JP2006343680A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録面内における左右の色差や細いスジ等のさまざまなムラを、全濃度域にわたって確実に改善することができる画像形成装置を得る。
【解決手段】 テストパターン（Ａ）を形成するための画像データに基づいて、テストパターンを印刷する（第１のテストパターン出力）。各画素毎に補正値を演算して補正テーブルを作成する（Ｂの下段）。補正テーブルを用いて上記テストパターンの画像データを補正してテストパターンを印刷する（第２のテストパターン出力）。前述で求められた補正テーブルの補正値を有効に（補正がかかるように）して、その他の部分、すなわち、補正が逆効果になった部分（画質が悪化した部分）や画質に変化が見られない部分については、補正量が０となるように上記作成した補正テーブルを修正する（Ｃの下段）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置に係り、より詳しくは、電子写真方式により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式により記録媒体上に形成された画像は、感光体の特性の変化等の理由により、記録面内における色の均一性等について他の記録方式、例えばインクジェット記録方式等と比較して劣る。例えば同一色を全面に記録したような場合、画像の左側と右側とで色合いが異なる色差が発生したり、細いスジなどが発生しやすい。電子写真材料を改良したり機械精度を向上させるだけでは、これらの問題を解決するのは困難である。

そこで、感光体の位置情報に基づき、帯電量や現像量を調整して補正する技術（例えば、特許文献１参照）や、露光量（レーザパワー）を走査方向に変化させて補正する技術（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開平９−１９７３１６号公報 特開平８−３０１４５号公報

しかしながら、再現性が無く一時的に生じた一過性のスジやムラ、誤検知されたスジやムラ、あるいはその補正方法では補正できないスジやムラに対して、上記補正方法を適用して補正したとすると、補正効果が発揮されないだけでなく、補正することによって却って画質を悪化させてしまう（本来存在しなかったスジやムラを作り出してしまう）場合があった。

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、記録面内における左右の色差や細いスジ等のさまざまなムラを確実に補正することができる画像形成装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために、第１の発明の画像形成装置は、入力された画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、テストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取って得られた読取結果に基づいて、前記画像形成手段に供給する画像データを前記画像形成手段により形成される画像の画質が改善するように補正するための補正値を予め定められた画素毎に演算する演算手段と、前記補正値によって補正されたテストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果と、前記補正値によって補正される前のテストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果とを比較して、前記画素毎に画質が改善されたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により画質が改善されたと判断された画素に対応する画像データを前記補正値で補正する補正手段と、を含んで構成されている。

第１の発明は、画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取って得られた読取結果に基づいて、画像形成手段に供給する画像データを該画像形成手段により形成される画像の画質が改善するように補正するための補正値を予め定められた画素毎に演算する。

このように補正値を演算したとしても、再現性が無く一時的に生じた一過性のスジやムラ、誤検知されたスジやムラ、あるいは画像データを補正することでは補正できないスジやムラについて演算した補正値では、補正効果が発揮されないだけでなく、該演算した補正値で補正することによって却って画質を悪化させてしまう（本来存在しなかったスジやムラを作り出してしまう）場合がある。

従って、本発明では、補正値によって補正されたテストパターンの画像データに基づいて形成されたテストパターンの読取結果と、該補正値によって補正される前のテストパターンの画像データに基づいて形成されたテストパターンの読取結果とを比較して、予め定められた画素毎に画質が改善されたか否かを判断し、画質が改善されたと判断された画素に対応する画像データを補正値で補正する。

これにより、画質が改善すると判断された画素に対しては上記演算された補正値を用いて画像データが補正されるため、画質を確実に改善できる。

なお、第１の発明の画像形成装置において、前記補正手段は、前記判断手段により画質が悪化したと判断された画素に対応する画像データは前記補正値で補正しないようにすることができる。

これにより、余計な補正を行うことがなくなり、画質の悪化を防止することができる。

また、第２の発明の画像形成装置は、入力された画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、テストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取って得られた読取結果に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を前記画像形成手段により形成される画像の画質が改善するように補正するための補正値を予め定められた画素毎に演算する演算手段と、前記補正値によって補正された画像形成条件に基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果と、前記補正値によって補正される前の画像形成条件に基づいて基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果とを比較して、前記画素毎に画質が改善されたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により画質が改善されたと判断された画素に対応する画像データに基づいて画像形成するときの画像形成条件を前記演算手段により演算された補正値で補正する補正手段と、を含んで構成されている。

第２の発明は、画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取って得られた読取結果に基づいて、画像形成手段の画像形成条件を該画像形成手段により形成される画像の画質が改善するように補正するための補正値を予め定められた画素毎に演算する。

また、第１の発明と同様に、補正値によって補正されたテストパターンの画像データに基づいて形成されたテストパターンの読取結果と、該補正値によって補正される前のテストパターンの画像データに基づいて形成されたテストパターンの読取結果とを比較して、画素毎に画質が改善されたか否かを判断し、画質が改善されたと判断された画素に対応する画像形成条件を補正値で補正する。

これにより、画質が改善すると判断された画素に対しては上記演算された補正値を用いて画像形成条件が補正されるため、画質を確実に改善できる。

なお、第２の発明の画像形成装置において、前記補正手段は、前記判断手段により画質が悪化したと判断された画素に対応する画像データに基づいて画像を形成するときの画像形成条件は前記補正値で補正しないようにすることができる。

これにより、余計な補正を行うことがなくなり、画質の悪化を防止することができる。

なお、上記第１及び第２の発明において、前記予め定められた画素は、１画素または複数画素とすることができる。

１画素毎に補正値を演算して用いる場合には、精度高く補正することができ、複数画素毎に補正値を演算して用いる場合には、複数画素毎に同じ補正値を用いることができるため、補正値を記憶するメモリ容量を削減することができる。

