JP2008040030A - 画像データ補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体の軸線方向に関する位置によるトナー濃度の差異を、少ないトナー消費量で精度良く補正することのできる画像データ補正方法を提供する。
【解決手段】 円筒状の表面を有する像担持体に、トナー像として、像担持体の周方向Ｙに延びる線状部分１０１が像担持体の軸線方向Ｘに間隔をあけて並ぶ第１パッチ画像１００を、像担持体の軸線方向Ｘに沿って形成する。形成した第１パッチ画像１００、またはこのパッチ画像１００を記録紙に転写して定着させた第１印刷パッチ画像１００ａの濃度を、像担持体の軸線方向Ｘに関して複数の位置で検出する。検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、画像データの各画素の階調値を、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、像担持体の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各画素が階調値で表される画像データに基づいて像担持体にトナー像を形成するにあたって、前記画像データを補正する画像データ補正方法に関する。

画像形成装置の１つとして、電子写真法を用いて画像を形成する画像形成装置（以下、「電子写真装置」ということがある）がある。電子写真装置は、像担持体であるドラム状の感光体（以下、「感光体ドラム」ということがある）の円筒状の表面を帯電させた後、形成すべき画像の画像データに基づいて露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を被転写体に転写して定着することによって画像を形成する。

帯電された感光体を露光する露光手段には、形成すべき画像の各画素が階調値で表される画像データが入力される。この画像データに基づいて、露光手段は感光体を露光する。感光体は予め定める軸線まわりに回転駆動され、この回転駆動される感光体に対して、露光手段の光源からの光が、感光体の軸線方向である主走査方向に走査される。露光手段の光源からの光は、感光体の回転駆動によって感光体の周方向である副走査方向に走査される。

露光によって静電潜像が形成された感光体には、現像手段によって現像剤中のトナーが供給され、これによって静電潜像が現像され、トナー像が形成される。現像手段は、現像剤担持体である現像ローラを介して現像剤中のトナーを感光体に供給する。現像剤担持体は予め定める軸線まわりに回転駆動される。現像剤担持体は、その軸線が感光体の軸線に平行になるように設けられる。

感光体の軸線方向全体にわたって感光体の軸線と現像剤担持体の軸線とが平行になっていないと、感光体と現像剤担持体との間隔が感光体の軸線方向に関する位置によって異なり、感光体の軸線方向に関する位置によってトナーの付着量に差が生じる。したがって画像データにおいて同一の階調値で表される画素であっても、感光体の軸線方向に関する位置によってトナー像の濃度が異なってしまうという不具合が生じる。また感光体と現像剤担持体との間隔が過度に大きくなると、トナーが付着すべき部分にトナーが付着されずに画像が欠けた状態になる、いわゆる画像欠けが生じる。

感光体の軸線方向に関する位置によるトナー濃度の差異を抑えるための技術として、パッチ画像を形成させて、そのパッチ画像を読込み、パッチ画像の濃度に基づいて画像データの各画素の階調値を補正する方法がある（たとえば、特許文献１および２参照）。

特許文献１には、感光体の軸線方向である主走査方向に関する位置によるトナー濃度の差異を抑えるための技術が開示されている。特許文献１に開示の技術によれば、被転写体における主走査方向の複数の位置に転写された矩形状のパッチ画像を読込み、各位置に転写されたパッチ画像の濃度を検出し、各濃度の差を算出し、その濃度差が所定の許容範囲内になるように主走査方向の露光出力を調整してトナー像の濃度を補正する。

特許文献２に開示の技術では、感光体の軸線方向である主走査方向に延びる線状部分が感光体の周方向である副走査方向に間隔をあけて並ぶラインパッチ画像を用いて、トナー像の濃度を調整する。

特開２００１−６６８３５号公報（第４−５欄，第１図） 特開２００２−２６８２９８号公報（第５頁，第１図）

特許文献１および２に開示の技術のようにパッチ画像を形成して階調値を補正する場合、目的とする画像の形成以外にトナーが消費されることになるので、パッチ画像を形成するときのトナーの消費量は少ないほど好ましい。特許文献１に開示の技術では、パッチ画像を形成すべき領域全体にわたってトナーが付着されてパッチ画像が形成されるので、たとえばパッチ画像を形成すべき領域にトナーが付着されて形成されるトナー付着部とトナーが付着されない非トナー付着部とを含むパッチ画像が用いられる場合に比べて、パッチ画像を形成するときのトナーの消費量が多くなってしまうという問題がある。

特許文献２に開示の技術では、パッチ画像として、主走査方向に延びる線状部分が副走査方向に間隔をあけて並ぶラインパッチ画像が用いられる。画像が形成されるときには、感光体ドラムと現像ローラとの周速差により、主走査方向の一端である画像の先端の濃度が薄くなる「先端欠け」あるいは主走査方向の他端である画像の後端の濃度が薄くなる「後端欠け」が起き、「先端欠け」あるいは「後端欠け」の影響のため、特許文献２に開示の技術のように線状部分が主走査方向に延びるラインパッチ画像を用いると、パッチ画像の濃度の検出精度が低くなるという問題がある。パッチ画像の濃度の検出精度が低いと、パッチ画像の濃度を用いてトナー像の濃度を補正するときに、その補正の精度が低くなるという問題がある。

本発明の目的は、像担持体の軸線方向に関する位置によるトナー濃度の差異を、少ないトナー消費量で精度良く補正することのできる画像データ補正方法を提供することである。

本発明は、円筒状の表面を有し、前記表面にトナー像を担持可能な像担持体に、複数の画素から成り、各画素が階調値で表される画像データに基づいて、トナー像を形成するにあたって、前記画像データを補正する画像データ補正方法であって、
前記像担持体に、トナー像として、像担持体の周方向に延びる線状部分が像担持体の軸線方向に間隔をあけて並ぶパッチ画像を、前記軸線方向に沿って形成し、
形成したパッチ画像、またはこのパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出し、
検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、前記画像データの各画素の階調値を、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、前記軸線方向に関する位置に応じて補正することを特徴とする画像データ補正方法である。

また本発明は、前記パッチ画像は、像担持体の軸線方向の両端部および両端部間の中央部に形成されることを特徴とする。

また本発明は、前記像担持体に、トナー像として、前記パッチ画像を前記軸線方向に沿って形成し、形成したパッチ画像、またはこのパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出するとともに、前記像担持体に、トナー像として、異なる階調値による他のパッチ画像を、前記軸線方向に沿って形成し、形成した他のパッチ画像、またはこの他のパッチ画像を記録紙に転写して定着させた他の印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出し、
パッチ画像または印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、他のパッチ画像または他の印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係とに基づいて、前記画像データを中間調補正し、
パッチ画像または印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、中間調補正した画像データを、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、前記軸線方向に関する位置に応じて補正することを特徴とする。

本発明によれば、像担持体に、トナー像としてパッチ画像を、像担持体の軸線方向に沿って形成し、形成したパッチ画像、またはこのパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出する。画像データの各画素の階調値は、検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて補正される。この補正では、画像データの各画素の階調値は、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、前記軸線方向に関する位置に応じて補正される。したがって、たとえば像担持体と像担持体に現像剤中のトナーを供給する現像剤担持体との間隔が像担持体の軸線方向に関する位置によって異なることなどに起因して、像担持体の軸線方向に関する位置によって同一の階調値でもトナー像の濃度が異なってしまうという不具合を防ぐことができる。

前記パッチ画像は、像担持体の周方向に延びる線状部分が像担持体の軸線方向に間隔をあけて並ぶ。前述の画像データの補正にあたって、このようなパッチ画像が形成されるので、パッチ画像を形成すべき領域全体にわたってトナーが付着されてパッチ画像が形成される場合に比べて、画像データの補正のためのトナー消費量を低減することができる。またパッチ画像における各線状部分は、像担持体の周方向に延びるので、像担持体の軸線方向に延びる場合に比べて、パッチ画像の濃度の検出精度を高くすることができる。

また本発明によれば、像担持体の軸線方向両端部および両端部間の中央部に、パッチ画像が形成されるので、画像データの補正のためのトナー消費量を可及的に低減することができる。

また本発明によれば、像担持体に、トナー像として、前記パッチ画像を前記軸線方向に沿って形成し、形成したパッチ画像、またはこのパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出するともに、像担持体に、トナー像として、異なる階調値による他のパッチ画像を、前記軸線方向に沿って形成し、形成した他のパッチ画像、またはこの他のパッチ画像を記録紙に転写して定着させた他の印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出する。画像データは、パッチ画像または印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、他のパッチ画像または他の印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係とに基づいて、中間調補正される。中間調補正された画像データの各画素の階調値は、パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、前記軸線方向に関する位置に応じて補正される。

前述のように画像データが中間調補正されるので、像担持体の軸線方向に関する位置によって同一の階調値でも濃度が異なってしまう場合であっても、像担持体の軸線方向に沿って形成された他のパッチ画像を用いて中間調補正を的確に行なうことができる。しかも他のパッチ画像は、前記軸線方向に沿って形成され、このような他のパッチ画像、またはこの他のパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度が、前記軸線方向に関して複数の位置で検出される。この場合、他のパッチ画像が前記周方向に沿って形成され、このような他のパッチ画像、またはこの他のパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度が、前記周方向に関して複数の位置で検出される場合に比べて、他のパッチ画像の形成に要する時間、および他のパッチ画像または他の印刷パッチ画像の濃度の検出に要する時間を短縮することができ、ひいては画像データの補正に要する時間を短縮することができる。

