JP2003189103A

JP2003189103A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003189103A
Application number: JP2001387691A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Tanaka; 靖幸田中; Shigeru Tsukada; 茂塚田; Takayuki Sunaga; 貴行須長; Toru Misaizu; 亨美斉津
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】擬似的に階調画像を形成する画像形成装置に
おいて、環境変化などに伴う出力画像の面内濃度むらを
補正できるようにする。【解決手段】濃度センサで走査出力系１３０の面内濃
度むらに関する情報を取得する。補正値算出部１２２
は、取得された面内濃度むらに基づいて補正値を計算す
る。補正用画像生成部１２４は、面内各部の補正値に基
づき補正画像信号を生成する。中間調処理部１２６は、
補正用画像生成部１２４により生成された補正画像信号
を中間調処理することで、２値化された補正信号を生成
する。画像記録信号生成部１２８は、プリンタコントロ
ーラ系１１０から送られた基準画像信号に、中間調処理
部１２６で生成された補正信号を、各色成分、各画素ご
とに重畳することで、濃度むらが補正された画像記録信
号を生成する。たとえば、基準画像信号の差分として加
減算または論理和や論理積として画像記録信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、擬似的に多階調の
画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】擬似的に多階調の画像を形成する画像形
成装置が広く知られている。たとえば、電子写真技術を
利用した、複写装置やレーザビームプリンタ、あるいは
これらを組み合わせたマルチファンクション機などであ
る。

【０００３】ところでこれらの画像形成装置では、経時
変動や周辺の環境変化などによって、装置内の各デバイ
スの特性などが変動し、これにより装置が再現できる画
像の再現性が変動する。たとえば、白黒機であれば濃度
むら（明度むら）として、カラー機であれば色むらとな
って現れる。

【０００４】特にフルカラープリンタおよび複写機にお
いては、その変化が、印刷物に与える影響が大きい。そ
のため、色再現特性を、印刷物の測色結果やセンサでの
検出結果をもとに、デバイス・パラメータを変更した
り、記録信号を補正することで、色再現性の変動に対処
している。

【０００５】記録信号の補正方法としては、たとえば特
開平６−１３５０５１号に示されるように、感光体ドラ
ムの周方向あるいは軸方向の色変動を、周方向あるいは
軸方向の位置に対応したＬＵＴ（Look Up Table）など
により補正する手法が提案されてきた。このほか、特開
平５−１５３３９７号においては、軸方向の色変動を、
軸方向に対応した乗算係数により補正する手法が提案さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術においては、印刷媒体の縦あるいは横方向の何れかの
方向のみの色変動を補正する方法を提案していた。とこ
ろが実際の画像形成装置においては、縦横両方向の補正
が必要になる可能性がある。これに対処するには、縦横
の両方向の補正を組み合わせることで対処することが考
えられる。

【０００７】しかしながら、画像形成装置の特性によっ
ては、縦横の一次元的な補正を組み合わせるだけでは不
十分である。たとえば印刷媒体の右側後端のみだけ印刷
濃度レベルが低下している場合においては、この部分の
印刷濃度レベルを上げる必要があるが、一次元的な補正
を組み合わせる場合は、右側の後端以外や後端の左側に
ついても濃度レベルをある程度上げる必要があり、十分
な補正を行なうことができない。つまり、２次元状に分
布した濃度のむら（以下面内濃度むらともいう）に対し
ては、縦横の両方向の補正を組み合わせただけでは適切
にその面内濃度むらを補正することはできない。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、面内濃度むらをより適切に補正することができ
る画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係る
画像形成装置は、所定の出力媒体上に、擬似的に多階調
の画像を形成する画像形成装置であって、出力媒体上に
擬似的に形成される出力画像の面内濃度に関する濃度情
報を取得する濃度情報取得部と、濃度情報取得部により
取得された濃度情報に基づいて、出力画像に現れ得る面
内濃度のむらを補正する面内濃度制御部とを備えた。

【００１０】また従属項に記載された発明は、本発明に
係る画像形成装置のさらなる有利な具体例を規定する。

【００１１】なお本発明に係る画像形成装置は、電子計
算機（コンピュータ）を用いてソフトウェア的に実現す
ることもできる。この場合、本発明に係る画像処理装置
を電子計算機を用いてソフトウェアで実現するために好
適なプログラムが提供されてもよい。そして、このプロ
グラムは、コンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納さ
れて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通信
手段を介して配信されてもよい。

【００１２】

【作用】上記構成の画像形成装置において、濃度情報取
得部は、出力画像の面内濃度に関する濃度情報を取得す
る。つまり、２次元状に現れる面内濃度むらを直接に取
得する。

【００１３】面内濃度制御部は、濃度情報取得部により
直接に取得された２次元状に現れ得る面内濃度むらに基
づいて、面内濃度むらを直接に補正する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る画像形成装置を備え
た画像処理システム（以下単にシステムという）を示す
ブロック図である。システム１は、画像入力端末３、画
像処理装置５、および画像出力端末７を備える。画像処
理装置５および画像出力端末７により、本発明に係る画
像形成装置９が構成される。

