JP2020151989A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像全体において注目されやすい階調補正を精度よく行うことで安定して色の再現を行える画像形成装置の提供。【解決手段】本発明の画像形成装置は、画像データ配列に基づいて基本色の混色により記録媒体上に画像を出力する画像出力手段と、階調補正値を用いて画像出力手段が出力する画像を補正する階調補正手段と、画像の反射特性を測定する測定センサと、測定センサによって測定された測定値と画像データ配列と階調特性の変化を近似する基底となる変化モードデータとに基づいて基本色の階調補正値を導出する階調補正値生成手段と、画像において指定された任意の範囲内から少なくとも３つの測色領域を抽出する領域抽出手段と、を有し、階調補正値生成手段は、領域抽出手段によって抽出された少なくとも３つの測色領域のうち１つの基本色の組み合わせを注目色とし、注目色の測定センサによる測定値に基づいて、階調補正値を合成することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体上に画像を形成するための画像形成装置に関する。

記録媒体上にカラー画像を形成する例えば複写機やプリンター等の画像形成装置においては、大量に連続して出力を行うときにも、形成される画像の品質、例えば出力される色を一定の範囲内で再現あるいは管理することが求められる。

こうした画像形成装置において、出力画像の色を測定する測定センサを用いて、測定値と基準値との誤差を小さくするように色の階調を補正する構成が知られている（例えば特許文献１〜６参照）。
このような階調補正を行う構成としては、サンプルデータが少ない場合や色の階調に偏りがある場合であっても、基本色毎に用意された階調特性に対する複数の変化モードデータに基づいて階調特性の変化を推定することで、色再現階調範囲全体に係る色階調補正曲線(TRC)を補正するような方法が挙げられている。

しかしながら、測定センサの測定する微小な測色領域をサンプルとして、画像全体への色階調特性の変化を推定することから、測色領域として測定された部分に近い色構成（混色）の部分については精度よく補正できるものの、抽出された混色とは異なる部分については、補正の精度が低下してしまうこととなってしまう。
そこで、単純にサンプルを多数取得する方法も考えられるが、補正作業に要する時間の低減や、コストの低減の要求により、測定センサの数やサンプルデータ数は出来る限り低減することが望ましい。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、画像全体において注目されやすい階調補正を精度よく行うことで安定して色の再現を行える画像形成装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、本発明の画像形成装置は、複数の基本色を組み合わせて形成された画像データ配列に基づいて、当該基本色の混色により記録媒体上に画像を出力する画像出力手段と、前記基本色の階調特性を、各前記基本色ごとに補正するための階調補正値を用いて、前記画像出力手段が出力する前記画像を補正する階調補正手段と、前記画像の全体あるいは一部の反射特性を、少なくとも１つの分光特性を有する測定チャンネルで測定する測定センサと、前記測定センサによって測定される前記基本色の組み合わせによって形成された測色領域の測定値を含む複数の測定値と、前記画像データ配列と、前記階調特性の変化を近似する基底となる変化モードデータと、に基づいて前記基本色それぞれの前記階調補正値を導出するための階調補正値生成手段と、前記画像において指定された任意の範囲内から、少なくとも３つの互いに異なる前記画像データ配列で構成される測色領域を抽出する領域抽出手段と、を有し、前記階調補正値生成手段は、前記領域抽出手段によって抽出された少なくとも３つの前記測色領域のうち１つの前記基本色の組み合わせを注目色とし、当該注目色を前記測定センサによって測定された前記測定値の測定結果に基づいて、前記階調補正値を合成することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、画像全体において注目されやすい階調補正を精度よく行うことで安定して色の再現を行える。

本発明の実施形態における画像形成装置の構成の一例を示す図である。 図１に示した画像形成装置の制御部の構成の一例を示す模式図である。 図１に示した画像形成装置の画像形成システムの構成の一例を示す模式図である。 図３に示した画像形成システムの動作の一例を示すフロー図である。 図３に示した領域指定手段と領域抽出手段の動作の一例を示す図である。 図３に示した領域指定手段の他の構成の一例を示す図である。 階調補正値を算出する動作の一例を示すフロー図である。

図１に、本実施形態における画像形成システムの一例として、画像形成装置の全体構成の概略を示す。
本実施形態において、画像形成装置１００は、記録媒体たる用紙Ｐを搬送する給紙部２と、入力された原稿データを基に画像情報を形成する制御部３と、画像情報を用いて転写ベルト４７にトナー画像を形成する電子写真式のプリンタエンジンである画像出力手段たる画像形成部４と、を有している。
画像形成装置１００はまた、給紙部２から供給された用紙Ｐを所定のタイミングで転写部５に送り出すレジストローラ対２２を有している。
画像形成装置１００はまた、転写ベルト４７に担持されているトナー像を、転写ベルト４７とのニップ部である２次転写位置Ｎで用紙Ｐに転写する２次転写手段である転写部５と、形成された画像を定着させる定着部６と、用紙Ｐを外部に排出する排紙部７と、を有している。
画像形成装置１００は、画像の反射特性を測定する測定センサ４５を有する。例えば、測定センサ４５は、２次転写位置Ｎよりも用紙Ｐ搬送方向の下流にあって、用紙Ｐに形成された画像の全体あるいは一部の反射特性を測定する。

