JP2003143406A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキャナ等の上流装置から各色２値の画像デ
ータを受け取って印刷するプリンタ部を備える画像形成
装置において、階調補正を可能にする。 【解決手段】 ２値型プリンタ部１００は、プリンタコ
ントローラ部２００から２値画像データを受信して印刷
する装置である。校正管理部１０６は、所定の校正タイ
ミングで、プリント機構１０２の感光体等に所定のパッ
チ画像を形成し、それを画像濃度センサ１１０で読み取
り、その読取結果に基づきプリント機構１０２のその時
点の階調再生特性データ１１２を求め、これをプリンタ
コントローラ部２００及びスキャナ部３００等の上流装
置に送信する。上流装置では、このデータをもとに、プ
リンタ部１００の階調再生特性に応じた校正ＴＲＣ（階
調補正曲線）２２６及び３２６を生成する。そしてこの
ＴＲＣを用いて、２値化処理部２１４で２値化する前の
多値画像に対し、階調補正部２１２で階調補正を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用紙への印刷を実
行する印刷装置に対し、スキャナやプリンタコントロー
ラなどの上流装置から２値データで画像データを供給す
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー印刷を行うデジタル方式の画像形
成装置では、取り扱う画像データのサイズが大きいた
め、大容量の画像メモリが必要となり製品コストが高く
なりがちである。また、デジタル画像形成装置では、読
み込んだ画像をハードディスク等に蓄積することで複数
部数の丁合出力など高速に行うことができるが、高解像
度のカラー画像の印刷では、画像データ蓄積部からプリ
ントエンジンへのデータ転送が印刷生産性（印刷出力速
度）のボトルネックとなっている。そこで、コスト削減
や印刷生産性向上のため、記憶、転送する画像データ量
を削減する工夫が数々なされている。その代表的なもの
に、画像データの２値化がある。

【０００３】光学的に読み取った画像やクライアントコ
ンピュータから送信されてくる画像は、通常は、各色ご
とに１画素当たり多値（例えばＲＧＢそれぞれ８ビット
など）をとる多値画像である。２値化では、ディザ法や
誤差拡散法などを用いて、その多値画像を各色（一般に
は印刷での原色ＣＭＹＫ）ごとに１画素当たりに２値の
２値画像データに変換する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】画像の２値化は上記の
ような利点を有するものの、２値化した画像に対しては
階調補正ができないという問題がある。すなわち、２値
の場合は０か１かしかなく、原理上補正ができない。

【０００５】近年の高速化、低価格化の要求の高まりに
伴い、画像データを２値化して取り扱う装置構成が有力
になっているが、階調補正ができなければ画質の面で問
題がある。画像データを２値化して画像形成を行うシス
テムにおいても、階調補正が行えるようにする仕組みが
求められている。

【０００６】２値画像の階調補正については、特開２０
００−１９０５８１には、２値画像に対し、予め用意し
た複数のテンプレートとのマッチング処理を行うことに
より、２値画像の階調情報を取得し、階調補正を行う技
術が開示されている。しかしながら、この方式は、補正
精度があまりよくないという問題がある。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みなされたも
のであり、画像データを２値化して取り扱う画像形成装
置において、精度のよい画像の階調補正を実現すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置は、１画素１色当たり１
ビットのデータで表現した２値画像データを受け入れて
記録材に対して印刷する２値データ受信型印刷装置と、
１画素１色当たり複数ビットのデータで表現された印刷
対象の多値画像データを前記２値画像データに変換して
前記２値データ受信型印刷装置に送信し、印刷させる上
流装置と、を含み、前記２値データ受信型印刷装置は、
記憶している階調検査用画像を該印刷装置の画像担持体
上に画像形成する手段と、前記画像担持体上に形成した
階調検査用画像を読み取る画像濃度センサと、この画像
濃度センサの結果に基づき該印刷装置の階調再生特性を
示す階調再生特性情報を生成し、前記上流装置に送信す
る特性情報生成手段と、を備え、前記上流装置は、前記
２値データ受信型印刷装置から受信した階調再生特性情
報に基づき前記多値画像データの階調補正の基準となる
階調補正情報を生成する補正情報管理手段と、この階調
補正情報を用いて前記印刷対象の多値画像データ対して
階調補正を施す階調補正手段とを備え、階調補正された
多値画像データを２値画像データに変換して前記２値デ
ータ受信型印刷装置に送信する、ことを特徴とする。

【０００９】この装置構成は、２値画像データがカラー
画像の場合の構成もモノクロ画像の場合の構成も含む。
この構成によれば、２値データ受信型印刷装置が求めた
自装置の階調再生特性情報を上流装置に送信し、上流装
置が、その階調再生特性に応じた階調補正情報（例えば
ＴＲＣ（階調補正曲線）など）を生成し、この階調補正
情報を用いて２値化前の多値画像データを階調補正す
る。これにより２値画像データを受け取って印刷する２
値データ受信型印刷装置を用いた画像形成装置において
も、階調補正を実現することができる。

【００１０】本発明の好適な態様では、前記階調再生特
性情報は、前記画像濃度センサの測定結果である。

【００１１】本発明の別の好適な態様では、前記２値デ
ータ受信型印刷装置の特性情報生成手段は、前記画像濃
度センサの測定結果に基づき前記階調補正情報を生成
し、この階調補正情報を間引いて圧縮したデータを前記
階調再生特性情報として前記上流装置に送信し、前記上
流装置の補正情報管理手段は、前記階調再生特性情報を
補間して前記階調補正情報を生成する。

