(57)【要約】【課題】出力した画像の画質を実測する間隔を大きくしても、安定した画質の画像を出力することが可能な画像処理装置、または画像処理方法を提供する。【解決手段】カラー画像形成装置１０の実測手段（ＩＤＣセンサ８２）は、所定の画像出力装置（プリントエンジン４０）から出力（印刷）される画像の画質を実測し、予測手段１１１は、過去に実測して得た画質の測定データから将来の画質を予測する。補正手段１１２は、予測された画質に基づいて画像出力装置が出力する画像の画質を補正する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像出力装置が出力した画像の画質を実測する実測手段と、
前記実測手段が過去に実測して得た画質の測定データを基に将来の画質を予測する予測手段と、
前記予測手段の予測結果に基づいて前記画像出力装置が出力する画像の画質を補正する補正手段と、
を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記予測手段は、画質の変動量を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記実測手段は、ページ間隔をあけて画質を実測し、
前記予測手段は、過去に実測して得た画質の測定データを基に、次の実測前に出力されるページの画質を予測し、
前記補正手段は、前記予測結果に基づいて、次の実測前に前記画像出力装置が出力するページの画質を補正する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記画像出力装置が出力する画像の画質が所定の目標画質となるように画質を補正する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画像出力装置は、画像データに基づいて画像を形成して出力し、
前記補正手段は、前記画像データを補正することにより前記画像出力装置が出力する画像の画質を補正する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画質は、階調の再現性である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項７】
画質に影響を与える変動要因の値を検知する検知手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記変動要因の値が加味された補正を行なう
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の機器状態を含む
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の周辺環境を含む
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の出力内容を含む
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の出力量を含む
ことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記実測手段が実測した画質と、前記補正に係わる画質とを対比した結果に基づいて予測方法を変更する
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記実測手段は、画質を実測する間隔を変更する
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画質を実測する間隔は、前記実測手段が実測した画質およびまたは、前記検知手段が検知した変動要因の値、もしくは前記画質およびまたは前記値の変動量に基づいて変更する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記実測手段が実測した画質およびまたは前記検知手段が検知した変動要因の値、もしくは前記画質およびまたは前記値の変動量に基づいて警告を行なう警告手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項１６】
出力された画像の画質を、ページ間隔をあけて実測するステップと、
過去に実測して得た画質の測定データを基に、次の実測前に出力されるページの画質を予測するステップと、
前記予測の結果に基づいて、次の実測前に出力されるページの画質を補正するステップと
を有する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
さらに、前記画質に影響を与える変動要因の値を検知するステップを有し、
前記画質を補正するステップでは、前記変動要因の値が加味された補正を行なう
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像処理方法。
【請求項１８】
コンピュータに
画像の画質を実測する実測手段に、出力された画像の画質を、ページ間隔をあけて実測させる手順と、
前記実測手段から画質の測定データを取得する手順と、
過去に取得した前記測定データを基に、次の実測前に出力されるページの画質を予測する手順と、
前記予測の結果に基づいて、次の実測前に出力されるページの画質を補正する手順と
を実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
さらに、コンピュータに前記画質に影響を与える変動要因の値を検知する検知手段に、前記変動要因の値を検知させる手順を実行させると共に、
前記検知手段から前記変動要因の値を取得する手順を実行させ、
前記画質を補正する手順では、前記変動要因の値が加味された補正を行なわせる
ことを特徴とする請求項１８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力した画像を実測して画質の補正を行なう画像処理装置に係わり、特に、実測間隔を広げつつ安定した画質を得るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置などで大量印刷を行なう場合は、印刷開始後の装置状態の変化や周辺環境の変化によって、印刷される画像の画質が経時的に変動してしまう。
【０００３】
たとえば、図１は、電子写真方式のカラー画像形成装置において、印刷ページ数の増加に伴って階調の再現性が変動する様子を示している。この例では、同一の画像データに基づいて印刷されたイエロー色画像についての階調変動（階調の再現性の変動）の様子を示している。横軸は印刷ページ数を表し、縦軸は本来印刷されるべき階調値（画像データが示す階調値）に対する実際に印刷された画像の階調値（濃度）の色差（ΔＥ）を表している。
【０００４】
画像データが表現可能な「０」〜「２５５」の全２５６階調のうち、各プロットは、画像データの階調値を基準にして、白抜きの四角が「０〜３１」の階調値について、白抜きの丸が「１２８〜１５９」の階調値について、黒塗りの三角が「２２４〜２５５」の階調値についての上記色差の平均値を示している。なお、通常の意味の「色差」は、画像データが示す階調値と実際に印刷された画像の階調値との差の絶対値が用いられるためマイナスの値は存在しない。これに対して図１では、階調変動に伴って印刷された画像の濃淡が変動する様子を表現するために絶対値をとる前の値を色差としてプロットしてある。また、便宜的に縦軸の正負を反転させて表示しているので、グラフの上方にプロットされるほど、実際の画像データよりも低い階調値で、すなわち淡い濃度で印刷されている。
【０００５】
図１に示したとおり、同じ画像データから印刷された画像であっても、実際に印刷された画像における階調の再現性は印刷ページ数の増加と共に経時的に変動する。このような階調変動に対して従来は、一定ページ数毎に予め定めた階調試験用のパッチを印刷し、その実測結果と本来印刷されるべき階調値との色差から補正量を直接求めて階調補正を行なっていた。
【０００６】
しかし、一定ページ数毎にしか階調補正を行なわないので、前回の補正から次の補正に至るまでの間に累積した変動量が一度に補正されてしまい、補正の前後での階調変動が目立っていた。一方、パッチを毎ページ印刷して補正することは非効率的で現実的でない。
【０００７】
そこで、感光体の表面電位や周辺温度、周辺湿度などと階調変動との関係を予め把握しておき、現在の温度や湿度などから前回の実測後に生じる階調変動を予測することで、一定ページ数毎に行なう実測による階調補正を補完する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１４７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
実際の階調変動は多数の要因が複雑に絡み合って生じるので、感光体の表面電位や周辺温度などの限られた変動要因から予測しても、階調変動を正確に予測することは難しい。一方、階調変動に影響するすべての要因を解析して認識し、それらを実測して予測に反映させることは現実性に乏しい。このため、温度や湿度などの変動要因から予測する方法では、実測間隔を広くすると、階調変動を充分に補正しきれないという問題が生じていた。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、出力した画像の画質を実測する間隔を大きくしても、安定した画質の画像を出力することが可能な画像処理装置、または画像処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の目的は以下の構成によって達成される。
【００１２】
（１）所定の画像出力装置が出力した画像の画質を実測する実測手段と、
前記実測手段が過去に実測して得た画質の測定データを基に将来の画質を予測する予測手段と、
前記予測手段の予測結果に基づいて前記画像出力装置が出力する画像の画質を補正する補正手段と、
を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【００１３】
上記（１）に記載の発明では、画像出力装置から出力された画像の画質を実測し、実測した測定データに基づいて将来出力される画像の画質を予測する。そして、この予測結果に基づいて画像出力装置が将来出力する画像の画質を補正する。
【００１４】
ここで、画像処理装置と所定の画像出力装置とは、複合機とそこに内蔵されるプリントエンジンとのように同一の装置であってもよいし、ＰＣ（Personal Computer）とそのモニタとのように別装置であってもよい。画像処理装置による画像処理に基づいて所定の画像出力装置から画像が出力されるものであれば、どのような構成であってもかまわない。
【００１５】
（２）前記予測手段は、画質の変動量を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【００１６】
上記（２）に記載の発明では、画質の変動量を予測し、この予測結果に基づいて画像出力装置が将来出力する画像の画質を補正する。