給紙部２は、給紙口２０と、給紙口２０から給紙された用紙Ｐを転写部５まで搬送するための複数の給紙ローラ２１と、を有している。

画像形成部４は、複数の基本色たるイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色に対応する４つのプロセスユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを有している。
プロセスユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、いずれも同様の構成を有し、説明が重複するため、ここでは特にイエローＹに対応するプロセスユニット４Ｙについてのみ説明する。
プロセスユニット４Ｙは、図１に示す反時計方向であるA方向に回転する回転体としての像担持体たるドラム状の感光体４０Ｙと、光走査装置たる光書込み装置としてのレーザーユニット５３Ｙと、を有している。感光体４０Ｙには、その表面にレーザーユニット５３Ｙが射出する走査光の被走査面である感光層が形成されている。
プロセスユニット４Ｙはまた、感光体４０Ｙの周囲にＡ方向上流に設けられた帯電装置４２Ｙと、現像手段としての現像装置４３Ｙと、転写ベルト４７を巻き掛けるよう備えられた１次転写手段としての１次転写ローラ４７５Ｙとを有している。
プロセスユニット４Ｙはまた、１次転写ローラ４７５Ｙと感光体４０Ｙとの接する位置よりもＡ方向下流に設けられたクリーニング装置４４Ｙを有している。
プロセスユニット４Ｙはまた、感光体４０Ｙの表面電位を検出する表面電位検知手段としての表面電位センサである電位センサを有している。
プロセスユニット４Ｙは、レーザーユニット５３Ｙによって感光体４０Ｙに潜像を形成することで、イエローの基本色のトナー像を形成する。
画像形成部４は、このようなプロセスユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを用いて複数の基本色を組み合わせて形成された画像データ配列たる画像情報に基づいて、基本色の混色により用紙Ｐ上に画像たるトナー像を出力する画像出力手段である。つまり、画像出力手段は、複数の色で形成された画像データ配列に基づいて、混色の画像を出力する。

転写部５は、転写ベルト４７と、図１のＢ方向に回転するように駆動源によって駆動される駆動ローラ４７１と、駆動ローラ４７１と同様にＢ方向に回転する従動ローラ４７２及び２次転写ローラ４７３と、２次転写ローラ４７３に対向して設けられた２次転写対向ローラ４７４と、を有している。
転写部５は、２次転写位置Ｎにおいて、２次転写対向ローラ４７４が転写ベルト４７に当接して、ニップ部を形成している。転写部５は、２次転写位置Ｎにおいて、２次転写対向ローラ４７４と２次転写ローラ４７３との間に転写ベルト４７を用紙Ｐとともに挟みこみ、２次転写バイアスをかけて転写ベルト４７表面のトナー像を用紙Ｐに転写する。
転写部５の２次転写バイアスとしては、転写ベルト４７の表面に帯電されている静電荷とは逆の電荷を付与する。
２次転写対向ローラ４７４は、２次転写位置Ｎにおいて２次転写を行った後の用紙Ｐを定着部６まで搬送する。

転写ベルト４７は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散させたものを用いている。転写ベルト４７は、駆動ローラ４７１と、従動ローラ４７２と、２次転写ローラ４７３と、１次転写ローラ４７５Ｙ、４７５Ｃ、４７５Ｍ、４７５Ｋと、に巻きかけられている。

測定センサ４５は、赤、緑、青の３つの測定対象色に対して感度を持つように前段に各測定対象色に対応するバンドパスフィルタを取り付けた、複数のモノクロラインセンサを組み合わせたインライン式の色度測定器である。すなわち測定センサ４５は、ここでは赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色に対応する３つの分光特性を備えた測定チャンネルを有している。測定センサ４５の有する測定チャンネルの個数を測定チャンネル数という。
測定センサ４５は、少なくとも１つの分光特性を有する測定チャンネル、言い換えると１つ以上の基本色に対して感度を持った測定チャンネルを有するセンサであれば良く、所謂カラースキャナを用いても良い。また、後述するように単一の分光特性を有するモノクロラインセンサであっても良い。

制御部３は、通信ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御するための通信制御手段として動作する。
制御部３はまた、上位装置からの原稿データを基に作成した画像データを画像形成部４に送る画像データ処理手段としても動作する。
制御部３は、図２に示すように、原稿データを保管している上位装置たるパソコン２００やサーバー２０１などから送信された原稿データを受け取る画像処理部３０と、画像処理部３０が展開した画像情報を、画像形成部４が受け取り可能な形式の画像データに変換する階調処理部３１と、を有している。
制御部３はまた、画像形成部４によって出力された画像をインラインで検査して画像情報を検出する画像検査部３３と、検出された画像情報から画像の色調変動を検知して階調処理部３１に対して階調補正値を与える色調制御部３２と、を有している。
制御部３はまた、画像形成部４の制御を行うエンジン制御部３９を有している。
制御部３のうち、エンジン制御部３９と、色調制御部３２と、階調処理部３１と、画像検査部３３と、は画像形成装置１００に備えられている。画像処理部３０は、画像形成装置１００とは別体のパソコン上のソフトウェアと拡張ボードで構成され、画像形成装置１００と独立して交換可能なシステムである。
なお、画像処理部３０は、当該画像形成を行う画像形成システム上に配置されていれば、画像形成装置１００とは別体の端末上に設けても、あるいはネットワークを介してサーバー２０１やパソコン２００上に設けても、画像形成装置１００上に設けても良い。

