JP2014150515A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer.
従来、この種の画像形成装置では、出力される画像の重要な特性の一つとして階調性が挙げられる。階調とは、画像の濃淡の変化のことであり、濃淡の変化が滑らかであるほど階調性がよいという。カラー画像の場合、階調はある色について設定された濃淡の段階の数(階調値)によって数値化され、濃淡の段階の数が多ければ多いほど、色の濃淡を滑らかに表現することが可能となる。電子写真方式の画像形成装置では、通常、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の4色を組み合わせてカラー画像を形成している。これらCMYK各色により、紙(転写媒体)の地肌の色から、各単色で表現できる最も濃度(または彩度)の高い色まで表現することができる。例えば、各色ごとに濃淡を256段階(8[bit])で表現することができる。 Conventionally, in this type of image forming apparatus, gradation is one of important characteristics of an output image. Gradation is a change in shade of an image, and the smoother the shade change, the better the gradation. In the case of a color image, the gradation is quantified by the number of gradation levels (gradation values) set for a certain color, and the greater the number of gradation levels, the smoother the color gradation is expressed. It becomes possible. In an electrophotographic image forming apparatus, a color image is usually formed by combining four colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). With these CMYK colors, it is possible to express from the background color of the paper (transfer medium) to the color with the highest density (or saturation) that can be expressed by each single color. For example, the shading can be expressed in 256 steps (8 [bits]) for each color.
上記画像形成装置では、各色ごとに濃淡を256段階で表現することが可能であるが、メモリ容量の削減、データ転送速度の高速化、記録装置の記録能力等の点から、各画素が8[bit]で表現される画素データを1[bit]に圧縮する、いわゆる2値化手法が用いられる場合がある。この種の2値化手法としては、誤差拡散法、組織的ディザ法等がその代表的なものである。特にレーザーを用いたカラー画像形成装置では、解像能力の高さ等の点から組織的ディザ法を用いるのが一般的である。 In the image forming apparatus described above, it is possible to represent the light and shade in 256 levels for each color. However, each pixel has 8 [in terms of reduction in memory capacity, increase in data transfer speed, recording capability of the recording apparatus, and the like. In some cases, a so-called binarization method is used in which pixel data expressed by [bit] is compressed to 1 [bit]. Typical examples of this type of binarization method include an error diffusion method and a systematic dither method. In particular, in a color image forming apparatus using a laser, a systematic dither method is generally used from the viewpoint of high resolution capability.
しかし、近年、カラー画像形成装置では、高画質で画像を形成する要求が高まっており、各画素が2値で表現された画像については階調性、解像度等の点で限界がある。そこで、メモリ容量の削減と高画質化との両立を図るために、1画素あたり3レベル以上の階調性を表現できる多値記録方式を用いてディザ法を適用した、いわゆる多値ディザ法が使用されている。 However, in recent years, in color image forming apparatuses, there is an increasing demand for forming an image with high image quality, and an image in which each pixel is expressed in binary has limitations in terms of gradation and resolution. Therefore, in order to achieve both reduction in memory capacity and high image quality, there is a so-called multi-value dither method that applies a dither method using a multi-value recording method that can express gradations of three levels or more per pixel. It is used.
階調特性については、その階調値と明度(又は、濃度若しくは色特性)との関係が狙いの関係、プロファイルになっていること(例えば、線形の関係等)になっていることが望ましい。また、階調特性は、先述のように変化が滑らかであることが望ましい。多値ディザ法において、これらを決定するのは、個々の画素の濃度変化の設定と、ディザ設定(ディザ設定によって決まる各階調値における各濃度レベルの画素の個数、その配置状態)である。 Regarding the gradation characteristics, it is desirable that the relationship between the gradation value and the lightness (or density or color characteristic) is a target relationship or profile (for example, a linear relationship). Further, it is desirable that the gradation characteristics change smoothly as described above. In the multi-value dither method, these are determined by the density change setting of each pixel and the dither setting (the number of pixels of each density level in each gradation value determined by the dither setting and the arrangement state thereof).
上記階調値と明度との関係を設定する方法については、全階調から抜粋した階調の画像を出力し、その測定結果から、ディザ設定データを変更する方法が既に知られている。また、画素の明度設定(濃度設定)については、画素の濃度レベル値を変化させた複数のパッチ画像を出力し、その濃度を測定した結果に基づいて画素の明度設定(濃度設定)を補正する方法が既に知られている。 As a method of setting the relationship between the gradation value and the lightness, a method of outputting a gradation image extracted from all gradations and changing the dither setting data from the measurement result is already known. As for the pixel brightness setting (density setting), a plurality of patch images in which the pixel density level value is changed are output, and the pixel brightness setting (density setting) is corrected based on the result of measuring the density. The method is already known.
また、特許文献1には、画像形成装置の個体差による出力濃度の違いをなくすことを目的とし、ディザマトリクスのドットパターンを印刷し、センサーにより、印刷したドットパターンの濃度値を測定し、測定した濃度値を濃度補正処理部に通知する画像形成装置が開示されている。濃度補正処理部は、濃度測定部で測定されたドットパターンの濃度値に基づいて、多値の階調をもつ濃度レベルやイメージデータが所定の濃度特性になるようにディザマトリクスの閾値を決定する。そして、決定した閾値に基づいてディザマトリクスを作成し、作成したディザマトリクスをディザマトリクス格納部に格納する。 In addition, Patent Document 1 aims to eliminate the difference in output density due to individual differences in image forming apparatuses, and prints a dither matrix dot pattern, measures the density value of the printed dot pattern with a sensor, and measures An image forming apparatus that notifies the density correction processing unit of the density value thus obtained is disclosed. The density correction processing unit determines the threshold level of the dither matrix based on the density value of the dot pattern measured by the density measuring unit so that the density level having multiple gradations and the image data have predetermined density characteristics. . Then, a dither matrix is created based on the determined threshold value, and the created dither matrix is stored in the dither matrix storage unit.