【００１７】
（３）前記実測手段は、ページ間隔をあけて画質を実測し、
前記予測手段は、過去に実測して得た画質の測定データを基に、次の実測前に出力されるページの画質を予測し、
前記補正手段は、前記予測結果に基づいて、次の実測前に前記画像出力装置が出力するページの画質を補正する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【００１８】
上記（３）に記載の発明では、実測手段は出力されたページの画質をページ毎には実測せず、ページ間隔をあけて実測する。予測手段や補正手段は、実測手段が実測を行なう間隔より短いページ間隔で画質の予測や補正を行なうこともできる。
【００１９】
（４）前記補正手段は、前記画像出力装置が出力する画像の画質が所定の目標画質となるように画質を補正する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００２０】
上記（４）に記載の発明では、出力されるページの目標画質を設定して、出力される画像の画質が目標画質となるように補正を行なう。
【００２１】
（５）前記画像出力装置は、画像データに基づいて画像を形成して出力し、
前記補正手段は、前記画像データを補正することにより前記画像出力装置が出力する画像の画質を補正する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００２２】
上記（５）に記載の発明では、出力される画像の基となる画像データを補正することにより、出力する画像の画質を補正する。
【００２３】
（６）前記画質は、階調の再現性である
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００２４】
上記（６）に記載の発明では、出力される画像の階調を実測し、補正する。
【００２５】
（７）画質に影響を与える変動要因の値を検知する検知手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記変動要因の値が加味された補正を行なう
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００２６】
上記（７）に記載の発明では、出力された画像の画質を実測して得た測定データだけでなく、画質に影響を与える変動要因の検知結果も加味して画質の補正を行なう。
【００２７】
（８）前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の機器状態を含む
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【００２８】
上記（８）に記載の発明では、たとえば、画像出力装置がプリントエンジンであった場合に、現像装置内部のトナー濃度などの機器状態を加味した補正を行なう。
【００２９】
（９）前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の周辺環境を含む
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
【００３０】
上記（９）に記載の発明では、たとえば、画像出力装置がプリントエンジンであった場合に、プリントエンジン内部の温度や湿度などの周辺環境を加味した補正を行なう。
【００３１】
（１０）前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の出力内容を含む
ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００３２】
上記（１０）に記載の発明では、たとえば、画像出力装置がプリントエンジンであった場合に、出力されるページの印字率などの出力内容を加味した補正を行なう。
【００３３】
（１１）前記検知手段が検知対象とする変動要因に、前記画像出力装置の出力量を含む
ことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００３４】
上記（１１）に記載の発明では、たとえば、画像出力装置がプリントエンジンであった場合に、そのプリントエンジンが稼働を開始してからの総出力ページ数などの出力量を加味した補正を行なう。
【００３５】
（１２）前記実測手段が実測した画質と、前記補正に係わる画質とを対比した結果に基づいて予測方法を変更する
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００３６】
上記（１２）に記載の発明では、実測した画質と、その補正に係わる予測手段が予測した画質や補正手段が補正の目標とした目標画質などと対比して、それらのずれが大きい場合などに予測精度がよくないことを学習し、画質の予測方法を変更する。
【００３７】
（１３）前記実測手段は、画質を実測する間隔を変更する
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００３８】
上記（１３）に記載の発明では、実測手段が画質を実測する間隔が変更される。
【００３９】
（１４）前記画質を実測する間隔は、前記実測手段が実測した画質およびまたは、前記検知手段が検知した変動要因の値、もしくは前記画質およびまたは前記値の変動量に基づいて変更する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【００４０】
上記（１４）に記載の発明では、画質やその変動要因を実測、検知した結果や、所定の期間中などにそれらの値が変動した変動量に基づいて画質を実測する間隔を変更する。
【００４１】
（１５）前記実測手段が実測した画質およびまたは前記検知手段が検知した変動要因の値、もしくは前記画質およびまたは前記値の変動量に基づいて警告を行なう警告手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【００４２】
上記（１５）に記載の発明では、画質やその変動要因を実測、検知した結果や、所定の期間中などにそれらの値が変動した変動量に基づいて警告を行なう。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係わる画像処理装置によれば、過去に出力された画像の画質を実測して得た測定データに基づいて将来出力される画像の画質を予測して画質の補正を行なうので、出力した画像の画質を実測する間隔を大きくしても、その間に安定した画質の画像を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００４５】
図２は、本発明の実施の形態に係わる画像処理装置としてのカラー画像形成装置１０の概略構成を示す断面図である。カラー画像形成装置１０は、カラーデジタル複写機と称される装置であり、原稿画像をカラーで読み取り、その複製のカラー画像を記録紙上に印刷する機能を備えている。
【００４６】
本実施の形態に係わるカラー画像形成装置１０は、記録紙に印刷した画像の画質を実測して得た測定データを蓄積記憶しておき、過去の測定データから将来印刷される画像の画質を予測し、その予測結果に基づいて次に印刷する画像の画質を補正する機能を有している。
【００４７】
画質を評価するための項目には、たとえば画像の濃度を複数段階に表わす階調の再現性や、出力位置を評価する色ずれなどがある。以下、本実施の形態では、画質として、階調の再現性を補正する場合について説明する。
【００４８】
カラー画像形成装置１０は、自動原稿送り装置２０と、読取部３０と、プリントエンジン４０とから構成される。自動原稿送り装置２０は、原稿載置トレイ２１に積載された原稿２を１ページずつ読取部３０の読取箇所に送り込み、読み取りが済んだ原稿を排紙トレイ２７に排出する機能を果たす。また両面原稿については、片面読み取り後、表裏を反転して再び読取部３０へ送り込む機能を備えている。
【００４９】
自動原稿送り装置２０は、原稿載置トレイ２１に積載された原稿を最上部から順に送り出す給紙ローラ２２と、原稿の読取箇所であるコンタクトガラス３１に原稿を密着させながら通過させるための密着ローラ２３と、給紙ローラ２２によって送り込まれた原稿を密着ローラ２３に沿って案内する案内ローラ２４とを備えている。また、コンタクトガラス３１を通過した原稿の進行方向を切り替える切替爪２５と、両面原稿の表裏を反転させるための反転ローラ２６と、読み取りの完了した原稿が排出される排紙トレイ２７となどを有している。
【００５０】
読取部３０は、原稿をカラーで読み取る機能を有する。詳細には、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）との４つの基本色について色別の画像データを印刷するようになっている。
【００５１】
読取部３０は、光源３３とミラー３４とからなる露光走査部３５と、原稿からの反射光を受光しその光強度に応じた電気信号を色別に出力するカラー方式のラインイメージセンサ３６と、原稿からの反射光をラインイメージセンサ３６へ集光する集光レンズ３７と、露光走査部３５のミラー３４からの反射光をラインイメージセンサ３６へ導くための光学経路を形成する各種のミラー３８とを備えている。
【００５２】
自動原稿送り装置２０によって送り込まれた原稿を読み取るときは、露光走査部３５がコンタクトガラス３１の下方の読取箇所へ移動して停止し、その上を密着ローラ２３によって搬送されて移動する原稿を読み取るようになっている。プラテンガラス３２上に載置された原稿を読み取る場合には、プラテンガラス３２の下面に沿って左から右へと露光走査部３５が移動して静止状態の原稿を読み取るようになっている。
【００５３】
プリントエンジン４０は、電子写真方式を利用したタンデム方式のカラープリンタであり、カラー画像形成装置１０から取得した画像データに基づいて記録紙上の複数のページに画像を出力する画像出力装置としての機能を果たしている。プリントエンジン４０は、無端ベルト状の中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１上にそれぞれ単一色の画像を形成する複数の像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋと、記録紙を給紙する給紙部６０と、給紙された記録紙を搬送する搬送部７０と、定着装置４２とを備えている。
【００５４】
像形成ユニット５０Ｙは、イエロー（Ｙ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成し、像形成ユニット５０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成する。像形成ユニット５０Ｃは、シアン（Ｃ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成し、像形成ユニット５０Ｋは、ブラック（Ｋ）色の画像を中間転写ベルト４１上に形成する。