画像処理部３０は、図３に示すように、原稿データＱをＬａｂ形式に変換する原稿色Ｌａｂ変換手段３１０と、Ｌａｂ形式をＣＭＹＫ形式に変換するＬａｂＣＭＹＫ変換手段３１１と、選択されたカラープロファイルに基づいて階調を補正するユーザー階調変換手段３１２と、を有している。
画像処理部３０は、算出した画像データＲ等の各値を一時的にあるいは画像形成を行う間継続的に保存するための記憶手段たるハードディスクドライブとしての記憶装置３０２を有している。

階調処理部３１は、各基本色の階調特性を各基本色ごとに補正するための階調補正値ΔＣＴ=(Δc(c), Δm(m), Δy(y), Δk(k)) を用いて、画像形成部４が出力するための画像を補正する階調補正手段たる階調補正部３１６と、画像形成部４で表現可能な形式に変換するための階調変換部３１７と、を有している。言い換えれば、階調補正部３１６は、色の階調特性を階調補正値に基づいて補正する。
ここで、Δc(c)等は、シアンCの入力階調値cに対する補正量がΔc(c)であることを示している。以下の説明で、必ずしも入力階調を明示する必要がない場合には単にΔcとも記す。

画像検査部３３は、測定センサ４５によって測定された画像を元にＬａｂ値に変換する、すなわち測定値を求めるためのスキャナ色Ｌａｂ変換手段３１８を有している。

色調制御部３２は、画像処理部３０から入力された画像情報を元に、形成されるべき画像の階調を予測して出力する測色予測部３４と、階調補正値ΔＣＴを生成する階調補正値生成手段たる色調補正量決定部３１９と、を有している。
測色予測部３４は、ＣＭＹＫ形式をＬａｂ形式に変換するＣＭＹＫＬａｂ変換手段３１３と、予め与えられた測定センサ４５の読取誤差に基づいて入力値を補正するスキャナ補正部３２５と、スキャナ色Ｌａｂ変換手段３１５とを有している。ここでスキャナ色Ｌａｂ変換手段３１５と、スキャナ色Ｌａｂ変換手段３１８とは、同様の機能を有する変換手段であるため、説明を省略する。
色調補正量決定部３１９は、反射特性と、画像データ配列と、に基づいて補正配列を合成して色ごとの階調補正値を生成する。

このような構成の画像形成装置１００を用いて画像の形成を行うときには、まず、図３に示すように、ネットワーク上のパソコン２００やサーバー２０１から印刷要求と共に原稿データＱが送付される。
原稿データＱは、ＲＧＢあるいはＣＭＹＫなどによってカラー指定されたビットマップ、テキスト、図形の描画命令を含んだ複雑なデータフォーマットである。
画像処理部３０は、受け取った原稿データＱを展開し、画像形成部４が有するシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各基本色で構成された画素配列、例えば各画素の色情報を格子状に並べたビットマップデータとして階調処理部３１に送信する。

階調処理部３１は、画素をさらに画像形成部４で表現可能な階調数に変換し、画像データ配列たる画像データＲとして画像形成部４に送信する。
画像形成部４は、階調処理部３１から受け取った画像データＲに基づいて、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの混色により、転写ベルト４７上にトナー像を出力し、転写部５の２次転写位置Ｎにおいて転写ベルト４７上のトナー像を用紙Ｐに転写する。
画像検査部３３は、測定センサ４５の検知したトナー像の反射特性を用いて、後述するように用紙Ｐ上の画像をスキャンする。色調制御部３２は、後述する階調補正操作により、目標となる再現色と、出力された画像の発色とのずれが最小となるように、エンジン制御部３９や階調処理部３１に与える色調補正量を補正することで、用紙Ｐに出力される画像の発色を安定させる。

表面にトナー像を形成された用紙Ｐは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着部６に進入し、加熱ローラ１６１と定着ローラ１６２との間の定着ニップ部Ｎ２を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、用紙Ｐ上に良好なカラー画像が形成される。
定着部６を通過した定着済みの用紙Ｐは、排紙部７から画像形成装置１００の外へ排出される。
あるいは、排紙部７に切替爪と両面ユニットとを設け、切替爪の態様に応じて用紙Ｐを両面ユニットに進入させて両面画像形成に備えることとしても良い。

階調補正についてのより詳細な処理を説明する。以下の説明において、色調制御部３２が扱う形式をＬａｂ（ＣＩＥＬａｂ）形式とし、原稿データＱのＣＭＹＫ形式の色データをＬａｂ形式に変換しているが、Ｌａｂ形式に限定されるものではなく、どのような色表現形式を用いても良い。

また、原稿色Ｌａｂ変換手段３１０、ＬａｂＣＭＹＫ変換手段３１１、ＣＭＹＫＬａｂ変換手段３１３、スキャナ色Ｌａｂ変換手段３１５、３１８、Ｌａｂスキャナ色変換３１４は、それぞれの色空間変換のために、カラープロファイルと呼ばれる基礎データを必要とする。これらのカラープロファイルのうち、原稿色からＬａｂ値への変換に必要なカラープロファイルは、原稿データＱに添付されているか予め用意されているものが使用される。また、スキャナ色Ｌａｂ変換手段３１５、３１８とＬａｂスキャナ色変換３１４とに必要なカラープロファイルは、色調制御部３２と画像検査部３３とにそれぞれ予め設定されている。
ＬａｂＣＭＹＫ変換手段３１１、ＣＭＹＫＬａｂ変換手段３１３に必要なカラープロファイルは、用紙Ｐの種類によって色再現特性に影響が出るために、サーバー２０１に予め保存された複数のカラープロファイルから用紙Ｐの種類に合った適切なカラープロファイルを選択して設定することが望ましい。
このような用紙Ｐの種類によるカラープロファイルの変更は、ユーザーが任意で行っても良いし、画像処理部３０が入力された原稿データＱに合った用紙Ｐの選択に合わせ自動で行っても良い。
また、このようなカラープロファイルとしては、例えばＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）の定めるＩＣＣプロファイルを用いても良い。

