(57)【要約】【課題】観察条件に応じて、試料の表面と裏面への入射光量から観察時の濃度を予測し、画像形成条件を補正することで、適切な濃度補正を可能とする。【解決手段】記録媒体上に濃度補正用のパッチが形成された試料に対し、照射部92から光を照射してその反射光を受光量測定部91で受光することで、パッチの反射光量を測定する。このとき、試料におけるパッチの非形成面に、白バッキング82または黒バッキング81が配置される。白バッキング82による第１の測定結果と、黒バッキング81による第２の測定結果を用いて、所定の観察条件下におけるパッチごとの予測濃度値を算出し、該予測濃度値に基づいて画像形成条件を補正する。【選択図】図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に濃度補正用のパッチが形成された試料に光を照射してその反射光を受光することで、パッチごとの反射光量を測定する測定手段と、
前記試料におけるパッチの非形成面に、第１のバッキングまたは該第１のバッキングよりも反射率の小さい第２のバッキングを配置するバッキング設定手段と、
前記測定手段により、前記第１のバッキングが配置された状態で前記試料を測定した第１の測定結果と、前記第２のバッキングが配置された状態で前記試料を測定した第２の測定結果を用いて、所定の観察条件下におけるパッチの予測濃度値を算出し、該予測濃度値に基づいて、前記試料を形成した画像形成装置における画像形成条件を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
さらに、前記記録媒体に形成された画像を観察する際の、該記録媒体の画像が形成されている面に照射される第１の光量と、該記録媒体の画像が形成されていない面に照射される第２の光量との関係を示す観察条件を入力する観察条件入力手段を有し、
前記補正手段は、前記観察条件に応じて前記予測濃度値を算出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】
前記補正手段は、
前記測定手段において前記試料に照射される照射光量を取得する照射光量取得手段と、
前記試料におけるパッチごとの前記第１の測定結果を取得する第１の測定結果取得手段と、
前記試料におけるパッチごとの前記第２の測定結果を取得する第２の測定結果取得手段と、
前記第１および第２の測定結果と前記照射光量から、前記試料におけるパッチごとの透過率を算出する透過率算出手段と、
前記透過率から、前記観察条件入力手段で入力された観察条件下で前記試料を観察した際に得られるパッチごとの前記予測濃度値を算出する濃度予測手段と、を有し、
パッチごとの前記予測濃度値に基づいて、前記画像形成条件を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記観察条件入力手段は、前記観察条件として、
前記第１の光量と前記第２の光量が同等である第１の条件と、
前記第１の光量が前記第２の光量よりも大きく、かつ前記第２の光量がゼロでない第２の条件と、
前記第２の光量がゼロである第３の条件、のいずれかを入力し、
前記濃度予測手段は、前記観察条件が前記第１、第２、第３の条件のいずれであるかに応じて前記予測濃度値の算出方法が異なることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記透過率算出手段は、前記パッチごとに、前記第１および第２の測定結果と、前記照射光量、前記第１および第２のバッキングの反射率から、前記透過率を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１のバッキングはISO規格に準拠した白バッキングであり、前記第２のバッキングはISO規格に準拠した黒バッキングであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記測定手段は、前記試料に光を照射する照射部とその反射光を受光する受光部との位置関係が45/0の幾何条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は記録媒体上にレーザ光を照射して画像を形成し、
前記画像形成条件は、前記画像形成装置におけるレーザ光強度であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
記録媒体上に濃度補正用のパッチが形成された試料に光を照射してその反射光を受光することで、パッチごとの反射光量を測定する測定手段と、前記試料におけるパッチの非形成面に、第１のバッキングまたは該第１のバッキングよりも反射率の小さい第２のバッキングを配置するバッキング設定手段、および補正手段を有する画像形成装置における画像形成条件の補正方法であって、
前記補正手段が、前記第１のバッキングが配置された状態で前記試料を測定した第１の測定結果と、前記第２のバッキングが配置された状態で前記試料を測定した第２の測定結果を用いて、所定の観察条件下におけるパッチの予測濃度値を算出し、該予測濃度値に基づいて画像形成条件を補正する
ことを特徴とする画像形成条件の補正方法。
【請求項１０】
画像形成装置のプロセッサで実行されることにより、該プロセッサを請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上に形成したパッチ画像の測色結果をフィードバックして画像形成装置の画像形成条件を補正する画像処理装置および画像形成条件の補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光で像担持体上を走査することによって画像を形成するレーザビームプリンタや複写機等、いわゆる電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置においては一般に、帯電、露光、現像、転写、定着等の複数のプロセスを経て、画像を形成する。
【０００３】
ここで、一般的な電子写真方式の画像形成装置における電子写真プロセスについて説明する。該装置は入力された画像データに基づき、装置内に備えられた帯電処理によって感光体が一様に帯電され、該感光体に対し、レーザ光源を含む露光手段によって画像信号に応じた露光がなされることで、感光体上に静電潜像が形成される。その後、現像処理によって感光体上の静電潜像が現像されてトナー像となり、感光体上のトナー像は、転写処理によって記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着処理によって定着され、画像が形成される。
