JP2013055601A - 画像処理装置、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】形成される画像の濃度補正を、画像領域の違いに依存しにくく、より高精度で行なうことができる画像処理装置等を提供する。
【解決手段】被処理画像の濃度を補正するための基準パッチを形成する画像形成ユニットと、基準パッチの濃度を読み取る濃度検出センサ２７と、被処理画像の画像情報から細線の画像領域と規則模様の画像領域を抽出する領域抽出部７６と、通常画像領域の濃度を補正する第１の濃度補正係数を読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定し、細線の画像領域の濃度を補正する第２の濃度補正係数と規則模様の画像領域の濃度を補正する第３の濃度補正係数とを第１の補正係数および予め定められた連動係数から決定する濃度補正係数決定部７７と、それぞれの濃度補正係数に基づいて、それぞれの画像領域の濃度を補正する濃度補正部７８と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置、プログラムに関する。

例えば、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体を帯電させ、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、更にこのトナー像を記録材に転写し、これを定着装置によって定着して画像形成している。
この種の画像形成装置では、得られる画質が、環境の変動や部品の経時劣化等により影響を受けることがある。そのため実際に形成される画像の濃度補正を行うことがある。

特許文献１には、濃度を制御するための濃度制御ループと、線幅を制御するための線幅制御ループで構成されており、濃度制御ループで、感光体上に形成された基準濃度パッチのトナー像と基準濃度信号とを比較して複写画像の濃度を、露光量、帯電量、現像バイアス量の内の２つの入力量で制御する画像制御装置が記載されている。そして、この画像制御装置では、望みの濃度を得た後、線幅制御ループに移り、基準線幅パッチのトナー像と基準線幅信号とを比較して複写画像の線幅を、濃度制御に用いなかった入力量で制御する。この時、線幅を制御する入力を変えることで、濃度も望みの濃度からずれる。そこで、線幅制御の入力を更新した後、再び濃度制御ループに戻り濃度を制御する。したがって、この画質制御装置は濃度制御ループにより望みの濃度に戻した後の線幅を予想する線幅予想手段を有し、線幅制御の入力の方向はこの予測値にしたがって決定している。

特開平６−５１５９９号公報

ここで形成される画像の濃度補正は、画像領域の違いに依存しにくく、より高精度に行なわれることが望まれる。

請求項１に記載の発明は、被処理画像の濃度を補正するための予め定められた濃度による濃度補正用画像を形成する補正用画像形成手段と、前記補正用画像形成手段により形成された濃度補正用画像の濃度を読み取る読み取り手段と、前記被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する抽出手段と、前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を前記読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定するとともに、当該細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と当該規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを当該第１の濃度補正係数および予め定められた連動係数から決定する濃度補正係数決定手段と、前記濃度補正係数決定手段により決定された前記第１の濃度補正係数、前記第２の濃度補正係数および前記第３の濃度補正係数に基づいて、前記通常画像領域、前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する濃度補正手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置である。

請求項２に記載の発明は、前記濃度補正用画像の濃度は複数設定され、前記濃度補正係数決定手段は、前記濃度補正用画像の設定された濃度毎に前記第１の濃度補正係数、前記第２の濃度補正係数および前記第３の濃度補正係数を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置である。
請求項３に記載の発明は、前記規則模様の画像領域は、前記被処理画像中において当該規則模様により半透明処理が行なわれた画像領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置である。

請求項４に記載の発明は、被処理画像の濃度を補正するための予め定められた濃度による濃度補正用トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段により形成された前記濃度補正用トナー像が転写される像転写体と、前記像転写体に転写された前記濃度補正用トナー像の濃度を読み取る読み取り手段と、前記被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する抽出手段と、当該細線の画像領域および当該規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を前記読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定するとともに、当該細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と当該規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを当該第１の補正係数および予め定められた連動係数から決定する濃度補正係数決定手段と、当該濃度補正係数決定手段により決定された当該第１の濃度補正係数、当該第２の濃度補正係数および当該第３の濃度補正係数に基づいて、当該通常画像領域、当該細線の画像領域および当該規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する濃度補正手段と、を備える画像処理部と、を備える画像形成装置である。

請求項５に記載の発明は、コンピュータに、読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度を取得する機能と、被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する機能と、前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を前記読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定するとともに、当該細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と当該規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを当該第１の濃度補正係数および予め定められた連動係数から決定する機能と、前記第１の濃度補正係数、前記第２の濃度補正係数および前記第３の濃度補正係数に基づいて、前記通常画像領域、前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する機能と、を実現するためのプログラムである。