図４に示すように、画像処理部３０に送信された原稿データＱは、原稿色Ｌａｂ変換手段３１０によって、ＲＧＢ形式やＣＭＹＫ形式で表現された色のデータを、デバイスに依存しないＬａｂ形式の表色値たるｄｏｃＬａｂ値に変換される（ステップＳ１００）。
ＬａｂＣＭＹＫ変換手段３１１は、ｄｏｃＬａｂ値を画像形成部４の基本色シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各色をそれぞれ８ｂｉｔの整数階調値の組である階調値ｐｒｎＣＭＹＫに変換する（ステップＳ１０１）。
ユーザー階調変換手段３１２は、初期状態においては階調値ｐｒｎＣＭＹＫを変更せずにそのまま画像データＲとして出力する（ステップＳ１０２）。
これらの処理は、ベクトルデータやフォント展開と同時に行われる。結果として得られる画像データＲは、原稿データＱの色情報を量子化した基本色Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色分のビットマップデータとして出力される。
出力された画像データＲは、印刷に用いた原稿毎に画像処理部３０の記憶装置３０２に保持される。

階調補正部３１６は、色の階調特性を階調補正値に基づいて補正する。たとえば、各基本色Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋごとに階調補正テーブル（ＴＲＣ：Ｔｏｎｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を備え、後述する階調補正値と階調補正テーブルとを用いて、基本色のそれぞれの階調を補正する（ステップＳ１０３）。
階調変換部３１７は、基本色毎に８ｂｉｔで送られてくるカラー値を、画像形成部４が表現可能な階調数に合うように、面積階調法や誤差拡散法を用いて変換する（ステップＳ１０４）。
画像形成部４は、このように階調処理部３１によって画像形成部４で表現可能な形式に合わされた画像データＲを受け取り、トナー像を形成する（ステップＳ１０５）。

画像形成部４によって形成されたトナー像は、転写部５によって用紙Ｐ上に転写された後、測定センサ４５の測定したトナー像の反射特性を用いてスキャンされる。
画像検査部３３は、スキャンされた画像情報を出力計測値ｍｅｓＣｏｌとしてスキャナ色Ｌａｂ変換手段３１８に入力する。
スキャナ色Ｌａｂ変換手段３１８は、入力された出力計測値ｍｅｓＣｏｌをＬａｂ値に変換することで、Ｌａｂ値化された測色値ｍｅｓＬａｂを得る（ステップＳ１０６）。

色調補正量決定部３１９は、記憶装置３０２に蓄積されたビットマップデータから、予め必要な部分の階調値ｐｒｎＣＭＹＫをページバッファに読み込む（ステップＳ１０７）。
一方、色調制御部３２は、ＣＭＹＫＬａｂ変換手段３１３によってＣＭＹＫ形式からＬａｂ形式へと変換し、出力予測値ｐｒｎＬａｂとして保存する（ステップＳ１０８）。
このときの、色調制御部３２によって得られた出力予測値ｐｒｎＬａｂは、出力される画像データＲの再現色をＬａｂ値としてシミュレートした値である。

出力予測値ｐｒｎＬａｂは、測定センサ４５に固有の読取誤差を含まないため、出力予測値ｐｒｎＬａｂをそのまま補正に用いると、測定センサ４５の読取誤差を含んだ状態で補正される。例えば、測定センサ４５が読み取り可能な色域が画像形成部４の出力可能な色域よりも範囲が小さいような場合には、測定センサ４５による色域の圧縮が生じるため、出力予測値ｐｒｎＬａｂが測定センサ４５のスキャンした出力計測値ｍｅｓＣｏｌと大きく異なるおそれがある。
スキャナ補正部３２５は、出力予測値ｐｒｎＬａｂを、予め与えられた測定センサ４５の読取誤差に基づいて補正することでスキャナ読取予測値ｓｃｎＣｏｌを算出する（ステップＳ１０９）。
このようなスキャナ補正部３２５を有することで、測定センサ４５が読み取り可能な色域が画像形成部４の出力可能な色域より範囲が小さい場合にも、精度良く色の読取値の予測が行われる。

スキャナ色Ｌａｂ変換手段３１５は、スキャナ補正部３２５からスキャナ読取予測値ｓｃｎＣｏｌが入力されると、Ｌａｂ値に変換して目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂを算出する（ステップＳ１１０）。
測色予測部３４は、このように予め印刷されるべき印刷領域全体について目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂを算出した結果を記憶装置３０２に保存しておく。

色調補正量決定部３１９は、これら印刷領域に対する目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、測色値ｍｅｓＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫと、に基づいて、階調補正テーブルの補正を行うための階調補正値ΔＣＴ=(Δc, Δm, Δy, Δk) を決定する。