【００１６】画像入力端末３は、デジタルドキュメント
（以下単にドキュメントという）ＤＯＣを作成したり編
集などの処理する、たとえばパソコン（パーソナルコン
ピュータ）３１、カラースキャナ３２、デジタルカメラ
３３、またはハードディスクなどの記憶媒体３４など、
任意数の画像ソースを含み得る。たとえば、図示しない
通信網を介して画像を取得する通信機能を備えた端末装
置であってもよい。

【００１７】これらの各端末装置には、ドキュメントＤ
ＯＣ作成用のアプリケーションプログラムなどが組み込
まれる。ドキュメントＤＯＣを表す、たとえば８ビット
（多階調）のデジタル画像データは、画像処理装置５で
処理可能な画像フォーマット（たとえば、ＪＰＥＧ、Ｂ
ＭＰ、ＰＮＧなど）で記述される。画像入力端末３は、
ドキュメントＤＯＣを、システム１の一部を構成する画
像処理装置５に入力する。

【００１８】画像処理装置５は、ドキュメントＤＯＣを
表すデジタル画像データを取得する画像データ取得部５
２と、画像データを一時的に記憶する画像データ格納部
５４と、画像データ取得部５２が取得した画像が圧縮画
像であるときにはその画像を伸張する伸張処理部５５
と、必要に応じて画像を設定された任意の解像度に拡大
または縮小する（纏めて変倍という）したりあるいは色
調変更などの編集処理をする画像編集処理部５６と、編
集処理された画像を表す画像データＤ１０を画像出力端
末７に入力する画像データ出力部５９とを備える。

【００１９】画像データ格納部５４は、画像データ取得
部５２が取得した入力画像、画像編集処理部５６により
編集処理された画像データ、あるいは画像編集処理部５
６における編集処理に用いられる各種の途中演算結果や
処理パラメータなどを保持する。

【００２０】画像出力端末７は、画像処理装置５の各種
機能とともに動作可能であって、システム１をデジタル
印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャ
ン（ＲＯＳ：Raster Output Scanner）ベースのプリン
トエンジン７０を備える。

【００２１】プリントエンジン７０は、画像処理装置５
から出力された画像データＤ１０に対してプリント出力
用の所定の処理をするプリント出力処理部７２と、光ビ
ームを発する半導体レーザアレイなどのレーザ光源７４
と、プリント出力処理部７２から出力された２値化画像
信号に従ってレーザ光源７４を制御すなわち変調するレ
ーザ駆動部７６と、レーザ光源７４から発せられた光ビ
ームを感光性部材（像担持体）７９に向けて反射させる
ポリゴンミラー（回転多面鏡）７８とを有する。

【００２２】プリント出力処理部７２は、画像を表す画
像データＤ１０に対して、周知技術に従って、複数好ま
しくは最低３つの分解色を表すデータを生成しレンダリ
ング（ラスタデータに展開）する。たとえばカラー画像
を可視像として出力する際には、画像を表すデータは最
低３つ（好ましくは４つ）の色分解データ（たとえば
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋなど）を含み、各色は別個の画像面とし
て、または輝度−クロミナンス形式で処理される。

【００２３】具体的には、画像データＤ１０が表すＲ，
Ｇ，ＢもしくはＹＣｒＣｂ表色系から最低３つ（好まし
くは４つ）、たとえばＣＭＹ表色系あるいはＣＭＹＫ表
色系へのマッピングをしプリント出力用に色分解された
ラスタデータを生成する。つまり、プリント出力処理部
７２は、多階調画像に基づいて、ブラック（Ｋ）、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の２値化画
像信号を得、各２値化画像信号をレーザ駆動部７６に出
力する。

【００２４】またプリント出力処理部７２は、このよう
なラスタデータ化の処理に際して、カラー画像のＣＭＹ
成分を減色するアンダーカラー除去（ＵＣＲ）、あるい
は減色されたＣＭＹ成分を部分的にＫ成分と交換するグ
レー成分交換（ＧＣＲ）をする。さらにプリント出力処
理部７２は、出力データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作
成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解
の直線化または同様の処理をすることもある。

【００２５】この構成により、プリントエンジン７０に
おいては、２値化画像信号に基づいてレーザ光源７４か
ら選択的に発せられる光ビームをポリゴンミラー７８上
の複数の面で反射させて感光性部材７９を露光し、スキ
ャン走査によって感光性部材７９上に潜像を形成する。

【００２６】潜像が形成されると、当該技術分野で公知
の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、画
像処理装置５にて編集処理されたカラー画像を可視像と
して出力する。勿論、編集処理されていないカラー画像
を可視像として出力することもできる。

【００２７】図２は、プリントエンジン７０の走査出力
（ＲＯＳ）系１３０の詳細例を示した図である。ここで
図２（Ａ）は、その構造例を示し、図２（Ｂ）は、ベル
ト状の中間転写体（以下中間転写体ベルトという）の所
定位置にトナーパッチを形成することで面内濃度むらを
検出する手法を説明する図である。

【００２８】この走査出力系１３０は、感光性部材７９
と一次転写ロールとで中間転写体ベルトに画像を転写
し、この中間転写体ベルトの転写画像部分と記録紙Ｐと
を二次転写ロール対で挟み付けることにより画像を記録
紙Ｐに印刷する構成である。