また、画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取るための読取手段を画像形成装置の外部に設けることもできるが、画像形成装置内部に設けることもできる。すなわち、前記テストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取る読取手段を更に設けることもできる。

例えば、読取手段を、画像形成装置内部の用紙搬送経路上に設けてもよいし、複写機能を有する画像形成装置であれば、原稿を読み取る読取手段と兼用することもできる。

また、前記テストパターンのサイズは、前記画像形成手段で形成可能な最大サイズとすることができる。

これにより、印刷可能領域の全ての画素について補正が可能となる。

また、前記テストパターンの画像データは、全域が同一濃度となるようなテストパターンを形成する画像データとすることができる。

これにより、テストパターンの読取結果から、予め定められた画素毎に生じたスジやムラを容易に検出することができる。

以上説明したように、本発明によれば、記録面内における左右の色差や細いスジ等のさまざまなムラを確実に補正することができる、という効果を有する。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成図である。

同図に示すように、画像形成装置１０は、画像読取部１２、画像記録部１４、及び制御部１６を含んで構成されている。

画像読取部１２は、プラテンガラス等を含んで構成された載置台１８とカバー２０との間に挟持された用紙Ｐに記録された画像を読み取る。具体的には、光源２２からの光を用紙Ｐに照射し、反射光Ｌを反射ミラー２４や図示しないレンズ等によってイメージセンサ２６に結像させる。

イメージセンサ２６は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のラインＣＣＤや信号処理回路、Ａ／Ｄ変換器等を含んで構成されている。各色のラインＣＣＤの受光面には、用紙Ｐの所定方向（図１において紙面に垂直な方向）におけるライン画像に相当する光が結像され、これが電気信号に変換される。そして、この電気信号に対して所定の信号処理及びＡ／Ｄ変換を行うことにより、ライン画像のデジタルデータが得られる。このライン画像の読み取りを図１において矢印Ａ方向に沿って実行することにより、用紙Ｐに記録された画像の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像データ）が得られる。イメージセンサ２６によって読み取られた画像の画像データは、制御部１６へ出力される。

画像記録部１４は、光ビーム出力部２８を備えている。光ビーム出力部２８は、図示しない光源及びレンズ等を含んで構成され、制御部１６から出力されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像データに基づいて変調された光ビームを出力する。各色の光ビームは、光走査装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋに各々出力される。

なお、各光走査装置は同一構成であるので、光走査装置３０Ｙについてのみ説明し、その他の光走査装置についての説明は省略する。

光走査装置３０Ｙは、ポリゴンミラー３２、折り返しミラー３４、及び図示しないｆθレンズ等を含んで構成されている。光ビーム出力部２８から射出された光ビームはポリゴンミラー３２によって主走査方向（図１において紙面に垂直な方向）に偏向される。偏向された光ビームは図示しないｆθレンズを透過し、折り返しミラー３４によって折り返されて現像ユニット３６Ｙの感光体ドラム３８上に到達する。

画像記録部１４は、各色毎の現像ユニット３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋを備えている。なお、各現像ユニットは同一構成であるので、現像ユニット３６Ｙについてのみ説明し、その他の現像ユニットについての説明は省略する。

現像ユニット３６Ｙは、円柱状の感光体ドラム３８を備えており、この感光体ドラム３８の周囲に帯電器４０、現像器４２、転写器４４、クリーナー４６、及び除電装置４８が設けられた構成となっている。

感光体ドラム３８は、図１において矢印Ｂ方向へ回転し、帯電器４０によって一様に帯電される。そして、光走査装置３０Ｙから射出された光ビームは、帯電器４０と現像器４２との間に照射され、感光体ドラム３８上を主走査方向（感光体ドラム３８の軸方向）に走査する。また、副走査は感光体ドラム３８が矢印Ｂ方向に回転することによって成される。これにより、画像に応じた静電潜像が感光体ドラム３８上に形成される。感光体ドラム３８上に形成された静電潜像は、現像器４２によってトナー現像される。これにより、感光体ドラム３８上に画像に応じたトナー像が形成される。

転写器４４は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体ドラム３８と対向して配置されている。中間転写ベルト５０は、搬送ローラ５２によって図１において矢印Ｃ方向に搬送される。そして、感光体ドラム３８上に形成されたトナー像は、転写器４４により中間転写ベルト５０に転写される。

他の現像ユニットも同様の処理を行い、各色のトナー像が中間転写ベルト５０に順次重ねて転写されることにより、カラー画像が中間転写ベルト５０上に形成される。

一方、用紙トレイ５４から排出された用紙Ｐは、搬送ローラ５６により図１において矢印Ｄ方向に搬送される。そして、用紙Ｐが転写ローラ５８まで搬送され、用紙Ｐが中間転写ベルト５０と共に挟持されると所定の転写電圧が印加され、中間転写ベルト５０上に形成されたカラー画像が用紙Ｐに転写される。

カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着器５９によって定着処理が施され、図示しない排出トレイに排出される。

制御部１６は、画像信号変換部６０、補正演算部６２、テスト画像データ発生回路６４、及び選択器６６を含んで構成されている。

テスト画像データ発生回路６４は、後述する補正テーブルを作成するための、例えば図２（Ａ）に示すようなテストパターンのテスト画像データを発生する。

画像信号変換部６０は、入力された画像データを補正テーブルを用いて変換（補正）して光ビーム出力部２８に出力する。補正テーブルは、ここでは主走査方向の各画素位置における入力階調値と補正階調値との対応関係を表したテーブルであり、この補正テーブルを用いて画像データを補正することにより、スジやムラの発生を低減することができる。