次に色調補正量決定部３１９が階調補正値ΔＣＴを決定する方法について述べる。
まず、処理に先立って各ページの印刷領域から、測色に適した色の変化の少ない複数の数ｍｍ四方程度の微小測色領域｛（ｘｉ，ｙｉ）｝ｉ＝１，．．．，Ｎを抽出する。ここでは、測色領域をその中心座標（ｘ，ｙ）で代表している。微小測色領域（ｘｉ，ｙｉ）の抽出方法は例えば、５ｍｍ角程度の任意の領域から、４００ｄｐｉで４１×４１画素の領域を選択し、抽出する方法が利用できる。
なお、ここで説明している座標記号のｘ，ｙは、画像形成装置で用紙Ｐが搬送される紙送り方向、所謂副走査方向を座標ｙとし、副走査方向と直交する主走査方向を座標ｘとして説明している。

さらに抽出された微小測色領域（以下、測色領域という）は、以下の条件によって選別される。
領域指定手段３２０がまず、単ページ、もしくは複数ページにおける測色に適した領域に対し、用紙Ｐの画像が形成される領域すなわち印刷領域内で占有面積が最も広い領域を設定する。
このときの占有面積の大きさは、印刷領域内に占める面積を求めても良いが、不規則な形状の画像領域の面積を求めるのは、処理時間が膨大となってしまう。

そこで、本実施形態では、画像形成装置１００は図３に示すように領域指定手段３２０と、領域抽出手段３２１と、を有している。
領域指定手段３２０は、上述の１つの測色領域ごとに、構成される画像データ配列すなわち基本色の色構成である混色の度合いを判定し、かかる色構成が似通った（あるいは同一の）測色領域を数え上げる。このとき、同じ色構成で抽出された測色領域のＮ数が最も多い領域が「注目測色領域３２２」である。
領域抽出手段３２１は、かかる注目測色領域３２２に加えて、選定された注目測色領域３２２の色構成を色構成ｃｏｌＡとしたとき、色構成ｃｏｌＡが構成される各基本色の色階調が、色階調範囲を複数に分割した時に含まれる範囲以外のそれぞれの範囲に該当する色階調で構成される測色領域３２３、３２４を追加して選定する。

具体的には、図５に示すような画像データを印刷する場合、領域指定手段３２０は、同色（同一の色構成）で塗りつぶされる領域のうち、斜線で示した領域Ｆを「指定された任意の範囲」とする。
また、領域抽出手段３２１は、かかる任意の範囲内の測色領域を第１の測色領域たる「注目測色領域３２２」として抽出する。なお、本実施形態では領域Ｆは既に述べたように、「画像データ配列が同一または類似の領域のうち、最も面積が広い領域」である。
領域Ｆ内に含まれる複数の測色領域（ｘ，ｙ）は、何れも同一あるいは似通った色構成を有するから、かかる領域Ｆから抽出される位置によらず、「注目測色領域３２２」は同じ色構成となるので、図５に示したような位置にはよらない。
また、かかる注目測色領域３２２の色構成を「色構成ｃｏｌＡ」とする。

さて、注目測色領域３２２の色構成ｃｏｌＡをＣＭＹＫの４つの基本色の混色で示すとき、仮にｃｏｌＡ＝（Ｃ：４０％、Ｍ：７５％、Ｙ：４５％、Ｋ：１０％）で構成されるとする。
このように、色構成ｃｏｌＡは、「基本色の組み合わせ」を数値化したものである。
さらに、色構成ｃｏｌＡの各基本色の色階調範囲（階調網点率０〜１００％）を、範囲１（０％〜３９％）、範囲２（４０％〜６９％）、範囲３（７０％〜１００％）の３分割に区切って階調特性を示すと、色構成ｃｏｌＡの階調特性は、（Ｃ：範囲２、Ｍ：範囲３、Ｙ：範囲２、Ｋ：範囲１）と表すことができる。

領域抽出手段３２１は、色構成ｃｏｌＡとは異なる色構成の階調特性を持つような第２の測色領域たる「測色領域３２３」と、第３の測色領域たる「測色領域３２４」と、を抽出する。
測色領域３２３は、例えば色構成ｃｏｌＢ＝（Ｃ：２５％、Ｍ：３０％、Ｙ：７５％、Ｋ：５０％）の測色領域であって、色構成ｃｏｌＢの階調特性は、先ほどの分割に従えば（Ｃ：範囲１、Ｍ：範囲１、Ｙ：範囲３、Ｋ：範囲２）と表すことができる。
本実施形態においては、色構成ｃｏｌＢの階調特性は、色構成ｃｏｌＡと異なるように選択されたに過ぎないが、かかる測色領域３２３は、第２の測色領域として、第１の測色領域の階調特性よりも明るい階調特性を有するように階調特性を選んで選択されるとしても良い。
測色領域３２４は、例えば色構成ｃｏｌＣ＝（Ｃ：７２％、Ｍ：１０％、Ｙ：３５％、Ｋ：７０％）の測色領域であって、色構成ｃｏｌＣの階調特性は、先ほどの分割に従えば（Ｃ：範囲３、Ｍ：範囲１、Ｙ：範囲１、Ｋ：範囲３）と表すことができる。
本実施形態においては、色構成ｃｏｌＣの階調特性は、色構成ｃｏｌＡと異なるように選択されたに過ぎないが、かかる測色領域３２４は、第３の測色領域として、第１の測色領域の階調特性よりも暗い階調特性を有するように階調特性を選んで選択されるとしても良い。
また、測色領域３２３、３２４は、色構成ｃｏｌＡとは異なる階調特性を有する測色領域であれば良いが、４つの基本色全てにおいて階調特性が異なっている（即ち、Ｃでは範囲１、３の何れか、Ｍでは範囲１、２の何れか、Ｙでは範囲１、３の何れか、Ｋでは範囲２，３の何れかを全て満たす）ことが望ましい。
しかしながら、このような特徴的な測色領域が印刷領域内に該当しない場合には、領域抽出手段３２１は、複数のページに跨って原稿データＱの画像データ配列を参照し、測色領域３２３、３２４を選定し、色構成を抽出するとしても良い。