上記従来の多値ディザ法では、グラデーション画像などの階調値が連続した画像を出力した際に、数階調から十数階調の少ない階調範囲で明度の変化が急になったり反対に緩やかになったりして、スジ状の濃淡ムラ(以下「階調段差」ともいう。)として視認されてしまうという問題がある。特に、このような濃淡ムラが全階調中の複数の階調のところで生じている場合に、ある階調での濃淡ムラは解消できたとしても、他の階調での濃淡ムラが解消できない。 In the above-mentioned conventional multi-value dither method, when an image with continuous gradation values such as a gradation image is output, the brightness changes suddenly or conversely in a gradation range with few gradations to a few dozen gradations. There is a problem that the image becomes loose and is visually recognized as stripe-shaped shading unevenness (hereinafter also referred to as “gradation level difference”). In particular, when such shading unevenness occurs at a plurality of gradations in all gradations, even if the shading unevenness at a certain gradation can be solved, the shading unevenness at other gradations cannot be solved. .
また、上記特許文献1の画像形成装置では、画像形成装置の個体差による出力濃度の違いをなくすことはできるが、上記グラデーション画像などで生じるスジ状の濃淡ムラ(階調段差)を低減することが難しい。 The image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 can eliminate differences in output density due to individual differences among image forming apparatuses, but can reduce streak-like shading unevenness (gradation step) generated in the gradation image or the like. Is difficult.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、多値ディザ法を用いて多階調の画像を形成する場合に発生する濃淡ムラを低減することができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing density unevenness that occurs when a multi-tone image is formed using a multi-value dither method. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、多階調の入力画像の画像データに基づいて、複数の画素濃度レベル値を切り替えて設定可能な画素を用いて階調を表現する多値ディザ法により画像を形成する多階調画像形成手段を備えた画像形成装置であって、階調補正用画像のデータを記憶する階調補正用画像データ記憶手段と、前記多階調画像形成手段で形成された画像の画像特性を測定する画像特性測定手段と、前記階調補正用画像データ記憶手段に記憶された階調補正用画像のデータに基づいて前記多階調画像形成手段により階調補正用画像を形成し、該階調補正用画像の画像特性を前記画像特性測定手段により測定し、該階調補正用画像の測定データに基づいて、階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲を特定し、その特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is a multi-expression that expresses gradation using pixels that can be set by switching a plurality of pixel density level values based on image data of a multi-gradation input image. An image forming apparatus comprising a multi-tone image forming means for forming an image by a value dither method, wherein the tone correction image data storage means for storing tone correction image data, and the multi-tone image formation Image characteristic measuring means for measuring the image characteristics of the image formed by the means, and the multi-gradation image forming means based on the gradation correction image data stored in the gradation correction image data storage means. An image for tone correction is formed, the image characteristics of the image for gradation correction are measured by the image characteristic measuring means, and a gradation in which gradation unevenness occurs on the gradation characteristics based on the measurement data of the image for gradation correction. Identify the key range and its identified It is characterized in that it comprises a control means, a to change the image density level and before and after the image density level value each dither matrix that is used in regulating range.
本発明によれば、多階調の入力画像の画像データに基づいて多値ディザ法により画像を形成する多階調画像形成手段により、階調補正用画像を形成する。この階調補正用画像の画像特性を測定した測定データに基づいて、階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲を特定している。この特定された階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更する。このように変更されたディザマトリクスを用いることにより、上記階調範囲における濃淡ムラを解消できる。従って、上記階調範囲を含む多階調の入力画像の画像データに基づき多値ディザ法を用いて多階調の画像を形成するときの濃淡ムラを低減することができる。 According to the present invention, the tone correction image is formed by the multi-tone image forming means for forming an image by the multi-value dither method based on the image data of the multi-tone input image. Based on the measurement data obtained by measuring the image characteristics of the image for gradation correction, a gradation range in which shading unevenness occurs on the gradation characteristics is specified. The dither matrix of the image density level value used in the gradation range in which the unevenness of density appears on the specified gradation characteristic and the image density level values before and after that are changed. By using the dither matrix thus changed, the shading unevenness in the gradation range can be eliminated. Therefore, shading unevenness can be reduced when a multi-gradation image is formed using the multi-value dither method based on the image data of the multi-gradation input image including the gradation range.
以下、本発明を電子写真方式のカラー画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」という。)に適用した実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の作像エンジン部101の一例を示す概略構成図である。図1において、本実施形態に係る画像形成装置の作像エンジン部101は、多階調の入力画像の画像データに基づいて、複数の画素濃度レベル値を切り替えて設定可能な画素を用いて階調を表現する多値ディザ法により画像を形成する。すなわち、この作像エンジン部101は多階調画像形成手段として機能する。作像エンジン部101は、イエロー(Y),シアン(C),マゼンダ(M),ブラック(K)のトナー像を形成するための4つのトナー像形成手段としての画像形成ユニットを備えている。また、画像形成装置は、中間転写ベルト6などを有する転写ユニットと、光書込ユニット(不図示)と、定着装置13と、給紙カセット(不図示)と、スキャナ(不図示)とを備えている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic color image forming apparatus (hereinafter simply referred to as “image forming apparatus”) will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming engine unit 101 of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image forming engine unit 101 of the image forming apparatus according to the present embodiment uses a pixel that can be set by switching a plurality of pixel density level values based on image data of a multi-tone input image. An image is formed by a multi-value dither method for expressing a key. That is, the image forming engine unit 101 functions as a multi-tone image forming unit. The image forming engine unit 101 includes four image forming units as toner image forming units for forming yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) toner images. The image forming apparatus also includes a transfer unit having the intermediate transfer belt 6 and the like, an optical writing unit (not shown), a fixing device 13, a paper feed cassette (not shown), and a scanner (not shown). ing.
4つの画像形成ユニットは、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。なお、4つの画像形成ユニットは、それらのユニットを共通の保持体に保持して画像形成装置本体に対して一体的に脱着されることで、それらのユニットが同時に交換されるような構成であってもよい。 The four image forming units use Y, M, C, and K toners of different colors, but the other configurations are the same. The four image forming units are configured to be replaced at the same time by holding these units on a common holding body and detaching them integrally with the image forming apparatus main body. May be.