補正演算部６２は画像信号変換部６０で用いられる補正テーブルを作成する。

選択器６６は、入力された動作モードに応じて、他の装置から出力された画像データや画像読取部１２により読み取られた原稿の画像データ（ＣＭＹＫ各色の画像データ）、またはテスト画像データ発生回路６４から出力されたテスト画像データのいずれか一方を選択して画像信号変換部６０に出力する。

詳述すると、選択器６６は、動作モードが通常動作モードの場合には、他の装置から出力された画像データあるいは画像読取部１２により読み取られた原稿の画像データを選択して画像信号変換部６０に出力する。これにより、制御部１６に入力された画像データに基づく画像が用紙Ｐに印刷される。

また、動作モードがテストモードの場合には、テスト画像データ発生回路６４から出力されたテスト画像データを選択して画像信号変換部６０に出力する。これにより、用紙Ｐには、テスト画像が印刷される。なお、動作モードは、例えばオペレータが図示しない操作部から所定の操作を行うことにより指定することができる。

ここで、本実施形態の画像形成装置により行われる上記補正テーブルの作成処理の概略を図２を参照しながら説明する。

テスト画像データ発生回路６４から図２（Ａ）に示すように全面に濃度が一様なテストパターンの画像データを出力する。この時点では補正テーブルは未設定であるため、画像信号変換部６０では補正テーブルによる補正を行わずにスルーで該画像データを光ビーム出力器２８に出力する。これにより、１回目のテストパターンが印刷される（第１のテストパターン出力）。この１回目のテストパターンを画像読取部１２で読取り、各画素に対する階調特性（濃度）を検出する。このとき、図２（Ｂ）の上段に示されるようにスジやムラが生じた出力画像が得られた場合には、補正演算部６２は、図２（Ａ）のように全面が一様な濃度の出力画像が得られるような入出力特性を有する補正テーブルを作成する。例えば、図２（Ｂ）の下段に示されるように、本来の濃度よりも高濃度となった部分については、入力された画像データが示す濃度よりも低い濃度となるような補正階調値が出力されるよう、また逆に、本来の濃度よりも低濃度となった部分については、入力された画像データが示す濃度よりも高い濃度となるような補正階調値が出力されるような補正テーブルを作成する。

次に、テスト画像データ発生回路６４から再度上記と同じテストパターンの画像データを出力する。画像信号変換部６０では上記作成した補正テーブルを用いて該画像データを補正して光ビーム出力器２８に出力する。これにより、２回目のテストパターンが印刷される（第２のテストパターン出力）。この２回目のテストパターンを画像読取部１２で読取り、各画素に対する階調特性（濃度）を検出する。

ここで、補正演算部６２は各画素位置における１回目と２回目の読取結果を比較し、目標値に近づいた（画質が改善された）か否かを判断する。

図２（Ｃ）の上段に示すように、画質が改善された部分は、前述で求められた補正テーブルの補正階調値を有効に（補正がかかるように）して、その他の部分、すなわち、画質が悪化した部分や画質に変化が見られない部分については、補正量が０となる（すなわち入力階調値と補正階調値を同一値にする）ように上記作成した補正テーブルを修正する（図２（Ｃ）の下段参照）。

なお、画質が悪化した部分は、例えば、１回目のテストパターンの読取り時に濃度が誤検知されたり、再現性のない一時的なスジが発生した部分であって、本来補正する必要のない部分である。従って、この部分は補正量が０となるようにする。

また、画質に変化が見られない部分は、１回目及び２回目のテストパターンの出力結果に生じたスジやムラが、画像データを補正することによっては改善されない部分であるため、このような部分は補正量が０となるようにする。また、このような部分は、補正テーブルで画像データを補正してもしなくても画質は改善されないため、このような部分については１回目のテストパターン読取り時に作成された補正テーブルの値をそのまま用いてもよい。

このように作成された補正テーブルを用いて、入力した画像データを補正することにより、補正効果がある部分のみ選択的に補正して画像を出力することができる。

以下、テストモードにおける補正テーブルの作成処理について詳細に説明する。ここでは、図３（Ａ）に示すテスト画像Ｔ１を用いて補正テーブルを作成する場合について説明する。

テスト画像Ｔ１は、主走査方向Ｍにおける色ムラを補正するための補正テーブルを作成する際に使用する画像であり、上から順にブラックのテストパターン６８Ｋ、シアンのテストパターン６８Ｃ、イエローのテストパターン６８Ｙ、マゼンダのテストパターン６８Ｍを含んで構成されている。各テストパターンは、主走査方向Ｍについて全て同一濃度で、かつ副走査方向Ｓについては階調範囲の下限から上限に向けて予め定めた複数階調毎に段階的に濃度が徐々に濃くなるような複数の濃度パターンを含んで構成されている。この濃度パターンの各々が、上記図２（Ａ）に示した一様な濃度のテストパターンに相当する。なお、本実施形態では、主走査方向Ｍの画素数が７０００、各色の階調範囲が０〜２５５、すなわち画像データが各色８ビットの構成の場合について説明する。

図３（Ａ）に示すテスト画像Ｔ１は、一例として前記階調範囲を１０段階に分割した各濃度Ｎ１〜Ｎ１０について、主走査方向Ｍを長手方向とする帯状の濃度パターンを含んで構成されている。なお、テスト画像は、このような構成に限らず、各画素位置において階調範囲の各濃度が確認できるものあればどのようなものでもよい。

