(57)【要約】【課題】印刷用紙の下地の情報のみに基づく補正では、下地に起因するハイライト〜中濃度部分の階調の変化に対応できない。【解決手段】基準用紙上に基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって得られる基準データを基準データ格納部２２に格納するとともに、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に基準用紙と同じ基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって得られる測定データを測定データ格納部２３に格納し、補正データ作成部２４において、基準データと測定データとの比較結果に基づいて補正データを作成し補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎに格納する。そして、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成するときには、その紙種情報に応じて補正データＬＵＴを選択して階調補正を行うようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準用紙上に基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって得られる階調データを基準データとして格納する第１の格納手段と、
前記基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に前記基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって得られる階調データを測定データとして格納する第２の格納手段と、
前記第１の格納手段に格納されている基準データと前記第２の格納手段に格納されている測定データとを比較し、その比較結果に基づいて補正データを作成する補正データ作成手段と、
前記基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成するときに、前記補正データ作成手段で作成した補正データに基づいて階調補正を行う補正手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記基準階調データは、カラー画像形成の基となる各色の階調について面積率０〜１００％で変化させたパッチ画像データである
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】
前記補正データ作成手段は、前記基準用紙と下地の白色度の異なる複数種類の用紙にそれぞれ対応した複数の補正データを作成して保持しておき、
前記補正手段は、前記補正データ作成手段によって保持されている複数の補正データの中から、カラー画像を形成する用紙の種類に適合した補正データを適用する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
基準用紙上に基準階調データを出力する第１の工程と、
前記第１の工程で前記基準用紙上に出力した基準階調データに基づく画像を読み取って得た階調データを基準データとする第２の工程と、
前記基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に前記基準階調データを出力する第３の工程と、
前記第３の工程で前記基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に出力した階調データに基づく画像を読み取って得た階調データを測定データとする第４の工程と、
前記第２の工程で取得した基準データと前記第４の工程で取得した測定データとの比較結果に基づいて補正データを作成する第５の工程と、
前記基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成するときに、前記第５の工程で作成した補正データに基づいて階調補正を行う第６の工程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記基準階調データは、カラー画像形成の基となる各色の階調について面積率０〜１００％で変化させたパッチ画像データである
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記第５の工程では、前記基準用紙と下地の白色度の異なる複数種類の用紙にそれぞれ対応した複数の補正データを作成して保持しておき、
前記第６の工程では、前記第５の工程で保持した複数の補正データの中から、カラー画像を形成する用紙の種類に適合した補正データを適用する
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関し、特にカラー画像を形成して出力する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機やカラープリンタ等に代表される画像形成装置では、通常、下地が白色の用紙に対してカラー画像を形成することを前提として設計が行われている。ところが、下地が同じ白色の用紙でも、白色の度合い（以下、「白色度」と記す）が微妙に異なる用紙が種々存在する。一例として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、（ａ＊，ｂ＊）＝（０，０）を標準の白色とすると、（ａ＊，ｂ＊）≠（０，０）、例えば（ａ＊，ｂ＊）＝（２，−５）の白色を下地とするような用紙である。
【０００３】
このように、（ａ＊，ｂ＊）＝（０，０）を標準の白色として設計がなされた画像形成装置において、下地が標準の白色でない用紙上に画像を形成すると、ハイライト部分が下地の影響を受けるため、（ａ＊，ｂ＊）≠（０，０）の用紙上ではグレイバランスが取れていても、例えば（ａ＊，ｂ＊）＝（２，−５）の用紙上では、見掛け上、色が青みがかって見えて色バランスの悪いものとなってしまい、ユーザが望む色と若干異なる色で画像が形成されることになる。
【０００４】