【００５５】
像形成ユニット５０Ｙは、静電潜像が形成される円筒状の感光体ドラム５１Ｙと、その周囲に配置された帯電装置５２Ｙと、現像装置５３Ｙと、クリーニング装置５４Ｙとを有する。またレーザーダイオードと、ポリゴンミラーと、各種レンズおよびミラーなどで構成されたレーザーユニット５５Ｙとを備えている。
【００５６】
感光体ドラム５１Ｙは、図示省略の駆動部に駆動されて一定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転し、帯電装置５２Ｙは、感光体ドラム５１Ｙを一様に帯電させる。レーザーユニット５５Ｙは、Ｙ色の画像データに応じてオンオフされるレーザー光を感光体ドラム５１Ｙに照査して、感光体ドラム５１Ｙ上に静電潜像を形成する。現像装置５３Ｙは、この静電潜像を（Ｙ）色のトナーによって顕像化し、このトナー像は、中間転写ベルト４１と接触する箇所で中間転写ベルト４１に転写される。クリーニング装置５４Ｙは、転写後に感光体ドラム５１Ｙの表面に残留するトナーをブレードなどで擦って除去し回収する機能を果たす。
【００５７】
像形成ユニット５０Ｍおよび像形成ユニット５０Ｃ、像形成ユニット５０Ｋは、トナーの色が相違することと、それぞれの色に対応する画像データでレーザー光がオンオフされる点を除いて像形成ユニット５０Ｙと同一の構成であり、個々の説明は省略する。なお、同じ構成要素には数字が同一であって添え字をＹに代えてＭ、Ｃ、Ｋとした符号を付してある。
【００５８】
中間転写ベルト４１は複数のローラを巻回して回動可能に支持されている。中間転写ベルト４１は、図示省略の駆動手段により矢印Ｂの示す方向に周回する。周回する過程で、中間転写ベルト４１上に（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）の順に各色の画像が像形成ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋによって重ねて形成されてカラー画像が合成される。このカラー画像は、中間転写ベルト４１の周回経路の下端部に設けた２次転写箇所Ｃで中間転写ベルト４１から記録紙に転写される。転写後に中間転写ベルト４１上に残留しているトナーは、クリーニング装置４３により除去される。
【００５９】
給紙部６０は、各給紙カセット６１に収容された記録紙を、最上部から１ページずつ第１給紙ローラ６２によって搬送部７０に向けて送り出す。搬送部７０は、各給紙カセット６１から到来した記録紙を２次転写箇所Ｃおよび定着装置４２を通過させて機外の排紙トレイに排出する通常経路７０ａと、定着装置４２を通った記録紙の表示を反転させた後、２次転写箇所Ｃの上流で再び通常経路７０ａへ合流させる反転経路７０ｂとから構成される。各経路７０ａ、７０ｂは、最小サイズの記録紙の送り方向サイズより短い間隔で多数の搬送ローラ７１を有している。
【００６０】
プリントエンジン４０は、さらにトナー濃度センサ８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋと、温度センサ８１と、記録紙に転写された画像の階調値（濃度）を実測するＩＤＣ（Image Density Control）センサ８２とを有している。
【００６１】
トナー濃度センサ８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは、各現像装置５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ内のトナー濃度を検知する検知手段としての機能を果たす。
【００６２】
各現像装置５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ内のトナー濃度の変化は、カラー画像形成装置１０から印刷される画像の階調変動（階調の再現性の変動）を引き起こす変動要因のひとつである。
【００６３】
なお階調変動を引き起こす変動要因には、カラー画像形成装置１０の周辺環境やカラー画像形成装置１０自体の状態（機器状態）、印刷の出力内容、出力量などがある。トナー濃度は、機器状態に分類される変動要因である。なお、本件で対象とする機器状態は、印刷される画像の画質に影響を与えるものであればよく、トナー濃度のほか、感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋの帯電量や、累積使用時間などでもよい。
【００６４】
トナー濃度センサ８０Ｙは、現像装置５３Ｙの底部に取り付けられている。現像装置５３Ｙ内では、静電潜像を顕像化する（Ｙ）色のトナーと、トナーを帯電させ、搬送するキャリアとから構成される２成分系現像剤が循環している。２成分系現像剤は、トナーが非磁性体であり、キャリアが磁性体であることから、トナーが消費されると２成分現像剤全体の透磁率が大きくなる。トナー濃度センサ８０Ｙは、この性質を利用して、２成分現像剤の透磁率を測定することにより現像装置５３Ｙ内部のトナー濃度を検知する。
【００６５】
トナー濃度センサ８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋも同様に、現像装置５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋの底部に取り付けられており、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）各色のトナー濃度を検知することができる。
【００６６】
温度センサ８１は、２次転写箇所Ｃの近傍に取り付けられており、プリントエンジン４０内部の温度を検知する検知手段としての機能を果たす。
【００６７】
プリントエンジン４０内部の温度は、カラー画像形成装置１０から印刷される画像の階調変動を引き起こす変動要因のひとつであり、画像出力装置の周辺環境に起因する変動要因に分類される。本件で対象とする周辺環境は、印刷される画像の画質に影響を与えるものであればよく、環境温度のほかにプリントエンジン４０内部の湿度などでもよい。また、物理的な状態量に限定されず、早朝や昼時などの時刻、年月日に基づいて季節の変化などを環境要因に含めてもよい。
【００６８】
ＩＤＣセンサ８２は、記録紙上に形成された画像の階調値（濃度）を実測する実測手段としての機能を果たす。ＩＤＣセンサ８２は、記録紙に形成された画像の階調値を記録紙の表裏どちらも実測可能なように、定着装置４２出口の通常経路７０ａと反転経路７０ｂとの切替箇所の手前に、記録紙の画像形成面に相対して取り付けられている。
【００６９】
図３は、ＩＤＣセンサ８２で画像の階調値（濃度）を実測する原理についての説明図を示している。
【００７０】
ＩＤＣセンサ８２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）８３とフォトトランジスタ８４とから構成されている。ＬＥＤ８３が発光した検査光８５は、記録紙３上に形成された印刷画像４で反射される。この反射光８６の光量は、画像の階調値が低い、すなわち淡い濃度であるほど多くなる。フォトトランジスタ８４は、反射光８６の光量を測定し、図示省略の変換部で画像の階調値を示す測定データに変換する。
【００７１】
ＩＤＣセンサ８２がどの記録紙に対して実測を実行するかは、外部からの指示により決定される。また、画像が中間転写ベルト４１上に形成されてから、ＩＤＣセンサ８２が実測を開始するまでのタイミングは、中間転写ベルト４１の回転速度および記録紙３の搬送速度と、画像が中間転写ベルト４１上に形成され、記録紙３に転写されて測定位置に到達するまでの距離とに基づき予め設定されている。
【００７２】
図４は、階調の再現性を実測するためのテストパターンであるパッチ５を例示している。パッチ５は、画像のサイズが等しく階調値の異なる矩形画像である９つのエレメントから構成されている。パッチ５を印刷するための画像データであるパッチデータは、各画素を２５６階調に表現できる。
【００７３】
詳細には、各画素が「０」〜「２５５」の２５６段階に濃度を表現する深さ８ビットの画像データになっている。各エレメントを代表して、たとえば第１〜第５エレメント６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅについて説明すると、２５６階調のうち、第１エレメント６ａの階調値は最も濃度の高い「２５５」に、第２エレメント６ｂの階調値は「１９２」に、第３エレメント６ｃの階調値は「１２８」に、第４エレメント６ｄの階調値は「７７」に、第５エレメント６ｅの階調値は最も濃度の低い「０」になっている。このようなパッチデータは、予めカラー画像形成装置１０内に記憶されている。
【００７４】
階調値が既知のパッチデータに基づいて印刷されたパッチ５の階調値（濃度）を実測することで、階調の再現性を把握することができる。また、すべての階調値についてパッチを作成せずに、代表的な階調値の数種類のパッチを印刷して実測するので、実測動作やそのデータ処理に要する時間を削減できる。ここで、エレメントの数やそのエレメントに割り振る階調値は、要求される処理速度や予測精度に応じて適切なものを予め設定しておけばよい。
【００７５】
図５は、記録紙３にパッチ５が印刷された状態を示している。本実施の形態では、印刷画像４の画像形成範囲７よりも一回り大きな定型サイズの記録紙３に、印刷画像４と重ならないようにパッチ５を合成した合成画像が形成される。記録紙３には、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）各色のパッチ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが搬送方向の一辺に沿って一列に並べて印刷される。なお、画像形成範囲７の外側の部分は後に裁断される。
【００７６】
上記に示した例では、定型サイズの記録紙３を利用して、画像形成範囲７の外側にパッチ５を印刷するようにしたが、用紙サイズは上記の例に限定されない。たとえば、長辺の長さが画像形成範囲７と等しく、短辺の長さのみがパッチ５を印刷する領域分だけ長いサイズの記録紙３を特別に作成すれば、階調パッチ５を裁断する回数は１度で済む。
【００７７】
パッチ５を画像形成範囲７の外側に印刷することによって、本来の画像データの印刷を中断せずにパッチ５を作成し、その階調値（濃度）を実測することができる。このため、印刷１ページ毎に実測を行なっても、通常と変わらない速さで本来の画像データを印刷することができる。
【００７８】
ここで、各感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＫからＩＤＣセンサ８２までの距離は一定である。したがって、各感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋや中間転写ベルト４１、各搬送ローラ７１の回転速度が一定であれば、感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋに形成された各色のパッチ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが記録紙３に転写されてＩＤＣセンサ８２に到達するまでの時間は一定となる。