【００２９】すなわち先ず図２（Ａ）に示すように、走
査出力系１３０は、一方向に順次一定間隔をおいて並置
されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の転写部１３１（それぞれ
にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付す；その他の部材についても同
様；纏めていうときには色を省略して示す）を有する。

【００３０】転写部１３１の中央部には、感光性部材７
９が配され、この感光性部材７９の周囲には、一次帯電
器１３３、現像器１３４、および２値化画像信号に基づ
いて潜像を感光性部材７９に記録するための、レーザ光
源７４（図１参照）により駆動される露光器１３２など
の書込走査光学系を有する。

【００３１】また各色用の転写部１３１の下部には、中
間転写体ベルト１３６を挟持するように感光性部材７９
に対向して一次転写ロール１３５が配設されている。中
間転写体ベルト５０２は、複数のベルト搬送ロール１３
７（図では１３７ａ〜１３７ｅの５つ）に架けられてい
る。１つのベルト搬送ロール１３７ｃと対向する位置に
は、二次転写ロール１３８が配設されている。また、二
次転写ロール１３８の記録紙Ｐの搬送方向下流側には、
定着ロール対１３９が配設されている。

【００３２】このような構成の走査出力系１３０におい
ては先ず、イエロー（Ｙ）用のレーザ光源７４（図１参
照）は、プリント出力処理部７２からのイエローの２値
化画像信号によって駆動されることで、イエローの２値
化画像信号を光信号に変換し、この変換されたレーザ光
を露光器１３２Ｙに向けて照射する。これによりレーザ
光は、露光器１３２Ｙを介して一次帯電器１３３Ｙによ
って帯電された感光性部材７９Ｙ上を走査することで、
感光性部材７９Ｙ上に静電潜像を形成する。

【００３３】この静電潜像は、イエローのトナーが供給
される現像器１３４Ｙによってトナー像とされる。そし
て、感光性部材７９Ｙと一次転写ロール１３５Ｙとが対
をなし中間転写体ベルト１３６を搬送することで、トナ
ー像は中間転写体ベルト１３６に転写される。そして転
写後は、図示しないクリーナによって感光性部材７９Ｙ
上から余分なトナーが除去される。

【００３４】同様に、プリント出力処理部７２からの
イエローの２値化画像信号に対して順次一定間隔をおい
て得られる対応するＭ，Ｃ、Ｋの各色の２値化画像信号
に基づいて露光器１３２Ｍ，１３２Ｃ，１３２Ｋを介し
てを介して一次帯電器１３３Ｍ，１３３Ｃ，１３３Ｋに
よって帯電された感光性部材７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ上
を走査することで、感光性部材７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ
上に静電潜像を順次形成する。

【００３５】各静電潜像は、各色のトナーが供給される
現像器１３４Ｍ，１３４Ｃ，１３４Ｋによって順次トナ
ー像とされ、各トナー像は、一次転写ロール１３５Ｍ，
１３５Ｃ，１３５Ｋによって中間転写体ベルト１３６上
に順次転写される。そして転写後は、図示しないクリー
ナによって感光性部材７９Ｍ，７９Ｃ，７９Ｋ上から余
分なトナーが除去される。

【００３６】この転写後は、中間転写体ベルト１３６の
画像が転写された部位（転写画像部分）が、二次転写ロ
ール１３８の方向に搬送される。一方、図示しない用紙
搬送ロール対は、ベルト搬送ロール１３７ｃと二次転写
ロール１３８との当接部に向けて、記録紙Ｐを搬送す
る。そして、中間転写体ベルト１３６上の転写画像部分
と記録紙Ｐとを二次転写ロール１３８で挟み付けながら
下流側に搬送することにより、画像を記録紙Ｐに印刷す
る。そして、このようにＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー
像が順次多重転写された記録紙Ｐは、中間転写体ベルト
１３６から剥離され、定着ローラ対１３９によってトナ
ー像が熱定着されることでトナー像が記録紙Ｐ上に固着
され、その後、図示しない排出ローラによって機外に排
出される。

【００３７】このとき、このとき、感光体ドラムと現像
器との間のギャップが不均一であると、画像に濃度むら
が生じたり、カラー機の場合には色むらが生じる。

【００３８】このため、走査出力系１３０には、この濃
度むらを検知する濃度情報取得部９０として、複数の濃
度センサ９２（図では９２ａ〜９２ｃの３つ）が設けら
れている。たとえばオペレータから、面内の色変動を計
測するための複数のパッチ画像形成が指示されたときに
は、上記走査出力系１３０は、パッチ画像を表すトナー
パッチＴＰを中間転写体ベルト１３６上に転写する。濃
度センサ９２は、このトナーパッチＴＰの濃度を検知可
能な位置に設けられる。

【００３９】本実施形態では、図２（Ｂ）に示すよう
に、ブラック用の感光性部材７９の搬送方向下流側でそ
の幅方向に沿うように、３つの濃度センサ９２ａ〜９２
ｃを所定の間隔を隔てて設けているが、必ずしもこのよ
うな形態に限らない。たとえば、長尺状のＣＣＤライン
センサを、その長手方向が感光性部材７９Ｋの幅方向に
沿うように配設してもよい。