そのため、従来、カラー印刷処理装置では、予め印刷用紙の印刷面をイメージセンサで読み取り、印刷用紙の色に対応する用紙色補正信号を記憶し、原画像データの各画素について、これが印刷される部分の色に対応する用紙色補正信号を取り出して信号レベルの補正を行うことで、用紙にいろいろな着色が施してあっても、原画像データをオリジナルに近い色で印刷するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、記録用紙の種類に関わらず、同一の原稿画像に対して、見掛け上、常に一定の階調度を持った画像を得るために、原稿画像を読み取って得た第１の画像データと、当該第１の画像データにしたがって画像形成された記録用紙上の画像を読み取って得た第２の画像データとを比較し、その比較結果に基づいて第１の画像データの階調データと第２の画像データの階調データとが略等しくなるようにガンマ補正データを算定し、この算定したガンマ補正データによりガンマ補正を行うようにした画像処理装置もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、画像出力に用いる用紙の特性に応じたキャリブレーションを行うために、プリンタ出力に用いる出力用紙に対してテストパターンをプリントし、そのパターンを読み取る際、読み取り切り替えによって、テストパターンをプリント出力した出力用紙の種類に応じた画像読み取りの機能に切り替えるようにした画像処理装置もある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０８−０９８０４７号公報
【特許文献２】
特開平０５−２４４４１７号公報
【特許文献３】
特開２０００−２５３２６６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に係る従来技術では、カラー印刷を行う前の印刷用紙の印刷面を読み取ることによって印刷用紙の下地の情報を取得する構成を採っていることから、特に下地の影響を受けやすいハイライト〜中濃度部分では下地の白色の度合いによって実際にどの程度の影響を受けているのか把握できないため、下地に起因するハイライト〜中濃度部分の階調の変化に対応できないという課題がある。
【０００９】
引用文献２に係る従来技術では、基準の原稿画像を読み取って得た第１の画像データを基に補正データを算定する構成を採っていることから、基準の原稿画像に含まれていない階調については補正データを算定することができないため、基準の原稿画像と同じ原稿画像を印刷する場合には問題はないが、基準の原稿画像に含まれていない階調を含む原稿画像を印刷する場合には、その階調については補正を行うことができないという課題がある。
【００１０】
この課題については、印刷する各原稿画像ごとに、原稿画像を読み取って得た第１の画像データと、当該第１の画像データにしたがって画像形成された記録用紙上の画像を読み取って得た第２の画像データとを比較し、その比較結果に基づいて補正データを算定し、当該補正データを適用して補正を行う一連の処理を行うようにすることで解決できるものの、これは各原稿画像の画像形成に非常に時間を要することになるため非現実的である。
【００１１】
特許文献３に係る従来技術では、画像出力部のプリント出力特性に関するキャリブレーションであるため、複数の用紙トレイにそれぞれ下地の異なる用紙が混在している場合には、用紙が変わるごとに画像出力部のキャリブレーションを行わなければならず、各用紙ごとに下地の白色度に対応した処理を行うことができないという課題がある。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、出力用紙の下地の白色度に左右されることなく、基準用紙以外の用紙であってもグレイバランスの取れた滑らかな階調のカラー画像を形成可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、基準用紙上に基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取って得た階調データを基準データとして格納するとともに、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に基準用紙と同じ基準階調データを出力し、この出力した階調データに基づく画像を読み取って得た階調データを測定データとして格納する。そして、基準データと測定データとの比較結果に基づいて補正データを作成し、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成するときに、この作成した補正データに基づいて階調補正を行う構成を採っている。
【００１４】
一例として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、（ａ＊，ｂ＊）＝（０，０）を標準の白色とし、この標準白色を下地とする用紙を基準用紙とする。この基準用紙に対して原稿画像を読み取って得た画像データを出力するのではなく、基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることで、基準用紙に対して画像形成した際の全ての階調について基準データを取得することができる。一方、同じ基準階調データを基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に出力し、この出力した階調データに基づく画像を読み取ることで、特にハイライト〜中濃度部分において下地の白色度の影響を加味した測定データを取得することができる。そして、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成する際には、基準データと測定データとの比較結果に基づいて作成した補正データを適用して階調補正を行うことにより、出力用紙の下地の白色度に左右されることなく、基準用紙以外の用紙であってもグレイバランスの取れた滑らかな階調のカラー画像を形成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。図１から明らかなように、本実施形態に係る画像形成装置は、画像入力部１１、色空間変換部１２、ＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ；変調伝達関数）補正部１３、白地補正部１４、色空間変換部１５、出力階調補正部１６、基準階調データ記憶部１７、画像出力部１８および制御部１９を有し、カラー複写機に対応した構成となっている。
【００１７】
画像入力部１１は、例えばラインイメージセンサからなるスキャナを画像読取手段として具備し、当該スキャナにて原稿画像を読み取ることによってＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の画像データとして入力する。色空間変換部１２は、画像入力部１１から入力されるＲＧＢ色空間の画像データをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像データに変換する。ＭＴＦ補正部１３は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像データに対してＭＴＦ補正を行う。