ここで、Cトナー像を形成するC用の画像形成ユニットを例に挙げて説明する。C画像形成ユニットは、図1に示すように、潜像担持体としてのドラム状の感光体1C、潜像担持体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置16Cとを備えている。さらに、C画像形成ユニットは、潜像担持体除電手段としての除電装置(不図示)、帯電手段としての帯電ローラ2C、現像手段としての現像装置4C等を備えている。 Here, a C image forming unit for forming a C toner image will be described as an example. As shown in FIG. 1, the C image forming unit includes a drum-shaped photoreceptor 1C as a latent image carrier and a drum cleaning device 16C as a latent image carrier cleaning means. Further, the C image forming unit includes a neutralizing device (not shown) as a latent image carrier neutralizing unit, a charging roller 2C as a charging unit, a developing device 4C as a developing unit, and the like.
感光体1Cは、図示しない駆動手段によって図中矢印時計回り方向に回転駆動される。そして、帯電バイアスが印加された帯電ローラ2Cを感光体1Cに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ2Cと感光体1Cとの間に放電を発生させることで、感光体1Cの表面が一様帯電される。なお、感光体を一様帯電する方式としては、帯電ローラ等の帯電部材を感光体1Cに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。 The photoreceptor 1C is rotationally driven in the clockwise direction of the arrow in the figure by a driving unit (not shown). The surface of the photoreceptor 1C is uniformly charged by generating a discharge between the charging roller 2C and the photoreceptor 1C while bringing the charging roller 2C to which the charging bias is applied into contact with or close to the photoreceptor 1C. The As a method for uniformly charging the photoconductor, a method using a charging charger may be adopted instead of a method in which a charging member such as a charging roller is brought into contact with or close to the photoconductor 1C.
帯電ローラ2Cによって一様帯電された感光体1Cの表面は、形成対象の画像(入力画像)の画像情報(画像データ)に基づいて制御される図示しない潜像書込手段(露光手段)としての光書込ユニットから発せられる書込みレーザー光3Cが照射される。これにより、感光体1Cの表面にC用の静電潜像が形成される。この光書込ユニットからの書込みレーザー光3Cは、例えば、入力画像の画像情報に基づいて画像部/非画像部とを分けて感光体1Cの表面の主走査方向に光走査される。感光体1Cに担持されたC用の静電潜像は、Cトナーを用いる現像装置4Cによって現像されてCトナー像になり、後述する中間転写ベルト6上に1次転写される。 The surface of the photoreceptor 1C uniformly charged by the charging roller 2C serves as a latent image writing unit (exposure unit) (not shown) controlled based on image information (image data) of an image to be formed (input image). The writing laser beam 3C emitted from the optical writing unit is irradiated. Thereby, an electrostatic latent image for C is formed on the surface of the photoreceptor 1C. The writing laser beam 3C from the optical writing unit is optically scanned in the main scanning direction on the surface of the photoreceptor 1C, for example, by separating the image area / non-image area based on the image information of the input image. The electrostatic latent image for C carried on the photoreceptor 1C is developed by a developing device 4C using C toner to become a C toner image, and is primarily transferred onto an intermediate transfer belt 6 described later.
ドラムクリーニング装置16Cは、1次転写工程(後述する1次転写ニップ)を経た後の感光体1C表面に付着している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置(不図示)は、ドラムクリーニング装置16Cによってクリーニングされた後の感光体1Cの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Cの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。 The drum cleaning device 16C removes transfer residual toner adhering to the surface of the photoreceptor 1C after the primary transfer process (primary transfer nip described later). The static eliminator (not shown) neutralizes the residual charge on the photoreceptor 1C after being cleaned by the drum cleaning device 16C. By this charge removal, the surface of the photoreceptor 1C is initialized and prepared for the next image formation.
また、他のY,M,K用の画像形成ユニットにおいても、C用の画像形成ユニットと同様にして、感光体1Y,M,K上にY,M,Kトナー像が形成される。 In the other Y, M, and K image forming units, Y, M, and K toner images are formed on the photoreceptors 1Y, 1M, and 1K in the same manner as the C image forming unit.
4つの画像形成ユニットの上方には、潜像書込手段(露光手段)としての図示しない光書込ユニットが配設されている。この光書込ユニットは、例えば、光源としてのレーザーダイオードと、レーザーダイオードをパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)方式で駆動するレーザー駆動部とを有する。レーザー駆動部は、後述のプリント制御部132から送られてくる濃度制御設定値としての露光制御PWM値と、感光体上の1画素分の領域にレーザー光を照射可能な時間が1周期に設定された所定の画素クロックとに基づいて、レーザーダイオードを駆動する。露光制御PWM値は、各画素ごとに、画素クロックの1周期にうち1画素分の領域にレーザー光を照射する時間(パルスON時間)を指定する値であり、後述のように各画素における画素濃度レベル値に応じて設定される値である。各画素の露光制御PWM値は、スキャナあるいはパーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいて、後述する多値ディザ法により生成される。光書込ユニットのレーザーダイオードから発したレーザー光が変調され、回転駆動されている感光体1Y,C,M,Kの表面の主走査方向(回転軸に沿った方向)に光走査されることにより、感光体1Y,C,M,K上にY,C,M,K用の静電潜像が形成される。 Above the four image forming units, an optical writing unit (not shown) serving as a latent image writing unit (exposure unit) is disposed. The optical writing unit includes, for example, a laser diode as a light source and a laser driving unit that drives the laser diode by a pulse width modulation (PWM) method. The laser drive unit sets an exposure control PWM value as a density control set value sent from a print control unit 132, which will be described later, and a period during which laser light can be irradiated to an area for one pixel on the photosensitive member in one cycle. The laser diode is driven based on the predetermined pixel clock. The exposure control PWM value is a value for designating a time (pulse ON time) for irradiating a region corresponding to one pixel in one pixel clock period for each pixel, and a pixel in each pixel as described later. This value is set according to the density level value. The exposure control PWM value of each pixel is generated by a multi-value dither method, which will be described later, based on image information sent from an external device such as a scanner or a personal computer. Laser light emitted from the laser diode of the optical writing unit is modulated and optically scanned in the main scanning direction (direction along the rotation axis) of the surface of the photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K that are rotationally driven. As a result, electrostatic latent images for Y, C, M, and K are formed on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K.