【０００４】
画像形成装置で出力される画像の濃度としては、該装置の設置環境や経時変化によらない高い安定性が求められている。しかし、電子写真方式の画像形成装置では上述したように静電現象を行うため、温度や湿度等、装置の置かれた環境条件や、感光体や現像剤等の経時的な劣化等により、装置自体の出力状態が変わってしまう。すなわち、濃度再現性が低いという問題があった。
【０００５】
そのため、電子写真方式の画像形成装置においては、画像濃度を最適に保つためのフィードバック制御が行われている。このフィードバック制御では、露光処理の際のレーザ光強度を制御し、電位差を異ならせたパッチ画像を記録媒体上に形成する。なお、ここで電位差とは、後述する露光処理において、レーザによって変更された電位をVl、現像処理の現像バイアス成分をVdcとしたときに、VlとVdcの差分から求められるVcontである。露光処理のレーザ光強度を変更することでVlを制御し、電位差Vcontを異ならせたパッチ画像を形成する。そして、記録媒体上に形成されたパッチ画像を、画像形成装置に搭載されている計測器を用いて測色する。該測色によって得られた濃度について、メディアごとに予め定められた目標濃度との誤差を求め、該誤差に基づいて露光処理のレーザ光強度を制御することで、所望の濃度を得る。
【０００６】
ここで、一般的な濃度測定方法について説明する。まず、記録媒体上のサンプル画像(以下、試料)に光を照射する照射部と、記録媒体から反射した光を測光する受光量測定部を、所定の幾何条件に基づく位置に配置する。例えば、測色対象の試料と照射部・受光量測定部の幾何条件として、試料の法線に対し45°の角度から光を照射し、試料の法線に対し0°の角度で受光する、いわゆる45/0の幾何条件を用いるとする。照射部と受光部を45/0の幾何条件に配置し、反射率が既知であるサンプルの反射光の光量と、記録媒体に形成された画像の反射光の光量とを測定する。そして、測定された光量を基に、記録媒体に形成された画像の反射率を算出し、該反射率から濃度を求める。
【０００７】
ここで図1に、一般的な試料測定の概念図を示す。同図は、記録媒体2006とその表面に形成された画像2007によって構成される試料が、反射物背景としてのバッキング2002上に載置されている様子を示している。受光器2005で測光する光は、光源2001より照射され、試料より反射する光2008だけでなく、記録媒体2006の裏面(非画像形成面)に位置するバッキング2002より反射した光2009も含まれる。したがって、バッキング2002の反射率が変わると、受光器2005で測定される試料の反射率も変わってしまう。
【０００８】
従来の画像形成装置では、記録媒体上に画像が形成された試料を測色する際に、該記録媒体の裏面(非画像形成面)に位置するバッキングの種類については特に考慮されていなかった。したがって、測定濃度値のフィードバックによる濃度補正後であっても、実際にユーザが印刷物を観察する際に、該補正の際に使用したバッキングによっては、目標濃度を再現することができなかった。例えば、観察時のバッキングの反射率よりも、濃度補正時の試料測定に用いたバッキング2002の反射率が高い場合には、濃度補正後に形成された印刷物を実際に観察した濃度が、該補正の目標濃度よりも高くなることがあった。逆に、観察時のバッキングの反射率の方が、試料測定時のバッキング2002の反射率よりも高い場合には、濃度補正後に形成された印刷物を観察した濃度が目標濃度よりも低くなることがあった。
【０００９】
そこで、試料測定時にバッキング部を着脱可能とし、ユーザの用途に応じてバッキング2002の反射率を変更することで、観察条件によらず目標濃度を再現する方法が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2008-275587号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１に記載された方法を用いても、ユーザが印刷物を観察する条件によっては、観察される濃度が目標濃度よりも低くなることがあった。例えば、ユーザが印刷物を1枚だけ手にとって観察する場合、印刷物の裏面に反射物がなく、裏面からの光が印刷物を透過する。このような、試料の裏面からの透過光があるような観察条件下では、画像形成装置における濃度補正用の印刷物の測色時よりも、ユーザによる観察時の方が、該印刷物からの光量が多くなってしまう。その結果、実際にユーザによって観察される印刷物の濃度が、補正による目標濃度よりも低くなることがあった。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑み、観察条件に応じて、試料の表面と裏面への入射光量から観察時の濃度を予測し、画像形成条件を補正することで、適切な濃度補正を可能とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。
【００１４】
すなわち、記録媒体上に濃度補正用のパッチが形成された試料にに光を照射してその反射光を受光することで、パッチごとの反射光量を測定する測定手段と、前記試料におけるパッチの非形成面に、第１のバッキングまたは該第１のバッキングよりも反射率の小さい第２のバッキングを配置するバッキング設定手段と、前記測定手段により、前記第１のバッキングが配置された状態で前記試料を測定した第１の測定結果と、前記第２のバッキングが配置された状態で前記試料を測定した第２の測定結果を用いて、所定の観察条件下におけるパッチの予測濃度値を算出し、該予測濃度値に基づいて、前記試料を形成した画像形成装置における画像形成条件を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、観察条件に応じて、試料の表面と裏面への入射光量から観察時の濃度を予測し、画像形成条件を補正することで、適切な濃度補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的な試料の濃度測定方法を示す概念図、
