JP2006072173A - 印刷装置及びその階調補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフトーン処理により生成された二値画像データを受け取って印刷する際に、適切な階調補正を施す。
【解決手段】印刷対象の二値画像をブロック分割し（Ｓ１２）、ブロック内のドット数からブロックの階調値Ｃinを求める（Ｓ１４）。各Ｃinに該当するブロックのドットパターンをパッチとして含んだ検査チャートのデータを生成し（Ｓ１６）、印刷装置の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに（Ｓ２２，Ｓ２４）、検査チャートを中間転写体に画像形成し（Ｓ１８）、形成された各パッチの印刷濃度Ｄout 読み取り、ＣinとＤout の対応関係を記憶する（Ｓ２０）。次に、各Ｃinに対し目標カーブに応じたＤout を得るための露光強度を求める（Ｓ２８）。そして、二値画像データを印刷する際、ブロックごとにそのブロックのＣinに応じた露光強度で露光する（Ｓ２９）。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタルの画像データを受け入れて用紙に印刷する印刷装置に関し、特にハーフトーン処理された二値画像データを印刷する場合の階調補正に関する。

デジタル印刷装置では、多値階調のデジタル画像データを、例えば特許文献１に示されるようなデジタルハーフトーン処理により精細な網点からなる二値画像データ（各画素のデータサイズが１ビットの画像データ。「版画像」、「１ビット画像」とも呼ばれる）に変換し、この二値画像データに基づきプリントエンジンを駆動して印刷を行う。従来一般には、の二値の版画像データは印刷時に一時的に生成されるものであり、印刷後は破棄されているが、これを保存して印刷に再利用したいというニーズも存在する。

一方、印刷装置は機種ごとに色や階調の再現特性が異なる場合がある。また同じ装置でも経時的に再現特性が変化していくこともある。このような特性の違いあるいは変化により、濃度再現や色再現のバランスが違ってくることで、印刷結果の見た目に違いが生じてしまう。

同一の装置における再現性の変化に関しては、例えば電子写真方式の印刷装置では、濃度の異なるパッチを含んだテストチャートを感光体や中間転写体、あるいは用紙等の媒体上に形成し、形成されたテストチャートの各パッチの濃度をセンサで検出し、この検出結果に基づき入力階調値と出力濃度とが正しい関係となるように各種の画像形成パラメータを調整している。このような制御はＡＤＣ（Auto Developibility Control：自動現像性制御）と呼ばれる。ここで調整するものとして代表的なパラメータとしては、入力階調値値の補正パラメータがある。この調整では、例えばテストチャートにおけるある濃度（入力階調値）のパッチの読取濃度が適切な値よりも小さければ、その入力階調値が適切な濃度に補正されるよう、階調補正テーブルを修正する。多値画像データを印刷する場合は、このように調整された階調補正テーブルを用いて補正を行うことにより、色や濃度の再現性を適切なものとすることができる。

ところが、二値画像データの場合は、二階調しかないので、そのような入力階調値の補正は即座にはできない。

ここで、二値画像データを複数画素からなるブロック単位に区切り、ブロック単位での網点画素の割合をそのブロックの濃度とすることで、二値画像データを、ブロックを画素とする多値画像に変換する技術が知られているので、その公知技術を用いて二値画像を多値画像に変換してから上述の階調補正を施すことも考えられる。しかし、それを単純に行ったのでは階調補正はうまくいかない。なぜなら、階調特性、すなわち網点パターンと画像濃度との関係の特性は、使用するハーフトーンスクリーンによって変わってくるからである。したがって、入力された二値画像データが印刷装置とは異なったハーフトーンスクリーンを用いて生成されていた場合には、その印刷装置の階調特性に従った階調補正ではその二値画像の階調補正は一般には適切な補正効果をもたらさない。

特許文献２には、飛びが起こりやすい低濃度の網点パターンや、つぶれが起こりやすい高濃度の網点パターンを二値の網点画像から検出し、検出した網点パターンについては変換テーブルデータに基づき近傍画素の露光レベルを変化させることで、濃度を補正する技術が示される。

特開平０２−２１０９６２号公報 特開２０００−２１１１８７号公報

特許文献２の技術は、ハイライト部やシャドー部と言った特定の階調範囲に対する補正しか行えない。また、露光制御では、「（作成したテストパターンから読み取った）平均濃度値１０３が目標濃度値１０５より大きいときは濃度減少処理を、小さいときは濃度増加処理を行う。」（同文献第３８段落末尾）とあるように、テストパターンの濃度と目標濃度との差に基づいて露光の補正量を決めているため、濃度差から露光補正量の求めるための関係式が正確でないと、適切な露光補正が実現できない。

本発明は、二値画像の階調補正を適切に実現するための手法を提供する。

本発明は、電子写真方式の印刷装置であって、印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、多値化手段が求めた入力階調値のうちの異なる複数の入力階調値の各々に対応するブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、印刷装置が備える露光器の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに、その露光強度での露光により検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各入力階調値に対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることにより、露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める検査手段と、検査手段により求められた露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係に基づき、入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度を入力階調値ごとに求める露光強度決定手段と、印刷対象の二値画像データを印刷する際の露光強度を制御する手段であって、該二値画像データの各ブロックを、露光強度決定手段で求めた当該ブロックの入力階調値に対する適正露光強度で露光するように制御する露光制御手段と、を備える。

また本発明は、電子写真方式の印刷装置であって、印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、多値化手段が求めた各ブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、印刷装置が備える露光器の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに、その露光強度での露光により検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることにより、各ブロックの露光強度と印刷濃度との対応関係を求める検査手段と、検査手段により求められた各ブロックの露光強度と印刷濃度との対応関係に基づき、各ブロックの入力階調値に対する印刷濃度が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度をブロックごとに求める露光強度決定手段と、印刷対象の二値画像データを印刷する際の露光強度を制御する手段であって、該二値画像データの各ブロックを、露光強度決定手段で求めた当該ブロックに対する適正露光強度で露光するように制御する露光制御手段と、を備える。

また本発明は、電子写真方式の印刷装置であって、印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、各ブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取り、各ブロックについての入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める第１検査手段と、各階調補正量に対応するランダムな補正ドットパターンを含んだ補正用画像データを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された補正用画像における各階調補正量に対応する補正ドットパターンの領域の印刷濃度を読み取り、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係を求める第２検査手段と、各ブロックごとに、前記第１検査手段が求めた該ブロックの入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすために増加又は削減すべき印刷濃度の補正量を求め、その印刷濃度の補正量に対応する補正ドットパターンの階調補正量を第２検査手段で求めた対応関係から求める補正量計算手段と、印刷対象の二値画像データのブロックごとに、補正量計算手段で求めた階調補正量に対応したランダムな補正ドットパターンを該ブロックのオン画素配置パターンに追加又は削減することにより二値画像データの補正を行う画像補正手段と、を備え、画像補正手段で補正された二値画像データを用いて印刷を行う。