また、4つの画像形成ユニットの下方には、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト6を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させる転写装置としての転写ユニットが配設されている。転写ユニットは、中間転写ベルト6の他に、駆動ローラ7、2次転写対向ローラ11、クリーニングバックアップローラ17、4つの1次転写ローラ5Y,C,M,K、2次転写ローラ10を有している。さらに、転写ユニットは、ベルトクリーニング装置18、ベルトテンションローラ9などを有している。 Also, below the four image forming units, a transfer unit is disposed as a transfer device for endlessly moving the endless intermediate transfer belt 6 as an intermediate transfer member in the counterclockwise direction in the drawing while stretching. Yes. In addition to the intermediate transfer belt 6, the transfer unit includes a driving roller 7, a secondary transfer counter roller 11, a cleaning backup roller 17, and four primary transfer rollers 5 Y, C, M, K, and a secondary transfer roller 10. ing. Further, the transfer unit includes a belt cleaning device 18 and a belt tension roller 9.
中間転写ベルト6は、そのループ内側に配設された駆動ローラ7、2次転写対向ローラ11、クリーニングバックアップローラ17、及び4つの1次転写ローラ5Y,C,M,Kなどによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ7の回転力により、同方向に無端移動される。 The intermediate transfer belt 6 is stretched by a driving roller 7, a secondary transfer counter roller 11, a cleaning backup roller 17, and four primary transfer rollers 5Y, 5C, 5M, 5K, and the like disposed inside the loop. Yes. Then, it is moved endlessly in the same direction by the rotational force of the driving roller 7 that is driven to rotate in the counterclockwise direction in the figure by a driving means (not shown).
4つの1次転写ローラ5Y,C,M,Kはそれぞれ、無端移動される中間転写ベルト6を感光体1Y,C,M,Kとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト6のおもて面と感光体1Y,C,M,Kとが互いに当接するY,C,M,K用の1次転写ニップが形成されている。1次転写ローラ5Y,C,M,Kには、図示しない1次転写バイアス電源によってそれぞれ1次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体1Y,C,M,K上のY,C,M,Kトナー像と、1次転写ローラ5Y,C,M,Kとの間に1次転写電界が形成される。Y用の感光体1Y表面に形成されたYトナーは、感光体1Yの回転に伴ってY用の1次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体1Y上から中間転写ベルト6上に1次転写される。このようにしてYトナー像が1次転写された中間転写ベルト6は、その後、C,M,K用の1次転写ニップを順次通過する。そして、感光体1C,M,K上のC,M,Kトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト6上には4色重ね合わせトナー像が形成される。 The four primary transfer rollers 5Y, 5C, 5M, and 5K respectively sandwich the intermediate transfer belt 6 that is moved endlessly between the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. As a result, primary transfer nips for Y, C, M, and K in which the front surface of the intermediate transfer belt 6 and the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K contact each other are formed. A primary transfer bias is applied to the primary transfer rollers 5Y, 5C, 5M, and 5K by a primary transfer bias power source (not shown). As a result, a primary transfer electric field is formed between the Y, C, M, and K toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K, and the primary transfer rollers 5Y, 5C, 5M, and 5K. The Y toner formed on the surface of the Y photoconductor 1Y enters the Y primary transfer nip as the photoconductor 1Y rotates. Then, the image is primarily transferred from the photoreceptor 1Y to the intermediate transfer belt 6 by the action of the transfer electric field and nip pressure. The intermediate transfer belt 6 onto which the Y toner image has been primarily transferred in this way then passes sequentially through the primary transfer nips for C, M, and K. Then, the C, M, and K toner images on the photoreceptors 1C, 1M, and 1K are sequentially superimposed and superimposed on the Y toner image. A four-color superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 6 by this superimposing primary transfer.
転写ユニットの2次転写ローラ10は、中間転写ベルト6のループ外側に中間転写ベルト6方向に加圧されて配設されており、ループ内側の2次転写対向ローラ11との間に中間転写ベルト6を挟み込んでいる。これにより、2次転写ローラ10は中間転写ベルト6又は記録媒体(画像形成媒体)としての転写紙に接触しながら回転し、中間転写ベルト6のおもて面と2次転写対向ローラ11とが当接する2次転写ニップが形成される。2次転写ローラ10は接地されているのに対し、2次転写対向ローラ11には、図示しない2次転写バイアス電源によって2次転写バイアスが印加される。これにより、2次転写対向ローラ11と2次転写ローラ10との間に、マイナス極性のトナーを2次転写対向ローラ11側から2次転写ローラ10側に向けて静電移動させる2次転写電界が形成される。 The secondary transfer roller 10 of the transfer unit is disposed on the outer side of the loop of the intermediate transfer belt 6 so as to be pressurized toward the intermediate transfer belt 6, and between the secondary transfer counter roller 11 on the inner side of the loop. 6 is sandwiched. As a result, the secondary transfer roller 10 rotates while being in contact with the intermediate transfer belt 6 or a transfer sheet as a recording medium (image forming medium), and the front surface of the intermediate transfer belt 6 and the secondary transfer counter roller 11 are moved. A contact secondary transfer nip is formed. While the secondary transfer roller 10 is grounded, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer counter roller 11 by a secondary transfer bias power source (not shown). As a result, a secondary transfer electric field for electrostatically moving negative polarity toner from the secondary transfer counter roller 11 side to the secondary transfer roller 10 side between the secondary transfer counter roller 11 and the secondary transfer roller 10. Is formed.