【００１２】また、本発明に係る画像形成装置は、１画
素１色当たり１ビットのデータで表現した２値画像デー
タを受け入れて記録材に対して印刷する２値データ受信
型印刷装置と、原稿を光学的に読み取って１画素１色当
たり複数ビットのデータで表現された多値画像データを
生成し、この多値画像データを前記２値画像データに変
換して前記２値データ受信型印刷装置に送信し、印刷さ
せる画像読取装置と、を含み、前記画像読取装置は、記
憶している階調検査用画像を前記２値データ受信型印刷
装置に送信して印刷させる手段と、前記階調検査用画像
の印刷結果を光学的に読み取り、その読取結果に基づき
前記２値データ受信型印刷装置の階調再生特性に応じた
階調補正情報を生成する補正情報管理手段と、この階調
補正情報を用いて前記多値画像データ対して階調補正を
施す階調補正手段とを備え、階調補正された多値画像デ
ータを２値画像データに変換して前記２値データ受信型
印刷装置に送信する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００１４】図１は、本発明に係るカラー画像形成装置
の構成を示す機能ブロック図である。図に示すように、
本実施形態の画像形成装置は、コピー機、プリンタ、ス
キャナ、ファクシミリの機能を併せ持つ複合機として構
成されており、２値型プリンタ部１００，プリンタコン
トローラ部２００，スキャナ部３００，ファクシミリ部
４００の４つのモジュールを備えている。

【００１５】２値型プリンタ部１００は、トナーの原色
であるＣＭＹＫ（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラッ
ク）の各色ごとに、１画素当たり２値（すなわち１ビッ
ト）の画像データ（以下「２値画像データ」と呼ぶ）を
受信し、用紙への印刷を行うプリントエンジン（ＩＯ
Ｔ:Image Output Terminalとも呼ばれる）である。２値
型プリンタ部１００は、所定の通信ケーブルを介してプ
リンタコントローラ部２００に接続されている。通信制
御部１０４は、この通信ケーブルに接続され、プリンタ
コントローラ部２００との通信を行う機能モジュールで
あり、プリント機構１０２は、通信制御部１０４が受信
した２値画像データに基づき、電子写真方式で用紙に対
して画像形成を行う機構である。

【００１６】校正管理部１０６は、プリント機構１０２
の階調再生特性の測定を制御する機能モジュールであ
る。この測定は、環境条件や経時的要因によるこのプリ
ント機構１０２の階調再生特性の変化を校正（キャリブ
レーション）するために行われる。パッチデータ１０８
は、この測定に用いられるカラーパッチのデータであ
り、予め適切に作成されたものが不揮発性メモリに記憶
されている。この例ではパッチデータ１０８は、ＣＭＹ
Ｋの各色ごとに複数階調の階調のパッチを含んでいる。
このパッチデータ１０８は、各パッチの画像データの他
に、各パッチの多値画像としての画素値の情報を保持し
ている。

【００１７】このパッチは、画像担持体（例えば、感光
体、中間転写体、用紙搬送体（感光体等から用紙に画像
を転写する部分で用紙を搬送するベルトなど）など）上
にトナー像として形成され、画像濃度センサ１１０によ
ってその像の画像濃度が検出される。装置内部のスペー
スやセンサ自体のコスト等の制限から、画像濃度センサ
１１０としては、小型のものを画像担持体の端部に設け
ることになる。また、校正管理部１０６による処理は、
感光体や転写体等の特性変化に迅速に追従するため、１
つのジョブを印刷している途中で印刷をいったん中断し
て行うこともある。パッチの階調数が多い方が階調再生
特性をより精密に求めることができるので、そのような
制限の範囲でできるだけ多くの階調数のパッチを用いる
ことが望ましい。ただし、１色につき２階調あれば、そ
の測定結果から、それら両者の間及び外側の階調特性に
関してある程度精度のよい近似ができるので、最小限で
は各色２階調のパッチがあればよい。

【００１８】階調再生特性データ１１２は、そのパッチ
群の画像濃度センサ１１０での測定結果に基づいて得ら
れる、プリント機構１０２の階調再生特性の情報であ
る。このデータ１１２は、例えば画像濃度センサ１１０
の測定結果そのもの（すなわち各色の各パッチの測定濃
度値のセット）であってもよいし、その測定結果から求
めた各色のＴＲＣ（Tone Reproduction Curve：階調補
正曲線）のデータ（あるいはそれを間引いてデータ量を
減らしたもの）であってもよい。求められた階調再生特
性データは、２値型プリンタ部１００内に保持されると
共に、プリンタコントローラ部２００及びスキャナ部３
００にも送信される。

【００１９】プリンタコントローラ部２００は、２値型
プリンタ部１００に２値画像データを供給して印刷を行
わせる制御装置である。このプリンタコントローラ部２
００はまた、当該画像形成装置全体についてのユーザイ
ンタフェースを提供するとともに、該装置全体のジョブ
管理も行う。ＵＩ（ユーザインタフェース）部２０２
は、このユーザインタフェースのための手段であり、例
えば、一般的な複写機や複合機に設けられているのと同
様の液晶タッチパネルや各種ボタン（スタートボタンな
ど）などを備えている。ネットワーク通信部２０４は、
ＬＡＮ等のネットワークに対して接続され、そのネット
ワーク上のクライアント装置との間でのデータ通信を行
うための手段である。クライアント装置からのプリント
要求やスキャン要求等の要求、及びこれら要求に対する
プリンタコントローラ部２００からの応答は、このネッ
トワーク通信部２０４を介してやり取りされる。