【図２】本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図、
【図３】画像形成装置の機能構成を示すブロック図、
【図４】観察環境例を示す図、
【図５】データ入力処理を示すフローチャート、
【図６】印刷データの構成を表す図、
【図７】パッチデータの構成を表す概念図、
【図８】画像形成処理を示すフローチャート、
【図９】濃度予測処理を示すフローチャート、
【図１０】本実施形態において試料を測定する様子を示す模式図、
【図１１】観察環境が条件(1)である場合の試料と光源・受光器の位置関係を示す模式図である。
【図１２】色分解LUT例を示す図、
【図１３】多重反射モデルによる試料の測定例を示す模式図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関る本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１８】
本発明においては、記録媒体上にパッチが形成された試料の測色結果をフィードバックして画像形成条件を補正する際に、特に試料の表面と裏面への入射光量に応じて観察時の濃度を予測する例を示す。
【００１９】
そのために、記録媒体上に濃度補正用のパッチが形成された試料にに光を照射してその反射光を受光することで、パッチごとの反射光量を測定する測定手段を有する。さらに、試料におけるパッチの非形成面に、第１のバッキングまたは該第１のバッキングよりも反射率の小さい第２のバッキングを配置するバッキング設定手段を有する。そして、第１のバッキングが配置された状態で試料を測定した第１の測定結果と、第２のバッキングが配置された状態で試料を測定した第２の測定結果を用いて、所定の観察条件下におけるパッチの予測濃度値を算出する。そして、該予測濃度値に基づいて画像形成条件を補正することで、観察条件に応じた適切な濃度補正が可能となる。
【００２０】
＜第１実施形態＞
●装置構成
図2は、本実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置は、像担持体である感光ドラム1、静電潜像を形成するための帯電部2と露光部3を有する。帯電部2は、感光ドラム1表面上に接触配置された帯電ローラ(不図示)と、該帯電ローラに帯電バイアスを印加する帯電バイアス電線とからなり、感光ドラム1表面の電位を一様に帯電させる。露光部3は、レーザ発振器31、ポリゴンミラー32、Fθレンズ33からなる。帯電部2によって一様帯電された感光ドラム1表面に、入力されたハーフトーン画像信号に基づいてレーザ発振器31から発せられたレーザ光が照射されることで、感光ドラム1表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像部4によってバイアス電圧がかけられてトナーが付着することで、トナー像として現像される。現像部4として、図2の例では4サイクル型を示し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤(トナー)を収容した現像器4Y,4M,4C,4Kを有する。さらに、現像部4で現像された感光ドラム1上の画像を、中間転写体51および転写ベルト52を用いて記録媒体Sに転写するための転写部5、転写済みの記録媒体Sに加熱及び加圧により定着処理を施すための定着部71を備えている。なお、現像後に感光ドラム1上に残留したトナーは、クリーナ6によって除去される。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置はさらに、定着後の記録媒体Sの表面側(画像形成面側)に光を照射する照射部92と、該照射され記録媒体Sより反射した光を測定する受光量測定部91とを備える。なお、照射部92と受光量測定部91は可動であり、ユーザの入力に応じて移動し、測定位置を変更可能とする。さらに、測定の際の背景として固定設置された、黒バッキング部81と白バッキング部82を備えている。尚、黒バッキング部81および白バッキング部82はそれぞれ、ISO規格の黒バッキングの反射率、および白バッキングの反射率に準拠しているとする。ただし、黒バッキング部81および白バッキング部82は必ずしもISO規格に準拠していなくても良く、黒バッキング部81の反射率が白バッキング部82の反射率よりも低くなっていれば良い。また、本実施形態におけるバッキング部の構成としては、このように黒バッキング部81と白バッキング部82を備える例に限定されず、さらに記録媒体Sの反射率を再現したバッキング部を加えても良い。
【００２２】
図3は、本実施形態における画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。同図において、300はプリンタドライバ、310は画像形成部である。プリンタドライバ300は、観察条件入力部301とデータ入力部302を有し、観察条件と入力データに基づいて、画像形成部510で印刷する画像データ(印刷データ)の作成を実行する。以下、まずプリンタドライバ300における処理について詳細に説明する。
【００２３】
観察条件入力部301では、タッチパネルやキーボード等の入力装置(不図示)を用いて、ユーザが記録媒体に形成された画像(以下、印刷物)を観察する条件を入力する。本実施形態では印刷物の観察条件として、該印刷物の表面に照射される表面照射光の光量をY1(第１の光量)、裏面より照射される裏面照射光の光量をY2(第２の光量)として、以下の3つの条件を用意する。
【００２４】
Y1≒Y2                    …条件(1)
Y1＞Y2  かつ  Y2≠0        …条件(2)
Y2＝0                      …条件(3)
すなわち条件(1)は、Y1とY2がほぼ等しい観察条件(第１の条件)を示す。また条件(2)は、Y1がY2よりも大きく、かつY2が0(ゼロ)でない観察条件(第２の条件)を示す。また条件(3)は、Y2が0(ゼロ)である観察条件(第３の条件)を示す。
【００２５】