【００７９】
また、各色のパッチ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋおよびこれらを構成する９つのエレメントが印刷される位置と順序共予め決まっている。したがって、感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ上に各エレメントの静電潜像が形成されてから、これらの画像がＩＤＣセンサ８２に到達するまでの時間と対応付ければ、実測された階調値がどの色のどのエレメントについてのものなのかを特定することができる。
【００８０】
また、実測の対象は、記録紙３上に形成された画像に限定されない。ＩＤＣセンサ８２を中間転写ベルト４１に相対するように設置し、中間転写ベルト４１に形成したパッチ５を記録紙３に２次転写せずに直接実測してもよい。また、ＩＤＣセンサ８２を各感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋに相対するように４つ設置し、各感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ上に顕像化されたパッチ５を実測してもよい。
【００８１】
また、パッチ５の形態や構成も上記の例に示したものに限定されない。画像データの階調値とその画像データを印刷した画像を実測して得た階調値とを複数の階調値について比較できればよく、印刷画像４自体をパッチの代わりに使用するように構成してもかまわない。
【００８２】
また、全色のパッチ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを記録紙に印刷しなくてもかまわない。たとえば、前回実測した階調値と今回実測した階調値との変動量が所定値以下の色については、変動量が所定値を超える他の色と比較してパッチ５を印刷する間隔を長くしてもかまわない。また、各色のパッチ５を印刷する間隔が等しい場合でも、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）各色のパッチ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを１色ずつ、または複数色ずつ選択して所定の順番で印刷するようにしてもよい。
【００８３】
図６は、カラー画像形成装置１０の電気的な概略構成を示している。カラー画像形成装置１０は、当該装置の動作を統括制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）１００を備えている。
【００８４】
ＣＰＵ１００には、システムバス１０１を通じて読取部３０、プリントエンジン４０、トナー濃度センサ８０、温度センサ８１、ＩＤＣセンサ８２のほかＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１０２、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１０３、不揮発メモリ１０４、操作表示部１０５が接続されている。
【００８５】
ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１００が実行する各種のプログラムや各色のパッチデータなどの固定データが記憶される。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１００のワークメモリなどとして利用される。不揮発メモリ１０４には、ＩＤＣセンサ８２で実測して得た測定データなどが記憶される。
【００８６】
操作表示部１０５は、ユーザに各種の案内表示や状態表示を行なったり、ユーザから各種の操作を受け付けたりする機能を有する。操作表示部１０５は、たとえば、表面にタッチパネルを備えた液晶ディスプレイと各種の操作スイッチと、これらを制御する図示省略の操作部制御ＣＰＵなどとで構成される。
【００８７】
ＣＰＵ１００は、さらに当該カラー画像形成装置１０が稼働を開始してから現在までの総印刷ページ数を計数する機能と、印字率検知手段１１０と、予測手段１１１と、補正手段１１２と、警告手段１１３としての機能とを有している。
【００８８】
総印刷ページ数は、カラー画像形成装置１０から印刷される画像の階調変動を引き起こす変動要因のひとつであり、出力量に係わる変動要因に分類される。出力量は、カラー画像形成装置１０の稼動状況を定量的に表わす指標のうち、印刷される画像の画質に影響を与えるものをいう。具体的には、総印刷ページ数のほか、当該ジョブについての印刷ページ数、連続印刷ページ数、総トナー消費量などでもよい。
【００８９】
印字率検知手段１１０は、画像データの印字率を検知する検知手段としての機能を果たす。印字率は、印刷可能領域の総画素数に対して、その範囲内へ実際に印刷される画素数の割合である。印字率は、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）各色について算出される。印字率は、印字率検知手段１１０がＲＡＭ１０３内に記憶されている（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）各色の画像データから実際に印字される画素数を計数し、総画素数に対する比率として算出される。
【００９０】
印字率は、カラー画像形成装置１０から印刷される画像の階調変動を引き起こす変動要因のひとつであり、出力内容に係わる変動要因に分類される。出力内容は、各ページに印刷される画像の内容を定量的に表わす指標のうち、印刷される画像の画質に影響を与えるものをいう。具体的には、上記の印字率のほか、印字する各画素にその階調値に応じた重み付けを施して求めた印字率や、平均の階調値などでもよい。
【００９１】
予測手段１１１は、ＩＤＣセンサ８２で過去に実測した階調値の測定データなどから将来の印刷における階調の再現性を予測する機能を果たす。詳細には、ＩＤＣセンサ８２で過去に実測した階調値の測定データを不揮発メモリ１０４に蓄積記憶させる機能と、不揮発メモリ１０４に蓄積した過去複数回分の測定データから、次に印刷するページにおける階調の再現性（以後、階調再現特性という。）を予測する機能とを果たす。
【００９２】
補正手段１１２は、予測手段１１１が予測した階調再現特性に基づいて、印刷出力される画像の階調補正を行なう機能を果たす。具体的には、予測手段１１１で予測した階調再現特性に基づいて、次に印刷されるページの階調再現特性が目標とする階調再現特性と一致するように、画像データの階調値そのものを補正するようになっている。なお、補正手段１１２は、階調補正を行なうに際して、トナー濃度センサ８０、温度センサ８１、ＩＤＣセンサ８２、ＣＰＵ１００、印字率検知手段１１０から取得した各種の変動要因（ＣＰＵ１００からは出力量や出力内容など）の値を加味した補正をする。ただし、階調の再現性を実測するためのパッチ５については、階調補正は行なわない。
【００９３】
目標の階調再現特性は、補正手段１１２が将来印刷される画像の階調を補正するにあたって、その基準となる目標画質の１つである。たとえば、画像データの階調値と実際に印刷された画像の階調値とが一致するような階調の再現性に設定するとよい。また、ユーザの好みに合わせて赤みを強くしたり、ガンマ補正を施したりした特性に設定してもかまわない。
【００９４】
このほか、階調補正は、たとえば、現像装置５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ内のトナーの攪拌速度を増減してトナーの帯電量を増減させるような機械的な制御でもよいし、感光体ドラム５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋの帯電電圧を調整するなどの電気的な制御で行なってもよい。なお、画像データの階調値を変換することによる階調補正は、感光体の帯電電圧やトナーの攪拌量などを制御して補正する場合に比べて簡単かつ正確・迅速に階調補正することができる利点がある。
【００９５】
このほか補正手段１１２は、さらにパッチ５を印刷するタイミングと、印刷したパッチ５の階調値を実測するタイミングとをプリントエンジン４０およびＩＤＣセンサ８２に指示する機能も有している。
【００９６】
警告手段１１３は、印刷されたパッチ５の階調値（濃度）を実測した結果をもとに、所定の条件で警告画面を操作表示部１０５に表示して印刷を中止する機能を果たす。警告手段１１３は、パッチ５を所定の間隔で実測して得た階調値の変動量を基準に上述の警告動作を行なうようになっている。この変動量が所定の規定値を超えた場合に警告動作が実行される。変動量は、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）各色のパッチ５の９つのエレメントそれぞれについて算出される。これらのうち、ひとつでも規定値を超えた場合には、警告動作が実行される。なお、印刷の中止は行なわずに警告画面の表示だけを行なうように構成してもよい。
【００９７】
また、警告手段１１３が警告を行なう条件として、パッチデータに対しても階調補正を行ない、これを印刷したパッチ５を実測して得た階調値と目標の階調再現特性に基づく階調値とを対比してそれらの差が所定のしきい値を超えた場合に警告動作が行なわれるように設定してもよい。
【００９８】
また、実測した階調値に限らず、トナー濃度やプリントエンジン４０の内部温度など各種の変動要因の値やその変動量を基準に警告動作を行なってもよい。さらに、これらの絶対値や変化率、上記に列挙した各種の値を組み合わせて得た結果に基づいて警告動作を行なうようにしてもよい。
【００９９】
次に補正手段１１２が、予測手段１１１により予測された階調再現特性に基づいて階調補正を行なう手法について詳しく説明する。
【０１００】
予測の手法を説明する前に、所定の階調再現特性に基づいて、印刷される画像の階調値（濃度）が目標とする階調値と一致するように画像データを補正する階調補正について説明する。
【０１０１】
図７は、階調補正の手順を説明するための説明図を示している。
【０１０２】
図７（ａ）は、ある色の画像データの階調値Ｄに対する印刷された画像の階調値（濃度）Ａの再現性を示す階調再現特性図である。横軸は画像データの階調値を表し、縦軸は実際に印刷された画像の階調値を表している。画像データが表現可能な階調数に基づいて、各階調値は「０〜２５５」の値で表現される。
【０１０３】
画像データの階調値と印刷された画像の階調値とが一致するように目標の階調再現特性を設定した場合は、目標の階調再現特性を以下の直線で表現できる。  
Ａ＝Ｄ  …（１）
【０１０４】