【００２０】ジョブ制御部２０６は、この画像形成装置
が行うコピー、プリント、スキャン、ファクシミリなど
の各種ジョブのスプーリングや実行管理を行う手段であ
る。インタプリタ２０８は、クライアント装置から送信
されてきたＰＤＬ（ページ記述言語）で記述された印刷
データを画像データに展開する手段である。一般に、こ
の画像データは、例えばＲＧＢ各色８ビットなどの多値
画像である。色空間変換部２１０は、印刷データを展開
した多値画像データ（一般にはＲＧＢが多い）を、２値
型プリンタ部１００の色空間（例えばＣＭＹＫ）での表
現に変換する。

【００２１】階調補正部２１２は、色空間変換された多
値画像データに対してＴＲＣに基づく階調補正を施す手
段である。この階調補正は、ＴＲＣ管理部２２０によっ
て管理されるプリントＴＲＣ２２４及び校正ＴＲＣ２２
６のデータに基づき行われる。プリントＴＲＣ２２４
は、プリンタコントローラ部２００自体の階調特性に応
じた階調補正のための補正曲線のデータであり、これは
固定データである。一方、校正ＴＲＣ２２６は、２値型
プリンタ１００の階調特性に応じた階調補正のための補
正曲線のデータであり、これは校正処理によって更新さ
れる。各ＴＲＣ２２４及び２２６は、入力濃度（すなわ
ち補正前の濃度）とこれに対応する出力濃度（補正後の
濃度）との対応関係を記述したテーブルで表現される。
例えば濃度が８ビットで表現される場合、ＴＲＣのテー
ブルは、例えば２５６段階の各入力濃度値に対する出力
濃度値が登録されたテーブルとなる。これがＣＭＹＫの
各色について設けられる。階調補正処理では、原理的に
は、補正対象の画像の各色の濃度値をプリントＴＲＣ２
２４で補正し、更に校正ＴＲＣ２２６で補正するという
流れになるが、随時更新される校正ＴＲＣ２２６の曲線
パターンと固定のプリントＴＲＣ２２４のパターンとの
組合せによっては、そのままでは階調補正に好ましくな
い不連続性が生じる場合がある。そこで、更新した校正
ＴＲＣ２２６をプリントＴＲＣ２２４と合成し、曲線の
スムージング（平滑化）を施した結果得られる合成ＴＲ
Ｃを用いて階調補正を行う構成とすることも好適であ
る。階調補正部２１２は、このＴＲＣ２２４及び２２６
（又はそれらを合成したもの）を参照し、各画素の各色
の濃度値を補正する。階調補正の高速化のためには、階
調補正部２１２を、入力濃度値が示すアドレスに出力濃
度値を格納してＴＲＣによる補正処理をメモリ読出処理
で実現できるロジックＲＡＭなどとして実現すればよ
い。

【００２２】２値化処理部２１４は、階調補正された多
値画像データを、１色１画素当たり１ビットの２値画像
データに変換する手段である。この２値化処理では、ワ
ープロやＣＡＤなどのアプリケーションソフトウエアで
作成された画像に適したハーフトーンスクリーンを用い
て多値画像を２値化する。画像蓄積部２１６は、このよ
うにして生成された２値画像データを蓄積する記憶装置
であり、例えばハードディスクドライブなどの大容量記
憶装置を用いて実現される。この画像形成装置では、画
像データを画像蓄積部２１６に蓄積することで、電子ソ
ート処理等の出力制御を実現することができる。通信制
御部２１８は、この画像形成装置を構成する他のモジュ
ールとのデータ通信を行う手段である。例えば通信制御
部２１８は、前述した２値型プリンタ部１００に対して
２値画像データを送信する。

【００２３】ＴＲＣ管理部２２０は、環境条件や経時的
要因等による２値型プリンタ１００の階調再生特性の変
化に応じ、ＴＲＣの更新を行う手段である。更新の対象
は校正ＴＲＣ２２６であるが、プリントＴＲＣ２２４と
合成して合成ＴＲＣを生成する構成の場合は、校正ＴＲ
Ｃ２２６の更新に応じて合成ＴＲＣも更新される。ＴＲ
Ｃ管理部２２０は、ＴＲＣの校正について２つの方式を
実装している。一つは、前述した２値型プリンタ１００
の校正管理部１０６が求めた階調再生特性データに基づ
いて校正ＴＲＣ２２６を生成するという方式である。も
う一つは、保持しているパッチデータ２２２を２値型プ
リンタ部１００に送信して印刷させ、その印刷結果をス
キャナ部３００で読み取って、その読取結果から校正Ｔ
ＲＣ２２６を生成するという方式である。後者の方式で
は、パッチデータ２２２の印刷結果を読み取ったスキャ
ナ部３００のＴＲＣ管理部３２０で校正ＴＲＣが作成さ
れ、これがプリントコントローラ部２００に送信されて
くる。ＴＲＣ管理部２２０はこの校正ＴＲＣを記憶（又
はプリントＴＲＣ２２４と合成）する。後者の方式は、
用紙一面にパッチを印刷することができるので、前者に
比べてパッチの階調数を多くすることができる。したが
って、後者の方が前者よりも精密な階調再生特性を得る
ことができ、より精度の高い校正ＴＲＣ２２６を作成す
ることができる。ただし、後者は、パッチ印刷結果をス
キャナ部３００で読み取る必要があるため、ユーザによ
る介入が必要であり、また校正に時間がかかる。