あるいは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのそれぞれについて、例えば基本色Ｃについてみた場合、色構成ｃｏｌＡと基本色Ｃが異なる色構成ｃｏｌＣ−ａ（Ｃ：２０％、Ｍ：４０％、Ｙ：６０％、Ｋ：４０％）と色構成ｃｏｌＣ−ｂ（Ｃ：７０％、Ｍ：０％、Ｙ：０％、Ｋ：０％）となるように、基本色Ｃについての第２の測色領域と第３の測色領域とを選定し、色構成を抽出するとしても良い。

さらに、一定のページ数もしくは、一定の処理時間内において、かかる条件に合致する測色領域が揃わない場合には、注目測色領域３２２を条件を変えて再度選定するとしても良い。

また、本実施形態においては、注目測色領域３２２は、領域Ｆ即ち領域指定手段３２０が「指定された任意の範囲」として設定する領域内から選定されている。
しかしながら、かかる構成に限定されるものではなく、印刷領域内において、「ユーザーが指定した任意の範囲」として設定する領域Ｇから測色領域３２２を抽出するとしても良い。
この場合には、例えば図６のように、画像形成装置１００の操作パネル１０１と表示部１０２とを用いて原稿データＱ上の任意の範囲を指定するとしても良いし、サーバー２０１やパソコン２００上において指定されるとしても良い。
領域指定手段３２０は、かかるユーザーが指定した任意の範囲を領域Ｇとして選定し、領域抽出手段３２１は、かかる領域Ｇから注目測色領域３２２を抽出する。
このように、ユーザーが指定した任意の範囲を領域Ｇとして選定することとすれば、ユーザーが画像上で色を安定的に印刷させたい注目領域（図６においては、人物の肌色領域）を指定することで、色構成ｃｏｌＡの注目測色領域３２２が決定される。
かかる構成により、サンプル内に画像内で「最も注目したい」色構成が注目色として含まれるから、画像全体において注目されやすい階調補正を精度よく行うことで、サンプル数が少ない場合であっても安定して色の再現を行える。

また、このような場合にも、領域抽出手段３２１は、色構成ｃｏｌＡと異なる色構成ｃｏｌＢ、ｃｏｌＣを有する測色領域３２３、３２４をそれぞれ抽出する。
このように、抽出する測色領域を少なくとも３つとし、さらにそれぞれ異なる前記画像データ配列で構成される色構成をサンプルとして用いることによれば、サンプルの重複を防いでよりサンプル数を最小限に抑えながらも、安定して色の再現を行える。

微小測色領域（ｘｉ，ｙｉ）は、単ページもしくは連続する数ページから先のＮ個の測色領域を抽出し、測色領域に対応する目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、測色値ｍｅｓＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫとを階調領域範囲（ｒ）別に取得する。階調領域範囲（ｒ）は、複数の変化モード数ｄに応じた階調領域範囲に区切られている。例えば、本実施形態においては変化モード数ｄ＝３とし、階調領域範囲は３領域に分割されている。
色調補正量決定部３１９は、階調領域範囲（ｒ）ごとに取得された測色領域に対応する目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、測色値ｍｅｓＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫとに基づいて、変化モード数ｄに応じた各モードパラメータθ（ｒｄ）を算出する。
かかる算出された各モードパラメータθ（ｒｄ）に基づいて階調補正値ΔＣＴを算出する方法としては、例えば特許文献２の段落「００５９」〜「００７４」のような算出方法が挙げられるが、かかる構成に限定されるものではなく、その他のフィードバック方式を用いた階調補正値ΔＣＴの算出方法であっても良い。このようなモードパラメータθ（ｒｄ）は、本実施形態において「階調特性の変化を近似する基底となる変化モードデータ」として機能する。

図７は、測色に適した領域に対し、印刷領域内の占有面積が最も広い領域Ｆを「指定された任意の範囲内」として当該領域Ｆ内から注目測色領域３２２を抽出し、かかる領域Ｆを構成する色構成ｃｏｌＡとし、領域抽出手段３２１が色構成ｃｏｌＡと異なる色構成の測色領域３２３、３２４を抽出したときのモードパラメータθ（ｒｄ）を求めるためのフロー図である。

まず、領域指定手段３２０は、印刷が行われる単ページもしくは複数ページの画像データＱより、印刷領域内の占有面積が最も広い領域である領域Ｆを「指定された任意の範囲内」として選定する（ステップＳ３００）。
かかる領域Ｆの選定は、ユーザーが画像内において注目する特に発色を安定させたい領域を任意に指定するのであっても良い。

次に、領域抽出手段３２１は、かかる領域Ｆの色構成ｃｏｌＡの測色領域３２２を抽出する（ステップＳ３０１）。
領域抽出手段３２１は、かかる色構成ｃｏｌＡとは異なる色構成を有する、あるいは色構成ｃｏｌＡを色階調範囲を複数に分割したときにかかる階調特性とは異なる階調特性を有する測色領域３２３、３２４を抽出する（ステップＳ３０２）。