上記条件(1)〜(3)の中で、実際にユーザが印刷物を観察する際の条件に最も近いものを選択する。ここで、実際の観察環境に対する観察条件の選択例を示す。例えば、オフィス環境のように一様な光が照射されている環境において、図4(a)のように印刷物を1枚で観察するような場合には、該印刷物に対する表面照射光と裏面照射光の光量がほぼ同等であると考え、条件(1)を選択する。また、図4(b)のように印刷物を複数枚重ねて観察するような場合には、最も上面にある印刷物に対し、表面照射光に比べて裏面照射光の光量は少ないと考え、条件(2)を選択する。また、図4(c)のように、印刷物を坪量の多い台紙や壁等、反射率の低い物体面に貼りつけて観察するような場合には、該印刷物に対する裏面照射光の光量がほぼ0であると考え、条件(3)を選択する。
【００２６】
尚、観察条件としては上記条件(1)〜(3)の3パターンに限定されず、印刷物に対する表面照射光と裏面照射光の関係が規定されていれば良い。例えば、発光体に印刷物を貼りつけた場合のように、Ｙ1＜Ｙ2となる条件を想定しても良い。また、印刷物を１枚で利用する場合、印刷物を複数枚で利用する場合、というように、ユーザによる観察状況を具体的に示した観察条件を用意しても良い。
【００２７】
データ入力部302では、画像形成部310における印刷対象となる印刷データを作成し、出力する。このとき、ユーザが観察条件入力部301で設定した観察条件、または現在の装置の状態に応じて、後述する濃度予測を行う必要があるか否かを判断し、該判断結果に応じた印刷データを作成する。すなわち、濃度予測の必要があると判定されると、まず、予め保持されたパッチデータ303に基づく印刷データを作成・出力する。そして、画像形成部310において該パッチデータ303の印刷物に基づく濃度予測処理が終了した後に、印刷対象の画像データによる印刷データを作成・出力する。
【００２８】
ここで、本実施形態におけるいて濃度予測処理について説明する。本実施形態の画像形成部310においては、画像形成時に再現すべき目標濃度として、ユーザが画像を観察するのに最適であろう値が予め設定されている。ここでは目標濃度として、記録媒体ごとに形成可能な最大濃度を適用する。この目標濃度を再現する画像形成条件は、ユーザによって指定された観察条件によって異なるため、目標濃度を再現するための画像形成条件を、観察条件に応じて特定する必要がある。本実施形態では、目標濃度を達成するための画像形成条件を、現在の画像形成条件での印刷出力において得られるであろう濃度を予測することで、推定する。この濃度を予測する処理がすなわち、上記濃度予測処理である。その詳細については後述するが、プリンタドライバ300内に保持されているパッチデータ303を印刷出力し、各パッチについて、2種類のバッキングにより反射光量を測定することでそれぞれの透過率を算出し、観察条件に応じた濃度を予測する。そして、該予測濃度値に基づいて、目標濃度を実現するような画像形成条件を特定する。なお、ここで画像形成条件とは、露光処理部313で用いるレーザ光の強度を示す。
【００２９】
なお、画像形成部310では静電現象を用いて画像を形成するため、温度や湿度等の環境条件や、感光体や現像剤等の経時的な劣化によって、出力状態が変わってしまう。そのため、濃度予測処理は定期的に行われることが望ましい。
【００３０】
図5は、データ入力部302におけるデータ入力処理を示すフローチャートである。まずS501で、後述する濃度予測部317で特定した、ユーザによって指定された観察条件に応じた画像形成条件が、画像形成条件保持部318に保持されているか否かを判定する。保持されていない場合にはS503に進み、濃度予測を行うためにパッチデータを印刷データとして出力するが、保持されている場合にはS502に進む。
【００３１】
S502では、S501で画像形成条件保持部318に保持されていると判定された画像形成条件について、該画像形成条件が作成されて以来の、画像形成部310における画像データの形成枚数を確認する。形成枚数が100枚以下であればS505に進んで画像データを出力するが、形成枚数が100枚より多い場合にはS503に進み、濃度予測を行うためにパッチデータを出力する。
【００３２】
なお、濃度予測を行うか否かの判定条件としては、上記S501,S502に示す例に限定されない。例えば、出力枚数が50枚以内であるか否かを判定条件としても良いし、また、画像形成条件が作成されてからの経過時間を判定条件としても良い。また、画像形成部310に対する電源がONになって以来、画像形成条件が作成されているか否かを判定条件としても良い。
【００３３】
S503では濃度予測を行うために、パッチデータ303を印刷対象とした印刷データを作成し、画像形成部310へ出力する。
【００３４】
ここで図6に、本実施形態における印刷データの構成を示す。印刷データは、観察条件が記述される観察条件領域601と、印刷対象の画像データが記述される画像データ領域602から構成されている。なお、不図示であるが印刷データにはさらに、印刷対象となる記録媒体種類(メディア情報)や印刷部数等、一般的な印刷条件も付与されている。
【００３５】
プリンタドライバ300に予め保持されているパッチデータ303に基づいて印刷データを生成する場合、パッチデータ303を画像データ領域602に記述して、印刷データを生成する。本実施形態で用いるパッチデータ303には、記録する色材の種類と、露光処理部313において照射されるレーザ光強度との関係が、パッチ毎に示されている。図7に、本実施形態におけるパッチデータの概念を示す。同図に示すようにパッチデータは複数のパッチから構成され、各パッチ内に記したテキストの上段が色材の種類を示し、下段がレーザ光強度を示している。下段に示すLp0〜Lp4は、強度の異なる複数のレーザ光強度を示す。尚、パッチデータとしてはもちろん図7に示す例に限定されず、例えばパッチ数を増やしても良い。また、図7では4色のトナーを用いる場合のパッチ画像例を示しているが、6色のトナーを用いる場合にはパッチ数を増やしても良い。
【００３６】
パッチデータ303に基づく印刷データが入力された画像形成部310では、後述するように、これを記録媒体上に印刷して試料を作成し、該試料に基づく濃度予測を行う。なお本実施形態では、記録媒体とその表面に形成されたパッチ画像を併せて「試料」と称する。そして、予測された濃度値と目標濃度値に応じて特定された画像形成条件が、画像形成条件保持部318に保持される。画像形成条件の特定が終了すると、濃度予測処理が終了して画像形成準備が整った旨をプリンタドライバ300側へ通知する。データ入力部302では、S503でパッチデータ303に基づく印刷データを出力した後、S504で画像形成部320からの濃度予測処理の終了通知を待ち、該通知を受けるとS505に進む。
