JP2004289368A - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成時の階調特性に応じて補正量を決定し、補正を行う際の調整手順を簡略化し、低コスト、効率的にムラを補正する。
【解決手段】ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モードに対応した複数の濃度階調パターンを転写材上に形成し（Ｓ３１０１）、パターンが出力された転写材をスキャナによりＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（Ｓ３１０５）。このとき、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。次いで、ＡＣＣの機差補正値による補正（Ｓ３１０８）と、ムラの検出および補正を行い（Ｓ３１１０）、読み取りデータに対する地肌データによる補正を行った（Ｓ３１１２）後、参照データの高画像濃度部のデータに補正処理を行う（Ｓ３１１４）。そして、以上処理を行われたデータを用いて、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成し（Ｓ３１１５）、全て作成されると（Ｓ３１１６）、これらの処理を写真、文字の各画質モード毎について実行する（Ｓ３１１７）。
【選択図】 図３５
【解決手段】ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モードに対応した複数の濃度階調パターンを転写材上に形成し（Ｓ３１０１）、パターンが出力された転写材をスキャナによりＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（Ｓ３１０５）。このとき、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。次いで、ＡＣＣの機差補正値による補正（Ｓ３１０８）と、ムラの検出および補正を行い（Ｓ３１１０）、読み取りデータに対する地肌データによる補正を行った（Ｓ３１１２）後、参照データの高画像濃度部のデータに補正処理を行う（Ｓ３１１４）。そして、以上処理を行われたデータを用いて、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成し（Ｓ３１１５）、全て作成されると（Ｓ３１１６）、これらの処理を写真、文字の各画質モード毎について実行する（Ｓ３１１７）。
【選択図】 図３５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動階調補正（ＡＣＣ）のＣＣＤ読み取り値を補正する画像処理装置、当該画像処理装置を備えたデジタル方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置、画像処理方法、コンピュータにダウンロードされ、前記画像処理方法を実施するコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取り可能に記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、コピー機、ファクシミリ、プリンタ、スキャナといった画像形成装置の複合装置として構成された、いわゆるＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）と呼ばれる画像形成複合装置がある。このようなＭＦＰの画像処理部に、ＳＩＭＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｄａｔｅ Ｓｔｒｅａｍ）型の演算処理部と補助的な演算処理部とを設け、両者を画像処理の種別に応じて使い分けることにより、高速、かつプログラマブルに画像を処理している。ＳＩＭＤ型演算処理部は、処理に使用されるデータを一度に複数入力し、入力した複数のデータを並列的に処理するため、一度に大量のデータが処理することができ、短時間のうちに演算処理ができるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像処理の１つの階調処理がある。階調処理は入力画像データに基づいて階調性を確保するためのものと、作像時におけるムラを補正するものとがある。実際には、入力画像データに基づいて作像しているときに前記ムラが出力画像にのってくる。そこで、像担持体の作像位置に応じたムラを、画像データに作像位置に応じた補正量を補正することにより、画像濃度バラつきを低減することが行われている。しかしながら、感光体の感度や現像剤の現像特性などは、使用枚数や環境などによって変化するため、作像位置によって異なるムラを一定の補正量で補正すると、補正量が不足したり過剰になったりする場合があった。
【０００４】
また、像担持体上のムラの原因として、感光体の主走査方向や副走査方向の感度ムラ、転写ローラの可圧力の長手方向の傾斜、現像ローラの長手方向のギャップの傾斜などがあり、像担持体上に均一の露光エネルギーで露光しても、転写紙上の画像に位置により濃度むら（濃度傾斜）が生じる場合があった。
【０００５】
さらに、グレーという無彩色をＹＭＣ（Ｋ）の３（４）色を重ねて再現する際に、転写紙上の場所によりグレーバランスのずれが生じ、均一なグレーが得られない場合もあった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、画像形成装置の使用時の階調特性に応じて補正量を決定することができるようにすることにある。
【０００７】
また、他の目的は、前記補正を行う際の調整手順を簡略化し、低コスト、効率的にムラを補正することができるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理装置であって、転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する補正手段と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する補正量記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更すること特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理装置であって、転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定するパラメータ設定手段と、画像データを像担持体上の作像位置によって補正する補正手段と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する補正量記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量と、階調パラメータとを変更することを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記画像データを並列的に処理する画像並列処理手段をさらに備え、前記画像並列処理手段は、所定のデータ数以下毎に画像データを補正することを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、第１または第２の手段において、前記補正手段は、基準となるムラを検出するための基準パターンの階調特性を検知し、前記検知した結果を傾きとして表し、前記傾きから読み取り位置に応じたムラを補正することを特徴とする。
【００１２】
第５の手段は、第１または第２の手段において、前記像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラが主走査方向における濃度ムラであることを特徴とする。
【００１３】
第６の手段は、第１ないし第５の手段において、前記階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを転写紙上に出力するパターン出力手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第７の手段は、第１ないし第６の手段に係る画像処理装置を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００１５】
第８の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理方法であって、転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の工程と、前記第１の工程で読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第２の工程と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第３の工程と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、記憶された前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更する第４の工程とを含んでなることを特徴とする。
【００１６】
第９の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理方法であって、転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の工程と、前記第１の行程で読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定する第２の工程と、画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第３の工程と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第４の工程と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて前記作像位置に応じた画像データの補正量及び階調パラメータを変更する第５の工程とを含んでなることを特徴とする。
【００１７】
第１０の手段は、コンピュータにロードされ、画像形成位置に依存する濃度ムラを補正するためのコンピュータプログラムであって、転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の手順と、前記第１の手順で読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第２の手順と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第３の手順と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、記憶された前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更する第４の手順とを含むことを特徴とする。
【００１８】
第１１の手段は、コンピュータにロードされ、画像形成位置に依存する濃度ムラを補正するためのコンピュータプログラムであって、転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の手順と、前記第１の手順で読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定する第２の手順と、画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第３の手順と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第４の手順と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量及び階調パラメータを変更する第５の手順とを含むことを特徴とする。
【００１９】
第１２の手段は、第１０または第１１の手段において、前記第３の手順が、地肌の補正および／または参照データの補正を行うか否かを判定する手順を含み、前記補正を行う場合には、補正後にＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成することを特徴とする。
【００２０】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記ＹＭＣＫ階調補正テーブルを参照してＹＭＣＫ各色に関して補正した後、各画質モードについて補正を行うことを特徴とする。
【００２１】
第１４の手段は、第１０ないし第１３の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み込み可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
【００２２】
第１、第８及び第１０の手段によれば、転写紙上の異なる位置に複数の基準パターンと階調パターンとを形成し、形成したパターンを読み取り手段で読み取る。そして、基準パターンと階調パターンの読み取りデータに基づいて、像担持体上の形成位置に応じた画像データの補正量を算出する。これにより、階調パターンの読み取りデータに応じて、作像位置に応じてムラの補正量を変更することにより、画像形成装置の作像部の階調特性の経時変化や環境変化を補正し、作像位置に応じた濃度むらを精度良く補正することができる。
【００２３】
第２、第９及び第１１の手段によれば、自動階調補正用のパターンと、作像ムラの補正用のパターンとを一枚の転写紙内に形成し、パターンが形成された転写紙を読み取る際に、それぞれのパターンを読み取り、読み取った画像データに基づいて、階調補正と、濃度むらの補正とを行う。これにより、調整の手間を簡略化することができる。
【００２４】
第３の手段によれば、並列処理手段を用いるので、低コスト画像処理装置で実現する。
【００２５】
第４手段によれば、ムラを検出するためのパッチ数を数個に減らし、基準となる階調特性に対する補正量を階調処理テーブルへの入力値に対する傾きとして表す。この場合、補正が行われない場合にはスルーのテーブルとなる。すなわち、入力値→出力値とした場合、０→０，１→１、…、２５５→２５５となる。この傾きを用いて入力データを補正することにより、簡単な計算で効率的に主走査方向のムラを補正することができる。
【００２６】
第５の手段によれば、主走査方向を濃度ムラを補正することにより、副走査方向に拡張し、像担持体の全周にわたる補正が可能となる。
【００２７】
第６の手段によれば、画像処理手段自身で補正対象となる像担持体から階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを転写紙上に出力することができるので、自系（自身のシステム）のみで濃度補正が可能となる。
【００２８】
第７の手段は、第１ないし第６の手段に係る画像処理装置を含んで画像形成装置を構成したので、画像形成装置自身で像担持体の位置に依存する濃度ムラを補正することができる。
【００２９】
第１１及び第１２の手段によれば、地肌の補正や参照データの補正を勘案して補正し、また、各色、各画質モードについて補正するので、より精度の高い補正が可能になる。
【００３０】
第１４の手段によれば、コンピュータにダウンロードするだけで容易にプログラムに沿った処理が可能になる。
【００３１】
なお、以下の実施形態において、画像読み取り手段はスキャナ４２０に、補正手段は階調処理回路４１０に、補正量記憶手段はＲＡＭ１５０３に、パラメータ設定手段は、ＣＰＵ４１５に、画像並列処理手段はＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００に、パターン出力手段はプリンタ４１３にそれぞれ対応する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成を示す図である。図１において、複写機本体１０１のほぼ中央部に作像系Ａが、作像系Ａの上部には光書き込み系Ｂが、光書き込み系Ｂの上部には読み取り系Ｃが、作像系Ａの下部には給紙系Ｄが、作像系Ａの側方から上部にかけて制御系Ｅがそれぞれ配置されている。また、複写機本体１０１の上部には自動原稿給送装置（ＡＤＦ）が設けられている。
【００３４】
作像系Ａは、像担持体としての中間転写ベルト１０９と、この中間転写ベルト１０９の上面に沿って設けられたブラック（Ｂｌａｃｋ）、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）用の４個の感光体ドラム１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄと、各感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの外周に設けられた各種の作像要素とからなる。作像要素は、各感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの外周に沿ってそれぞれ設けられた帯電チャージャ一様帯電された感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４、感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄ上の静電潜像に各色カラートナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る現像装置１０５，１０６，１０７，１０８、感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄ上に形成された各色毎のトナー像を前記中間転写ベルト１０９に順次転写するため当該中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ（転写ローラ）１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ、転写後の感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置（各感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄにそれぞれ設けられている）１１１、及び転写後の感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に残留する電荷を除去する除電部を含み、この順で感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの外周面に沿って順次配置されている。また、上記中間転写ベルト１０９には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３及び転写材に転写後に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。
【００３５】
また、中間転写ベルト１０９の用紙搬送方向下流側には、カラー画像が転写された転写材（用紙）を搬送する搬送ベルト１１５と、転写材に転写された画像を定着する定着装置１１６が配置され、さらにその下流側には排紙トレイ１１７が設けられている。なお、定着装置１１６は、転写材表面に転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着させるもので、前記搬送ベルト１１５とともに定着系として機能する。
【００３６】
読み取り光学系Ｃは、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１２０，第１ないし第３ミラー１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ、原稿からの反射光を前記第１ないし第３ミラー１１９ａ〜１１９ｃによって結像レンズ１２１に導き、光電変換素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）のイメージセンサアレイ１２２に入光させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２２で電気信号に変換された画像信号は図示しない画像処理装置を経て、光書き込み系Ｂのレーザ光学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。なお、露光ランプ１２０、反射ミラー１２０ａ及び第１ミラー１１９ａは第１走行系に、第２及び第３ミラー１１９ｂ，１１９ｃは第２走行系にそれぞれ搭載され、２対１の速度比で移動し、原稿面からイメージセンサアレイ１２２に入射する読み取り光の光路長が読み取り位置によって変化しないように駆動される。
【００３７】
次に、上記複写機本体１０１に内蔵される制御系Ｅを図２および図３も参照して説明する。
【００３８】
図２は制御系Ｅの概略構成を示すブロック図である。図２において、制御系Ｅは、メイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対して所定のＲＯＭ１３１及びＲＡＭ１３２が付設されているとともに、上記メイン制御部１３０には、図３に示すようにインターフェースＩ／Ｏ１３３を介して各種センサ制御部１６０、電源・バイアス制御部１６１、通信制御部１６２、駆動制御部１６３、操作部１４２及びスキャナ・ＩＰＵ制御部などが接続され、複写機内の制御、あるいは複写機内外との通信を行う。
【００３９】
各種センサ制御部１６０には、環境センサ１３８、光学センサ１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ、感光体表面電位センサ１３９及びトナー濃度センサ１３７が接続され、電源・バイアス制御部１６１には、電源回路１３５、現像装置１０５，１０６，１０７，１０８が接続され、駆動制御部１６３には、レーザ光学系制御部１３４、トナー補給回路１４０及び中間転写ベルト駆動部１４１が接続されている。レーザ光学系制御部１３４は、レーザ光学系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また電源回路１３５は、帯電チャージャ１１３に対して所定の帯電用放電電圧を与え、電源・バイアス制御部１６１からは現像装置１０５，１０６，１０７，１０８に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつバイアスローラ１１０ａ〜１１０ｄおよび転写バイアスローラ１１３に対して所定の転写電圧を与えるようになっている。
【００４０】
通信制御部１６２には、インターネットあるいはイントラネット（登録商標）５１２に通信線５１８によって接続されるとともに、記憶装置制御部１８２を介して記憶装置１８１の制御も司る。
【００４１】
なお、光学センサ１３６ａ〜１３６ｃは、それぞれ感光体１０２に対向させ、感光体１０２上のトナー付着量を検知するための光学センサ１３６ａ、転写ベルト１０９に対向させ、転写ベルト１０９上のトナー付着量を検知するための光学センサ１３６ｂ、搬送ベルト１１５に対向させ、搬送ベルト１１５上のトナー付着量を検知するための光学センサ１３６ｃを図示した。なお、実用上は光学センサ１３６ａ〜１３６ｃ（以下、概括的に符号１３６で示す）のいずれか１カ所を検知すれば良い。
【００４２】
光学センサ１３６は、感光体ドラム１０２の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部におけるトナー付着量が各色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知されるようになっている。この光電センサ１３６からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサ制御部に印加されている。光電センサ制御部は、検知パターントナー像におけるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサ１３７の制御値の補正を行なっている。
【００４３】
更に、トナー濃度センサ１３７は、現像装置１０５から１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサ１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。電位センサ１３９は、像担持体である感光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。
【００４４】
黒現像器１０５内に黒トナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、これは、剤撹拌部材の回転によって撹拌され、現像スリーブ上で、現像剤規制部材によってスリーブ上に汲み上げられる現像剤量を調整する。この供給された現像剤は、現像スリーブ上に磁気的に担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブの回転方向に回転する。
【００４５】
図４は画像処理部の構成を示すブロック図である。図４において、４２０はスキャナ、４０１はシェーディング補正回路、４２３はエリア処理回路、４０２はスキャナγ変換回路、４０３は画像メモリ、４０４は画像分離回路、４０５はＭＴＦフィルタ、４０６は色変換ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回路、４０８は画像加工（クリエイト）回路、４０９は画像処理用プリンタγ変換回路、４１０は階調処理回路、４１１はインターフェース（Ｉ／Ｆ）・セレクタ、４１２は画像形成部用プリンタγ補正回路、４１３はプリンタ、４１４はＲＯＭ、４１５はＣＰＵ、４１６はＲＡＭ、４１７はシステムコントローラ、４１８は外部コンピュータ、４１９はプリンタコントローラ、４２１はパターン生成回路である。
【００４６】
複写すべき原稿は、カラースキャナ４２０によりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて一例として１０ビット信号で読み取られる。読み取られた画像信号は、シェーディング補正回路４０１により、主走査方向のムラが補正され、１０ビット信号で出力される。エリア処理４２３では、現在処理を行っている画像データが原稿内のどの領域に属するかを区別するための領域信号を発生させる。この回路で発生された領域信号により、後段の画像処理部で用いるパラメータを切り替える。これらの領域は、指定領域毎に、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な色補正係数、空間フィルタ、階調変換テーブルなどの画像処理パラメータをそれぞれ画像領域に応じて設定することができる。
【００４７】
スキャナγ変換回路４０２では、スキャナからの読み取り信号が反射率データから明度データに変換される。画像メモリ４０３はスキャナγ変換後の画像信号を記憶する。画像分離回路４０４では、文字部と写真部の判定、及び有彩色・無彩色判定を行う。
【００４８】
ＭＴＦフィルタ４０５では、シャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理に加えて、画像信号のエッジ度に応じたエッジ強調処理（適応エッジ強調処理）を行う。例えば、文字エッジにはエッジ強調を行い、網点画像にはエッジ強調を行わないという所謂適応エッジ強調をＲ、Ｇ、Ｂ信号それぞれに対して行う。
【００４９】
図５に適応エッジ強調回路の例を示す。適応エッジ協調回路は、第１の平滑化フィルタ１１０１、ラプラシアンフィルタ１１０２、エッジ量検出フィルタ１１０３、第２の平滑化フィルタ１１０４、及びテーブル変換部１１０５を備えている。スキャナγ変換回路４０２で反射率リニアから明度リニアに変換された画像信号は、第１の平滑化フィルタ回路１１０１によって平滑化される。平滑化フィルタとしては、例えば、図６に示す係数を使用する。
【００５０】
第１の平滑化フィルタ１１０１で平滑化された画像信号は、次段の３×３のラプラシアンフィルタ１１０２によって画像データの微分成分が抽出される。ラプラシアンフィルタ１１０２は具体的には例えば図７に示すような係数である。スキャナγ変換回路４０２でγ変換をされない１０ビットの画像信号のうち、上位８ビット（一例である）成分が、エッジ量検出フィルタ１１０３により、エッジ検出がなされる。エッジ量検出フィルタの具体例を図８ないし図１１に示す。図８は副走査方向エッジ検出フィルタ、図９は主走査方向エッジ検出フィルタ、図１０は斜め方向検出フィルタ１、図１１は斜め方向検出フィルタ２の例である。これら図８〜図１１に示したようなエッジ検出フィルタにより得られたエッジ量のうち、最大値がエッジ度として後段で使用される。エッジ度は、必要に応じて後段の第２の平滑化フィルタ１１０４により平滑化される。これにより、スキャナの偶数画素と奇数画素の感度差の影響を軽減する。第２の平滑化フィルタとしては、例えば図１２に示すような係数が使用される。