また本発明は、電子写真方式の印刷装置であって、印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、多値化手段が求めた入力階調値のうちの異なる複数の入力階調値の各々に対応するブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各入力階調値に対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取り、入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める第１検査手段と、各階調補正量に対応するランダムな補正ドットパターンを含んだ補正用画像データを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された補正用画像における各階調補正量に対応する補正ドットパターンの領域の印刷濃度を読み取り、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係を求める第２検査手段と、各入力階調値ごとに、前記第１検査手段が求めた入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすために増加又は削減すべき印刷濃度の補正量を求め、その印刷濃度の補正量に対応する補正ドットパターンの階調補正量を第２検査手段で求めた対応関係から求める補正量計算手段と、印刷対象の二値画像データのブロックごとに、補正量計算手段で求めた該ブロックの入力階調値に対応したランダムな補正ドットパターンを該ブロックのオン画素配置パターンに追加又は削減することにより二値画像データの補正を行う画像補正手段と、を備え、画像補正手段で補正された二値画像データを用いて印刷を行う。

また本発明は、電子写真方式の印刷装置であって、印刷対象の二値画像データの生成に用いられたスクリーンセットのデータを取得して記憶するスクリーン記憶手段と、印刷対象の二値画像データを前記スクリーンセットのハーフトーンセルと同じサイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、ブロックを画素とする多値画像を生成する多値化手段と、スクリーン記憶手段に記憶されたスクリーンセットのデータを用いて、該スクリーンセットにおける各入力階調値のスクリーンパターンを含んだ検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることで、スクリーン記憶手段に記憶されたスクリーンセットにおける入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める検査手段と、検査手段が求めた入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすよう、各入力階調値に対応する補正階調値を計算する補正階調計算手段と、多値化手段で求められた多値画像の各画素の入力階調値を補正階調計算手段で求められた補正階調値へと補正し、それら各画素を各々の補正階調値に対応したスクリーンパターンによりハーフトーン処理することで、階調補正済みの二値画像データを生成する再二値化手段と、を備え、再二値化手段で生成された二値画像データを用いて印刷を行う。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について説明する。

［実施形態１］
図１は、本発明に係るデジタル印刷装置についての実施形態を示す概略構成図である。

図１に示す印刷装置１は、電子写真方式でフルカラー画像を印刷する装置であり、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色に対応する４つの感光体２を備える。制御部１０は、入力される印刷対象の多値画像データに対し印刷装置１の階調再現特性に応じた階調補正を施し、階調補正後の多値画像に対しデジタルハーフトーン処理を施すことで中間調を網点で表現した二値画像データを生成する。制御部１０は、汎用の演算処理プロセッサや階調補正などの各種画像処理用の集積回路、及びプロセッサで実行される制御用プログラムやその実行のための作業領域となるメモリなどにより構成される。制御部１０は、生成した二値画像データをレーザドライバ１２に対してラスタ走査順序に従ってシリアル出力する。レーザドライバ１２は、制御部１０から供給される二値画像データ信号に従って各露光装置１４内のレーザダイオードを駆動する。データ信号が０であればレーザダイオードは発光せず、１であれば発光する。このようなレーザビーム出力のオン・オフ制御と露光装置１４が内蔵するポリゴンミラー等の光学系によるビーム走査と、感光体２の回転との組合せにより、帯電器１６により一様に帯電された感光体２の表面に静電潜像が形成される。更に、現像器３内に収納されたトナーが各感光体２に転移することにより、各感光体２上の静電潜像が現像され、各感光体２上に二値画像に応じたトナー像が形成される。そして、この各色の感光体２上のトナー像が、対応する転写部６にて中間転写体ベルト４上に順に転写される。これにより中間転写体ベルト４上にはフルカラーのトナー像が形成される。このフルカラーのトナー像が、二次転写部７にて、用紙搬送路８上を送られてくる用紙上に中間転写体ベルト４から転写され、定着部９にてそのトナー像を用紙に定着される。以上のようにして、用紙にカラー画像が印刷される。

電子写真方式の印刷装置では、よく知られるように、印刷濃度の再現性を維持するために、各色の各階調レベルのパッチ（小領域）を配列した検査チャートを中間転写体ベルト４等に印刷し、これらパッチの印刷濃度を読み取って階調補正パラメータを更新することが行われている。ＡＤＣ（自動現像性制御）センサ５は、そのようなパッチの読取に用いられるセンサである。階調補正パラメータ更新を行う際には、制御部５は、階調補正パラメータ更新のための検査チャートのデータをレーザドライバ１２に供給して中間転写体ベルト４上に印刷させ、それを読み取ったＡＤＣセンサ５の検出信号を用いて階調補正パラメータを更新する。

以上に示した構成は、従来からある電子写真方式のデジタル印刷装置の構成と同様のものである。そして、従来このような印刷装置で行われている階調補正は、多値階調の入力画像データに対するものであり、ハーフトーン処理済みの二値画像データに対しそれがそのまま適用したのでは適切な階調補正が望めないことは既に述べたとおりである。以下では、二値画像データに対する階調補正のための仕組みと処理について説明する。

図２は、印刷装置１に入力された二値画像データに対し階調補正を行う際の制御部１０の処理手順を示す。以下に示すのは１色の版についての手順であり、モノクロ印刷の場合はそれをそのまま利用すればよい。カラー画像の印刷の場合は、図２に示した手順を、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色版の二値画像データに対してそれぞれ実行すればよい。

この手順でまず制御部１０は、データ通信ネットワークや可搬型の記録媒体を介して二値画像データを取得した場合（Ｓ１０）、それを記憶部２０に記憶する（図１の二値画像データ２２）。フルカラー画像の場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色の二値画像データを取得し、記憶する。記憶部２０は、ハードディスクやＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶媒体でもＲＡＭなどの揮発性メモリでも、それらの両方でもよい。

次に制御部１０は、二値画像データ２２をブロック単位に分割する（Ｓ１２）。ブロックは、縦横それぞれＮ画素（Ｎは２以上の整数）のサイズの正方領域であり、そのサイズ（Ｎ）は予め印刷装置１の管理者が登録しておく。また、制御部１０は、そのブロック分割（Ｓ１２）の後又はそれと並行して、各ブロックの入力階調値（Ｃin）を計算する（Ｓ１４）。Ｃinの値は、例えば、ブロック中のオン画素（すなわち「ドット」）の総数をブロックの全画素数で割ることにより求める。

具体例を用いて説明すると、図３に示すように、解像度６００ｄｐｉ（ドット毎インチ）の二値画像２２を４画素四方のブロックに分割した場合、例えばブロック１０２ａでは全１６画素中にオン画素が５つなので入力階調値（カバレッジ）Ｃinは３１％、ブロック１０２Ｂはオン画素が８つなのでＣinは５０％となる。図３の例では１ブロック全１６画素のオン画素数を示せればよいので、Ｃinをパーセントで示す代わりに５ビットの値で表することもできる。このようなＳ１４の処理結果は、１ブロックを１画素として捉え直せば１７階調（オン画素無しの場合を含む）の多値画像と捉えることができる。二値画像２２のサイズをＫ画素×Ｌ画素、ブロックのサイズをＮ画素×Ｎ画素とすると、Ｓ１４により、（Ｋ／Ｎ）画素×（Ｌ／Ｎ）画素の多値画像２４が記憶部２０内に生成されることになる。生成される多値画像２４のデータ内容の一例を図４に示す。図に示した主走査方向は印刷時のレーザビームの走査方向であり、副走査方向は用紙の搬送方向である。この例では、多値画像２４の各画素２５の階調値を０〜１６の十進数で示している。