一方、印刷されたパッチ５をＩＤＣセンサ８２で実測したところ、各エレメントの画像データの階調値の再現性が図中の９点の黒丸の位置にプロットされた。このとき、全２５６階調についての実際の階調再現特性は、これらのプロットを滑らかに補完した曲線で表現できる。
【０１０５】
たとえば、これらのプロットについて５次回帰式を適用すると、実際の階調再現特性は以下の式で表現できる。  
Ａ＝ａ１Ｄ５＋ａ２Ｄ４＋ａ３Ｄ３＋ａ４Ｄ２＋ａ５Ｄ    
＋ｂ      …（２）  
＝ｆ（Ｄ）…（２）’
ここで、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５とｂとは、それぞれ最小二乗法により計算した係数および定数項である。
【０１０６】
このように、実際の階調再現特性が目標と一致しない場合であっても、カラー画像形成装置１０の内部で画像データの階調値を適当な値に階調補正すれば、入力された画像データと実際に印刷された画像との階調値を一致させることができる。
【０１０７】
具体的には、まず（２）’式より変換関数  
Ｄ’＝ｆ−１（Ａ）…（３）  
を求める。そして、入力された画像データの階調値Ｄを、（１）式を満たす階調値Ａ＝Ｄを（３）式に代入して得られる新たな階調値Ｄ’で置き替えればよい。
【０１０８】
図７（ａ）を例に説明すると、パッチ５の第２エレメント６ｂの画像データの階調値が「Ｄｂ＝１９２」であるのに対して、実際の画像は黒丸Ｃｂでプロットしたように、目標の再現性より濃い階調値（濃度）で印刷されている。このとき、印刷される画像の階調値を入力された画像データの階調値と一致させる（「Ａｂ＝Ｄｂ＝１９２」）ためには、カラー画像形成装置１０の内部で入力された画像データをより淡い階調値に変換してやればよい。具体的には、上記（２）式の入出力を逆にすれば図７に点線で示した変換関数が求められ、この変換関数から階調補正後の画像データの階調値（この場合は、「Ｄｂ’＝１７１」）が求められる。
【０１０９】
なお、パッチ５を構成するエレメントの数が多いほど（２）式の精度は高くなるが、エレメントの数を変更しても階調補正の手法自体に変わりはない。そこで、説明を簡単にするため、パッチ５を構成する９つのエレメントを代表して第１〜第５エレメント６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅを用いて階調補正の手法についての説明を行なう。
【０１１０】
図７（ｂ）は、上述の手順によって階調補正される前後の画像データの階調値を示した階調補正表１２０の一例を示している。
【０１１１】
階調補正表１２０は、画像データ階調値欄１２１と補正階調値欄１２２とから構成されている。画像データ階調値欄１２１には、画像データが表現可能な階調値が「０〜２５５」まで表示されている。補正階調値欄１２２には、左欄の階調値をそれぞれ上述の手法で階調補正した値が表示されている。
【０１１２】
この階調補正表１２０を用いて、入力された画像データの各画素の階調値を、対応する補正階調値欄１２２の階調値に変換すれば、印刷される画像の階調再現特性を目標の階調再現特性と一致させることができる。
【０１１３】
しかし、図１に示したように、同じ画像データに基づいて印刷された印刷画像４であっても、その階調の再現性は印刷ページ毎に変動してしまう。そこで、予測手段１１１は、このような階調変動を予測して将来の階調再現特性を求め、補正手段１１２は、この予測された階調再現特性に基づいて画像データの階調補正を行なうようになっている。
【０１１４】
予測手段１１１は、予め用意されている予測式を用いる第１の方式と、印刷したパッチ５を実測して得た階調値を示す測定データに対して時系列解析を行なう第２の方式との２種類の方式で将来の階調再現特性を求めることができる。
【０１１５】
図８は、第１の方式により将来印刷される画像の階調再現特性を予測し、これに基づいて階調補正を行なう手順を説明するための説明図を示している。
【０１１６】
第１の方式では、印刷ジョブを開始してからｎページ目に印刷される画像の階調値を予測する予測式（ｇ(Ａ０，ｎ)、Ａ０＝初期値（１ページ目に印刷された画像の階調値）、ｎ＝１，２，３…）を利用する。予測式は、たとえば、開発時のモデル機や出荷前の当該カラー画像形成装置１０で印刷したパッチ５を実測して得た階調値の変化の様子を、印刷ページ数ｎについての回帰式やスプライン関数などで表現したものである。予測式は、ＲＯＭ１０２に記憶されている。
【０１１７】
予測式から得られた将来印刷される画像の階調値は、さらに各種の変動要因（プリントエンジン４０内部の温度、トナー濃度、印字率、総印刷ページ数）の値を加味して補正される。各種の変動要因の値と印刷される画像の階調値との関係は、予め回帰式などによって求めてある。これらの回帰式を利用して、予測式を作成した時点での変動要因の値と、ｎページ目の印刷を行なう時点での変動要因の値との差から補正量が得られる。各補正量が互いに独立であれば、トータル補正量ΔＳは、これらの補正量の和となる。なお、この補正量を求めるための回帰式も、予めＲＯＭ１０２に記憶されている。
【０１１８】
予測手段１１１が上記の手法で将来印刷されるパッチ５の階調値を予測し階調再現特性が得られると、補正手段１１２は図７（ａ）で説明した手法で画像データを階調補正する。
【０１１９】
具体的には、予測手段１１１は、パッチ５を実測して得た第１〜第５エレメント６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの階調値（図８中には、黒丸Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅで表示している。）を初期値として、以下の式によりｎページ後に印刷される画像の階調値を予測する。
Ａｘ’＝ｇｘ(Ａｘ０，ｎ)＋ΔＳｘ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）…（４）  
そして、補正手段１１２は、予測された階調値（図８中には、白抜き三角Ｃａ’、Ｃｂ’、Ｃｃ’、Ｃｄ’、Ｃｅ’ で表示している。）を基にｎページ後の階調再現特性を表す式を作成し、図７（ａ）で説明した場合と同様の手法でｎページ後に印刷する補正後の画像データの階調値を求める。
【０１２０】
図８に示した例で説明すると、パッチ５のうち画像データの階調値が「Ｄｂ＝１９２」である第２エレメント６ｂの印刷画像を実測したところ、実際の階調値（濃度）は黒丸Ｃｂの再現性を有していた。この階調値を（４）式に代入して、ｎページ後に印刷される第２エレメント６ｂの画像の再現性（図中、白抜き三角Ｃｂ’で示した。）を予測することができる。他のエレメント６ａ、６ｃ、６ｄ、６ｅについても同様の予測を行なうと、図中に実線で示したｎページ後の階調再現特性を求めることができる。このｎページ後の階調再現特性を用いて画像データを補正する手法は、図７（ａ）で説明した階調補正の手法と同様であるので、説明を省略する。
【０１２１】
さらに、予測手段１１１は、予測結果の精度に応じて階調再現特性の予測方法を変更する機能も有している。
【０１２２】
具体的には、パッチ５の各エレメント６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅについて予測した階調値と、実際に印刷された階調値とを対比して、両階調値の差が所定のしきい値を超えている場合には、予測式を変更する。
【０１２３】
階調補正をして画像を印刷する場合でも、パッチデータについては階調補正をしないので、予測の精度が高い場合には予測した階調値と実際に印刷されたパッチ５の階調値とが一致する。この予測に反して、予測した階調値と実際の階調値との差が所定のしきい値を超えた場合には、そのエレメントについては、以下の手法で階調値の予測式を変更する。まず、予測した階調値に対する実際の階調値の比ｋを算出する。そして、（４）式で予測した階調値が実測した階調値に一致するように係数補正を行なって次回印刷される画像の階調値  Ａｘ”を予測する。
Ａｘ”＝ｋＡｘ’…（５）
そして、このＡｘ”を用いてｎページ後に印刷される画像の階調再現特性を求め、画像データの階調補正を行なう。
【０１２４】
なお、予測方法を変更する手法は、例示した係数補正に限定されない。たとえば、（４）式中の予測式ｇ(ｎ)について階調値を実測した結果に基づいて作成し直してもよいし、補正量ΔＳを増減してもよい。また、各種の変動要因に基づく補正量を求める回帰式を作成し直してもよい。
【０１２５】
さらに、上記の例では予測した階調値と実際の階調値との差を基準に予測方法を変更するようにしたが、パーセント誤差などを基準に変更してもよい。
【０１２６】
次に、予測手段１１１が第２の方式により将来の階調再現特性を求め、これに基づいて補正手段１１２が階調補正を行なう場合について説明する。
【０１２７】
第２の方式は、過去にパッチ５を実測して得た階調値の測定データを用いて将来印刷される画像の階調再現特性を予測する。具体的な手法としては、時系列解析を利用する。時系列解析は、時間の経過に沿って実測した複数の測定データを用いて、その将来値を予測する手法である。
【０１２８】
たとえば時系列解析には、測定データの変動の様子をよく表現する式を求めて、その式から将来値を予測する最小二乗法がある。また、過去に実測した測定データの値に、所定の手法で求めた確率変数を乗じて将来値を予測する自己回帰モデルと呼ばれる手法もある。採用する手法としては、カラー画像形成装置１０の実際の階調変動を最もよく表現できる手法を採用すればよいが、本実施の形態では、自己回帰モデルを適用する場合について説明する。
【０１２９】
図９は、第２の方式により将来印刷される画像の階調再現特性を予測し、これに基づいて階調補正を行なう手順を説明するための説明図を示している。
【０１３０】
図９中にプロットした白抜きの丸印は、ある色のパッチ５の各エレメント６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅの階調値をＮページ毎（Ｎ＝１，２，３…）の間隔で（以下、実測間隔という。）実測したｔ個の測定データを示している。図中にプロットしたＣｘ１〜Ｃｘｔ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）の測定データは、プリント中に各種の変動要因（プリントエンジン４０内部の温度、トナー濃度、印字率、総印刷ページ数）の値が変化する影響を排除するための逆補正を施してある。逆補正は、１ページ目の画像の階調値を実測した時点を基準に、その後の変動要因の値の変化による階調値の変動量を、実測した階調値から差し引くことにより行なっている。逆補正の補正量も、ＲＯＭ１０２に予め記憶されている各変動要因と階調値との関係を表す回帰式から算出する。
【０１３１】
逆補正されたＣｘ１〜Ｃｘｔ を用いて、自己回帰モデルによりＮページ後に印刷される画像の階調再現特性を予測する。
【０１３２】
図１で示したように、印刷された画像の階調値は、淡い濃度から濃い濃度へ単調に変化するトレンドを有している。一方、自己回帰モデルは、変動が規則的に繰り返される定常過程の時系列データに対してよく適合する。そこで、たとえばあるタイミングで実測した階調値の測定データＡｘｔと、その１回前の測定データＡｘ（ｔ−１）との差を階差Ｙｔとする。このとき階差Ｙｔは、