【００４０】図３は、システム１が取り扱うドキュメン
トＤＯＣの一例であって、画像入力端末３の一例である
パソコン３１から送られてくるページ記述言語（ＰＤ
Ｌ：Page Description Language ）の例を示す図であ
る。ここでは、ページ記述言語をイメージ部分（Imag
e）、文字部分、およびグラフィックス部分に分離した
例で示している。

【００４１】図４は、図３に示したページ記述言語を解
釈して、感光性部材７９上に画像を形成するまでのイメ
ージデータパスに基づいて、画像形成装置９の第１実施
形態を示した機能ブロック図である。ここでは、プリン
タにおける例で示している。

【００４２】この場合、図示するように、パソコン３１
は、ユーザの操作の結果、アプリケーション・ソフトで
作成された画像情報を示す、文字・図形情報や色情報な
どの印刷データをプリンタドライバを介してプリンタに
送る。本実施形態では、印刷データを、ＰＤＬデータ
（ページ記述言語）の形で送る。

【００４３】プリンタは、画像形成の主要部分である走
査出力系（プリンタエンジン主要部）１３０と、プリン
タコントローラ系１１０と、走査出力系１３０を制御す
るエンジンコントローラ系１２０の３つの系列部分に分
割できる。エンジンコントローラ系１２０が、本発明に
係る面内濃度制御部の一例として機能する。

【００４４】パソコン３１から送られたＰＤＬデータ
は、プリンタコントローラ系１１０の図示しないプリン
タ・インターフェイスを経由し、図示しない受信バッフ
ァに一時的に保持される。そしてＰＤＬデータは、先ず
プリンタコントローラ系１１０において、多階調で処理
された後、さらに印刷に適するように２値化されて基準
画像信号に変換される。

【００４５】一方、エンジンコントローラ系１２０にお
いて、エンジン特性すなわち走査出力系１３０の面内濃
度むらに関する濃度情報を取得し、この濃度情報に基づ
いて、入力画像信号（本例ではＰＤＬデータ）に影響を
与えにくい面内の色変動を補正するための２値化画像信
号（以下補正信号という）を入力画像信号から生成する
基準画像信号とは別に生成する。

【００４６】そして、プリンタコントローラ系１１０か
ら出力された基準画像信号と、エンジンコントローラ系
１２０において得られた補正信号とに基づいて画像記録
信号を生成し、画像記録信号を走査出力系１３０に送
る。以下具体的に説明する。

【００４７】先ず、画像データ出力部５９（図１参照）
に設けられたＰＤＬ解釈部１１２は、画像入力端末３の
一例であるパソコン３１から送られてくるＰＤＬデータ
（ページ記述言語；上記図３参照）をコマンド解釈す
る。プリント出力処理部７２（図１参照）に設けられた
描画部１１４は、ＰＤＬ解釈部１１２により解釈された
コマンドに基づいて、オブジェクトごとに、たとえば写
真（image），文字（font），グラフィック（graphi
c）などに分類し、オブジェクトに応じた処理をしてラ
スタデータに描画展開する。

【００４８】この描画展開の際、ＰＤＬデータからペー
ジごとに、より低水準の中間言語で記述された中間デー
タへと変換されることもある。また上述のように、この
描画展開の際には、たとえばＲＧＢ色空間のデータをＹ
ＭＣ色空間もしくはＹＭＣＫ色空間のデータに変換する
色変換処理や、プリンタの色再現域を考慮した色補正処
理が施される。なお色変換の方式はここでは問わない。

【００４９】描画部１１４は、生成したＹＭＣＫの画像
信を中間調処理部１１６に送る。ここで中間調処理部１
１６には、スクリーニング部１１７と閾値処理部１１８
とを有する。この中間調処理部１１６は、入力された多
階調画像（たとえば８ビットで表現）を、この多階調画
像の信号レベルに応じて、出力媒体上で黒画素（あるい
は白画素）の数を制御し、擬似的に階調を表現するため
の２値化処理（疑似中間調処理）をする。これにより、
出力媒体上では、擬似的に階調表示（疑似中間調表示）
されることになる。

【００５０】たとえば中間調処理部１１６は、ＹＭＣＫ
の画像信号を、スクリーニング部１１７によりオブジェ
クトに応じて２値のディザ（Dither）閾値マトリクスを
切り替え、閾値処理部１１８はそのディザ閾値マトリク
スを用いて大小を比較し、閾値よりも大きければ印字
（“１”を出力）し、閾値以下なら印字しない（“０”
を出力）ようにする基準画像信号を生成する。疑似中間
調処理が施された基準画像信号は、各色ごとに、エンジ
ンコントローラ系１２０へと転送される。

【００５１】なお、プリンタコントローラ系１１０とエ
ンジンコントローラ系１２０とが別基板となる場合、転
送に必要なバス幅を低減するために、必要に応じ、転送
の前後でデータの圧縮・伸張処理を施すとよい。

【００５２】一方、エンジンコントローラ系１２０は、
走査出力系１３０の面内濃度むら（エンジン特性）を補
正するための補正値を算出する補正値算出部１２２と、
補正値算出部１２２により算出された補正値を一時的に
保存する補正値バッファ１２３と、補正値バッファ１２
３から読み出した補正値に基づいて補正用の多階調画像
を生成する補正用画像生成部１２４とを有する。