転写ユニットの下方には、転写紙を複数枚重ねた紙束の状態で収容している図示しない給紙カセットが配設されている。この給紙カセットでは、紙束の一番上の転写紙に図示しない給紙ローラを当接させており、この給紙ローラを所定のタイミングで回転駆動させることで、給紙カセットの転写紙を、図中破線で示す転写紙搬送経路15に向けて送り出す。転写紙搬送経路15の搬送方向上流側の末端付近には、レジストローラ対12が配設されている。このレジストローラ対12は、給紙カセットから送り出された転写紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ転写紙Pを2次転写ニップ内で中間転写ベルト6上の4色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、転写紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。2次転写ニップで転写紙に密着された中間転写ベルト6上の4色重ね合わせトナー像は、2次転写電界やニップ圧の作用によって転写紙上に一括2次転写され、転写紙の白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された転写紙Pは、2次転写ニップを通過すると、2次転写ローラ10や中間転写ベルト6から曲率分離する。 Below the transfer unit, a paper feed cassette (not shown) that stores a plurality of transfer sheets in a bundle of sheets is disposed. In this paper feed cassette, a paper feed roller (not shown) is brought into contact with the uppermost transfer paper of the paper bundle, and the paper feed cassette is moved by rotating the paper feed roller at a predetermined timing. Then, the sheet is fed out toward the transfer paper conveyance path 15 indicated by a broken line in the drawing. A registration roller pair 12 is disposed near the end of the transfer paper conveyance path 15 on the upstream side in the conveyance direction. The registration roller pair 12 stops the rotation of both rollers as soon as the transfer paper P fed from the paper feed cassette is sandwiched between the rollers. Then, rotation driving is restarted at a timing at which the sandwiched transfer paper P can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 6 in the secondary transfer nip, and the transfer paper P is directed to the secondary transfer nip. Send it out. The four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 6 that is in close contact with the transfer paper at the secondary transfer nip is batch-transferred onto the transfer paper by the action of the secondary transfer electric field and nip pressure, and combined with the white color of the transfer paper. A full-color toner image is obtained. The transfer paper P having the full-color toner image formed on the surface in this manner is separated from the secondary transfer roller 10 and the intermediate transfer belt 6 by the curvature when passing through the secondary transfer nip.
2次転写対向ローラ11には、図示しない2次転写バイアス電源から出力された2次転写バイアスが印加されている。これにより、2次転写対向ローラ11と2次転写ローラ10との間では、中間転写ベルト6上のトナーが2次転写対向ローラ11側から2次転写ローラ10側に静電移動して、転写紙Pに一括して2次転写される。 A secondary transfer bias output from a secondary transfer bias power source (not shown) is applied to the secondary transfer counter roller 11. As a result, the toner on the intermediate transfer belt 6 is electrostatically moved from the secondary transfer counter roller 11 side to the secondary transfer roller 10 side between the secondary transfer counter roller 11 and the secondary transfer roller 10 to transfer the toner. Secondary transfer is performed collectively on the paper P.
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト6には、転写紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト6のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置18によって中間転写ベルト6の表面が除去されてクリーニングされる。 Untransferred toner that has not been transferred to the transfer paper adheres to the intermediate transfer belt 6 after passing through the secondary transfer nip. The transfer residual toner is cleaned by removing the surface of the intermediate transfer belt 6 by a belt cleaning device 18 that is in contact with the front surface of the intermediate transfer belt 6.
2次転写ニップの図中右側方には、定着装置13が配設されている。この定着装置13では、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラとにより、定着ニップが形成されている。定着装置13内に送り込まれた転写紙は、その未定着トナー像担持面が定着ローラに密着する姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化されて、フルカラー画像が転写紙上に定着される。定着装置13内から排出された転写紙は、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。 A fixing device 13 is disposed on the right side of the secondary transfer nip in the drawing. In this fixing device 13, a fixing nip is formed by a fixing roller containing a heat source such as a halogen lamp and a pressure roller that rotates while contacting with the fixing roller with a predetermined pressure. The transfer paper fed into the fixing device 13 is sandwiched between the fixing nips with the unfixed toner image carrying surface in close contact with the fixing roller. Then, the toner in the toner image is softened by the influence of heating and pressurization, and the full-color image is fixed on the transfer paper. The transfer paper discharged from the fixing device 13 passes through a post-fixing conveyance path and is then discharged outside the apparatus.
本実施形態の画像形成装置において、モノクロ画像を形成する場合には、転写ユニットにおけるY,C,M用の1次転写ローラ5Y,C,Mを支持している図示しない支持板を移動させて、1次転写ローラ5Y,C,Mを、感光体1Y,C,Mから遠ざける。これにより、中間転写ベルト6のおもて面を感光体1Y,C,Mから引き離して、中間転写ベルト6をK用の感光体1Kだけに当接させる。この状態で、4つの画像形成ユニットのうち、K用の画像形成ユニットだけを駆動して、Kトナー像を感光体1K上に形成する。 In the image forming apparatus of the present embodiment, when a monochrome image is formed, a support plate (not shown) that supports the primary transfer rollers 5Y, 5C, 5M for Y, C, M in the transfer unit is moved. The primary transfer rollers 5Y, 5C, 5M are moved away from the photoreceptors 1Y, 1C, 1M. As a result, the front surface of the intermediate transfer belt 6 is separated from the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and the intermediate transfer belt 6 is brought into contact with only the K photoreceptor 1K. In this state, of the four image forming units, only the K image forming unit is driven to form a K toner image on the photoreceptor 1K.
図2は、本実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、本実施形態の画像形成装置は、入出力部110、制御手段としてのプリンタコントローラ120、プリンタ部130、スキャナコントローラ140、スキャナ部150及びホストI/F160を備えている。これらはバス170を介して互いに通信可能に接続されている。ここで、プリンタコントローラ120及びスキャナコントローラ140はそれぞれ、例えば、制御プログラムを読み込んで実行可能なCPU、RAMやROM等のメモリなどで構成することができる。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a control system of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes an input / output unit 110, a printer controller 120 as a control unit, a printer unit 130, a scanner controller 140, a scanner unit 150, and a host I / F 160. These are communicably connected to each other via a bus 170. Here, each of the printer controller 120 and the scanner controller 140 can be configured by, for example, a CPU that can read and execute a control program, a memory such as a RAM or a ROM, and the like.