【００５１】
第２の平滑化フィルタ１１０４で平滑化された画像信号は、テーブル変換回路１１０５により、求められたエッジ度をテーブル変換する。このテーブルの値により、線や点の濃さ（コントラスト、濃度を含む）および網点部の滑らかさが指定できる。テーブルの例を図１３に示す。エッジ度は、白地に黒い線や点などで最も大きくなり、印刷の細かい網点や、銀塩写真や熱転写原稿などのように画素の境界が滑らかなものになるほど小さくなる。そして、テーブル変換回路１１０５によって変換されたエッジ度（画像信号Ｃ）と、ラプラシアンフィルタ１１０２の出力値（画像信号Ｂ）との積（画像信号Ｄ）が、平滑処理後の画像信号（画像信号Ａ）に加算され、画像信号Ｅとして後段の画像処理回路に伝達される。
【００５２】
色変換ＵＣＲ処理回路４０６では、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理部からなる。色補正処理は下式のようなマトリクス演算をすることにより実現できる。
【００５３】
【数１】
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂの補数を示す。マトリクス係数ａｉｊは入力系と出力系（色材）の分光特性によって決まる。ここでは、１次マスキング方程式を例に挙げたが、Ｂ２，ＢＧのような２次項、あるいはさらに高次の項を用いることにより、より精度良く色補正することができる。また、色相によって演算式を変えたり、ノイゲバウアー方程式を用いるようにしても良い。何れの方法にしても、Ｙ，Ｍ，ＣはＢ，Ｇ，Ｒ（またはＢ，Ｇ，Ｒでもよい）の値から求めることができる。
【００５４】
一方、ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行うことができる。
Ｙ’ ＝ Ｙ− α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’ ＝ Ｍ− α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’ ＝ Ｃ− α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｂｋ ＝ α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（２）
上式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部（低画像濃度部）では、０に近くすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。
【００５５】
前記の色補正係数は、ＲＧＢＹＭＣの６色相をそれぞれ更に２分割した１２色相に、更に黒および白の１４色相毎に異なる。色相判定回路４２４は、読み取った画像データがどの色相に判別するかを判定する。判定した結果に基づいて、各色相毎の色補正係数が選択される。
【００５６】
変倍回路４０７では縦横変倍が行われ、画像加工（クリエイト）回路４０８ではリピート処理などが行われる。プリンタγ補正回路４０９で、文字、写真などの画質モードに応じて、画像信号の補正が行われる。また、地肌飛ばしなども同時に行うこともできる。プリンタγ補正回路４０９は、前述したエリア処理回路４０２が発生した領域信号に対応して切り替え可能な複数本（例えば１０本）の階調変換テーブルを有する。この階調変換テーブルは、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な階調変換テーブルを複数の画像処理パラメータの中から選択することができる。
【００５７】
階調処理回路４１０はＳＩＭＤ型のプロセッサによって構成される。図１４はＳＩＭＤ型プロセッサの概略構成を示す説明図である。ＳＩＭＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｔｒｅａｍ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ）は複数のデータに対し、単一の命令を並列に実行させるもので、複数のＰＥ（プロセッサ・エレメント）より構成される。このＳＩＭＤ型プロセッサは図１７におけるプロセッサ・アレー部１４０４内に配設される。それぞれのＰＥはデータを格納するレジスタ（Ｒｅｇ）２００１、他のＰＥのレジスタをアクセスするためのマルチプレクサー（ＭＵＸ）２００２、バレルシフター（Ｓｈｉｆｔ Ｅｘｐａｎｄ）２００３、論理演算器（ＡＬＵ）２００４、論理結果を格納するアキュムレーター（Ａ）２００５、アキュムレーターの内容を一時的に退避させるテンポラリー・レジスタ（Ｆ）２００６から構成される。
【００５８】
各レジスタ２００１はアドレスバスおよびデータバス（リード線およびワード線）に接続されており、処理を規定する命令コード、処理の対象となるデータを格納する。レジスタ２００１の内容は論理演算器２００４に入力され、演算処理結果はアキュムレータ２００５に格納される。結果をＰＥ外部に取り出すために、テンポラリ・レジスタ２００６に一旦退避させる。テンポラリ・レジスタ２００６の内容を取り出すことにより、対象データに対する処理結果が得られる。命令コードは各ＰＥに同一内容で与え、処理の対象データをＰＥごとに異なる状態で与え、隣接ＰＥのレジスタ２００１の内容をマルチプレクサ２００２において参照することによって演算結果は並列処理され、各アキュムレータ２００５に出力される。例えば、画像データ１ラインの内容を各画素ごとにＰＥに配置し、同一の命令コードで演算処理させれば、１画素ずつ逐次処理するよりも短時間で１ライン分の処理結果が得られる。特に、空間フィルタ処理はＰＥごとの命令コードは演算式そのもので、ＰＥ全てに共通に処理を実施することができる。
【００５９】
次に、画像処理装置のＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次画像データ処理部とについて説明する。図１５は、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００と、逐次画像データ演算処理部１５０７との構成を示す図である。本実施形態では、まず、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００について説明し、続いて逐次型画像データ処理部１５０７について説明する。
【００６０】
画像データ並列処理部１５００と画像データ逐次処理部１５０７とは、一方向に配列された複数の画素で構成される複数の画素ラインとして画像を処理するものである。図１６は、画素ラインを説明するための図であり、画素ラインａ〜ｄの４本の画素ラインを示している。また、図中に斜線を付して示した画素は、今回処理される注目画素である。本実施形態では、注目画素の誤差拡散処理に当たり、注目画素に対して周囲の画素の影響を、同一の画素ラインに含まれる画素、異なる画素ラインに含まれる画素の両方について考慮している。そして、注目画素とは異なる画素ラインに含まれる画素との間の誤差拡散処理をＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００で行い、注目画素と同一の画素ラインに含まれる画素（図中に▲１▼、▲２▼、▲３▼を付して示した画素）との間の誤差拡散処理を逐次型画像データ処理部１５０７で行う。
【００６１】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６と、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００に画像データおよび制御信号を入力する５つのデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅと、データ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅをスイッチングしてＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に入力される画像データおよび制御信号を切り替えるとともに、接続されたバスのバス幅を切り替えるバススイッチ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃと、入力された画像データの処理に使用されるデータを記憶する２０個のＲＡＭ１５０３と、各々対応するＲＡＭ１５０３を制御するメモリコントローラ１５０５ａ、メモリコントローラ１５０５ｂ、メモリコントローラ１５０５ａまたはメモリコントローラ１５０５ｂの制御にしたがってＲＡＭ１５０３をスイッチングする４つのメモリスイッチ１５０４ａ，１５０４ｂ，１５０４ｃ，１５０４ｄとを有している。なお、以上の構成では、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃによって制御されるメモリコントローラをメモリコントローラ１５０５ｂとし、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃの制御を受けないメモリコントローラをメモリコントローラ１５０５ａとして区別した。
【００６２】
前述のＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６は、レジスタ０（Ｒ０）〜レジスタ２３（Ｒ２３）を備えている。Ｒ０〜Ｒ２３の各々は、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６にあるＰＥとメモリコントローラ１５０５ａ，１５０５ｂとのデータインターフェースとして機能する。バススイッチ１５０２ａは、Ｒ０〜Ｒ３に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。また、バススイッチ１５０２ｂは、Ｒ４，Ｒ５に接続されたメモリコントローラ１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。また、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリコントローラ１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。そして、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。
【００６３】
メモリスイッチ１５０４ａは、Ｒ０〜Ｒ５に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリスイッチ１５０４ｂは、Ｒ６，Ｒ７に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリスイッチ１５０４ｃは、Ｒ８〜Ｒ１３に接続されたメモリコントローラ１５０５ａまたはメモリコントローラ１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。そして、メモリスイッチ１５０４ｄは、Ｒ１４〜Ｒ１９に接続されたメモリコントローラ１５０５ａを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。
【００６４】
図示しない画像データ制御部は、画像データとともに画像データを処理するための制御信号をデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅを介してバススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃに入力させる。バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃは、制御信号信号に基づいて接続されているバスのバス幅を切り替える。また、間接的に、あるいは直接接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを制御し、画像データの処理に必要なデータをＲＡＭ１５０３から取り出すようにメモリスイッチ１５０４ａ〜１５０４ｃをスイッチングさせる。
【００６５】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、誤差拡散処理を行う場合、画像データ制御部を介して読取ユニットおよび図示しないセンサ・ボード・ユニットによって作成された画像データを入力する。そして、注目画素が含まれる画素ライン（現画素ライン）よりも前に処理された画素ライン（前画素ライン）に含まれる画素の画素データと所定の閾値との差である誤差データと注目画素の画素データとを加算する。
【００６６】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００では、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６を用い、誤差データとの加算を複数の注目画素について並列的に実行する。このため、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に接続されているＲＡＭ１５０３のいずれかには、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６で一括して処理される画素の数に対応する複数の誤差データが保存されている。本実施形態では、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６において１画素ライン分の加算処理を一括して行うものとし、ＲＡＭ１５０３に１画素ライン分の誤差データを保存するものとした。ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６で一括して処理された１画素ライン分の画像データと誤差データとの加算値は、Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ２３，Ｒ２２の少なくとも２つから逐次型画像データ処理部１５０７に１つずつ出力される。また、以上の処理に使用される誤差データは、後述する逐次型画像データ処理部１５０７によって算出され、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に入力されるものである。
【００６７】
一方、逐次型画像データ処理部１５０７ａ，１５０７ｂは、コンピュータプログラムの制御によらず稼動するハードウェアである。なお、図１５では、逐次型画像データ処理部１５０７をＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に２個接続するものとしているが、本実施形態に係る画像処理装置ではこのうちの１５０７ｂを逐次行う誤差拡散処理専用に使用するものとし、もう１つの逐次型画像データ処理部１５０７は、γ変換などのテーブル変換用として用いるように機能特化している。
【００６８】
画像処理プロセッサのハードウェア構成について説明する。
図１７は、本画像処理プロセッサ１２０４の内部構成を示すブロック図である。同図において、画像処理プロセッサ１２０４は、外部とのデータ入出力に関し、複数個の入出力ポート１４０１を備え、それぞれデータの入力および出力を任意に設定することができる。また、入出力ポート１４０１と接続するように内部にバス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２を備え、使用するメモリ領域、データバスの経路をメモリ制御部１４０３において制御する。入力されたデータおよび出力のためのデータは、バス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２をバッファ・メモリとして割り当て、それぞれに格納し、外部とのＩ／Ｆを制御される。バス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２に格納された画像データに対してプロセッサ・アレー部１４０４において各種処理を行い、出力結果（処理された画像データ）を再度バス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２に格納する。プロセッサ・アレー部１４０４における処理手順、処理のためのパラメータ等は、プログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６との間でやりとりが行われる。
【００６９】
プログラムＲＡＭ１４０５、データＲＡＭ１４０６の内容は、シリアルＩ／Ｆ１４０８を通じて、図示しないプロセス・コントローラからホスト・バッファ１４０７にダウンロードされる。また、前記プロセス・コントローラがデータＲＡＭ１４０６の内容を読み出して、処理の経過を監視する。処理の内容を変更したり、システムで要求される処理形態が変更になる場合は、プロセッサ・アレー１４０４が参照するプログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６の内容を更新して対応する。なお、特殊処理１（１４０９）ではテーブル変換やγ変換などの変換処理が主に行われ、特殊処理２（１４１０）では誤差拡散処理が行われる。以上述べた構成のうち、プロセッサ・アレー１４０４が、本実施形態にかかるＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次型画像データ処理部とに相当する。
【００７０】
図１８は逐次型画像データ処理部１５０７ｂの構成を示すブロック図である。図示した逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、誤差データ算出部１８０１と、誤差データ算出部１８０１が算出した誤差データから一つを選択するマルチプレクサ１８０７と、マルチプレクサ１８０７によって選択された誤差データを加工してＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００から入力したデータに加算する誤差データ加算部１８０８とを備えている。また、逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、誤差データの選択に必要な信号をマルチプレクサ１８０７に入力するデコーダ１８０６と、逐次型画像データ処理部１５００に対し、あらかじめ設定されている誤差拡散のモード（２値誤差拡散、３値誤差拡散、４値誤差拡散）のうちのいずれによって誤差拡散を実行するか、あるいは誤差拡散処理に使用される演算係数を設定できる誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５を備えている。さらに、逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、ブルーノイズ信号発生部１８０９を備え、誤差拡散処理にブルーノイズを使用するか否かをも誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５の設定によって選択可能に構成されている。
【００７１】
誤差データ算出部１８０１は、現画素ラインに含まれる画素の画素データと所定の閾値との差である誤差データを算出する構成である。誤差データ算出手段１８０１は、３つの量子化基準値保存部１８０３ａ，１８０３ｂ，１８０３ｃと、３つのコンパレータ１８０４ａ，１８０４ｂ，１８０４ｃと、３つのマルチプレクサ１８０２ａ，１８０２ｂ，１８０２ｃのそれぞれに接続された閾値テーブル群１８１０ａ，１８１０ｂ，１８１０ｃを備えている。閾値テーブル群１８１０ａ，１８１０ｂ，１８１０ｃは、例えばそれぞれ６つの閾値テーブルＴＨｘＡ〜ＴＨｘＦ（ｘ＝０，１，２）から構成される。これは、誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５の設定によって選択可能であり、本実施形態における階調処理では、ＭａｇｅｎｔａおよびＣｙａｎの画像データの階調処理に用いる画像処理プロセッサと、ＹｅｌｌｏｗおよびＢｌａｃｋの画像データを階調処理する画像プロセッサの２つの画像プロセッサを使用する。
【００７２】
以下、ＭａｇｅｎｔａおよびＣｙａｎの画像データ処理用の画像プロセッサを例にとって説明する。
【００７３】
Ｍａｇｅｎｔａ用にＴＨｘＡ，ＴＨｘＢ，ＴＨｘＣ（ｘ＝０，１，２）を、Ｃｙａｎ用にＴＨｘＤ，ＴＨｘＥ，ＴＨｘＦ（ｘ＝０，１，２）を使用する。Ｍａｇｅｎｔａ用として用いるＴＨｘＡ〜ＴＨｘＣ（ｘ＝０，１，２）は、文字、写真、中間などの画像の特徴量による抽出結果に応じて、閾値テーブルがそれぞれ選択されるようにしておくことが可能である。文字部分では主走査もしくは副走査の位置によらない固定閾値を設定した単純な誤差拡散、写真部分では線数が低いディザ閾値を設定した誤差拡散拡散、中間部分では写真部より高線数の閾値を設定した誤差拡散を行うことができ、より好ましい画像を形成することができる。ＴＨ０Ａ，ＴＨ１Ａ，ＴＨ２Ａは、同じ特徴量に判定された画素に対する閾値である。Ｃｙａｎ用についても同様である。また、ＹｅｌｌｏｗおよびＢｌａｃｋの画像データを処理するプロセッサについては、上の説明のＭａｇｅｎｔａをＹｅｌｌｏｗに、ＣｙａｎをＢｌａｃｋに読み替えたものと同様である。
【００７４】
ただし、ディザ処理用のスクリーン角は色毎に異なっており、ディザ処理パラメータの一例を図１９に示す。
【００７５】
本実施形態では、量子化基準値保存部１８０３ａ、コンパレータ１８０４ａ、閾値テーブル群１８１０ａに接続されたマルチプレクサ１８０２ａが１組となって動作する。また、量子化基準値保存部１８０３ｂ、コンパレータ１８０４ｂ、閾値テーブル群１８１０ｂに接続されたマルチプレクサ１８０２ｂが１組となって動作し、量子化基準値保存部１８０３ｃ、コンパレータ１８０４ｃ、閾値テーブル群１８１０ｃに接続されたマルチプレクサ１８０２ｃが１組となって動作する。
【００７６】
逐次型画像データ処理部１５０７には、画像データと誤差データとの加算値（加算値データ）がＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６から入力される。この画像データは、今回処理される注目画素の画像データであり、誤差データは、注目画素以前に処理された画素の誤差データである。入力された加算値データは、以前に処理された画素の誤差データに基づいて誤差データ加算部１８０８が算出した値を加算され、演算誤差低減のために１６、または３２で除算される。さらに、除算された加算値データは、誤差データ算出部１８０１の３つのコンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃのすべてに入力される。なお、誤差データ加算部１８０８が以前に処理された画素の誤差データに基づいて算出した値については、後述する。
【００７７】
コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃには、それぞれ接続された閾値テーブル群に接続されているマルチプレクサ１８０２ａ〜１８０２ｃから閾値が入力される。そして、入力された加算値データから閾値を差し引き、画像データが作成される。また、加算値データからそれぞれの量子化基準値保存部１８０３ａ〜１８０３ｃに保存されている量子化基準値を差し引いた値を誤差データとしてマルチプレクサ１８０７に出力する。この結果、マルチプレクサ１８０７には、合計３つの誤差データが同時に入力することになる。
【００７８】
なお、誤差拡散処理にブルーノイズを使用する場合には、ブルーノイズ信号発生部１８０９がブルーノイズデータを比較的高周期でオン、オフしてブルーノイズを発生する。閾値はコンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃに入力する以前にブルーノイズから差し引かれる。ブルーノイズを用いた処理により、閾値に適当なばらつきを持たせて画像に独特のテクスチャーが発生することを防ぐことができる。
【００７９】
閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃには、それぞれ異なる値の閾値が保存されている。本実施形態では、閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃのうち、閾値テーブル１８０２ａが最も大きい閾値を保存し、次いで閾値テーブル１８０２ｂ、閾値テーブル１８０２ｃの順序で保存される閾値が小さくなるものとした。また、量子化標準値保存部１８０４ａ〜１８０４ｃは、接続された閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃに応じて保存する量子化基準値が設定されている。たとえば、画像データが０〜２５５の２５６値で表される場合、量子化基準値保存部１８０３ａには２５５が、また、量子化基準値保存部１８０３ｂには１７０が、量子化基準値保存部１８０３ｃには８５が保存される。
【００８０】
コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃは、作成した画像データを論理回路１８０６に出力する。論理回路１８０６は、このうちから注目画素の画像データを選択してマルチプレクサ１８０７に入力する。マルチプレクサ１８０７は、入力された画像データに応じて３つの誤差データのうちのいずれかを注目画素の誤差データとして選択する。選択された誤差データは、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６のＰＥを介してＲＡＭ１５０３のいずれかに入力される。さらに、論理回路（デコーダ）１８０６が出力した画像データは、マルチプレクサ１８０７に入力される以前に分岐され、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６のＰＥのいずれかに入力される。本実施形態では、画像データを上位ビット、下位ビットの２ビットで表されるデータとした。このため、この処理では、コンパレータ１８０４ａは使用されていない。なお、本実施形態では、以降、注目画素の画像データを画素データと称する。
【００８１】
選択された誤差データは、誤差データ加算部１８０８に入力される。誤差データ加算部１８０８は、図１６で▲１▼、▲２▼、▲３▼を付して示した画素、つまり注目画素に対して３つ前に処理された画素の誤差データ（図１８では誤差データ３と記す）、２つ前に処理された画素の誤差データ（図１８では誤差データ２と記す）、１つ前に処理された画素の誤差データ（図１８では誤差データ１と記す）を保存している。
【００８２】
誤差データ加算部１８０８は、誤差データ３に演算係数である０または１を乗じる。また、誤差データ２に演算係数である１または２を乗じ、誤差データ１に演算係数である２または４を乗じる。そして、３つの乗算値を足し合わせ、この値（重み付け誤差データ）をＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６から次ぎに入力した加算値データと足し合わせる。この結果、注目画素に近い位置にある画素ほど注目画素の誤差拡散処理に大きい影響を及ぼすことになり、画素の誤差を適切に拡散し、元画像のイメージに近い画像を形成することができる。
【００８３】
以上述べた逐次型画像データ処理部１５０７における画像データの作成は、一般的にＩＩＲ型フィルタシステムと呼ばれる構成を用いて行われている。図２０はそのシステム構成を示す図である。ＩＩＲ型フィルタシステムで用いられる演算式は、
ＯＤｎ＝（１−Ｋ）×ＯＤｎ−１＋Ｋ・ＩＤｎ ・・・（３）
ＯＤｎ：演算後の画素濃度
ＯＤｎ−１：一つ前の画素データを用いての演算結果
ＩＤｎ：現画素データ
Ｋ：重み係数
と表す。
【００８４】
式（３）および図２０から明らかなように、演算後の濃度ＯＤｎは、１つ前の画素データを用いての演算結果ＯＤｎ−１と現画素データＩＤｎの値から求められる。一般的にＩＩＲ型フィルタシステムは、現画素より以前に処理された画素を用いた演算結果を使用して現画素についての演算を行う、いわゆる逐次変換を行うための専用の回路である。本実施形態に係る画像処理装置の逐次型画像データ処理部５０７は、後述の図２１に示した処理によらず、図２０に示したような逐次変換の全般に使用することができる。
【００８５】
図２２は、誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５に設定するレジスタを説明するための図である。本実施形態に係る画像処理装置は、図示したレジスタの設定によって