図１は、本発明の実施の一形態である画像データ補正方法に用いられるパッチ画像である第１パッチ画像１００および他のパッチ画像である第２パッチ画像１１０の構成を簡略化して示す平面図である。図２は、本実施形態の画像データ補正方法を用いて画像データを補正する画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置４０の構成を示す機能ブロック図である。図３は、図２に示すカラー画像形成装置４０の構成を簡略化して示す断面図である。カラー画像形成装置４０は、デジタルカラー複写機である。図３では、理解を容易にするために、一部分の厚み寸法を省略して示す。

第１パッチ画像１００は、図３に示す像担持体である感光体１の円筒状の表面に形成される。第１パッチ画像１００は、副走査方向である感光体１の周方向Ｙに延びる線状部分１０１が、主走査方向である感光体１の軸線方向Ｘに間隔をあけて並ぶ。第１パッチ画像１００は、感光体１の軸線方向Ｘに沿って形成される。本実施形態では、第１パッチ画像１００は、トナーが付着して形成される線状部分１０１と、トナーが付着されない白地部１０２とからなり、線状部分１０１と白地部１０２とが、感光体１の軸線方向Ｘに交互に配置されて形成される。第１パッチ画像１００の各線状部分１０１は、同一の階調値で形成される。本実施形態では、第１パッチ画像１００の各線状部分１０１はハーフトーンパッチとして形成される。各画素の階調数が０〜２５５で表される２５６階調である場合、各線状部分１０１の階調値は、たとえば１２８に選ばれる。

第１パッチ画像１００の各線状部分１０１の軸線方向（主走査方向）Ｘにおける幅寸法Ｗ１は、たとえば４２３μｍに選ばれ、各線状部分１０１の周方向（副走査方向）Ｙにおける長さ寸法Ｌ１は、たとえば２１ｍｍに選ばれる。第１パッチ画像１００の各白地部１０２の軸線方向Ｘにおける幅寸法Ｗ２は、たとえば４２３μｍに選ばれ、各白地部１０２の周方向Ｙにおける長さ寸法Ｌ２は、たとえば２１ｍｍに選ばれる。カラー画像出力装置３０の解像度が６００ｄｐｉであるとき、たとえば、第１パッチ画像１００の各線状部分１０１には、軸線方向Ｘに３〜２５個、望ましくは７〜１０個のドットが含まれ、線状部分１０１同士間の白地部１０２にはセンサの視野に応じた個数のドットが含まれる。

本実施形態では、第１パッチ画像１００とともに、第２パッチ画像１１０が形成される。第２パッチ画像１１０は、第１パッチ画像１００と同様に、感光体１の周方向Ｙに延びる線状部分１１１が、感光体１の軸線方向Ｘに間隔をあけて並び、感光体１の軸線方向Ｘに沿って形成される。第２パッチ画像１１０は、トナーが付着して形成される線状部分１１１と、トナーが付着されない白地部１１２とからなり、線状部分１１１と白地部１１２とが、感光体１の軸線方向Ｘに交互に配置されて形成される。

第２パッチ画像１１０の各線状部分１１１の軸線方向Ｘにおける幅寸法Ｗ３は、たとえば４２３μｍに選ばれ、各線状部分１１１の周方向Ｙにおける長さ寸法Ｌ３は、たとえば２１ｍｍに選ばれる。第２パッチ画像１１０の各白地部１１２の軸線方向Ｘにおける幅寸法Ｗ４は、たとえば４２３μｍに選ばれ、各白地部１１２の周方向Ｙにおける長さ寸法Ｌ４は、たとえば２１ｍｍに選ばれる。カラー画像出力装置３０の解像度が６００ｄｐｉであるとき、たとえば、第２パッチ画像１１０の各線状部分１１１には、軸線方向に３〜２５個、望ましくは７〜１０個のドットが含まれ、線状部分１１１同士間の白地部１１２にはセンサの視野に応じた個数のドットが含まれる。

本実施形態では、第２パッチ画像１１０は、感光体１の軸線方向Ｘにおける両端部および両端部間の中央部にそれぞれ１つが形成され、感光体１の軸線方向Ｘにおける一端部と中央部との間に３個が形成され、軸線方向Ｘにおける他端部と中央部との間に３個が形成される。第２パッチ画像１１０は、互いに異なる階調値で形成される。本実施形態では、第２パッチ画像１１０は、感光体１の軸線方向Ｘの一端部から他端部に向かって、出力階調値の低い順に配置される。

カラー画像形成装置４０は、画像処理手段を構成するカラー画像処理装置１０と、読取手段を構成するカラー画像入力装置２０と、出力手段を構成するカラー画像出力装置３０と、操作入力手段を構成する操作パネル５０と、制御部５１とを含んで構成される。以下、カラー画像処理装置１０を単に「画像処理装置１０」といい、カラー画像入力装置２０を単に「画像入力装置２０」といい、カラー画像出力装置３０を単に「画像出力装置３０」ということがある。

カラー画像処理装置１０は、カラー画像入力装置２０から与えられる画像データを入力画像データとして入力して、入力画像データの階調値よりも低い階調値の画像データを出力画像データとして生成して出力し、出力画像データをカラー画像出力装置３０に与える。

カラー画像処理装置１０は、Ａ／Ｄ変換部１１、シェーディング補正部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、色補正部１５、黒生成下色除去部１６、空間フィルタ処理部１７、出力階調補正部１８および階調再現処理部１９を含んで構成される。

カラー画像入力装置２０は、たとえば電荷結合素子（Charge Coupled Device：略称ＣＣＤ）を備えるスキャナ装置によって実現される。本実施形態においてカラー画像入力装置２０は、図３に示すように画像読取部８と原稿送給部９とを含んで構成される。

原稿送給部９は、複写されるべき原稿を自動的に送給する両面自動原稿送り装置（
Reversing Automatic Document Feeder；略称ＲＡＤＦ）７０と、ＲＡＤＦ７０から送給された原稿が予め定められる位置に載置される原稿台７１と、原稿受けトレイ７２とを含む。ＲＡＤＦ７０は、原稿台７１に対して予め定められる位置関係を有するとともに開閉可能な状態で装置本体に支持される。ＲＡＤＦ７０は、原稿の一方の面が原稿台７１の予め定められる位置であって画像読取部８に対向する位置に載置されるように原稿を搬送し、この一方の面についての画像情報の読取りが終了すると、原稿を原稿受けトレイ７２へ排出する。原稿の一方の面と他方の面とを複写する場合には、ＲＡＤＦ７０は、原稿の一方の面についての画像情報の読取りが終了すると、原稿の他方の面が原稿台７１の予め定められる位置であって画像読取部８に対向する位置に載置されるように原稿を反転して搬送し、他方の面についての画像情報の読取りが終了すると、原稿を原稿受けトレイ７２へ排出する。複数枚数の原稿の複写を行なう場合には、１枚目の原稿の両面または片面の画像情報の読取りが終了し、原稿が原稿受けトレイ７２に排出されると、次の原稿に対して前述の原稿の搬送および表裏反転の動作が行われる。以上の原稿の搬送および表裏反転の動作は、カラー画像形成装置４０の全体動作に関連して制御される。

画像読取部８は、原稿台７１の下方に配置され、ＲＡＤＦ７０によって原稿台７１上に搬送されてきた原稿の画像情報を読取る動作を行なう手段であり、原稿台７１の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体である第１走査ユニット７３および第２走査ユニット７４と、光学レンズ７５と、ＣＣＤラインセンサ７６とを含む。ＣＣＤラインセンサ７６は、複数の電荷結合素子（Charge Coupled Device：略称ＣＣＤ）を含む。

第１走査ユニット７３は、読取るべき原稿画像表面を露光する露光ランプ７７と、原稿からの反射光像を予め定められる方向に偏向する第１ミラー７８とを備え、原稿台７１の下面に対して一定の距離を保ちながら予め定められる走査速度で往復移動する。第２走査ユニット７４は、第１走査ユニット７３の第１ミラー７８によって偏向された原稿からの反射光像をさらに予め定められる方向に偏向する第２ミラー７９および第３ミラー８０を備え、第１の走査ユニット７３と一定の速度関係を保って原稿台７１の下面に沿って平行に往復移動する。

光学レンズ７５は、第２走査ユニット７４の第３ミラー８０によって偏向された原稿からの反射光像を縮小し、ＣＣＤラインセンサ７６の予め定められる位置に結像させる。ＣＣＤラインセンサ７６は、光学レンズ７５によって結像された白黒原稿またはカラー原稿からの反射光像を、光電変換して電気信号として出力する。本実施形態においてＣＣＤラインセンサ７６は、原稿からの反射光像を、赤色（red；略称Ｒ）、緑色（green；略称Ｇ）および青色（blue；略称Ｂ）の各色成分に色分解し、順次光電変換して電気信号とし、ラインセンサ毎に画像ラインデータとして出力する３ラインのカラー用ＣＣＤである。ＣＣＤラインセンサ７６から電気信号として出力される入力画像データは、図２に示すカラー画像処理装置１０に入力される。

画像入力装置２０は、原稿画像が記録された紙などの記録媒体からの反射光像を、画像読取部８によってＲ（赤）成分のアナログ信号、Ｇ（緑）成分のアナログ信号およびＢ（青）成分のアナログ信号としてそれぞれ読取って、このＲ成分のアナログ信号、Ｇ成分のアナログ信号およびＢ成分のアナログ信号をそれぞれ画像処理装置１０に与える。以下、Ｒ成分のアナログ信号、Ｇ成分のアナログ信号およびＢ成分のアナログ信号を総称してＲＧＢのアナログ信号と記載する場合がある。ＲＧＢのアナログ信号は、入力画像データである。