【００５３】またエンジンコントローラ系１２０は、補
正用画像生成部１２４により生成された補正用画像を２
値化処理（疑似中間調処理）する中間調処理部１２６
と、中間調処理部１２６により生成された２値化補正画
像を表す補正信号およびプリンタコントローラ系１１０
から出力された基準画像信号に基づいて面内濃度むらが
補正された画像記録信号を生成する画像記録信号生成部
１２８とを有する。これらの機能要素は、ハードウェア
で構成することができるのはいうまでもない。

【００５４】このエンジンコントローラ系１２０は先
ず、走査出力系１３０に面内の色変動を計測するための
複数のパッチ画像形成を指示し、走査出力系１３０内部
に設けてある複数の濃度センサ９２（図２参照）で測色
した結果などに基づいて、経時変動や環境差などによっ
て生じる走査出力系１３０の面内濃度むら（エンジン特
性）に関する濃度情報を取得する。

【００５５】なお、この面内濃度むらに関する濃度情報
の取得は、画像形成装置（本実施形態ではプリンタ）の
起動時や周辺の温度など、環境変化が生じたとき、また
は印刷が長期間なされなかった後の印刷開始時、あるい
はは連続印刷における所定ページ数印刷後などの、任意
のタイミングに実施すればよい。

【００５６】補正値算出部１２２は、濃度センサ９２に
より得られたエンジン特性に基づいて、白黒機や白黒モ
ードでは明度、フルカラーモードではＣＭＹＫ各色成分
の面内各部の補正値を算出する。算出された補正値は、
補正値バッファ１２３に蓄積される。

【００５７】たとえば補正値算出部１２２は、走査出力
系１３０に設けた反射濃度計などの複数の濃度センサ９
２により面内の複数の位置でトナーパッチＴＰ（図２参
照）の濃度を計測し、計測点（前例では３箇所）の座標
と計測結果に加え、予め測定しておいた補正用画像の中
間調処理とプリンタの色再現性の対応に基づいて補正値
を計算する。このとき、各計測点間については、補間演
算により補正値を求める。なお濃度センサ９２としてラ
インセンサを用いたときには面全体に亘る一様なトナー
パッチを形成することで補間演算は不要になる。

【００５８】補正用画像生成部１２４は、面内各部の補
正値に基づいて、黒単色またはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色成分
に対して、面内各画素の補正値を求め、補正用画像を表
す補正画像信号を生成する。なお、補正用画像生成部１
２４は、基準画像信号に同期して、補正用画像を逐次生
成することで補正用画像のバッファ容量を低減する。

【００５９】中間調処理部１２６は、補正用画像生成部
１２４により生成された補正画像信号を中間調処理する
ことで、２値化された補正信号を生成する。補正画像信
号の中間調処理方法については、たとえば、補正用に面
内の各画素に対する色補正量を計算して得たラスタ画像
状の信号を、特定のスクリーン構造を持たない誤差拡散
法や平均誤差最小法などの、いわゆるＦＭスクリーン手
法を利用できる。具体的には、正のみの補正値の場合は
単純な誤差拡散が利用可能である。

【００６０】画像記録信号生成部１２８は、プリンタコ
ントローラ系１１０から送られた基準画像信号に、中間
調処理部１２６で生成された補正信号を、各色成分、各
画素ごとに重畳することで、面内濃度むらが補正された
画像記録信号を生成する。たとえば、基準画像信号の差
分として加減算または論理和や論理積として補正済の画
像記録信号を得る。

【００６１】たとえば中間調処理部１２６が、前述のよ
うに正のみの補正値の場合に単純な誤差拡散を適用した
場合において、白画素を“０”、黒（または色）画素を
“１”とすると、画像記録信号生成部１２８は、補正用
画像を中間調処理して得た補正信号と基準画像信号の論
理和をとることで、補正済みの画像記録信号を得る。

【００６２】逆に負のみの補正値の場合は、画像記録信
号生成部１２８は、同様に補正値の絶対値を画素値とす
る補正用画像から誤差拡散により得た結果の論理を反転
し、基準画像の論理積から画像記録信号を得る。

【００６３】画像記録信号生成部１２８は、生成した画
像記録信号を走査出力系１３０に送る。これにより、走
査出力系１３０は、自身に適応した補正処理済みの画像
をプリントすることができる。

【００６４】図５は、上記第１実施形態の処理を適用す
る概要例を示す図である。この例では、印刷画像の右上
側の部分において、濃度が高めに再現される特性がある
場合（同図（ｄ）参照）、基準画像信号（同図（ａ）参
照）に対して、右上側が明るく再現されるような補正値
を持つ補正信号（同図（ｂ）参照）を生成する。この補
正方法では、同図（ｆ）に示すように、基準画像信号
（ａ）と補正信号（ｂ）の２つのレイヤーを重ねて画像
記録信号（ｃ）を得る。