選択器６６によってテスト画像データ発生回路６４から出力されたテスト画像Ｔ１のテスト画像データは、画像信号変換部６０に出力される。画像信号変換部６０は、テストモードにおいて、１回目のテスト画像を出力する場合には、スルーで（補正無しで）テスト画像データを光ビーム出力部２８に出力し、２回目のテスト画像を出力する場合には、１回目のテスト画像の読取結果に基づいて作成された補正テーブルを用いて補正したテスト画像データを出力する。これにより、画像記録部１４でテスト画像Ｔ１が用紙Ｐに印刷される。

オペレータは、テスト画像Ｔ１が印刷された用紙Ｐを画像読取部１２にセットし、図示しない操作部から所定の操作を行うことにより画像の読み取りを指示する。これにより、画像読取部１２によってテスト画像Ｔ１が読み取られ、その画像データ、すなわちＲ，Ｇ，Ｂの各色の画像データが補正演算部６２に出力される。補正演算部６２は、この画像データに基づいて補正テーブルのデータを作成し、該作成した補正テーブルのデータを画像信号変換部６０の補正テーブルに設定する。

図４は、制御部１６において動作モードがテストモードのときに実行される制御ルーチンを示したフローチャートである。

まずステップ１００において、１回目のテスト画像Ｔ１を出力する。具体的には、選択器６６でテスト画像データ発生回路６４から出力されたテスト画像Ｔ１のテスト画像データを選択して、画像信号変換部６０に出力し、画像信号変換部６０は、スルーでテスト画像データを光ビーム出力部２８に出力する。これにより、補正前のテスト画像Ｔ１が画像記録部１４で印刷される。

オペレータは、該テスト画像Ｔ１が印刷されると、上述したように、画像読取部１２に印刷したテスト画像Ｔ１を読み取らせる。これにより、ステップ１０２で、画像読取部１２で読み取られたテスト画像Ｔ１のテスト画像データが入力され、ＹＭＣＫの画像データに変換される。この変換は予め定めた変換テーブル等を用いて変換することができる。

なお、以下では、画像読取部１２により読み取られたテスト画像のテスト画像データ（ＹＭＣＫの画像データ）を構成する各画素（ピクセル）の画素値を出力階調値、テスト画像データ発生回路６４が出力するテスト画像データを構成する各画素の画素値を入力階調値という。

ステップ１０４では、入力階調値Ｎ１〜Ｎ１０に対する目標階調値をそれぞれ求める。具体的には、まず、ブラックのテストパターン６８Ｋが記録される領域における各入力階調値に対する出力階調値の平均値を各々求める。すなわち、入力階調値Ｎ１〜Ｎ１０の各々について、７０００画素分の出力階調値の平均値を求め、これを入力階調値に対する目標階調値とする。なお、入力階調値Ｎ１〜Ｎ１０以外の入力階調値に対する目標階調値は、すでに求めた前後の入力階調値に対する目標階調値から補間して求めればよい。例えば入力階調値Ｎ１とＮ２との間の入力階調値に対する目標階調値は、入力階調値Ｎ１、Ｎ２について求めた目標階調値に基づいて補間すればよい。

図６（Ａ）には、主走査方向Ｍにおける各画素位置Ｘについての実際の階調特性及び目標の階調特性を示した。同図（Ａ）では、実線を実際の階調特性、点線を目標の階調特性としている。図６に示すように、実際の階調特性と目標の階調特性とにずれが生じている場合には、その画素位置について補正する必要がある。

このため、ステップ１０６では、主走査方向Ｍにおける各画素位置Ｘについて、各入力階調値に対する補正階調値を所定の演算式により算出し、補正テーブル、すなわち各画素位置における入力階調値と補正階調値との対応関係を表す補正テーブルのデータを作成する。なお、ここで求めた補正テーブルのデータは第１補正テーブルデータと称する。

上記所定の演算式によって算出される補正階調値は、この補正階調値の画像を用紙に印刷した場合に、その濃度が目標階調値の濃度となるような値である。例えば入力階調値をＤＩ、出力階調値をＤＯ、目標階調値をＤＭ、補正階調値をＤＲとした場合、所定の演算式は一例として次式で表すことができる。

ＤＲ＝ＤＩ＋（ＤＭ−ＤＯ） ・・・（１）
図６（Ｂ）には、補正テーブルにおける各画素位置Ｘの階調特性（入力階調値と補正階調値との関係）の一例を示した。例えば図６（Ａ）に示す画素位置Ｘ＝２の階調特性のように、出力階調値が目標階調値よりも大きくなる傾向にある画素については、同図（Ｂ）に示すように、その分補正階調値が小さくなるような特性となるように補正テーブルデータを作成する。例えば入力階調値ＤＩが５０、出力階調値ＤＯが５３、目標階調値ＤＭが５２の場合、上記（１）式で算出される補正階調値ＤＲは４９となる。

このようにして補正階調値を算出して作成した補正テーブルを用いて画像データを変換することにより、出力階調値を目標階調値に略一致させることができ、色変動が低減し画質を改善することができる。なお、所定の演算式は上記（１）式に限られるものではなく、装置の特性等によって適宜設定することができる。

上記のような処理を、Ｃ、Ｙ、Ｍの各色についても同様に行うことにより、各色の第１補正テーブルデータを作成することができる。

そして、ステップ１０８では、作成した各色の第１補正テーブルデータを画像信号変換部６０の補正テーブルに設定する。

画像信号変換部６０は、図７に示すように、位置情報出力部７０、各色の補正テーブル７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｙ、７２Ｋを含んで構成されている。補正テーブルを介して画像データを光ビーム出力器２８に出力する場合には、位置情報出力部７０に、画像データを構成するＣＭＹＫ各色の画像データ、すなわち入力階調値が順次入力され、その入力順序と用紙サイズの情報とに基づいて、入力階調値の主走査方向Ｍにおける画素位置Ｘを判定して各補正テーブルに出力する。各補正テーブルは、入力された画素位置Ｘと入力階調値に対応する補正階調値を光ビーム出力器２８に出力する。