このブロック分割（Ｓ１２）及びＣin算出（Ｓ１４）と並行して、制御部１０は各ブロックにおけるオン画素の配置パターンを求め、これをＣinの値ごとに分類して記憶する。図３には、その分類結果の記憶内容１１０を模式的に示している。なお、この実施形態では、二値画像２２が生成されたときのハーフトーン処理の内容が不明なので、Ｓ１２のブロック分割時に生成されるブロックは、一般には、二値画像２２の生成時のハーフトーンセルとサイズも一致しないし、ブロック／セルの境界も一致しない。このため、同じＣinの値に対し、ブロックのオン画素配置のパターンが複数種類になることもあるが、その場合には、それら同一Ｃinのパターンの中で１つを代表パターンとして選ぶ。代表パターンはランダムに選択してもよいが、二値画像２２中での各パターンの出現回数を計数し、同一Ｃinのパターンのうちで出現回数が最高のものを代表パターンとして選ぶことも好適である。

制御部１０は、このようにして求めた各Ｃinごとのオン画素配置のパターンに、Ｃin１００％と０％の各パターンを追加し、これら各Ｃinのパターンのパッチを含む検査チャート２６のデータを作成する（Ｓ１６）。各Ｃinのパッチは、それぞれそのＣin値の代表パターンに従ってオン画素（ドット）を分布させたパターンとなる。一般的な階調補正パラメータ更新では、Ｃin０％から１００％までの間を均等に、予め定めた数の段階に分割し、各段階のＣinのパッチを含んだ検査チャートを作成するのに対し、本実施形態では、印刷対象の二値画像２２から実際に検出したＣin値に対応したパッチしか作成しない。

そして、制御部１０は、このように生成した検査チャートデータをレーザドライバ１２に供給し、更に現像器等他の必要なユニットを適宜制御して、図５に示すように、中間転写体ベルト４上に検査チャート１３０のトナー像を形成する（Ｓ１８）。一般的な電子写真方式の印刷装置では、ＡＤＣセンサ５は、コスト削減等のため、中間転写体（又は用紙搬送路）の全幅をカバーすることはせず、その全幅のうちの一部をカバーするだけである。このため、本実施形態でも、検査チャート１３０の各パッチ２０は、図示のごとく中間転写体ベルト４上のＡＤＣセンサ５の読取範囲に形成する。

このように形成された検査チャート１３０の各パッチ２０は、ＡＤＣセンサ５によって読み取られる。制御部１０は、ＡＤＣセンサ５の検出信号を受け取り、この検出信号から各パッチ２０の印刷濃度（Ｄout ）を求める。そして制御部１０は、各パッチごとに、求めたＤoutの値をそのパッチの入力階調値Ｃinに対応づけ、記憶部２０の対応関係データ２８に登録する（Ｓ２０）。制御部１０は、検査チャート１３０のパッチ配列を知っているので、このようなＤoutとＣinの対応付けは可能である。

ここで、本実施形態では、露光装置１４の露光強度を検査スケジュールに従って複数段階に変え、各段階ごとに検査チャートを画像形成してＣinとＤout の対応付けを求めるので、Ｓ２０では、ＣinとＤout のペアをそのときの露光強度に対応づけて登録する。この登録により生成される対応関係データ２８のデータ内容の例を図６に示す。この例は、露光強度を、所定の基準値から単位補正量Δずつ、強度の増大方向と減少方向にそれぞれ数段階ずつ変えて検査する場合の例である。

形成した検査チャート１３０の全パッチの読取と、対応関係データ２８への登録が完了すると、検査すべき全ての露光強度についての検査処理が終わったかを判定し（Ｓ２２）、終わっていなければ、レーザドライバ１２における露光強度の設定値を検査スケジュールに従って次の値へと変更し（Ｓ２４）、露光強度を変えてＳ１８〜Ｓ２２の処理を繰り返す。

本実施形態の装置では二値画像に基づき露光が行われるので、露光強度を変えれば、露光により形成される静電潜像の各ドットの電位が変わり、これに応じて、印刷されるトナー像の濃度も変わってくる。したがって、同じ検査チャート２６のデータに基づき画像形成した場合でも、露光強度を変えることで印刷濃度が変わる。本実施形態では、このように、同じ入力階調値Ｃinに対する印刷濃度Ｄout が露光強度によってどのように変わるかを求めている。

以上のＳ２０〜Ｓ２４サイクルを、検査スケジュールにある全ての露光強度について繰り返す（Ｓ２２）ことにより、各露光強度ごとに、その露光強度で形成した検査チャートの各パッチの入力階調値Ｃinと印刷濃度Ｄoutとの関係を示した、図６のような対応関係データが完成する。

対応関係データ２８が完成すると、次に制御部１０は、階調補正の目標カーブ設定のための処理を実行する（Ｓ２６）。目標カーブは、周知のように、与えられた入力階調値Ｃinに対して印刷装置に出力して欲しい印刷濃度Ｄout を示す関数の曲線である。Ｃin０％と１００％の各々についてのＤout が分かれば、ΔＤリニア（Ｃinの変化に応じてＤout が線形に変化する関係）やΔＥリニア（Ｃinの変化に応じ、色差ΔＥが線形に変化する関係）等といった周知の規則に従って目標カーブを自動決定することができる。従ってＳ２６では、制御部１０は例えば、露光強度が基準値の時の検査チャートから求めたＣin０％と１００％のＤout から目標カーブを決定すればよい。なお、Ｓ２６での目標カーブの決定に、オペレータが関与するようにすることもできる。例えば、ΔＤリニアとΔＥリニアのどちらの方式をとるかをオペレータに選択させたり、目標カーブの微調整をオペレータに行わせたりするなどである。

このように目標カーブが決定されると、対応関係データ２８に基づき、各入力階調値Ｃinに対応した適正露光強度を求める（Ｓ２８）。この適正露光強度の求め方を、図７を参照して説明する。

図７の（ａ）には、露光強度を基準値としたときに測定したＣinとＤout の関係が「●」の点でプロットされている。これに対してＳ２６で決定した目標カーブ５０が破線で示されている。従来の一般的な階調補正パラメータの更新処理では、実測したＣinとＤout の関係のカーブが目標カーブ５０に一致するように、各入力階調値Ｃinの補正量を求めていた。これに対し、本実施形態では、（ｂ）に示すように、露光強度を複数段階に変え、各段階でのＣinとＤout の関係を示す点の中から、各Ｃinごとに、最も目標カーブ５０に近くなる点を選択する。選択した点の露光強度が、そのＣinを目標に沿った濃度で出力するための適正露光強度となる。図示例では、入力階調値が「Ｃin１」の時は基準露光強度が適正露光強度となり、「Ｃin２」の時は基準値より単位補正量Δだけ高い露光強度が適正露光強度となる。

このような適正露光強度の算出を、検査チャート２６に含まれる全パッチのＣinについて行うことにより、図８に示すような入力階調値Ｃinと露光強度の補正量との対応関係を求めることができる。制御部１０は、この対応関係と、Ｓ１４で求めた各ブロックの入力階調値Ｃinとから、各ブロックに対応する露光強度の補正量を求める。これにより、図９に示すように、元の二値画像２２の各ブロック２５についての露光強度の補正量のマップである露光制御データ２９（図１も参照）を得ることができる。なお、図９の例では露光制御データ２９において、適正な露光強度を基準値に対する補正量として示したが、適正な露光強度の絶対値を示すようにしてももちろん構わない。