【００３７】
S505では、ユーザによって不図示の入力部から入力された画像データを印刷対象として印刷データを作成し、画像形成部310へ出力する。すると画像形成部310では、記録媒体上に該画像データを印刷出力する。このとき画像形成部310においては、必要に応じて濃度予測結果を反映した最適な画像形成条件が設定されているため、出力される印刷物においては目標濃度が達成される。
【００３８】
●画像形成処理
以下、画像形成部310における濃度予測処理を含む画像形成処理について、詳細に説明する。
【００３９】
図8は、画像形成部310における画像形成処理を示すフローチャートである。まずS201で、入力された印刷データが、濃度予測用であるか否か、すなわちパッチデータ303に基づく印刷データであるか否かを判定する。パッチデータ303に基づく印刷データであれば、S202に進んで該印刷データに応じたパッチ画像の形成処理を行う。このパッチ画像形成処理の詳細については後述する。このようにパッチ画像が形成された記録媒体は、試料として濃度予測部317に送られる。
【００４０】
以上のようにS202で試料が作成されると、次にS203で、濃度予測部317による濃度予測処理が行われる。詳細は後述するが、まず、試料におけるパッチごとの反射率を、互いに反射率の異なる2種類のバッキング部を用いて測定する。そして、該測定結果に基いて各パッチの透過率を算出し、ユーザの指定する観察条件下で観察されるであろう濃度を予測する。そして、該予測濃度に基いて、露光処理部313において所定の目標濃度を達成するのに最適な画像形成条件を設定する。
【００４１】
S203の濃度予測処理が終了すると、S204で該濃度予測処理の終了をプリンタドライバ300へ通知し、処理を終了する。
【００４２】
一方、S201において、入力された印刷データがパッチデータ303ではなく、一般的な印刷用の画像データに基づくものであれば、S205に進んで該印刷データに応じた画像形成処理を行う。この画像形成処理の詳細については後述する。
【００４３】
本実施形態ではこのように、画像形成対象として入力されたデータがパッチデータであれば、該パッチデータに基づく試料を印刷した後、機内で該試料を自動測定して濃度予測を行い、最適な画像形成条件を設定する。したがって、画像データが入力された際には最適な画像形成条件による画像形成を行うことが可能となり、目標濃度を達成することができる。
【００４４】
●パッチ画像形成処理(S202)
ここで、S202におけるパッチ画像形成処理について詳細に説明する。
【００４５】
パッチデータ303に基づく印刷データが画像処理部311に入力されると、画像処理部311では処理を行わずに、該印刷データをそのまま帯電処理部312に入力する。印刷データが入力された帯電処理部312では、帯電部2を制御して感光ドラム1表面の電位を一様に帯電する。次に露光処理部313が露光部3を制御して、入力された印刷データに記録されているレーザ光強度情報に基づくレーザ光が出射される。該レーザ光で感光ドラム1表面が照射されることにより、感光ドラム1表面に静電潜像が形成される。なお、ここで発射されるレーザ光の強度は、入力された印刷データの画像データ領域602に記述されている、パッチデータ303の値に対応する。
【００４６】
次に現像処理部314が該静電潜像に対し、各色現像器4Y,4M,4C,4Kに収容されている各色トナーをバイアス電圧をかけて付着させることで現像を行い、トナー像を得る。すると転写処理部315において、まず感光ドラム1上のトナー像を円筒状に形成された像担持体である中間転写体51上に一次転写する。そして次に、中間転写体51の下方に備えられた転写ベルト52を用い、中間転写体51上に一次転写された4色のトナー像を記録媒体に一括して二次転写する。そして定着処理部316で、トナー像が二次転写された記録媒体に対して加熱及び加圧を施し、記録媒体上にトナー像を定着させる。このようにして記録媒体上にパッチ画像が形成される。
【００４７】
●濃度予測処理(S203)
以下、S203における濃度予測処理の詳細について、図9のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
上述したようにS202で作成された試料が受光量測定部91等による測定位置まで搬送されてくるのに先立ち、まずS801で白バッキング部82の測定を行うことで、照射部92より照射される光の光量を測定する(照射光量取得処理)。詳細にはまず、画像形成装置に設置されている白バッキング部82の反射率Rwを、幾何条件45/0にて測定する。ここで幾何条件とは測色時における試料と照射部・受光部の配置位置の相対関係(位置関係)を示し、試料の法線に対し45°の角度から光を照射し、該法線に対し0°の角度で受光する場合を、45/0と表記する。本実施形態では、白バッキング部82の反射率Rwは既知であり、画像形成装置内に予め記憶されているものとする。そして、照射部92から照射され、白バッキング部82より反射した光の光量Ydstを、受光量測定部91で測定する。以上のように測定された反射率Rwと光量Ydstから、以下の式(1)を用いて、照射部92からの照射光量Ysrcを算出する。
【００４９】
Ysrc＝Ydst/Rw      …(1)
尚、ここでは白バッキング部82を用いて照射部92の照射光量を測定する例を示したが、測定する試料の反射率が既知であれば、黒バッキング部81の測定により照射部92の照射光量を算出しても良い。またバッキング部とは別に、校正用の試料を装置に搭載していても良い。また、受光量測定部91とは別の測定部を用意し、照射部92からの照射光量を直接測定するようにしても良い。
【００５０】
次にS802で、上記S202で形成された試料における複数パッチのうち、濃度予測が行われていない、すなわち未測定であるパッチを選択する。
【００５１】
そしてS803では、S802で選択したパッチが白バッキング部82の上に来るように記録媒体(試料)を移動させ、該パッチからの反射光量を幾何条件45/0にて測定する(第１の測定結果取得処理)。このように、白バッキング部82を用いて測定したパッチからの反射光量をYdst_wとする。
