(57)【要約】【課題】ＯＨＰ画像を、反射画像と同一の階調性、カラーバランスにする。【解決手段】キャリブレーション画像として、反射画像と投影画像を印字し、両者を比較した結果に基づき、投影画像の階調性、カラーバランスを補正する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射画像及び投影画像を印字する画像形成装置において、反射画像及び投影画像によるキャリブレーション画像を印字し、反射画像キャリブレーション画像と投影画像投影装置によって投影された投影画像キャリブレーション画像を比較し、比較結果を基に投影画像の階調性又は色変換を補正することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置又は画像形成装置に画像データを送付するホストコンピューター上に、記憶手段を設け、投影画像投影装置の特性と投影画像倍率の少なくとも１つに対応する投影画像の階調性又は色変換特性が、予め該記憶手段に記憶され、投影画像印字時に選択されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項２において、反射画像キャリブレーション画像と投影画像投影装置によって投影された投影画像キャリブレーション画像の比較結果を、記憶手段に記憶させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年プリンターのカラー化が進み、インクジェット方式、写真方式、電子写真方式、熱転写方式等種々の印字方式を採用した装置が製品化されている。白黒画像が単に黒の濃度、階調性のみを補正すれば所望の画像が得られるのに対し、カラー画像の場合は、イエロー、マゼンタ、シアン又はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の濃度、階調性及び各色間のバランスを調整しなければ所望の画像が得ることができず、一般ユーザーにとっては調整が煩雑かつ専門知識が必要であり、困難であった。そのため、各種のカラーマッチングが考案されている。例えば、ｓ−ＲＧＢといった規格化された色空間に準拠し、この空間における色再現を忠実に行なえるように、モニターやプリンター等周辺機器やホストコンピューターの色変換を設計する方法や、プリンターを含む各種入出力デバイス毎に、色再現範囲を定義したプロファイルを用意し、ホストコンピューターや入出力デバイス上で最適な色変換を行なう方法がある。後者は通常互いに異なる色再現範囲を持つ入出力デバイス間の色合わせを行なう際に、互いに重複している色再現範囲のみを印字することや、重複していない部分は、色味が異なるものの何らかの出力を行なうようにプロファイルを変形させ印字する方法等、ユーザーが選択できるようになっている。
【０００３】
また、電子写真方式においては、高速印字、低ランニングコストといった長所がある一方、現像剤の帯電特性の変化等の要因で、印字中に色味が変動しやすい短所があった。この短所を克服すべく、従来種々の考案がなされている。代表的な例として、予め所望の階調性、色再現を印刷したキャリブレーション用チャートを用意し、このチャートとプリンターから印字するテストプリントの濃度、色味を見比べ、ユーザーが選択する方法や、プリンター内に濃度センサーを設け、通常の印字に先立ち濃度検知用のテストパッチを印字し、その濃度を測定することで、エンジンの濃度階調特性を自動で補正する方法がある。図７に、従来の電子写真方式を用い、カラーマッチングとしてｓ−ＲＧＢを用い、濃度センサーを用いて、濃度階調性変動を補正するフルカラー画像形成装置を示す。
【０００４】
アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）又はＡ−Ｓｉ，ＣｄＳ，Ｓｅ、等から成る光導電体を塗布して構成される静電潜像担持体としての感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、ローラー帯電器２により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置３によりイエローの画像模様に従った信号による光が感光ドラム１に走査され、感光ドラム１上に潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと支持体５に支持された現像装置４ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、イエロートナーが入った現像装置４ａが感光ドラム１に対向するよう支持体５は回転し、選択された現像装置４ａによって可視化される。