請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、形成される画像の濃度補正を、画像領域の違いに依存しにくく、より高精度で行なうことができる画像処理装置を提供できる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、細線の画像領域および規則模様の画像領域に対する濃度の補正がさらに高精度になる。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、半透明処理された画像領域に対しても良好な画像を得ることができる。
請求項４の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、より良好な画像を形成することができる画像形成装置が提供できる。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、形成される画像の濃度補正を、画像領域の違いに依存しにくく、より高精度で行なうことができる機能をコンピュータにより実現できる。

本実施の形態の画像形成装置の概要を示す図である。 中間転写ベルト上に形成される基準パッチの一例について説明した図である。 プロセスコントロールで用いられる読み取り手段としての濃度検出センサの断面図を示している。 画像形成装置における信号処理系を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ＲＯＰパターンの一例を説明した図である。 濃度補正係数決定部を更に詳しく説明したブロック図である。 領域抽出部、濃度補正係数決定部、および濃度補正部の動作を説明したフローチャートである。 領域抽出部、濃度補正係数決定部、および濃度補正部の動作を説明したフローチャートである。 （ａ）は、記憶部に保存されている第１の連動係数および第２の連動係数についてその一例を説明した図である。（ｂ）は、実際に求められる補正係数の例である。

＜画像形成装置の全体構成の説明＞
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概要を示す図である。
この画像形成装置（画像処理装置）１は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では４つ)の画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｙ(イエロー)、１０Ｍ(マゼンタ)、１０Ｃ(シアン)、１０Ｋ(黒))を備える。また、この画像形成装置１は、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト２０を具備する。さらに、この画像形成装置１は、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置３０を備える。さらにまた、この画像形成装置１は、二次転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置５０を有している。

各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)は、使用されるトナーの色を除き、同じ構成を有している。そこで、イエローの画像形成ユニット１０Ｙを例に説明を行う。イエローの画像形成ユニット１０Ｙは、図示しない感光層を有し、矢印Ａ方向に回転可能に配設される感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周囲には、帯電ロール１２、露光部１３、現像器１４、一次転写ロール１５、およびドラムクリーナ１６が配設される。これらのうち、帯電ロール１２は、回転可能に感光体ドラム１１に接触配置され、感光体ドラム１１を予め定められた電位に帯電する。露光部１３は、帯電ロール１２によって予め定められた電位に帯電された感光体ドラム１１に、レーザ光Ｂｍによって静電潜像を書き込む。現像器１４は、対応する色成分トナー(イエローの画像形成ユニット１０Ｙではイエローのトナー)を収容し、このトナーによって感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する。一次転写ロール１５は、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写する。ドラムクリーナ１６は、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物(トナー等)を除去する。

像転写体としての中間転写ベルト２０は、複数(本実施の形態では５つ)の支持ロールに回転可能に張架支持される。これらの支持ロールのうち、駆動ロール２１は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０を駆動して回転させる。また、張架ロール２２および２５は、中間転写ベルト２０を張架するとともに駆動ロール２１によって駆動される中間転写ベルト２０に従って回転する。補正ロール２３は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０の搬送方向に略直交する方向の蛇行を規制するステアリングロール(軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される)として機能する。さらに、バックアップロール２４は、中間転写ベルト２０を張架するとともに後述する二次転写装置３０の構成部材として機能する。
また、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ロール２１と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物(トナー等)を除去するベルトクリーナ２６が配設されている。そして、中間転写ベルト２０には、読み取り手段の一例である濃度検出センサ２７が対向配置されている。濃度検出センサ２７は、黒の画像形成ユニット１０Ｋに隣接して配置されており、中間転写ベルト２０上に一次転写された各色のトナー像を読み取って、その濃度を検知する。

なお本実施の形態において、画像形成ユニット１０は、被処理画像の濃度を補正するための予め定められた濃度による濃度補正用画像（基準パッチ、濃度補正用トナー像）を形成する補正用画像形成手段（トナー像形成手段）として機能する。

二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２４とを備えている。このバックアップロール２４には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が接触して配置されている。一方、二次転写ロール３１は接地されている。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ４０、搬送ロール４１、レジストレーションロール４２、搬送ベルト４３、および排出ロール４４を備える。用紙搬送系では、用紙トレイ４０に積載された用紙Ｐを搬送ロール４１にて搬送した後、レジストレーションロール４２で一旦停止させ、その後予め定められたタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込む。また、二次転写後の用紙Ｐを、搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙Ｐを排出ロール４４によって機外へと送り出す。