Ｙｔ＝Ａｘｔ−Ａｘ（ｔ−１）…（６）  
で表される時系列データとなる。そして、この階差Ｙｔの時系列データが定常過程として扱えるものとして次回に実測されるパッチ５についてのＹｔ＋１を予測する。
【０１３３】
Ｙｔ＋１の予測にあたっては、さらにＹｔの平均値ＹＡＶＥを用いて新たな時系列データ
Ｘｔ＝Ｙｔ−ＹＡＶＥ…（７）
を定義する。
【０１３４】
このとき、Ｘｔが１次の自己回帰過程であると仮定すると、
Ｘｔ＝φＸｔ−１＋Ｚｔ…（８）
と表現できる。φは係数であり、Ｚｔは平均値がゼロ、分散がσ２のＸｔに依存しないノイズである。
【０１３５】
１次の自己回帰過程では、φ、σはそれぞれ以下の基本統計量で表現できる。  
φ＝ρ(１)＝γ(１)／γ(０)…（９）  
σ＝γ(０)（１−ρ２(１)）…（１０）  
ここで、γ(ｈ)（ｈ＝０，１）は、以下の（１１）式で表される時系列データＸｔについての自己共分散関数である。ρ(ｈ)は、自己共分散関数を標準偏差で規格化した自己相関関数である。
【０１３６】
【数１】
2007036411.tif 000003
【０１３７】
（９）式より、（８）式は以下の式で表される。  
Ｘｔ＝ρ(１)Ｘｔ−１＋Ｚｔ…（１２）  
Ｘｔが１次の自己回帰過程であるとの仮定が時系列データＸｔの変動によく適合している場合は、右辺の第１項は、（１１）式にｈ＝０、１を代入した結果に基づいて、階調値の測定データＡｘ１〜Ａｘｔ から計算できる。また、第２項のＺｔは９５％信頼区間が０±１．９６σで表現されるノイズなので、σが十分小さい場合にはＺｔは、平均値０で近似できる。
【０１３８】
このとき、（１２）式の関係は、パッチ５を実測するタイミングに依存せず成立するので、ｔを（ｔ＋１）で置き替え、（７）式を使ってＸｔ、Ｘｔ−１を消去すると、Ｙｔ＋１は下記の式で表される。  
Ｙｔ＋１＝ρ(１)（Ｙｔ−ＹＡＶＥ）＋ＹＡＶＥ  …（１３）  
（１３）式では、階差がｔ個のＹＡＶＥと、（ｔ＋１）個のＹＡＶＥとが等しいとの近似をしている。
【０１３９】
（６）式より、  
Ａｘ（ｔ＋１）＝Ｙｔ＋１＋Ａｘｔ…（１４）  
であるから、印刷されたパッチ５の階調値を実測して得た測定データＡｘ１〜Ａｘｔ を使って、（１３）、（１４）式からＮページ後に印刷される画像の階調値Ａｘ（ｔ＋１）を予測することができる。このようにして予測したＮページ後に印刷されるパッチ５の階調値は、再度、印刷時点での各種の変動要因の値を加味して補正される。
【０１４０】
以上に説明した第２の手法で、予測手段１１１がＮページ後に印刷されるパッチ５の階調値を予測して階調再現特性が得られる。補正手段１１２は、この予測結果を基にＮページ後の階調再現特性を表現する式を求め、図７（ａ）で説明した手法と同様の手法で画像データを階調補正する。
【０１４１】
さらに、予測手段１１１は、予測結果の精度に応じて階調再現特性の予測方法を変更する機能も有している。予測方法を変更する具体的な手法としては、第１の方式と同様に、予測した階調値と実際に印刷された階調値とを対比して、両階調値の差が所定のしきい値を超えている場合に予測式を変更するものである。予測式の変更方法も、第１の方式の場合と同様に、予測した階調値に対する実際の階調値の比ｋに基づいて、予測した階調値Ａｘを係数補正することにより次回の予測値を実測した階調値にマッチングさせる。
【０１４２】
本実施の形態では、印刷された画像の階調値の階差Ｙｔについて自己回帰モデルを適用する例について説明したが、自己回帰モデルを適用する時系列データは上記の例に限定されない。
【０１４３】
たとえば、階調変動のトレンドが単調に増減せず、定常過程とみなせる場合には、実測した階調値Ａｘｔに対して直接自己回帰モデルを適用してもよい。また、画像データの階調値に対する実際に印刷された画像の階調値の色差や変化率など、階調値の測定データを基に画像データと実際に印刷された画像との階調値の関係を表現する時系列データを適宜採用してもよい。
【０１４４】
また、本実施の形態では、予測する値をその１回前の時系列データで表現する１次の自己回帰モデルを適用したが、さらに前の時系列データの影響を考慮したより高次の自己回帰モデルを適用してもかまわない。また、時系列解析に用いるモデルとして、移動平均モデルや自己回帰移動平均モデルなど階調変動を表現するのにより適当なモデルがあれば、それを採用してもよい。
【０１４５】
次に、Ｎページ後に印刷される画像の階調値から印刷１ページ毎の画像の階調再現特性を予測する手法について説明する。
【０１４６】
予測手段１１１は、Ｎページ後に印刷される画像の階調値を予測した結果Ａｘ（ｔ＋１）（Ｎページ後）と、前回パッチ５の階調値を実測した結果Ａｘｔとを用いて、以下の式により階調値の変化率Ｒを算出する。  
Ｒ＝（（Ａｘ（ｔ＋１）（Ｎページ後）−Ａｘｔ）／（Ｎ×Ａｘｔ））
×１００…（１５）
【０１４７】
Ｎページ後までの印刷１ページ毎の階調変動量が均等であると仮定すると、Ｎ’＝１，２，…，（Ｎ−１）ページ後までに１ページ毎に印刷される画像の階調値は、以下の式で推定できる。
Ａｘ（ｔ＋１）（Ｎ’ページ後）＝Ａｘｔ（１＋（Ｎ’×Ｒ）／１００）
…（１６）  
補正手段１１２は、（１５）、（１６）式で予測された階調再現特性に基づいて、Ｎ’ページ後の階調再現特性を表す式を求め、図７（ａ）で説明した手法と同様の手法で画像データを階調補正する。
【０１４８】
次に、カラー画像形成装置１０が階調補正を行なうタイミングについて説明する。
【０１４９】
図１０は、印刷されたパッチ５の階調値を実測する動作と画像データを階調補正する動作とのタイミングを説明するための説明図を示している。
【０１５０】
図１０の横軸は時間軸１３０を示している。また、時間軸に沿って上方に突き出た縦軸が印刷タイミング１３１を示し、下方に突き出た縦軸が印刷されたパッチ５の実測タイミング１３２を示している。各縦軸の下方に示した数字および記号は、その時点での印刷ページ数を示している。
【０１５１】
本実施の形態では、カラー画像形成装置１０は同一の画像データから全ＮＦページの画像を印刷するにあたって、実測間隔Ｎページ毎にパッチ５の実測が行なわれる。そして、１ページ目からｔＮページ目の画像が印刷されるまでの期間は、印刷される画像の階調再現特性を第１の方式で予測して階調補正を行なう第１方式適用期間１３３である。
【０１５２】
また、（ｔＮ＋１）ページ目からＮＦページ目まで画像が印刷されるまでの期間は、印刷される画像の階調値を第２の方式で予測して階調補正を行なう第２方式適用期間１３４である。
【０１５３】
たとえば、第２方式適用期間１３４中は、（ｔＮ＋１）ページ目から（ｔ＋１）Ｎページ目までに印刷される画像は、それ以前に実測されたｔ個の測定データを使って予測した階調再現特性を基に画像データが階調補正されている。そして、（ｔ＋１）Ｎページ目の印刷時に（ｔ＋１）個目の階調値の測定データが得られると、次回の印刷から（ｔ＋２）Ｎページ目までの間は（ｔ＋１）個の測定データを使って階調再現特性を予測する。
【０１５４】
第１方式適用期間１３３と第２方式適用期間１３４とが切り替わるタイミングは、測定データ数ｔが自己回帰モデルを適用するのに十分な数となるように、ｔの値が予め決定されている。なお、最低限２回分の測定データがあれば、第２の方式による予測ができるのでｔの最小値は２である。
【０１５５】
本実施の形態では、入力された画像データは印刷タイミング１３１毎に階調補正される。ただし、階調補正は、必ずしも１ページ印刷毎に行なわなくてもよい。階調変動が少ない場合は、数回毎の印刷タイミング１３１で階調補正を行なってもよい。
【０１５６】
また、両方式の適用期間１３３、１３４の切り替えタイミングは上記の例に限定されない。たとえば、第１方式適用期間１３３中、階調補正には使わないダミーの階調値予測を第２の方式により行ない、印刷されたパッチ５の階調値を実測した結果と、ダミーで予測した階調値との差が所定のしきい値以下となったタイミングで第２方式適用期間１３４に切り替えるように構成してもよい。
【０１５７】
図１１は、カラー画像形成装置１０が、所定の画像データに基づいて画像を印刷する動作の流れを示している。
【０１５８】
カラー画像形成装置１０が、所定の画像データに基づいて全印刷ページ数ＮＦの画像印刷を開始すると（ステップＳ２０１）、印刷ページ数ｎを「１」に初期化した後（ステップＳ２０２）、印刷される画像の階調再現特性の予測方式を切り替えるタイミングであるか否かを印刷ページ数ｎの値に基づいて判断する（ステップＳ２０３）。
【０１５９】
予測方式を切り替える印刷ページ数でない場合には（ステップＳ２０３；Ｎ）、第１の方式に基づく階調再現特性の予測を行なって、画像データを階調補正し（ステップＳ２０４）、印刷ページ数ｎを「１」加算する（ステップＳ２０５）。ｎの値が全印刷ページ数ＮＦより大きくなった場合には（ステップＳ２０６；Ｙ）、印刷を終了して（ステップＳ２１０）ジョブを終了する（エンド）。
【０１６０】
ｎの値がＮＦ以下である場合には（ステップＳ２０６；Ｎ）、次の印刷のためステップＳ２０３に戻って、予測方式を切り替えるタイミングまでステップＳ２０４からステップＳ２０６までを繰り返す。
【０１６１】
印刷ページ数ｎが予測方式を切り替えるタイミングとなったら（ステップＳ２０３；Ｙ）、第２の方式に基づく階調再現特性の予測を行なって、画像データを階調補正し（ステップＳ２０７）、印刷ページ数ｎを「１」加算する（ステップＳ２０８）。そして、印刷ページ数ｎの値がＮＦより大きくなるまで（ステップＳ２０９；Ｎ）ステップＳ２０７からステップＳ２０９までを繰り返し、ｎの値が全印刷ページ数ＮＦより大きくなった場合には（ステップＳ２０９；Ｙ）、印刷を終了して（ステップＳ２１０）ジョブを終了する（エンド）。
【０１６２】
図１２は、カラー画像形成装置１０が第１の方式により階調再現特性を予測し階調補正した画像を印刷する動作（図１１のステップＳ２０４に相当する。）の流れを示している。
【０１６３】
カラー画像形成装置１０は、予測式に基づいて印刷ページ数ｎに応じて印刷される画像の階調再現特性を予測し（ステップＳ３０１）、予測された階調再現特性に基づいて画像データを階調補正する（ステップＳ３０２）。
【０１６４】
続いて、今回がパッチ５の階調値を実測するタイミングであるか否かを確認する（ステップＳ３０３）。階調値を実測するタイミングでない場合には（ステップＳ３０３；Ｎ）、ｎページ目の画像を印刷して（ステップＳ３０４）動作を終了する（エンド）。
【０１６５】
階調値を実測するタイミングの場合は（ステップＳ３０３；Ｙ）、ｎページ目の画像の印刷と共にパッチ５を印刷し、その階調値を実測する（ステップＳ３０５）。
【０１６６】
この後、前回実測分と今回実測分の階調値の変動量を求め（ステップＳ３０６）、変動量が規定値以上の場合には（ステップＳ３０６；Ｙ）、警告画面を表示したうえで（ステップＳ３１０）印刷を中止するため「ｎ＝ＮＦ」として（ステップＳ３１１）動作を終了する（エンド）。