ステップＳ３０２において、抽出された測色領域３２３、３２４のそれぞれの色構成ｃｏｌＢ、ｃｏｌＣが、「色構成ｃｏｌＡに含まれる色階調範囲以外の色階調範囲に該当する色階調で構成される」かどうか、言い換えれば色構成ｃｏｌＡとは異なる色構成の階調特性を持つような第２の測色領域たる「測色領域３２３」と、第３の測色領域たる「測色領域３２４」と、を抽出しているかどうかを判定する（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３において、抽出された測色領域３２３、３２４が、色構成ｃｏｌＡとは互いに異なる色構成である場合には、抽出処理を終了し、ステップＳ３０４へ移行する。また、測色領域３２３、３２４の色構成ｃｏｌＢ、ｃｏｌＣの階調が色構成ｃｏｌＡと同一の色階調範囲であった場合には、ステップＳ３０２に戻って測色領域３２３、３２４を条件を変えて再抽出する。

また、一定のページ数もしくは所定の時間以上ステップＳ３０３を繰り返しても、３つの互いに異なる色構成ｃｏｌＡ、ｃｏｌＢ，ｃｏｌＣを持った測色領域３２２、３２３、３２４が見つからないときには、ステップＳ３００に戻って領域Ｆを条件を変えて再選定することで、色構成ｃｏｌＡを再選定するとしても良い。

領域抽出手段３２１が抽出した全ての測色領域３２２、３２３、３２４について、目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、測色値ｍｅｓＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫとを取得する（ステップＳ３０４）。

色調補正量決定部３１９は、取得した目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、測色値ｍｅｓＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫとに基づいて、階調領域範囲（ｒ）別に階調補正値ΔＣＴを算出する（ステップＳ３０５）。

算出された階調補正値ΔＣＴに基づいて、エンジン制御部３９や、階調処理部３１に与える色階調を補正することで、用紙Ｐに出力される画像の発色を安定させることができる。

このように、本発明は、測定センサ４５によって測定される基本色の組み合わせによって形成された測色領域の測定値を含む複数の測色値ｍｅｓＬａｂと、目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫと、に基づいて基本色それぞれの階調補正値ΔＣＴを導出するための階調補正値生成ステップと、画像において指定された任意の範囲内から、少なくとも３つの互いに異なる画像データ配列で構成される測色領域を抽出する領域抽出ステップと、を有するプログラムとして構成されても良い。
また、かかる構成において階調補正値生成ステップは、領域抽出ステップによって抽出された少なくとも３つの測色領域のうち１つの基本色の組み合わせを注目色とし、当該注目色を測定センサ４５によって測定された測定値を測色値ｍｅｓＬａｂとして用いて、階調補正値ΔＣＴを合成する。

本実施形態では、少なくとも３つの互いに異なる前記画像データ配列で構成される測色領域を抽出する領域抽出手段３２１を有している。また、階調補正値生成手段たる色調補正量決定部３１９は、測定センサ４５によって測色領域３２２、３２３、３２４から取得した測色値ｍｅｓＬａｂと、目標値ｔａｒｇｅｔＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫとに基づいて、階調補正値ΔＣＴを合成する。
かかる構成により、複数の互いに異なる色構成の測色領域から得られた測色値を用いることで階調補正を精度よく行うことができるから、安定して色の再現を行える。

また本実施形態では、原稿データQにおける前記任意の範囲内をユーザーの選択によって指定する領域指定手段３２０を有し、領域抽出手段３２１は、少なくとも１つの測色領域を領域指定手段３２０が指定した前記任意の範囲内から取得する。
かかる構成により、ユーザーが指定した最も注目される部分の色構成が、注目色として含まれるから、画像全体において注目されやすい階調補正を精度よく行うことで、サンプル数が少ない場合であっても安定して色の再現を行える。

また本実施形態では、原稿データQにおいて画像データ配列が同一または類似の領域のうち、最も面積が広い領域を「任意の範囲内」として指定する領域指定手段３２０を有し、領域抽出手段３２１は、少なくとも１つの測色領域３２２を領域指定手段３２０が指定した任意の範囲内から取得する。
なお、ここでは最も面積が広い領域を「任意の範囲内」としているが、かかる構成に限定されるものではなく、比較的占有面積が広い部分を選択するとしても良いし、その他、注目色として画像の中から重要視されるべき部分を選択的に指定することのできる領域であれば良い。
かかる構成により、最も注目されやすい占有面積が広い部分の色構成が、注目色として含まれるから、画像全体において注目されやすい部分の階調補正を精度よく行うことで、サンプル数が少なくとも画像の色の再現を安定させることができる。

また本実施形態では領域抽出手段３２１は、領域指定手段３２０によって指定された領域Ｆ内から第１の測色領域３２２を抽出し、測色領域３２２の階調特性とは異なる階調特性を有する測色領域３２３、３２４を複数抽出する。
かかる構成により、色の偏りがある画像においても、画像の色の再現を安定させることができる。
さらに、かかる第１の測色領域３２２の階調特性よりも明るい階調特性を有する第２の測色領域３２３と、第１の測色領域３２２の階調特性よりも暗い階調特性を有する第３の測色領域３２４と、を抽出することとすれば、３分割した時に全ての分割階調範囲において階調補正を精度よく行うことができるから、安定して色の再現を行える。