・２値誤差拡散で誤差拡散処理を行うモード（２値誤差拡散モード）
・３値誤差拡散で誤差拡散処理を行うモード（３値誤差拡散モード）
・４値誤差拡散で誤差拡散処理を行うモード（４値誤差拡散モード）
のいずれで誤差拡散処理を行うか選択することができる。また、誤差データ加算部１８０８で使用される演算係数を設定することができる。さらに、誤差拡散処理にブルーノイズを使用するか否かを選択することもできる。
【００８６】
図２２に示した誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５は、量子化基準値保存部１８０３ａの量子化基準値０を設定するレジスタ３００１、量子化基準値保存部１８０３ｂの量子化基準値１を設定するレジスタ３００２、量子化基準値保存部１８０３ｃの量子化基準値２を設定するレジスタ３００３を備えている。また、誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５は、閾値テーブル１８０２ｃに設定される閾値０を設定するレジスタ３００４、閾値テーブル１８０２ｂに設定される閾値１０〜１７を設定するレジスタ３００５、閾値テーブル８０２ａに設定される閾値２０〜２７を設定するレジスタ３００６、ブルーノイズ値を設定するレジスタ３００７、誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタ３００８を有している。各レジスタには、それぞれ８ビットが割り当てられていて、レジスタ全体は、６４ビットのデータ量を持っている。
【００８７】
２値誤差拡散モードは、レジスタ３００１〜３００３のすべてに同一の値を設定する。そして、レジスタ３００４、レジスタ３００５にＦＦＨを設定することによって実現できる。また、３値誤差拡散モードは、レジスタ３００１、レジスタ３００２に同一の値を設定し、レジスタ３００４にＦＦＨを設定する。さらに、２値誤差拡散モード、３値誤差拡散モードでは、レジスタ３００５、レジスタ３００６に同一の値を設定するか、異なる値を設定するかによって固定閾値誤差拡散処理と変動閾値誤差拡散処理とを切り替えることができる。
【００８８】
誤差拡散処理にブルーノイズを用いる場合は、レジスタ３００７にブルーノイズを使用することを示す値を設定する。そして、レジスタ３００５にブルーノイズデータのオンオフを示すスイッチングデータを設定する。スイッチングデータが１の場合にはブルーノイズ値を各閾値に加算し、スイッチングデータが０の場合には閾値をそのまま使用する。さらに、誤差データ加算部１８０８で使用される演算係数は、誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタの設定値を変更することによって選択できる。
【００８９】
次に、前述のＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６、逐次型画像データ処理部１５０７ｂで行われる処理について、フローチャートおよび処理手順を示した図を用いて説明する。図２３はＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６で行われる誤差拡散処理の処理手順を示すフローチャート、図２４は逐次型画像データ処理部１５０７ｂで行われる誤差拡散処理の処理手順を説明するための図、図２５はラインシフトを説明するための図である。
【００９０】
図２３のフローチャートにおいて、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６は、まず、現画像データが１ライン目かどうかを判断し（Ｓ２１０１）、１ライン目である場合には、前２ライン分の誤差加算値を初期化する（Ｓ２１０１）。次いで、今回の誤差拡散演算する画像データが１ＳＩＭＤ目であるかどうかを判断し（Ｓ２１０３）、１ＳＩＭ目（現ラインの先頭部分の画像データ）である場合には、誤差加算値を初期化する（Ｓ２１０５）。１ＳＩＭＤ目でない場合には、前のＳＩＭＤで誤差拡散演算後の誤差データが、現在演算している画像データと同じ色かどうかを判断し（Ｓ２１０４，Ｓ２１０６）、異なる色の場合には、前ＳＩＭＤの演算結果を前ラインの違う色として保存し（Ｓ２１０７、図２５の処理Ａ２）、ブルーノイズテーブルの参照位置も保存し（Ｓ２１０９）、同じ色の前回誤差拡散演算時のブルーノイズ参照位置を呼び出す（Ｓ２１１０）。
【００９１】
Ｓ２１０６で同じ色である場合には、同じ色の前ラインの１ＳＩＭＤの演算結果として保存する（Ｓ２１０８、図２５の処理Ａ１）。同じ色かどうかの判断は、例えば、これから誤差拡散演算しようとしている色が、Ｍａｇｅｎｔａ版の画像データである場合に、違う色の画像データとは、Ｃｙａｎ版の画像データについては違う色として判断し、Ｍａｇｅｎｔａ版の画像データである場合には、同じ色として判断する。
【００９２】
そして、２ライン前の誤差加算値データを前ＳＩＭＤの１ライン前のデータとして保存し（Ｓ２１１１、図２５の処理Ｂ）、現ＳＩＭＤの２ライン前分のデータをメモリから呼び出す（Ｓ２１１２、図２５の処理Ｄ，Ｅ）。次いで、現ＳＩＭＤのデータを現ラインから呼び出した（図２５の処理Ｃ）後、誤差加算値を演算する（Ｓ２１１３）。その後、逐次型画像データ処理部１５０７ｂにより誤差拡散処理の演算を行う（Ｓ２１１４）。
【００９３】
一方、逐次型画像データ処理部１５０７は、図２４に示すように、ステップＳ２１０２においてＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６が出力した加算値データを入力する（ステップＳ２２０１）。そして、入力した加算値データに誤差データ加算部１８０８で生成された重み付け誤差データを加算する（ステップＳ２２０２）。重み付け誤差データが加算された加算値データは、１６または３２で除算され（ステップＳ２２０３）、誤差データ算出部１８０１に入力される。誤差データ算出部１８０１は、入力したデータに基づいて誤差データおよび画素データを生成し（ステップＳ２２０４）、誤差データをマルチプレクサ１８０７に入力する。また、画素データを、論理回路１８０６およびＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に入力する。
【００９４】
マルチプレクサ１８０７は、論理回路１８０６から入力した画像データに応じて誤差データを一つ選択する（ステップＳ２２０５）。そして、選択した誤差データをＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６および誤差データ加算部１８０８に出力する（ステップＳ２２０６）。誤差データを入力した誤差データ加算部１８０８は、誤差データに基づいて重み付け誤差データを算出する（ステップＳ２２０７）。逐次型画像データ処理部１５０７は、入力してくる加算値データに対して逐次的に以上の処理を繰り返し実行する。
【００９５】
図２１は画像処理部の構成を示すブロック図で、同図を参照して画像処理方式について説明する。
画像処理部は、多階調の画像データ１１００を受け取り、その量子化データ１１０１を出力するもので、量子化処理部１１２０、画像特徴抽出部１１３０、量子化閾値発生部１１４０、量子化処理部１１２０と画像特徴抽出部１１３０とのタイミング調整のための信号遅延部１１５０から構成される。この信号遅延部１１５０は必要に応じて設けられるものであり、例えば所要ライン数のラインメモリからなる。入力される画像データ１１００は、例えばスキャナによって６００ｄｐｉで読み取られた８ビット／１画素のデータである。一般に、このような画像データ１１００は、中間調を滑らかに表現するために平滑化フィルタを通してから入力される。通常、１５０Ｌｐｉ程度の画像周期から平滑化されるため、グラビア印刷などで用いられる１７５Ｌｐｉ以上の高線数網点画像の周期性成分は画像データ１１００には残っていない。
【００９６】
量子化処理部１１２０は、量子化閾値発生部１１４０で生成された量子化閾値を用いて多階調の画像データを誤差拡散法により量子化するものであり、本実施形態においては図示のように、量子化器（比較器）１１２１、誤差計算部１１２２、誤差記憶部１１２３、誤差拡散マトリクス部１１２４、誤差加算部１１２５からなる。画像データ１１００は、信号遅延部１１５０によってタイミングを調整されて誤差加算部１１２５に入力される。誤差加算部１１２５によって拡散誤差を加算された画像データは量子化器１１２１に入力される。量子化器１１２１は、入力された画像データを量子化閾値発生部１１４０より与えられる量子化閾値を用いて量子化し、量子化結果を量子化データ１１０１として出力する。
【００９７】
本実施形態においては、２ビットの誤差拡散処理を例にとって説明する。
量子化閾値発生部１１４０で量子化閾値１〜３（ｔｈ１〜ｔｈ２）を生成する。量子化閾値の関係は、
量子化閾値１（ｔｈ１）≦量子化閾値２（ｔｈ２）≦量子化閾値３（ｔｈ３）
とする。量子化器１１２１は入力された画像データを閾値ｔｈ１〜ｔｈ３と比較し、それぞれ、ｔｈ３より大きい場合に“３”、ｔｈ２より大きい場合に“２”、ｔｈ１より大きい場合に“１”、ｔｈ１より小さい場合に“０”の値をとる２ビットの量子化データ１１０１を出力するものとして説明する。
【００９８】
誤差計算部１１２２は量子化器１１２１の量子化誤差を算出するものである。ここでは８ビットの画像データを扱っているため、この誤差計算においては、例えば、量子化データ１１０１の”３”を２５５（１０進）、“２”を１９２（１０進）、“１”を１２８（１０進）、”０”を０（１０進）として扱う。算出された量子化誤差は誤差記憶部１１２３に一時的に記憶される。この誤差記憶部１１２３は、注目画素の周辺の処理済み画素に関する量子化誤差を保存するためのものである。本実施形態では、次に述べるように量子化誤差を２ライン先の周辺画素まで拡散させるため、例えば３ラインのラインメモリが誤差記憶部１１２３として用いられる。
【００９９】
誤差拡散マトリクス部１１２４は、誤差記憶部１１２３に記憶されている量子化誤差データから次の注目画素に加算する拡散誤差を計算するものである。本実施形態では、誤差拡散マトリクス部１１２４は、図２６に示すような副走査方向が３画素、主走査方向が５画素のサイズの誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差データを算出する。図２６において、＊印は次の注目画素の位置に相当し、ａ，ｂ，．．．，ｋ，ｌは周辺の１２個の処理済み画素の位置に対応した係数（総和は３２）である。誤差拡散マトリクス部１１２４では、それら１２個の処理済み画素に対する量子化誤差と対応した係数ａ〜ｌとの積和を３２で除した値を、次の注目画素に対する拡散誤差として誤差加算部１１２５に与える。
【０１００】
画像特徴抽出部１１３０は、エッジ検出部１１３１と領域拡張処理部１１３２とからなる。エッジ検出部１１３１は、画像データ１１００のエッジ検出を行うもので、本実施形態ではレベル０（エッジ度最大）からレベル８（非エッジ）までのエッジレベルを表す４ビットのエッジデータを出力する。より具体的には、例えば図２７に示す４種類の５×５の微分フィルタを用いて、主走査方向、副走査方向、主走査方向から±４５°傾いた方向の４方向についてエッジ量を検出し、その中で絶対値が最大のエッジ量を選び、そのエッジ量の絶対値をレベル０からレベル３までの４レベルのエッジレベルに量子化して出力する。
【０１０１】
領域拡張処理部１１３２は、エッジ検出部１１３１により検出されたエッジに対し７画素幅の領域拡張処理を行うもので、エッジ検出部１１３１より出力されたエッジデータを参照し、注目画素の周囲の７×７画素の領域（主走査方向の前後３画素、副走査方向の前後３画素の範囲）の中で最小のエッジレベル（最大のエッジ度合）を注目画素のエッジレベルとして、それを４ビットのエッジデータとして出力する。このエッジデータは量子化閾値発生部１１４０に与えられる。
【０１０２】
量子化閾値発生部１１４０は、領域拡張処理部１１３２より出力されたエッジデータで表されるエッジレベルに応じた振動幅で、画像空間上で周期的に振動する量子化閾値を生成し、それを量子化処理部１１２０の量子化器１１２１に与えるもので、ディザ閾値発生部１１４１と、このディザ閾値発生部１１４１の出力値にエッジデータで示されるエッジレベルに対応した係数（０〜３）を掛ける乗算部１１４２、及び乗算部１１４２の出力値に固定値（この実施形態で１２８としている）を加算する加算部１１４３から構成される。
【０１０３】
本実施形態では、ディザ閾値発生部１１４１は、図２８及び図２９に示すような１から６までの閾値を小さいものから順に（１が最小、６が最大）ラインを成長させるように配置した４×４のディザ閾値マトリクスを用い、画像空間上で周期的に１から６まで振動するディザ閾値を出力する。ここで、同じ値の画素は同じ閾値を使用している。ディザ閾値周期は、これは６００ｄｐｉの画像形成の場合には１６８Ｌｐｉに相当する。このようなディザ閾値発生部１１４１は、前記ディザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭと、画像データの主、副走査のタイミング信号をカウントして、このＲＯＭの読み出しアドレスを発生するカウンタなどによって容易に実現できる。ここで、図２８及び図２９で１と設定された画素は主走査方向に並べることにより、主走査方向に２画素並んだドットを最初に形成することを表す。このように、安定したドット形成がなされることを意図して、エネルギーが少ない書き込みレベルである１値を２画素並べる。この場合のスクリーン角とラインの成長方向を図３０に示した。ラインの成長方向は、図中の“ラインが成長する方向１“に示した。
【０１０４】
乗算部１１４２は、画像特徴抽出部１１３０からのエッジデータで示されるエッジレベルがレベル０（非エッジ）の時に係数３を、レベル１の時に係数２を、レベル２の時に係数１を、レベル３（最大エッジ度合）の時に係数０を、ディザ閾値発生部１１４１の出力値に乗じる。
【０１０５】
以上のように構成された画像処理装置の量子化データ１１０１を例えば電子写真方式のプリンタなどに与えれば、文字、画像の変化点や比較的低線数の網点画像部などは解像性が良く、写真、画像の変化の少ない部分、高線数の網点画像などは滑らかで安定性が良く、それら領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成可能である。これについて以下説明する。
【０１０６】
画像中の文字や線画のエッジ部のような変化が急峻でエッジレベルがレベル３（エッジ度合最高）となる部分では、量子化閾値発生部１１４０で生成される量子化閾値は固定され、量子化処理部１１２０で固定閾値を用いた純粋な誤差拡散法による量子化処理が行われるため、解像性の良い画像を形成できる。
【０１０７】
本実施形態においては、図１５に示す逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを２つ使用し、ＹＭＣＫの画像データに対して、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）の画像データとＫ（Ｂｌａｃｋ）の画像データで１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを使用し、Ｃ画像信号Ｍの画像データの２組の画像データをもう１つの１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを用いて階調処理を行う。そのため、ＳＩＭＤプロセッサに入力される階調処理前の２つの画像データ（ＹＫもしくはＣＭ）と、ＳＩＭＤプロセッサから２つの画像データ（ＹＫもしくはＣＭ）を出力する２入力２出力の画像データを処理する。誤差拡散処理を行う場合には、入力した２つの画像データに対して、ＳＩＭＤ処理可能な画像データ数毎に、１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを切り替えて処理を行う。
【０１０８】
図３１は画像プロセッサの状態遷移図である。同図に示すように、画像プロセッサは、コマンド→メイン１（Ｍａｇｅｎｔａ／Ｙｅｌｌｏｗ画像データの処理）→メイン２（Ｃｙａｎ／Ｂｌａｃｋの画像データの処理）→コマンド→メイン１…と処理状態がループしている。
【０１０９】
図３２のフローチャートに基づいて、２入力２出力時の画像処理プロセッサの動作を説明する。
メイン処理１では、ＭａｇｅｎｔａもしくはＹｅｌｌｏｗの画像データの処理を行い、メイン処理２では、Ｃｙａｎもしくは、Ｂｌａｃｋの画像データの処理を行う。ＳＩＭＤプロセッサ１５０６に対して、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｙｅｌｌｏｗ）の入力をデータ入出力用バス１５０１ａを用いて入力し、データ入出力用バス１５０１ｃを用いて出力する。同様に、Ｃｙａｎ（Ｂｌａｃｋ）の画像データの入力を、データ入出力用バス１５０１ｂを用いて入力し、データ入出力用バス１５０１ｄを用いて出力する。データ入出力用バス１５０１ｃはデバッグ用の出力などに用いる。
【０１１０】
メイン処理１にて、ＳＩＭＤプロセッサ１５０６へのデータ入力がある場合には（Ｓ２３０１）、画像データをメモリ１５０３への取り込み処理を開始する（Ｓ２３０２）。１ライン取り込みが終了した場合には（Ｓ２３０３）、ＳＩＭＤ処理プロセッサ１５０６が処理できる画像データの単位で階調処理（ここでは誤差拡散処理）を開始する（Ｓ２３０４）。１ライン処理が終了したら（Ｓ２３０５）、１ライン出力を開始する（Ｓ２３０６）。Ｓ２３０２、Ｓ２３０６などの画像データのメモリ取り込み・出力開始処理は、各メモリコントローラ１５０５ａ〜１５０５ｂへの処理開始コマンドをレジスタに設定し、ＳＩＭＤプロセッサは次の制御へ移行（状態遷移）する。階調処理（誤差拡散処理）の開始（Ｓ２３０４）は、逐次処理演算部１５０７ｂへの開始処理コマンドを誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタ２００８開始コマンドに相当する所定の設定値を書き込むことにより行う。
【０１１１】
メイン処理２も同様にＳＩＭＤプロセッサ１５０６へのデータ入力がある場合には（Ｓ２４０１）、画像データをメモリ１５０３への取り込み処理を開始する（Ｓ２４０２）。１ライン取り込みが終了した場合には（Ｓ２４０３）、ＳＩＭＤ処理プロセッサ１５０６が処理できる画像データの単位で階調処理（ここでは誤差拡散処理）を開始する（Ｓ２４０４）。１ライン処理が終了したら（Ｓ２４０５）、１ライン出力を開始する（Ｓ２４０６）。Ｓ２４０２、Ｓ２４０６などの画像データのメモリ取り込み・出力開始処理は、各メモリコントローラ１５０５ａ〜１５０５ｂへの処理開始コマンドをレジスタに設定し、ＳＩＭＤプロセッサは次の制御へ移行（状態遷移）する。階調処理（誤差拡散処理）の開始（Ｓ２４０４）は、逐次処理演算部１５０７ｂへの開始処理コマンドを誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタ２００８開始コマンドに相当する所定の設定値を書き込むことにより行う。
【０１１２】
コマンド処理では、ＳＩＭＤプロセッサ１５０６に対する制御ＣＰＵからのコマンドの受付処理を行う（Ｓ２５０１，Ｓ２５０２）。
【０１１３】
画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ：Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の呼び出し手順を説明する。
【０１１４】
図３３は操作部１４２全体を示す正面図である。操作部で自動階調補正メニュー（ＡＣＣメニュー）呼び出すと、図３４の操作画面が表示される。コピー使用時、あるいはプリンタ使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、図３４に示した操作画面が表示される。コピー使用時を選択した場合には、コピー使用時に使用する階調補正テーブルが、プリンタ使用時を選択するとプリンタ使用時の階調補正テーブルが参照データに基づいて変更される。変更後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果が、望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正テーブルを選択することができるように、［元の値に戻す］キーが図３４の画面中に表示されている。
【０１１５】
図３５は画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ）の制御手順を示すフローチャートである。画像濃度の自動階調補正では、ステップＳ３１０１で図３６の画面中の印刷スタートキーを押し下げると、ステップＳ３１０２で図３７に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モードに対応した複数の濃度階調パターンを転写材上に形成する。濃度階調パターンは、あらかじめＩＰＵのＲＯＭ中に記憶・設定がなされている。パターンの書き込み値は、例えば１６進数表示で１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈ、と００ｈ（転写紙の地肌部）で、図に示したような配置で形成する。濃度階調パターンは、ＹＭＣＫそれぞれに文字部用および写真部用のプリンタγテーブルを算出するための濃度階調パターンを形成する。文字部用の濃度階調パッチでは、一例として誤差拡散などの階調処理を行い、写真部用の濃度階調パッチでは、前述したＤＡＴＥ処理が行われたパターンを出力する。図では、地肌部を除いて１５階調分のパッチを表示しているが、それぞれのパッチは００ｈ−ＦＦｈの８ビット信号の任意の値を選択することができる。
【０１１６】
図３７に示した自動階調補正用のパターンを出力した転写紙には、上述した濃度階調パターンに加えて、感光体の感度ムラ、転写などの作像部の感度ムラなどに起因する濃度むらの補正のために、基準パターンを左からＬｅｆｔ、Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔの計５カ所に例えば３３ｈ、４４ｈ、５５ｈの３パッチを形成している。その隣にも同様なパッチを形成しているが、これは隣接するパターンによるフレアの影響を主走査方向の場所Ｌｅｆｔ、ＭＬ、Ｃｅｎｔｅｒ、ＭＲ、Ｒｉｇｈｔによらずほぼ同等とするためである。ただし、Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）のパッチの右隣には黒パッチを配置し、左隣にはＹｅｌｌｏｗパッチを配置しているのに対し、それ以外のＬｅｆｔ、Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、ＲｉｇｈｔにはＹｅｌｌｏｗパッチを配置していない。これは、Ｙｅｌｌｏｗの明度が高いことによりフレアの影響の絶対値が小さいと見積もられることと、Ｂｌａｃｋの読み取りの際に、スキャナのＲＧＢ信号のうち、Ｇｒｅｅｎ（もしくはＲｅｄ）信号を用いるためである。Ｙｅｌｌｏｗが主に影響するのはＢｌｕｅ成分であることから、Ｇｒｅｅｅｎ（もしくはＲｅｄ）信号を用いることにより、隣接するＹｅｌｌｏｗパッチの影響を低減することができる。
【０１１７】
ステップＳ３１０３で転写材にパターンが出力された後、転写材を原稿台１１８上に載置するように、操作画面上には図３８に示す画面が表示される。画面の指示に従い、パターンが形成された転写紙を原稿台に載置して、図３８の画面で“読み取りスタート”を選択するか、または“キャンセルを選択する。”キャンセル“を選択した場合にはここで処理を終える（ステップＳ３１０４）。一方、“読み取りスタート”を選択すると、スキャナが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップＳ３１０５）。このとき、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。次いで、パターン部のデータが正常に読み取られたかを判断し（ステップＳ３１０６）。正常に読み取られない場合には、再び図３８の画面が表示される。２回正常に読み取られない場合には処理を終了する（ステップＳ３１０７）。
【０１１８】
ステップＳ３１０６でデータが正常に読み取られていれば、ステップＳ３１０８でＡＣＣの機差補正値による補正を行い、ステップＳ３１０９でムラの検出および補正を行うか否かを判断し、補正を行うのであれば、ステップＳ３１１０でムラの検出および補正を行い、行わないのであればそのままステップＳ３１１１の処理にスキップする。
【０１１９】
ステップＳ３１１１では、図３４の画面で“地肌の補正”に“実行”が選択されているか否かを判断し、“実行”が選択されている場合には、ステップＳ３１１２で読み取りデータに対する地肌データによる補正を行う。次いで、ステップＳ３１１３で、図３４の画面で“高画像濃度部の補正”に“実行”が選択されているか否かを判断し、“実行”が選択されている場合には、ステップＳ３１１４で参照データの高画像濃度部のデータに補正処理を行う。
【０１２０】
そして、ステップＳ３１１５で、以上処理を行われたデータを用いて、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成し、各色のＹＭＣＫ階調補正テーブルが全て作成されると（ステップＳ３１１６）、これらの処理を写真、文字の各画質モード毎について実行する（ステップＳ３１１７）。
【０１２１】
処理中には、操作画面には図３９の画面が表示される。処理終了後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果が、望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正テーブルを選択することができるように、［元に値に戻す］キーが図３４の画面中に表示されている。なお、図４０は図３３の液晶表示画面（タッチパネル）の詳細を示す正面図である。
【０１２２】
以下、それぞれの処理の詳細を説明する。
【０１２３】
図３７は、ムラを補正するために使用する基準パッチを示す図である。この基準パッチでは、Ｌｅｆｔ０〜１５（以後Ｌ０〜Ｌ１５と略す）、Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ０〜１５（以後ＭＬ０〜ＭＬ１５と略す）、Ｃｅｎｔｅｒ０−１５同Ｃ０〜Ｃ１５）、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ０−１５（同ＭＲ０〜ＭＲ１５）、Ｒｉｇｈｔ ０−１５（同Ｒ０〜Ｒ１５）のパッチが使用される。これらのパターンは、写真用の階調処理がなされている。その理由は、写真モードの階調処理のＹＭＣを重ね合わせた場合のグレーバランスの主走査方向の位置のバラつきを低減することを発明の第１の目的としているからである。
【０１２４】
図４１はムラの補正値の算出方法を説明するための４元チャートである。同図において、第１象現（図４１の［Ｉ］）の横軸は階調パッチの書き込み値、縦軸はスキャナの読み取り値でグラフは、階調パッチの読み取り値を表す。第２象現（図４１の［ＩＩ］）の横軸はプリンタγ変換テーブルへの入力値で、グラフは自動階調補正（ＡＣＣ）の調整目標（ターゲット）、もしくはＡＣＣ実行後のプリンタγの調整結果を表す。第３象現（図４１の［ＩＩＩ］）の縦軸は、階調処理への入力値で、グラフはムラを補正するための補正量を表す。このグラフは求める値を図示したものである。第４象現（図４１の［ＩＶ］）は階調処理の特性である。
【０１２５】
第１象現のａ）〜ｃ）は、それぞれ
ａ）補正の基準値
ｂ）基準より濃度が濃い場合
ｃ）基準より濃度が薄い場合
を例示したものである。たとえば、図３７に示した階調パターンのＣ０〜Ｃ１５を基準とし、それ以外のＬ０〜Ｌ１５、ＭＬ０〜ＭＬ１５、ＭＲ０〜ＭＲ１５、Ｒ０〜Ｒ１５の読み取り結果のうち、濃度が薄い場合にはｂ）、濃度が濃い場合にはｃ）として図示した。
【０１２６】
ＡＣＣのターゲットは、主走査方向のムラにかかわらず一定であるので、ムラがある場合には、第２象現のグラフ出力した結果ｄ）〜ｆ）に示したように主走査方向の位置により出力結果がばらつく。ここで、ｄ）はａ）に対するプリンタγテーブルである。このような場合には、ＹＭＣ三色を重ね合わせた場合などでムラが生じる。それを防ぐために、主走査方向の位置に応じて作像部の感度ムラを補正し、場所によらない画像濃度の調整結果（図４１の［ＩＩ］）が得られるように、プリンタγテーブル（図４１の［ＩＶ］）への補正量（同第ＩＩＩ象現）を主走査方向の位置によって変更する。第ＩＩＩ象現に得られたグラフの傾きを求め、これを補正量の傾きとする。