【００２４】スキャナ部３００は、原稿を光学的に読み
取り、画像データを生成するモジュールである。この図
では省略しているが、原稿自動送り装置（ＡＤＦ）を設
けることも可能である。スキャン機構３０２は、原稿の
光学読取を行う機構である。スキャン機構３０２は、読
み取った画像を例えばＲＧＢそれぞれ多値（多ビット）
の画像データとして出力する。スキャンジョブの場合、
読み取られた画像データは通信制御部３１０を介してコ
ントローラ部２００に送られ、画像蓄積部２１６に蓄積
され、ネットワーク上のクライアント装置に送信され
る。ファクシミリ送信ジョブの場合は、読み取られた画
像データは、通信制御部３１０を介してファクシミリ部
４００に送信される。すなわち、スキャンジョブやファ
クシミリジョブで読み取った画像に対しては、本実施形
態の装置では、次に説明する階調補正や２値化の処理は
施されない。

【００２５】一方コピージョブの場合は、この画像デー
タは色空間変換部３０４に入力される。色空間変換部３
０４は、読み取られた画像を、２値型プリンタ部１００
の色空間での表現に変換する。この変換結果に対し、階
調補正部３０６が階調補正を施す。この階調補正は、Ｔ
ＲＣ管理部３２０が管理するスキャンＴＲＣ３２４及び
校正ＴＲＣ３２６に基づき行われる。スキャンＴＲＣ３
２４は、スキャン機構３０２の階調特性に応じた階調補
正のための補正曲線のデータであり、固定データであ
る。校正ＴＲＣ３２６は、プリンタコントローラ部２０
０の校正ＴＲＣ２２６と同様、２値型プリンタ１００の
階調特性に応じた階調補正のための補正曲線のデータで
あり、これは校正処理によって更新される。階調補正部
３０６や各ＴＲＣ３２４，３２６は、スキャンＴＲＣ３
２４とプリントＴＲＣ２２４との違いを除けば、プリン
タコントローラ部２００の場合と同様でよい。

【００２６】２値化処理部３０８は、階調補正された画
像データを２値画像データに変換する。ここでは、スキ
ャナで読み取った画像に適したハーフトーンスクリーン
を用いて２値化が行われる。通信制御部３１０は、この
画像形成装置を構成する他のモジュールとのデータ通信
を行う手段である。２値化された画像データは、通信制
御部３１０によりプリンタコントローラ部２００に送信
されて画像蓄積部２１６に蓄積される。蓄積された２値
画像データは、ジョブ制御部２０６の制御により電子ソ
ート等のユーザが指定した処理を施され、２値型プリン
タ部１００に送信されて印刷される。

【００２７】ＴＲＣ管理部３２０は、プリンタコントロ
ーラ部２００のＴＲＣ管理部２２０と同様、スキャン部
３００で用いるＴＲＣの更新を行う手段である。このＴ
ＲＣ管理部３２０も、２値型プリンタ部１００が作成し
た階調再生特性データ１１２に基づいて校正ＴＲＣ３２
６を作成する方式と、パッチデータ３２２を２値型プリ
ンタ部１００に印刷させ、それをスキャン機構３０２で
読み取って校正ＴＲＣ３２６を作成する方式の両方が可
能である。なお、パッチデータ２２２はプリンタコント
ローラ部２００に適したものを、パッチデータ３２２は
スキャナ部３００に適したものを用いることで、それぞ
れのモジュールの特性にあった精密な校正が可能にな
る。また、スキャナ部３００とプリントコントローラ部
２００とで、プリンタ部１００の同じ階調再生特性デー
タ１１２から校正ＴＲＣ３２６，２２６を生成する場合
でも、スキャナ部３００及びコントローラ部２００の各
々の特性（使用するハーフトーンスクリーンの種類な
ど）に応じた補正を加えることで、各々の特性にあった
校正ＴＲＣ３２６，２２６を生成することができる。

【００２８】ファクシミリ部４００は、電話回線等を介
してファクシミリ送受信を行うモジュールである。

【００２９】以上に説明した各ユニット１００〜４００
はモジュール化されており、ユニット１００〜４００の
組合せで様々な装置構成が可能である。例えば、ファク
シミリ部４００を含まない装置構成や、２値型プリンタ
部１００とプリンタコントローラ部２００のみからなる
装置構成なども可能である。また、２値型プリンタ部１
００やスキャナ部３００を複数備える装置構成も可能で
ある。