【００５２】
次にS804では、S802で選択したパッチが黒バッキング部81の上に来るように記録媒体(試料)移動させ、さらに照射部92と受光量測定部91も、その測定位置が黒バッキング部81の上に来るように移動させる。そして、該パッチからの反射光量を幾何条件45/0にて測定する(第２の測定結果取得処理)。このように、黒バッキング部81を用いて測定したパッチからの反射光量をYdst_bとする。
【００５３】
尚、本実施形態では白バッキング部82、黒バッキング部81の順に測定を行う例を示したが、測定順はこの例に限らず、反射率の異なる2種類のバッキング部を用いた測定値が取得できれば良い。すなわち、黒バッキング部81を用いた測定が先で白バッキング部82を用いた測定が後であっても良いし、これらの測定を同時に行っても良い。
【００５４】
次にS805では、S803とS804で測定されたパッチからの反射光量Ydst_wとYdst_bに基き、該パッチの透過率Tを算出する(透過率算出処理)。ここでパッチの透過率Tとはすなわち、記録媒体を含めた試料における透過率である。ここで図10を用いて、パッチからの反射光量Ydst_w、Ydst_bと、パッチの透過率Tとの関係について説明する。図10(a)は、S803におけるYdst_wの測定の概念を示し、図10(b)はS804におけるYdst_bの測定の概念を示す。図10(a)に示すように、受光量測定部91で受光される光量Ydst_wは、パッチより直接反射した光の光量Ysampleと、試料を透過して白バッキング部82より反射した光の光量Yback_wとの合計値である。そこで、S801で算出した照射部92より照射される光の光量Ysrcと、装置に記憶されている白バッキング部82の反射率Rw、およびパッチの透過率Tとパッチからの直接反射光量Ysampleの関係が、以下の式(2)で表される。
【００５５】
Ydst_w＝Ysample＋Ysrc・Rw・T2      …(2)
同様に、S801で算出した照射光量Ysrcと、装置に記憶されている黒バッキング部81の反射率Rb、パッチの透過率T、パッチからの直接反射光量Ysampleの関係が、以下の式(3)で表される。
【００５６】
Ydst_b＝Ysample＋Ysrc・Rb・T2      …(3)
すると、装置に記録されている白バッキング部82の反射率Rwと黒バッキング部の反射率Rb、それぞれのバッキング部を用いて測定した反射光量Ydst_wとYdst_bに基づき、式(2)と式(3)よりパッチの透過率Tが式(4)より算出される。
【００５７】
2013213975.tif 000003
【００５８】
ここで、パッチによる直接反射光量Ysampleは、該パッチの表面に照射される光の光量Ysrcに依存するため、Ysrcが不変であればYsampleも不変となる。したがって、試料の裏面より照射される光の光量の変化は、式(2),(3)の第2項が変化することに等しい。そこで本実施形態では、式(2),(3)の第2項を、ユーザの指定する観察条件に応じて補正することを特徴とする。
【００５９】
S806では、観察条件入力部301でユーザにより設定された観察条件下において、S802で測定対象として選択されたパッチの印刷物を観察した場合に得られるであろう濃度を、S805で算出した透過率Tを用いて予測する(濃度予測処理)。
【００６０】
ここで、S806における濃度予測処理について、詳細に説明する。本実施形態では、設定された観察条件に応じて、濃度予測の方法が異なる。
【００６１】
まず、試料の表面に照射される光の光量と、裏面より照射される光の光量が同等である、条件(1)の場合について説明する。図11に、条件(1)下による測定の模式図を示す。この場合の予測対象である反射光量Ytargetは、パッチより直接反射する光量Ysampleと、試料裏面に位置する光源1101より照射される光が試料を透過する光量Yback_thとの合計値となる。パッチより直接反射する光量Ysampleは上記(2)式より、以下の式(5)によって予測される。また、試料裏面より照射される光の光量Yback_thは、裏面の光源1101の光量が表面の照射部92と同等であるから、表面に照射される光量Ysrcとパッチの透過率Tを掛け合わせた値となる。したがって、条件(1)下による光量Ytargetは、下式(6)を用いて予測される。
【００６２】
Ysample＝Ydst_w−Ysrc・Rw・T2      …(5)
Ytarget＝Ysample＋Yback_th＝Ysample＋Ysrc・T      …(6)
次に、試料の表面に照射される光の光量よりも、裏面より照射される光の光量が少ない、条件(2)の場合について説明する。条件(2)下での予測対象である反射光量Ytargetは、図10(a),(b)と同様に、パッチより直接反射する光量Ysampleと、試料を透過して裏面のバッキング部で反射する光量との合計値として表わすことができる。すなわち条件(2)の場合、上記式(2)における白バッキング部の反射率Rwを一般的なバッキングの反射率Rxに置き換えることで、反射光の光量Ytargetを予測する。この予測式を以下の式(7)に示す。なお、一般的なバッキングの反射率Rxはユーザからの入力によって決定されるが、例えば代表的な記録媒体の反射率を予め画像形成部310内に記憶しておいても良い。
【００６３】
Ytarget＝Ysample＋Ysrc・Rx・T2      …(7)
以上のように、観察環境が条件(2)である場合には、式(7)で算出した値を、Ytargetとする。なお、計算の簡略化を望む場合、この条件(2)については実質的にS803で測定したYdst_wをそのまま、Ytargetとして用いてることも可能である。
【００６４】
次に、試料の裏面より照射される光の光量が0である、条件(3)の場合について説明する。条件(3)下での予測対象である反射光量Ytargetは、試料裏面からの光量が0であるために、パッチからの直接反射光量Ysampleのみが反映される。そこで、観察環境が条件(3)である場合には、式(5)で算出したYsampleをそのまま、Ytargetとして用いる。
【００６５】