【０１２７】
上記のようにして得た主走査位置による補正量の概念図を図４２に示す。
【０１２８】
ＡＣＣパターンに形成されたＬｅｆｔ， Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ （ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ （ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔの各階調パターンの読み取り値から算出した補正量の傾きをＣｅｎｔｅｒの値を基準にしたグラフを図４２ａ）に示した。図４２ｂ）は、ムラの検知パターンのある場所から、検知パターンがない場所へと傾きを補間した結果である。図４２ｂ）は、ＳＩＭＤプロセッサが一度に処理可能な画素数毎に主走査方向の画像幅を区切っている。階調処理前の画像信号を、上記のようにして得られた傾きを用いて補正する。これにより、簡単な計算で効率的に主走査方向のムラを補正することができる。
【０１２９】
図４３はＳＩＭＤプロセッサにおけるムラ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。この図４３に示す処理では、まず、ステップＳ３２０１で、画像データをＳＩＭＤプロセッサに入力し、ステップＳ３２０２で、画像データから画像のエッジ度を算出する（特徴量抽出）。次いで、ステップＳ３２０３で主走査方向のムラを補正し、ステップＳ３２０４で前述した階調処理を行う。そして、ステップＳ３２０５で画像信号をＳＩＭＤプロセッサから出力する。
【０１３０】
図４４及び図４５は補正用の階調パターンの数を減らした場合の出力例を示す図である。これらは、ムラの補正量を検知するためのＬｅｆｔ，Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ，Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔのムラ検知パターンの数を減らし、階調パターン出力の際のトナーの消費量を減らした階調パターンの例である。
【０１３１】
図４４の階調パターンは、は検知するパターンに隣接してパターンを配置したパターンで、スキャナのフレアの影響がある場合に有効である。すなわち、検知するパターン（一例としてＬｅｆｔ）に隣接したパターン（Ｌｅｆｔ−ｓｕｂ…図中でＬ−ｓｕｂと記載）がない地肌の場合には、検知するパターンの隣にパターンが存在しない場合に比べて地肌の影響を受けて、明るく（画像濃度が薄く）読まれる可能性がある。それを防ぐためにムラを検知するためのパターン〜Ｌｅｆｔ，ＲＭ、Ｒｉｇｈｔ〜に隣接して同程度の書き込み値のパターン〜Ｌｅｆｔ−ｓｕｂ（Ｌ−ｓｕｂ），ＲＭ−ｓｕｂ，Ｒｉｇｈｔ−ｓｕｂ（Ｒ−ｓｕｂ）〜を配置した。ＬＭパターン、Ｃｅｎｔｅｒパターンについては、隣接して階調補正用のＢｌａｃｋパターンがあるために他のパターンとフレアに対する影響は同程度と判断し、形成する必要はないと判断した。
【０１３２】
図４５は、スキャナのフレアの影響が無視できる場合で、この場合は、トナーの消費量を低減するためにムラ検知するパターンＬｅｆｔ，ＲＭ、Ｒｉｇｈｔ〜に隣接するパターン〜Ｌｅｆｔ−ｓｕｂ（Ｌ−ｓｕｂ），ＲＭ−ｓｕｂ，Ｒｉｇｈｔ−ｓｕｂ（Ｒ−ｓｕｂ）〜を省略した。ムラを検知するためのパターンＬｅｆｔ，Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ，Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔ３〜５段目のうちの少なくとも１点を用いて、図４６の４元チャートに示すように、第３（［ＩＩＩ］）象現の補正量の傾きを求める。
【０１３３】
地肌の補正について説明する。
【０１３４】
地肌補正の目的は２つある。１つは、ＡＣＣ時に使用される転写材の白色度を補正することである。これは、同一の機械に、同じ時に画像を形成しても、使用する転写材の白色度によって、スキャナで読み取られる値が異なるためである。地肌を補正しない場合のデメリットとしては、例えば、白色度が低い、再生紙などをこのＡＣＣに用いた場合、再生紙は一般にイエロー成分が多いために、イエローの階調補正テーブルを作成した場合に、イエロー成分が少なくなるように補正する。この状態で、次に、白色度が高いアート紙などでコピーをした場合に、イエロー成分が少ない画像となって望ましい色再現が得られない場合がある。
【０１３５】
他の１つは、ＡＣＣ時に用いた転写紙の厚さ（紙厚）が薄い場合には、転写材を押さえ付ける圧板などの色が透けてスキャナに読み取られてしまうことである。例えば、圧板の代わりにＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）と呼ばれる原稿自動送り装置を装着している場合には、原稿の搬送用にベルトを用いているが、これが使用しているゴム系の材質により、白色度が低く、若干の灰色味がある。そのため、読み取られた画像信号も、見かけ上、全体に高くなった画像信号として読み取られるために、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際に、その分薄くなるように作成する。この状態で、今度は紙厚が厚く、透過性が悪い転写紙を用いた場合には、全体の濃度が薄い画像として再現されるため、必ずしも望ましい画像が得られない。これらの不具合を防ぐために、紙の地肌部の読み取り画像信号からパターン部の読み取り画像信号の補正を行っている。
【０１３６】
しかし、上記の補正を行わない場合にもメリットがあり、常に再生紙のように、イエロー成分が多い転写紙を用いる場合には、補正をしない方が、イエロー成分が入った色に対しては色再現が良くなる場合ができる。また、常に、紙厚が、薄い転写紙のみしか用いない場合には、薄い紙に合わせた状態に階調補正テーブルが作成されるというメリットがある。
【０１３７】
上記のように、使用者の状況と好みとに応じて、地肌部の補正をＯＮ／ＯＦＦを行うことができる。
【０１３８】
転写紙上に形成した階調パターン（図３７）の書き込み値を ＬＤ［ｉ］（ｉ＝０，１，…，９）、形成されたパターンのスキャナでの読み取り値をベクトル型式で
ｖ［ｔ］［ｉ］≡（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）
（ｔ＝Ｙ，Ｍ，Ｃ， ｏｒ Ｋ， ｉ＝０，１，…，９）
とする。（ｒ，ｇ，ｂ）の代わりに、明度、彩度、色相角（Ｌ＊，ｃ＊，ｈ＊），あるいは、明度、赤み、青み（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊） などで表しても良い。あらかじめＲＯＭ４１６またはＲＡＭ４１７中に記憶してある基準となる白の読み取り値を（ｒ［Ｗ］，ｇ［Ｗ］，ｂ［Ｗ］）とする。
【０１３９】
ＡＣＣ実行時におけるγ変換処理部４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法について説明する。
【０１４０】
パターンの読み取り値
ｖ［ｔ］［ｉ］≡（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）
において、ＹＭＣトナーの各補色の画像信号はそれぞれ
ｂ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｒ［ｔ］［ｉ］
であるので、それぞれの補色の画像信号のみを用いる。ここでは、後の記載を簡単にするために、
ａ［ｔ］［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…，９；ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，ｏｒＫ）
を用いて表す。階調変換テーブルを作成すると処理が簡単である。なお、ブラックトナーについては、ＲＧＢのいずれの画像信号を用いても十分な精度が得られるが、ここでは、Ｇ（グリーン）成分を用いる。
【０１４１】
参照データは、スキャナの読み取り値
ｖ０［ｔ］［ｉ］≡（ｒ０［ｔ］［ｉ］，ｇ０［ｔ］［ｉ］，ｂ０［ｔ］［ｉ］）
及び対応するレーザの書き込み値
ＬＤ［ｉ］（ｉ＝１，２，…，ｍ）
の組によって与えられる。 同様に、ＹＭＣの補色画像信号のみを用いて、後の記載を簡単にするために、
Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］（０ ≦ ｎ［ｉ］ ≦ ２５５； ｉ＝１，２，…，ｍ； ｔ ＝ Ｙ，Ｍ，Ｃ， ｏｒ Ｋ）
と表す。ｍ は参照データの数である。
【０１４２】
機差補正値の一例を図４７に示す。図４７の値は、Ｂｌａｃｋ（Ｇ），Ｃｙａｎ（Ｒ），Ｍａｇｅｎｔａ（Ｇ），Ｙｅｌｌｏｗ （Ｂ）のそれぞれのトナーに対応する補正値で、（）内は、自動階調補正の時に使用するスキャナのＲｅｄ（Ｒ），Ｇｒｅｅｎ（Ｇ），Ｂｌｕｅ（Ｂ）の信号を示す。それぞれの色のトナーに対し、ｋ（０）、ｋ（１０２３）は、参照データ値 ０及び参照データ値１０２３（１０ビット信号）に対する補正値を表す。
【０１４３】
補正後の参照データの値を
Ａ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］
として、図４７の値を用いて参照データ
Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］
を
Ａ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］＝Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］＋（ｋ（１０２３）−ｋ（０））×ｎ［ｉ］／１０２３＋ｋ（０） ・・・（４）
のように補正する。
【０１４４】
上記の関数を図で表わすと例えば図４８のようになる。図４７の補正値は、製造時に設定され、機械内に保持されている。また、図４９に示す操作部の液晶画面（タッチパネル）からタッチ入力により設定することが可能である。
【０１４５】
なお、以下では、式４のＡ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］を、新たにＡ［ｔ］［ｎ［ｉ］］として使用する。
【０１４６】
ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、前述したａ［ＬＤ］とＲＯＭ４１６中に記憶されている参照データＡ［ｎ］とを比較することによって得られる。ここで、ｎは、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値で、参照データＡ［ｎ］は、入力値ｎをＹＭＣＫ階調変換した後のレーザ書き込み値ＬＤ［ｉ］で出力したＹＭＣトナー・パターンをスキャナで読み取った読み取り画像信号の目標値である。ここで、参照データは、プリンタの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照値Ａ［ｎ］と補正を行わない参照値Ａ［ｎ］との２種類の値とからなる。補正を行うかどうかの判断は、予めＲＯＭまたはＲＡＭ中に記憶されている後述する判断用のデータにより判断される。この補正についての後述する。
【０１４７】
前述したａ［ＬＤ］から、Ａ［ｎ］に対応するＬＤを求めることにより、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎに対応するレーザ出力値ＬＤ［ｎ］を求める。これを、入力値
ｉ＝０，１，…，２５５（８ｂｉｔ信号の場合）
に対して求めることにより、階調変換テーブルを求めることができる。その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する入力値
ｎ＝００ｈ，０１ｈ …，ＦＦｈ（１６進数）
に対するすべての値に対して、上記の処理を行う代わりに、
ｎｉ＝０，１１ｈ，２２ｈ， …，ＦＦｈ
のようなとびとびの値について上記の処理を行い、それ以外の点については、スプライン関数などで補間を行うか、あるいは、予めＲＯＭ４１６中に記憶されているＹＭＣＫγ補正テーブルの内、上記の処理で求めた
（０，ＬＤ［０］），（１１ｈ，ＬＤ［１１ｈ］），（２２ｈ，ＬＤ［２２ｈ］），…，（ＦＦｈ，ＬＤ［ＦＦｈ］）
の組を通る、最も近いテーブルを選択する。
【０１４８】
上記の処理を図５０の４元チャートに基づいて説明する。図の第１象現（ａ）の横軸は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸は、スキャナの読み取り値（処理後）で、前述した参照データＡ［ｉ］を表す。スキャナの読み取り値（処理後）は、階調パターンをスキャナで読み取った値に対し、ＲＧＢγ変換（ここでは変換を行っていない）、階調パターン内の数ヶ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値であり、演算精度向上のために、ここでは、１２ビットデータ信号として処理する。
【０１４９】
図５０の第２象現（ｂ）の横軸は、縦軸と同じく、スキャナの読み取り値（処理後）を表す。第３象現（ｃ）の縦軸は、レーザ光（ＬＤ）の書き込み値を表す。このデータａ［ＬＤ］は、プリンタ部の特性を表す。また、実際に形成するパターンのＬＤの書き込み値は、００ｈ（地肌），１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈの１６点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは、検知点の間を補間し、連続的なグラフとして扱う。第４象現のグラフ（ｄ）は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルＬＤ［ｉ］で、このテーブルを求めることが目的である。グラフ（ｆ）の縦軸・横軸は、グラフ（ｄ）の縦軸・横軸と同じである。検知用の階調パターンを形成する場合には、グラフ（ｆ）に示したＹＭＣＫ階調変換テーブル（ｇ）を用いる。グラフ（ｅ）の横軸は、第３象現（ｃ）と同じであり、階調パターン作成時のＬＤの書き込み値と階調パターンのスキャナの読み取り値（処理後）との関係を表すための、便宜上の線形変換を表す。ある入力値ｎに対して参照データＡ［ｎ］が求められ、Ａ［ｎ］を得るためのＬＤ出力ＬＤ［ｎ］を階調パターンの読み取り値ａ［ＬＤ］を用いて、図中の矢印（ｌ）に沿って求める。
【０１５０】
インターフェースＩ／Ｆ・セレクタ４１１は、スキャナ４０１で読み込んだ画像データを外部の画像処理装置などで処理するために出力したり、外部のホストコンピューターやあるいは画像処理装置からの画像データをプリンタ４１３で出力するための切り替え機能を有する。
【０１５１】
以上の画像処理回路はＣＰＵ４１５により制御される。ＣＰＵ４１５は、ＲＯＭ４１４とＲＡＭ４１６とＢＵＳ４１８で接続されている。また、ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラ４１７と接続されており、図示しない操作部などからのコマンドが、システムコントローラ４１７を通じて送信される。送信された画質モード、濃度情報及び領域情報等に基づいて上述したそれぞれの画像処理回路に各種パラメータが設定される。パターン発生回路４２１は画像処理部で使用する階調パターンを発生させる。
【０１５２】
レーザ変調回路のブロック図を図５１に示す。書き込み周波数は、１８．６［ＭＨｚ］であり、１画素の走査時間は、５３．８［ｎｓｅｃ］である。８ビットの画像データはルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１でγ変換を行うことができる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２で８ビットの画像信号の上位３ビットの信号に基づいて８値のパルス幅に変換され、パワー変調回路（ＰＭ）４５３で下位５ビットで３２値のパワー変調が行われ、レーザダイオード（ＬＤ）４５４が変調された信号に基づいて発光する。フォトディテクタ（ＰＤ）４５５で発光強度をモニターし、１ドット毎に補正を行う。
【０１５３】
レーザ光の強度の最大値は、画像信号とは独立に、８ビット（２５６段階）に可変できる。１画素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（これは、静止時のビームの強度が最大値に対し、１／ｅ２に減衰するときの幅として定義される）は、６００ ＤＰＩでは、１画素４２．３［μｍ］では、ビーム径は主走査方向５０［μｍ］、副走査方向６０［μｍ］が使用される。
【０１５４】
図５２は画像読み取り系のブロック図、図５３は原稿読み取り装置（スキャナ）の概略構成図である。以下、これらの図に基づいて画像読み取り系について説明する。
【０１５５】
原稿は、露光ランプ５５０１により照射され、原稿面から反射した反射光は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）５４０１のＲＧＢフィルタにより色分解されて読み取られ、増幅回路５４０２により所定レベルに増幅される。ＣＣＤドライバ５４０９は、ＣＣＤを駆動するためのパルス信号を供給する。ＣＣＤドライバ５４０９を駆動するために必要なパルス源は、パルスジェネレータ５４１０で生成され、パルスジェネレータ５４１０は、水晶発振子などからなるクロックジェネレータ５４１１を基準信号とする。パルスジェネレータ５４１０は、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路５４０３がＣＣＤ５４０１からの信号をサンプルホールドするための必要なタイミングを供給する。Ｓ／Ｈ回路５４０３によりサンプルホールドされたアナログカラー画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路５４０４で８ビット信号（一例である）にデジタル化される。黒補正回路５４０５は、ＣＣＤ５４０１のチップ間、画素間の黒レベル（光量が少ない場合の電気信号）のばらつきを低減し、画像の黒部にスジやムラを生じることを防ぐ。シェーディング補正回路５４０６は、白レベル（光量が多い場合の電気信号）を補正する。白レベルは、スキャナ４２０を均一な白色版の位置に移動して照射した時の白色データに基づき、照射系、光学系やＣＣＤ５４０１の感度ばらつきを補正する。図５４に白補正・黒補正の画像信号の概念図を示した。
【０１５６】
シェーディング補正回路５４０５からの信号は、画像処理部５４０７により処理され、プリンタ４１３で出力される。上記回路は、ＣＰＵ５４１４により制御され、ＲＯＭ５４１３及びＲＡＭ５４１５に制御に必要なデータを記憶する。ＣＰＵ５４１４は、画像形成装置全体の制御を行うシステムコントローラ４１９とシリアルＩ／Ｆにより通信を行っている。ＣＰＵ５４１４は、図示しないスキャナ駆動装置を制御し、スキャナ１２１の駆動制御を行う。
【０１５７】
増幅回路５４０２の増幅量は、ある特定の原稿濃度に対して、Ａ／Ｄ変換回路５４０４の出力値が所望の値になるように決定する。一例として、通常のコピー時に原稿濃度が、０．０５（反射率で０．８９１）のものを８ビット信号値で２４０値として得られるようにする。一方、シェーディング補正時には、増幅率を下げてシェーディング補正の感度を上げる。その理由は、通常のコピー時の増幅率では、反射光が多い場合には、８ビット信号で２５５値を超える大きさの画像信号となると、２５５値に飽和してしまい、シェーディング補正に誤差が生じるためである。
【０１５８】
図５５は、増幅回路５４０２で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路５４０３でサンプルホールドされる状態を示す模式図である。横軸は、増幅後のアナログ画像信号がＳ／Ｈ回路５４０３を通過する時間で、縦軸は、増幅後のアナログ信号の大きさを表す。所定のサンプルホールド時間５５０１でアナログ信号がサンプルホールドされて、Ａ／Ｄ変換回路５４０４に信号が送られる。図は前述した白レベルを読み取った画像信号で、増幅後の画像信号は、コピー時は、一例として、Ａ／Ｄ変換後の値として２４０値、白補正時は、１８０値とした増幅後の画像信号の例である。
【０１５９】
なお、図５３のスキャナ４２０はシートスルー方式とフラットベッド方式の２つの方式に対応し、しかもこの例の場合、図１とは異なり両面読み取り可能な構成になっている。
【０１６０】
なお、プログラムはＲＯＭ１３１、記憶装置１８１、プログラムＲＡＭ１４０５等にダウンロードされ、ＣＰＵ１３０により実行される。その際、必要なプログラムが記録された例えばＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体からダウンロードし、あるいはネットワークを介してサーバからダウンロードされて使用される。
【０１６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画像形成時の階調特性に応じて補正量を決定することができ、また、補正を行う際の調整手順を簡略化し、低コスト、効率的にムラを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成を示す図である。
【図２】図１のカラー複写機の制御系の概略を示すブロック図である。
【図３】図１のカラー複写機の制御構成を示す図である。
【図４】図２のカラー複写機の画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】適応エッジ強調回路の例を示すブロック図である。
【図６】平滑化フィルタの係数の例を示す図である。
【図７】ラプラシアンフィルタの係数の例を示す図である。
【図８】副走査方向エッジ検出フィルタの係数の例を示す図である。
【図９】主走査方向エッジ検出フィルタの係数の例を示す図である。
【図１０】斜め方向検出フィルタの係数の例を示す図である。
【図１１】斜め方向検出フィルタの係数の他の例を示す図である。
【図１２】第２の平滑化フィルタの係数の例を示す図である。
【図１３】テーブル変換回路で変換されるフィルタ係数とエッジ度との関係を示す図である。
【図１４】ＳＩＭＤ型プロセッサの概略構成を示す説明図である。
【図１５】ＳＩＭＤ型画像データ処理部及び逐次画像データ演算処理部の構成を示す図である。
【図１６】画素ラインを説明するための図である。
【図１７】画像処理プロセッサ１２０４の内部構成を示すブロック図である。
【図１８】逐次型画像データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１９】シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック各色に対応するディザ処理パラメータを示す図である。
【図２０】ＩＩＲ型フィルタシステムのシステム構成を示す図である。
【図２１】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２２】誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群に設定するレジスタの説明図である。
【図２３】ＳＩＭＤ型プロセッサで行われる誤差拡散処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】逐次型画像データ処理部で行われる誤差拡散処理の処理手順を示す説明図である。
【図２５】図２３の処理で実行されるラインシフトを示す説明図である。
【図２６】誤差拡散マトリクス部のマトリクスの状態を示す図である。
【図２７】エッジ検出部で使用される微分フィルタの例を示す図である。
【図２８】ディザ閾値発生部のディザ閾値マトリクスの例を示す図である。
【図２９】ディザ閾値発生部のディザ閾値マトリクスの他の例を示す図である。
【図３０】スクリーン角とラインの成長方向を示す説明図である。
【図３１】画像プロセッサの状態遷移図である。
【図３２】２入力２出力時の画像処理プロセッサの動作手順を示すフローチャートである。
【図３３】操作部の全体を示す正面図である。
【図３４】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面の一例を示す正面図である。
【図３５】自動階調補正（ＡＣＣ）の処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面のテストパターン印刷画面を示す正面図である。
【図３７】自動階調補正（ＡＣＣ）の階調パターンの出力例（その１）を示す図である。
【図３８】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面のテストパターン読み取り画面を示す正面図である。
【図３９】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面の読み取り処理画面を示す正面図である。
【図４０】操作部のタッチパネルのコピー画面の一例を示す正面図である。
【図４１】濃度ムラの算出方法を示す４元チャート（その１）である。
【図４２】像担持体の主走査位置と補正量との関係を示す概念図である。
【図４３】ＳＩＭＤプロセッサにおける濃度ムラの補正処理手順を示すフローチャートである。
【図４４】自動階調補正（ＡＣＣ）の階調パターンの出力例（その２）を示す図である。
【図４５】自動階調補正（ＡＣＣ）の階調パターンの出力例（その３）を示す図である。
【図４６】濃度ムラの算出方法を示す４元チャート（その２）である。
【図４７】機差の補正値の例を示す図である。
【図４８】自動階調補正（ＡＣＣ）の機差補正値の補正方法を示す説明図である。
【図４９】自動階調補正（ＡＣＣ）の機差補正値を入力するための液晶画面の正面図である。
【図５０】自動階調補正（ＡＣＣ）の演算方法を示す４元チャートである。
【図５１】レーザ変調回路を示すブロック図である。
【図５２】画像読み取り系を示すブロック図である。
【図５３】原稿読み取り装置（スキャナ）の概略構成を示す図である。
【図５４】白補正・黒補正の画像信号の概念図である。
【図５５】図５３の増幅回路で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路でサンプルホールドされる状態を示す模式図である。
【符号の説明】
４１０ 階調処理
４１３ プリンタ
４１５ ＣＰＵ
４２０ スキャナ
４２１ パターン生成回路
１２０４ 画像処理プロセッサ
１４０３ メモリ制御部
１４０４ プロセッサアレー
１５００ ＳＩＭＤ型画像データ処理部
１５０１ａ〜１５０１ｅ データ入出力用バス
１５０２ａ〜１５０２ｃ バススイッチ
１５０３ ＲＡＭ
１５０４ａ〜１５０４ｄ メモリスイッチ
１５０５ａ，１５０５ｂ メモリコントローラ
１５０６ ＳＩＭＤ型プロセッサ
１５０７ａ，１５０７ｂ 逐次型画像データ処理部
１８０１ 誤差データ算出部
１８０５ 誤差拡散処理ハードウエアレジスタ群
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動階調補正（ＡＣＣ）のＣＣＤ読み取り値を補正する画像処理装置、当該画像処理装置を備えたデジタル方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置、画像処理方法、コンピュータにダウンロードされ、前記画像処理方法を実施するコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取り可能に記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、コピー機、ファクシミリ、プリンタ、スキャナといった画像形成装置の複合装置として構成された、いわゆるＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）と呼ばれる画像形成複合装置がある。このようなＭＦＰの画像処理部に、ＳＩＭＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｄａｔｅ Ｓｔｒｅａｍ）型の演算処理部と補助的な演算処理部とを設け、両者を画像処理の種別に応じて使い分けることにより、高速、かつプログラマブルに画像を処理している。ＳＩＭＤ型演算処理部は、処理に使用されるデータを一度に複数入力し、入力した複数のデータを並列的に処理するため、一度に大量のデータが処理することができ、短時間のうちに演算処理ができるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像処理の１つの階調処理がある。階調処理は入力画像データに基づいて階調性を確保するためのものと、作像時におけるムラを補正するものとがある。実際には、入力画像データに基づいて作像しているときに前記ムラが出力画像にのってくる。そこで、像担持体の作像位置に応じたムラを、画像データに作像位置に応じた補正量を補正することにより、画像濃度バラつきを低減することが行われている。しかしながら、感光体の感度や現像剤の現像特性などは、使用枚数や環境などによって変化するため、作像位置によって異なるムラを一定の補正量で補正すると、補正量が不足したり過剰になったりする場合があった。