【００３０】以上、本実施形態の画像形成装置の装置構
成例を説明した。次に、図２を参照して、この装置にお
けるＴＲＣの校正処理について説明する。図２は、２値
型プリンタ部１００の校正管理部１０６が求める階調再
生特性データ１１２によるＴＲＣ校正の手順の一例を示
している。この手順では、所定の校正タイミングが到来
するごとに、プリンタ部１００の校正管理部１０６がパ
ッチデータ１０８に基づき、プリント機構１０２の画像
担持体に階調補正用のパッチを形成する（Ｓ１０）。こ
こで校正タイミングは、校正管理部１０６が自律的に決
定する。校正管理部１０６は、例えば画像形成装置の電
源がオンされたときのセットアップ動作時や、ジョブの
開始時や終了時、連続印刷において所定ページ数を印刷
するごとのタイミングで、以下の校正動作を開始する。
ここで、連続印刷時などでは、校正管理部１０６はプリ
ンタコントローラ部２００に対して校正動作を開始する
旨の通知を行い、画像データの送信を一時中断させるよ
う制御することも好適である。

【００３１】パッチが形成されると、次に校正管理部１
０６は、これら各パッチの濃度を画像濃度センサ１１０
で測定する（Ｓ１２）。校正管理部１０６は、測定した
各パッチの濃度値を、基準値（例えば画像担持体のパッ
チ非形成部分の濃度など）で正規化し（Ｓ１４）、この
正規化結果からＣＭＹＫ各色ごとの階調補正曲線（ＴＲ
Ｃ）を生成する（Ｓ１６）。このＴＲＣの生成方法の原
理を、図３を参照して説明する。なお、ＴＲＣの生成手
法はよく知られているので、ここでは概要を簡単に説明
するのみにとどめる。

【００３２】同色の各パッチごとに、その画素値（パッ
チデータ上での値）と検出濃度値（正規化済み）との組
を座標値として２次元のグラフにプロットし、それらプ
ロット点群にフィットする階調再生特性の曲線を求め
る。この曲線が、図３（ａ）に示すように、２値型プリ
ンタ部１００の階調再生特性の現在の状態４００を表
す。これに対し、理想の階調再生特性の曲線が目標４１
０として校正管理部１０６に記憶されている。この２つ
の曲線の関係から、ある画素値ａに対する理想の検出濃
度値Ｄ（目標４１０から求められる）を得るには、現在
の状態４００では画素値ｂが必要であると求められる。
したがって、入力画素値ａに対する階調補正結果として
補正画素値ｂが求められる。これを全ての入力画素値に
ついて求めると、（ｂ）に示すようなＴＲＣ４２０が求
められる。これをＣＭＹＫの各色ごとに行うことで、各
色のＴＲＣが求められる。

【００３３】ＴＲＣが求められると、これを間引きして
データ量を圧縮し、これを階調再生特性データ１１２と
して、２値型プリンタ部１００が備える不揮発性メモリ
等の記憶手段に記憶する（Ｓ１８）。そして、この階調
再生特性データをプリンタコントローラ部２００やスキ
ャナ部３００などの所定の上流装置に転送する（Ｓ２
０）。ステップＳ１８でのＴＲＣの間引き処理は、この
転送の際のデータ量の削減のためである。例えば、濃度
値が８ビットの場合１色当たりのＴＲＣは２５６バイト
（入力濃度２５６段階に対しそれぞれ８ビットの出力濃
度値を対応付ける場合である）となるが、間引き処理に
よりこれを削減する（例えば３２バイトにするなど）。
このようにＴＲＣ構成のための送信データ量を削減する
ことで、２値型プリンタ部１００と上流装置との間の通
信負荷を低減できる。

【００３４】プリンタコントローラ部２００やスキャナ
部３００などの上流装置のＴＲＣ管理部２２０又は３２
０は、送信されてきた階調再生特性データを受信し（Ｓ
３０）、その階調再生特性データを補間してＴＲＣを再
生する（Ｓ３２）。そして、これをプリンタ部１００の
現時点の階調特性に対応した校正ＴＲＣとして記憶する
か、又はこれを当該上流装置自体の特性に対応したＴＲ
Ｃ２２４又は３２４と合成し、その合成結果を記憶する
（Ｓ３４）。これにより、階調補正に用いられるＴＲＣ
がプリンタ部１００のその時点での階調再生特性に適応
したものに修正される。以降、次の校正タイミングが来
るまでは、このとき修正されたＴＲＣを用いて階調補正
が行われる。

【００３５】以上の例では、２値型プリンタ部１００で
ＴＲＣを求め、その間引きデータをプリンタコントロー
ラ１００等の上流装置に送信した。この代わりにステッ
プＳ１４で求めた各パッチの測定濃度値（正規化済み）
を上流装置に送り、この濃度値の情報をもとに上流装置
のＴＲＣ管理部２２０及び３２０でＴＲＣを生成し、こ
れを校正ＴＲＣ２２６及び３２６として用いる構成とす
れば、ＴＲＣ校正時のデータ送信量を更に低減すること
ができる。