図８（Ａ）には、シアンの補正テーブル７２Ｃの構成を、同図（Ｂ）には、補正テーブル７２の数値例を示した。枠内の数値が補正階調値を示している。なお、同図（Ｂ）では、画素位置及び入力階調値を間引いて記載した。同図（Ａ）に示すように、シアンの補正テーブル７２Ｃは、主走査方向Ｍにおける画素位置Ｘと、その画素位置Ｘの入力階調値Ｃｉｎと、を入力し、入力階調値Ｃｉｎを補正した補正階調値Ｃｏｕｔを出力する構成である。なお、他の色の補正テーブルも同様の構成である
続いて、ステップ１１０で、上記設定した補正テーブルを用いて補正したテスト画像データにより２回目のテスト画像Ｔ１を出力する。

具体的には、選択器６６でテスト画像データ発生回路６４から出力されたテスト画像Ｔ１のテスト画像データを選択して、画像信号変換部６０に出力し、画像信号変換部６０は、上記補正テーブルで補正したテスト画像データを光ビーム出力部２８に出力する。これにより、補正後のテスト画像Ｔ１が画像記録部１４で印刷される。

オペレータは、該テスト画像Ｔ１が印刷されると、該印刷したテスト画像Ｔ１を画像読取部１２に読み取らせる。これにより、ステップ１１２で、画像読取部１２で読み取られた補正後のテスト画像Ｔ１のテスト画像データが入力され、ＹＭＣＫの画像データに変換される。

ステップ１１４では、第２補正テーブルデータを作成する。図５は、第２補正テーブルデータを作成する処理ルーチンのフローチャートである。

ステップ２００では、変数ｉに１をセットする。変数ｉは主走査方向の各画素位置を指定するための変数である。

ステップ２０２では、画素位置（ｉ）の補正前の出力階調値と目標階調値との差分αと、補正後の出力階調値と目標階調値との差分βとを算出する。

ステップ２０４では、αとβを比較し、αがβより大きい場合には、補正前より補正後の方が色変動が小さくなったため、画質が改善されたと判断でき、画素位置（ｉ）の補正階調値を、上記第１補正テーブルデータの補正階調値と同一の値とする。一方、ステップ２０４で、αがβ以下の場合には、補正前より補正後の方が色変動が大きくなった、又は変化がないため、画質が悪化した又は画質は変化していないと判断でき、画素位置（ｉ）の補正階調値を入力階調値と同一の値とする。すなわち、補正量を０にする。

ステップ２１０では、変数ｉが最大画素数に一致しているか否かを判断する。本実施形態では、主走査方向Ｍの画素数が７０００であるので、変数ｉが７０００に一致しているか否かを判断する。一致していないと判断した場合には、ステップ２１２で変数ｉをインクリメントして、ステップ２０２に戻り、上記各ステップを繰り返す。ステップ２１０で変数ｉが最大画素数に一致したと判断した場合には、本処理ルーチンを終了する。

上記のような処理を、Ｃ、Ｙ、Ｍの各色についても同様に行うことにより、各色の第２補正テーブルデータを作成することができる。

そして、ステップ１１６では、作成した各色の第２補正テーブルデータを画像信号変換部６０の補正テーブルに設定する。

通常動作モードの場合には、画像信号変換部６０の補正テーブルで補正された画像データが光ビーム出力部２８に出力される。これにより、画像記録部１４において、上記補正テーブルで補正された画像データに基づく画像が用紙Ｐに印刷される。このようにして用紙Ｐに印刷された画像は、主走査方向Ｍにおいて色ムラや細かいスジの発生が低減された画像となる。

以上説明したように、各画素位置について、１回目のテスト画像の読取結果に基づいて作成された第１補正テーブルデータの各補正階調値の各々について、１回目のテスト画像の読取結果と２回目のテスト画像の読取結果とを比較して画質が改善するか否かを判断し、画質が改善する補正階調値のみ有効にして第２補正テーブルデータを作成し、このデータで補正テーブルを設定するようにしたため、画質が改善されたと判断された画素については上記補正階調値により補正し、画質が悪化した及び画質に変化がない画素については上記補正階調値により補正しないようにすることができ、画質を確実に改善できると共に、補正によりかえって画質が悪化する事態を防止することができる。

図９（Ａ）、（Ｂ）には、補正テーブルにより画像データを補正しないで所定範囲の濃度でシアンのみを印刷した場合と、本実施形態のように画像データを補正テーブルで補正して所定範囲の濃度でシアンのみを印刷した場合と、における主走査方向Ｍの位置と、明度Ｌ^*との関係を示した。同図（Ａ）は明度Ｌ^*が８８〜９１の場合を、同図（Ｂ）は明度Ｌ^*が６４〜６７の場合をそれぞれ示している。同図から明らかなように、補正なしの場合は明度Ｌ^*のばらつきが大きいのに対し、補正ありの場合には、明度Ｌ^*のばらつきが小さいのが判る。

このように、各画素毎に入力階調値を補正することにより、左右の色差や細かいスジ等の色ムラを低減することができ、画質を向上させることができる。

なお、本実施形態では、テスト画像Ｔ１は、副走査方向Ｓについては階調範囲の下限から上限に向けて複数階調ずつ濃度が徐々に濃くなるような濃度パターンとしたが、１階調ずつ濃度が徐々に濃くなる又は薄くなるような濃度パターンでもよい。これにより、より効果的に色ムラを低減することができる。