【０００４】
また、像担持体上のムラの原因として、感光体の主走査方向や副走査方向の感度ムラ、転写ローラの可圧力の長手方向の傾斜、現像ローラの長手方向のギャップの傾斜などがあり、像担持体上に均一の露光エネルギーで露光しても、転写紙上の画像に位置により濃度むら（濃度傾斜）が生じる場合があった。
【０００５】
さらに、グレーという無彩色をＹＭＣ（Ｋ）の３（４）色を重ねて再現する際に、転写紙上の場所によりグレーバランスのずれが生じ、均一なグレーが得られない場合もあった。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、画像形成装置の使用時の階調特性に応じて補正量を決定することができるようにすることにある。
【０００７】
また、他の目的は、前記補正を行う際の調整手順を簡略化し、低コスト、効率的にムラを補正することができるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理装置であって、転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する補正手段と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する補正量記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更すること特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理装置であって、転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段によって読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定するパラメータ設定手段と、画像データを像担持体上の作像位置によって補正する補正手段と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する補正量記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量と、階調パラメータとを変更することを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記画像データを並列的に処理する画像並列処理手段をさらに備え、前記画像並列処理手段は、所定のデータ数以下毎に画像データを補正することを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、第１または第２の手段において、前記補正手段は、基準となるムラを検出するための基準パターンの階調特性を検知し、前記検知した結果を傾きとして表し、前記傾きから読み取り位置に応じたムラを補正することを特徴とする。
【００１２】
第５の手段は、第１または第２の手段において、前記像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラが主走査方向における濃度ムラであることを特徴とする。
【００１３】
第６の手段は、第１ないし第５の手段において、前記階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを転写紙上に出力するパターン出力手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第７の手段は、第１ないし第６の手段に係る画像処理装置を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００１５】
第８の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理方法であって、転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の工程と、前記第１の工程で読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第２の工程と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第３の工程と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、記憶された前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更する第４の工程とを含んでなることを特徴とする。
【００１６】
第９の手段は、像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理方法であって、転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の工程と、前記第１の行程で読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定する第２の工程と、画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第３の工程と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第４の工程と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて前記作像位置に応じた画像データの補正量及び階調パラメータを変更する第５の工程とを含んでなることを特徴とする。
【００１７】
第１０の手段は、コンピュータにロードされ、画像形成位置に依存する濃度ムラを補正するためのコンピュータプログラムであって、転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の手順と、前記第１の手順で読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第２の手順と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第３の手順と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、記憶された前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更する第４の手順とを含むことを特徴とする。
【００１８】
第１１の手段は、コンピュータにロードされ、画像形成位置に依存する濃度ムラを補正するためのコンピュータプログラムであって、転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の手順と、前記第１の手順で読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定する第２の手順と、画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第３の手順と、前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第４の手順と、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量及び階調パラメータを変更する第５の手順とを含むことを特徴とする。
【００１９】
第１２の手段は、第１０または第１１の手段において、前記第３の手順が、地肌の補正および／または参照データの補正を行うか否かを判定する手順を含み、前記補正を行う場合には、補正後にＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成することを特徴とする。
【００２０】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記ＹＭＣＫ階調補正テーブルを参照してＹＭＣＫ各色に関して補正した後、各画質モードについて補正を行うことを特徴とする。
【００２１】
第１４の手段は、第１０ないし第１３の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み込み可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
【００２２】
第１、第８及び第１０の手段によれば、転写紙上の異なる位置に複数の基準パターンと階調パターンとを形成し、形成したパターンを読み取り手段で読み取る。そして、基準パターンと階調パターンの読み取りデータに基づいて、像担持体上の形成位置に応じた画像データの補正量を算出する。これにより、階調パターンの読み取りデータに応じて、作像位置に応じてムラの補正量を変更することにより、画像形成装置の作像部の階調特性の経時変化や環境変化を補正し、作像位置に応じた濃度むらを精度良く補正することができる。
【００２３】
第２、第９及び第１１の手段によれば、自動階調補正用のパターンと、作像ムラの補正用のパターンとを一枚の転写紙内に形成し、パターンが形成された転写紙を読み取る際に、それぞれのパターンを読み取り、読み取った画像データに基づいて、階調補正と、濃度むらの補正とを行う。これにより、調整の手間を簡略化することができる。
【００２４】
第３の手段によれば、並列処理手段を用いるので、低コスト画像処理装置で実現する。
【００２５】
第４手段によれば、ムラを検出するためのパッチ数を数個に減らし、基準となる階調特性に対する補正量を階調処理テーブルへの入力値に対する傾きとして表す。この場合、補正が行われない場合にはスルーのテーブルとなる。すなわち、入力値→出力値とした場合、０→０，１→１、…、２５５→２５５となる。この傾きを用いて入力データを補正することにより、簡単な計算で効率的に主走査方向のムラを補正することができる。
【００２６】
第５の手段によれば、主走査方向を濃度ムラを補正することにより、副走査方向に拡張し、像担持体の全周にわたる補正が可能となる。
【００２７】
第６の手段によれば、画像処理手段自身で補正対象となる像担持体から階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを転写紙上に出力することができるので、自系（自身のシステム）のみで濃度補正が可能となる。
【００２８】
第７の手段は、第１ないし第６の手段に係る画像処理装置を含んで画像形成装置を構成したので、画像形成装置自身で像担持体の位置に依存する濃度ムラを補正することができる。
【００２９】
第１１及び第１２の手段によれば、地肌の補正や参照データの補正を勘案して補正し、また、各色、各画質モードについて補正するので、より精度の高い補正が可能になる。
【００３０】
第１４の手段によれば、コンピュータにダウンロードするだけで容易にプログラムに沿った処理が可能になる。
【００３１】
なお、以下の実施形態において、画像読み取り手段はスキャナ４２０に、補正手段は階調処理回路４１０に、補正量記憶手段はＲＡＭ１５０３に、パラメータ設定手段は、ＣＰＵ４１５に、画像並列処理手段はＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００に、パターン出力手段はプリンタ４１３にそれぞれ対応する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成を示す図である。図１において、複写機本体１０１のほぼ中央部に作像系Ａが、作像系Ａの上部には光書き込み系Ｂが、光書き込み系Ｂの上部には読み取り系Ｃが、作像系Ａの下部には給紙系Ｄが、作像系Ａの側方から上部にかけて制御系Ｅがそれぞれ配置されている。また、複写機本体１０１の上部には自動原稿給送装置（ＡＤＦ）が設けられている。
【００３４】
作像系Ａは、像担持体としての中間転写ベルト１０９と、この中間転写ベルト１０９の上面に沿って設けられたブラック（Ｂｌａｃｋ）、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）用の４個の感光体ドラム１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄと、各感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの外周に設けられた各種の作像要素とからなる。作像要素は、各感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの外周に沿ってそれぞれ設けられた帯電チャージャ一様帯電された感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４、感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄ上の静電潜像に各色カラートナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る現像装置１０５，１０６，１０７，１０８、感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄ上に形成された各色毎のトナー像を前記中間転写ベルト１０９に順次転写するため当該中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ（転写ローラ）１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ、転写後の感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置（各感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄにそれぞれ設けられている）１１１、及び転写後の感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの表面に残留する電荷を除去する除電部を含み、この順で感光体ドラム１０２ａ〜１０２ｄの外周面に沿って順次配置されている。また、上記中間転写ベルト１０９には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３及び転写材に転写後に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。
【００３５】
また、中間転写ベルト１０９の用紙搬送方向下流側には、カラー画像が転写された転写材（用紙）を搬送する搬送ベルト１１５と、転写材に転写された画像を定着する定着装置１１６が配置され、さらにその下流側には排紙トレイ１１７が設けられている。なお、定着装置１１６は、転写材表面に転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着させるもので、前記搬送ベルト１１５とともに定着系として機能する。
【００３６】
読み取り光学系Ｃは、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１２０，第１ないし第３ミラー１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ、原稿からの反射光を前記第１ないし第３ミラー１１９ａ〜１１９ｃによって結像レンズ１２１に導き、光電変換素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）のイメージセンサアレイ１２２に入光させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２２で電気信号に変換された画像信号は図示しない画像処理装置を経て、光書き込み系Ｂのレーザ光学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。なお、露光ランプ１２０、反射ミラー１２０ａ及び第１ミラー１１９ａは第１走行系に、第２及び第３ミラー１１９ｂ，１１９ｃは第２走行系にそれぞれ搭載され、２対１の速度比で移動し、原稿面からイメージセンサアレイ１２２に入射する読み取り光の光路長が読み取り位置によって変化しないように駆動される。
【００３７】
次に、上記複写機本体１０１に内蔵される制御系Ｅを図２および図３も参照して説明する。
【００３８】
図２は制御系Ｅの概略構成を示すブロック図である。図２において、制御系Ｅは、メイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対して所定のＲＯＭ１３１及びＲＡＭ１３２が付設されているとともに、上記メイン制御部１３０には、図３に示すようにインターフェースＩ／Ｏ１３３を介して各種センサ制御部１６０、電源・バイアス制御部１６１、通信制御部１６２、駆動制御部１６３、操作部１４２及びスキャナ・ＩＰＵ制御部などが接続され、複写機内の制御、あるいは複写機内外との通信を行う。
【００３９】
各種センサ制御部１６０には、環境センサ１３８、光学センサ１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ、感光体表面電位センサ１３９及びトナー濃度センサ１３７が接続され、電源・バイアス制御部１６１には、電源回路１３５、現像装置１０５，１０６，１０７，１０８が接続され、駆動制御部１６３には、レーザ光学系制御部１３４、トナー補給回路１４０及び中間転写ベルト駆動部１４１が接続されている。レーザ光学系制御部１３４は、レーザ光学系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また電源回路１３５は、帯電チャージャ１１３に対して所定の帯電用放電電圧を与え、電源・バイアス制御部１６１からは現像装置１０５，１０６，１０７，１０８に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつバイアスローラ１１０ａ〜１１０ｄおよび転写バイアスローラ１１３に対して所定の転写電圧を与えるようになっている。
【００４０】
通信制御部１６２には、インターネットあるいはイントラネット（登録商標）５１２に通信線５１８によって接続されるとともに、記憶装置制御部１８２を介して記憶装置１８１の制御も司る。
【００４１】
なお、光学センサ１３６ａ〜１３６ｃは、それぞれ感光体１０２に対向させ、感光体１０２上のトナー付着量を検知するための光学センサ１３６ａ、転写ベルト１０９に対向させ、転写ベルト１０９上のトナー付着量を検知するための光学センサ１３６ｂ、搬送ベルト１１５に対向させ、搬送ベルト１１５上のトナー付着量を検知するための光学センサ１３６ｃを図示した。なお、実用上は光学センサ１３６ａ〜１３６ｃ（以下、概括的に符号１３６で示す）のいずれか１カ所を検知すれば良い。
【００４２】
光学センサ１３６は、感光体ドラム１０２の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部におけるトナー付着量が各色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知されるようになっている。この光電センサ１３６からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサ制御部に印加されている。光電センサ制御部は、検知パターントナー像におけるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサ１３７の制御値の補正を行なっている。
【００４３】
更に、トナー濃度センサ１３７は、現像装置１０５から１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサ１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。電位センサ１３９は、像担持体である感光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。
【００４４】
黒現像器１０５内に黒トナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、これは、剤撹拌部材の回転によって撹拌され、現像スリーブ上で、現像剤規制部材によってスリーブ上に汲み上げられる現像剤量を調整する。この供給された現像剤は、現像スリーブ上に磁気的に担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブの回転方向に回転する。
【００４５】
図４は画像処理部の構成を示すブロック図である。図４において、４２０はスキャナ、４０１はシェーディング補正回路、４２３はエリア処理回路、４０２はスキャナγ変換回路、４０３は画像メモリ、４０４は画像分離回路、４０５はＭＴＦフィルタ、４０６は色変換ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回路、４０８は画像加工（クリエイト）回路、４０９は画像処理用プリンタγ変換回路、４１０は階調処理回路、４１１はインターフェース（Ｉ／Ｆ）・セレクタ、４１２は画像形成部用プリンタγ補正回路、４１３はプリンタ、４１４はＲＯＭ、４１５はＣＰＵ、４１６はＲＡＭ、４１７はシステムコントローラ、４１８は外部コンピュータ、４１９はプリンタコントローラ、４２１はパターン生成回路である。
【００４６】
複写すべき原稿は、カラースキャナ４２０によりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて一例として１０ビット信号で読み取られる。読み取られた画像信号は、シェーディング補正回路４０１により、主走査方向のムラが補正され、１０ビット信号で出力される。エリア処理４２３では、現在処理を行っている画像データが原稿内のどの領域に属するかを区別するための領域信号を発生させる。この回路で発生された領域信号により、後段の画像処理部で用いるパラメータを切り替える。これらの領域は、指定領域毎に、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な色補正係数、空間フィルタ、階調変換テーブルなどの画像処理パラメータをそれぞれ画像領域に応じて設定することができる。
【００４７】
スキャナγ変換回路４０２では、スキャナからの読み取り信号が反射率データから明度データに変換される。画像メモリ４０３はスキャナγ変換後の画像信号を記憶する。画像分離回路４０４では、文字部と写真部の判定、及び有彩色・無彩色判定を行う。
【００４８】
ＭＴＦフィルタ４０５では、シャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理に加えて、画像信号のエッジ度に応じたエッジ強調処理（適応エッジ強調処理）を行う。例えば、文字エッジにはエッジ強調を行い、網点画像にはエッジ強調を行わないという所謂適応エッジ強調をＲ、Ｇ、Ｂ信号それぞれに対して行う。
【００４９】
図５に適応エッジ強調回路の例を示す。適応エッジ協調回路は、第１の平滑化フィルタ１１０１、ラプラシアンフィルタ１１０２、エッジ量検出フィルタ１１０３、第２の平滑化フィルタ１１０４、及びテーブル変換部１１０５を備えている。スキャナγ変換回路４０２で反射率リニアから明度リニアに変換された画像信号は、第１の平滑化フィルタ回路１１０１によって平滑化される。平滑化フィルタとしては、例えば、図６に示す係数を使用する。
【００５０】
第１の平滑化フィルタ１１０１で平滑化された画像信号は、次段の３×３のラプラシアンフィルタ１１０２によって画像データの微分成分が抽出される。ラプラシアンフィルタ１１０２は具体的には例えば図７に示すような係数である。スキャナγ変換回路４０２でγ変換をされない１０ビットの画像信号のうち、上位８ビット（一例である）成分が、エッジ量検出フィルタ１１０３により、エッジ検出がなされる。エッジ量検出フィルタの具体例を図８ないし図１１に示す。図８は副走査方向エッジ検出フィルタ、図９は主走査方向エッジ検出フィルタ、図１０は斜め方向検出フィルタ１、図１１は斜め方向検出フィルタ２の例である。これら図８〜図１１に示したようなエッジ検出フィルタにより得られたエッジ量のうち、最大値がエッジ度として後段で使用される。エッジ度は、必要に応じて後段の第２の平滑化フィルタ１１０４により平滑化される。これにより、スキャナの偶数画素と奇数画素の感度差の影響を軽減する。第２の平滑化フィルタとしては、例えば図１２に示すような係数が使用される。
【００５１】
第２の平滑化フィルタ１１０４で平滑化された画像信号は、テーブル変換回路１１０５により、求められたエッジ度をテーブル変換する。このテーブルの値により、線や点の濃さ（コントラスト、濃度を含む）および網点部の滑らかさが指定できる。テーブルの例を図１３に示す。エッジ度は、白地に黒い線や点などで最も大きくなり、印刷の細かい網点や、銀塩写真や熱転写原稿などのように画素の境界が滑らかなものになるほど小さくなる。そして、テーブル変換回路１１０５によって変換されたエッジ度（画像信号Ｃ）と、ラプラシアンフィルタ１１０２の出力値（画像信号Ｂ）との積（画像信号Ｄ）が、平滑処理後の画像信号（画像信号Ａ）に加算され、画像信号Ｅとして後段の画像処理回路に伝達される。
【００５２】
色変換ＵＣＲ処理回路４０６では、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理部からなる。色補正処理は下式のようなマトリクス演算をすることにより実現できる。
【００５３】
【数１】
【００５４】
一方、ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行うことができる。
Ｙ’ ＝ Ｙ− α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’ ＝ Ｍ− α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’ ＝ Ｃ− α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｂｋ ＝ α・ ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（２）
上式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部（低画像濃度部）では、０に近くすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。
【００５５】
前記の色補正係数は、ＲＧＢＹＭＣの６色相をそれぞれ更に２分割した１２色相に、更に黒および白の１４色相毎に異なる。色相判定回路４２４は、読み取った画像データがどの色相に判別するかを判定する。判定した結果に基づいて、各色相毎の色補正係数が選択される。
【００５６】
変倍回路４０７では縦横変倍が行われ、画像加工（クリエイト）回路４０８ではリピート処理などが行われる。プリンタγ補正回路４０９で、文字、写真などの画質モードに応じて、画像信号の補正が行われる。また、地肌飛ばしなども同時に行うこともできる。プリンタγ補正回路４０９は、前述したエリア処理回路４０２が発生した領域信号に対応して切り替え可能な複数本（例えば１０本）の階調変換テーブルを有する。この階調変換テーブルは、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な階調変換テーブルを複数の画像処理パラメータの中から選択することができる。
【００５７】
階調処理回路４１０はＳＩＭＤ型のプロセッサによって構成される。図１４はＳＩＭＤ型プロセッサの概略構成を示す説明図である。ＳＩＭＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｔｒｅａｍ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ）は複数のデータに対し、単一の命令を並列に実行させるもので、複数のＰＥ（プロセッサ・エレメント）より構成される。このＳＩＭＤ型プロセッサは図１７におけるプロセッサ・アレー部１４０４内に配設される。それぞれのＰＥはデータを格納するレジスタ（Ｒｅｇ）２００１、他のＰＥのレジスタをアクセスするためのマルチプレクサー（ＭＵＸ）２００２、バレルシフター（Ｓｈｉｆｔ Ｅｘｐａｎｄ）２００３、論理演算器（ＡＬＵ）２００４、論理結果を格納するアキュムレーター（Ａ）２００５、アキュムレーターの内容を一時的に退避させるテンポラリー・レジスタ（Ｆ）２００６から構成される。