画像入力装置２０から与えられる入力画像データは、画像処理装置１０内を、Ａ／Ｄ変換部１１、シェーディング補正部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、色補正部１５、黒生成下色除去部１６、空間フィルタ処理部１７、出力階調補正部１８、および階調再現処理部１９の順で送られて、所定の処理が行われた後、Ｃ（シアン）成分のデジタル信号、Ｍ（マゼンタ）成分のデジタル信号、Ｙ（イエロー）成分のデジタル信号およびＫ（ブラック）成分のデジタル信号として、カラー画像出力装置３０にそれぞれ出力される。以下、Ｃ成分のデジタル信号、Ｍ成分のデジタル信号およびＹ成分のデジタル信号を総称する場合、ＣＭＹのデジタル信号と記載し、Ｃ成分のデジタル信号、Ｍ成分のデジタル信号、Ｙ成分のデジタル信号およびＫ成分のデジタル信号を総称する場合ＣＭＹＫのデジタル信号と記載する。

Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１１は、カラー画像入力装置２０から与えられるＲＧＢのアナログ信号を、標本化および量子化することによってＲ成分のデジタル信号、Ｇ成分のデジタル信号およびＢ成分のデジタル信号にそれぞれ変換する。以下、Ｒ成分のデジタル信号、Ｇ成分のデジタル信号およびＢ成分のデジタル信号を総称する場合、ＲＧＢのデジタル信号と記載する。Ａ／Ｄ変換部１１は、ＲＧＢのデジタル信号をシェーディング補正部１２に与える。シェーディング補正部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１から与えられるＲＧＢのデジタル信号に、画像入力装置２０の照明系、結像系および撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を施す。

入力階調補正部１３は、シェーディング補正部１２によって各種の歪みが取り除かれたＲＧＢのデジタル信号のカラーバランスを整える。シェーディング補正部１２から与えられるＲＧＢのデジタル信号は、原稿画像が記録された紙などの記録媒体からの反射光の反射率を表す反射率信号である。入力階調補正部１３は、ＲＧＢのデジタル信号のカラーバランスを整えるのと同時に、反射率を表す反射率信号を、カラー画像処理装置１０において扱い易い信号、ここでは濃度を表す濃度信号に変換する。入力階調補正部１３は、濃度を表す濃度信号に変換されたＲＧＢのデジタル信号を、領域分離処理部１４に与える。

領域分離処理部１４は、入力階調補正部１３から与えられるＲＧＢのデジタル信号に応じて、画像データの各画素が、文字領域、網点領域および印画紙写真領域（連続階調領域）などの複数の領域のいずれの領域に属するものであるのかを判断して、画像データの領域を分離する。領域分離処理部１４は、画像データの各画素が、文字領域、網点領域および印画紙写真領域のうち、どの領域に属するのかを、次のようにして判断する。たとえば、注目画素を含み、ｎ×ｍ画素（記号ｎおよびｍは、２以上の自然数であり、たとえばｎ＝１５、ｍ＝１５に選ばれる）の範囲、すなわち主走査方向Ｘにｎ画素、副走査方向Ｙにｍ画素の範囲における最小濃度値と最大濃度値との差分である最大濃度差と、隣接する画素の濃度差の絶対値の総和である総和濃度繁雑度を算出し、文字領域、網点領域および印画紙写真領域にそれぞれ対応して予め定める閾値と比較して、画像データの各画素が、文字領域、網点領域および印画紙写真領域のうち、どの領域に属するのかを判断する。

領域分離処理部１４は、画像データの領域を分離した結果に基づき、画素が属する画像領域の種類を表す、すなわち注目画素が、文字領域、網点領域および印画紙写真領域のうち、どの領域に属しているかを示す領域識別信号（属性情報）を、色補正部１５、黒生成下色除去部１６、空間フィルタ処理部１７および階調再現処理部１９に与えるとともに、入力階調補正部１３から出力されたＲＧＢのデジタル信号を、そのまま後段の色補正部１５に与える。

色補正部１５は、入力階調補正部１３から与えられるＲＧＢのデジタル信号を、ＣＭＹのデジタル信号にそれぞれ変換して黒生成下色除去部１６に与える。色補正部１５では、色を忠実に再現するために、不要吸収成分を含むＣＭＹ（Cyan-Magenta-Yellow）色材の
分光特性に基づいた色濁りを取り除く処理を行う。色補正部１５では、入力されるＲＧＢのデジタル信号と、出力するＣＭＹのデジタル信号との対応関係をＬＵＴ（Look Up
Table）として保持し、このＬＵＴを用いて、ＲＧＢのデジタル信号をＣＭＹのデジタル信号に変換してもよく、また変換行列を用いるカラーマスキング法によって、ＲＧＢのデジタル信号をＣＭＹのデジタル信号に変換してもよい。

たとえばカラーマスキング法を用いる場合には、所定のＣＭＹのデジタル信号をカラー画像出力装置３０にそれぞれ与えた場合に出力される画像の色のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値[ＣＩＥ１９７６Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊信号（ＣＩＥ:Commission International de l ’Eclairage ：国際照明委員会、Ｌ^＊:明度、ａ^＊:色度、ｂ^＊:色度）]と同じＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値をもつカラーパッチを、カラー画像入力装置２０が読み込んだときに得られるＲＧＢのデジタル信号であるＲＧＢデータと、カラー画像出力装置３０に与えたＣＭＹのデジタル信号であるＣＭＹデータの組を多数用意し、それらの組合わせから変換行列の係数を算出して、これらの係数を用いて色補正処理を行なう。より精度を高めたい場合は、二次以上の高次の項を加えればよい。

黒生成下色除去部１６は、色補正部１５から与えられる色補正後の３色のデジタル信号であるＣＭＹのデジタル信号に基づいて黒（Ｋ）のデジタル信号を生成する黒生成処理を行なう。また黒生成下色除去部１６は、色補正部１５から与えられるＣＭＹのデジタル信号と、黒のデジタル信号とが重なる部分、すなわちＣＭＹのデジタル信号のうちの黒成分を差し引いて、新たなＣＭＹのデジタル信号を生成する処理を行なう。したがって黒生成下色除去部１６は、色補正部１５から与えられる色補正後のＣＭＹの３色信号をＣＭＹＫの４色信号に変換して、空間フィルタ処理部１７に与える。

空間フィルタ処理部１７は、黒生成下色除去部１６から与えられるＣＭＹＫのデジタル信号によって表される入力画像データに対して、領域識別信号に応じてデジタルフィルタを用いた空間フィルタ処理を行い、空間周波数特性を補正することによって、出力画像データを、カラー画像出力装置３０によって画像として出力したときに、この出力された画像の「ぼやけ」および「粒状性」の劣化を防ぐように処理する。

領域分離処理部１４において文字領域として分離された領域には、特に黒文字または色文字の再現性を高めるために、空間フィルタ処理部１７において、空間フィルタ処理における鮮鋭強調処理で高周波成分を強調する処理が行なわれる。また領域分離処理部１４において網点領域として分離された領域には、空間フィルタ処理部１７において、入力網点成分を除去するためのローパスフィルタ処理が施される。また領域分離処理部１４において写真領域として分離された領域には、空間フィルタ処理部１７において、同じ値を返すフィルタを用いて処理することによって高周波成分および低周波成分を強調する処理は行わないか、あるいは、高周波成分または低周波成分を多少強調する処理が行われる。

出力階調補正部１８は、カラー画像出力装置３０の出力階調特性を調整するために出力階調補正処理を行なう。本実施形態において出力階調補正部１８は、出力階調補正処理として、カラー画像形成装置３０に備わる感光体１の軸線方向Ｘに関する位置によるトナーの濃度の差異を補正する処理を行なう。また出力階調補正部１８は、中間調を表す階調値を補正する中間調補正処理を行なう。また出力階調補正部１８は、濃度信号によって表されるＣＭＹＫのデジタル信号を、カラー画像出力装置３０の特性値である網点面積率を表すデジタル信号に変換する処理を行なう。出力階調補正部１８に入力される入力画像データは、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＫの各色の濃度値によって構成されるが、出力階調補正部１８における出力階調補正処理は、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＫのいずれの色であっても同様であるので、以下の説明では、１つの色の濃度値についての処理のみを説明し、他の色に対する処理については説明を省略する。

階調再現処理部１９は、空間フィルタ処理部１７と同様に、ＣＭＹＫのデジタル信号で表される画像データに対して、領域識別信号に基づいて、最終的にカラー画像出力装置３０に出力する出力画像データが、擬似的に階調を再現することができるように階調再現処理を施す。領域分離処理部１４において文字領域として分離された領域については、空間フィルタ処理部１７によって高周波成分が強調されるので、階調再現処理部１９における階調再現処理として、高周波成分の再現に適した高解像度のスクリーンを用いたパターン化処理が行われる。前記スクリーンは、いわゆる網点または網掛けといわれるものであって、階調を再現するための網点または線のパターンである。階調再現処理では、前記網点または線のパターンで画像データを表す。高解像度のスクリーンとは、網点または線のパターンの繰返し周期が狭いものを指す。また領域分離処理部１４において網点領域として分離された領域については、空間フィルタ処理部１７によってローパスフィルタ処理が施されるので、階調再現処理部１９における階調再現処理として、階調性を重視したスクリーンを用いたパターン化処理が行われる。領域分離処理部１４において印画紙写真領域として分離された領域については、階調再現処理部１９における階調再現処理として、階調再現性を重視したスクリーンを用いたパターン化処理が行われる。