現像されたトナー像は中間転写体６上に転写される。中間転写体６は、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴム等のゴムからなる転写ベルト６１が、駆動ローラー６２、従動ローラー６３、テンションローラー６４の３本のローラー上に張架され、駆動ローラー６２が不図示のモーターにより図中矢印の方向に回転することにより、転写ベルト６１は図中矢印の方向に駆動される。６５は、軸上に導電性スポンジ層を設けた１次転写ローラーであり、転写ベルト６１を介して感光ドラム１に接している。１次転写ローラー６５には不図示の高圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム１上のトナー像は転写ベルト６１上に転写される。また感光ドラム１上の転写残トナーはクリーナー７によりクリーニングされる。
【０００５】
以上の行程をマゼンタ色、シアン色、黒色を行うことによって転写ベルト６１上には複数色のトナー像が形成される。４色のトナー像が転写ベルト６１上に転写されると、転写ベルト６１の移動と同期を取った記録紙Ｐが搬送され、１次転写ローラー６５と同様な構成からなる２次転写ローラー６６が記録紙Ｐを介して転写ベルト６１に当接し、不図示の高圧電源からバイアスが印加され、転写ベルト６１上の４色トナー像は、記録紙Ｐ上に一括転写される。４色トナー像が転写された記録紙Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置８によって溶融固着されカラー画像が得られる。
【０００６】
また、感光ドラム１上の転写残トナーは公知のブレード手段のクリーニング装置７によって清掃される。また、転写ベルト６１上の転写残トナーも接離可能なファーブラシ、ウエブ等のクリーニング装置６７によって清掃される。
【０００７】
９は、発光素子、受光素子等からなる従来知られる濃度センサーであり、この濃度センサー９を用いて、感光ドラム１上に形成された濃度測定用画像パターンを形成の濃度を測定し、この結果に基づいて現像バイアスや感光ドラムの帯電電位等のプロセス条件や、画像信号の変換により階調性の制御を行い、トナーの帯電特性や感光ドラムの電位特性の変動等による濃度階調変動を補正する。１０は、プリンターコントローラーであり、ホストコンピューター１１から送られる画像信号を受け、所定の画像処理後エンジンに画像信号を送る。１０１は、色変換部であり、ホストコンピューター１１から送られてくるｓ−ＲＧＢ信号をＹＭＣＫ信号に変換する。このＹＭＣＫ変換では、理想の色度とは異なる実際のトナーの色度特性を反映させ、さらに墨入れと言われるＫ信号を発生させる。ＹＭＣＫ信号に変換された画像信号は、ハーフトーン変換部１０２で所定のディザパターンに変換され、エンジンの露光装置３に送られる。尚ハーフトーン変換部１０２には、γ変換部を有し、上述した濃度センサー９で測定された画像濃度を基に、エンジンの階調特性を補正し、最終的な印字画像が所望の階調特性になるように処理する（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６０−５４５６７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来例においては、反射画像においては、各色の階調性やカラーバランスのとれた画像が安定して得られるが、投影画像においては用いる投影画像投影装置（以下プロジェクターと略す）や、投影倍率が一率ではないため、階調性やカラーバランスのとれた画像が得られなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、反射画像と投影画像のキャリブレーション画像を印字し、投影画像と反射画像を比較し、その比較結果をプリンターコントローラーもしくはホストコンピューターに入力することにより、反射画像の階調性及びカラーバランスに近い投影画像を得ることができた。又代表的なプロジェクターの投影画像特性及び投影画像倍率を予め、プリンターコントローラーもしくはホストコンピュターに記憶させ、投影画像印字時に選択することにより、簡易に反射画像に近い階調性及びカラーバランスに近い投影画像を得ることができた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第一の実施例）
