナ部１０１により読み取られたか否かを判断する。
【００１３】
基準位置マークの水平方向ビデオ信号４１１、および基準位置マークの垂直方向ビデオ信号４１２は、ガンマ補正回路１０８が基準位置マーク４０９、および基準位置マーク４１０を読み取った時のビデオ信号のサンプリング値を示す。
【００１４】
また、従来の技術として、以下のようなものがある。
カラーパターン上の所定のパターン位置に存在するパターンの濃度値と、読み取り濃度に保存されたパターン位置の濃度値を加算することによって、加算された値を平均化し、平均化された値から補正特性を求める（特許文献１参照）。
【００１５】
実際に出力できるプリンタ部の最高画像濃度に応じて、参照データに対する補正を行うことにより、プリンタで出力できる最高画像濃度が、参照データによって与えられる目標画像濃度に達しない場合にも、階調のつぶれが生じないように、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する（特許文献２参照）。
【００１６】
【特許文献１】
特開平９−１０７４７６号公報
【特許文献２】
特開２００１−０９２２０９号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデジタルカラー複写機内のプリント部における環境変動、経時変化の影響を修正する仕組みとして、イメージスキャナ部を測定装置として利用する自動階調補正機能を有する画像形成装置は、一般的にプリント部を含めたカラーパターン形成手段により形成された転写紙上のカラーパターンをイメージスキャナを含めた読み取り手段にて、各パターンの濃度値を読み取る際に、読み取りデータを１次記憶メモリに記憶させ、そのデータを基に階調補正処理を行う。
【００１８】
この場合、多数のカラーパターンを読み取る必要があるため、１次記憶メモリの容量が多くなることが問題となる。
上記問題を解決するために、各パターンの濃度値を１次記憶メモリに記憶させる際に、それぞれ平均化して記憶させ、メモリ構成の削減および階調補正処理の高速化を図っている。
【００１９】
しかし専用メモリで構成されている平均化した濃度値を記憶させる１次記憶メモリは、通常自動階調補正機能を画像形成動作中には行わないため、他の画像形成用メモリと共有させ、専用１次記憶メモリを削除することができる。
【００２０】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、自動階調補正機能を備えたデジタルカラー複写機において、自動階調補正専用メモリを削除し、その機能を他画像用メモリと共有させ、使用できるメモリ容量に最適な読み取りパターン濃度値の平均化を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、自動階調補正機能を有する画像形成装置において、転写紙上にカラーパターンを形成するカラーパターン形成手段と、カラーパターン形成手段により転写紙上に形成されたカラーパターンから各カラーパターンの濃度値を読み取るパターン読み取り手段と、パターン読み取り手段により読み取られた各パターンの濃度値を保持する専用でない濃度保持手段と、階調補正動作モードを認識するモード認識手段と、画像用メモリを階調補正用濃度保持手段に切り替えるメモリ切り替え手段と、濃度保持手段に保持する読み取り濃度値を平均化する読み取りデータ平均化手段と、濃度保持手段に保持された濃度データに基づき階調特性を補正する階調補正手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置であって、モード認識手段は、自動階調補正モードを認識した場合に、メモリ切り替え手段にて画像用メモリを自動階調補正用濃度手段として使用できるように切り替えると共に、濃度保持手段に保持するパターンの濃度値を読み取りデータ平均化手段により平均化し、階調補正手段で平均化されたカラーパターンの濃度値に基づいて階調特性を補正することを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置であって、メモリ切り替え手段は、画像用メモリを自動階調補正用濃度手段として使用できるように切り替えた場合に、使用できるメモリ容量から平均化係数を決定する平均化係数決定手段を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置であって、平均化係数決定手段は、画像用メモリに記憶させるための読み取りカラーパターンのパッチサイズ・パッチ数から平均化係数を決定することを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、階調補正手段は、使用できるメモリ容量が少ない場合に算出される平均化係数が大きくなるため、平均化手段の処理限界を超えた場合に、主走査方向のパッチサイズを小さくすることを特徴とする。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、階調補正手段は、算出された平均化係数が平均化手段の処理限界を超えた場合に副走査方向のパッチサイズを小さくすることを特徴とする。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、階調補正手段は、サンプルされる濃度データが階調補正手段にて階調特性を補正するために必要な精度限界を超えた場合に複数回に分けて階調補正を行うことを特徴とする。