また、本実施形態では、主走査方向Ｍについて１画素毎に補正する場合について説明したが、主走査方向Ｍについて複数画素毎に補正するようにしてもよい。例えば１０画素毎に補正する場合は、画素位置Ｘ＝１〜１０、１１〜２０、…、６９９１〜７０００の各範囲について出力階調値の平均値を求め、この各範囲の平均値に基づいて目標階調値を求める。そして、求めた目標階調値に基づいて各範囲の補正階調値を求めることにより、補正テーブルを作成する。従って、各範囲内では同じ補正階調値を用いることができるので、補正テーブルの容量を削減することができる。

図１０には、補正解像度（補正単位）と目視による色ムラの見え方との関係について本発明者らが実験した結果を示した。図１０に示すように、少なくとも補正解像度が５０線／１インチ（１２画素毎に補正）以上であれば色ムラが気にならないレベルであり、補正解像度が１００線／１インチ（６画素毎に補正）以上であれば色ムラは見えないことが判った。従って、補正解像度は５０線／１インチ以上で、好ましくは１００線／１インチ以上に設定するとよい。

また、図１１に示す補正テーブルのように、画素位置Ｘ及び入力階調値について間引かれた補正テーブルを作成した場合に補正階調値を補間する場合、その画素位置Ｘ及び入力階調値の周辺の補正階調値から補間するようにしてもよい。例えば補間対象の画素位置をＸａ、補間対象の入力階調値をＤａ、補正階調値が算出されている画素位置であって画素位置Ｘａの前後の画素位置をＸ１、Ｘ２、補正階調値が算出されている入力階調値であって入力階調値Ｄａの前後の入力階調値をＤ１、Ｄ２、画素位置Ｘ１における入力階調値Ｄ１の補正階調値をＤＨ１、 画素位置Ｘ２における入力階調値Ｄ１の補正階調値をＤＨ２、画素位置Ｘ１における入力階調値Ｄ２の補正階調値をＤＨ３、 画素位置Ｘ２における入力階調値Ｄ２の補正階調値をＤＨ４とした場合、画素位置Ｘａの入力階調値Ｄａの補正階調値ＤＨａは次式で求めることができる。

ＤＨａ＝Ａ１＋（Ａ２−Ａ１）×（Ｄａ−Ｄ１）／（Ｄ２−Ｄ１） …（２）
ただし、Ａ１＝ＤＨ１＋（ＤＨ２−ＤＨ１）×（Ｘａ−Ｘ１）／（Ｘ２−Ｘ１）
Ａ２＝ＤＨ３＋（ＤＨ４−ＤＨ３）×（Ｘａ−Ｘ１）／（Ｘ２−Ｘ１）
例えば図１１の補正テーブルにおいて、画素位置Ｘａ＝４０００の入力階調値Ｄａ＝１００の補正階調値ＤＨａは、同図の矩形枠内に示す４個の補正階調値（９３，９２，１０９，１０８）から上記（２）式によって求めることができ、この場合ＤＨａ＝９８となる。

このように、補正テーブルに存在しない画素位置及び入力階調値についての補正階調値を補間する補間手段を例えば画像信号変換部６０に設けることにより、補正テーブルの容量を削減することができる。

また、本実施形態では、図３（Ａ）に示すようなテスト画像Ｔ１を用いて主走査方向Ｍの色ムラを低減するための補正テーブルを作成して画像データを補正する場合について説明したが、同図（Ｂ）に示すようなテスト画像Ｔ２を用いて主走査方向Ｍについての場合と同様に副走査方向Ｓの色ムラを低減するための補正テーブルを作成して画像データを補正するようにしてもよい。

また、本実施形態では、各入力階調値に対する目標階調値を、全ての画素位置の出力階調値の平均値としたが、これに限らず、最も頻度の高い出力階調値を目標階調値としてもよい。図１２には、図３（Ａ）に示すテスト画像Ｔ１を読み取った時の、入力階調値がＤＩ＝５０についての各画素位置の出力階調値ＤＯの一例を示した。この例では、両端側の濃度が低下する傾向にあるが、これは、転写ローラ５８が用紙Ｐに対して不均一に接触すること等が原因である。このため、目標階調値を全ての画素位置の平均値とした場合（図１２の例では５２）、最も高頻度の出力階調値（図１２の例では５４）よりも低くなってしまい、適切に補正できなくなる場合がある。従って、転写ローラが上記のような特性がある場合、最も頻度の高い出力階調値を目標階調値として設定することにより、用紙Ｐの両端側の濃度が低下するような特性であっても色ムラを目立たなくすることができる。

また、本実施形態では、主走査方向又は副走査方向について色ムラが低減されるように補正する場合について説明したが、両方向について色ムラが低減されるように補正する構成としてもよい。この場合、例えば図１３に示す画像形成装置１０Ａのように、主走査方向Ｍ用の補正テーブルを含む画像信号変換部６０Ａと副走査方向Ｓ用の補正テーブルを含む画像信号変換部６０Ｂとを直列に接続した構成とすればよい。すなわち、画像信号変換部６０Ａから出力される各色の補正階調値を画像信号変換部６０Ｂの入力階調値として入力させる。これにより、何れの方向についても色ムラを低減することができる。

また、本実施形態では、用紙Ｐにテスト画像を印刷し、これをオペレータが画像読取部１２にセットしてテスト画像を読み取らせ、読み取られた画像の画像データに基づいて補正テーブルを作成する場合について説明したが、図１４に示す画像形成装置１０Ｂのように、テスト画像を読み取るためのスキャナ７４を用紙Ｐが排出される位置に設け、テスト画像が排出された時点で自動的に読み取るようにしてもよい。これにより、オペレータの手間を省くことができる。