操作パネル５０は、たとえば、液晶ディスプレイなどによって実現される表示部と、設定ボタンなどによって実現される操作部とが一体化されたタッチパネルなどによって構成される。操作パネル５０よって入力された入力情報に基づいて、制御部５１が、カラー画像入力装置２０、カラー画像処理装置１０およびカラー画像出力装置３０の動作を制御する。

制御部５１は、前述したＡ／Ｄ変換部１１、シェーディング補正部１２、入力階調補正部１３、領域分離処理部１４、色補正部１５、黒生成下色除去部１６、空間フィルタ処理部１７、出力階調補正部１８および階調再現処理部１９の各処理部を制御する。各処理部によって所定の処理が施された出力画像データは、図示しない記憶部に一旦記憶され、所定のタイミングで読み出されてカラー画像出力装置３０に入力される。制御部５１は、マイクロコンピュータによって実現され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成される。

カラー画像出力装置３０は、出力画像データをたとえば紙などによって実現される記録媒体に画像として出力する。カラー画像出力装置３０は、電子写真方式またはインクジェット方式のプリンタ装置によって実現される。本実施形態においてカラー画像出力装置３０は、電子写真方式のプリンタ装置によって実現され、図３に示すように画像形成部６と給紙部７と濃度測定部２とを含んで構成される。

給紙部７は、画像形成部６の下方に設けられ、記録媒体である記録紙Ｐを積載収容する用紙トレイ２１と、用紙トレイ２１内の記録紙Ｐを１枚ずつ分離送給する分離ローラ２２および給紙ローラ２３とを含み、画像形成部６に対して記録紙Ｐを供給する。本実施形態では、記録紙Ｐとしてカットシート状の紙が使用される。用紙トレイ２１から１枚ずつ送り出される記録紙Ｐは、記録紙Ｐの搬送経路各所に設けられる搬送ローラ２４によって搬送され、図示しないガイド内を通過する際にその先端部分が図示しないセンサによって検知され、このセンサから出力される検知信号に基づいて、画像形成部６の手前に設けられる一対のレジストローラ２５によって送給が一旦停止される。送給が一旦停止された記録紙Ｐは、レジストローラ２５によって給紙タイミングが制御されて画像形成部６に供給される。

画像形成部６は、画像読取部８と給紙部７との間に配置され、レーザビームスキャナユニット２６と、画像形成ステーション２７と、転写搬送ベルト機構２８と、定着装置２９とを含む。

レーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７は、黒色、シアン色、マゼンタ色およびイエロー色の各色に対応して４組が設けられる。各レーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７は、現像に用いられるトナーの色が、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色に異なること、および画像処理装置１０から入力される入力画像データのうち、黒色成分像に対応する画素信号、シアン色成分像に対応する画素信号、マゼンタ色成分像に対応する画素信号、イエロー色成分像に対応する画素信号が、それぞれ入力されること以外は構成を同じくするので、黒色に対応するレーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７を代表例として説明し、他については説明を省略する。以下において、各色に対応するレーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７を個々に示す場合には、アルファベットの添字：ｂ（黒色）、ｃ（シアン色）、ｍ（マゼンタ色）、ｙ（イエロー色）を付して表す。

レーザビームスキャナユニット２６ｂは、帯電された感光体１ｂの外周面に対して露光を施す露光手段であり、潜像形成手段に相当する。レーザビームスキャナユニット２６ｂは、画像形成ステーション２７ｂの上方に設けられる。レーザビームスキャナユニット２６ｂは、画像処理装置１０から入力される入力画像データに応じて変調されたドット光を出射する図示しない半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を主走査方向である感光体１ｂの軸線方向Ｘに偏向させる偏向装置であるポリゴンミラー４１ｂと、ポリゴンミラー４１ｂによって偏向されたレーザ光を感光体１ｂの外周面に結像させるｆθレンズ４２ｂ，４３ｂおよび反射ミラー４４ｂ，４５ｂ，４６ｂとを備える。半導体レーザ素子から出射されるレーザ光は、回転駆動される感光体１ｂの軸線方向Ｘである主走査方向に走査され、感光体１ｂの回転駆動によって感光体１ｂの周方向Ｙである副走査方向に走査される。

レーザビームスキャナユニット２６ｂの動作によって、帯電された感光体１ｂの外周面に対して黒色成分像に対応する画素信号に応じた露光が施され、感光体１ｂの外周面上に黒色成分像に対応する静電潜像が形成される。同様に、各色のレーザビームスキャナユニット２６ｃ，２６ｍ，２６ｙの動作によって、各色の感光体１ｃ，１ｍ，１ｙの外周面上に、シアン色成分像、マゼンタ色成分像およびイエロー色成分像に対応する静電潜像がそれぞれ形成される。このようにして、画像処理装置１０から与えられる出力画像データに対応する静電潜像が各感光体１ｂ，１ｃ，１ｍ，１ｙの外周面上にそれぞれ形成される。

画像形成ステーション２７ｂは、転写搬送ベルト３２の上方に近接して設けられ、像担持体である感光体１ｂを備える。感光体１ｂは円筒状の表面を有する。本実施形態において感光体１ｂは円筒状に形成される。感光体１ｂは、軸線まわりに回転可能に支持され、矢符Ｆで示される時計まわり方向に予め定める周速度で回転駆動される。感光体１ｂの周囲には、帯電器５２ｂと、現像装置５３ｂと、転写用放電器５４ｂと、クリーニング装置５５ｂとが、感光体１ｂの回転方向Ｆの上流側から下流側に向かってこの順序で設けられる。

帯電器５２ｂは、前述のレーザビームスキャナユニット２６ｂで露光される前に感光体１ｂの外周面を一様に帯電させる帯電手段である。本実施形態では、帯電器５２ｂは、非接触式の帯電手段であり、より詳細には、放電によって感光体１ｂの外周面を一様に帯電させるコロナ帯電方式の帯電手段である。

現像装置５３ｂは、現像手段であり、レーザビームスキャナユニット２６ｂから出力されるレーザビームによる露光によって感光体１ｂの外周面に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像装置５３ｂは、感光体１ｂに対向して設けられ感光体１ｂの外周面にトナーを供給する現像ローラ５６ｂと、現像ローラ５６ｂにトナーを含む現像剤を供給する現像剤搬送ローラ５７ｂと、現像ローラ５６ｂおよび現像剤搬送ローラ５７ｂを感光体１ｂの軸線と平行な軸線まわりに回転可能に支持するとともに、その内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング５８ｂとを備える。黒色用のケーシング５８ｂには、黒色のトナーが収容されている。レーザビームスキャナユニット２６ｂの動作によって感光体１ｂの外周面上に形成される静電潜像は、ケーシング５８ｂに収容される黒色のトナーによって現像され、黒色成分像に対応する黒色のトナー像になる。

シアン色用のケーシング５８ｃにはシアン色のトナーが収容され、マゼンタ色用のケーシング５８ｍにはマゼンタ色のトナーが収容され、イエロー色用のケーシング５８ｙにはイエロー色のトナーが収容されている。各色のレーザビームスキャナユニット２６ｃ，２６ｍ，２６ｙの動作によって感光体１ｃ，１ｍ，１ｙの外周面上にそれぞれ形成される静電潜像は、対応する各色のトナーによってそれぞれ現像され、各色のトナー像となる。このようにして、画像処理装置１０から与えられる出力画像データに対応する各色のトナー像がそれぞれ形成される。

転写用放電器５４ｂは、転写手段であり、転写搬送ベルト３２を介して感光体１ｂに対向して設けられる。本実施形態において転写用帯電器５４ｂは、転写搬送ベルト３２によって送給される記録紙Ｐをトナーと逆の極性に帯電させることによって、感光体１ｂの外周面に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる。

クリーニング装置５５ｂは、転写用放電器５４ｂによる転写動作後に感光体１ｂの外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段である。クリーニング装置５５ｂは、感光体１ｂの外周面に残留するトナーを前記外周面から剥離させるクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシングとを備える。

レーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７は、黒色用、シアン色用、マゼンタ色用、イエロー色用の順に、記録紙Ｐの搬送方向の上流側から下流側に向かってこの順序で並べて設けられる。

転写搬送ベルト機構２８は、画像形成部６の下部に配置され、駆動ローラ３７と、従動ローラ３１と、駆動ローラ３７と従動ローラ３１とによって略平行に延びるように張架される無端ベルト状の転写搬送ベルト３２と、転写搬送ベルト３２の表面を帯電させ、給紙部７から供給される記録紙Ｐを静電吸着させるための用紙吸着用帯電器３３と、転写搬送ベルト３２に静電吸着されている記録紙Ｐを転写搬送ベルト３２から分離するための除電器３４とを備える。

転写搬送ベルト３２は、駆動ローラ３７の軸線まわりの回転によって、感光体１の回転方向Ｆと反対の方向である矢符Ｚ方向に摩擦駆動される。用紙吸着用帯電器３３は、記録紙Ｐの搬送経路におけるレジストローラ２５と画像形成ステーション２７ｂとの間であって従動ローラ３１の上方に設けられ、転写搬送ベルト３２の表面を帯電させる。除電器３４は、記録紙Ｐの搬送経路における画像形成ステーション２７ｙと定着装置２９との間であって駆動ローラ３７の上方に設けられる。除電器３４には、転写搬送ベルト３２に静電吸着されている記録紙Ｐを転写搬送ベルト３２から分離させるための交流電圧が印加されている。