プリンタコントローラ120は、I/F121、階調画像データ記憶手段及びディザ設定データ記憶手段としてのメモリ部122、データ生成部123、階調段差範囲特定手段及びディザマトリクス変更手段としての階調補正演算部124等を備えている。また、プリンタコントローラ120は、I/F121によりバス170に接続されている。I/F121は、プリンタコントローラ120と、プリンタ部130、入出力部110、スキャナコントローラ140、スキャナ部150及びホストI/F160とを接続するインターフェイスである。そして、I/F121は、これらの各部との間でバス170を介して各種信号およびデータの送受信を行う。具体的には、I/F121は、プリンタ部130の画像形成制御やプリンタ部130への画像形成データ(印刷データ)の転送、スキャナコントローラ140を介してスキャナ部150の読み取り制御や読み取りデータの受信等を行う。また、入出力部110の表示内容の制御、入力データの取得、ホストI/F160を介して外部装置からの画像データの受信や、画像形成装置100自体の状態の外部装置への通知等を行う。ホストI/F160には、例えば、有線または無線のLAN等のネットワーク、シリアル通信線、USB信号線等の通信線が接続され、その通信線によって外部装置等と接続されている。 The printer controller 120 includes an I / F 121, a memory unit 122 as a gradation image data storage unit and a dither setting data storage unit, a data generation unit 123, a gradation step range specifying unit, and a gradation correction calculation unit as a dither matrix changing unit. 124 and the like. The printer controller 120 is connected to the bus 170 via the I / F 121. The I / F 121 is an interface that connects the printer controller 120 to the printer unit 130, the input / output unit 110, the scanner controller 140, the scanner unit 150, and the host I / F 160. The I / F 121 transmits / receives various signals and data to / from these units via the bus 170. Specifically, the I / F 121 controls image formation control of the printer unit 130, transfers image formation data (print data) to the printer unit 130, reading control of the scanner unit 150 via the scanner controller 140, and reception of read data. Etc. In addition, the display contents of the input / output unit 110 are controlled, the input data is acquired, the image data is received from the external device via the host I / F 160, the status of the image forming apparatus 100 itself is notified to the external device, and the like. . For example, a network such as a wired or wireless LAN, a communication line such as a serial communication line, or a USB signal line is connected to the host I / F 160, and the communication line is connected to an external device or the like.
メモリ部122は、例えばRAMやROM等で構成され、画像形成装置100の基本プログラムや制御コード、フォントデータ、ディザデータ、γテーブル等の階調補正処理を実行する際に必要な各種パラメータが格納される。さらに、メモリ部122には、出力画像の各画素に設定可能な複数の画素濃度レベル値と画素の濃度の制御に用いられる濃度制御設定値(露光制御PWM値)との対応関係を示す画素濃度レベル設定データ等が格納される。また、メモリ部122には、階調補正用画像としての階調段差補正用の第1の画像パターンのデータ及び第2の画像パターンのデータが格納される。この階調段差補正用の画像パターンは、全階調中においてスジ状の濃淡ムラである階調段差が生じている階調範囲を抽出することが可能な画像パターン、または、画素濃度レベルと画像特性との関係が把握可能な画像パターンである。 The memory unit 122 includes, for example, a RAM, a ROM, and the like, and stores various parameters necessary for executing gradation correction processing such as a basic program, control code, font data, dither data, and γ table of the image forming apparatus 100. Is done. Further, the memory unit 122 has a pixel density indicating a correspondence relationship between a plurality of pixel density level values that can be set for each pixel of the output image and a density control setting value (exposure control PWM value) used for controlling the density of the pixel. Level setting data and the like are stored. Further, the memory unit 122 stores the first image pattern data and the second image pattern data for gradation level correction as the gradation correction image. This image pattern for gradation step correction is an image pattern that can extract a gradation range in which gradation steps that are stripe-shaped shading unevenness in all gradations, or a pixel density level and an image. This is an image pattern whose relationship with characteristics can be grasped.
データ生成部123は、ホストI/F160を介して外部装置から受け取った画像形成データに基づいてプリンタ部130へ転送するデータの制御コード変換、入出力部110の操作画面の表示や設定等の処理を行う。また、データ生成部123は、必要に応じてメモリ部122等の各種画像パラメータやフォントデータ等を参照する。 The data generation unit 123 performs processing such as control code conversion of data to be transferred to the printer unit 130 based on image formation data received from the external device via the host I / F 160, operation screen display and setting of the input / output unit 110, and the like. I do. The data generation unit 123 refers to various image parameters, font data, and the like in the memory unit 122 and the like as necessary.
階調補正演算部124は、本実施形態における階調補正処理に用いる各種処理を行う。例えば、階調補正演算部124は、階調と明度等の色特性との関係を狙い通りのプロファイルにするための階調補正処理を行う。また、階調補正演算部124は、階調補正用画像としての階調段差補正用の画像パターンの生成、階調段差補正用の画像特性の測定データの処理、全階調中における階調段差の修正要否判定処理、修正対象のディザマトリクスの決定、ディザマトリクスの修正等を行う。階調補正演算部124で修正したディザマトリクスのデータは、メモリ部122に保存され、必要に応じてメモリ部122から読み出して使用することができる。 The gradation correction calculation unit 124 performs various processes used for the gradation correction process in the present embodiment. For example, the gradation correction calculation unit 124 performs a gradation correction process for making the relationship between the gradation and color characteristics such as brightness a profile as intended. Further, the gradation correction calculation unit 124 generates an image pattern for gradation step correction as a gradation correction image, processes measurement data of image characteristics for gradation step correction, and gradation steps in all gradations. Correction necessity determination processing, determination of a dither matrix to be corrected, correction of a dither matrix, and the like. The dither matrix data corrected by the gradation correction calculation unit 124 is stored in the memory unit 122, and can be read from the memory unit 122 and used as necessary.