【０１６７】
階調値の変動量が規定値以下の場合は（ステップＳ３０６；Ｎ）、さらに、予測方法を変更する必要があるか否かを判断するため、前回予測したパッチ５の各エレメントの階調値とそれらの実測した階調値との差を所定のしきい値と対比する（ステップＳ３０７）。
【０１６８】
予測値と実測値との差がしきい値以上の場合には（ステップＳ３０７；Ｙ）、予測方法を変更するための補正係数を算出して記憶し（ステップＳ３０８）、今回印刷したパッチ５の階調値を実測して得た測定データを記憶して（ステップＳ３０９）、動作を終了する（エンド）。
【０１６９】
予測値と実測値との差がしきい値以下の場合には（ステップＳ３０７；Ｎ）、そのまま測定データを記憶して（ステップＳ３０９）動作を終了する（エンド）。
【０１７０】
図１３は、カラー画像形成装置１０が第２の方式により階調再現特性を予測し階調補正した画像を印刷する動作（図１１のステップＳ２０７に相当する。）の流れを示している。
【０１７１】
カラー画像形成装置１０は、次の印刷がパッチ５の階調値を実測した直後の印刷であるか否かを確認する（ステップＳ４０１）。実測直後の印刷でない場合は（ステップＳ４０１；Ｎ）、これから印刷する画像の階調値を予測するステップへ進む（ステップＳ４０５へ）。
【０１７２】
実測直後の印刷の場合は（ステップＳ４０１；Ｙ）、過去の測定データから自己回帰モデルに基づいてＮページ後、すなわち次回の実測タイミングで印刷されるパッチ５の階調値を予測し、記憶する（ステップＳ４０２）。
【０１７３】
そして、予測方法を変更する必要があるか否かを判断するため、パッチ５についての階調値を予測した結果と、これらを実測した結果との差を所定のしきい値と対比する（ステップＳ４０３）。予測値と実測値との差がしきい値以上の場合には（ステップＳ４０３；Ｙ）、予測方法を変更するためステップＳ４０２で予測した階調値を係数補正して記憶する（ステップＳ４０４）。
【０１７４】
予測値と実測値との差がしきい値以下の場合には（ステップＳ４０３；Ｎ）、これから印刷する画像の階調値を予測するステップへ進む（ステップＳ４０５へ）。
【０１７５】
続いて、実測タイミングを基準にした印刷ページ数と階調値の変化率とから、今回印刷される画像の階調再現特性を予測する（ステップＳ４０５）。
【０１７６】
そして、予測した階調再現特性に基づいて画像データを階調補正し（ステップＳ４０６）、今回の印刷が実測タイミングであるか否かを確認する（ステップＳ４０７）。
【０１７７】
階調を実測するタイミングでない場合には（ステップＳ４０７；Ｎ）、ｎページ目の画像を印刷して（ステップＳ４０８）動作を終了する（エンド）。
【０１７８】
階調を実測するタイミングの場合は（ステップＳ４０７；Ｙ）、ｎページ目の画像の印刷と共にパッチ５を印刷し、その階調値を実測する（ステップＳ４０９）。
【０１７９】
この後、前回実測分と今回実測分との階調値の変動量を求め（ステップＳ４１０）、変動量が規定値以上の場合には（ステップＳ４１０；Ｙ）、警告画面を表示したうえで（ステップＳ４１２）印刷を中止するため「ｎ＝ＮＦ」として（ステップＳ４１３）動作を終了する（エンド）。
【０１８０】
階調値の変動量が規定値以下の場合は（ステップＳ４１０；Ｎ）、階調値を実測して得た測定データを記憶して（ステップＳ４１１）、動作を終了する（エンド）。
【０１８１】
図１４は、階調補正を行なった場合のカラー画像形成装置１０から印刷された画像の階調変動の様子を示している。横軸が印刷ページ数を表し、縦軸が本来印刷されるべき階調値（画像データが示す階調値）に対する実際に印刷された画像の階調値（濃度）の色差を表している点と、各プロットの内容とは図１と同じである。階調補正により印刷ページ数の増加に伴う階調変動が解消され、印刷された画像は絶対値１以内の色差で画像データが示す階調値を再現できている。
【０１８２】
以上説明したように、将来印刷される画像の階調再現特性を予測した結果に基づいて階調補正を行なうことによって、パッチ５を実測する間隔を大きくしても印刷１ページ毎に階調補正を行なうことが可能となる。これにより、階調変動の少ない画像を印刷することができる。
【０１８３】
また、印刷される画像が目標の階調再現特性（本実施の形態では、画像データの階調値と実際に印刷された階調値とが一致するような再現性）となるように階調補正されるので、所定の階調再現特性を有する画像を複数ページに安定して印刷することができる。
【０１８４】
また、目標の階調再現特性を複数の選択肢から選択できたり、設定変更できたりするように構成すれば、ユーザの望まない階調再現特性に階調補正されてしまうことがない。
【０１８５】
また、第２の方式による階調再現特性の予測では、階調値を実測した結果から予測を行なうので、階調変動の要因を究明したり、新たな変動要因の値を検知するセンサなどを設置したりすることなく階調変動を抑えることができる。
【０１８６】
また、階調変動への影響が既に解明されている変動要因については、その影響を加味して階調再現特性を予測することによって予測の精度を向上させることができる。
【０１８７】
このほか、予測した階調値と実際に印刷された画像の階調値との差が所定のしきい値を超える場合に、階調再現特性の予測方法を変更することによって、自己回帰モデルによる確率的な予測や、これに変動要因を加味しただけでは捉えきれない要因を繰り込んで予測精度を向上させることができる。
【０１８８】
次に、階調変動の変動量に応じて印刷されたパッチ５の階調値を実測する間隔を変更する第２の実施の形態について説明する。
【０１８９】
図１５は、印刷されたパッチ５の階調値を実測する間隔を変更する基準となる実測間隔設定表１４０を示している。
【０１９０】
実測間隔設定表１４０は、各実測間隔を示す記号を表示する記号表示欄１４１と、実測間隔を変更する基準を表示する変更基準表示欄１４２と、設定されている実測間隔の内容を表示する設定表示欄１４３とから構成されている。
【０１９１】
記号表示欄１４１に表示されている記号は、所定の実測間隔を表している。これらの記号のうち、Ｎ０は、初期設定値を表している。初期設定値は、階調値を実測した結果とは無関係に将来印刷される画像の階調再現特性を予測する第１方式適用期間１３３中の実測間隔である。また、Ｎ１〜Ｎ３は、それぞれ第２方式適用期間１３４中に実測した階調値の変動量に応じて選択設定される実測間隔を示している。
【０１９２】
変更基準表示欄１４２には、実測間隔を変更する基準となる階調値の変動量が表示されている。変動量は、前回実測した階調値と今回実測した階調値との差の絶対値である。設定表示欄１４３には、変更基準に応じた階調値の実測間隔が「印刷ページ数」を単位として表示されている。
【０１９３】
実測間隔設定表１４０の設定によれば、第１方式適用期間１３３中は、実測間隔の初期設定値Ｎ０が印刷「５ページ毎」に設定されている。第２方式適用期間１３４中は、階調値の変動量が「１以上」であれば印刷「５ページ毎」に、同じく「０.１〜１」であれば印刷「５０ページ毎」に、「０.１未満」であれば印刷「５００ページ毎」に階調値を実測するようにそれぞれ実測間隔Ｎ１〜Ｎ３が設定される。
【０１９４】
パッチ５の階調値は、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）の４色について、９つのエレメント分の計３６点が実測される。したがって、実測間隔を決定するにあたっては、各階調値の変動量のうち最大のものを選んで、これに基づき実測間隔を設定してもよい。また、実測したすべての階調値の変動量を平均した結果に基づいて実測間隔を設定してもよい。このほか、最も目立ちやすい色や階調値のエレメントを基準として決定するなど、印刷結果に与える階調値の変動の影響度に応じて決定してもよく、このほかの基準を採用してもかまわない。
【０１９５】
なお、実測間隔の設定は、図１５で例示した基準に限定されない。実測間隔をさらに広げてたとえば、印刷５００ページ毎、１,０００ページ毎に設定してもよいし、設定可能な実測間隔の区分をさらに増やしたり、減らしたりしてもよい。また、実測間隔設定表１４０を使って実測間隔を決定するだけでなく、たとえば印刷された画像の階調値の変化率が所定値以内であれば、次回の実測間隔は、前回の実測間隔の１.５倍となるように設定し、変化率が所定値を超えたら実測間隔を初期値に戻すように構成してもよく、このほかの手法で決定してもかまわない。
【０１９６】
変更する実測間隔も印刷ページ数単位に限らず、印刷時間を単位としてもよい。実測間隔を変更するための基準も階調値の変動量を用いる場合に限定されない。たとえば、前回と今回測定した階調値の変化率を基準にしてもよいし、前回予測した階調値と実測した階調値との差に基づいて実測間隔を設定するようにしてもよい。
【０１９７】
また、印刷された画像の階調値に基づいて実測間隔を設定するだけでなく、トナー濃度や、プリントエンジン４０内部の温度など各種の変動要因の値やその変化量、変化率などを基準に実測間隔を設定してもよい。また、階調変動の激しい季節や時間帯が予めわかっている場合には、そのような期間中に実測間隔を短くするようにスケジューリングしてもよい。さらに、上記に列挙した各基準を組み合わせて実測間隔を設定する基準としてもよい。
【０１９８】
図１６は、実測間隔を変更しながら、印刷されたパッチ５の階調値を実測する動作と画像データを階調補正する動作とのタイミングを説明するための説明図を示している。図１６は、図１０で示した第１方式適用期間１３３と第２方式適用期間１３４とのうち、第２方式適用期間１３４を抜き出して示している。図中の時間軸１３０と、印刷タイミング１３１と、実測タイミング１３２と、第１方式適用期間１３３と、第２方式適用期間１３４とが示す内容は、図１０で説明したものと同様である。また、ｔβ、（β＝０，１，２，３）は、それぞれ、印刷Ｎβページ毎の実測間隔で印刷された画像の階調値を実測した回数を示している。
【０１９９】
図１６では、たとえば第１方式適用期間１３３から、第２方式適用期間１３４に切り替わるｔ０Ｎ０ページ目の印刷の時点で、パッチ５の階調値を実測してその変動量を算出し、その結果に基づいて次回の実測間隔Ｎ１が設定されている。
【０２００】
なお、図１６では、実測間隔Ｎβが変更されても、すべての測定データを使って第２の方式による予測補正を行なっている場合を示した。しかし、たとえば実測間隔の違いによって自己回帰モデル（たとえば（６）式）が異なる特性を示すような場合には、設定された実測間隔と等しい実測間隔で得た測定データだけに基づいて将来印刷される画像の階調再現特性を予測し、この結果に基づく階調補正を行なってもよい。
【０２０１】
図１７は、カラー画像形成装置１０が実測間隔を変更しながら第２の方式に基づく階調再現特性の予測を行なって階調補正した画像を印刷する動作（図１１のステップＳ２０７に相当する。）の流れを示している。
【０２０２】