給紙部７のレジストローラ２５によって一旦送給が停止された記録紙Ｐは、各画像形成ステーション２７ｂ，２７ｃ，２７ｍ，２７ｙとのタイミングが取られ、矢符Ｚ方向に摩擦駆動されている転写搬送ベルト３２に送給される。このとき、転写搬送ベルト３２は前述のように用紙吸着用帯電器３３の動作によって予め定められる電位に帯電されているので、転写搬送ベルト３２に送給された記録紙Ｐは、転写搬送ベルト３２に静電吸着され、転写搬送ベルト３２の摩擦駆動によって画像形成ステーション２７ｂから画像形成ステーション２７ｙへと順次搬送供給される。

転写搬送ベルト３２によって記録紙Ｐが黒色の画像形成ステーション２７ｂに供給されると、転写用放電器５４ｂの動作によって、感光体１ｂの外周面上に形成された黒色のトナー像が記録紙Ｐ上に転写される。黒色のトナー像が転写された記録紙Ｐは、転写搬送ベルト３２に静電吸着されたまま矢符Ｚ方向に搬送され、搬送方向上流側から下流側に向かって以下の順に設けられるシアン色、マゼンタ色、イエロー色のレーザビームスキャナユニット２６ｃ，２６ｍ，２６ｙおよび画像形成ステーション２７ｃ，２７ｍ，２７ｙを通過する際に、シアン色、マゼンタ色、イエロー色のトナー像が、前述の黒色のトナー像の場合と同様にして順次転写される。これによって、感光体１ｂ，１ｃ，１ｍ，１ｙの外周面にそれぞれ形成されたトナー像が記録紙Ｐ上において重ね合わされる。

イエロー色画像形成用の画像形成ステーション２７ｙにおいてイエロー色のトナー像が転写された記録紙Ｐは、除電器３４の下方を通過する際に、除電器３４の動作によって先端部分から順次転写搬送ベルト３２から剥離され、記録紙Ｐの搬送経路において転写搬送ベルト３２よりも記録紙Ｐの搬送方向下流側に設けられる定着装置２９へ送給される。

以上のレーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７の動作制御は、操作パネルから使用者によってフルカラー画像出力モードが指定された場合のものである。使用者によって単色画像または多色画像出力モードが指定された場合には、画像形成に使用されない色に対応するレーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７は、非動作状態とされる。たとえば、白黒画像出力モードが指定された場合には、感光体１ｃ，１ｍ，１ｙは、図示しない接離機構によって転写搬送ベルト３２から離間され、さらに回転駆動が停止される。また帯電器５２ｃ，５２ｍ，５２ｙによる帯電動作、レーザビームスキャナユニット２６ｃ，２６ｍ，２６ｙによる露光動作、現像装置５３ｃ，５３ｍ，５３ｙによる現像動作および転写用放電器５４ｃ，５４ｍ，５４ｙによる転写動作も停止される。

濃度測定部２は、パターン画像検出ユニット３６と、規制ローラ３５とを含む。パターン画像検出ユニット３６は、転写搬送ベルト３２の下方に、転写搬送ベルト３２に近接して設けられる。パターン画像検出ユニット３６は、転写搬送ベルト３２の外周面を臨むように設けられる。規制ローラ３５は、転写搬送ベルト３２を介してパターン画像検出ユニット３６に対向して設けられる。規制ローラ３５は、転写搬送ベルト３２とパターン画像検出ユニット３６との間の距離を一定に保つように転写搬送ベルト３２を押え付け、転写搬送ベルト３２に所定の張力を付与する。

パターン画像検出ユニット３６は、濃度測定手段であり、転写搬送ベルト３２の外周面に形成されたトナー像の濃度を測定する。パターン画像検出ユニット３６は、転写搬送ベルト３２の外周面に形成されたトナー像に向けて光を出射する光源と、トナー像からの反射光の強度を光電変換して電気信号として出力するＣＣＤラインセンサと、トナー像からの光をＣＣＤラインセンサに結像する結像光学系とを含んで構成される。パターン画像検出ユニット３６は、転写搬送ベルト３２の外周面に形成されたトナー像に対して光源からの光を照射し、トナー像によって反射された光の強度をＣＣＤラインセンサによって測定することによってトナー像の濃度を検出する。トナー像の濃度は反射光の強さに比例する。パターン画像検出ユニット３６は、感光体１の軸線方向の一端部から他端部にわたって、トナー像の濃度を測定可能に設けられる。パターン画像検出ユニット３６によって測定されるトナー像の濃度は、図２に示す画像処理装置１０、より詳細には画像処理装置１０の出力階調補正部１８の後述する濃度値格納部９８に与えられる。

定着装置２９は、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を記録紙Ｐに定着させる定着手段であり、図示しない加熱手段を備える加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に対向して設けられ加熱ローラ６１に押圧されて当接部いわゆるニップ部６３を形成する加圧ローラ６２とを備える。定着装置２９に供給された記録紙Ｐは、ニップ部６３を通過する際に加熱および加圧される。これによって、記録紙Ｐに転写されたトナー像が記録紙Ｐに溶融定着され、堅牢な画像が形成される。

定着装置２９のニップ部６３を通過した後の記録紙Ｐが搬送される方向には、搬送方向切換えゲート６４が設けられる。搬送方向切換えゲート６４は、定着装置２９による定着動作後の記録紙Ｐの搬送方向を、カラー画像形成装置４０の側面に設けられる排紙トレイ６６に向かう方向と、再度画像形成部６に向かう方向との間で選択的に切換える。

定着装置２９によって一方の表面にトナー像が定着された記録紙Ｐは、さらに続けて他方の表面に画像を形成しない場合には、搬送方向切換えゲート６４の動作によってその上方に送給され、さらに排出ローラ６５によって図示しない用紙排出口から排紙トレイ６６に排出される。続けて他方の表面に画像が形成される場合には、記録紙Ｐは、搬送方向切換えゲート６４の動作によってその下方に送給され、スイッチバック搬送経路６７を経て表裏反転された後、再度画像形成部６の手前まで搬送され、レジストローラ２５によって給紙タイミングが制御されて画像形成部６に再度供給される。その後、一方の表面に対する画像形成と同様にして、他方の表面に対する画像形成が行われる。

図４は、出力階調補正部１８の構成を示す機能ブロック図である。出力階調補正部１８は、第１補正部９１と、修正テーブル格納部９２と、修正テーブル作成部９３と、実測濃度値算出部９４と、第２補正部９５と、補正係数格納部９６と、補正係数算出部９７と、濃度値格納部９８とを含んで構成される。

第１補正部９１は、空間フィルタ処理部１７から与えられる画像データを中間調補正し、第２補正部９５に与える。カラー画像出力装置３０の中間調出力特性は、周囲の環境の変動たとえば温度および湿度の変動、ならびに経時変動などの影響によって変化するので、画像データの各画素の階調値は、その画像データに基づいて画像を出力するときのカラー画像出力装置３０の中間調出力特性に応じて補正する必要がある。本実施形態において第１補正部９１は、修正テーブル作成部９３で作成され、修正テーブル格納部９２に格納される修正テーブルを用いて、画像データを中間調補正し、第２補正部９５に与える。

第２補正部９５は、第１補正部９１から与えられる画像データを、カラー画像出力装置３０に備わる感光体１の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正し、階調再現処理部１９に与える。第２補正部９５は、検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、第１補正部９１から与えられる画像データの各画素の階調値を、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正する。本実施形態では、図１に示す第１パッチ画像１００の画像データの各画素は同一の階調値で表されるので、第２補正部９５は、第１パッチ画像１００の感光体１の軸線方向Ｘに関する複数の位置の濃度が同一の濃度になるように、画像データを補正する。

濃度値格納部９８は、前述の図１に示す第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０の濃度を格納し、補正係数算出部９７および実測濃度値算出部９４に与える。第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０の濃度は、本実施形態では、感光体１に形成されたトナー像である第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０が転写された被転写体である記録紙Ｐをカラー画像入力装置２０に読取らせることによって検出され、濃度値格納部９８に与えられる。第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０の濃度は、感光体１の軸線方向Ｘである主走査方向に関する複数の位置で検出される。

補正係数算出部９７は、濃度値格納部９８から与えられる各位置の濃度値を用いて、検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係を求める。本実施形態では、補正係数算出部９７は、前述の関係を表す補正係数として、感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置の位置濃度補正係数を算出する。より詳細には、補正係数算出部９７は、濃度値格納部９８から与えられる各位置ｘの濃度値から、各位置ｘにおけるトナーの付着量Ｍ（ｘ）を算出し、最大付着量Ｍｍａｘを求め、求めた最大付着量Ｍｍａｘを各位置ｘにおけるトナーの付着量Ｍ（ｘ）で除算し、各位置ｘにおける位置濃度補正係数α（ｘ）を算出する。補正係数算出部９７は、算出した位置濃度補正係数α（ｘ）を補正係数格納部９６に与える。

補正係数格納部９６は、補正係数算出部９７から与えられる位置濃度補正係数α（ｘ）を格納し、第２補正部９５から与えられる注目画素の感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘに対応する位置濃度補正係数α（ｘ）を第２補正部９５に与える。第２補正部９５は、第１補正部９１から与えられる入力画像データの注目画素の階調値Ｄ（ｘ）に、補正係数格納部９６から与えられる位置濃度補正係数α（ｘ）を乗算して補正出力階調値Ｄ’（ｘ）を算出する。第２補正部９５は、算出した補正出力階調値Ｄ’（ｘ）を階調再現処理部１９に与える。