このような露光制御データ２９ができると（カラー印刷の場合はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色についてのマップが完成すると、制御部１０は、入力された二値画像２２の用紙への印刷を行う。このとき制御部１０は、二値画像２２の各画素のデータをラスタ走査順序に従って順にレーザドライバ１２に供給していく際、ブロックごとの適正露光強度を示した露光制御データ２９のマップを参照しながら、その画素が属するブロックの適正露光強度を示す信号をレーザドライバ１２に入力し、その適正露光強度が実現されるようレーザドライバ１２が露光装置１４のレーザダイオードを駆動する（Ｓ２９）。このような制御により、二値画像２２の各ブロックが、階調特性の目標カーブ５０に従った印刷濃度で印刷できる。

以上、本発明の第１の実施形態について説明した。この実施形態では、上述のように、印刷対象の二値画像データの生成に用いられたハーフトーンスクリーンの情報が不明でも、かなり好適な階調補正を施すことができる。

また、この実施形態では、印刷の際二値画像２２はそのまま用い、階調補正は露光強度の変更により行うので、印刷時に元の二値画像２２のドットパターン（すなわちスクリーン構造）を維持しつつ、階調補正を実現することができる。

なお、以上の実施形態では、二値画像２２のブロック群に現れる全てのＣinについてのパッチを検査チャートに組み込んだが、それらブロック群のＣinの全部ではなく一部を組み込んだ検査チャートを用いるようにしてもよい。この場合、検査チャートに組み込まなかったＣinの適正露光強度は、検査チャートに組み込んだ近傍のＣinの適正露光強度から補間により求めればよい。この方式は、上記実施形態よりも補正の精度は劣るものの、処理に要する時間は短縮できる。

また、以上の実施形態では、Ｓ１６で検査チャートを作成する際、同一入力階調値Ｃinのブロックのオン画素配置パターンが複数ある場合、そのうちの１つを代表パターンとして選び、その代表パターンのみを検査チャートに含めるようにした。これでもかなり精度のよい階調補正が実現可能であるが、厳密には、オン画素配置パターン（スクリーン構造）が異なれば、階調値Ｃinが同じでもＣin-Ｄout特性は同じとは限らない。この点に鑑み、階調補正の精度をより上げる変形例として、次のようなものがある。

この変形例では、各入力階調値Ｃinに該当するブロックの全てのオン画素配置パターンを含んだ検査チャート２６を作成し、Ｓ２０で全てのオン画素配置パターンについてのＣin-Ｄoutの関係を求め、同一入力階調値Ｃinの各オン画素配置パターンごとに、そのＣinに対応するＤout が目標カーブ５０に最も近くなる露光強度を選択する用にすればよい。この方式では、検査チャート２６のパッチ数が増え、中間転写体ベルト４に形成される検査チャート１３０が長くなるため、読取その他の処理に要する時間が上記実施形態よりも長くなるものの、より高精度な階調補正が実現できる。

この変形例を更に推し進めた例として、二値画像２２中の全ブロックを含んだ検査チャート１３０を露光強度を段階的に変えながらそれぞれの露光強度で画像形成し、各露光強度におけるブロックごとのＣin-Ｄout対応関係を求める方式も可能である。この方式では、求めた対応関係から、ブロックごとに、そのブロックのＣinに対応する目標カーブ５０上のＤout 値に近いＤout が得られる露光強度を求め、それをそのブロックの適正露光強度として露光制御データ２９に登録すればよい。なお、この場合、図５に示したように各ブロックを一列に並べた検査チャート１３０では、長さが非常に長くなり読取に時間が掛かる。これに対する対策としては、図１０に示すように、中間転写体ベルト４上に形成される画像の最大幅をカバーするラインセンサ５ａをＡＤＣセンサとして印刷装置１に設け、二値画像２２そのものを検査チャートとして中間転写体ベルト４に画像形成し、それをラインセンサ５ａで読み取って各ブロックの印刷濃度Ｄout を求めるようにすればよい。この場合、ラインセンサ５ａとしては、少なくとも検査チャート１３０として画像形成された二値画像２２のブロックを識別できるだけの解像度を持つものを用いる。これにより、検査チャート１３０の用紙搬送方向に沿った長さは短くなるので、読取に要する時間は短くなり、高速に多数のブロックの印刷濃度Ｄout を検出することができる。なお、二値画像２２そのものを検査チャートとして用いる場合も、目標カーブ５０の決定のため、Ｃin１００％（べた塗り）と０％のパッチを検査チャートに追加する必要がある。

［実施形態２］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

上記第１の実施形態では、二値画像のブロックごとに露光強度を調整することで階調補正を実現したのに対し、この第２の実施形態では、各ブロックに対し、微小ドットのランダムなパターンを追加又は削除することで、階調補正を実現する。以下、その詳細を説明する。

第２の実施形態に係る装置構成を図１１に示す。図１１において、図１に示した構成要素と同じ機能を果たす構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。この実施形態において、上記第１の実施形態と異なるのは、制御部１０ａの二値画像の階調補正時の制御処理内容と、その制御処理内容を実現するに当たって記憶部２０上に作成される各種データ３０〜３６であり、その他の部分は上記第１の実施形態と同じでよい。

また、この第２の実施形態での制御部１０ａの二値画像の階調補正時の処理手順を図１１に示す。この手順において、図２に示した第１の実施形態と同内容の処理を行うステップについては、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態は、印刷対象の二値画像２２を取得し（Ｓ１０）、それを所定サイズのブロック単位に分割し（Ｓ１２）、ブロックごとに入力階調値Ｃinを算出して多値画像２４のデータを作成する点までは、第１の実施形態と同様である。

この後、本実施形態では、制御部１０は検査チャート２６ａのデータを生成する（Ｓ１６ａ）が、このとき生成する検査チャート２６ａは、上記第１の実施形態の変形例と同様、二値画像２２中の全てのブロックのオン画素配置パターンを含んだものであり、例えば図１０に示した例と同様、二値画像２２にＣin１００％と０％のパッチを追加したものを検査チャート２６ａとして用いてもよい。なお、この場合、ＡＤＣセンサ５としては、図１０に示したように二値画像２２の全幅を同時に読みとれるラインセンサ５ａを用いる。

このようにして検査チャート２６ａのデータを生成すると、次に制御部１０はその検査チャート２６ａを中間転写体ベルト４に画像形成し（Ｓ１８）、これをＡＤＣセンサ５（ラインセンサ５ａ）で読み取ることで、二値画像２２の各ブロック（及びＣin１００％と０％のパッチ）の印刷濃度Ｄout を求める（Ｓ３０）。そして各ブロックごとに、Ｓ１４で求めたＣinと、Ｓ３０で求めたＤout との対応関係情報３０を作成し、記憶部２０に記憶する。

次に、制御部１０は、求めたＣin-Ｄoutの対応関係情報３０に基づき、階調補正の目標カーブ５０を決定する（Ｓ３２）。このステップでは、図２のステップ２６と同様、Ｃin０％と１００％の各パッチのＤout に基づき、ΔＤリニアあるいはΔＥリニアの関係を満たすように目標カーブ５０を求める。図１３の（ａ）は、検査チャート２６ａの読取結果から求められたＣin-Ｄoutの対応関係と目標カーブ５０が示されている。図１３（ａ）では各Ｃinに対してＤoutの値が１つに決まるような例を示しているが、これはブロックのサイズが、二値画像２２生成時のハーフトーンセルのサイズに等しいという理想的な条件の場合のものであり、実際には、Ｃinが同じであってもオン画素配置パターンが異なればＤout が変わることがある。このため、この実施形態では各ブロックごとにＣin-Ｄoutの対応関係を求めている。