【００３６】次に、図４を参照して、プリンタコントロ
ーラ２００のパッチデータ２２２を用いたＴＲＣ校正の
手順を説明する。この手順は、ユーザがプリンタコント
ローラ部２００のＵＩ部２０２から、コントローラ部２
００のＴＲＣ校正処理の指示を入力した場合に実行され
る。このＴＲＣ校正指示の入力を受けると、プリンタコ
ントローラ部２００は校正モードに入り、ＴＲＣ管理部
２２０がパッチデータ２２２を２値型プリンタ部１００
に送信して印刷させる（Ｓ４０）。パッチデータ２２２
が多値画像データである場合は、２値画像に変換してか
ら出力する。ＴＲＣ管理部２２０は、また、スキャナ部
３００に対して校正モードへの移行を指示する。プリン
タコントローラ部２００からパッチデータ２２２を受け
取った２値型プリンタ部１００は、それを用紙に印刷し
出力する（Ｓ４２）。これにより、ＣＭＹＫ各色ごとに
所定階調数分（例えば２０階調）のパッチが所定の配列
パターンで用紙上に印刷される。ユーザがこの印刷結果
をスキャナ部３００のプラテンにセットし、ＵＩ部２０
２のスタートボタンを押下すると、この画像形成装置は
校正モードとなっているので、スキャン機構３０２がそ
のパッチ印刷結果を読み取り、各パッチの濃度を検出す
る（Ｓ４４）。ＴＲＣ管理部３２０は、これら各パッチ
の濃度を、基準値（例えば用紙の地肌等の読取濃度）に
より正規化し（Ｓ４６）、この正規化結果の各色の濃度
値をもとにＴＲＣ（階調補正曲線）を求め（Ｓ４８）、
これをプリンタコントローラ部２００に転送する（Ｓ５
０）。この転送のデータ量を減らす必要がある場合は、
ＴＲＣのデータを間引きし、その間引き結果をコントロ
ーラ部２００に送信したり、各パッチの検出濃度値その
ものを送信したりする構成とすることもできる。プリン
タコントローラ部２００がそのＴＲＣの情報を受信する
と（Ｓ５２）、ＴＲＣ管理部２２０がそのＴＲＣを校正
ＴＲＣ２２６として記憶する（Ｓ５４）。ここで、合成
ＴＲＣを生成する校正の場合は、その校正ＴＲＣ２２６
とプリントＴＲＣ２２４とを合成（スムージング処理等
を含む）し、その合成ＴＲＣを記憶する。これにより、
階調補正に用いられるＴＲＣがプリンタ部１００のその
時点での階調再生特性に適応したものに修正される。以
降、次の校正タイミングが来るまでは、このとき修正さ
れたＴＲＣを用いて階調補正が行われる。

【００３７】ここでは図４を参照してプリンタコントロ
ーラ部２００のＴＲＣ校正を説明したが、スキャナ部３
００のＴＲＣも同様の手順で行うことができる。すなわ
ち、ユーザがＵＩ部２０２からスキャナ部３００のＴＲ
Ｃ校正処理を指示すると、その指示がプリンタコントロ
ーラ部２００からスキャナ部３００に伝えられる。する
と、スキャナ部３００のＴＲＣ管理部３２０が、パッチ
データ３２２をプリンタ部１００に送信する。そして、
その印刷結果をスキャナ機構３０２で読み取り、その読
取結果をもとに校正ＴＲＣ３２６を生成し、記憶する
（スキャンＴＲＣ３２４と合成する構成も可能）。

【００３８】以上、本実施形態の画像形成装置の構成及
び機能を説明した。以上の説明から分かるように、本実
施形態の画像形成装置は様々な利点を有している。

【００３９】まず、プリンタコントローラ部２００の画
像蓄積部２１６から２値型プリンタ部１００の間で画像
データを２値画像として転送する構成を採ったことによ
り、次のような利点を持つ。すなわち、電子写真方式
は、感光体電位特性、現像特性、転写特性等、アナログ
的なノイズの原因となる特性を多く含んでいるため、濃
度階調を多段階に持つ多値画像データの印刷ではノイズ
の影響が敏感に現れてしまう。これに対し、２値画像で
はアナログ的なノイズの影響ははるかに少なく、画像劣
化が少ない。このため、プリンタ部１００に対して２値
画像データを供給するという方式を採用したことで、プ
リント機構１０２での画像劣化を少なくすることができ
る。ここで、単に１画素のビット数を減らすことで多値
画像を２値画像にしたのでは画像自体の階調が減って画
質が劣化するが、画素密度を十分に高めてディザ法や誤
差拡散法などで２値化を施すことにより、画質の劣化を
実質上なくすことができる。この場合、２値画像は、デ
ータ量の点では多値画像に対してそれほど減らないこと
もあるが、アナログ的ノイズに対する耐性（逆に言えば
画質の安定性）の点でははるかに良好なものとなる。今
後、画像の高解像度化や感光体のＨｉ−γ化が進むにつ
れて、多値画像のままでは階調や濃度の安定性維持が困
難になると予想され、安定性の高い２値画像形成方式の
重要性はますます高まると考えられる。

【００４０】校正用のパッチを画像担持体に形成し画像
濃度センサで検出してＴＲＣを自動校正するプリントエ
ンジンは従来も存在したが、これは多値画像データを受
け入れて印刷するタイプのプリントエンジンであり、プ
リントエンジンでそのＴＲＣを用いて階調補正を行って
いた。これに対して、本実施形態のように２値画像を受
け入れるプリントエンジンを用いる装置構成では、各色
の画素値が２値であるため、プリントエンジンでの階調
補正は原理上不可能である。そこで、本実施形態では、
２値型プリント部１００の自動校正機能（校正管理部１
０６、画像濃度センサ１１０等）で求めた該プリント部
１００のＴＲＣ（又はその基礎である測定データ）の情
報を上流のプリンタコントローラ部２００やスキャナ部
３００に供給し、それら上流装置にて、２値画像に変換
する前の多値画像データに対してそのＴＲＣの情報を用
いて階調補正を行うことで、２値画像データを受け入れ
るプリントエンジンを用いる場合でも、該プリンタエン
ジンのその時の状態に応じて階調補正が行えるようにし
た。