図１は本発明の第１の実施例である。以下図に沿って説明する。従来例と同様な構成・作用をするものは同一の番号を付し説明は略す。１０２は、従来で説明した反射画像の階調特性を所望の階調に補正するテーブルを有するハーフトーン変換部であり、１０３は、投影画像の階調性を補正するテーブルを有するγ変換部である。従って反射画像を印字する場合は、図１中Ｂの経路を画像データは通過し、投影画像用γ変換部１０３はバイパスされる。投影画像印字時は、図中Ａの経路を画像データは通過し、投影画像用γテーブルで画像データは変換されたのち、ハーフトーン変換部１０２はディザパターン化される。
【００１２】
図２は階調調整用のキャリブレーション画像であり、（１）は反射画像用チャート１０１、（２）は投影画像用２０１である。反射画像用チャート１０１においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの濃度がそれぞれ２５％、５０％、７５％、１００％の４階調パターン１１１、１１２、１１３、１１４が印字される。投影画像用チャート２０１においては１次色であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの濃度が５％〜１００％まで５％刻みの２０階調パターン２２１、２２２、２２３、２２４が印字される。尚投影画像用チャート印字時は、投影画像用γ変換部１０３のγはスルーに設定し、実質変換しないようにしておく。ここで、反射画像用チャート１０１の各色各階調パターンに最も色再現が近いパターンを、投影用チャート２０１の投影画像の各色パターンから選択すればよい。各色の階調数について述べると、多ければ多いほどより、精度よく反射画像と投影画像の補正ができるが、調整が煩雑になり時間もかかるため、４から３２階調程度が良い。
【００１３】
次に階調性の調整方法について述べる。図３は横軸に反射画像用チャートの階調を、縦軸に、投影画像用チャートの階調をとったグラフであり、反射画像用チャートの各色各階調パターンに最も色再現が近い投影画像パターンの階調をプロットしたものである。理想的に反射画像と投影画像が一致した場合は、図中グラフＡで示した特性になる。ところが通常は、前述したように反射画像と投影画像は一致しない。プロジェクターとして、１１０００ルーメンの３Ｍ社製モデル９８５０投影タイプのプロジェクターを用い、投影画像の倍率を８倍（長さ比）に設定した場合、図中Ｂの結果になった。この場合プロジェクターの輝度が高いため、投影画像の方が全体に輝度が高く、明るすぎる画像となり、反射画像チャートの２０％、４０％、６０％、８０％、１００％画像は、それぞれ投影画像の３０％、５５％、７５％、９０％、１００％画像に対応した。一方３Ｍ社製モデル２７７０反射型タイプのプロジェクターを用い、画像倍率を７倍に設定した場合、図中Ｃの結果になった。一般的に、反射型のプロジェクターは投影画像中を２回作像光が通過するため、輝度が低い。その結果投影画像は全体に輝度が低く、暗すぎる画像となり、反射画像チャートの２０％、４０％、６０％、８０％、１００％画像は、それぞれ投影画像の１０％、２０％、３５％、５５％、８０％画像に対応した。
【００１４】
そこで、本図において、横軸を入力データとし、縦軸を出力データとするテーブルをγ変換部１０３に入れることにより、γ変換部１０３を通過しデータ変換された投影画像は、図中Ａで示す理想の特性となる。以上説明したように、反射画像を参照しながら、投影された投影画像の最も階調が近いものを選択し、その結果に基づいて、投影画像の階調特性を補正することにより、用いるプロジェクターの種類によらず、反射画像と投影画像の階調を一致させることができた。
【００１５】
また、プロジェクターと投影スクリーンとの距離を変え投影画像の倍率を変えた場合、距離が近い倍率が低い場合は、全体の輝度が増し明るい画像になり、逆に距離が遠く倍率が高い場合は、全体の輝度が減り暗い画像になる。この何れの場合でも、同様なキャリブレーションにより反射画像と投影画像の階調を一致させることができた。