次に、この画像形成装置１の基本的な作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、予め定められた作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置１をプリンタとして構成する場合には、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)等、外部から入力されるデジタル画像信号をメモリに一時的に蓄積する。そして、メモリに蓄積されている４色(Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて各画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)をそれぞれ駆動する。次に、各画像形成ユニット１０では、帯電ロール１２により帯電された感光体ドラム１１に、露光部１３によりデジタル画像信号に応じたレーザ光Ｂｍを照射することで、静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像器１４により現像し、各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置１を複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をスキャナで読み取り、得られた読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換した後、上記と同様にして各色のトナー像の形成を行うようにすればよい。

その後、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって中間転写ベルト２０の表面に順次一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回転に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは予め定められたタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２４に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐを挟持する。

そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送される。定着装置５０では、用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着され、その後、機外に設けられた排紙トレイ(図示せず)に送り出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２６によってクリーニングされる。

このように、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、それぞれ電子写真方式によって対応する色成分トナー像を形成し、形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト２０に一次転写している。タンデム型の画像形成装置１では、それぞれ別々の感光体ドラム１１、帯電ロール１２および一次転写ロール１５を用いているため、色毎にその劣化の度合いが異なる。すなわち、感光体ドラム１１に設けられた感光層の厚み、帯電ロール１２や一次転写ロール１５の抵抗値などが画像形成ユニット１０毎に相違している。また、色毎のトナーの帯電特性なども異なる。このため、各色で同一濃度の画像を形成すべく各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで対応する色成分トナー像を形成し、それを中間転写ベルト２０上に一次転写したとしても、中間転写ベルト２０上に形成された各色成分トナーの画像の濃度は、実際には同一とはなりにくい。

そこで、本実施の形態では、各画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで濃度補正用の基準パッチ（濃度補正用画像、濃度補正用トナー像）を作成し、これを利用して各色成分トナー像の濃度補正(プロセスコントロール)を行っている。つまり濃度補正用の基準パッチをまず中間転写ベルト２０上に転写する。次に中間転写ベルト２０上に転写された各色の基準パッチの濃度を読み取り手段としての濃度検出センサ２７で読み取り、得られた読み取り結果に基づいて各色成分トナー像の濃度補正を行なう。そしてこの濃度補正が行われた後に、実際に用紙Ｐに画像形成を行なうための画像用トナー像の形成が行われる。
以下、本実施の形態におけるプロセスコントロールの詳細について説明する。

図２は、中間転写ベルト２０上に形成される基準パッチの一例について説明した図である。
図２に示す基準パッチＳは、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色毎に作成されるトナー像であり、例えば、５つずつ作成される。これら５つの基準パッチＳは、設定濃度がそれぞれ異なる。この設定濃度としては、例えば、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の濃度が選択される。
これらの基準パッチＳは、それぞれが例えば、１ｍｍ×１ｍｍの正方形状であり、中間転写ベルト２０上に例えば、０．５ｍｍ間隔で一列に形成され、中間転写ベルト２０の回転に従い移動する。そしてそれぞれの基準パッチＳが、濃度検出センサ２７の位置に達したときに濃度検出センサ２７によりその濃度が読み取られる。

図３は、プロセスコントロールで用いられる濃度検出センサ２７の断面図を示している。なお、図３は、濃度検出センサ２７を中間転写ベルト２０の移動方向に直交する方向にカットした断面を示している。濃度検出センサ２７は、中間転写ベルト２０のトナー像担持面を照射する第１のＬＥＤ(Light Emitting Device)２７１および第２のＬＥＤ２７２を備えている。また濃度検出センサ２７は、これら第１のＬＥＤ２７１および第２のＬＥＤ２７２にて照射された中間転写ベルト２０および中間転写ベルト２０上に形成された濃度補正用トナー像からの反射光を受光し、受光量に応じた強度の電流値を出力するＰＤ(Photo Diode)２７３を備えている。