【００４１】この結果、本実施形態によれば、プリント
機構１０２のアナログ的ノイズによる画質劣化が少な
く、階調再生特性の安定した画像形成装置を実現するこ
とができる。したがって、本実施形態によれば、画質に
対する要件が厳しい高級機においても、２値画像データ
を取り扱うプリントエンジンを用いた装置構成が可能と
なる。

【００４２】また、ワードプロセッサ等のアプリケーシ
ョンプログラムで作成された文書の画像と、スキャナで
読み取った画像とでは、最適なハーフトーンスクリーン
（２値化に用いる）の種類が異なる。このため、前者と
後者とでは、同一のプリンタ部１００の階調特性変化を
補正する場合でも、適切なＴＲＣが異なる。ここで本実
施形態では、プリントコントローラ部２００とスキャナ
部３００とで、それぞれ自己の特性を反映した校正ＴＲ
Ｃ２２６，３２６を生成することができるので、画像デ
ータ供給元である各上流装置の特性に応じた階調補正が
実現できる。

【００４３】また、本実施形態では、２値型プリント部
１００が自律的にプリント機構１０２の階調再生特性を
測定し、階調再生特性データ１１２を更新しつつ保持し
ている。したがって、上流装置、例えばスキャナ部３０
０を交換したり、増設したりした場合、プリント部１０
０が保持している階調再生特性データ１１２を新たな上
流装置に送信し、その上流装置がそのデータに基づき校
正ＴＲＣ３２６又は２２６を生成することで、その上流
装置はプリント部１００の状態に合わせた階調補正が可
能となる。また、プリンタコントローラ部２００とプリ
ンタ部１００からなる装置構成に対し、別モジュールの
スキャナ部３００を新たに追加するような場合でも、同
様に階調再生特性データ１１２を新たなスキャナ部３０
０に送信することで、そのスキャナ部３００の校正ＴＲ
Ｃ３２６が生成され、プリンタ部１００の特性に合わせ
た階調補正が可能となる。

【００４４】この逆に、プリンタコントローラ部２００
に対して複数台の２値型プリンタ部１００を接続する構
成も考えられる。この場合、プリンタコントローラ部２
００やスキャナ部３００は、校正ＴＲＣ２２６及び３２
６を各プリンタ部１００ごとに保持・管理し、出力先に
指定されたプリンタ部１００に対応した構成ＴＲＣ２２
６又は３２６を使用して階調補正を行うようにすればよ
い。

【００４５】以上、カラーの画像形成装置を例にとって
説明したが、白黒の画像形成装置の場合も同様の装置構
成が可能であり、同様の効果を奏することは明らかであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の画像形成装置の構成例を示す機能
ブロック図である。