更に制御部１０は、二値画像２２の各ブロックごとの濃度補正量ΔＤを算出する（Ｓ３４）。濃度補正量ΔＤは、目標カーブ５０に応じた印刷濃度Ｄout を実現するために増加又は減少させるべき濃度量であり、図１３（ａ）に示すように、ブロックの実測したＤout 値を、そのブロックのＣin値に対応する目標カーブ５０上のＤout 値から減算することにより求めることができる。

このようなＳ３２及びＳ３４の処理と並行して、制御部１０は、微小ドットパターンの検査チャート（微小ドットチャートと呼ぶ）を中間転写体ベルト４上に形成し（Ｓ３６）、それをＡＤＣセンサ５で読み取ることで、微小ドットパターンのＣin-Ｄout対応関係を求める（Ｓ３８）。

ここで、微小ドットパターンは、二値画像２２の各ブロックの印刷濃度を目標カーブ５０に合うように補正するために、ブロックに対して追加又は削除するドットパターンである。ブロックからドットパターンを追加又は削除した場合、ブロックのオン画素配置パターンが変化するため、厳密にはブロックの見た目が変わってくる。そこで本実施形態では、追加又は削除する微小ドットのパターンを規則性のないランダムなものとすることで、このような見た目の変化を小さくする。このようなランダムな微小ドットパターンは、例えば誤差拡散法で生成することができる。記憶部２０に記憶した微小ドットスクリーンデータ３２は、このような微小ドットパターンの生成のための規則の情報である。与えられたＣin値を実現する微小ドットパターンは、この微小ドットスクリーンデータ３２に従って生成される。以上のように、微小ドットパターンは、印刷対象の二値画像２２のスクリーン構造とはまったく独立に、印刷装置１内の微小ドットスクリーンデータ３２に従って生成される。

Ｓ３６では、このような微小ドットパターンの生成規則に従って、各入力階調値Ｃinの微小ドットパターンを生成し、それら各Ｃinのパターンのパッチを並べた検査チャートを画像形成する。

そしてＳ３８では、この検査チャートの読取結果から、微小ドットパターンのＣin-Ｄout対応関係３４のデータを生成し、これを記憶部２０に登録する。図１３の（ｂ）に示される曲線５２が、微小ドットパターンのＣin-Ｄout対応関係３４を示す曲線である。

なお、Ｓ３６及びＳ３８の処理は、二値画像２２の印刷時に行う必然性はないので、前もって行ってＣin-Ｄout対応関係３４を作成しておき、これを二値画像２２の生成時に利用するようにしてもよい。ただし、前もって求めたＣin-Ｄout対応関係３４が有効なのは、印刷装置１の階調再現性がその関係３４を求めた時点と同等と見なせる期間に限る。このため、定期的に微小ドットチャートを作成してＣin-Ｄout対応関係３４を更新するようにすることが好適である。なお、上述の例のように二値画像２２の印刷の都度Ｃin-Ｄout対応関係３４を求める方式は、精度の点で最も望ましいものである。

このように微小ドットパターンのＣin-Ｄout対応関係３４が求められ（Ｓ３８）、二値画像２２の各ブロックの濃度補正量ΔＤが求められると（Ｓ３４）、次に制御部１０は、各ブロックの補正Ｃin値を求める（Ｓ４０）。補正Ｃin値は、ブロックの濃度補正量ΔＤを微小ドットパターンで実現するためのＣin値である。補正Ｃin値は、図１３（ｂ）に示すように、微小ドットパターンのＣin-Ｄout対応関係の曲線５２において、Ｄout の値が濃度補正量ΔＤとなる点のＣin値（Ｘ)を読み出すことで求められる。このような処理を二値画像２２のブロックごとに行うことで、図１１の補正Ｃin情報３６が求められる。補正Ｃin情報３６は、図１４に示すように、二値画像の各ブロック２５ごとに、そのブロックの補正Ｃin値を登録したマップである。このマップにおいて正の補正Ｃin値は、階調補正のために濃度を増加させる（すなわち微小ドットパターンを追加する）必要があることを意味し、負の補正Ｃin値は階調補正のために濃度を減少（すなわち微小ドットパターンを削除）する必要があることを意味する。

補正Ｃin情報３６が求められると、次に制御部１０は、二値画像２２の各ブロック２５のドットパターンを、そのブロックの補正Ｃin値に応じて補正する（Ｓ４２）。すなわち、Ｓ４２では、ブロックごとに、そのブロックの補正Ｃin値に対応した微小ドットパターンを微小ドットスクリーンデータ３２に従って生成し、その微小ドットパターンをブロックのオン画素配置パターンに対し追加又は削除する。図１５に、微小ドットパターンを追加する補正の例を示す。元の二値画像２２のあるブロック２００のオン画素２０２の配置パターンが図１５（ａ）に示すようなものであった場合において、濃度を増大させる補正が必要な場合、（ｂ）に示すように微小ドット２０４を、増大させるべき濃度の分だけ、誤差拡散法等によってランダムに追加する。なお、図１５（ｂ）では微小ドット２０４を元々のオン画素２０２と異なる形態で示しているが、これは両者の識別の便宜のためであり、実際には微小ドット２０４も元々のオン画素２０２も二値画像上では同じ値「１」の画素である。ブロックから微小ドットパターンを削除する場合は、図１５の例とは逆に、元々の二値画像２２のオン画素２０２のうちのいくつかをランダムに削除する。

図１５の例は、補正のための微小ドットが、元の二値画像２２の画素と同サイズであった。これは、二値画像２２を印刷しようとする印刷装置１の印刷解像度が、二値画像２２を生成した元の装置の解像度と同じである場合である。これに対し、印刷装置１の印刷解像度が二値画像２２を生成した元の装置の解像度より高い場合には、補正に用いる微小ドットを二値画像２２の画素サイズより小さくすることができる。微小ドットが小さいほど、微小ドットの追加や削除によって１ブロック内の各部が被る局所的な画像の変化は小さいので、元の二値画像２２のスクリーン構造が補正によって受ける見栄えの変化を小さくすることができる。図１６は、微小ドットの解像度が元の二値画像２２の２倍の解像度である場合の例であり、（ａ）は微小ドットパターンを削除する例、（ｂ）は微小ドットパターンを追加する例を示す。この例では、元の二値画像２２おける１画素は、印刷装置１の解像度では４（＝２×２）画素の塊２０２ａとなる。これに対し、削除される微小ドット２０６や追加される微小ドット２０４ａは、印刷装置１の解像度で１画素のサイズである。

また、以上の処理において、追加する微小ドットパターンをブロック中でランダムに生成した場合、元々の二値画像２２のオン画素２０２と微小ドットパターンのドットとが重なる場合も起こりうる。このような重なりがあると、必要な程度の濃度補正がなされないことになる。これに対処するには、例えば、ブロックに微小ドットパターンを追加した後、そのブロックのオン画素の総数を求め、それが補正の目標値である「（二値画像２２のオン画素数）＋（補正で追加すべき微小ドットの数）」に等しいかどうかを判定する。そして、オン画素の総数がその目標値より少なければ、足りない分の微小ドットを誤差拡散法でブロック内に分布させて追加する。このような処理を、そのブロックのオン画素数が目標値に達するまで繰り返すことで、ランダム性を維持しつつ、微小ドットの追加を行うことができる。