【００６５】基準画像信号（ａ）に補正信号（ｂ）を差
分信号として重畳した結果、画像形成装置９（上記第１
実施形態ではプリンタ）に送る画像記録信号は、同図
（ｃ）に示すように、右上部分が明るく補正された画像
となる。この結果、プリンタによる印刷結果は、同図
（ｅ）に示すように、何れの色成分についても、基準画
像信号（ａ）に近い明度再現が得られる。これにより、
カラープリンタであれば、カラーの基準画像信号に近い
色再現が得られる。

【００６６】図６は、上記第１実施形態の処理を適用し
た具体例を示す図である。同図においては、２値のディ
ザにより中間調処理された基準画像信号（同図（ａ）参
照）と、補正画像信号を誤差拡散法で中間調処理して得
た補正信号（同図（ｂ）参照）との論理和から得られた
画像記録信号（同図（ｃ）参照）を部分的に拡大した画
像として示す。

【００６７】また同図（ｄ）には、基準画像信号が多値
のものに対して、同様の補正信号との論理和から得た画
像信号を中間調処理した画像を示しており、同図（ａ）
〜（ｃ）の処理とほぼ同様な結果が得られていることが
確認できる。

【００６８】以上説明したように、上記第１実施形態に
よれば、濃度センサ９２により直接に取得された２次元
状に現れる面内濃度むらに基づいて２次元的な補正信号
を生成し、また補正対象つまり基準画像信号および補正
信号の何れをも２値化された信号で取り扱うことで、経
時変動や環境差などによって生じる面内濃度のむらを比
較的容易にかつ適切に補正することができる。

【００６９】また、補正用画像の中間調処理に誤差拡散
法などを用いることで、補正レベルの変化点での境界が
視認される可能性がなくなるため、補正値の変化点で境
界が視認される現象を押さえることもできる。

【００７０】また上記特開平６−１３５０５１号の方法
においては、２次元の領域ごとのＬＵＴを有する必要が
あるものの、処理装置に必要な記憶容量が膨大なものと
なるのに対して、上記第１実施形態では、補正用画像生
成部１２４により、基準画像信号に同期して補正用画像
を逐次生成することで、補正用画像のバッファ容量を低
減することができる。

【００７１】なお上記第１実施形態では、入力画像信号
（前例ではＰＤＬデータから取得したラスタデータ）に
対する中間調処理としてディザ法を適用し、補正画像信
号に対する中間調処理として誤差拡散法を適用した例で
示したが、必ずしもこのような組合せに限るものではな
い。入力画像信号および補正画像信号に対する中間調処
理として、ディザ法や誤差拡散法あるいはその他の疑似
中間調画像を生成するための中間調処理の手法を適用し
且つそれらを任意に組み合わせてもよい。

【００７２】ただし、入力画像信号および補正画像信号
に対する中間調処理として、ともにディザ法を適用する
手法は、補正が強調されたり逆に信号成分をゼロにする
方向に作用することで結果としてモアレが強調される虞
れがあるのであまり好ましくない。

【００７３】上記第１実施形態では、ＰＤＬデータから
取得した多階調画像を表すラスタデータに対して中間調
処理を施すことで、補正対象の基準画像信号を得ていた
が、必ずしもこのような形態に限らない。たとえばパソ
コン側のプリンタドライバにおいて中間調生成のための
ディザ処理や誤差拡散処理により２値化された画像を補
正対象の基準画像信号としてもよい。すなわち、上記第
１実施形態によれば、ホストコンピュータなどにおいて
２値化された画像を対象とする場合であっても、面内濃
度むらを十分に補正することができる。

【００７４】具体的には、白黒画像を対象とする場合で
あれば面内明度むら、カラー画像を対象とする場合であ
れば面内色むらを、それぞれ十分に補正することができ
る。上記特開平５−１５３３９７号や特開平６−１３５
０５１号に記載の補正方法では、補正対象つまり基準画
像信号が多階調の画像である必要があるのとは大きく異
なる。

【００７５】なお第１実施形態ではプリンタを対象とし
て、２値化された補正対象の基準画像信号と２値化され
た補正信号とに基づいて面内濃度むらが補正された画像
記録信号を生成していたが、必ずしもこのような形態に
限らない。たとえば、疑似中間調画像を生成する手法と
しては、多値のディザ閾値マトリクスを利用する形態で
あってもよい。

【００７６】また図６（ｄ）に示したように、多階調画
像信号を補正信号で補正した後に、ディザ処理などの中
間調処理を施すことで、面内濃度むらを補正してもよ
い。さらに、補正対象の基準画像信号が中間調処理され
ているか否かにかかわらず、この基準画像信号と２値化
された補正信号とに基づいて面内濃度むを十分に補正す
ることができる。

【００７７】図７は、画像形成装置９の第２実施形態を
示した機能ブロック図である。基本的なデータパスは第
１実施形態と同じであるが、中間調処理部１２６で生成
された補正画像信号を再利用するように構成している点
が異なる。すなわち、この第２実施形態は、中間調処理
部１２６で生成された補正画像信号を一時的に保存する
補正画像信号バッファ１２７を備える一方、補正値バッ
ファ１２３を備えていない。

【００７８】画像形成装置９（本例ではプリンタ）の状
態が変化しなければ、中間調処理部１２６で生成された
画像は殆ど変化しない。そこで、この第２実施形態で
は、補正画像信号バッファ１２７を設けることでバッフ
ァ容量を大きくし、一度生成した補正画像信号を再利用
することとしている。