また本実施形態では、領域抽出手段３２１は、測色領域３２２の階調特性と異なる階調特性を有する測色領域が見つからない場合には、画像出力手段によって出力される他の画像から測色領域３２３、３２４を抽出する。
このように、原稿データQの複数ページに跨って測色領域を選定することによれば、階調補正を精度よく行うことができるから、安定して色の再現を行える。

また本実施形態では、所定の時間内に前記任意の範囲内の測色領域３２２の階調特性と異なる階調特性を有する測色領域３２３、３２４が見つからない場合には、領域指定手段３２０は、任意の範囲を再設定する。
かかる構成により、条件に合うような測色領域が見つからない場合には、注目測色領域３２２を再設定することができるので、キャリブレーション作業に要する時間の短縮に寄与する。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、色調補正量決定部３１９は、画像検査部３３によって測定された測色値ｍｅｓＬａｂと、出力予測値ｐｒｎＬａｂと、階調値ｐｒｎＣＭＹＫと、に基づいて、階調補正テーブルの補正を行うための階調補正値を決定しても良い。

また、画像形成装置の画像形成部は、ＣＭＹＫの各色を基本色とする電子写真方式であるとしたが、インクジェット方式であっても良いし、基本色の種類を増やしても良い。

また、本実施形態では、測定センサは２次転写位置より下流に設置され、用紙上に形成されたトナー像の全体あるいは一部の反射特性を測定するとしたが、転写ベルト上に形成されたトナー像の全体あるいは一部の反射特性を測定しても良い。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１００ 画像形成装置
２ 給紙部
３ 制御部
４ 階調補正手段（画像形成部）（画像出力手段）
５ 転写部
２２ レジストローラ対
６ 定着部
７ 排紙部
２０ 給紙口
２１ 給紙ローラ
３０ 画像処理部
３１ 階調処理部
３３ 画像検査部
３２ 色調制御部
３９ エンジン制御部
４５ 測定センサ
４７ 転写ベルト
２００ パソコン
２０１ サーバー
３０２ 記憶装置
３１６ 階調補正手段（階調補正部）
３２５ スキャナ補正部
３４ 測色予測部
３１９ 階調補正値生成手段（色調補正量決定部）
３２０ 領域指定手段
３２１ 領域抽出手段
３２２ 注目測色領域（第１の測色領域）
３２３ 測色領域（第２の測色領域）
３２４ 測色領域（第３の測色領域）
Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ 基本色
ｍｅｓＬａｂ 測定値（測色値）
Ｆ 任意の範囲（領域）
ｆ 色差評価関数
Ｇ 任意の範囲（領域）
ΔＣＴ 階調補正値
Ｒ 画像データ

特開２０１６−０９２６５３号公報 特開２０１７−２０４７８６号公報

Claims (7)

1. 複数の基本色を組み合わせて形成された画像データ配列に基づいて、当該基本色の混色により記録媒体上に画像を出力する画像出力手段と、
   前記基本色の階調特性を、各前記基本色ごとに補正するための階調補正値を用いて、前記画像出力手段が出力する前記画像を補正する階調補正手段と、
   前記画像の全体あるいは一部の反射特性を、少なくとも１つの分光特性を有する測定チャンネルで測定する測定センサと、
   前記測定センサによって測定される前記基本色の組み合わせによって形成された測色領域の測定値を含む複数の測定値と、前記画像データ配列と、前記階調特性の変化を近似する基底となる変化モードデータと、に基づいて前記基本色それぞれの前記階調補正値を導出するための階調補正値生成手段と、
   前記画像において指定された任意の範囲内から、少なくとも３つの互いに異なる前記画像データ配列で構成される測色領域を抽出する領域抽出手段と、
   を有し、
   前記階調補正値生成手段は、前記領域抽出手段によって抽出された少なくとも３つの前記測色領域のうち１つの前記基本色の組み合わせを注目色とし、当該注目色を前記測定センサによって測定された前記測定値の測定結果に基づいて、前記階調補正値を合成することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像においてユーザーの選択によって前記任意の範囲内を指定する領域指定手段を有し、
   前記領域抽出手段は、少なくとも１つの測色領域を前記領域指定手段が指定した前記任意の範囲内から取得することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像において前記画像データ配列が同一または類似の領域のうち、面積が広い前記領域を前記任意の範囲内として指定する領域指定手段を有し、
   前記領域抽出手段は、少なくとも１つの測色領域を前記領域指定手段が指定した前記任意の範囲内から取得することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３に記載の画像形成装置において、
   前記領域抽出手段は、前記領域指定手段によって指定された前記任意の範囲内から第１の測色領域を抽出し、当該測色領域の階調特性とは異なる階調特性を有する測色領域を複数抽出することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記領域抽出手段は、前記第１の測色領域の階調特性よりも明るい階調特性を有する第２の測色領域と、前記第１の測色領域の階調特性よりも暗い階調特性を有する第３の測色領域と、を抽出することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２乃至５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
   前記領域抽出手段は、前記領域指定手段によって指定された前記任意の範囲内の前記測色領域の階調特性と異なる階調特性を有する測色領域が見つからない場合には、前記画像出力手段によって出力される他の画像から前記測色領域を抽出することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項２乃至６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
   所定の時間内に前記領域指定手段によって指定された前記任意の範囲内の前記測色領域の階調特性と異なる階調特性を有する測色領域が見つからない場合には、前記領域指定手段は、前記任意の範囲を再設定することを特徴とする画像形成装置。

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