これら第１のＬＥＤ２７１、第２のＬＥＤ２７２、およびＰＤ２７３は、下向きの開口を有するケース２７４に収容されている。そして、第１のＬＥＤ２７１による照射光は、ケース２７４に設けられた第１の射出スリット２７４ａを通過し、中間転写ベルト２０の表面を例えば７０°の角度で照らすように構成されている。また、ケース２７４には、第２のＬＥＤ２７２からの照射光を中間転写ベルト２０表面へと導く第２の射出スリット２７４ｂも設けられている。ここで、第２のＬＥＤ２７２による照射光は、中間転写ベルト２０を例えば１３５°の角度で照らすように構成されている。さらに、ケース２７４には、中間転写ベルト２０および中間転写ベルト２０表面に形成された基準パッチＳからの反射光をＰＤ２７３に向けて通過させるための入射スリット２７４ｃも設けられている。ここで、入射スリット２７４ｃは、中間転写ベルト２０の表面に対し例えば１１０°の方向に設けられている。したがって、ＰＤ２７３には、第１のＬＥＤ２７１による照射光のうち、中間転写ベルト２０および基準パッチＳで正反射した反射光が入射することになる。一方、このＰＤ２７３には、第２のＬＥＤ２７２による照射光のうち、中間転写ベルト２０および基準パッチＳで拡散した反射光が入射することになる。例えば黒のトナー像では、トナーによる光の吸収が大きいため、拡散光だけでは受光量が不十分となるおそれがある。このため、本実施の形態にかかる濃度検出センサ２７では、それぞれ取り付け角度を異ならせた第１のＬＥＤ２７１および第２のＬＥＤ２７２を光源として用いている。なお、入射スリット２７４ｃの内部には、入射光をＰＤ２７３の受光面に集光させるためのレンズ２７５が装着されている。また、入射スリット２７４ｃの開口は、例えば、φ０.８に設定されている。

図４は、画像形成装置１における信号処理系を示すブロック図である。
なお、この例では、画像形成装置１をプリンタとして構成する例を示している。この信号処理系は、プリンタドライバ６０と、制御部としての画像処理部７０とを有している。
プリンタドライバ６０は、ＰＣ(パーソナルコンピュータ)６１およびＰＤＬ(ＰＤＬ：Page Description Language(ページ記述言語))生成部６２を有している。このＰＤＬ生成部６２は、ユーザがＰＣ６１の画面上に予め定められたＰＤＬで記述した画像を、コードデータに変換して出力する。

また、画像処理部７０は、ラスタイメージ生成部７１、色変換処理部７２、出力画像処理部７３、パルス幅変調部７４、およびレーザドライバ７５を備える。また、画像処理部７０は、領域抽出部７６、濃度補正係数決定部７７、濃度補正部７８をさらに備える。

ラスタイメージ生成部７１は、ＰＤＬ生成部６２から出力されてくるＰＤＬで記述されたコードデータを各画素毎のラスタデータに変換する。そして、ラスタイメージ生成部７１は、変換後のラスタデータをＲＧＢ(Red,Green,Blue)のビデオデータ(ＲＧＢビデオデータ)として出力する。このとき、ラスタイメージ生成部７１は、１ページ毎にＲＧＢデータを出力することになる。色変換処理部７２は、ラスタイメージ生成部７１から入力されるＲＧＢデータをデバイスインディペンデントな［ＸＹＺ］、［Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊］、［Ｌ^＊ｕ^＊ｖ^＊］等のカラーバリューに変換した後、画像形成装置の再現色(イエロー、マゼンタ、シアン、黒)であるＹＭＣＫデータに変換して出力する。このＹＭＣＫデータは、色毎に分離されたＹ色データ、Ｍ色データ、Ｃ色データ、Ｋ色データで構成される。

出力画像処理部７３は、色変換処理部７２から入力されるＹＭＣＫデータに対し、γ変換、精細度処理、中間調処理等を施し、画像用データとして出力する。

パルス幅変調部７４は、出力画像処理部７３から出力される各色の画像データ(画像用データまたは基準パッチＳのデータ)を、その濃度に応じてパルス幅変調することでパルスのオンタイムの長さに変換し、各色の光量データとして出力する。レーザドライバ７５は、パルス幅変調部７４から入力される各色の光量データに基づき、各色の露光部１３(具体的にはイエロー露光部(Ｙ露光部)１３Ｙ、マゼンタ露光部(Ｍ露光部)１３Ｍ、シアン露光部(Ｃ露光部)１３Ｃ、黒露光部(Ｋ露光部)１３Ｋ)を駆動する。なお、レーザドライバ７５には濃度補正部７８から補正データが入力されており、レーザドライバ７５は、この補正データに基づく光量補正を行いながら各色の露光部１３を駆動する。