【００１８】
白地補正部１４は、ＭＴＦ補正部１３を経たＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像データに対して、外部から与えられる紙種（出力用紙の種類）情報に応じた補正データを適用して階調補正（白地補正）を行う。この白地補正部１４については、後で詳細に説明する。ここで、出力用紙の種類とは、用紙サイズ等の違いを言うのではなく、白地の白色度の違いを言うものとする。
【００１９】
色空間変換部１５は、白地補正部１４での白地補正後のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像データを、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（黒）色空間の画像データに色空間変換する。出力階調補正部１６は、ＹＭＣＫ色空間に変換された画像データに対して階調補正を行う。基準階調データ記憶部１７は、白地補正部１４での白地補正に当たって用いる基準階調データを記憶保持している。ここで、基準階調データとしては、例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋそれぞれの色およびＹ，Ｍ，Ｃ３色のグレーの各階調について面積率０〜１００％の範囲において例えば１％刻みで変化させたパッチ画像データを用いる。
【００２０】
画像出力部１８は、制御部１９による制御の下に、通常の画像形成時には出力階調補正部１６から供給されるＹＭＣＫ色空間の画像データに基づいて、出力用紙にカラー画像を印刷して出力し、白地補正部１４での白地補正に当たっては、基準階調データ記憶部１７から出力される基準階調データに基づいて、出力用紙として使用する基準用紙以外の用紙にカラー画像（本例では、パッチ画像）を印刷して出力する。制御部１９は例えばマイクロコンピュータによって構成され、本システム全体の制御を行う。
【００２１】
図２は、白地補正部１４の具体的な構成の一例を示すブロック図である。本例に係る白地補正部１４は、書き込み制御部２１、基準データ格納部２２、測定データ格納部２３、補正データ作成部２４、補正データＬＵＴ（ルックアップテーブル）部２５−１〜２５−ｎ、補正データ選択部２６および補正部２７を有する構成となっている。この白地補正部１４において、補正データ選択部２６および補正部２７以外の各部では、通常の画像形成時（複写時）の処理とは別の処理、即ち補正データを作成するための処理として別途実行される。
【００２２】
この補正データ作成処理では、基準用紙上に基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって基準データを取得するとともに、基準用紙以外の用紙、即ち基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に、基準用紙と同じ基準階調データを出力し、この出力した階調データに基づく画像を読み取ることによって測定データを取得する処理が行われる。ここでは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、（ａ＊，ｂ＊）＝（０，０）を標準の白色とし、この標準の白色を下地色とする出力用紙を基準用紙とする。
【００２３】
この補正データ作成処理において、書き込み制御部２１は、図１の基準階調データ記憶部１７に記憶されている基準階調データ、本例ではパッチ画像データを画像出力部１８で基準用紙に出力し、この出力後の基準用紙を画像入力部１１のスキャナで読み取ることによって得られる階調データを基準データとして基準データ格納部２２に格納する。書き込み制御部２１はさらに、上記パッチ画像データを画像出力部１８で基準用紙以外の用紙に出力し、この出力後の用紙を画像入力部１１のスキャナで読み取ることによって得られる階調データを測定データとして測定データ格納部２３に格納する。
【００２４】
補正データ作成部２４は、基準データ格納部２２に格納されている基準データと、測定データ格納部２３に格納されている測定データとを比較し、その比較結果、例えば差分を補正値としてａ＊，ｂ＊について補正データを作成する。この補正データの作成処理は、下地の白色度の異なる出力用紙ごとに行われる。そして、各出力用紙ごとに作成された補正データは、ルックアップテーブルとして補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎに格納される。図３に、ｂ＊についての補正データＬＵＴの一例を示す。
【００２５】
補正データ選択部２６は、通常の画像形成時（複写時）において、補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎの各々に格納された補正データの中から、外部から与えられる紙種情報に対応した補正データを選択して補正部２７に供給する。補正部２７は、補正データ選択部２６によって選択されて供給される補正データを適用して下地補正を行う。この下地補正においては、ａ＊，ｂ＊の各画像データについて、補正データを用いて出力用紙の下地の影響を相殺するように補正が行われる。
【００２６】
本回路例では、ｎ個の補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎを設けて、補正データ選択部２６によっていずれか一つの補正データを選択する構成を例に挙げて説明したが、補正データＬＵＴ部２５を１個だけ設け、その補正データを使用するか否かを紙種情報に応じて選択する構成を採るようにしても良いことは勿論である。
【００２７】
次に、上記構成の画像形成装置において、白地補正を行いながら画像形成を行う場合の処理の手順について説明する。
【００２８】
まず最初に、基準階調データ記憶部１７に記憶してある基準階調データを画像出力部１８にて基準用紙上に出力して、当該基準階調データに基づく画像、本例ではパッチ画像を形成する。次いで、このパッチ画像が形成された基準用紙を画像入力部１１にセットし、当該画像入力部１１内のスキャナによって読み取る。そして、このとき得られる階調データを基準データとして、図２の基準データ格納部２２に格納する。
【００２９】
ここで、基準階調データについては、工場出荷段階で基準階調データ記憶部１７にあらかじめ記憶保持されているものとする。また、上述した基準データを得るための処理については、工場出荷前に行って、工場出荷段階で基準データ格納部２２にあらかじめ格納しておくようにしても良いし、あるいはユーザサイドで当該処理を実行することによって基準データを取得して基準データ格納部２２に格納するようにしても良い。