また、図１５に示す画像形成装置１０Ｃのように、転写ローラ５８の手前に中間転写ベルト５０上に形成されたテスト画像を読み取るためのスキャナ７６を設け、このスキャナ７６により読み取ったテスト画像の画像データに基づいて補正テーブルを作成するようにしてもよい。これにより、用紙Ｐにテスト画像を印刷する必要がなく、用紙を節約することができる。

また、画像記録部１４において、複数のスクリーンを切り替えてスクリーン処理することが可能な装置の場合、スクリーンによって色ムラの状態が異なる場合がある。この場合、スクリーンに応じて補正テーブルを作成し、各々の補正テーブルを用いて画像データを補正するようにしてもよい。図１６には、例えばスクリーン線数等が異なる２つのスクリーンのうち一方を選択して画像を記録することができる装置において、それぞれのスクリーンに対応して画像データを補正する画像形成装置１０Ｄについて示した。

図１６に示すように、画像形成装置１０Ｄは、各スクリーンに対応した画像信号変換部６０Ｃ、６０Ｄを備えている、選択器６６（切替手段）及び画像記録部１４の光ビーム出力部２８には、スクリーンを指定するためのスクリーン指示信号が入力される。スクリーン指示信号は、例えばユーザーによって選択された印刷モード（高画質モード、高速モード）に応じた信号である。

選択器６６は、入力されたスクリーン指示信号に対応する画像信号変換部を選択し、選択した画像信号変換部に画像データを出力する。選択された画像信号変換部により補正された各色の画像データは光ビーム出力部２８に出力される。光ビーム出力部２８は、スクリーン指示信号に対応したスクリーンによりスクリーン処理を実行する。

このような構成では、各スクリーン毎にテスト画像を印刷して上記と同様に補正演算部６２により補正テーブルを作成し、作成した補正テーブルを画像信号変換部６０Ｃ、６０Ｄにセットすればよい。なお、上記の各技術を適宜組み合わせた装置構成としてもよい。

（第２実施形態）
第１実施形態では、各色毎に１入力１出力型の補正テーブルを作成して各色毎に画像データを補正したが、このような場合、１色のみの画像の場合には色ムラを低減できても、複数色を重ね合わせた画像の場合に色ムラを低減できない場合もある。

そこで、本実施形態では、各色を重ねた場合でも色ムラを低減することができるように、３入力３出力型の補正テーブルを作成して画像データを補正する場合について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１７（Ａ）には、一例としてある所定濃度のシアンのみの画像を補正なしで印刷した場合及び１入力１出力型の補正テーブルで補正して印刷した場合における各画素位置と明度Ｌ^*との関係を、同図（Ｂ）には、ある所定濃度のシアン及びイエローの２色を重ねたグリーンの画像を補正なしで印刷した場合及び１入力１出力型の補正テーブルで補正して印刷した場合における各画素位置と明度Ｌ^*との関係を示した。

同図（Ａ）に示すように、シアンのみの場合には、上記のように１入力１出力型の補正テーブルを用いて画像データを補正すればどの画素位置でも明度がほぼ同一となり、色ムラを低減することができる。

しかしながら、同図（Ｂ）に示すように、シアンとイエローを重ねた場合には、１入力１出力型の補正テーブルを用いて補正しても各画素位置で明度がばらつき、色ムラを低減できなくなる場合がある。

このような場合、図３（Ａ）に示すようなテスト画像Ｔ１の画像データの他に、図１８に示すように、上から順にイエロー、マゼンダ、シアンの全てを合成した色であるプロセスブラックのテストパターン６８ＰＢ、イエローとマゼンダを合成した色であるレッドのテストパターン６８Ｒ、イエローとシアンを合成した色であるグリーンのテストパターン６８Ｇ、シアンとマゼンダを合成した色であるブルーのテストパターン６８Ｂを含んで構成されたテスト画像Ｔ３（第３のテスト画像）の画像データをテスト画像データ発生回路６４に記憶しておく。

そして、上記と同様に、テスト画像Ｔ３を用紙Ｐに印刷し、用紙Ｐに印刷されたテスト画像Ｔ３を画像読取部１２により読み取らせる。補正演算部６２では、読み取ったテスト画像Ｔ３の各濃度パターンのＲＧＢのデータをＹＭＣのデータに変換する。

次に、プロセスブラックのテストパターン６８ＰＢを読み取った画像データ（Ｃ，Ｍ，Ｙ各色の出力階調値）に基づいて、上記と同様の処理により目標階調値を求め、求めた目標階調値に基づいて補正階調値を求める。この補正階調値を用いて上記テスト画像データを補正して再度テストパターンを出力し、上記で求めた補正階調値を有効にするか、あるいは補正量を０にするかを判断して最終的な補正テーブルを求める。これをテストパターン６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂについても同様に行うことにより、Ｃ、Ｍ、Ｙ３色重ねた場合、ＣとＭ、ＣとＹ、ＭとＹの２色重ねた場合における補正階調値を求めることができる。

さらに、テスト画像Ｔ１について上記と同様の処理を行い、ＹＭＣＫ各１色についての補正階調値を求める。

そして、これらの結果から、図１９（Ａ）に示すような３入力３出力型の補正テーブル８０を作成する。同図（Ｂ）には、補正テーブルの数値例を示した。なお、同図（Ｂ）では、画素位置及び入力階調値を間引いて記載した。なお、補正テーブルに存在しない各色の入力階調値に対する補正階調値は、例えば各色毎に第１実施形態で説明したのと同様の補間方法を用いて補間することができる。

なお、ブラックについては、上記と同様にテスト画像Ｔ１を読み取った画像データに基づいて作成した１入力１出力型のブラックの補正テーブルを用いる。

図２０には、一例としてある所定濃度のシアン及びイエローを重ねた画像を補正なしで印刷した場合及び３入力３出力型の補正テーブルで補正して印刷した場合における各画素位置と明度Ｌ^*との関係を示した。