領域抽出部７６は、被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する抽出手段の一例である。ここで被処理画像は、画像形成装置１により実際に用紙Ｐに形成しようとする画像である。
また細線の画像領域は、例えば、細線により構成される模様等の画像領域の他に、予め定められた幅以下の線により構成される文字の画像領域である。本実施の形態では、例えば、６００ｄｐｉ（dots per inch）で４ｄｏｔ以下のものを細線として扱う。

また規則模様の画像領域としては、例えば、ＲＯＰ（Raster Operation）処理を行なった画像が該当する。ここでＲＯＰ処理とは、元の画像に対し規則模様であるＲＯＰパターンを重ね合わせる処理であり、これにより例えば、半透明処理を行うことができる。そして半透明処理を行った画像を見る者は、元の画像が透けて見えることにより画像が背景に溶け込んだような印象を受ける。本実施の形態では、規則模様の画像領域は、例えば、被処理画像中においてＲＯＰパターンにより半透明処理が行なわれた画像領域である。

図５（ａ）〜（ｄ）は、ＲＯＰパターンの一例を説明した図である。
このうち図５（ａ）〜（ｂ）は、ＲＯＰパターンとして千鳥格子パターンを採用した例である。そして図５（ａ）は、２ｄｏｔ×２ｄｏｔの大きさの正方形状のパターンを千鳥状に繰り返したパターンであり、図５（ｂ）は、４ｄｏｔ×４ｄｏｔの大きさの正方形状のパターンを千鳥状に繰り返したパターンである。
さらに図５（ｃ）〜（ｄ）は、ＲＯＰパターンとしてラインラダーパターンを採用した例である。そして図５（ｃ）は、２ｄｏｔの幅の縦ラインが横方向に繰り返したパターンであり、図５（ｄ）は、２ｄｏｔの幅の横ラインが縦方向に繰り返したパターンである。

ＲＯＰ処理を行う際は、元の画像に上述したＲＯＰパターンを重ね合わせ、例えば、図５（ａ）〜（ｄ）における灰色地（ＯＮ）の部分については、元の画像のデータを残すが、白地（ＯＦＦ）の部分については、元の画像のデータの代わりに背景のデータとする。これにより半透明処理を行うことができる。

濃度補正係数決定部７７は、細線の画像領域および規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を濃度検出センサ２７により読み取られた基準パッチＳの濃度に基づき決定するとともに、細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを第１の濃度補正係数および予め定められた連動係数から決定する濃度補正係数決定手段として機能する。

図６は、濃度補正係数決定部７７を更に詳しく説明したブロック図である。
図６に示す濃度補正係数決定部７７は、濃度検出センサ２７から基準パッチＳを読み取った際の濃度データを取得する濃度データ取得部７７１と、基準パッチＳの設定濃度毎に第１の濃度補正係数と第２の濃度補正係数との関係についての連動係数（第１の連動係数）、および第１の濃度補正係数と第３の濃度補正係数との関係についての連動係数（第２の連動係数）を記憶する記憶部７７２と、記憶部７７２からこれらの連動係数を取得する連動係数取得部７７３と、濃度データおよび連動係数を使用して、基準パッチＳの設定された濃度毎に第１の濃度補正係数、第２の濃度補正係数および第３の濃度補正係数を決定し、詳しくは後述する各種のＬＵＴ（Look Up Table）を作成するＬＵＴ作成部７７４と、ＬＵＴ作成部７７４で作成された各種ＬＵＴを保存するＬＵＴ保存部７７５とを備える。

濃度補正部７８は、濃度補正係数決定部７７により決定された第１の濃度補正係数、第２の濃度補正係数および第３の濃度補正係数に基づいて、通常画像領域、細線の画像領域および規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する濃度補正手段として機能する。
この濃度補正部７８によりこれら各画像領域毎の補正データがＹＭＣＫの各色毎に作成され、この補正データは、上述の通りレーザドライバ７５に送られる。

また図７および図８は、領域抽出部７６、濃度補正係数決定部７７、および濃度補正部７８の動作を説明したフローチャートである。ここで図７は、濃度補正係数決定部７７においてＬＵＴ保存部７７５が各種のＬＵＴを保存するまでの動作を説明している。そして図８は、領域抽出部７６の動作と濃度補正部７８が補正データの作成を行う動作について説明している。

以下、図６〜図８を使用して領域抽出部７６、濃度補正係数決定部７７、および濃度補正部７８の動作について説明を行う。
まず濃度データ取得部７７１が、濃度検出センサ２７から基準パッチＳを読み取った際の濃度データを取得する（ステップ１０１）。