補正係数算出部９７は、たとえば以下のようにして位置濃度補正係数αを算出する。図５は、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘとトナーの付着量との関係を表すグラフ１２０、および感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘと位置濃度補正係数αとの関係を表すグラフ１２１を示す図である。図５において、横軸は感光体１の軸線方向Ｘの一端を起点（ゼロ）としたときの感光体１の軸線方向に関する位置［ｍｍ］を示し、左縦軸はトナーの付着量［ｍｇ／ｃｍ^２］を示し、右縦軸は位置濃度補正係数αを示す。図５では、感光体１と現像ローラ５６とが片当たりし、感光体１の軸線方向Ｘの他端部が現像ローラ５６から浮き上がった場合を示す。

図５に示すトナー付着量は、シャープ株式会社製のカラープリンタＡＲＣ−２６０（商品名）を用い、パターン画像検出ユニット３６と同じ主走査方向位置における記録紙への未定着状態でのトナーの設定付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ^２になる条件で、ハーフトーン画像として第１パッチ画像１００を形成し、第１パッチ画像１００の感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置におけるトナーの付着量を求めたものである。前述のカラープリンタＡＲＣ−２６０は、前述の図３に示すカラー画像形成装置４０と同様の構成を有し、現像手段として、非磁性１成分接触現像方式の現像装置５３を備える。またカラープリンタＡＲＣ−２６０に備わる感光体１は、層厚２０μｍの感光層を備える。カラープリンタＡＲＣ−２６０において、記録紙へのトナーの飽和付着量は、０．８ｍｇ／ｃｍ^２であり、この飽和付着量のときのトナー像の画像濃度である飽和画像濃度は１．３である。図５に示すトナー付着量の測定では、トナー付着量の飽和および光学センサであるＣＣＤラインセンサ７６の感度の低下を抑えるために、０〜２５５階調をフルスケールとして、階調値１２８のハーフトーン画像を第１パッチ画像１００として形成した。

非磁性１成分接触現像方式の現像装置５３は、現像ローラ５６を感光体１に弾発的に当接させて静電潜像を現像するので、感光体１へのトナーの付着量、ひいてはトナー像の濃度には、感光体１と現像ローラ５６との接触状態、たとえば感光体１と現像ローラ５６との間隔の影響を受けやすい。感光体１と現像ローラ５６との間隔が感光体１の軸線方向Ｘにわたって一様でないと、感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置においてトナーの付着量に差が生じ、トナー像の濃度に差が生じることになる。たとえば、感光体１が軸線方向Ｘの他端部側で駆動軸と連結される場合、感光体１と現像ローラ５６とが片当たりし、感光体１の軸線方向Ｘの他端部側が現像ローラ５６から浮き上がることがある。このように感光体１の軸線方向Ｘにおける他端部が現像ローラ５６から浮き上がると、感光体１と現像ローラ５６との間隔が他の部分に比べて大きくなるので、その浮き上がった部分のトナー付着量が設定付着量よりも少なくなり、濃度が設定値よりも低くなる。場合によっては、浮き上がった部分にトナーが付着せず、トナー像の一部分が欠けるか、または浮き上がった部分へのトナーの付着量が少なくなって濃度が低くなる画像欠けが生じる。

したがって、現像ローラ５６から浮き上がった状態の感光体１の軸線方向Ｘの他端部側では、他の部分に比べてＣＣＤラインセンサ７６のセンサ出力が小さく、トナーの付着量が少なくなる。この場合、前述のようにして感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置ｘの位置濃度補正係数αを求めると、表１に示すようになる。表１では、感光体１と現像ローラ５６との間隙の大きさ（以下、「ギャップ」ということがある）を合わせて示す。

表１から、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘと位置濃度補正係数αとの関係を表す近似式が以下のようにして求められる。

トナー付着量の最大値をＷｍ、任意の位置ｘにおけるトナー付着量をＷ_（Ｘ）として、任意の位置ｘにおける位置濃度補正係数α_（Ｘ）を
α_（Ｘ）＝Ｗｍ／Ｗ_（Ｘ）
として求め、４次曲線近似することにより、
α_（Ｘ）＝（３．１３×１０^−１０）ｘ^４−（１．１９×１０^−７）ｘ^３
＋（１．３８×１０^−５）ｘ^２−（４．８２×１０^−４）ｘ＋１．００
となる。この近似式によって図５に示すグラフ１２０が表される。

また感光体１が、軸線方向Ｘにおける両端部で現像ローラ５６から浮き上がっている場合にも位置濃度補正係数αを求めることができる。図６は、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘとトナーの付着量との関係を表すグラフ１２２、および感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘと位置濃度補正係数αとの関係を表すグラフ１２３を示す図である。図６において、横軸は感光体１の軸線方向Ｘの一端を起点（ゼロ）としたときの軸線方向Ｘに関する位置［ｍｍ］を示し、左縦軸はトナーの付着量［ｍｇ／ｃｍ^２］を示し、右縦軸は位置濃度補正係数αを示す。図６では、感光体１の軸線方向Ｘの両端部が現像ローラ５６から浮き上がった場合を示す。図６に示すトナー付着量は、シャープ株式会社製のカラープリンタＡＲＣ−２６０（商品名）を用いて、図５に示すトナー付着量と同様にして求めたものである。

たとえば感光体１が軸線方向Ｘの他端部側で駆動軸と連結される場合、現像ローラ５６の軸線が感光体１の軸線に対して斜めになるように現像ローラ５６が感光体１に接触し、感光体１の軸線方向Ｘの両端部が現像ローラ５６から浮き上がることがある。このように感光体１の軸線方向Ｘにおける両端部が現像ローラ５６から浮き上がると、感光体１の軸線方向Ｘの両端部では、他の部分に比べてＣＣＤラインセンサ７６のセンサ出力が小さく、トナーの付着量が少なくなる。この場合、前述のようにして感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置ｘの位置濃度補正係数αを求めると、表２に示すようになる。表２では、感光体１と現像ローラ５６との間隙の大きさであるギャップを合わせて示す。

表２から、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘと位置濃度補正係数αとの関係を表す近似式が以下のようにして求められる。

トナー付着量の最大値をＷｍ、任意の位置ｘにおけるトナー付着量をＷ_（Ｘ）として、任意の位置ｘにおける位置濃度補正係数α_（Ｘ）を
α_（Ｘ）＝Ｗｍ／Ｗ_（Ｘ）
として求め、４次曲線近似することにより、
α_（Ｘ）＝（６．２７×１０^−１０）ｘ^４−（３．７６×１０^−７）ｘ^３
＋（８．９３×１０^−５）ｘ^２−（９．８９×１０^−３）ｘ＋１．４２
となる。この近似式によって図６に示すグラフ１２２が表される。

このようにして近似式が求められる場合、この近似式を用いることによって、感光体１の軸線方向Ｘに関する任意の位置における位置濃度補正係数αを求めることができる。この場合、補正係数格納部９６には、補正係数算出部９７で求められた近似式が格納される。補正係数格納部９６は、第２補正部９５から与えられる注目画素の感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘに対応する位置濃度補正係数α（ｘ）を近似式から求め、第２補正部９５に与える。第２補正部９５は、第１補正部９１から与えられる入力画像データの注目画素の階調値Ｄ（ｘ）に、補正係数格納部９６から与えられる位置濃度補正係数α（ｘ）を乗算して補正出力階調値Ｄ’（ｘ）を算出する。第２補正部９５は、算出した補正出力階調値Ｄ’（ｘ）を階調再現処理部１９に与える。

このようにして第１補正部９１から与えられる画像データの各画素の階調値が、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正される。

本実施形態において第１補正部９１は、第１パッチ画像１００について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、第２パッチ画像１１０について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係とに基づいて、画像データを中間調補正する。より詳細には、第１補正部９１は、補正係数算出部９７で算出され補正係数格納部９６に格納される位置濃度補正係数を用いて修正テーブル作成部９３で作成され、修正テーブル格納部９２に格納される修正テーブルを用いて、空間フィルタ処理部１７から与えられる画像データを中間調補正する。第２パッチ画像１１０の濃度は、カラー画像入力装置２０によって感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置で検出され、濃度値格納部９８に与えられる。本実施形態では、各第２パッチ画像１１０の濃度が検出され、濃度値格納部９８に与えられる。濃度値格納部９８は、実測濃度値算出部９４に第２パッチ画像１１０の濃度を与える。

実測濃度値算出部９４は、濃度値格納部９８から与えられる各第２パッチ画像１１０の濃度値と、補正係数格納部９６から与えられる位置濃度補正係数αとを用いて、実測濃度値を算出する。より詳細には、実測濃度値算出部９４は、第２パッチ画像１１０について検出した各濃度に、これらの各濃度が検出された各位置に対応する位置濃度補正係数αを乗算し、実測濃度値Ｃｏｕｔを算出する。実測濃度値算出部９４は、算出した実測濃度値Ｃｏｕｔを修正テーブル作成部９３に与える。

修正テーブル作成部９３は、実測濃度値算出部９４から与えられる各第２パッチ画像１１０の実測濃度値Ｃｏｕｔと、各第２パッチ画像１１０の入力階調値Ｉｎとの関係を直線近似し、１次式として、下記式（１）で表される近似式を求める。
Ｃｏｕｔ（Ｉｎ）＝β・Ｉｎ（βは定数） …（１）