スキャナコントローラ140は、I/F141、メモリ部142、読込データ生成部143および色変換部144等を備えており、I/F141によりバス170に接続されている。I/F141は、スキャナコントローラ140とスキャナ部150、入出力部110、プリンタ部130、およびホストI/F160を接続するインターフェイスであり、これら各部との間でバス170を介して信号およびデータの授受を行う。具体的には、I/F141は、スキャナ部150のスキャン制御やスキャナ部150からの読み取りデータの受信等を行う。また、I/F141は、入出力部110の表示内容の制御、入力データの取得、ホストI/F160を介した外部装置への画像データ送信や画像形成装置100の状態の外部装置への通知等を行う。 The scanner controller 140 includes an I / F 141, a memory unit 142, a read data generation unit 143, a color conversion unit 144, and the like, and is connected to the bus 170 by the I / F 141. The I / F 141 is an interface that connects the scanner controller 140 and the scanner unit 150, the input / output unit 110, the printer unit 130, and the host I / F 160, and exchanges signals and data with these units via the bus 170. I do. Specifically, the I / F 141 performs scan control of the scanner unit 150, reception of read data from the scanner unit 150, and the like. The I / F 141 controls display contents of the input / output unit 110, acquires input data, transmits image data to an external apparatus via the host I / F 160, notifies the external apparatus of the state of the image forming apparatus 100, and the like. I do.
読込データ生成部143は、スキャナ部150で読み取られたR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の光三原色の測色値に基づいて、TIFFやJPEG等の形式のデジタル画像を生成する。読み込みデータ生成部143は、生成したデジタル画像を、ホストI/F160を介して外部装置に送信する。また、読み込みデータ生成部143は、読み取りデータが階調補正用画像としての階調段差補正用の第1、第2の画像パターンを読み込んだデータであるときには、この読み取りデータをプリンタコントローラ120に転送する。 The read data generation unit 143 generates a digital image in a format such as TIFF or JPEG based on the colorimetric values of the three primary colors R (red), G (green), and B (blue) read by the scanner unit 150. To do. The read data generation unit 143 transmits the generated digital image to the external device via the host I / F 160. The read data generation unit 143 transfers the read data to the printer controller 120 when the read data is data obtained by reading the first and second image patterns for gradation step correction as the gradation correction image. To do.
色変換部144は、スキャナ部150が読み込んだRGBの光三原色のデータ値をC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の色三原色およびK(ブラック)色のデータ等に変換する色変換処理を行う。そして、この色変換処理を、スキャナ部150が読み込んだ画像の読込データの生成や、階調段差補正用の第1、第2の画像パターンの読込値の変換において実行する。 The color conversion unit 144 converts the RGB light three primary color data values read by the scanner unit 150 into C (cyan), M (magenta), Y (yellow) color three primary colors, K (black) color data, and the like. Perform the conversion process. This color conversion processing is executed in the generation of read data of the image read by the scanner unit 150 and the conversion of the read values of the first and second image patterns for gradation step correction.
プリンタ部130は、I/F131およびプリント制御部132等を備えている。そして、プリント制御部132の制御下で、I/F131を介してプリンタコントローラ120から受け取った出力対象の画像の画像形成データ(印刷データ)およびプリント制御コマンドに基づいて、転写紙に三原色による画像形成処理を行う。 The printer unit 130 includes an I / F 131, a print control unit 132, and the like. Then, under the control of the print control unit 132, the image formation with the three primary colors is performed on the transfer sheet based on the image formation data (print data) of the image to be output and the print control command received from the printer controller 120 via the I / F 131. Process.
スキャナ部150は、画像読み取り手段として機能し、I/F151およびスキャン制御部152等を備えている。そして、I/F151を介してスキャナコントローラ140から入力されるスキャナコマンドに基づいて、原稿読み取りガラスにセットされた原稿を、主走査および副走査して、CCD等の光電変換素子で光電変換する。このようにして、原稿の画像をRGBの光三原色の読み取り値として取得する。 The scanner unit 150 functions as an image reading unit, and includes an I / F 151, a scan control unit 152, and the like. Then, based on a scanner command input from the scanner controller 140 via the I / F 151, the document set on the document reading glass is subjected to main scanning and sub scanning, and photoelectric conversion is performed by a photoelectric conversion element such as a CCD. In this way, the image of the document is acquired as a read value for the three primary colors of RGB.
本実施形態において、スキャナコントローラ140及びスキャナ部150は、プリンタ部130で形成された画像の画像特性を測定する画像特性測定手段としても機能する。 In the present embodiment, the scanner controller 140 and the scanner unit 150 also function as an image characteristic measurement unit that measures image characteristics of an image formed by the printer unit 130.
入出力部110は、I/F111、入力部112および出力部113等を備えており、I/F111は、バス170を介してプリンタコントローラ120およびスキャナコントローラ140と信号およびデータの授受を行う。 The input / output unit 110 includes an I / F 111, an input unit 112, an output unit 113, and the like. The I / F 111 exchanges signals and data with the printer controller 120 and the scanner controller 140 via the bus 170.
入力部112は、例えば、テンキーや専用の操作キー、タッチパネル等であり、ユーザの入力操作内容を取得してI/F111を介してプリンタコントローラ120やスキャナコントローラ140に出力する。この入力部112は、階調段差補正モードを操作者が実施する際にも使用される。 The input unit 112 is, for example, a numeric keypad, a dedicated operation key, a touch panel, and the like. The input unit 112 acquires user input operation contents and outputs them to the printer controller 120 and the scanner controller 140 via the I / F 111. The input unit 112 is also used when the operator executes the gradation step correction mode.
出力部113は、LCDやLED等が用いられ、LCDには、上記入力部112として機能するタッチパネルが重ね合わされて配設されている。出力部113は、プリンタコントローラ120やスキャナコントローラ140等からの情報を表示する。 An LCD, LED, or the like is used as the output unit 113, and a touch panel that functions as the input unit 112 is superimposed on the LCD. The output unit 113 displays information from the printer controller 120, the scanner controller 140, and the like.
ホストI/F160は、外部装置からの画像形成要求(印刷要求)、画像データ(印刷データ)およびマシン情報等の送受信を行う。 The host I / F 160 transmits and receives an image formation request (print request), image data (print data), machine information, and the like from an external device.