以上のようにS806では、ユーザにより設定された観察環境に最も近い観察条件として、上記条件(1)〜(3)のいずれかを選択し、該選択された条件に基づいて反射光量Ytargetを予測する。そして、該予測した反射光量Ytargetを用いて、ユーザが設定した環境下で観察されるであろうパッチの濃度Dsamを、以下の(8)式より算出する。なお、(8)式においてRsamは、測定対象のパッチにおける、予測した反射光量Ytargetと、S801で算出した照射部92の照射光量Ysrcとの比率(反射率)である。
【００６６】
Dsam＝−log(Rsam)＝−log(Ytarget/Ysrc)      …(8)
尚、本実施形態では反射率から濃度を算出する例を示したが、濃度の算出方法は(8)式に限らず、濃度相当の値が算出できれば良い。
【００６７】
算出された濃度は、画像形成部310内の不図示のメモリに保持される。例えば本実施形態で図7に示したパッチ例では、露光処理の際のレーザ強度が5パターン、色材がCMYKの4パターンである。したがって、レーザ強度を0〜4の値をとるiで示し、色材を0〜3の値をとるjで示すとすると、Ｄij{i=0〜4,j＝0〜3}の全20パターンのパッチの濃度値を記憶するメモリ領域が、装置内に確保されている。そして、各パッチに対応する試料の測定が行われる度に、対応する濃度値が更新される。
【００６８】
そしてS807では、試料における全てのパッチについて、濃度予測を行ったか否かを判定する。全て完了している場合にはS808に進むが、未測定のパッチがあればS802に戻り、該未測定であるパッチを測定対象として選択する。
【００６９】
S808では、露光処理部313に対する画像形成条件、すなわち、目標濃度を再現するレーザ光強度を特定する(形成条件補正処理)。まず、予め画像形成部310内に保持されている目標濃度Dtを読み込む。ここでの目標濃度Dtは記録媒体の種類毎に形成可能な最大濃度であるが、目標濃度Dtとして記録媒体の種類ごとに複数パターンを保持していても良い。次に、S806で予測した各パッチ濃度Dijのうち、目標濃度Dtを挟む2つのパッチ濃度を特定する。そして、該特定した2つのパッチ濃度D1,D2と、この2つのパッチを記録する際の2つのレーザ光強度Lp1,Lp2から、周知の線形補間法を用いて目標濃度Dtを実現するレーザ光強度Lpを算出する。この算出式を以下の(9)式に示す。(9)式において、D1,Lp1は目標濃度Dtより高い濃度を示したパッチの濃度とレーザ光強度、D2,Lp2は目標濃度Dtより低い濃度を示したパッチの濃度とレーザ光強度である。
【００７０】
Lp＝Lp2＋(Dt−D2)/(D1−D2)・(Lp1-Lp2)      …(9)
尚、目標濃度Dtに対応するレーザ光強度の算出は線形補間に限定されず、スプライン補間等の非線形な補間法を用いても良い。
【００７１】
式(9)によって算出されたレーザ光強度Lpを、ユーザが選択した観察条件に対して最適な画像形成条件として、画像形成条件保持部318に記録する。
【００７２】
本実施形態では以上のように、パッチデータを印刷出力し、ユーザの指定する観察条件に応じた画像形成条件を特定することで、形成画像において目標濃度を再現することが可能となる。
【００７３】
●画像形成処理(S205)
以下、上記S205における画像形成処理について詳細に説明する。
【００７４】
画像処理部311では、入力された印刷データの画像データ領域に記録されている各画素のRGB情報に基づき、各画素の色を再現するトナーの組み合わせに応じた、色材量を示す色分解データCMYKを求める色変換処理を行う。本実施形態では該色変換処理を、RGBとCMYKの対応関係を記述した色分解ルックアップテーブル(LUT)を用い、必要に応じて補間演算を行うことで実行している。この色変換処理により、各画素がシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)、ブラック(K)の各色材量に対応した各色8ビット値として出力される。ここで、図12に色分解LUTの例を示す。同図に示すように、8ビットのRGB値に対して、対応する8ビットのCMYK値が定められている。尚、CMYKのビット数は8ビットに限定されず、例えば10ビットであっても良い。
【００７５】
色変換処理の後、各トナーの色材量に対し周知のハーフトーン処理を行う。すなわち8ビットのCMYK値を、面積階調により中間調を表現する例えば1ビットのハーフトーン画像信号に変換する。変換後のハーフトーン信号は、帯電処理部312に出力される。
【００７６】
ハーフトーン画像信号が入力された帯電処理部312では、帯電部2を制御して感光ドラム1表面の電位を一様に帯電する。次に露光処理部313が、入力されたハーフトーン画像信号と画像形成条件保持部318に記録されている画像形成条件に基づき、感光ドラム1表面に静電潜像を形成する。すなわち、まずレーザ発振器31より照射されるレーザ光強度が、例えば上述した濃度予測によって作成された画像形成条件を満たすように制御する。次に、レーザ発振器31をハーフトーン画像信号に応じて点灯させる。レーザ発振器31より照射されたレーザ光は、ポリゴンミラー32の回転に伴い反射し、Fθレンズ33によって感光ドラム1表面を走査することで静電潜像が形成される。このようにS205では、S203でパッチデータに基づいて作成された画像形成条件に応じて、レーザ発振器31より照射するレーザ光の強度を制御することで、ユーザの指定する観察条件下において目標濃度を再現することが可能となる。
【００７７】
露光処理以降の、現像処理部314〜定着処理部316による処理は、S203の場合と同様であるため説明を省略する。なおS205では、濃度予測部317では特に処理を行わず、定着処理部316で画像が定着された記録媒体をそのまま出力する。
【００７８】
以上説明したように本実施形態によれば、反射率の異なる2種類のバッキング部を用いた試料の測定結果に基づき、ユーザの指定する観察条件下で得られるであろう濃度を予測する。そして、該予測された濃度に基づき、目標濃度を再現するための画像形成条件を特定する。したがって、試料の裏面からの照射光量が表面と同等である場合を含め、指定された観察環境において目標濃度を再現することが可能となる。
【００７９】