さらに修正テーブル作成部９３は、各第２パッチ画像１１０の入力階調値Ｉｎについて、入力階調値Ｉｎに応じて予め定める目標濃度値を実測濃度値Ｃｏｕｔとして有するトナー像が形成される設定出力階調値を修正階調値Ｃｎとして求める。

より詳細には、修正テーブル作成部９３は、式（１）を用いて、以下の式（２）を満足するような設定出力階調値Ｃｎを算出、具体的には逆算する。
Ｃｒｅｆ（Ｉｎ）＝Ｃｏｕｔ（Ｃｎ） …（２）

式（２）を満足する修正階調値Ｃｎは、式（１）に基づいて、下記式（３）によって求められる。
Ｃｎ＝Ｃｒｅｆ（Ｉｎ）／β …（３）

修正テーブル作成部９３は、各第２パッチ画像１１０の入力階調値Ｉｎについて、修正階調値Ｃｎを入力階調値Ｉｎで除算して得られる階調補正係数Ａｎ（Ａｎ＝Ｃｎ／Ｉｎ）を求める。

修正テーブル作成部９３は、各第２パッチ画像１１０の階調補正係数Ａｎに基づいて、全ての入力階調値Ｉｎに対応する階調補正係数Ａｎおよび修正階調値Ｃｎを求め、全ての入力階調値Ｉｎに対応する修正階調値Ｃｎ（＝Ａｎ・Ｉｎ）を含む修正テーブルを作成する。修正テーブル作成部９３は、作成した修正テーブルを修正テーブル格納部９２に与える。修正テーブル格納部９２は、修正テーブル作成部９３から与えられる修正テーブルを第１補正部９１に与える。

第１補正部９１は、この修正テーブル格納部９２に格納される修正テーブルに基づいて、空間フィルタ処理部１７から出力されるＣＭＹＫの画像データの入力階調値Ｉｎを修正階調値Ｃｎに修正する。

図７は、本実施形態の画像データ補正方法を説明するためのフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図２に示す制御部５１の処理動作を示し、たとえばカラー画像形成装置４０の電源が投入されたときに、図７に示される画像データ補正処理が開始される。本処理が開始されるタイミングは、カラー画像形成装置４０の電源が投入されたときに限定されない。たとえば、カラー画像形成装置４０による画像形成枚数が予め定める枚数たとえば１０００枚に達するごとに開始されてもよく、また感光体１を新しい感光体に交換した後に開始されてもよい。

画像データ補正処理が開始されると、ステップｓ０からステップｓ１に移る。ステップｓ１では、制御部５１は、感光体１に図１に示す第１パッチ画像１００が形成されるように、カラー画像処理装置１０およびカラー画像出力装置３０を制御する。本実施形態では、制御部５１は、第１パッチ画像１００とともに、第２パッチ画像１１０が形成されるように、カラー画像処理装置１０およびカラー画像出力装置３０を制御する。

カラー画像処理装置１０は、図示しない記憶部から第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０を形成するための画像データを読出し、カラー画像出力装置３０に与える。カラー画像出力装置３０は、カラー画像処理装置１０から与えられる第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０の画像データに基づいて、感光体１に第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０を形成する。本実施形態では、制御部５１は、第１パッチ画像１００が被転写体である記録紙Ｐに転写されて定着され、印刷パッチ画像である第１印刷パッチ画像１００ａが形成されるとともに、第２パッチ画像１１０が記録紙Ｐに転写されて定着され、他の印刷パッチ画像である第２印刷パッチ画像１１０ａが形成されるように、カラー画像出力装置３０を制御する。第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０が形成され、第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａが形成されると、ステップｓ２に移る。

ステップｓ２では、制御部５１は、ステップｓ１で形成された第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０の濃度を、感光体１の軸線方向Ｘに関して複数の位置で検出するように、カラー画像入力装置２０、カラー画像処理装置１０および操作パネル５０を制御する。本実施形態では、制御部５１は、操作パネル５０の表示部に、第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａが形成された記録紙Ｐをカラー画像入力装置２０に読取らせるように使用者に指示する情報を表示させる。

カラー画像入力装置２０は、第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａが形成された記録紙Ｐの画像情報を読取り、第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａの濃度を、感光体１の軸線方向Ｘに関して複数の位置で検出する。第１印刷パッチ画像１００ａの濃度が検出される位置と、第２印刷パッチ画像１１０ａの濃度が検出される位置とは、同一でもよく、また異なっていてもよい。カラー画像出力装置２０は、検出した第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａの各位置の濃度をカラー画像処理装置１０の出力階調補正部１８の濃度値格納部９８に与える。第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａの各位置の濃度が検出されると、ステップｓ３に移る。

ステップｓ３では、制御部５１は、ステップｓ２で検出された第１印刷パッチ画像１００ａの各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係を求めるように、カラー画像処理装置１０の出力階調補正部１８の補正係数算出部９７を制御する。補正係数算出部９７は、本実施形態では、濃度値格納部９８から与えられる各位置ｘの濃度値から、各位置ｘにおけるトナーの付着量Ｍ（ｘ）を算出し、最大付着量Ｍｍａｘを求め、注目位置ｘにおけるトナーの付着量Ｍ（ｘ）で最大付着量Ｍｍａｘを除算することによって、位置濃度補正係数α（ｘ）を得る。算出された位置濃度補正係数α（ｘ）は、補正係数格納部９６に与えられる。各位置ｘの位置濃度補正係数α（ｘ）が算出されると、ステップｓ４に移る。

ステップｓ４では、制御部５１は、ステップｓ３で求められた第１印刷パッチ画像１００ａの各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、第２印刷パッチ画像１１０ａの検出された濃度とを用いて、修正テーブルを作成するように、実測濃度値算出部９４および修正テーブル作成部９３を制御する。実測濃度値算出部９４は、濃度値格納部９８から与えられる各第２パッチ画像１１０の濃度値と、補正係数格納部９６から与えられる位置濃度補正係数αとを用いて実測濃度値を算出し、修正テーブル作成部９３に与える。修正テーブル作成部９３は、実測濃度値算出部９４から与えられる実測濃度値を用いて、修正テーブルを作成し、修正テーブル格納部９２に与える。修正テーブルが作成されると、ステップｓ５に移る。

ステップｓ５では、制御部５１は、第１印刷パッチ画像１００ａについて検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、第２印刷パッチ画像１１０ａについて検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係とに基づいて、画像データを中間調補正するように、第１補正部９１を制御する。本実施形態では、第１補正部９１は、ステップｓ４で作成され、修正テーブル格納部９４に格納される修正テーブルを用いて、画像データを中間調補正し、第２補正部９５に与える。画像データが中間調補正されると、ステップｓ６に移る。

ステップｓ６では、制御部５１は、ステップｓ３で求められた第１印刷パッチ画像１００ａの各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、第１補正部９１から与えられる画像データの各画素の階調値を、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正するように、出力階調補正部１８の第２補正部９５を制御する。第２補正部９５は、本実施形態では、第１補正部９１から与えられる画像データの各画素の階調値Ｄ（ｘ）に、その画素の感光体１の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正係数格納部９６から位置濃度補正係数α（ｘ）を取得して乗算し、得られた値を補正出力階調値Ｄ’（ｘ）として求める。補正出力階調値Ｄ’（ｘ）を求めると、ステップｓ７に移り、画像データの補正を終了する。

本実施形態の画像形成装置４０では、出力階調補正部１８は、第２補正部９５によって、第１パッチ画像１００の検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、画像データの各画素の階調値を補正する。この補正では、画像データの各画素の階調値は、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置に応じて補正される。したがって、たとえば感光体１の軸線と現像ローラ５６の軸線とが感光体１の軸線方向Ｘ全体にわたって平行になっておらず、感光体１と現像ローラ５６との間隔が感光体１の軸線方向Ｘに関する位置によって異なることなどに起因して、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置によって同一の階調値でもトナー像の濃度が異なってしまうという不具合を防ぐことができる。

たとえば、感光体１と現像ローラ５６とが片当たりしている場合であっても、図５に示すように感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置において、画像データの各画素の階調値を、同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように補正して、形成されるトナー像の濃度を目的とする濃度に近づけ、目的とする濃度からのずれを抑えることができる。したがって、本実施形態の画像形成装置４０によれば、感光体１の軸線方向Ｘに関する濃度むらなどのない高品質の画像を形成することができる。

また本実施形態において第１パッチ画像１００は、感光体１の周方向Ｙに延びる線状部分が感光体１の軸線方向Ｘに間隔をあけて並ぶ。前述の画像データの補正にあたって、このような第１パッチ画像１００が形成されるので、第１パッチ画像を形成すべき領域全体にわたってトナーが付着されて第１パッチ画像が形成される場合に比べて、画像データの補正のためのトナー消費量を低減することができる。また第１パッチ画像１００における各線状部分１０１は、感光体１の周方向Ｙに延びるので、感光体１の軸線方向Ｘに延びる場合に比べて、「先端欠け」および「後端欠け」の影響を受けにくい。したがって、パッチ画像として第１パッチ画像１００を用いることによって、第１パッチ画像の濃度の検出精度を高くすることができる。

また本実施の形態では、第１補正部９１は、第１パッチ画像１００または第１印刷パッチ画像１００ａについて検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、第２パッチ画像１１０または第２印刷パッチ画像１１０ａについて検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係とに基づいて、画像データを中間調補正する。このように画像データが中間調補正されるので、感光体１の軸線方向Ｘに関する位置によって同一の階調値でも濃度が異なってしまう場合であっても、感光体１の軸線方向Ｘに沿って形成された第２パッチ画像１１０を用いて中間調補正を的確に行なうことができる。