次に連動係数取得部７７３が、第１の濃度補正係数と第２の濃度補正係数との関係についての連動係数（第１の連動係数）および第１の濃度補正係数と第３の濃度補正係数との関係についての連動係数（第２の連動係数）を記憶部７７２から取得する（ステップ１０２）。

ここで通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数と細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数とは互いに相関関係にある。そしてこの２つの補正係数の相関関係は画像領域の濃度が変化すれば、変化する。そのため基準パッチＳの設定濃度を基準として、予め行われる機種毎の実験等によりこの相関関係を求めておく。本実施の形態では、この相関関係として次の（１）式により定義される第１の連動係数を使用する。

（第２の濃度補正係数）＝（第１の連動係数）×（第１の濃度補正係数） …（１）

また同様にして通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数と規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とは互いに相関関係にある。本実施の形態では、この相関関係として次の（２）式により定義される第２の連動係数を使用する。

（第３の濃度補正係数）＝（第２の連動係数）×（第１の濃度補正係数） …（２）

これら第１の連動係数および第２の連動係数は、上述したように基準パッチＳの設定濃度毎に記憶部７７２に保存される。

図９（ａ）は、記憶部７７２に保存されている第１の連動係数および第２の連動係数についてその一例を説明した図である。なお図９（ａ）では、Ｙ色の場合を例に取り示しているが、他のＭ色、Ｃ色、Ｋ色についても同様であり、別途記憶部７７２に保存されている。

図９（ａ）において、基準パッチＳは、図２に示したものを使用しており、その設定濃度は、２０％〜１００％の範囲の２０％きざみ（２０％、４０％、６０％、８０％、１００％）となっている。そして設定濃度のそれぞれについて第１の連動係数および第２の連動係数が設定されている。例えば、基準パッチＳの設定濃度が６０％の場合は、第１の連動係数は１４５％である。この値は、後述するＬＵＴ作成部７７４で作成される通常画像領域についての第１の濃度補正係数に対し、１４５％で（つまり４５％増しで）、第２の濃度補正係数を設定して細線の画像領域の濃度補正を行うことを意味する。また基準パッチＳの設定濃度が６０％の場合は、第２の連動係数は１５０％である。この値は、後述するＬＵＴ作成部７７４で作成される通常画像領域についての第１の濃度補正係数に対し、１５０％で（つまり５０％増しで）、第３の濃度補正係数を設定して規則模様の画像領域の濃度補正を行うことを意味する。

図９（ｂ）に実際に求められる補正係数の例を挙げる。図９（ｂ）に示すように、例えば、基準パッチＳの設定濃度が６０％であった場合に、通常画像領域について第１の濃度補正係数が１２０（つまり２０％分画像を濃くする）であったとする。この場合、細線の画像領域についての第２の補正係数は、１２０の１４５％である１７４（つまり７４％分画像を濃くする）であり、さらに規則模様の画像領域についての第３の補正係数は、１２０の１５０％である１８０（つまり８０％分画像を濃くする）である。このように通常画像領域についての補正係数と第１の連動係数および第２の連動係数を使用して、細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数および規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数が算出できる。

図６および図７に戻り、次に読み取られた基準パッチＳの濃度、第１の連動係数、および第２の連動係数を使用して、濃度補正用の各種ＬＵＴを作成する。このＬＵＴは、通常画像領域の濃度を補正するための通常画像領域濃度補正用ＬＵＴ、細線の画像領域の濃度を補正するための細線濃度補正用ＬＵＴ、および規則模様の画像領域の濃度を補正するための規則模様濃度補正用ＬＵＴの３種類である。本実施の形態では通常画像領域濃度補正用ＬＵＴをまず作成し（ステップ１０３）、その後、細線濃度補正用ＬＵＴおよび規則模様濃度補正用ＬＵＴを作成する（ステップ１０４）。

ここで、通常画像領域濃度補正用ＬＵＴは、基準パッチＳの設定濃度と濃度検出センサ２７により読み取られた基準パッチＳの濃度から算出される。つまり図２で説明した基準パッチＳのそれぞれの設定濃度についてまず通常画像領域の濃度を補正する第１の濃度補正係数が算出できる。この第１の濃度補正係数は、基準パッチＳの設定濃度である２０％〜１００％の範囲における２０％きざみでまず算出される。そして間を線形補完することで、例えば０％〜１００％の濃度範囲を２５６階調のきざみで第１の濃度補正係数を算出し、これを通常画像領域濃度補正用ＬＵＴとする。