同図に示すように、３入力３出力型の補正テーブルを用いて画像データを補正した場合、どの画素位置でも明度がほぼ同一となり、図１７（Ｂ）に示すように、１入力１出力型の補正テーブルを用いて各色毎に補正した場合と比較して大幅に色ムラを低減することができる。

このように、３入力３出力型の補正テーブルを用いて画像データを補正することにより、１色の画像だけでなく、２色重ねた画像や３色重ねた画像についても適正に補正することができ、色ムラを効果的に低減することができる。

なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、画像データを補正することによりスジやムラの発生を低減する画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、画像形成装置の画像形成条件、例えば、感光体の位置に応じた帯電量、現像量、光走査装置の露光量（レーザパワー）等、を補正することによってスジやムラの発生を低減するような装置に適用してもよい。このような装置の場合には、まず画像形成条件を初期設定値のままにしてテストパターンを出力し、テストパターンの読取結果に基づいて感光体の位置や主走査方向の位置毎に画像形成条件の補正値を求め、次に、該補正値により補正した画像形成条件で２回目のテストパターンを出力し、画質が改善した補正値のみが有効になるように設定すればよい。画質が悪化した部分については初期値の画像形成条件に戻す。また、画質が変化しなかった部分については、上記求めた補正値を設定してもよいし、初期値のままとしてもよい。

画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置により行われる補正テーブルの作成処理についての概略説明図である。 （Ａ）は主走査方向の色ムラを低減するために使用するテスト画像の一例を示すイメージ図、（Ｂ）は副走査方向の色ムラを低減するために使用するテスト画像の一例を示すイメージ図である。 制御部で実行される処理のフローチャートである。 第２補正テーブルデータを作成する処理のフローチャートである。 各画素位置の階調特性を示す線図である。 画像信号変換部のブロック図である。 （Ａ）は１入力１出力型の補正テーブルを示す図、（Ｂ）は（Ａ）の補正テーブルの数値例を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、画像データを補正しないで所定範囲の濃度でシアンのみを印刷した場合と、画像データを補正テーブルで補正して所定範囲の濃度でシアンのみを印刷した場合と、における主走査方向Ｍの位置と、明度Ｌ^*との関係を示した図である。 補正解像度と色ムラの見え方との関係を示す表である。 １入力１出力型の補正テーブルの数値例を示す図である。 テスト画像Ｔ１を読み取った時の、所定の入力階調値についての各画素位置と出力階調値との関係を示す図である。 変形例に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例に係る画像形成装置の概略構成図である。 （Ａ）は、所定濃度のシアンのみの画像を補正なしで印刷した場合及び１入力１出力型の補正テーブルで補正して印刷した場合における各画素位置と明度Ｌ^*との関係を示す線図、（Ｂ）は、所定濃度のシアン及びイエローの２色を重ねたグリーンの画像を補正なしで印刷した場合及び１入力１出力型の補正テーブルで補正して印刷した場合における各画素位置と明度Ｌ^*との関係を示す線図である。 ３入力３出力型の補正テーブルを作成する際に使用するテスト画像の一例を示すイメージ図である。 （Ａ）は３入力３出力型の補正テーブルを示す図、（Ｂ）は（Ａ）の補正テーブルの数値例を示す図である。 所定濃度のシアン及びイエローを重ねた画像を補正なしで印刷した場合及び３入力３出力型の補正テーブルで補正して印刷した場合における各画素位置と明度Ｌ^*との関係を示す図である。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 画像形成装置
１２ 画像読取部
１４ 画像記録部
１６ 制御部
２８ 光ビーム出力部
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ 光走査装置
３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ 現像ユニット
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｄ、６０Ｃ、６０Ｄ 画像信号変換部
６２ 補正演算部
６４ テスト画像データ発生回路
６６ 選択器
７０ 位置情報出力部
７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ 補正テーブル
７４、７６ スキャナ
８０ 補正テーブル

Claims (8)

1. 入力された画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、
   テストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取って得られた読取結果に基づいて、前記画像形成手段に供給する画像データを前記画像形成手段により形成される画像の画質が改善するように補正するための補正値を予め定められた画素毎に演算する演算手段と、
   前記補正値によって補正されたテストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果と、前記補正値によって補正される前のテストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果とを比較して、前記画素毎に画質が改善されたか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により画質が改善されたと判断された画素に対応する画像データを前記補正値で補正する補正手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記補正手段は、前記判断手段により画質が悪化したと判断された画素に対応する画像データは前記補正値で補正しない請求項１記載の画像形成装置。
3. 入力された画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、
   テストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取って得られた読取結果に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を前記画像形成手段により形成される画像の画質が改善するように補正するための補正値を予め定められた画素毎に演算する演算手段と、
   前記補正値によって補正された画像形成条件に基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果と、前記補正値によって補正される前の画像形成条件に基づいて基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンの読取結果とを比較して、前記画素毎に画質が改善されたか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により画質が改善されたと判断された画素に対応する画像データに基づいて画像形成するときの画像形成条件を前記演算手段により演算された補正値で補正する補正手段と、
   を含む画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記判断手段により画質が悪化したと判断された画素に対応する画像データに基づいて画像を形成するときの画像形成条件は前記補正値で補正しない請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記予め定められた画素は、１画素または複数画素である請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記テストパターンの画像データに基づいて前記画像形成手段により形成されたテストパターンを読み取る読取手段を更に設けた請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記テストパターンのサイズは、前記画像形成手段で形成可能な最大サイズである請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記テストパターンの画像データは、全域が同一濃度となるようなテストパターンを形成する画像データである請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置。