しかも第２パッチ画像１１０は、感光体１の軸線方向Ｘに沿って形成され、この第２パッチ画像１１０、またはこの第２パッチ画像１１０を記録紙に転写して定着させた第２印刷パッチ画像１１０ａの濃度が、感光体１の軸線方向Ｘに関して複数の位置で検出される。この場合、第２パッチ画像が感光体１の周方向Ｙに沿って形成され、このような第２パッチ画像、または第２パッチ画像を記録紙に転写して定着させた第２印刷パッチ画像の濃度が、感光体１の周方向Ｙに関して複数の位置で検出される場合に比べて、第２パッチ画像の形成に要する時間、および第２パッチ画像または第２印刷パッチ画像の濃度の検出に要する時間を短縮することができ、ひいては画像データの補正に要する時間を短縮することができる。

また本実施形態では、第１パッチ画像１００は、感光体１の軸線方向Ｘの一端部から他端部にわたって形成される。このように感光体１の軸線方向Ｘの一端部から他端部にわたって第１パッチ画像１００を形成することによって、感光体１の軸線方向Ｘに関してより多くの位置で濃度を実測することができるので、位置濃度補正係数の精度を向上させ、位置濃度補正係数による補正の精度を向上させることができる。

以上に述べた本実施の形態では、第１パッチ画像は、感光体１の軸線方向Ｘの一端部から他端部にわたって形成される第１パッチ画像１００であるが、これに限定されない。図８は、第１パッチ画像の他の例を簡略化して示す平面図である。第１パッチ画像としては、図８に示すように、線状部分１０１と白地部１０２とから成る３つの第１パッチ画像２００を、感光体１の軸線方向Ｘの両端部および両端部間の中央部にそれぞれ形成してもよい。感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置の濃度値は、感光体１の軸線方向Ｘの両端部および中央部における濃度値から予測することができるので、図８に示すように感光体１の軸線方向Ｘの両端部および両端部間の中央部のみに第１パッチ画像２００を形成しても、感光体１の軸線方向Ｘに関する各位置の濃度値を予測し、各位置における位置濃度補正係数を算出することができる。

図８に示すように感光体１の軸線方向Ｘの両端部および中央部に第１パッチ画像２００を形成して位置濃度補正係数を算出することによって、感光体１の軸線方向Ｘの両端部および中央部に加えて、感光体１の軸線方向Ｘにおけるその他の部分にも第１パッチ画像が形成される場合に比べて、第１パッチ画像の形成に要するトナーの量を低減することができる。したがって、画像データの補正のためのトナー消費量を可及的に低減することができる。

また本実施の形態のカラー画像形成装置４０では、パッチ画像である第１パッチ画像１００および他のパッチ画像である第２パッチ画像１１０を被転写体である記録紙Ｐに転写して定着させて、印刷パッチ画像である第１印刷パッチ画像１００ａおよび他の印刷パッチ画像である第２印刷パッチ画像１１０ａとし、この第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａをカラー画像入力装置２０で読取らせることによって第１印刷パッチ画像１００ａおよび第２印刷パッチ画像１１０ａの濃度を検出し、検出した第１および第２印刷パッチ画像１００ａ，１１０ａの各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、画像データの各画素の階調値を補正する。

画像データの各画素の階調値の補正は、これに限定されず、第１および第２パッチ画像１００，１１０の各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、行なわれてもよい。この場合、第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０の濃度は、感光体１の外周面に形成されている状態で検出されてもよく、また、たとえば被転写体である転写搬送ベルト３２に第１パッチ画像１００および第２パッチ画像１１０を転写させ、濃度測定部２で濃度を測定することによって検出されてもよい。このように濃度測定部２を設けてこの濃度測定部２で濃度を検出させてもよいが、本実施形態ではカラー画像入力装置２０で第１印刷パッチ画像１００および第２印刷パッチ画像１１０の濃度を検出させて補正を行うので、濃度測定部２は設けられなくてもよい。

また本実施の形態では、露光手段は、レーザ光を走査して露光することによって感光体１への光書込みを行なうレーザビームスキャナユニット２６であるが、露光手段はこれに限定されない。たとえば、発光ダイオード（Light Emitting Diode；略称：ＬＥＤ）アレイと結像レンズアレイとを含んで構成されるＬＥＤヘッドを露光手段として用いもよい。また帯電器５２は、コロナ帯電方式などの非接触式の帯電手段であるけれども、これに限定されることなく、ローラ帯電方式などの接触式の帯電手段であってもよい。

また転写手段には、押圧力を用いずに転写を行なう非接触式の転写手段である転写用放電器５４が用いられるけれども、これに限定されることなく、押圧力を利用して転写を行なう接触式の転写手段を用いてもよい。接触式の転写手段としては、たとえば転写ローラを備え、記録紙Ｐの感光体１との当接面の反対面側から転写ローラを感光体１に対して押圧させ、感光体１と記録紙Ｐとを圧接させた状態で転写ローラに電圧を印加することによって、トナー像を記録紙Ｐに転写させるものなどを用いることができる。

また本実施の形態のカラー画像形成装置４０は、画像読取部８において読取られた入力画像データに基づいて、画像形成部６において画像を形成する画像形成装置であるけれども、これに限定されることなく、外部の装置から入力される画像情報に基づいて画像を形成する装置たとえばプリンタまたはファクシミリ装置などであってもよく、また画像読取部８において読取られた入力画像データに基づく画像形成と外部の装置から入力される画像情報に基づく画像形成との両方を行なうことのできる複合型の画像形成装置であってもよい。

また本実施の形態のカラー画像形成装置４０は、レーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７をそれぞれ複数個、具体的には４個ずつ備えるタンデム型の画像形成装置であるが、これに限定されず、たとえばレーザビームスキャナユニット２６および画像形成ステーション２７を１つずつ備え、黒色などの単色の画像を形成する画像形成装置であってもよい。また感光体を１つ備え、感光体の周囲に各色に対応する帯電手段、露光手段および現像手段をそれぞれ設け、一度の転写で記録紙または被転写体上に多色のトナー像を形成する構成としてもよい。

本発明の実施の一形態である画像データ補正方法に用いられるパッチ画像である第１パッチ画像１００および他のパッチ画像である第２パッチ画像１１０の構成を簡略化して示す平面図である。 本実施形態の画像データ補正方法を用いて画像データを補正する画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置４０の構成を示す機能ブロック図である。 図２に示すカラー画像形成装置４０の構成を簡略化して示す断面図である。 出力階調補正部１８の構成を示す機能ブロック図である。 感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘとトナーの付着量との関係を表すグラフ１２０、および感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘと位置濃度補正係数αとの関係を表すグラフ１２１を示す図である。 感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘとトナーの付着量との関係を表すグラフ１２２、および感光体１の軸線方向Ｘに関する位置ｘと位置濃度補正係数αとの関係を表すグラフ１２３を示す図である。 本実施形態の画像データ補正方法を説明するためのフローチャートである。 第１パッチ画像の他の例を簡略化して示す平面図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 濃度測定部
１０ カラー画像処理装置
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ シェーディング補正部
１３ 入力階調補正部
１４ 領域分離処理部
１５ 色補正部
１６ 黒生成下色除去部
１７ 空間フィルタ処理部
１８ 出力階調補正部
１９ 階調再現処理部
２０ カラー画像入力装置
３０ カラー画像出力装置
４０ カラー画像形成装置
９１ 第１補正部
９２ 修正テーブル格納部
９３ 修正テーブル作成部
９４ 実測濃度値算出部
９５ 第２補正部
９６ 補正係数格納部
９７ 補正係数算出部
９８ 濃度値格納部

Claims (3)

1. 円筒状の表面を有し、前記表面にトナー像を担持可能な像担持体に、複数の画素から成り、各画素が階調値で表される画像データに基づいて、トナー像を形成するにあたって、前記画像データを補正する画像データ補正方法であって、
   前記像担持体に、トナー像として、像担持体の周方向に延びる線状部分が像担持体の軸線方向に間隔をあけて並ぶパッチ画像を、前記軸線方向に沿って形成し、
   形成したパッチ画像、またはこのパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出し、
   検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、前記画像データの各画素の階調値を、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、前記軸線方向に関する位置に応じて補正することを特徴とする画像データ補正方法。
2. 前記パッチ画像は、像担持体の軸線方向の両端部および両端部間の中央部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像データ補正方法。
3. 前記像担持体に、トナー像として、前記パッチ画像を前記軸線方向に沿って形成し、形成したパッチ画像、またはこのパッチ画像を記録紙に転写して定着させた印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出するとともに、前記像担持体に、トナー像として、異なる階調値による他のパッチ画像を、前記軸線方向に沿って形成し、形成した他のパッチ画像、またはこの他のパッチ画像を記録紙に転写して定着させた他の印刷パッチ画像の濃度を、前記軸線方向に関して複数の位置で検出し、
   パッチ画像または印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係と、他のパッチ画像または他の印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係とに基づいて、前記画像データを中間調補正し、
   パッチ画像または印刷パッチ画像について検出した各濃度とこれらの各濃度が検出された各位置との関係に基づいて、中間調補正した画像データを、この画像データにおいて同一の階調値で表される画素に対応するトナー像の部分が同一の濃度になるように、前記軸線方向に関する位置に応じて補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像データ補正方法。

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