【００７９】図８は、画像形成装置９の第３実施形態の
主要部を示した機能ブロック図である。この第３実施形
態は、補正値が正負両方の値をとる場合の誤差拡散方法
の一例である。入力画像信号である補正画像の画素値Ｉ
_ijは１画素８ビットの符号付整数とし、“−１２７（明
るく補正）〜１２７（暗く補正）”の値を設定する。画
素値Ｉ_ijは上流の処理結果から得られた誤差値Ｅ_ijが加
算部（エラーバッファ）２４０で加算された後、比較器
などからなる閾値処理部２６０に送られる。

【００８０】閾値処理部２６０は、加算値を閾値Ｎ１＝
−４２，Ｎ２＝４２と比較して、出力画像信号Ｏ_ijを出
力する。出力画像信号Ｏ_ijは、同図に示す関係から、
“−１２７，０，１２７”の３値をとる。減算部２７０
は、出力画像信号Ｏ_ijと“Ｉ_ij＋Ｅ_ij”の差分をとる。
この差分は誤差フィルタ２５０に入力された後、後段の
画素値に対する誤差値Ｅ_ijとして、加算部２４０に加算
される。

【００８１】この処理の結果得られた出力信号の値Ｏ_ij
に応じて、基準画像信号は、Ｏ_ij＝−１２７のとき白画
素に、Ｏ_ij＝０のとき基準画像のまま、Ｏ_ij＝１２７の
とき黒（または色）画素に、のように補正される。

【００８２】以上説明したように、上記第２実施形態に
よっても、経時変動や環境差などによって生じる面内濃
度のむらを比較的容易に補正することができる。

【００８３】なお上記各実施形態の説明では、面内濃度
むらの補正機能要素をハードウェアで構成する例を示し
たが、これに限らず、ＣＰＵ、ＲＯＭ（read only memo
ry）、ＲＡＭ、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）、ハー
ドディスク装置、ＦＤ（flexible disk）ドライブ、お
よびＣＤ−ＲＯＭ（compact disk ROM）ドライブなど
を備えた電子計算機で構成することもできる。

【００８４】そして電子計算機により構成される濃度む
らの補正機能部分は、上記に示した各実施形態の基本的
な構成および動作と同様とすることができる。たとえ
ば、上記実施形態の処理手順をコンピュータに実行させ
るプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を通じて
配布される。あるいは、前記プログラムは、ＣＤ−ＲＯ
ＭではなくＦＤに格納されてもよい。

【００８５】また、ＭＯドライブを設け、ＭＯに前記プ
ログラムを格納してもよく、またフラッシュメモリなど
の不揮発性の半導体メモリカードなどのその他の記録媒
体に前記プログラムを格納してもよい。またサーバなど
からインターネットなどの通信網を経由して前記プログ
ラムをダウンロードして取得したり、あるいは更新して
もよい。

【００８６】なお、記録媒体としては、フレキシブルデ
ィスクやＣＤ−ＲＯＭなどの他にも、ＤＶＤなどの光学
記録媒体、ＭＤなどの磁気記録媒体、ＰＤなどの光磁気
記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミ
ニチュアーカードなどの半導体メモリーを用いることが
できる。

【００８７】記録媒体の一例としてのフレキシブルディ
スクやＣＤ−ＲＯＭなどには、上記実施形態で説明した
濃度むら補正機能部分（前例ではエンジンコントローラ
系１２０）の一部の機能を格納することができる。した
がって、以下のプログラムや当該プログラムを格納した
記憶媒体を提供することができる。

【００８８】たとえば、エンジンコントローラ系１２０
のプログラム、すなわちＲＡＭなどにインストールされ
るソフトウェアは、上記実施形態に示されたエンジンコ
ントローラ系１２０と同様に、補正値算出部１２２、補
正用画像生成部１２４、中間調処理部１２６、および画
像記録信号生成部１２８の各機能部をソフトウェアとし
て備える。

【００８９】そして、上述したエンジンコントローラ系
１２０における各機能部を構成するためのプログラムを
格納したＣＤ−ＲＯＭなどからプログラムを読み出して
ハードディスク装置などにインストールさせておき、ハ
ードディスク装置からプログラムを読み出してＣＰＵが
上記の処理手順を実行することにより、上記機能をソフ
トウェア的に実現することができる。

【００９０】たとえばＣＤ−ＲＯＭドライブは、ＣＤ−
ＲＯＭからデータまたはプログラムを読み取ってＣＰＵ
に渡す。そしてソフトウエアはＣＤ−ＲＯＭからハード
ディスク装置にインストールされる。ハードディスク装
置は、ＦＤドライブまたはＣＤ−ＲＯＭドライブによっ
て読み出されたデータまたはプログラムや、ＣＰＵがプ
ログラムを実行することにより作成されたデータを記憶
するとともに、記憶したデータまたはプログラムを読み
取ってＣＰＵに渡す。

【００９１】ハードディスク装置に格納されたソフトウ
エアは、ＲＡＭに読み出された後にＣＰＵにより実行さ
れる。たとえばＣＰＵは、記録媒体の一例であるＲＯＭ
およびＲＡＭに格納されたプログラムに基づいて上記各
実施形態と同様に処理する。