また、微小ドットパターンを削除する場合も、削除する微小ドットが元の二値画像２２のオフ画素に重なったのでは濃度低減効果は得られないので、追加の場合と同様の考え方で、補正したブロックのオン画素の総数が補正目標値「（二値画像２２のオン画素数）−（補正で削除すべき微小ドットの数）」に達するまで、微小ドットのランダム生成し、それをブロックから減算する処理を行えばよい。

以上に説明したＳ４２での微小ドット増減による階調補正は、二値画像２２のデータ上で行われることである。制御部１０は、このようにして二値画像２２の全ブロックの補正が終わると、補正結果の二値画像をレーザドライバ１２に供給し、用紙に対してその補正結果を印刷させる（Ｓ４４）。

以上説明したように、この第２の実施形態では、二値画像２２の各ブロックごとに、そのブロックの階調値Ｃinに応じた濃度補正量だけ微小ドットを増減することで、各ブロックの印刷濃度を適正なものに補正することができる。また、増減する微小ドットはブロック中にランダムに分布させるので、元のブロックのスクリーン構造をできるだけ崩さずに濃度補正が行える。また、この実施形態の階調補正は、元の二値画像２２を生成した際のハーフトーンスクリーンがなくても実行することができる。

なお、以上の例は、検査チャート２６ａとして二値画像２２そのものを用いるものであったが、その代わりに、図１７に示すように、二値画像２２の各ブロックのオン画素配置パターンのパッチ２０ａを、用紙搬送方向に沿って一列に所定の順序（例えばラスタ走査順など）並べた検査チャート１３０を用いるようにすれば、ラインセンサ５ａの代わりに、読取範囲の狭いより安価なＡＤＣセンサ５を用いることもできる。なお、図１７において、パッチ２０ａ内に示した「Ｂｋｉｊ」の表記は、二値画像におけるｉ行ｊ列のブロックのドットパターンであることを示している。

また、二値画像２２の全ブロックに対応したパッチ２０ａを含んだ検査チャートを用いる代わりに、各入力階調値Ｃinごとに、そのＣinにおける異なったオン画素配置パターンのパッチのみを含んだ検査チャートを用いるようにしても、同様の階調補正が可能である。

［実施形態３］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

本実施形態では、印刷対象の二値画像２２を生成した装置が用いたハーフトーンスクリーンの情報を取得し、その情報を用いて階調補正を行う。以下、その詳細を説明する。

本実施形態に係る装置構成を図１８に示す。図１８において、図１に示した構成要素と同じ機能を果たす構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。この実施形態において、上記第１の実施形態と異なるのは、制御部１０ｂの二値画像の階調補正時の制御処理内容と、その制御処理内容を実現するに当たって記憶部２０上に作成される各種データ３８〜４２であり、その他の部分は上記第１の実施形態と同じでよい。

また、本実施形態での制御部１０ｂの二値画像の階調補正時の処理手順を図１９に示す。図に示すように、本実施形態では、印刷装置１の制御部１０ｂは、印刷対象の二値画像２２のデータと共に、その二値画像２２を生成する際に用いたスクリーンセットを規定するスクリーンデータ３８を取得する（Ｓ５０）。例えば、ハーフトーン処理を行う装置やソフトウエアが、処理結果である二値画像２２とスクリーンデータ３８とを１つのファイルや１つのアーカイブファイルに詰め込んで出力するようにすれば、一般ユーザでも、そのファイル又はアーカイブファイルをネットワーク経由や可搬型媒体により印刷装置１に入力するという簡単な操作で、それら両方の情報を印刷装置１に供給できる。

スクリーンデータ３８としては、例えばスクリーン成長マトリクスの情報を用いることができる。スクリーン成長マトリクスは、ハーフトーンセル内の各画素が、階調値Ｃinが１つずつ増えるに従ってどういう順番でオン状態（すなわち印刷されるドットとなった状態）に変わっていくかを示したマトリクスである。

図２０に３×３画素のハーフトーンセルについてのスクリーン成長マトリクスの一例を示す。この例において、このマトリクス３００の各画素に示した１〜９の番号は、Ｃinが各画素がオンになる順番を示している。このようなスクリーン成長マトリクスの情報が得られれば、それからハーフトーンセルのサイズも分かるし、各階調値Ｃinに応じたドットパターンも生成できる。

次に制御部１０ｂは、図２１に示すように、二値画像２２をブロック１０２の単位に分割し（Ｓ５２）、各ブロック１０２ごとに、そのブロック内のオン画素１０３の数から入力階調値Ｃinを求める（Ｓ５４）。これは、第１の実施形態でのＳ１２及びＳ１４に似た処理であるが、１つ異なる点は、第１の実施形態では元の二値画像２２の生成の際のハーフトーン処理とはまったく無関係に定めたブロックサイズ単位にブロック分割を行ったのに対し、本実施形態では二値画像２２生成時のハーフトーンセルのサイズをブロックサイズとして採用した点である。ハーフトーンセルのサイズはスクリーンデータ３８から分かる。ブロックサイズがハーフトーンセルのサイズなので、第１実施形態や第２実施形態の場合とは異なり、同じＣin値のブロックならば、オン画素配置パターンは原理上まったく同じものとなる。このＳ５４の処理により、ブロックを１画素とする多値画像２４が生成される。

次に制御部１０ｂはスクリーンデータ３８に基づき、入力階調値Ｃinが０％以上１００％以下の範囲で、何段階かＣinについてオン画素の配置パターンを生成し、それら各パターンのパッチを含んだ検査チャートのデータを生成し（Ｓ５６）、その検査チャートを中間転写体ベルト４に画像形成する（Ｓ５８）。この検査チャートは、二値画像２２のスクリーン構造を印刷する際の印刷装置１の階調再現特性を求めるためのものであり、精度のよい再現特性カーブが得られるようＣinの段階数は十分に密にする。検査チャートの形態は、図５に示したチャート１３０と同様のものとなる。

次に制御部１０ｂは、形成された検査チャートの各パッチ２０の読取結果をＡＤＣセンサ５から取得し、その読取結果の信号から各パッチの印刷濃度Ｄout を求め、求めたＤout の値を当該パッチの階調値Ｃinと対応づけてＣin-Ｄout対応関係データ４０に登録する（Ｓ６０）。Ｓ６０の処理により、図２２に示すように、二値画像２２のスクリーン構造を印刷する際の印刷装置１の階調再現カーブ６０が求められる。

制御部１０ｂは、更にＣin０％と１００％のパッチについてのＤout 値に基づき、ΔＤリニアやΔＥリニアなどの規則に従って階調再現の目標カーブ５０を決定する（Ｓ６２）。そして、階調再現カーブ６０と目標カーブ５０を用いて、周知の方法により階調値の補正を行う。この補正を簡単に説明すると、図２２に示したように、ある階調値Ｃin1 に対応した補正値Ｃin1'を求めるには、そのＣin1に対応する目標カーブ５０上の点の濃度Ｄout1 を求め、階調再現カーブ６０上でそのＤout1を得るのに必要な階調値Ｃin1'を求めればよい。そして印刷対象の多値画像の画素値がＣin1で あれば、それを補正値Ｃin1'に変換して印刷することで、目標カーブ５０に従った印刷濃度を得ることができる。各階調値Ｃinに対し、そのように求めた補正値Ｃin' を登録したものが、よく知られる階調補正ＬＵＴ（ルックアップテーブル）４２である（Ｓ６４）。