【００１６】
（第二の実施例）
図４は、本発明の第二の実施例である。前実施例と同様な構成・作用をするものは同一の番号を付し、説明は省略する。
【００１７】
本発明の特徴は、代表的なプロジェクターの特性と投影画像の倍率によるγ特性を予め、プリンターコントローラー１０もしくはホストコンピューター１１に記憶させ、ユーザーが用いるプロジェクターと投影画像の倍率に応じたγ特性を選択することにより、上述した反射画像と投影画像の比較を行なわなくても、両者の階調性を凡そ合わせることができることにある。１０４は、プリンターコントローラー１０に設けられたＮＶＲＡＭ等の不揮発性メモリーであり、複数のプロジェクターの特性と投影画像の倍率に応じたγ特性が記憶されている。ユーザーが投影画像を印字する際は、用いるプロジェクターの種類と投影画像の倍率に応じたγ特性を選択すれば、凡そ階調性が合った投影画像を得られる。ここで、プロジェクターの特性は、プロジェクター製造会社のモデル毎に作成してもよいが、投影画像に係る特性である光源の明るさ、波長、投影型か反射型かを選択できるようにしてもよい。これらのプロジェクターの特性や投影画像の倍率は、全て網羅すればより精度の良いマッチングが行なえるが、それだけ煩雑になるため少なくとも１つ以上必要に応じ選択すればよい。
【００１８】
さらに、予めγ特性を選択した後、前実施例で示したキャリブレーションにより詳細に階調性を合わせたい場合でも、γ特性が凡そ合った画像を基に、キャリブレーションを行なえる為、反射画像と投影画像の比較が容易になり、さらに階調性のマッチング精度がより向上する。
【００１９】
またこのように、ユーザーがキャリブレーションを行なった結果は、不揮発性メモリー１０４に記憶させておくことで、印字の度にキャリブレーションを行なう必要がなく、次回はキャリブレーションなしに精度の良い階調性のマッチングを図ることができる。
【００２０】
以上第一及び第二の実施例において、プリンターコントローラー上で投影画像の補正を行なう場合について述べたが、ホストコンピューター上でも同様に行なうことができる。
【００２１】
（第三の実施例）
図５は、本発明の第三の実施例である。第一の実施例と同様な構成・作用をするものは同一の番号を付し、説明は略す。
【００２２】
第一の実施例で述べたように反射画像と投影画像のチャートを用い、両者を比較することにより、階調性を一致させることができる。しかし、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの階調性を同一にしても、ＹとＭの混色画像であるレッド（以下Ｒと略す）、ＹとＣの混色画像であるグリーン（以下Ｇと略す）、ＭとＣの混色画像であるブルー（以下Ｂと略す）の色味が反射画像と投影画像とで一致しない場合がある。理由は、用いる光源の波長が異なることや、反射画像に関しては、最上層のトナー像からの反射が他の下層のトナー像からの反射よりも強くなり、色味が最上層トナー色側によるため等である。
【００２３】
そこで、本発明によれば、混色画像における反射画像と投影画像を比較し、反射画像と投影画像のカラーバランスを一致させることができる。１０５は、投影画像用の色変換部であり、投影画像を印字する際に、ＲＧＢデータがＹＭＣＫデータに変換される。なお反射画像は反射画像用の色変換部１０１で変換される。図６にキャリブレーション用画像を示す。図６（１）は、反射画像用チャート３０１であり、Ｒ画像３１１、Ｇ画像３１２、Ｂ画像３１３からなる。ここで各画像は、下式に示す１次マスキング変換式１において、計算を簡略化するために墨入れ処理は行なわず、係数ｋ１１，ｋ２２，ｋ３３を１、それ以外の係数を０にした式を用いて、各色８０％の画像を色変換部で処理された画像を用いた。
【外１】
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【００２４】