【００９２】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲
には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更また
は改良を加えることができ、そのような変更または改良
を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、
上記の実施形態は、クレームにかかる発明を限定するも
のではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の
組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らな
い。

【００９３】たとえば、上記実施形態では、面内濃度む
らを検知する濃度情報取得部として、複数の濃度センサ
を感光性部材近傍に配設していたが、面内濃度むらに関
する情報を取得できるものである限り、濃度情報取得部
は必ずしもこのような構成に限らない。たとえば複写機
に本願発明を適用する場合、読取部（スキャナ部）を濃
度情報取得部として機能させることができる。すなわ
ち、濃度むらを検知するためのテスト信号に基づいて走
査出力系で印刷した印刷物を、読取部で読み取ることで
面内濃度のむらに関する情報を取得することができる。

【００９４】またたとえば、出力画像の２次元状の濃度
変化をユーザの視覚で判断し、あるいは専用の測定器で
測定してもよい。この場合、濃度情報取得部は、それら
の結果に基づく面内濃度のむらに関する情報を受け付け
る構成であればよい。

【００９５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、２次元
状に現れる面内濃度むらを濃度情報取得部により取得す
るようにしたので、２次元状に現れる面内濃度むらを適
切に、しかも簡単に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置を備えた画像処理
システムを示すブロック図である。

【図２】プリントエンジンの走査出力系の詳細例を示
した図である。

【図３】画像処理システムが取り扱うドキュメント
（ＰＤＬデータ）の一例である。

【図４】画像形成装置の第１実施形態を示した機能ブ
ロック図である。

【図５】第１実施形態の処理を適用する概要例を示す
図である。

【図６】第１実施形態の処理を適用した具体例を示す
図である。

【図７】画像形成装置の第２実施形態を示した機能ブ
ロック図である。

【図８】画像形成装置の第３実施形態の主要部を示し
た機能ブロック図である。

【符号の説明】

１…画像処理システム、３…画像入力端末、５…画像処
理装置、７…画像出力端末、９…画像形成装置、５２…
画像データ取得部、５４…画像データ格納部、５６…画
像編集処理部、５９…画像データ出力部、７０…プリン
トエンジン、７２…プリント出力処理部、７４…レーザ
光源、７６…レーザ駆動部、７８…ポリゴンミラー、７
９…感光性部材、９０…濃度情報取得部、９２…濃度セ
ンサ、１１０…コントローラ系、１１２…ＰＤＬ解釈
部、１１４…描画部、１１６…中間調処理部、１１７…
スクリーニング部、１１８…閾値処理部、１２０…エン
ジンコントローラ系、１２２…補正値算出部、１２４…
補正用画像生成部、１２６…中間調処理部、１２８…画
像記録信号生成部、走査出力系１３０、２４０…加算
部、２５０…誤差フィルタ、２６０…閾値処理部、２７
０…減算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/52 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｂ (72)発明者須長貴行神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者美斉津亨神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2C061 AP01 AP04 AQ06 AR01 KK13 KK18 KK25 KK26 KK28 KK32 2C262 AA04 AA24 AB05 BB03 BB08 BB36 BC10 EA04 FA13 GA02 2H027 DA09 DE09 EA18 EB01 EC03 EC07 EC11 EC20 ZA07 5C077 LL04 MM03 MM27 MP01 MP08 NN11 PP15 PP33 PP37 PP47 5C079 HB03 HB12 JA23 LA12 LB02 LC09 MA10 NA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の出力媒体上に、擬似的に多階調の
画像を形成する画像形成装置であって、前記出力媒体上に擬似的に形成される出力画像の面内濃
度に関する濃度情報を取得する濃度情報取得部と、前記濃度情報取得部により取得された濃度情報に基づい
て、前記出力画像に現れ得る面内濃度のむらを補正する
面内濃度制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記面内濃度制御部は、前記濃度情報取
得部により取得された濃度情報に基づいて補正信号を生
成し、この補正信号と入力画像である基準画像信号とに
基づいて、前記面内濃度のむらが補正された画像記録信
号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記面内濃度制御部は、補正信号とし
て、前記基準画像信号の面内各画素に対応する補正量を
画素値としてもつラスタ画像状の信号を生成することを
特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記面内濃度制御部は、前記補正信号を
前記基準画像信号に重畳することにより、前記画像記録
信号を生成することを特徴とする請求項２または３に記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記補正信号は、前記基準画像信号から
の差分信号を表すことを特徴とする請求項２から４のう
ちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記補正信号は、擬似的な多階調で表さ
れた画像信号であることを特徴とする請求項２から５の
うちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記補正信号は、平均誤差最小法または
誤差拡散法による中間調処理で生成された、擬似的な多
階調で表された画像信号であることを特徴とする請求項
６に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記面内濃度制御部は、前記濃度情報取
得部により取得された濃度情報に基づいて、擬似的な多
階調で表された補正信号を生成し、この補正信号と擬似
的な多階調で表された入力画像である基準画像信号とに
基づいて、前記面内濃度のむらが補正された画像記録信
号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形
成装置。