なお、本実施形態では記録媒体における最大濃度を目標濃度として、画像形成条件を制御する例を示した。このように目標濃度を最大濃度とする場合、測定すべきパッチとしては高濃度域を重点的に用意すれば良く、例えば低濃度域のパッチを用いなくても同等の効果が得られる。
【００８０】
＜変形例＞
第１実施形態では、式(4)を用いてパッチ画像の透過率Tを算出する例を示したが、その算出方法はこの例に限定されず、パッチ画像の透過率Tが入手できれば、どのような方法を用いても良い。例えば、記録媒体の底面を界面とした多重反射モデルを用いて、パッチ画像の透過率を算出しても良い。ここで、多重反射モデルを用いてパッチ画像の透過率Tを求める例を、図13を用いて説明する。
【００８１】
図13(a)は、S803におけるYdst_w測定の際に、記録媒体の底面を界面とした多重反射モデルを適用した場合の模式図を示す。また図13(b)は、S803におけるYdst_b測定の際に、記録媒体の底面を界面とした多重反射モデルを適用した場合の模式図を示す。例えば図13(a)では、白バッキング部82で反射した光が、記録媒体の底面を界面として、記録媒体側に透過する光Ydst_w1と、再度白バッキング部82に反射する光Y_ref1とに別れる。そして、別れたY_ref1も白バッキング部82の底面でさらに反射し、記録媒体側に透過する光Ydst_w2と白バッキング部82側に反射する光Y_ref2とに別れる。このように、記録媒体の底面を界面とした多重反射モデルにおいて、入射した光のうち記録媒体側に透過する光と界面で反射する光の割合は、記録媒体の屈折率nによって決まる。この屈折率nより、周知のフレネル法則を用いて記録媒体側に透過する光の割合Xを算出すると、S803で測定されたYdst_wは以下の式(2)'で表すことができる。
【００８２】
2013213975.tif 000004
【００８３】
同様に、S804で測定されたYdst_bは、以下の式(3)'で表すことができる。
【００８４】
2013213975.tif 000005
【００８５】
白バッキング部82の反射率Rwと黒バッキング部81の反射率Rb、各バッキング部を用いた測定値Ydst_wとYdst_b、記録媒体の屈折率nより算出した透過光率Xより、パッチ画像の透過率Tは以下の式(4)'で算出される。
【００８６】
2013213975.tif 000006
【００８７】
以上のように、記録媒体の底面を界面とした多重反射モデルに基いて、パッチ画像の透過率を求めても良い。尚、記録媒体の底面を界面とした場合、バッキング部より反射した光の記録媒体側への透過率Xは、ユーザによって入力された記録媒体の屈折率nに応じてフレネルの法則により算出しても良い。また、予め記録媒体の種類ごとの透過率Xを画像形成装置に記録しておいても良い。
【００８８】
本変形例においても第１実施形態と同様に、パッチ画像からの反射光量Ysampleは該パッチ画像の表面照射光量Ysrcに依存するため、試料の裏面からの照射光量の変化は、式(2)',(3)'の第2項が変化することに等しい。すなわち第１実施形態と同様に、上記式(2)',(3)'の第2項を、ユーザの指定する観察条件に応じて補正することで、第１実施形態と同等の効果が得られる。
【００８９】
＜その他の実施形態＞
上述した第１実施形態では、濃度予測用のパッチデータの形成を、画像データの形成とは独立して行う例を示したが、画像データを記録した余白部分にパッチデータを記録して濃度予測を行っても良い。また、ユーザによる濃度予測の指定がない場合にも、定期的に自動でパッチデータを出力し、濃度予測を行うようにしても良い。
【００９０】
また第１実施形態では、記録媒体の種類ごとの最大濃度を目標濃度として、露光処理部313のレーザ光強度を制御する例を示したが、色材の面積率を異ならせたパッチデータを用いて濃度階調補正を行っても良い。
【００９１】
また、濃度予測部317で用いるバッキング部が色材等によって汚れてしまうことも考えられる。したがって、バッキング部の反射率を測定可能とし、装置内に予め記録されているバッキング部の反射率(Rw,Rb)を補正する機能を備えることも有効である。
【００９２】
また濃度予測部317において、目標濃度を内挿するパッチが存在しない場合には、最も目標濃度に近い濃度をDij(i=0〜4,j＝0〜3)の中から選択し、そのDijに対応するレーザ光強度を基に、画像形成条件を特定しても良い。また、周知の外挿法を用いてレーザ光強度を算出しても良い。
【００９３】
また第１実施形態では、反射率の異なる2種類のバッキング部による測定値に基づいて試料の透過率Tを予測する例を示したが、試料の透過率Tを直接測定するためのセンサを設けても良い。また、2種類のバッキング部による測定値に基いて透過率Tを予測し、該予測した透過率Tに基づいてパッチ画像からの反射光量Ysampleを予測する例を示したが、予測順は逆であっても良い。すなわち、2種類のバッキング部による測定値に基いて反射光量Ysampleを予測し、該予測したYsampleに基づいて透過率Tを予測しても良い。また、試料の透過率Tにつても上記予測に限らず、ユーザが別途測定した透過率を直接入力しても良い。
【００９４】
また第１実施形態では、試料の測定を行う際の幾何条件を45/0としたが、幾何条件はこの例に限定されず、例えば60/0であっても良い。
【００９５】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のプロセッサやコンピュータ（またはCPUやMPU等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2013213975.tif 000007
【図２】
2013213975.tif 000008
【図３】
2013213975.tif 000009
【図４】
2013213975.tif 000010
【図５】
2013213975.tif 000011
【図６】
2013213975.tif 000012
【図７】
2013213975.tif 000013
【図８】
2013213975.tif 000014
【図９】
2013213975.tif 000015
【図１０】
2013213975.tif 000016
【図１１】
2013213975.tif 000017
【図１２】
2013213975.tif 000018
【図１３】
2013213975.tif 000019