階調補正ＬＵＴ４２が完成すると、制御部１０ｂは、多値画像２４の各画素の値をそのＬＵＴ４２に従って補正する（Ｓ６６）。これにより階調補正がなされる。そして、その補正結果の多値画像を、スクリーンデータ３８が示すスクリーンによりハーフトーン処理する（Ｓ６８）。このハーフトーン処理により得られる二値画像は、印刷装置１の階調再現特性に合わせて階調補正が施されたものとなっている。制御部１０ｂは、Ｓ６８で生成された二値画像をレーザドライバ１２に供給して印刷処理を行う（Ｓ７０）。

このように、本実施形態では、二値画像２２の作成元からスクリーンデータ３８を得ることで、二値画像２２のスクリーン構造を維持したまま、印刷装置１に合わせた階調補正を行うことができる。

以上の第３の実施形態では、スクリーンデータ３８としてスクリーン成長マトリクスの情報を二値画像２２の作成元から得たが、これは１つの例である。この代わりに、Ｓ５６で生成するのと同様の、各階調値Ｃinのパッチを配列した検査チャートの二値画像データを二値画像２２の作成元から取得し、制御部１０ｂがこの検査チャートの二値画像データを解析して各Ｃinに対応するスクリーンパターンを求め、求めた情報をスクリーンデータ３８として用いるようにしてもよい。この場合、例えば、検査チャートの二値画像データに対し適切なサイズの平均値フィルタを適用することで平均階調値（もちろんこの平均は多値で行う）が求められるので、これにより各パッチを区別し、その各パッチの階調値Ｃinを求めることができる。またこの場合、ハーフトーンセルのサイズの情報は二値画像２２の作成元から取得していないが、業界で一般的に用いられるハーフトーンセルのサイズのものよりも大きいサイズをハーフトーンセルとして、検査チャートの各パッチからこのサイズの領域をスクリーンパターンとして切り出せば、比較的誤差の少ないスクリーンパターンを得ることができる。

以上に例示した実施形態はあくまで一例に過ぎず、本発明の範囲内で様々な変更が可能である。例えば、検査チャートは中間転写体ベルトではなく、感光体に形成するようにしてもよいし、用紙に印刷するようにしてもよい。

第１の実施形態における印刷装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態において、二値画像データに対し階調補正を行う際の制御部の処理手順を示すフローチャートである。 ブロックごとの入力階調値の求め方を説明するための図である。 二値画像から生成された多値画像のデータ内容を模式的に示す図である。 検査チャートの例を示す図である。 対応関係データのデータ内容の例を示す図である。 適正露光強度の求め方を説明するための図である。 入力階調値Ｃinに対する適正露光強度の関係の例を示す図である。 二値画像の各ブロックごとの適正露光強度のマップの例を示す図である。 検査チャートとその読取方式の別の例を示す図である。 第２の実施形態における印刷装置の概略構成を示す図である。 第２の実施形態において二値画像データに対し階調補正を行う際の制御部の処理手順を示すフローチャートである。 補正Ｃin値の算出過程を説明するための図である。 補正Ｃin情報のマップの例を示す図である。 微小ドットパターンによる二値画像のブロックの補正処理を説明するための図である。 微小ドットパターンによる二値画像のブロックの補正の別の例を示すための図である。 第２実施形態における検査チャートの別の例を示す図である。 第３の実施形態における印刷装置の概略構成を示す図である。 第３の実施形態において二値画像データに対し階調補正を行う際の制御部の処理手順を示すフローチャートである。 スクリーン成長マトリクスの例を示す図である。 ブロック分割と多値化を説明するための図である。 階調補正パラメータの求め方を説明するための図である。

符号の説明

１ 印刷装置、２ 感光体、３ 現像器、４ 中間転写体ベルト、５ ＡＤＣセンサ、６ 一次転写部、７ 二次転写部、８ 用紙搬送路、９ 定着部、１０ 制御部、１２ レーザドライバ、１４ 露光装置、１６ 帯電器、２０ 記憶部、２２ 二値画像、２４ 多値画像、２６ 検査チャート、２８ 対応関係データ、２９ 露光制御データ。

Claims (13)