【００３０】
次に、基準用紙以外の用紙、即ち基準用紙と下地の白色度の異なる用紙を使用するときには、実際に使用する出力用紙上に基準階調データ記憶部１７に記憶してある基準階調データを出力してパッチ画像を形成する。次いで、このパッチ画像が形成された出力用紙を画像入力部１１にセットし、当該画像入力部１１内のスキャナによって読み取る。そして、このとき得られる階調データを測定データとして、図２の測定データ格納部２３に格納する。
【００３１】
そして、補正データ作成部２４において、基準データ格納部２２に格納されている基準データと、測定データ格納部２３に格納されている測定データとを比較し、例えばその差分を補正値としてａ＊，ｂ＊について補正データを作成し、この作成した補正データをルックアップテーブルとして補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎのいずれかに格納する。以上の一連の補正データ作成処理を出力用紙の種類ごと、即ち下地の白色度の異なる用紙ごとに実行する。
【００３２】
このようにして作成し、補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎに格納した補正データについては、通常の画像形成時（複写時）に、外部から与えられる紙種情報に応じて補正データ選択部２６によって選択し、補正部２７に与える。そして、白地補正部１４において、使用する出力用紙の下地の白色度に応じて作成された補正データを適用して、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像データに対して白地補正を行う。
【００３３】
ここで、紙種情報については、ユーザインターフェースでユーザが指定入力するようにしても良いし、用紙トレイごとに紙種情報をあらかじめ設定しておき、ユーザによって選択された用紙トレイに対応する紙種情報を入力するようにしても良い。また、用紙の下地の白色度を検知可能な周知の検知センサを用紙トレイごとに設け、ユーザによって選択された用紙トレイに対応するセンサ出力を紙種情報として入力するように構成することも可能である。
【００３４】
上述したように、基準用紙に対して原稿画像を読み取って得た画像データを出力するのではなく、基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることで、基準用紙に対して画像形成した際の全ての階調について基準データを取得することができる。また、同じ基準階調データを基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に出力し、この出力した階調データに基づく画像を読み取ることで、特にハイライト〜中濃度部分において下地の白色度の影響を加味した測定データを取得することができる。
【００３５】
そして、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成する際には、基準データと測定データとの比較結果に基づいて作成した補正データを適用して白地補正を行うことで、出力用紙の下地の白色度に左右されることなく、基準用紙以外の用紙であってもグレイバランスの取れた滑らかな階調のカラー画像を形成することができる。特に、補正データＬＵＴ部２５−１〜２５−ｎを補正データ選択部２６で切り替えるだけで下地の白色度の異なる出力用紙に対応できるため、異なる用紙トレイから下地の白色度が異なる出力用紙を交互に出力する場合でも、補正データＬＵＴを切り替えるだけでそれぞれの出力用紙の特性に合った滑らかな階調のカラー画像を形成することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間の画像データに対して白地補正を行うとしたが、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間での白地補正に限られるものではなく、他の色空間、即ちＲＧＢ色空間あるいはＹＭＣＫ色空間での白地補正についても同じように行うことが可能である。
【００３７】
また、上記実施形態では、複写機に適用した場合を例に挙げて説明したが、スキャナ機能およびプリンタ機能を持つ複合機におけるプリンタ部などに対しても同様に適用可能である。この場合には、スキャナ部が画像入力部１１に相当することになり、プリンタ部で基準階調データを基準用紙や当該基準用紙と下地の白色度の異なる用紙に出力し、これら出力した基準階調データに基づく画像をスキャナ部で読み取って基準データおよび測定データを得るようにすれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基準用紙上に基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって得られる基準データと、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上に同じ基準階調データを出力し、この出力した基準階調データに基づく画像を読み取ることによって得られる測定データとの比較結果に基づいて補正データを作成し、基準用紙と下地の白色度の異なる用紙上にカラー画像を形成するときに、この作成した補正データに基づいて階調補正を行うことにより、出力用紙の下地の白色度に左右されることなく、基準用紙以外の用紙であってもグレイバランスの取れた滑らかな階調のカラー画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】白地補正部の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】ｂ＊についての補正データＬＵＴの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１…画像入力部、１２，１５…色空間変換部、１３…ＭＴＦ補正部、１４…白地補正部、１６…出力階調補正部、１７…基準階調データ記憶部、１８…画像出力部、１９…制御部、２１…書き込み制御部、２２…基準データ格納部、２３…測定データ格納部、２４…補正データ作成部、２５−１〜２５−ｎ…補正データＬＵＴ部、２６…補正データ選択部、２７…補正部
【図１】
2004289200.tif 000003
【図２】
2004289200.tif 000004
【図３】
2004289200.tif 000005