【００５８】
各レジスタ２００１はアドレスバスおよびデータバス（リード線およびワード線）に接続されており、処理を規定する命令コード、処理の対象となるデータを格納する。レジスタ２００１の内容は論理演算器２００４に入力され、演算処理結果はアキュムレータ２００５に格納される。結果をＰＥ外部に取り出すために、テンポラリ・レジスタ２００６に一旦退避させる。テンポラリ・レジスタ２００６の内容を取り出すことにより、対象データに対する処理結果が得られる。命令コードは各ＰＥに同一内容で与え、処理の対象データをＰＥごとに異なる状態で与え、隣接ＰＥのレジスタ２００１の内容をマルチプレクサ２００２において参照することによって演算結果は並列処理され、各アキュムレータ２００５に出力される。例えば、画像データ１ラインの内容を各画素ごとにＰＥに配置し、同一の命令コードで演算処理させれば、１画素ずつ逐次処理するよりも短時間で１ライン分の処理結果が得られる。特に、空間フィルタ処理はＰＥごとの命令コードは演算式そのもので、ＰＥ全てに共通に処理を実施することができる。
【００５９】
次に、画像処理装置のＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次画像データ処理部とについて説明する。図１５は、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００と、逐次画像データ演算処理部１５０７との構成を示す図である。本実施形態では、まず、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００について説明し、続いて逐次型画像データ処理部１５０７について説明する。
【００６０】
画像データ並列処理部１５００と画像データ逐次処理部１５０７とは、一方向に配列された複数の画素で構成される複数の画素ラインとして画像を処理するものである。図１６は、画素ラインを説明するための図であり、画素ラインａ〜ｄの４本の画素ラインを示している。また、図中に斜線を付して示した画素は、今回処理される注目画素である。本実施形態では、注目画素の誤差拡散処理に当たり、注目画素に対して周囲の画素の影響を、同一の画素ラインに含まれる画素、異なる画素ラインに含まれる画素の両方について考慮している。そして、注目画素とは異なる画素ラインに含まれる画素との間の誤差拡散処理をＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００で行い、注目画素と同一の画素ラインに含まれる画素（図中に▲１▼、▲２▼、▲３▼を付して示した画素）との間の誤差拡散処理を逐次型画像データ処理部１５０７で行う。
【００６１】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６と、ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００に画像データおよび制御信号を入力する５つのデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅと、データ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅをスイッチングしてＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に入力される画像データおよび制御信号を切り替えるとともに、接続されたバスのバス幅を切り替えるバススイッチ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃと、入力された画像データの処理に使用されるデータを記憶する２０個のＲＡＭ１５０３と、各々対応するＲＡＭ１５０３を制御するメモリコントローラ１５０５ａ、メモリコントローラ１５０５ｂ、メモリコントローラ１５０５ａまたはメモリコントローラ１５０５ｂの制御にしたがってＲＡＭ１５０３をスイッチングする４つのメモリスイッチ１５０４ａ，１５０４ｂ，１５０４ｃ，１５０４ｄとを有している。なお、以上の構成では、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃによって制御されるメモリコントローラをメモリコントローラ１５０５ｂとし、バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃの制御を受けないメモリコントローラをメモリコントローラ１５０５ａとして区別した。
【００６２】
前述のＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６は、レジスタ０（Ｒ０）〜レジスタ２３（Ｒ２３）を備えている。Ｒ０〜Ｒ２３の各々は、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６にあるＰＥとメモリコントローラ１５０５ａ，１５０５ｂとのデータインターフェースとして機能する。バススイッチ１５０２ａは、Ｒ０〜Ｒ３に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。また、バススイッチ１５０２ｂは、Ｒ４，Ｒ５に接続されたメモリコントローラ１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。また、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリコントローラ１５０５を切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。そして、バススイッチ１５０２ｃは、Ｒ６〜Ｒ９に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを切り替えてＳＩＭＤ型プロセッサに制御信号を入力する。
【００６３】
メモリスイッチ１５０４ａは、Ｒ０〜Ｒ５に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリスイッチ１５０４ｂは、Ｒ６，Ｒ７に接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。また、メモリスイッチ１５０４ｃは、Ｒ８〜Ｒ１３に接続されたメモリコントローラ１５０５ａまたはメモリコントローラ１５０５ｂを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。そして、メモリスイッチ１５０４ｄは、Ｒ１４〜Ｒ１９に接続されたメモリコントローラ１５０５ａを使用してＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６内部のＰＥとＲＡＭ１５０３との間で画像データを授受している。
【００６４】
図示しない画像データ制御部は、画像データとともに画像データを処理するための制御信号をデータ入出力用バス１５０１ａ〜１５０１ｅを介してバススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃに入力させる。バススイッチ１５０２ａ〜１５０２ｃは、制御信号信号に基づいて接続されているバスのバス幅を切り替える。また、間接的に、あるいは直接接続されたメモリコントローラ１５０５ｂを制御し、画像データの処理に必要なデータをＲＡＭ１５０３から取り出すようにメモリスイッチ１５０４ａ〜１５０４ｃをスイッチングさせる。
【００６５】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００は、誤差拡散処理を行う場合、画像データ制御部を介して読取ユニットおよび図示しないセンサ・ボード・ユニットによって作成された画像データを入力する。そして、注目画素が含まれる画素ライン（現画素ライン）よりも前に処理された画素ライン（前画素ライン）に含まれる画素の画素データと所定の閾値との差である誤差データと注目画素の画素データとを加算する。
【００６６】
ＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００では、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６を用い、誤差データとの加算を複数の注目画素について並列的に実行する。このため、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に接続されているＲＡＭ１５０３のいずれかには、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６で一括して処理される画素の数に対応する複数の誤差データが保存されている。本実施形態では、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６において１画素ライン分の加算処理を一括して行うものとし、ＲＡＭ１５０３に１画素ライン分の誤差データを保存するものとした。ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６で一括して処理された１画素ライン分の画像データと誤差データとの加算値は、Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ２３，Ｒ２２の少なくとも２つから逐次型画像データ処理部１５０７に１つずつ出力される。また、以上の処理に使用される誤差データは、後述する逐次型画像データ処理部１５０７によって算出され、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に入力されるものである。
【００６７】
一方、逐次型画像データ処理部１５０７ａ，１５０７ｂは、コンピュータプログラムの制御によらず稼動するハードウェアである。なお、図１５では、逐次型画像データ処理部１５０７をＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に２個接続するものとしているが、本実施形態に係る画像処理装置ではこのうちの１５０７ｂを逐次行う誤差拡散処理専用に使用するものとし、もう１つの逐次型画像データ処理部１５０７は、γ変換などのテーブル変換用として用いるように機能特化している。
【００６８】
画像処理プロセッサのハードウェア構成について説明する。
図１７は、本画像処理プロセッサ１２０４の内部構成を示すブロック図である。同図において、画像処理プロセッサ１２０４は、外部とのデータ入出力に関し、複数個の入出力ポート１４０１を備え、それぞれデータの入力および出力を任意に設定することができる。また、入出力ポート１４０１と接続するように内部にバス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２を備え、使用するメモリ領域、データバスの経路をメモリ制御部１４０３において制御する。入力されたデータおよび出力のためのデータは、バス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２をバッファ・メモリとして割り当て、それぞれに格納し、外部とのＩ／Ｆを制御される。バス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２に格納された画像データに対してプロセッサ・アレー部１４０４において各種処理を行い、出力結果（処理された画像データ）を再度バス・スイッチ／ローカル・メモリ群１４０２に格納する。プロセッサ・アレー部１４０４における処理手順、処理のためのパラメータ等は、プログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６との間でやりとりが行われる。
【００６９】
プログラムＲＡＭ１４０５、データＲＡＭ１４０６の内容は、シリアルＩ／Ｆ１４０８を通じて、図示しないプロセス・コントローラからホスト・バッファ１４０７にダウンロードされる。また、前記プロセス・コントローラがデータＲＡＭ１４０６の内容を読み出して、処理の経過を監視する。処理の内容を変更したり、システムで要求される処理形態が変更になる場合は、プロセッサ・アレー１４０４が参照するプログラムＲＡＭ１４０５およびデータＲＡＭ１４０６の内容を更新して対応する。なお、特殊処理１（１４０９）ではテーブル変換やγ変換などの変換処理が主に行われ、特殊処理２（１４１０）では誤差拡散処理が行われる。以上述べた構成のうち、プロセッサ・アレー１４０４が、本実施形態にかかるＳＩＭＤ型画像データ処理部と逐次型画像データ処理部とに相当する。
【００７０】
図１８は逐次型画像データ処理部１５０７ｂの構成を示すブロック図である。図示した逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、誤差データ算出部１８０１と、誤差データ算出部１８０１が算出した誤差データから一つを選択するマルチプレクサ１８０７と、マルチプレクサ１８０７によって選択された誤差データを加工してＳＩＭＤ型画像データ処理部１５００から入力したデータに加算する誤差データ加算部１８０８とを備えている。また、逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、誤差データの選択に必要な信号をマルチプレクサ１８０７に入力するデコーダ１８０６と、逐次型画像データ処理部１５００に対し、あらかじめ設定されている誤差拡散のモード（２値誤差拡散、３値誤差拡散、４値誤差拡散）のうちのいずれによって誤差拡散を実行するか、あるいは誤差拡散処理に使用される演算係数を設定できる誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５を備えている。さらに、逐次型画像データ処理部１５０７ｂは、ブルーノイズ信号発生部１８０９を備え、誤差拡散処理にブルーノイズを使用するか否かをも誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５の設定によって選択可能に構成されている。
【００７１】
誤差データ算出部１８０１は、現画素ラインに含まれる画素の画素データと所定の閾値との差である誤差データを算出する構成である。誤差データ算出手段１８０１は、３つの量子化基準値保存部１８０３ａ，１８０３ｂ，１８０３ｃと、３つのコンパレータ１８０４ａ，１８０４ｂ，１８０４ｃと、３つのマルチプレクサ１８０２ａ，１８０２ｂ，１８０２ｃのそれぞれに接続された閾値テーブル群１８１０ａ，１８１０ｂ，１８１０ｃを備えている。閾値テーブル群１８１０ａ，１８１０ｂ，１８１０ｃは、例えばそれぞれ６つの閾値テーブルＴＨｘＡ〜ＴＨｘＦ（ｘ＝０，１，２）から構成される。これは、誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５の設定によって選択可能であり、本実施形態における階調処理では、ＭａｇｅｎｔａおよびＣｙａｎの画像データの階調処理に用いる画像処理プロセッサと、ＹｅｌｌｏｗおよびＢｌａｃｋの画像データを階調処理する画像プロセッサの２つの画像プロセッサを使用する。
【００７２】
以下、ＭａｇｅｎｔａおよびＣｙａｎの画像データ処理用の画像プロセッサを例にとって説明する。
【００７３】
Ｍａｇｅｎｔａ用にＴＨｘＡ，ＴＨｘＢ，ＴＨｘＣ（ｘ＝０，１，２）を、Ｃｙａｎ用にＴＨｘＤ，ＴＨｘＥ，ＴＨｘＦ（ｘ＝０，１，２）を使用する。Ｍａｇｅｎｔａ用として用いるＴＨｘＡ〜ＴＨｘＣ（ｘ＝０，１，２）は、文字、写真、中間などの画像の特徴量による抽出結果に応じて、閾値テーブルがそれぞれ選択されるようにしておくことが可能である。文字部分では主走査もしくは副走査の位置によらない固定閾値を設定した単純な誤差拡散、写真部分では線数が低いディザ閾値を設定した誤差拡散拡散、中間部分では写真部より高線数の閾値を設定した誤差拡散を行うことができ、より好ましい画像を形成することができる。ＴＨ０Ａ，ＴＨ１Ａ，ＴＨ２Ａは、同じ特徴量に判定された画素に対する閾値である。Ｃｙａｎ用についても同様である。また、ＹｅｌｌｏｗおよびＢｌａｃｋの画像データを処理するプロセッサについては、上の説明のＭａｇｅｎｔａをＹｅｌｌｏｗに、ＣｙａｎをＢｌａｃｋに読み替えたものと同様である。
【００７４】
ただし、ディザ処理用のスクリーン角は色毎に異なっており、ディザ処理パラメータの一例を図１９に示す。
【００７５】
本実施形態では、量子化基準値保存部１８０３ａ、コンパレータ１８０４ａ、閾値テーブル群１８１０ａに接続されたマルチプレクサ１８０２ａが１組となって動作する。また、量子化基準値保存部１８０３ｂ、コンパレータ１８０４ｂ、閾値テーブル群１８１０ｂに接続されたマルチプレクサ１８０２ｂが１組となって動作し、量子化基準値保存部１８０３ｃ、コンパレータ１８０４ｃ、閾値テーブル群１８１０ｃに接続されたマルチプレクサ１８０２ｃが１組となって動作する。
【００７６】
逐次型画像データ処理部１５０７には、画像データと誤差データとの加算値（加算値データ）がＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６から入力される。この画像データは、今回処理される注目画素の画像データであり、誤差データは、注目画素以前に処理された画素の誤差データである。入力された加算値データは、以前に処理された画素の誤差データに基づいて誤差データ加算部１８０８が算出した値を加算され、演算誤差低減のために１６、または３２で除算される。さらに、除算された加算値データは、誤差データ算出部１８０１の３つのコンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃのすべてに入力される。なお、誤差データ加算部１８０８が以前に処理された画素の誤差データに基づいて算出した値については、後述する。
【００７７】
コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃには、それぞれ接続された閾値テーブル群に接続されているマルチプレクサ１８０２ａ〜１８０２ｃから閾値が入力される。そして、入力された加算値データから閾値を差し引き、画像データが作成される。また、加算値データからそれぞれの量子化基準値保存部１８０３ａ〜１８０３ｃに保存されている量子化基準値を差し引いた値を誤差データとしてマルチプレクサ１８０７に出力する。この結果、マルチプレクサ１８０７には、合計３つの誤差データが同時に入力することになる。
【００７８】
なお、誤差拡散処理にブルーノイズを使用する場合には、ブルーノイズ信号発生部１８０９がブルーノイズデータを比較的高周期でオン、オフしてブルーノイズを発生する。閾値はコンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃに入力する以前にブルーノイズから差し引かれる。ブルーノイズを用いた処理により、閾値に適当なばらつきを持たせて画像に独特のテクスチャーが発生することを防ぐことができる。
【００７９】
閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃには、それぞれ異なる値の閾値が保存されている。本実施形態では、閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃのうち、閾値テーブル１８０２ａが最も大きい閾値を保存し、次いで閾値テーブル１８０２ｂ、閾値テーブル１８０２ｃの順序で保存される閾値が小さくなるものとした。また、量子化標準値保存部１８０４ａ〜１８０４ｃは、接続された閾値テーブル１８０２ａ〜１８０２ｃに応じて保存する量子化基準値が設定されている。たとえば、画像データが０〜２５５の２５６値で表される場合、量子化基準値保存部１８０３ａには２５５が、また、量子化基準値保存部１８０３ｂには１７０が、量子化基準値保存部１８０３ｃには８５が保存される。
【００８０】
コンパレータ１８０４ａ〜１８０４ｃは、作成した画像データを論理回路１８０６に出力する。論理回路１８０６は、このうちから注目画素の画像データを選択してマルチプレクサ１８０７に入力する。マルチプレクサ１８０７は、入力された画像データに応じて３つの誤差データのうちのいずれかを注目画素の誤差データとして選択する。選択された誤差データは、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６のＰＥを介してＲＡＭ１５０３のいずれかに入力される。さらに、論理回路（デコーダ）１８０６が出力した画像データは、マルチプレクサ１８０７に入力される以前に分岐され、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６のＰＥのいずれかに入力される。本実施形態では、画像データを上位ビット、下位ビットの２ビットで表されるデータとした。このため、この処理では、コンパレータ１８０４ａは使用されていない。なお、本実施形態では、以降、注目画素の画像データを画素データと称する。
【００８１】
選択された誤差データは、誤差データ加算部１８０８に入力される。誤差データ加算部１８０８は、図１６で▲１▼、▲２▼、▲３▼を付して示した画素、つまり注目画素に対して３つ前に処理された画素の誤差データ（図１８では誤差データ３と記す）、２つ前に処理された画素の誤差データ（図１８では誤差データ２と記す）、１つ前に処理された画素の誤差データ（図１８では誤差データ１と記す）を保存している。
【００８２】
誤差データ加算部１８０８は、誤差データ３に演算係数である０または１を乗じる。また、誤差データ２に演算係数である１または２を乗じ、誤差データ１に演算係数である２または４を乗じる。そして、３つの乗算値を足し合わせ、この値（重み付け誤差データ）をＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６から次ぎに入力した加算値データと足し合わせる。この結果、注目画素に近い位置にある画素ほど注目画素の誤差拡散処理に大きい影響を及ぼすことになり、画素の誤差を適切に拡散し、元画像のイメージに近い画像を形成することができる。
【００８３】
以上述べた逐次型画像データ処理部１５０７における画像データの作成は、一般的にＩＩＲ型フィルタシステムと呼ばれる構成を用いて行われている。図２０はそのシステム構成を示す図である。ＩＩＲ型フィルタシステムで用いられる演算式は、
ＯＤｎ＝（１−Ｋ）×ＯＤｎ−１＋Ｋ・ＩＤｎ ・・・（３）
ＯＤｎ：演算後の画素濃度
ＯＤｎ−１：一つ前の画素データを用いての演算結果
ＩＤｎ：現画素データ
Ｋ：重み係数
と表す。
【００８４】
式（３）および図２０から明らかなように、演算後の濃度ＯＤｎは、１つ前の画素データを用いての演算結果ＯＤｎ−１と現画素データＩＤｎの値から求められる。一般的にＩＩＲ型フィルタシステムは、現画素より以前に処理された画素を用いた演算結果を使用して現画素についての演算を行う、いわゆる逐次変換を行うための専用の回路である。本実施形態に係る画像処理装置の逐次型画像データ処理部５０７は、後述の図２１に示した処理によらず、図２０に示したような逐次変換の全般に使用することができる。
【００８５】
図２２は、誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５に設定するレジスタを説明するための図である。本実施形態に係る画像処理装置は、図示したレジスタの設定によって
・２値誤差拡散で誤差拡散処理を行うモード（２値誤差拡散モード）
・３値誤差拡散で誤差拡散処理を行うモード（３値誤差拡散モード）
・４値誤差拡散で誤差拡散処理を行うモード（４値誤差拡散モード）
のいずれで誤差拡散処理を行うか選択することができる。また、誤差データ加算部１８０８で使用される演算係数を設定することができる。さらに、誤差拡散処理にブルーノイズを使用するか否かを選択することもできる。
【００８６】
図２２に示した誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５は、量子化基準値保存部１８０３ａの量子化基準値０を設定するレジスタ３００１、量子化基準値保存部１８０３ｂの量子化基準値１を設定するレジスタ３００２、量子化基準値保存部１８０３ｃの量子化基準値２を設定するレジスタ３００３を備えている。また、誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群１８０５は、閾値テーブル１８０２ｃに設定される閾値０を設定するレジスタ３００４、閾値テーブル１８０２ｂに設定される閾値１０〜１７を設定するレジスタ３００５、閾値テーブル８０２ａに設定される閾値２０〜２７を設定するレジスタ３００６、ブルーノイズ値を設定するレジスタ３００７、誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタ３００８を有している。各レジスタには、それぞれ８ビットが割り当てられていて、レジスタ全体は、６４ビットのデータ量を持っている。
【００８７】
２値誤差拡散モードは、レジスタ３００１〜３００３のすべてに同一の値を設定する。そして、レジスタ３００４、レジスタ３００５にＦＦＨを設定することによって実現できる。また、３値誤差拡散モードは、レジスタ３００１、レジスタ３００２に同一の値を設定し、レジスタ３００４にＦＦＨを設定する。さらに、２値誤差拡散モード、３値誤差拡散モードでは、レジスタ３００５、レジスタ３００６に同一の値を設定するか、異なる値を設定するかによって固定閾値誤差拡散処理と変動閾値誤差拡散処理とを切り替えることができる。
【００８８】
誤差拡散処理にブルーノイズを用いる場合は、レジスタ３００７にブルーノイズを使用することを示す値を設定する。そして、レジスタ３００５にブルーノイズデータのオンオフを示すスイッチングデータを設定する。スイッチングデータが１の場合にはブルーノイズ値を各閾値に加算し、スイッチングデータが０の場合には閾値をそのまま使用する。さらに、誤差データ加算部１８０８で使用される演算係数は、誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタの設定値を変更することによって選択できる。
【００８９】
次に、前述のＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６、逐次型画像データ処理部１５０７ｂで行われる処理について、フローチャートおよび処理手順を示した図を用いて説明する。図２３はＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６で行われる誤差拡散処理の処理手順を示すフローチャート、図２４は逐次型画像データ処理部１５０７ｂで行われる誤差拡散処理の処理手順を説明するための図、図２５はラインシフトを説明するための図である。
【００９０】
図２３のフローチャートにおいて、ＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６は、まず、現画像データが１ライン目かどうかを判断し（Ｓ２１０１）、１ライン目である場合には、前２ライン分の誤差加算値を初期化する（Ｓ２１０１）。次いで、今回の誤差拡散演算する画像データが１ＳＩＭＤ目であるかどうかを判断し（Ｓ２１０３）、１ＳＩＭ目（現ラインの先頭部分の画像データ）である場合には、誤差加算値を初期化する（Ｓ２１０５）。１ＳＩＭＤ目でない場合には、前のＳＩＭＤで誤差拡散演算後の誤差データが、現在演算している画像データと同じ色かどうかを判断し（Ｓ２１０４，Ｓ２１０６）、異なる色の場合には、前ＳＩＭＤの演算結果を前ラインの違う色として保存し（Ｓ２１０７、図２５の処理Ａ２）、ブルーノイズテーブルの参照位置も保存し（Ｓ２１０９）、同じ色の前回誤差拡散演算時のブルーノイズ参照位置を呼び出す（Ｓ２１１０）。
【００９１】
Ｓ２１０６で同じ色である場合には、同じ色の前ラインの１ＳＩＭＤの演算結果として保存する（Ｓ２１０８、図２５の処理Ａ１）。同じ色かどうかの判断は、例えば、これから誤差拡散演算しようとしている色が、Ｍａｇｅｎｔａ版の画像データである場合に、違う色の画像データとは、Ｃｙａｎ版の画像データについては違う色として判断し、Ｍａｇｅｎｔａ版の画像データである場合には、同じ色として判断する。
【００９２】
そして、２ライン前の誤差加算値データを前ＳＩＭＤの１ライン前のデータとして保存し（Ｓ２１１１、図２５の処理Ｂ）、現ＳＩＭＤの２ライン前分のデータをメモリから呼び出す（Ｓ２１１２、図２５の処理Ｄ，Ｅ）。次いで、現ＳＩＭＤのデータを現ラインから呼び出した（図２５の処理Ｃ）後、誤差加算値を演算する（Ｓ２１１３）。その後、逐次型画像データ処理部１５０７ｂにより誤差拡散処理の演算を行う（Ｓ２１１４）。