また細線濃度補正用ＬＵＴは、第１の連動係数を使用して算出される。つまり図９（ｂ）で説明したように通常画像領域の濃度を補正する第１の濃度補正係数に対し、第１の連動係数を使用して第２の濃度補正係数を算出する。この補正係数は、まず基準パッチＳの設定濃度である２０％〜１００％の範囲における２０％きざみで算出される。そして間を線形補完することで、例えば０％〜１００％の濃度範囲を２５６階調のきざみで補正係数を算出し、これを細線濃度補正用ＬＵＴとする。さらに同様にして規則模様濃度補正用ＬＵＴは、第２の連動係数を使用して算出することができる。

そして通常画像領域濃度補正用ＬＵＴ、細線濃度補正用ＬＵＴ、および規則模様濃度補正用ＬＵＴは、ＬＵＴ保存部７７５に保存される（ステップ１０５）。

次に図６および図８を用いて、領域抽出部７６の動作と濃度補正部７８が補正データの作成を行う動作について説明する。
まず領域抽出部７６が、被処理画像の画像データから細線の画像領域と規則模様の画像領域を抽出する（ステップ２０１）。ここで領域抽出部７６は、被処理画像の画像データのコード解析や被処理画像のデータのパターンマッチングにより、被処理画像中の細線の画像領域と規則模様の画像領域を判定し、抽出する。

次に濃度補正部７８が、ＬＵＴ保存部７７５から通常画像領域濃度補正用ＬＵＴ、細線濃度補正用ＬＵＴ、および規則模様濃度補正用ＬＵＴの各種ＬＵＴを取得する（ステップ２０２）。そして被処理画像中の通常画像領域、細線の画像領域、および規則模様の各画像領域をそれぞれ順に選択する（ステップ２０３）。更にそれぞれの画像領域毎に通常画像領域濃度補正用ＬＵＴ、細線濃度補正用ＬＵＴ、および規則模様濃度補正用ＬＵＴを使用して、各画像領域の濃度を補正する補正係数の適用が行われる（ステップ２０４）。
そして最後に被処理画像の例えば画素毎について、濃度を補正するための補正データが作成され、この補正データは、レーザドライバ７５に送られる（ステップ２０５）。

以上図７において述べた各種ＬＵＴを作成して保存するまでの処理は、画像形成装置１（図１参照）により画像が形成される前に行われることが好ましい。つまり例えば、画像形成装置１の電源が入れられた後のウォーミングアップ時に行われる。そして実際に画像形成装置１により画像が形成される際には、図８で説明した処理を行い、画像の濃度を補正する。また濃度のずれは、画像形成動作中にも逐次進行する。そのため画像形成装置１により画像を形成する合間などに、いったん作成した各種ＬＵＴを更新してもよい。

以上のように通常画像領域、細線の画像領域、および規則模様の画像領域について別個に濃度補正を行うことにより、被処理画像の濃度をより目標濃度に合わせやすくなる。即ち、従来のように基準パッチＳの濃度を読み取り、これを基準として一義的に被処理画像の濃度補整を行う方法では、細線の濃度が過補正となりやすい。実際には、細線の濃度が、薄くなりすぎる場合が多い（ただしこれに限らず逆に濃くなりすぎる場合もある）。本実施の形態では、細線の画像領域に対し、別途第２の濃度補正係数を設定し、濃度を補正するため、このようなことが生じにくい。また細線の太さ（線幅）を合わせる方法より、濃度の補正精度はより高くなる。一方、規則模様の画像については、逆に濃度が、濃くなりすぎる場合が多い（ただしこれに限らず逆に薄くなりすぎる場合もある）。本実施の形態では、規則模様の画像領域に対し、別途第３の濃度補正係数を設定し、濃度を補正するため、このようなことが生じにくい。

また図６〜図９で説明を行った本実施の形態における領域抽出部７６、濃度補正係数決定部７７、および濃度補正部７８が行なう処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。即ち、画像形成装置１に設けられた制御用コンピュータ内部の図示しないＣＰＵが、画像形成装置１内の領域抽出部７６、濃度補正係数決定部７７、および濃度補正部７８の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。

よって図６〜図９で説明を行った領域抽出部７６、濃度補正係数決定部７７、および濃度補正部７８が行なう処理は、コンピュータに、濃度検出センサ２７により読み取られた基準パッチＳの濃度を取得する機能と、被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する機能と、細線の画像領域および規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を濃度検出センサ２７により読み取られた基準パッチＳの濃度に基づき決定するとともに、細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを第１の濃度補正係数および予め定められた連動係数から決定する機能と、第１の濃度補正係数、第２の濃度補正係数および第３の濃度補正係数に基づいて、通常画像領域、細線の画像領域および規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する機能と、を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。