【図２】 実施形態の画像形成装置におけるＴＲＣ（階
調補正曲線）の構成処理の手順の一例を示す図である。

【図３】 ＴＲＣ生成の原理を説明するための図であ
る。

【図４】 実施形態の画像形成装置におけるＴＲＣ（階
調補正曲線）の構成処理の手順の別の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１００ ２値型プリンタ部、１０２ プリント機構、１
０４ 通信制御部、１０６ 校正管理部、１０８ パッ
チデータ、１１０ 画像濃度センサ、１１２階調再生特
性データ、２００ プリンタコントローラ部、２０２
ＵＩ部、２０４ ネットワーク通信部、２０６ ジョブ
制御部、２０８ インタプリタ、２１０，３０４ 色空
間変換部、２１２，３０６ 階調補正部、２１４，３０
８ ２値化処理部、２１６ 画像蓄積部、２１８，３１
０ 通信制御部、２２０，３２０ ＴＲＣ管理部、２２
２，３２２ パッチデータ、２２４ プリントＴＲＣ、
２２６，３２６ 校正ＴＲＣ、３００ スキャナ部、３
０２ スキャン機構、３２４ スキャンＴＲＣ、４００
ファクシミリ部。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０６Ｔ 5/00 ２００ Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｅ Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｄ 1/60 1/46 Ｚ (72)発明者 山▲崎▼ 直哉 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 山田 俊之 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） 2C087 AA03 AA16 BB10 BD01 BD24 5B021 LG07 LG08 QQ04 5B057 CA08 CB06 CE12 CE17 CE18 5C077 MP01 MP08 PP15 PP32 PP33 PP54 RR02 TT02 5C079 HA03 HB01 HB03 HB12 LA12 LA34 LB02 MA10 NA05 PA03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １画素１色当たり１ビットのデータで表
   現した２値画像データを受け入れて記録材に対して印刷
   する２値データ受信型印刷装置と、 １画素１色当たり複数ビットのデータで表現された印刷
   対象の多値画像データを前記２値画像データに変換して
   前記２値データ受信型印刷装置に送信し、印刷させる上
   流装置と、 を含み、 前記２値データ受信型印刷装置は、記憶している階調検
   査用画像を該印刷装置の画像担持体上に画像形成する手
   段と、前記画像担持体上に形成した階調検査用画像を読
   み取る画像濃度センサと、この画像濃度センサの結果に
   基づき該印刷装置の階調再生特性を示す階調再生特性情
   報を生成し、前記上流装置に送信する特性情報生成手段
   と、を備え前記上流装置は、前記２値データ受信型印刷
   装置から受信した階調再生特性情報に基づき前記多値画
   像データの階調補正の基準となる階調補正情報を生成す
   る補正情報管理手段と、この階調補正情報を用いて前記
   印刷対象の多値画像データ対して階調補正を施す階調補
   正手段とを備え、階調補正された多値画像データを２値
   画像データに変換して前記２値データ受信型印刷装置に
   送信する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置であって、 前記階調再生特性情報は、前記画像濃度センサの測定結
   果であることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置であって、 前記２値データ受信型印刷装置の特性情報生成手段は、
   前記画像濃度センサの測定結果に基づき前記階調補正情
   報を生成し、この階調補正情報を間引いて圧縮したデー
   タを前記階調再生特性情報として前記上流装置に送信
   し、 前記上流装置の補正情報管理手段は、前記階調再生特性
   情報を補間して前記階調補正情報を生成する、 ことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の画像形
   成装置であって、 前記上流装置の補正情報管理手段は、前記２値データ受
   信型印刷装置から受信した階調再生特性情報から生成し
   た階調補正情報を、当該上流装置の階調再生特性に対応
   した階調補正情報と合成し、この結果得られる合成階調
   補正情報を用いて前記印刷対象の多値画像データを補正
   することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の画像形
   成装置であって、 前記２値データ受信型印刷装置を複数備え、 前記上流装置において、前記補正情報管理手段は、前記
   各２値データ受信型印刷装置のそれぞれについて前記階
   調補正情報を保持し、前記階調補正手段は、画像データ
   送信先の前記２値データ受信型印刷装置に対応する前記
   階調補正情報を用いて階調補正を行うことを特徴とする
   画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の画像形
   成装置であって、 前記２値データ受信型印刷装置は、前記階調再生特性情
   報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した前記
   階調再生特性情報を前記上流装置からの要求に応じて前
   記上流装置に送信する手段とを備えることを特徴とする
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 １画素１色当たり１ビットのデータで表
   現した２値画像データを受け入れて記録材に対して印刷
   する２値データ受信型印刷装置と、 原稿を光学的に読み取って１画素１色当たり複数ビット
   のデータで表現された多値画像データを生成し、この多
   値画像データを前記２値画像データに変換して前記２値
   データ受信型印刷装置に送信し、印刷させる画像読取装
   置と、 を含み、 前記画像読取装置は、記憶している階調検査用画像を前
   記２値データ受信型印刷装置に送信して印刷させる手段
   と、前記階調検査用画像の印刷結果を光学的に読み取
   り、その読取結果に基づき前記２値データ受信型印刷装
   置の階調再生特性に応じた階調補正情報を生成する補正
   情報管理手段と、この階調補正情報を用いて前記多値画
   像データ対して階調補正を施す階調補正手段とを備え、
   階調補正された多値画像データを２値画像データに変換
   して前記２値データ受信型印刷装置に送信する、 画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の画像形成装置であって、 クライアント装置からネットワークを介して受信した多
   値画像の印刷データを前記２値画像データに変換して前
   記２値印刷装置に送信し、印刷させる印刷制御装置を更
   に備え、 前記印刷制御装置は、記憶している階調検査用画像を前
   記２値データ受信型印刷装置に送信して印刷させる手段
   と、前記画像読取装置に対して階調補正情報校正を指示
   する手段と、前記画像読取装置から送信されてくる階調
   再生特性情報に基づき階調補正情報を生成し保存する補
   正情報管理手段と、この階調補正情報を用いて前記多値
   画像データ対して階調補正を施す階調補正手段とを備
   え、階調補正された多値画像データを２値画像データに
   変換して前記２値データ受信型印刷装置に送信し、 前記画像読取装置は、前記印刷制御装置からの階調補正
   動作指示を受けた場合に、前記階調検査用画像の印刷結
   果を光学的に読み取り、その読取結果に基づき前記２値
   データ受信型印刷装置の階調再生特性を表す階調再生特
   性情報を生成し前記印刷制御装置に送信する特性情報生
   成手段を備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の画像形成装置であっ
   て、 前記２値データ受信型印刷装置は、記憶している階調検
   査用画像を該印刷装置の画像担持体上に画像形成する手
   段と、前記画像担持体上に形成した階調検査用画像を読
   み取る画像濃度センサと、この画像濃度センサの結果に
   基づき該印刷装置の階調再生特性を示す階調再生特性情
   報を生成し、生成した階調再生特性情報を前記画像読取
   装置及び前記印刷制御装置に送信する手段と、を備え前
   記画像読取装置及び前記印刷制御装置は、前記２値デー
   タ受信型印刷装置から受信した階調再生特性情報に基づ
   き、前記多値画像データの階調補正の基準となる階調補
   正情報を生成する補正情報管理手段と、この階調補正情
   報を用いて前記印刷対象の多値画像データ対して階調補
   正を施す階調補正手段とを備え、階調補正された多値画
   像データを２値画像データに変換して前記２値データ受
   信型印刷装置に送信する、 ことを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 請求項７〜９のいずれかに記載の画像
    形成装置であって、 前記画像読取装置は、光学的に読み取った画像の出力先
    が前記２値データ受信型印刷装置でない場合、その画像
    に対しては前記階調補正手段による階調補正を行わない
    ように制御する手段を備えることを特徴とする画像形成
    装置。