【００９３】
一方、逐次型画像データ処理部１５０７は、図２４に示すように、ステップＳ２１０２においてＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６が出力した加算値データを入力する（ステップＳ２２０１）。そして、入力した加算値データに誤差データ加算部１８０８で生成された重み付け誤差データを加算する（ステップＳ２２０２）。重み付け誤差データが加算された加算値データは、１６または３２で除算され（ステップＳ２２０３）、誤差データ算出部１８０１に入力される。誤差データ算出部１８０１は、入力したデータに基づいて誤差データおよび画素データを生成し（ステップＳ２２０４）、誤差データをマルチプレクサ１８０７に入力する。また、画素データを、論理回路１８０６およびＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６に入力する。
【００９４】
マルチプレクサ１８０７は、論理回路１８０６から入力した画像データに応じて誤差データを一つ選択する（ステップＳ２２０５）。そして、選択した誤差データをＳＩＭＤ型プロセッサ１５０６および誤差データ加算部１８０８に出力する（ステップＳ２２０６）。誤差データを入力した誤差データ加算部１８０８は、誤差データに基づいて重み付け誤差データを算出する（ステップＳ２２０７）。逐次型画像データ処理部１５０７は、入力してくる加算値データに対して逐次的に以上の処理を繰り返し実行する。
【００９５】
図２１は画像処理部の構成を示すブロック図で、同図を参照して画像処理方式について説明する。
画像処理部は、多階調の画像データ１１００を受け取り、その量子化データ１１０１を出力するもので、量子化処理部１１２０、画像特徴抽出部１１３０、量子化閾値発生部１１４０、量子化処理部１１２０と画像特徴抽出部１１３０とのタイミング調整のための信号遅延部１１５０から構成される。この信号遅延部１１５０は必要に応じて設けられるものであり、例えば所要ライン数のラインメモリからなる。入力される画像データ１１００は、例えばスキャナによって６００ｄｐｉで読み取られた８ビット／１画素のデータである。一般に、このような画像データ１１００は、中間調を滑らかに表現するために平滑化フィルタを通してから入力される。通常、１５０Ｌｐｉ程度の画像周期から平滑化されるため、グラビア印刷などで用いられる１７５Ｌｐｉ以上の高線数網点画像の周期性成分は画像データ１１００には残っていない。
【００９６】
量子化処理部１１２０は、量子化閾値発生部１１４０で生成された量子化閾値を用いて多階調の画像データを誤差拡散法により量子化するものであり、本実施形態においては図示のように、量子化器（比較器）１１２１、誤差計算部１１２２、誤差記憶部１１２３、誤差拡散マトリクス部１１２４、誤差加算部１１２５からなる。画像データ１１００は、信号遅延部１１５０によってタイミングを調整されて誤差加算部１１２５に入力される。誤差加算部１１２５によって拡散誤差を加算された画像データは量子化器１１２１に入力される。量子化器１１２１は、入力された画像データを量子化閾値発生部１１４０より与えられる量子化閾値を用いて量子化し、量子化結果を量子化データ１１０１として出力する。
【００９７】
本実施形態においては、２ビットの誤差拡散処理を例にとって説明する。
量子化閾値発生部１１４０で量子化閾値１〜３（ｔｈ１〜ｔｈ２）を生成する。量子化閾値の関係は、
量子化閾値１（ｔｈ１）≦量子化閾値２（ｔｈ２）≦量子化閾値３（ｔｈ３）
とする。量子化器１１２１は入力された画像データを閾値ｔｈ１〜ｔｈ３と比較し、それぞれ、ｔｈ３より大きい場合に“３”、ｔｈ２より大きい場合に“２”、ｔｈ１より大きい場合に“１”、ｔｈ１より小さい場合に“０”の値をとる２ビットの量子化データ１１０１を出力するものとして説明する。
【００９８】
誤差計算部１１２２は量子化器１１２１の量子化誤差を算出するものである。ここでは８ビットの画像データを扱っているため、この誤差計算においては、例えば、量子化データ１１０１の”３”を２５５（１０進）、“２”を１９２（１０進）、“１”を１２８（１０進）、”０”を０（１０進）として扱う。算出された量子化誤差は誤差記憶部１１２３に一時的に記憶される。この誤差記憶部１１２３は、注目画素の周辺の処理済み画素に関する量子化誤差を保存するためのものである。本実施形態では、次に述べるように量子化誤差を２ライン先の周辺画素まで拡散させるため、例えば３ラインのラインメモリが誤差記憶部１１２３として用いられる。
【００９９】
誤差拡散マトリクス部１１２４は、誤差記憶部１１２３に記憶されている量子化誤差データから次の注目画素に加算する拡散誤差を計算するものである。本実施形態では、誤差拡散マトリクス部１１２４は、図２６に示すような副走査方向が３画素、主走査方向が５画素のサイズの誤差拡散マトリクスを用いて拡散誤差データを算出する。図２６において、＊印は次の注目画素の位置に相当し、ａ，ｂ，．．．，ｋ，ｌは周辺の１２個の処理済み画素の位置に対応した係数（総和は３２）である。誤差拡散マトリクス部１１２４では、それら１２個の処理済み画素に対する量子化誤差と対応した係数ａ〜ｌとの積和を３２で除した値を、次の注目画素に対する拡散誤差として誤差加算部１１２５に与える。
【０１００】
画像特徴抽出部１１３０は、エッジ検出部１１３１と領域拡張処理部１１３２とからなる。エッジ検出部１１３１は、画像データ１１００のエッジ検出を行うもので、本実施形態ではレベル０（エッジ度最大）からレベル８（非エッジ）までのエッジレベルを表す４ビットのエッジデータを出力する。より具体的には、例えば図２７に示す４種類の５×５の微分フィルタを用いて、主走査方向、副走査方向、主走査方向から±４５°傾いた方向の４方向についてエッジ量を検出し、その中で絶対値が最大のエッジ量を選び、そのエッジ量の絶対値をレベル０からレベル３までの４レベルのエッジレベルに量子化して出力する。
【０１０１】
領域拡張処理部１１３２は、エッジ検出部１１３１により検出されたエッジに対し７画素幅の領域拡張処理を行うもので、エッジ検出部１１３１より出力されたエッジデータを参照し、注目画素の周囲の７×７画素の領域（主走査方向の前後３画素、副走査方向の前後３画素の範囲）の中で最小のエッジレベル（最大のエッジ度合）を注目画素のエッジレベルとして、それを４ビットのエッジデータとして出力する。このエッジデータは量子化閾値発生部１１４０に与えられる。
【０１０２】
量子化閾値発生部１１４０は、領域拡張処理部１１３２より出力されたエッジデータで表されるエッジレベルに応じた振動幅で、画像空間上で周期的に振動する量子化閾値を生成し、それを量子化処理部１１２０の量子化器１１２１に与えるもので、ディザ閾値発生部１１４１と、このディザ閾値発生部１１４１の出力値にエッジデータで示されるエッジレベルに対応した係数（０〜３）を掛ける乗算部１１４２、及び乗算部１１４２の出力値に固定値（この実施形態で１２８としている）を加算する加算部１１４３から構成される。
【０１０３】
本実施形態では、ディザ閾値発生部１１４１は、図２８及び図２９に示すような１から６までの閾値を小さいものから順に（１が最小、６が最大）ラインを成長させるように配置した４×４のディザ閾値マトリクスを用い、画像空間上で周期的に１から６まで振動するディザ閾値を出力する。ここで、同じ値の画素は同じ閾値を使用している。ディザ閾値周期は、これは６００ｄｐｉの画像形成の場合には１６８Ｌｐｉに相当する。このようなディザ閾値発生部１１４１は、前記ディザ閾値マトリクスを格納したＲＯＭと、画像データの主、副走査のタイミング信号をカウントして、このＲＯＭの読み出しアドレスを発生するカウンタなどによって容易に実現できる。ここで、図２８及び図２９で１と設定された画素は主走査方向に並べることにより、主走査方向に２画素並んだドットを最初に形成することを表す。このように、安定したドット形成がなされることを意図して、エネルギーが少ない書き込みレベルである１値を２画素並べる。この場合のスクリーン角とラインの成長方向を図３０に示した。ラインの成長方向は、図中の“ラインが成長する方向１“に示した。
【０１０４】
乗算部１１４２は、画像特徴抽出部１１３０からのエッジデータで示されるエッジレベルがレベル０（非エッジ）の時に係数３を、レベル１の時に係数２を、レベル２の時に係数１を、レベル３（最大エッジ度合）の時に係数０を、ディザ閾値発生部１１４１の出力値に乗じる。
【０１０５】
以上のように構成された画像処理装置の量子化データ１１０１を例えば電子写真方式のプリンタなどに与えれば、文字、画像の変化点や比較的低線数の網点画像部などは解像性が良く、写真、画像の変化の少ない部分、高線数の網点画像などは滑らかで安定性が良く、それら領域が違和感なく整合した高品位な画像を形成可能である。これについて以下説明する。
【０１０６】
画像中の文字や線画のエッジ部のような変化が急峻でエッジレベルがレベル３（エッジ度合最高）となる部分では、量子化閾値発生部１１４０で生成される量子化閾値は固定され、量子化処理部１１２０で固定閾値を用いた純粋な誤差拡散法による量子化処理が行われるため、解像性の良い画像を形成できる。
【０１０７】
本実施形態においては、図１５に示す逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを２つ使用し、ＹＭＣＫの画像データに対して、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）の画像データとＫ（Ｂｌａｃｋ）の画像データで１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを使用し、Ｃ画像信号Ｍの画像データの２組の画像データをもう１つの１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを用いて階調処理を行う。そのため、ＳＩＭＤプロセッサに入力される階調処理前の２つの画像データ（ＹＫもしくはＣＭ）と、ＳＩＭＤプロセッサから２つの画像データ（ＹＫもしくはＣＭ）を出力する２入力２出力の画像データを処理する。誤差拡散処理を行う場合には、入力した２つの画像データに対して、ＳＩＭＤ処理可能な画像データ数毎に、１つ逐次処理演算部を有するＳＩＭＤプロセッサを切り替えて処理を行う。
【０１０８】
図３１は画像プロセッサの状態遷移図である。同図に示すように、画像プロセッサは、コマンド→メイン１（Ｍａｇｅｎｔａ／Ｙｅｌｌｏｗ画像データの処理）→メイン２（Ｃｙａｎ／Ｂｌａｃｋの画像データの処理）→コマンド→メイン１…と処理状態がループしている。
【０１０９】
図３２のフローチャートに基づいて、２入力２出力時の画像処理プロセッサの動作を説明する。
メイン処理１では、ＭａｇｅｎｔａもしくはＹｅｌｌｏｗの画像データの処理を行い、メイン処理２では、Ｃｙａｎもしくは、Ｂｌａｃｋの画像データの処理を行う。ＳＩＭＤプロセッサ１５０６に対して、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｙｅｌｌｏｗ）の入力をデータ入出力用バス１５０１ａを用いて入力し、データ入出力用バス１５０１ｃを用いて出力する。同様に、Ｃｙａｎ（Ｂｌａｃｋ）の画像データの入力を、データ入出力用バス１５０１ｂを用いて入力し、データ入出力用バス１５０１ｄを用いて出力する。データ入出力用バス１５０１ｃはデバッグ用の出力などに用いる。
【０１１０】
メイン処理１にて、ＳＩＭＤプロセッサ１５０６へのデータ入力がある場合には（Ｓ２３０１）、画像データをメモリ１５０３への取り込み処理を開始する（Ｓ２３０２）。１ライン取り込みが終了した場合には（Ｓ２３０３）、ＳＩＭＤ処理プロセッサ１５０６が処理できる画像データの単位で階調処理（ここでは誤差拡散処理）を開始する（Ｓ２３０４）。１ライン処理が終了したら（Ｓ２３０５）、１ライン出力を開始する（Ｓ２３０６）。Ｓ２３０２、Ｓ２３０６などの画像データのメモリ取り込み・出力開始処理は、各メモリコントローラ１５０５ａ〜１５０５ｂへの処理開始コマンドをレジスタに設定し、ＳＩＭＤプロセッサは次の制御へ移行（状態遷移）する。階調処理（誤差拡散処理）の開始（Ｓ２３０４）は、逐次処理演算部１５０７ｂへの開始処理コマンドを誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタ２００８開始コマンドに相当する所定の設定値を書き込むことにより行う。
【０１１１】
メイン処理２も同様にＳＩＭＤプロセッサ１５０６へのデータ入力がある場合には（Ｓ２４０１）、画像データをメモリ１５０３への取り込み処理を開始する（Ｓ２４０２）。１ライン取り込みが終了した場合には（Ｓ２４０３）、ＳＩＭＤ処理プロセッサ１５０６が処理できる画像データの単位で階調処理（ここでは誤差拡散処理）を開始する（Ｓ２４０４）。１ライン処理が終了したら（Ｓ２４０５）、１ライン出力を開始する（Ｓ２４０６）。Ｓ２４０２、Ｓ２４０６などの画像データのメモリ取り込み・出力開始処理は、各メモリコントローラ１５０５ａ〜１５０５ｂへの処理開始コマンドをレジスタに設定し、ＳＩＭＤプロセッサは次の制御へ移行（状態遷移）する。階調処理（誤差拡散処理）の開始（Ｓ２４０４）は、逐次処理演算部１５０７ｂへの開始処理コマンドを誤差拡散処理ハードウェアコントロールレジスタ２００８開始コマンドに相当する所定の設定値を書き込むことにより行う。
【０１１２】
コマンド処理では、ＳＩＭＤプロセッサ１５０６に対する制御ＣＰＵからのコマンドの受付処理を行う（Ｓ２５０１，Ｓ２５０２）。
【０１１３】
画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ：Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の呼び出し手順を説明する。
【０１１４】
図３３は操作部１４２全体を示す正面図である。操作部で自動階調補正メニュー（ＡＣＣメニュー）呼び出すと、図３４の操作画面が表示される。コピー使用時、あるいはプリンタ使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、図３４に示した操作画面が表示される。コピー使用時を選択した場合には、コピー使用時に使用する階調補正テーブルが、プリンタ使用時を選択するとプリンタ使用時の階調補正テーブルが参照データに基づいて変更される。変更後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果が、望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正テーブルを選択することができるように、［元の値に戻す］キーが図３４の画面中に表示されている。
【０１１５】
図３５は画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ）の制御手順を示すフローチャートである。画像濃度の自動階調補正では、ステップＳ３１０１で図３６の画面中の印刷スタートキーを押し下げると、ステップＳ３１０２で図３７に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モードに対応した複数の濃度階調パターンを転写材上に形成する。濃度階調パターンは、あらかじめＩＰＵのＲＯＭ中に記憶・設定がなされている。パターンの書き込み値は、例えば１６進数表示で１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈ、と００ｈ（転写紙の地肌部）で、図に示したような配置で形成する。濃度階調パターンは、ＹＭＣＫそれぞれに文字部用および写真部用のプリンタγテーブルを算出するための濃度階調パターンを形成する。文字部用の濃度階調パッチでは、一例として誤差拡散などの階調処理を行い、写真部用の濃度階調パッチでは、前述したＤＡＴＥ処理が行われたパターンを出力する。図では、地肌部を除いて１５階調分のパッチを表示しているが、それぞれのパッチは００ｈ−ＦＦｈの８ビット信号の任意の値を選択することができる。
【０１１６】
図３７に示した自動階調補正用のパターンを出力した転写紙には、上述した濃度階調パターンに加えて、感光体の感度ムラ、転写などの作像部の感度ムラなどに起因する濃度むらの補正のために、基準パターンを左からＬｅｆｔ、Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔの計５カ所に例えば３３ｈ、４４ｈ、５５ｈの３パッチを形成している。その隣にも同様なパッチを形成しているが、これは隣接するパターンによるフレアの影響を主走査方向の場所Ｌｅｆｔ、ＭＬ、Ｃｅｎｔｅｒ、ＭＲ、Ｒｉｇｈｔによらずほぼ同等とするためである。ただし、Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）のパッチの右隣には黒パッチを配置し、左隣にはＹｅｌｌｏｗパッチを配置しているのに対し、それ以外のＬｅｆｔ、Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、ＲｉｇｈｔにはＹｅｌｌｏｗパッチを配置していない。これは、Ｙｅｌｌｏｗの明度が高いことによりフレアの影響の絶対値が小さいと見積もられることと、Ｂｌａｃｋの読み取りの際に、スキャナのＲＧＢ信号のうち、Ｇｒｅｅｎ（もしくはＲｅｄ）信号を用いるためである。Ｙｅｌｌｏｗが主に影響するのはＢｌｕｅ成分であることから、Ｇｒｅｅｅｎ（もしくはＲｅｄ）信号を用いることにより、隣接するＹｅｌｌｏｗパッチの影響を低減することができる。
【０１１７】
ステップＳ３１０３で転写材にパターンが出力された後、転写材を原稿台１１８上に載置するように、操作画面上には図３８に示す画面が表示される。画面の指示に従い、パターンが形成された転写紙を原稿台に載置して、図３８の画面で“読み取りスタート”を選択するか、または“キャンセルを選択する。”キャンセル“を選択した場合にはここで処理を終える（ステップＳ３１０４）。一方、“読み取りスタート”を選択すると、スキャナが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップＳ３１０５）。このとき、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。次いで、パターン部のデータが正常に読み取られたかを判断し（ステップＳ３１０６）。正常に読み取られない場合には、再び図３８の画面が表示される。２回正常に読み取られない場合には処理を終了する（ステップＳ３１０７）。
【０１１８】
ステップＳ３１０６でデータが正常に読み取られていれば、ステップＳ３１０８でＡＣＣの機差補正値による補正を行い、ステップＳ３１０９でムラの検出および補正を行うか否かを判断し、補正を行うのであれば、ステップＳ３１１０でムラの検出および補正を行い、行わないのであればそのままステップＳ３１１１の処理にスキップする。
【０１１９】
ステップＳ３１１１では、図３４の画面で“地肌の補正”に“実行”が選択されているか否かを判断し、“実行”が選択されている場合には、ステップＳ３１１２で読み取りデータに対する地肌データによる補正を行う。次いで、ステップＳ３１１３で、図３４の画面で“高画像濃度部の補正”に“実行”が選択されているか否かを判断し、“実行”が選択されている場合には、ステップＳ３１１４で参照データの高画像濃度部のデータに補正処理を行う。
【０１２０】
そして、ステップＳ３１１５で、以上処理を行われたデータを用いて、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成し、各色のＹＭＣＫ階調補正テーブルが全て作成されると（ステップＳ３１１６）、これらの処理を写真、文字の各画質モード毎について実行する（ステップＳ３１１７）。
【０１２１】
処理中には、操作画面には図３９の画面が表示される。処理終了後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果が、望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正テーブルを選択することができるように、［元に値に戻す］キーが図３４の画面中に表示されている。なお、図４０は図３３の液晶表示画面（タッチパネル）の詳細を示す正面図である。
【０１２２】
以下、それぞれの処理の詳細を説明する。
【０１２３】
図３７は、ムラを補正するために使用する基準パッチを示す図である。この基準パッチでは、Ｌｅｆｔ０〜１５（以後Ｌ０〜Ｌ１５と略す）、Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ０〜１５（以後ＭＬ０〜ＭＬ１５と略す）、Ｃｅｎｔｅｒ０−１５同Ｃ０〜Ｃ１５）、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ０−１５（同ＭＲ０〜ＭＲ１５）、Ｒｉｇｈｔ ０−１５（同Ｒ０〜Ｒ１５）のパッチが使用される。これらのパターンは、写真用の階調処理がなされている。その理由は、写真モードの階調処理のＹＭＣを重ね合わせた場合のグレーバランスの主走査方向の位置のバラつきを低減することを発明の第１の目的としているからである。
【０１２４】
図４１はムラの補正値の算出方法を説明するための４元チャートである。同図において、第１象現（図４１の［Ｉ］）の横軸は階調パッチの書き込み値、縦軸はスキャナの読み取り値でグラフは、階調パッチの読み取り値を表す。第２象現（図４１の［ＩＩ］）の横軸はプリンタγ変換テーブルへの入力値で、グラフは自動階調補正（ＡＣＣ）の調整目標（ターゲット）、もしくはＡＣＣ実行後のプリンタγの調整結果を表す。第３象現（図４１の［ＩＩＩ］）の縦軸は、階調処理への入力値で、グラフはムラを補正するための補正量を表す。このグラフは求める値を図示したものである。第４象現（図４１の［ＩＶ］）は階調処理の特性である。
【０１２５】
第１象現のａ）〜ｃ）は、それぞれ
ａ）補正の基準値
ｂ）基準より濃度が濃い場合
ｃ）基準より濃度が薄い場合
を例示したものである。たとえば、図３７に示した階調パターンのＣ０〜Ｃ１５を基準とし、それ以外のＬ０〜Ｌ１５、ＭＬ０〜ＭＬ１５、ＭＲ０〜ＭＲ１５、Ｒ０〜Ｒ１５の読み取り結果のうち、濃度が薄い場合にはｂ）、濃度が濃い場合にはｃ）として図示した。
【０１２６】
ＡＣＣのターゲットは、主走査方向のムラにかかわらず一定であるので、ムラがある場合には、第２象現のグラフ出力した結果ｄ）〜ｆ）に示したように主走査方向の位置により出力結果がばらつく。ここで、ｄ）はａ）に対するプリンタγテーブルである。このような場合には、ＹＭＣ三色を重ね合わせた場合などでムラが生じる。それを防ぐために、主走査方向の位置に応じて作像部の感度ムラを補正し、場所によらない画像濃度の調整結果（図４１の［ＩＩ］）が得られるように、プリンタγテーブル（図４１の［ＩＶ］）への補正量（同第ＩＩＩ象現）を主走査方向の位置によって変更する。第ＩＩＩ象現に得られたグラフの傾きを求め、これを補正量の傾きとする。
【０１２７】
上記のようにして得た主走査位置による補正量の概念図を図４２に示す。
【０１２８】
ＡＣＣパターンに形成されたＬｅｆｔ， Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ （ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ （ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔの各階調パターンの読み取り値から算出した補正量の傾きをＣｅｎｔｅｒの値を基準にしたグラフを図４２ａ）に示した。図４２ｂ）は、ムラの検知パターンのある場所から、検知パターンがない場所へと傾きを補間した結果である。図４２ｂ）は、ＳＩＭＤプロセッサが一度に処理可能な画素数毎に主走査方向の画像幅を区切っている。階調処理前の画像信号を、上記のようにして得られた傾きを用いて補正する。これにより、簡単な計算で効率的に主走査方向のムラを補正することができる。
【０１２９】
図４３はＳＩＭＤプロセッサにおけるムラ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。この図４３に示す処理では、まず、ステップＳ３２０１で、画像データをＳＩＭＤプロセッサに入力し、ステップＳ３２０２で、画像データから画像のエッジ度を算出する（特徴量抽出）。次いで、ステップＳ３２０３で主走査方向のムラを補正し、ステップＳ３２０４で前述した階調処理を行う。そして、ステップＳ３２０５で画像信号をＳＩＭＤプロセッサから出力する。
【０１３０】
図４４及び図４５は補正用の階調パターンの数を減らした場合の出力例を示す図である。これらは、ムラの補正量を検知するためのＬｅｆｔ，Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ，Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔのムラ検知パターンの数を減らし、階調パターン出力の際のトナーの消費量を減らした階調パターンの例である。
【０１３１】
図４４の階調パターンは、は検知するパターンに隣接してパターンを配置したパターンで、スキャナのフレアの影響がある場合に有効である。すなわち、検知するパターン（一例としてＬｅｆｔ）に隣接したパターン（Ｌｅｆｔ−ｓｕｂ…図中でＬ−ｓｕｂと記載）がない地肌の場合には、検知するパターンの隣にパターンが存在しない場合に比べて地肌の影響を受けて、明るく（画像濃度が薄く）読まれる可能性がある。それを防ぐためにムラを検知するためのパターン〜Ｌｅｆｔ，ＲＭ、Ｒｉｇｈｔ〜に隣接して同程度の書き込み値のパターン〜Ｌｅｆｔ−ｓｕｂ（Ｌ−ｓｕｂ），ＲＭ−ｓｕｂ，Ｒｉｇｈｔ−ｓｕｂ（Ｒ−ｓｕｂ）〜を配置した。ＬＭパターン、Ｃｅｎｔｅｒパターンについては、隣接して階調補正用のＢｌａｃｋパターンがあるために他のパターンとフレアに対する影響は同程度と判断し、形成する必要はないと判断した。
【０１３２】
図４５は、スキャナのフレアの影響が無視できる場合で、この場合は、トナーの消費量を低減するためにムラ検知するパターンＬｅｆｔ，ＲＭ、Ｒｉｇｈｔ〜に隣接するパターン〜Ｌｅｆｔ−ｓｕｂ（Ｌ−ｓｕｂ），ＲＭ−ｓｕｂ，Ｒｉｇｈｔ−ｓｕｂ（Ｒ−ｓｕｂ）〜を省略した。ムラを検知するためのパターンＬｅｆｔ，Ｌｅｆｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＬＭ）、Ｃｅｎｔｅｒ，Ｒｉｇｈｔ−Ｍｉｄｄｌｅ（ＲＭ）、Ｒｉｇｈｔ３〜５段目のうちの少なくとも１点を用いて、図４６の４元チャートに示すように、第３（［ＩＩＩ］）象現の補正量の傾きを求める。
【０１３３】
地肌の補正について説明する。
【０１３４】
地肌補正の目的は２つある。１つは、ＡＣＣ時に使用される転写材の白色度を補正することである。これは、同一の機械に、同じ時に画像を形成しても、使用する転写材の白色度によって、スキャナで読み取られる値が異なるためである。地肌を補正しない場合のデメリットとしては、例えば、白色度が低い、再生紙などをこのＡＣＣに用いた場合、再生紙は一般にイエロー成分が多いために、イエローの階調補正テーブルを作成した場合に、イエロー成分が少なくなるように補正する。この状態で、次に、白色度が高いアート紙などでコピーをした場合に、イエロー成分が少ない画像となって望ましい色再現が得られない場合がある。
【０１３５】
他の１つは、ＡＣＣ時に用いた転写紙の厚さ（紙厚）が薄い場合には、転写材を押さえ付ける圧板などの色が透けてスキャナに読み取られてしまうことである。例えば、圧板の代わりにＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）と呼ばれる原稿自動送り装置を装着している場合には、原稿の搬送用にベルトを用いているが、これが使用しているゴム系の材質により、白色度が低く、若干の灰色味がある。そのため、読み取られた画像信号も、見かけ上、全体に高くなった画像信号として読み取られるために、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際に、その分薄くなるように作成する。この状態で、今度は紙厚が厚く、透過性が悪い転写紙を用いた場合には、全体の濃度が薄い画像として再現されるため、必ずしも望ましい画像が得られない。これらの不具合を防ぐために、紙の地肌部の読み取り画像信号からパターン部の読み取り画像信号の補正を行っている。
【０１３６】
しかし、上記の補正を行わない場合にもメリットがあり、常に再生紙のように、イエロー成分が多い転写紙を用いる場合には、補正をしない方が、イエロー成分が入った色に対しては色再現が良くなる場合ができる。また、常に、紙厚が、薄い転写紙のみしか用いない場合には、薄い紙に合わせた状態に階調補正テーブルが作成されるというメリットがある。