図１７は、同じく第２の方式により階調再現特性を予測し階調補正を行なう図１３の動作と略同一である。図１３と異なる点は、階調値の変動量が規定値以下であることを確認した後に（ステップＳ５１０；Ｎ）、その変動量に基づいて、階調値の実測間隔を決定し、その結果を記憶するステップ（ステップＳ５１１）が挿入されている点である。そのほかの動作については、図１３で説明したものと同じなので説明を省略する。
【０２０３】
ステップＳ５１１の動作により、階調値の変動量が大きい（階調変動が激しい）期間は実測間隔が短くなり、変動量の小さい（階調変動が緩やかな）期間は実測間隔が長くなる。
【０２０４】
このように、印刷されたパッチ５の階調値を実測する間隔を変更することによって、所定の期間内に階調値を実測する回数を必要に応じて増減することができる。これにより、階調変動の激しい期間は実測間隔を短くして、階調再現特性を予測する精度を向上させることができる。また、階調変動の小さい期間は実測間隔を長くして、パッチ５を印刷する回数を削減してトナーの消費量を抑制することができる。
【０２０５】
図１８は、カラー画像形成装置１０の操作表示部１０５に表示される警告画面１５０の一例を示している。
【０２０６】
警告画面１５０は、階調値の変動量が規定値を超えた場合に、階調補正を行なった印刷を中止した旨をユーザに通知する画面である。警告画面１５０の中央部には、印刷が中止された旨とその理由などとを通知する警告メッセージ１５１が表示される。警告メッセージ１５１の内容を確認したユーザがＯＫ釦１５２を押すと、操作表示部１０５の表示が図示省略の基本画面に切り替わり、予測補正を行なわない印刷に限って実行できるようになる。
【０２０７】
階調値の変動量が規定値以上の場合に、警告画面１５０を表示することでカラー画像形成装置１０の内部機器の故障など、予測補正では補正不可能な変動が発生していることを直ちに知ることができる。また、印刷を中止することで、規定値を超えた階調で画像が印刷されることを防止することができ、所定の階調変動範囲内の階調を有する画像のみを印刷することができる。また、変動幅が規定値を超えた画像は不良品となってしまう場合には、記録紙３やトナーの損失を最小限に抑えることができる。
【０２０８】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【０２０９】
本発明の画像処理装置は、画像形成装置に限定されない。モニタに画像を出力するＰＣ、画像スキャナなど所定の画像出力装置を用いて画像データを出力する画像処理装置であればどのようなものでもよい。したがって、画像処理装置自体が画像出力装置を備えていないプリントコントローラなどでもよい。
【０２１０】
また、本発明の画像処理装置が画像形成装置である場合でも、実施の形態中に示したカラー画像形成装置１０に限定されない。モノクロ画像を印刷する場合でもよいし、２色画像を印刷する場合でもよい。
【０２１１】
また、本実施の形態では、記録紙３に印刷されたパッチ５の階調値を実測する実測手段としてＩＤＣセンサ８２を用いる例を示したが、実測手段はこの例に限定されない。画像出力装置や補正する画質の種類によって適切なものを選択すればよい。たとえば、画像データをモニタに出力する場合は、モニタ用の測色器などが実測手段となる。
【０２１２】
また、本実施の形態では、パッチ５について階調補正を行なわずに実測して得た階調値の変動量を基に、警告動作や、実測間隔を変更するように構成したが、これに限らず、たとえば、予測手段１１１による予測結果を基にパッチデータについても階調補正を行なってもよい。この場合は、予測した階調値と、印刷されたパッチ５の階調値を実測した結果とを対比して、これらの階調値の差やパーセント誤差などを基準にして警告動作や実測間隔の変更をすることもできる。
【０２１３】
また、本実施の形態では階調予測をするにあたって、実験式を用いる第１の方式と、自己回帰モデルを用いる第２の方式を用いる場合について説明した。しかし、予測補正を行なうにあたって適用する方式は、これらに限定されない。
【０２１４】
たとえば、階調値を実測して得た測定データから最小二乗法やスプライン関数で予測式を作成し、これを用いて予測補正を行なう第３の方式を採用してもよい。たとえば、第１の方式と第３の方式とを組み合わせて予測補正を行なってもよい。第３の方式で用いる予測式は、印刷されたパッチ５の階調値を実測するたびに新たに作成されるようにすれば、測定データが増えるほど予測精度を向上させることができる。また、第１〜第３の方式を適宜切り替えて印刷される画像の階調再現特性を予測してもよい。
【０２１５】
また、各種の変動要因を検知した結果を加味し補正を行なう手法は、本実施の形態で説明したように、予測手段１１１が階調再現特性を予測する際に予測結果を補正する場合に限定されない。たとえば、予測手段１１１はこのような補正を行なわずに予測結果を補正手段１１２に出力し、補正手段１１２が階調補正を実行する段階で各種の変動要因の値を加味した補正を行なうようにしてもよい。
【０２１６】
また、本実施の形態では、印刷されたパッチ５の階調の実測間隔は、実測間隔設定表１４０に基づいて階調値の変動量から自動的に設定されるように構成したが、この例に限定されない。たとえば、実際に印刷された画像をユーザが見てマニュアル変更するように構成してもよい。
【０２１７】
さらに、自己回帰モデルなどで予測補正に用いる測定データは、別の画像データを出力したジョブで実測したものでもかまわない。たとえば、過去に行なった別の印刷ジョブの測定データから印字率や環境温度など変動要因が比較的近いものを抽出し、第１の方式の代わりにそれらの測定データを使って始めから自己回帰モデルによる予測補正を行なうようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】電子写真式のカラー画像形成装置から印刷された画像の階調変動の様子を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わるカラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】ＩＤＣセンサで画像の階調値を実測する原理を説明するための説明図である。
【図４】階調の再現性を実測するためのパッチの一例を示す説明図である。
【図５】記録紙にパッチが印刷される状態の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係わるカラー画像形成装置の電気的な概略構成を示すブロック図である。
【図７】階調補正の手順の一例を示す説明図である。
【図８】第１の方式により階調再現特性を予測し、これに基づいて階調補正を行なう手順の一例を示す説明図である。
【図９】第２の方式により階調再現特性を予測し、これに基づいて階調補正を行なう手順の一例を示す説明図である。
【図１０】カラー画像形成装置が印刷されたパッチの階調値を実測する動作と画像データを階調補正する動作とのタイミングの一例を示す説明図である。
【図１１】カラー画像形成装置が所定の画像データに基づいて画像を印刷する動作の流れを示す流れ図である。
【図１２】第１の方式により階調再現特性を予測し階調補正した画像を印刷する動作の流れを示す流れ図である。
【図１３】第２の方式により階調再現特性を予測し階調補正した画像を印刷する動作の流れを示す流れ図である。
【図１４】階調補正後の画像の階調変動の様子を示す説明図である。
【図１５】印刷されたパッチの階調値を実測する間隔を変更する基準となる実測間隔設定表の一例を示す説明図である。
【図１６】カラー画像形成装置が、実測間隔を変更しながら、印刷されたパッチの階調値を実測する動作と画像データを階調補正する動作とのタイミングの一例を示す説明図である。
【図１７】実測間隔を変更しながら、第２の方式により階調再現特性を予測し階調補正した画像を印刷する動作の流れを示す流れ図である。
【図１８】階調値の変動量が規定値を超えたため印刷が中止されたことを通知する警告画面の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０２１９】
２…原稿
３…記録紙
４…印刷画像
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ…パッチ
６ａ…第１エレメント
６ｂ…第２エレメント
６ｃ…第３エレメント
６ｄ…第４エレメント
６ｅ…第５エレメント
７…画像形成範囲
１０…カラー画像形成装置
２０…自動原稿送り装置
２１…原稿載置トレイ
２２…給紙ローラ
２３…密着ローラ
２４…案内ローラ
２５…切替爪
２６…反転ローラ
２７…排紙トレイ
３０…読取部
３１…コンタクトガラス
３２…プラテンガラス
３３…光源
３４…ミラー
３５…露光走査部
３６…ラインイメージセンサ
３７…集光レンズ
３８…ミラー
４０…プリントエンジン
４１…中間転写ベルト
４２…定着装置
４３…クリーニング装置
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…像形成ユニット
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ…感光体ドラム
５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ…帯電装置
５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ…現像装置
５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ…クリーニング装置
５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋ…レーザーユニット
６０…給紙部
６１…給紙カセット
６２…第１給紙ローラ
７０…搬送部
７０ａ…通常経路
７０ｂ…反転経路
７１…搬送ローラ
８０、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ…トナー濃度センサ
８１…温度センサ
８２…ＩＤＣセンサ
８３…ＬＥＤ
８４…フォトトランジスタ
８５…検査光
８６…反射光
１００…ＣＰＵ
１０１…システムバス
１０２…ＲＯＭ
１０３…ＲＡＭ
１０４…不揮発メモリ
１０５…操作表示部
１１０…印字率検知手段
１１１…予測手段
１１２…補正手段
１１３…警告手段
１２０…階調補正表
１２１…画像データ階調値欄
１２２…補正階調値欄
１３０…時間軸
１３１…印刷タイミング
１３２…実測タイミング
１３３…第１方式適用期間
１３４…第２方式適用期間
１４０…実測間隔設定表
１４１…記号表示欄
１４２…変更基準表示欄
１４３…設定表示欄
１５０…警告画面
１５１…警告メッセージ
１５２…ＯＫ釦
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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