1. 電子写真方式の印刷装置であって、
   印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、
   多値化手段が求めた入力階調値のうちの異なる複数の入力階調値の各々に対応するブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、
   印刷装置が備える露光器の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに、その露光強度での露光により検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各入力階調値に対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることにより、露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める検査手段と、
   検査手段により求められた露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係に基づき、入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度を入力階調値ごとに求める露光強度決定手段と、
   印刷対象の二値画像データを印刷する際の露光強度を制御する手段であって、該二値画像データの各ブロックを、露光強度決定手段で求めた当該ブロックの入力階調値に対する適正露光強度で露光するように制御する露光制御手段と、
   を備える印刷装置。
2. 前記検査チャート生成手段は、各入力階調値ごとに、当該入力階調値に該当する全てのブロックのオン画素配置パターンを含んだ検査チャートデータを生成し、
   前記検査手段は、前記所定媒体上に形成されたオン画素配置パターンごとに、露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係を求め、
   前記露光強度決定手段は、オン画素配置パターンごとに、そのオン画素配置パターンについての入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度を各入力階調値ごとに求め、
   前記露光制御手段は、該二値画像データの各ブロックを、前記露光強度決定手段で求めた当該ブロックのオン画素配置パターンに対する適正露光強度で露光するように制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 電子写真方式の印刷装置であって、
   印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、
   多値化手段が求めた各ブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、
   印刷装置が備える露光器の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに、その露光強度での露光により検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることにより、各ブロックの露光強度と印刷濃度との対応関係を求める検査手段と、
   検査手段により求められた各ブロックの露光強度と印刷濃度との対応関係に基づき、各ブロックの入力階調値に対する印刷濃度が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度をブロックごとに求める露光強度決定手段と、
   印刷対象の二値画像データを印刷する際の露光強度を制御する手段であって、該二値画像データの各ブロックを、露光強度決定手段で求めた当該ブロックに対する適正露光強度で露光するように制御する露光制御手段と、
   を備える印刷装置。
4. 電子写真方式の印刷装置であって、
   印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、
   各ブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、
   生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取り、各ブロックについての入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める第１検査手段と、
   各階調補正量に対応するランダムな補正ドットパターンを含んだ補正用画像データを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された補正用画像における各階調補正量に対応する補正ドットパターンの領域の印刷濃度を読み取り、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係を求める第２検査手段と、
   各ブロックごとに、前記第１検査手段が求めた該ブロックの入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすために増加又は削減すべき印刷濃度の補正量を求め、その印刷濃度の補正量に対応する補正ドットパターンの階調補正量を第２検査手段で求めた対応関係から求める補正量計算手段と、
   印刷対象の二値画像データのブロックごとに、補正量計算手段で求めた階調補正量に対応したランダムな補正ドットパターンを該ブロックのオン画素配置パターンに追加又は削減することにより二値画像データの補正を行う画像補正手段と、
   を備え、画像補正手段で補正された二値画像データを用いて印刷を行う印刷装置。
5. 電子写真方式の印刷装置であって、
   印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求める多値化手段と、
   多値化手段が求めた入力階調値のうちの異なる複数の入力階調値の各々に対応するブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、
   生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各入力階調値に対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取り、入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める第１検査手段と、
   各階調補正量に対応するランダムな補正ドットパターンを含んだ補正用画像データを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された補正用画像における各階調補正量に対応する補正ドットパターンの領域の印刷濃度を読み取り、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係を求める第２検査手段と、
   各入力階調値ごとに、前記第１検査手段が求めた入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすために増加又は削減すべき印刷濃度の補正量を求め、その印刷濃度の補正量に対応する補正ドットパターンの階調補正量を第２検査手段で求めた対応関係から求める補正量計算手段と、
   印刷対象の二値画像データのブロックごとに、補正量計算手段で求めた該ブロックの入力階調値に対応したランダムな補正ドットパターンを該ブロックのオン画素配置パターンに追加又は削減することにより二値画像データの補正を行う画像補正手段と、
   を備え、画像補正手段で補正された二値画像データを用いて印刷を行う印刷装置。
6. 前記補正ドットパターンは、誤差拡散方式により生成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の印刷装置。
7. 電子写真方式の印刷装置であって、
   印刷対象の二値画像データの生成に用いられたスクリーンセットのデータを取得して記憶するスクリーン記憶手段と、
   印刷対象の二値画像データを前記スクリーンセットのハーフトーンセルと同じサイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、ブロックを画素とする多値画像を生成する多値化手段と、
   スクリーン記憶手段に記憶されたスクリーンセットのデータを用いて、該スクリーンセットにおける各入力階調値のスクリーンパターンを含んだ検査チャートデータを生成する検査チャート生成手段と、
   生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることで、スクリーン記憶手段に記憶されたスクリーンセットにおける入力階調値と印刷濃度との対応関係を求める検査手段と、
   検査手段が求めた入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすよう、各入力階調値に対応する補正階調値を計算する補正階調計算手段と、
   多値化手段で求められた多値画像の各画素の入力階調値を補正階調計算手段で求められた補正階調値へと補正し、それら各画素を各々の補正階調値に対応したスクリーンパターンによりハーフトーン処理することで、階調補正済みの二値画像データを生成する再二値化手段と、
   を備え、再二値化手段で生成された二値画像データを用いて印刷を行う印刷装置。
8. 印刷対象の二値画像データの生成に用いられたハーフトーンスクリーンにおける各入力階調値のスクリーンパターンのパッチが所定配列で並んだ検査チャートデータを受け入れ、この検査チャートデータの各入力階調値に対応するパッチのオン画素の配列から各入力階調値ごとのスクリーンパターンを求めて前記スクリーン記憶手段に登録するスクリーン登録手段、を更に備える請求項７記載の印刷装置。
9. 電子写真方式の印刷装置における二値画像データの階調補正方法であって、
   印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、
   求めた入力階調値のうちの異なる複数の入力階調値の各々に対応するブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成し、
   印刷装置が備える露光器の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに、その露光強度での露光により検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各入力階調値に対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることにより、露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係を求め、
   求められた露光強度と入力階調値と印刷濃度との対応関係に基づき、入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度を入力階調値ごとに求め、
   印刷対象の二値画像データを印刷する際の露光強度の制御において、該二値画像データの各ブロックを、当該ブロックの入力階調値に対する適正露光強度で露光するように制御する、
   ことを特徴とする階調補正方法。
10. 電子写真方式の印刷装置における二値画像データの階調補正方法であって、
    印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、
    求めた各ブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成し、
    印刷装置が備える露光器の露光強度を段階的に変えながら、各露光強度ごとに、その露光強度での露光により検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることにより、各ブロックの露光強度と印刷濃度との対応関係を求め、
    求められた各ブロックの露光強度と印刷濃度との対応関係に基づき、各ブロックの入力階調値に対する印刷濃度が所定の目標関係を満たすようにするための適正露光強度をブロックごとに求め、
    印刷対象の二値画像データを印刷する際の露光強度の制御において、該二値画像データの各ブロックを、当該ブロックに対する適正露光強度で露光するように制御する、
    ことを特徴とする階調補正方法。
11. 電子写真方式の印刷装置における二値画像データの階調補正方法であって、
    印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、
    各ブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成し、
    生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取り、各ブロックについての入力階調値と印刷濃度との対応関係を求め、
    各階調補正量に対応するランダムな補正ドットパターンを含んだ補正用画像データを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された補正用画像における各階調補正量に対応する補正ドットパターンの領域の印刷濃度を読み取り、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係を求め、
    各ブロックごとに、該ブロックの入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすために増加又は削減すべき印刷濃度の補正量を求め、その印刷濃度の補正量に対応する補正ドットパターンの階調補正量を、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係から求める、
    印刷対象の二値画像データのブロックごとに、求められた階調補正量に対応したランダムな補正ドットパターンを該ブロックのオン画素配置パターンに追加又は削減することにより二値画像データの補正を行い、
    補正された二値画像データを用いて印刷を行う、
    ことを特徴とする階調補正方法。
12. 電子写真方式の印刷装置における二値画像データの階調補正方法であって、
    印刷対象の二値画像データを所定サイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、
    求めた入力階調値のうちの異なる複数の入力階調値の各々に対応するブロックのオン画素配置パターンを含む検査チャートデータを生成し、
    生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各入力階調値に対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取り、入力階調値と印刷濃度との対応関係を求め、
    各階調補正量に対応するランダムな補正ドットパターンを含んだ補正用画像データを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された補正用画像における各階調補正量に対応する補正ドットパターンの領域の印刷濃度を読み取り、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係を求め、
    各入力階調値ごとに、入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすために増加又は削減すべき印刷濃度の補正量を求め、その印刷濃度の補正量に対応する補正ドットパターンの階調補正量を、補正ドットパターンにおける階調補正量と印刷濃度との対応関係から求め、
    印刷対象の二値画像データのブロックごとに、該ブロックの入力階調値に対応したランダムな補正ドットパターンを該ブロックのオン画素配置パターンに追加又は削減することにより二値画像データの補正を行い、
    補正された二値画像データを用いて印刷を行う、
    ことを特徴とする階調補正方法。
13. 電子写真方式の印刷装置における二値画像データの階調補正方法であって、
    印刷対象の二値画像データの生成に用いられたハーフトーンスクリーンのデータを取得し、
    印刷対象の二値画像データを前記ハーフトーンスクリーンのハーフトーンセルと同じサイズのブロック単位に分割し、ブロックごとに該ブロック中のオン画素数から該ブロックの入力階調値を求め、ブロックを画素とする多値画像を生成し、
    前記ハーフトーンスクリーンのデータを用いて、該ハーフトーンスクリーンにおける各入力階調値のスクリーンパターンを含んだ検査チャートデータを生成し、
    生成された検査チャートデータを所定媒体上に印刷し、該所定媒体上に印刷された検査チャートにおける各ブロックに対応するオン画素配置パターンの領域の印刷濃度を読み取ることで、スクリーン記憶手段に記憶されたハーフトーンスクリーンにおける入力階調値と印刷濃度との対応関係を求め、
    求めた入力階調値と印刷濃度との関係が所定の目標関係を満たすよう、各入力階調値に対応する補正階調値を計算し、
    前記多値画像の各画素の入力階調値をこの入力階調値に対応する補正階調値へと補正し、それら各画素を各々の補正階調値に対応したスクリーンパターンによりハーフトーン処理することで、階調補正済みの二値画像データを生成し、
    階調補正済みの二値画像データを用いて印刷を行う、
    ことを特徴とする階調補正方法。
    
    

Images