【０１３７】
上記のように、使用者の状況と好みとに応じて、地肌部の補正をＯＮ／ＯＦＦを行うことができる。
【０１３８】
転写紙上に形成した階調パターン（図３７）の書き込み値を ＬＤ［ｉ］（ｉ＝０，１，…，９）、形成されたパターンのスキャナでの読み取り値をベクトル型式で
ｖ［ｔ］［ｉ］≡（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）
（ｔ＝Ｙ，Ｍ，Ｃ， ｏｒ Ｋ， ｉ＝０，１，…，９）
とする。（ｒ，ｇ，ｂ）の代わりに、明度、彩度、色相角（Ｌ＊，ｃ＊，ｈ＊），あるいは、明度、赤み、青み（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊） などで表しても良い。あらかじめＲＯＭ４１６またはＲＡＭ４１７中に記憶してある基準となる白の読み取り値を（ｒ［Ｗ］，ｇ［Ｗ］，ｂ［Ｗ］）とする。
【０１３９】
ＡＣＣ実行時におけるγ変換処理部４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法について説明する。
【０１４０】
パターンの読み取り値
ｖ［ｔ］［ｉ］≡（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）
において、ＹＭＣトナーの各補色の画像信号はそれぞれ
ｂ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｒ［ｔ］［ｉ］
であるので、それぞれの補色の画像信号のみを用いる。ここでは、後の記載を簡単にするために、
ａ［ｔ］［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…，９；ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，ｏｒＫ）
を用いて表す。階調変換テーブルを作成すると処理が簡単である。なお、ブラックトナーについては、ＲＧＢのいずれの画像信号を用いても十分な精度が得られるが、ここでは、Ｇ（グリーン）成分を用いる。
【０１４１】
参照データは、スキャナの読み取り値
ｖ０［ｔ］［ｉ］≡（ｒ０［ｔ］［ｉ］，ｇ０［ｔ］［ｉ］，ｂ０［ｔ］［ｉ］）
及び対応するレーザの書き込み値
ＬＤ［ｉ］（ｉ＝１，２，…，ｍ）
の組によって与えられる。 同様に、ＹＭＣの補色画像信号のみを用いて、後の記載を簡単にするために、
Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］（０ ≦ ｎ［ｉ］ ≦ ２５５； ｉ＝１，２，…，ｍ； ｔ ＝ Ｙ，Ｍ，Ｃ， ｏｒ Ｋ）
と表す。ｍ は参照データの数である。
【０１４２】
機差補正値の一例を図４７に示す。図４７の値は、Ｂｌａｃｋ（Ｇ），Ｃｙａｎ（Ｒ），Ｍａｇｅｎｔａ（Ｇ），Ｙｅｌｌｏｗ （Ｂ）のそれぞれのトナーに対応する補正値で、（）内は、自動階調補正の時に使用するスキャナのＲｅｄ（Ｒ），Ｇｒｅｅｎ（Ｇ），Ｂｌｕｅ（Ｂ）の信号を示す。それぞれの色のトナーに対し、ｋ（０）、ｋ（１０２３）は、参照データ値 ０及び参照データ値１０２３（１０ビット信号）に対する補正値を表す。
【０１４３】
補正後の参照データの値を
Ａ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］
として、図４７の値を用いて参照データ
Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］
を
Ａ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］＝Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］＋（ｋ（１０２３）−ｋ（０））×ｎ［ｉ］／１０２３＋ｋ（０） ・・・（４）
のように補正する。
【０１４４】
上記の関数を図で表わすと例えば図４８のようになる。図４７の補正値は、製造時に設定され、機械内に保持されている。また、図４９に示す操作部の液晶画面（タッチパネル）からタッチ入力により設定することが可能である。
【０１４５】
なお、以下では、式４のＡ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］を、新たにＡ［ｔ］［ｎ［ｉ］］として使用する。
【０１４６】
ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、前述したａ［ＬＤ］とＲＯＭ４１６中に記憶されている参照データＡ［ｎ］とを比較することによって得られる。ここで、ｎは、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値で、参照データＡ［ｎ］は、入力値ｎをＹＭＣＫ階調変換した後のレーザ書き込み値ＬＤ［ｉ］で出力したＹＭＣトナー・パターンをスキャナで読み取った読み取り画像信号の目標値である。ここで、参照データは、プリンタの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照値Ａ［ｎ］と補正を行わない参照値Ａ［ｎ］との２種類の値とからなる。補正を行うかどうかの判断は、予めＲＯＭまたはＲＡＭ中に記憶されている後述する判断用のデータにより判断される。この補正についての後述する。
【０１４７】
前述したａ［ＬＤ］から、Ａ［ｎ］に対応するＬＤを求めることにより、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎに対応するレーザ出力値ＬＤ［ｎ］を求める。これを、入力値
ｉ＝０，１，…，２５５（８ｂｉｔ信号の場合）
に対して求めることにより、階調変換テーブルを求めることができる。その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する入力値
ｎ＝００ｈ，０１ｈ …，ＦＦｈ（１６進数）
に対するすべての値に対して、上記の処理を行う代わりに、
ｎｉ＝０，１１ｈ，２２ｈ， …，ＦＦｈ
のようなとびとびの値について上記の処理を行い、それ以外の点については、スプライン関数などで補間を行うか、あるいは、予めＲＯＭ４１６中に記憶されているＹＭＣＫγ補正テーブルの内、上記の処理で求めた
（０，ＬＤ［０］），（１１ｈ，ＬＤ［１１ｈ］），（２２ｈ，ＬＤ［２２ｈ］），…，（ＦＦｈ，ＬＤ［ＦＦｈ］）
の組を通る、最も近いテーブルを選択する。
【０１４８】
上記の処理を図５０の４元チャートに基づいて説明する。図の第１象現（ａ）の横軸は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸は、スキャナの読み取り値（処理後）で、前述した参照データＡ［ｉ］を表す。スキャナの読み取り値（処理後）は、階調パターンをスキャナで読み取った値に対し、ＲＧＢγ変換（ここでは変換を行っていない）、階調パターン内の数ヶ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値であり、演算精度向上のために、ここでは、１２ビットデータ信号として処理する。
【０１４９】
図５０の第２象現（ｂ）の横軸は、縦軸と同じく、スキャナの読み取り値（処理後）を表す。第３象現（ｃ）の縦軸は、レーザ光（ＬＤ）の書き込み値を表す。このデータａ［ＬＤ］は、プリンタ部の特性を表す。また、実際に形成するパターンのＬＤの書き込み値は、００ｈ（地肌），１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈの１６点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは、検知点の間を補間し、連続的なグラフとして扱う。第４象現のグラフ（ｄ）は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルＬＤ［ｉ］で、このテーブルを求めることが目的である。グラフ（ｆ）の縦軸・横軸は、グラフ（ｄ）の縦軸・横軸と同じである。検知用の階調パターンを形成する場合には、グラフ（ｆ）に示したＹＭＣＫ階調変換テーブル（ｇ）を用いる。グラフ（ｅ）の横軸は、第３象現（ｃ）と同じであり、階調パターン作成時のＬＤの書き込み値と階調パターンのスキャナの読み取り値（処理後）との関係を表すための、便宜上の線形変換を表す。ある入力値ｎに対して参照データＡ［ｎ］が求められ、Ａ［ｎ］を得るためのＬＤ出力ＬＤ［ｎ］を階調パターンの読み取り値ａ［ＬＤ］を用いて、図中の矢印（ｌ）に沿って求める。
【０１５０】
インターフェースＩ／Ｆ・セレクタ４１１は、スキャナ４０１で読み込んだ画像データを外部の画像処理装置などで処理するために出力したり、外部のホストコンピューターやあるいは画像処理装置からの画像データをプリンタ４１３で出力するための切り替え機能を有する。
【０１５１】
以上の画像処理回路はＣＰＵ４１５により制御される。ＣＰＵ４１５は、ＲＯＭ４１４とＲＡＭ４１６とＢＵＳ４１８で接続されている。また、ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラ４１７と接続されており、図示しない操作部などからのコマンドが、システムコントローラ４１７を通じて送信される。送信された画質モード、濃度情報及び領域情報等に基づいて上述したそれぞれの画像処理回路に各種パラメータが設定される。パターン発生回路４２１は画像処理部で使用する階調パターンを発生させる。
【０１５２】
レーザ変調回路のブロック図を図５１に示す。書き込み周波数は、１８．６［ＭＨｚ］であり、１画素の走査時間は、５３．８［ｎｓｅｃ］である。８ビットの画像データはルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１でγ変換を行うことができる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２で８ビットの画像信号の上位３ビットの信号に基づいて８値のパルス幅に変換され、パワー変調回路（ＰＭ）４５３で下位５ビットで３２値のパワー変調が行われ、レーザダイオード（ＬＤ）４５４が変調された信号に基づいて発光する。フォトディテクタ（ＰＤ）４５５で発光強度をモニターし、１ドット毎に補正を行う。
【０１５３】
レーザ光の強度の最大値は、画像信号とは独立に、８ビット（２５６段階）に可変できる。１画素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（これは、静止時のビームの強度が最大値に対し、１／ｅ２に減衰するときの幅として定義される）は、６００ ＤＰＩでは、１画素４２．３［μｍ］では、ビーム径は主走査方向５０［μｍ］、副走査方向６０［μｍ］が使用される。
【０１５４】
図５２は画像読み取り系のブロック図、図５３は原稿読み取り装置（スキャナ）の概略構成図である。以下、これらの図に基づいて画像読み取り系について説明する。
【０１５５】
原稿は、露光ランプ５５０１により照射され、原稿面から反射した反射光は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）５４０１のＲＧＢフィルタにより色分解されて読み取られ、増幅回路５４０２により所定レベルに増幅される。ＣＣＤドライバ５４０９は、ＣＣＤを駆動するためのパルス信号を供給する。ＣＣＤドライバ５４０９を駆動するために必要なパルス源は、パルスジェネレータ５４１０で生成され、パルスジェネレータ５４１０は、水晶発振子などからなるクロックジェネレータ５４１１を基準信号とする。パルスジェネレータ５４１０は、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路５４０３がＣＣＤ５４０１からの信号をサンプルホールドするための必要なタイミングを供給する。Ｓ／Ｈ回路５４０３によりサンプルホールドされたアナログカラー画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路５４０４で８ビット信号（一例である）にデジタル化される。黒補正回路５４０５は、ＣＣＤ５４０１のチップ間、画素間の黒レベル（光量が少ない場合の電気信号）のばらつきを低減し、画像の黒部にスジやムラを生じることを防ぐ。シェーディング補正回路５４０６は、白レベル（光量が多い場合の電気信号）を補正する。白レベルは、スキャナ４２０を均一な白色版の位置に移動して照射した時の白色データに基づき、照射系、光学系やＣＣＤ５４０１の感度ばらつきを補正する。図５４に白補正・黒補正の画像信号の概念図を示した。
【０１５６】
シェーディング補正回路５４０５からの信号は、画像処理部５４０７により処理され、プリンタ４１３で出力される。上記回路は、ＣＰＵ５４１４により制御され、ＲＯＭ５４１３及びＲＡＭ５４１５に制御に必要なデータを記憶する。ＣＰＵ５４１４は、画像形成装置全体の制御を行うシステムコントローラ４１９とシリアルＩ／Ｆにより通信を行っている。ＣＰＵ５４１４は、図示しないスキャナ駆動装置を制御し、スキャナ１２１の駆動制御を行う。
【０１５７】
増幅回路５４０２の増幅量は、ある特定の原稿濃度に対して、Ａ／Ｄ変換回路５４０４の出力値が所望の値になるように決定する。一例として、通常のコピー時に原稿濃度が、０．０５（反射率で０．８９１）のものを８ビット信号値で２４０値として得られるようにする。一方、シェーディング補正時には、増幅率を下げてシェーディング補正の感度を上げる。その理由は、通常のコピー時の増幅率では、反射光が多い場合には、８ビット信号で２５５値を超える大きさの画像信号となると、２５５値に飽和してしまい、シェーディング補正に誤差が生じるためである。
【０１５８】
図５５は、増幅回路５４０２で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路５４０３でサンプルホールドされる状態を示す模式図である。横軸は、増幅後のアナログ画像信号がＳ／Ｈ回路５４０３を通過する時間で、縦軸は、増幅後のアナログ信号の大きさを表す。所定のサンプルホールド時間５５０１でアナログ信号がサンプルホールドされて、Ａ／Ｄ変換回路５４０４に信号が送られる。図は前述した白レベルを読み取った画像信号で、増幅後の画像信号は、コピー時は、一例として、Ａ／Ｄ変換後の値として２４０値、白補正時は、１８０値とした増幅後の画像信号の例である。
【０１５９】
なお、図５３のスキャナ４２０はシートスルー方式とフラットベッド方式の２つの方式に対応し、しかもこの例の場合、図１とは異なり両面読み取り可能な構成になっている。
【０１６０】
なお、プログラムはＲＯＭ１３１、記憶装置１８１、プログラムＲＡＭ１４０５等にダウンロードされ、ＣＰＵ１３０により実行される。その際、必要なプログラムが記録された例えばＣＤ−ＲＯＭなどの情報記録媒体からダウンロードし、あるいはネットワークを介してサーバからダウンロードされて使用される。
【０１６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画像形成時の階調特性に応じて補正量を決定することができ、また、補正を行う際の調整手順を簡略化し、低コスト、効率的にムラを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成を示す図である。
【図２】図１のカラー複写機の制御系の概略を示すブロック図である。
【図３】図１のカラー複写機の制御構成を示す図である。
【図４】図２のカラー複写機の画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】適応エッジ強調回路の例を示すブロック図である。
【図６】平滑化フィルタの係数の例を示す図である。
【図７】ラプラシアンフィルタの係数の例を示す図である。
【図８】副走査方向エッジ検出フィルタの係数の例を示す図である。
【図９】主走査方向エッジ検出フィルタの係数の例を示す図である。
【図１０】斜め方向検出フィルタの係数の例を示す図である。
【図１１】斜め方向検出フィルタの係数の他の例を示す図である。
【図１２】第２の平滑化フィルタの係数の例を示す図である。
【図１３】テーブル変換回路で変換されるフィルタ係数とエッジ度との関係を示す図である。
【図１４】ＳＩＭＤ型プロセッサの概略構成を示す説明図である。
【図１５】ＳＩＭＤ型画像データ処理部及び逐次画像データ演算処理部の構成を示す図である。
【図１６】画素ラインを説明するための図である。
【図１７】画像処理プロセッサ１２０４の内部構成を示すブロック図である。
【図１８】逐次型画像データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１９】シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック各色に対応するディザ処理パラメータを示す図である。
【図２０】ＩＩＲ型フィルタシステムのシステム構成を示す図である。
【図２１】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２２】誤差拡散処理ハードウェアレジスタ群に設定するレジスタの説明図である。
【図２３】ＳＩＭＤ型プロセッサで行われる誤差拡散処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】逐次型画像データ処理部で行われる誤差拡散処理の処理手順を示す説明図である。
【図２５】図２３の処理で実行されるラインシフトを示す説明図である。
【図２６】誤差拡散マトリクス部のマトリクスの状態を示す図である。
【図２７】エッジ検出部で使用される微分フィルタの例を示す図である。
【図２８】ディザ閾値発生部のディザ閾値マトリクスの例を示す図である。
【図２９】ディザ閾値発生部のディザ閾値マトリクスの他の例を示す図である。
【図３０】スクリーン角とラインの成長方向を示す説明図である。
【図３１】画像プロセッサの状態遷移図である。
【図３２】２入力２出力時の画像処理プロセッサの動作手順を示すフローチャートである。
【図３３】操作部の全体を示す正面図である。
【図３４】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面の一例を示す正面図である。
【図３５】自動階調補正（ＡＣＣ）の処理手順を示すフローチャートである。
【図３６】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面のテストパターン印刷画面を示す正面図である。
【図３７】自動階調補正（ＡＣＣ）の階調パターンの出力例（その１）を示す図である。
【図３８】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面のテストパターン読み取り画面を示す正面図である。
【図３９】操作部のタッチパネルの自動階調補正画面の読み取り処理画面を示す正面図である。
【図４０】操作部のタッチパネルのコピー画面の一例を示す正面図である。
【図４１】濃度ムラの算出方法を示す４元チャート（その１）である。
【図４２】像担持体の主走査位置と補正量との関係を示す概念図である。
【図４３】ＳＩＭＤプロセッサにおける濃度ムラの補正処理手順を示すフローチャートである。
【図４４】自動階調補正（ＡＣＣ）の階調パターンの出力例（その２）を示す図である。
【図４５】自動階調補正（ＡＣＣ）の階調パターンの出力例（その３）を示す図である。
【図４６】濃度ムラの算出方法を示す４元チャート（その２）である。
【図４７】機差の補正値の例を示す図である。
【図４８】自動階調補正（ＡＣＣ）の機差補正値の補正方法を示す説明図である。
【図４９】自動階調補正（ＡＣＣ）の機差補正値を入力するための液晶画面の正面図である。
【図５０】自動階調補正（ＡＣＣ）の演算方法を示す４元チャートである。
【図５１】レーザ変調回路を示すブロック図である。
【図５２】画像読み取り系を示すブロック図である。
【図５３】原稿読み取り装置（スキャナ）の概略構成を示す図である。
【図５４】白補正・黒補正の画像信号の概念図である。
【図５５】図５３の増幅回路で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路でサンプルホールドされる状態を示す模式図である。
【符号の説明】
４１０ 階調処理
４１３ プリンタ
４１５ ＣＰＵ
４２０ スキャナ
４２１ パターン生成回路
１２０４ 画像処理プロセッサ
１４０３ メモリ制御部
１４０４ プロセッサアレー
１５００ ＳＩＭＤ型画像データ処理部
１５０１ａ〜１５０１ｅ データ入出力用バス
１５０２ａ〜１５０２ｃ バススイッチ
１５０３ ＲＡＭ
１５０４ａ〜１５０４ｄ メモリスイッチ
１５０５ａ，１５０５ｂ メモリコントローラ
１５０６ ＳＩＭＤ型プロセッサ
１５０７ａ，１５０７ｂ 逐次型画像データ処理部
１８０１ 誤差データ算出部
１８０５ 誤差拡散処理ハードウエアレジスタ群
Claims (14)
- 像担持体の作像位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理装置であって、
転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する画像読み取り手段と、
前記画像読み取り手段によって読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置に応じて補正する補正手段と、
前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する補正量記憶手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更すること特徴とする画像処理装置。 - 像担持体の作像位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理装置であって、
転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する画像読み取り手段と、
前記画像読み取り手段によって読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定するパラメータ設定手段と、
画像データを像担持体上の作像位置に応じて補正する補正手段と、
前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する補正量記憶手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量と、階調パラメータとを変更することを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像データを並列的に処理する画像並列処理手段をさらに備え、
前記画像並列処理手段は、所定のデータ数以下毎に画像データを補正することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。 - 前記補正手段は、基準となるムラを検出するための基準パターンの階調特性を検知し、前記検知した結果を傾きとして表し、前記傾きから読み取り位置に応じたムラを補正することを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
- 前記像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラが主走査方向における濃度ムラであることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
- 前記階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを転写紙上に出力するパターン出力手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
- 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理方法であって、
転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の工程と、
前記第１の工程で読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第２の工程と、
前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第３の工程と、
前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、記憶された前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更する第４の工程と、
を含んでなることを特徴とする画像処理方法。 - 像担持体の画像形成位置に依存する濃度ムラを補正する画像処理方法であって、
転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の工程と、
前記第１の行程で読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定する第２の工程と、
画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第３の工程と、
前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第４の工程と、
前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて前記作像位置に応じた画像データの補正量及び階調パラメータを変更する第５の工程と、
を含んでなることを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータにロードされ、画像形成位置に依存する濃度ムラを補正するためのコンピュータプログラムにおいて、
転写紙上に出力された階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準濃度パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の手順と、
前記第１の手順で読み取られた前記階調パターン及び前記基準濃度パターンの読み取り信号、並びに画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第２の手順と、
前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第３の手順と、
前記転写紙上に形成された階調パターン及び複数の基準パターンの読み取り値に基づいて、記憶された前記作像位置に応じた画像データの補正量を変更する第４の手順と、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータにロードされ、画像形成位置に依存する濃度ムラを補正するためのコンピュータプログラムにおいて、
転写紙上に出力された複数の着色材を用いた階調パターン及び濃度が略等しい複数の基準パターンを読み取り、分光感度の異なる複数の信号を出力する第１の手順と、
前記第１の手順で読み取られた前記階調パターンの読み取り信号、及び予め記憶されている参照データに基づいて画像処理パラメータを設定する第２の手順と、
画像データを像担持体上の作像位置によって補正する第３の手順と、
前記作像位置に応じた画像データの補正量を記憶する第４の手順と、
前記転写紙上に形成された階調パターン及び基準パターンの読み取りデータに基づいて、前記作像位置に応じた画像データの補正量及び階調パラメータを変更する第５の手順と、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記第３の手順が、地肌の補正および／または参照データの補正を行うか否かを判定する手順を含み、前記補正を行う場合には、補正後にＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成することを特徴とする請求項１０または１１記載のコンピュータプログラム。
- 前記ＹＭＣＫ階調補正テーブルを参照してＹＭＣＫ各色に関して補正した後、各画質モードについて補正を行うことを特徴とする請求項１２記載のコンピュータプログラム。
- 請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のコンピュータプログラムがコンピュータによって読み込み可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
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