図６（２）は、投影画像用チャート４０１であり、Ｒ画像４１１、Ｇ画像４１２、Ｂ画像４１３からなる。それぞれの画像は３行３列の計９個の画像からなる。Ｒ画像３１１を例にとって説明すると、１行目は、図に示した式において、ｋ３３＝０．８、２行目は、ｋ３３＝１．０、３行目はｋ３３＝１．２であり、１行目はｋ２２＝０．８、２行目はｋ２２＝１．０、３行目はｋ２２＝１．２とする行列式で変換された画像である。ＧとＢ画像も同様であり、図中係数を示すことで説明を略す。以上のようにして得られた投影画像チャートと反射画像チャートを比較し、反射画像に最も近い色味の投影画像を選択すればよい。ここで、１１０００ルーメンの３Ｍ社製モデル９８５０投影型プロジェクターを用いた場合は、Ｒ画像に関してはｋ２２／ｋ３３が１．２／１．２の画像、Ｇ画像に関しては、ｋ１１／ｋ３３が１．０／１．０の画像、Ｂ画像に関してはｋ１１／ｋ２２が１．２／１．０の画像が最も反射画像に近い色味であった。この結果を式１に代入し、さらに制約条件としてＲに対してはＣ、Ｇに対してはＭ、Ｂに対してはＹを出力しない条件を入れ、各係数ｋ１１〜ｋ３３を解くと、以下のようになる。
【外２】
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【００２５】
また、３Ｍ社製モデル２７７０反射型プロジェクターを用いた場合は、Ｒ画像に関してはｋ２２／ｋ３３が０．８／１．０の画像、Ｇ画像に関しては、ｋ１１／ｋ３３が０．８／０．８の画像、Ｂ画像に関してはｋ１１／ｋ２２が１．０／０．８の画像が最も反射画像に近い色味であった。そこで同様にして係数ｋ１１〜ｋ３３を解くと、以下のようになる。
【外３】
2004361596.tif 000005
【００２６】
以上説明した２つの色変換係数を用い、それぞれ対応するプロジェクターで投影画像を観察したところ、反射画像と同様なカラーバランスを得ることができた。
【００２７】
以上１次のマスキング係数を用いた場合について述べたが、従来知られる多次のマスキング係数や、格子点ごとに色変換テーブルを持つ方法も用いることができる。これらは、非線型の色変換が行なえる為、複数階調のＲＧＢ画像や、ＹＭＣ３色用いる中間色画像をキャリブレーション画像として用いることができ、さらに良い。
【００２８】
また、従来知られるプリンターの色再現域を定義するプロファイルを、投影画像と反射画像の比較に基づいて補正しても良い。
【００２９】
また第二の実施例で述べたように、予め記憶手段に記憶させておいてもよい。
【００３０】
本実施例においても、プリンターコントローラー上で投影画像の補正を行なう場合について述べたが、ホストコンピューター上でも同様に行なうことができる。
【００３１】
また以上述べた全実施例において、電子写真方式の画像形成装置に関して述べたが、インクジェットや熱転写方式等の他の方式による画像形成装置においても、本発明が適用できることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のよれば、反射画像と投影画像のキャリブレーション画像を印字し、投影画像と反射画像を比較し、その比較結果をプリンターコントローラーもしくはホストコンピューターに入力することにより、反射画像に近い階調性及びカラーバランスに近い投影画像を得ることができた。又少なくともプロジェクターの投影画像特性や投影画像倍率を、予めプリンターコントローラーもしくはホストコンピューターに記憶させ、投影画像印字時に選択することにより、簡易に反射画像に近いカラーバランスに近い投影画像を得ることができた。さらにユーザーを行なったキャリブレーション結果を記憶させることで、印字の度にキャリブレーションを行なう必要がない。
【００３３】
さらに、混色画像においても、反射画像と投影画像を比較し、その結果に基づいて投影画像の色変換を補正することにより反射画像と投影画像のカラーバランスを一致させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例
【図２】キャリブレーション用画像
【図３】反射画像と投影画像の比較結果
【図４】本発明の第二の実施例
【図５】本発明の第三の実施例
【図６】キャリブレーション用画像
【図７】従来例
【符号の説明】
１  感光ドラム
２  帯電器
３  露光装置
４  現像器
５  現像器支持体
６  中間転写体
７  クリーナー
８  定着器
９  濃度センサー
１０  プリンターコントローラー
１１  ホストコンピューター
【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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