【００２８】
請求項８記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置であって、平均化係数決定手段は、読み取り濃度値を平均化する読み取りデータ平均化手段の平均化係数は２のべき乗であることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の構成を示したブロック図である。
画像形成装置は、パターン読み取り部１とモード認識部２、読み取りデータ平均化処理部３、画像処理部４、メモリ切り替え部５、画像メモリ，濃度保持部６階調補正部７、パターン形成部８から構成されている。
【００３０】
パターン読み取り部１は、パターン形成部８によって転写紙上に形成されたカラーパターンから、各カラーパターン濃度値を読み取る。モード認識部２は、階調補正動作モードを認識する。読み取りデータ平均化処理部３は、濃度保持部６に保持する読み取り濃度値を平均化する。メモリ切り替え部５は、画像メモリを階調補正用濃度保持手段に切り替える。濃度保持部６は、パターン読み取り部によって読み取られた各パターンの濃度値を保持する。階調補正部７は、濃度保持部６に保持された濃度データに基づき階調特性を補正する。
【００３１】
図２は、本発明の動作を示したフローチャートである。
まず、動作モードを選択する（ステップＳ１）。ここでは、ユーザが階調補正開始の指示で動作モードを選択する。次に階調補正モードかの判断を行い（ステップＳ２）、モード認識部２で階調補正モードが認識される（ステップＳ２／ＹＥＳ）と同時にメモリ切り替え部５により画像メモリが階調補正用濃度保持部６として使用できるように切り替えられる。次に、階調パターンを出力する（ステップＳ３）。階調パターンを出力することで、パターン形成部８により任意の処理がなされたカラーパターンが転写紙上に出力される。
【００３２】
次に、パターンを読み込む（ステップＳ４）。ここでは、ユーザは出力されたカラーパターンをパターン読み取り部１に読み込ませる。次に平均化処理を行う（ステップＳ５）。ここでは、カラーパターンを走査し、ＲＧＢ画像データに変換する。その際に、読み取りデータ平均化処理部３によりＲＧＢ画像データを平均化し、濃度保持部６への書き込みを行う（ステップＳ６）。ここでは、濃度保持部６に２画素単位で平均化されたＲＧＢ画像データを保管する。次に補正値を求める（ステップＳ７）。ここでは保管データに基づき階調補正部７により補正値を求める。
【００３３】
モード認識部２で階調補正モードが認識されない場合は（ステップＳ２／ＮＯ）、画像読み込みを行う（ステップＳ８）。次に画像処理を行い（ステップＳ９）、画像メモリへの書き込みを行う（ステップＳ１０）。次に階調処理を行い（ステップＳ１１）、プリンタ出力を行う（ステップＳ１２）。
【００３４】
図３は、主走査画素数と副走査画素数との関係を示した図である。
以下にメモリ容量から平均化係数を決定する算出式を示す。例えば１画素１ｂｙｔｅとすると、
メモリサイズ＝副走査画素数（ｂ）×｛主走査画素数（ａ）×平均化係数｝・・・（式１）
で求められるので、
平均化係数＝メモリサイズ／｛副走査画素数（ｂ）×主走査画素数（ａ）｝・・・（式２）
となる。
【００３５】
図４は、メモリに書き込む部分だけのカラーパターンを抜き出した図である。
通常階調補正に使用する出力カラーパターンは、図１２に示した従来のカラーパターンの通りに、副走査方向に濃度を変えてｎ個、主走査方向に出力モード・各色で出力されたカラーパターンを変えてｎ個で構成される。この各濃度・各色で出力されたカラーパターンの一部（ほぼ中心部）をメモリに書き込み階調補正を行う。
この場合の平均化係数は、
平均化係数＝メモリサイズ／｛副走査画素数（ｂ）×主走査画素数（ａ）×ｍ×ｎ｝・・・（式３）
で求められる。
上記で求められた平均化係数を用いれば、１回のパターン読み込みで各色の階調補正が可能となる。
【００３６】
図５は、パッチサイズを小さくすることを示した図である。
図５では図４における任意のパッチ（ｍ−１，ｎ−１）のみ示した。濃度データを平均化する平均化処理能力は、平均化処理部３によって決められる。式３で求められた平均化係数が平均化処理能力を超えた場合は、パッチサイズを小さくする。この場合の平均化係数は、
2004184544.tif 000003
で求められる。
【００３７】
図６は、パッチサイズ変更することを示した図である。
図６では、図４における任意のパッチ（ｍ−１，ｎ−１）のみを示した。
濃度データを平均化する平均化処理能力は平均化処理部３によって決まっている。式４で求められた平均化係数が平均化処理能力を超えた場合、図６に示すとおり副走査方向のパッチサイズを小さくすればよい。
2004184544.tif 000004
で求められる。
【００３８】
図７は、パターン読み取り回数をｍ回（１回の読み取りで副走査方向：同色ｎ個のパッチを読む）とした場合の処理動作を示したフローチャートである。
まず、動作モードを選択する（ステップＳ２０）。ここでは、ユーザが階調補正開始の指示で動作モードを選択する。次に階調補正モードかの判断を行い（ステップＳ２１）、モード認識部２で階調補正モードが認識される（ステップＳ２１／ＹＥＳ）と同時にメモリ切り替え部５により画像メモリが階調補正用濃度保持部６として使用できるように切り替えられる。次に、階調パターンを出力する（ステップＳ２２）。階調パターンを出力することで、パターン形成部８により任意の処理がなされたカラーパターンが転写紙上に出力される。