なお上述した例では、画像形成ユニット１０（図１参照）により形成した基準パッチＳを中間転写ベルト２０に転写し、これを濃度検出センサ２７により読み取っていたが、これに限られるものではない。つまり、画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１（図１参照）により形成した基準パッチＳとしてのトナー像を感光体ドラム１１に隣接して設けられた濃度検出センサにより読み取り、この読み取り結果を濃度補正係数決定部７７に送ってもよい。また基準パッチＳとしてのトナー像を定着装置５０（図１参照）により用紙Ｐに定着した後に用紙Ｐ上に形成された基準パッチＳの画像を別途スキャナ等で濃度を読み取り、この読み取り結果を濃度補正係数決定部７７に送ってもよい。

さらに本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置１について説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、インクジェット方式の画像形成装置についても適用が可能である。この場合、各色インクを用紙Ｐに吹き付けることで用紙Ｐに基準パッチＳを形成し、この基準パッチＳの濃度をスキャナ等で読み取ればよい。
また本実施の形態では、４色のトナーによりカラー画像を形成する画像形成装置１について説明を行ったが、これに限られるものではなく、単色（例えば黒）の画像を形成する画像形成装置にも適用が可能である。

１…画像形成装置、１０…画像形成ユニット、２０…中間転写ベルト、２７…濃度検出センサ、７６…領域抽出部、７７…濃度補正係数決定部、７８…濃度補正部、７７１…濃度データ取得部、７７３…連動係数取得部、７７４…ＬＵＴ作成部、Ｐ…用紙、Ｓ…基準パッチ

Claims (5)

1. 被処理画像の濃度を補正するための予め定められた濃度による濃度補正用画像を形成する補正用画像形成手段と、
   前記補正用画像形成手段により形成された濃度補正用画像の濃度を読み取る読み取り手段と、
   前記被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する抽出手段と、
   前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を前記読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定するとともに、当該細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と当該規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを当該第１の濃度補正係数および予め定められた連動係数から決定する濃度補正係数決定手段と、
   前記濃度補正係数決定手段により決定された前記第１の濃度補正係数、前記第２の濃度補正係数および前記第３の濃度補正係数に基づいて、前記通常画像領域、前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する濃度補正手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記濃度補正用画像の濃度は複数設定され、
   前記濃度補正係数決定手段は、前記濃度補正用画像の設定された濃度毎に前記第１の濃度補正係数、前記第２の濃度補正係数および前記第３の濃度補正係数を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記規則模様の画像領域は、前記被処理画像中において当該規則模様により半透明処理が行なわれた画像領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 被処理画像の濃度を補正するための予め定められた濃度による濃度補正用トナー像を形成するトナー像形成手段と、
   前記トナー像形成手段により形成された前記濃度補正用トナー像が転写される像転写体と、
   前記像転写体に転写された前記濃度補正用トナー像の濃度を読み取る読み取り手段と、
   前記被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する抽出手段と、当該細線の画像領域および当該規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を前記読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定するとともに、当該細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と当該規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを当該第１の補正係数および予め定められた連動係数から決定する濃度補正係数決定手段と、当該濃度補正係数決定手段により決定された当該第１の濃度補正係数、当該第２の濃度補正係数および当該第３の濃度補正係数に基づいて、当該通常画像領域、当該細線の画像領域および当該規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する濃度補正手段と、を備える画像処理部と、
   を備える画像形成装置。
5. コンピュータに、
   読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度を取得する機能と、
   被処理画像の画像情報から予め定められた幅以下の線である細線の画像領域と予め定められた規則による繰り返し模様である規則模様の画像領域を抽出する機能と、
   前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の何れにも属さない画像領域である通常画像領域の濃度を補正するための第１の濃度補正係数を前記読み取り手段により読み取られた濃度補正用画像の濃度に基づき決定するとともに、当該細線の画像領域の濃度を補正するための第２の濃度補正係数と当該規則模様の画像領域の濃度を補正するための第３の濃度補正係数とを当該第１の濃度補正係数および予め定められた連動係数から決定する機能と、
   前記第１の濃度補正係数、前記第２の濃度補正係数および前記第３の濃度補正係数に基づいて、前記通常画像領域、前記細線の画像領域および前記規則模様の画像領域の濃度をそれぞれ補正する機能と、
   を実現するためのプログラム。

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