【００３９】
次に、パターンを読み込む（ステップＳ２３）。ここでは、ユーザは出力されたカラーパターンをパターン読み取り部１に読み込ませる。次に平均化処理を行う（ステップＳ２４）。ここでは、カラーパターンを走査し、ＲＧＢ画像データに変換する。その際に、読み取りデータ平均化処理部３によりＲＧＢ画像データを平均化し、濃度保持部６への書き込みを行う（ステップＳ２５）。ここでは、濃度保持部６に２画素単位で平均化されたＲＧＢ画像データを保管する。次に補正値を求める（ステップＳ２６）。ここでは保管データに基づき階調補正部７により補正値を求め、読み取り回数の判断を行う（ステップＳ２７）。読み取り回数が一定の回数に満たない時は（ステップＳ２７／ＮＯ）、ステップＳ２３に戻り、ステップＳ２３以降の処理を繰り返す。読み取り回数が一定の回数を満たした場合は（ステップＳ２７／ＹＥＳ）、そのまま終了となる。
【００４０】
モード認識部２で階調補正モードが認識されない場合は（ステップＳ２１／ＮＯ）、画像読み込みを行う（ステップＳ２８）。次に画像処理を行い（ステップＳ２９）、画像メモリへの書き込みを行う（ステップＳ３０）。次に階調処理を行い（ステップＳ３１）、プリンタ出力を行う（ステップＳ３２）。
【００４１】
図８は、読み取りデータ平均化処理部の構成を示したブロック図である。
読み取り平均化処理部３は、読み取り値４０と加算器４１、累積値レジスタ４２、データシフト４３、平均化係数設定部４４から構成されている。
パターン読み取り部１で読み取った補正用濃度データ（読み取り値４０）を累積レジスタ４２にて一旦保持し、保持データと次の読み取り値を加算器４１にて単純に加算し、これを繰り返す。ここで平均化係数が、２のべき乗であることから、平均化係数設定部４４で設定された平均化係数に応じて加算データを単純にシフトすれば平均化処理が実現でき、平均化データを濃度保持部に保持する。累積値レジスタ４２は平均化データを保持するタイミングでクリアしておけばよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、モード認識手段により自動階調補正モードと認識された場合には、メモリ切り替え手段にて画像用メモリを自動階調補正用濃度保持手段として使用できるように切り替えると共に、濃度保持手段に保持するパターンの濃度値を読み取りデータ平均化手段により平均化し、階調補正手段では平均化されたカラーパターンの濃度値に基づいて階調特性を補正できることから、専用の階調補正用メモリを構成する必要がない。
【００４３】
また、使用できるメモリ容量から平均化係数を決定し、読み取りカラーパターンのパッチサイズ・パッチ数から平均化係数を決定する。
【００４４】
また、平均化手段の処理能力を超えることなく階調補正を行い、階調特性補正の制度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における画像処理部の構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態における画像処理部の処理動作を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態における主走査画素数と副走査画素数の関係を示した図である。
【図４】本発明の実施形態におけるメモリに書き込む部分だけのカラーパターンを抜き出した図である。
【図５】本発明の実施形態におけるパッチサイズを変更することを示した図である。
【図６】本発明の実施形態におけるパッチサイズを変更することを示した図である。
【図７】本発明の実施形態における処理動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態における読み取りデータ平均化処理部の構成を示したブロック図である。
【図９】従来の画像処理部の構成を示した図である。
【図１０】従来の画像処理部の処理動作を示したフローチャートである。
【図１１】従来の出力カラーパターンの各濃度値をメモリに保管する回路を示した図である。
【図１２】従来のカラーパターンの印刷例を示した図である。
【符号の説明】
１  パターン読み取り部
２  モード認識部
３  読み取りデータ平均化処理部
４  画像処理部
５  メモリ切り替え部
６  画像メモリ、濃度保持部
７  階調補正部
８  パターン形成部
【図１】
2004184544.tif 000005
【図２】
2004184544.tif 000006
【図３】
2004184544.tif 000007
【図４】
2004184544.tif 000008
【図５】
2004184544.tif 000009
【図６】
2004184544.tif 000010
【図７】
2004184544.tif 000011
【図８】
2004184544.tif 000012
【図９】
2004184544.tif 000013
【図１０】
2004184544.tif 000014
【図１１】
2004184544.tif 000015
【図１２】
2004184544.tif 000016