上記構成の制御系において、プリンタコントローラ120及びプリンタ部130は、多階調画像形成手段及び階調補正用画像形成手段としての機能も有している。例えば、プリンタコントローラ120は、プリンタ部130を介して、メモリ部122に記憶された階調補正用画像のデータに基づいて作像エンジン部101により階調補正用画像を形成するように制御する。更に、プリンタコントローラ120は、作像エンジン部101で形成された階調補正用画像の画像特性を、スキャナコントローラ140及びスキャナ部150により測定するように制御する。また、プリンタコントローラ120は、階調補正用画像の測定データに基づいて、階調特性上でスジ状の濃淡ムラが生じている階調範囲を特定する。また、プリンタコントローラ120は、その特定された階調範囲で用いられるディザマトリクスについて、そのディザマトリクスに含まれる互いに画素濃度レベル値が異なる複数種類の画素の個数配分を変更する。 In the control system configured as described above, the printer controller 120 and the printer unit 130 also have functions as multi-tone image forming means and tone correction image forming means. For example, the printer controller 120 controls the image forming engine unit 101 to form a tone correction image based on the tone correction image data stored in the memory unit 122 via the printer unit 130. Further, the printer controller 120 controls the scanner controller 140 and the scanner unit 150 to measure the image characteristics of the gradation correction image formed by the image forming engine unit 101. Further, the printer controller 120 specifies a gradation range in which stripe-like shading unevenness occurs on the gradation characteristics based on the measurement data of the gradation correction image. Further, the printer controller 120 changes the number distribution of a plurality of types of pixels having different pixel density level values included in the dither matrix for the dither matrix used in the specified gradation range.
次に、本実施形態に係る画像形成装置における多階調画像上の階調段差の判定について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置で用いる多値ディザ法では、ディザマトリクスを構成する各画素に設定される画素濃度レベル値の数(段階数)として、4段階(2[bit])又は16段階(4[bit])が用いられることが多い。本実施形態では、12行×16列の画素からなるディザマトリクスにおいて各画素に16段階(4[bit])の画素濃度レベル値を設定する場合について説明する。また、前述のスジ状の濃淡ムラとして視認される階調段差は画像形成装置の基本色(Y,C,M,K)いずれにおいても発生する可能性があるが、本実施形態ではC(シアン)色のトナー像において階調段差が発生した場合について説明する。
Next, the determination of the gradation step on the multi-gradation image in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the multi-value dither method used in the image forming apparatus according to this embodiment, the number of pixel density level values (number of stages) set for each pixel constituting the dither matrix is 4 (2 [bit]) or 16 stages. (4 [bit]) is often used. In the present embodiment, a case will be described in which 16 levels (4 [bits]) of pixel density level values are set for each pixel in a dither matrix composed of 12 rows × 16 columns of pixels. Further, the gradation step visually recognized as the above-described streaky unevenness in density may occur in any of the basic colors (Y, C, M, K) of the image forming apparatus. However, in this embodiment, C (cyan ) A case where a gradation step occurs in a color toner image will be described.
図3は、本実施形態の画像形成装置で用いられる全階調それぞれに対応する複数種類の階調画像部を含む階調段差補正用の第1の画像パターンとしてのグラデーション画像におけるスジ状の濃淡ムラである階調段差の一例を示す説明図である。このグラデーション画像は、多値4[bit]の画素濃度レベル値を有する画素を用いてディザマトリクスを構成した多値ディザ法により形成された、階調値が0〜255まで連続的に変化するシアン(C)色のグラデーション画像の例である。図中のグラデーション画像の下方に記載した数値は階調値である。グラデーション画像では明度が滑らかに変化していることが理想であるが、図3に示すグラデーション画像では、隣接する両隣の領域よりも濃く見えるスジ状の濃淡ムラである階調段差が、図中A,B及びCで示す3ヶ所の階調値のところで視認される。 FIG. 3 shows streaks in a gradation image as a first image pattern for gradation step correction including a plurality of types of gradation image portions corresponding to all gradations used in the image forming apparatus of this embodiment. It is explanatory drawing which shows an example of the gradation level | step difference which is nonuniformity. This gradation image is formed by a multi-value dither method in which a dither matrix is formed using pixels having multi-value 4 [bit] pixel density level values, and the gradation value continuously changes from 0 to 255. (C) It is an example of a color gradation image. The numerical value described below the gradation image in the figure is a gradation value. In a gradation image, it is ideal that the brightness changes smoothly. However, in the gradation image shown in FIG. 3, the gradation step, which is a stripe-like light and shade unevenness that appears darker than both adjacent areas, is shown in FIG. , B and C are visually recognized at three gradation values.
一般に、画像形成装置では、入力画像の各部の階調値が互いに同じであっても、個体差や経時変化により、出力される画像の明度が異なってしまう。そこで、狙いの「階調と明度との関係」を実現・維持するために、通常、所定のタイミングで後述の階調補正を実施する。 In general, in the image forming apparatus, even if the gradation values of the respective parts of the input image are the same, the brightness of the output image differs due to individual differences and changes over time. Therefore, in order to realize and maintain the target “relation between gradation and lightness”, gradation correction described later is usually performed at a predetermined timing.
通常の階調補正では、全階調(階調値:0〜255)からいくつかの階調値を選び、その選択した複数の階調値によるパッチ画像を並べた画像パターンからなる階調補正用画像を出力する。出力した階調補正用画像の各パッチ画像の明度(画像濃度)の測定データと元データの階調値とを照合する。そして、階調値と出力画像の明度(画像濃度)との関係が狙いの関係からずれていれば、画像出力時の階調値を変更する。例えば、画像データの階調値100に対する狙いの明度が80であるのに対して、測定した明度が85であった場合、画像データで階調値100の部分は、明度80で出力されるであろう階調値110に変更する。この階調値の変更量は、階調補正用画像に用いた各階調値と出力画像の測定データとの関係から補間して求められる。しかし、前述の図3のグラデーション画像は、階調補正を解除し、階調補正を実施しない状態で、画像データの階調値に対応するディザ設定データをそのまま出力している。解消の対象とする階調段差が、微小な階調範囲(階調領域)での明度変化であるため、上記通常の階調補正を実施しても解消されるものではなく、階調段差が生じる位置(階調値)がずれるだけである。このため、階調段差が如何なるディザ設定データで生じているかを把握するためにも、各階調値で用いているディザ設定データを知る必要がある。 In normal gradation correction, gradation correction consisting of an image pattern in which several gradation values are selected from all gradations (gradation values: 0 to 255) and patch images based on the selected gradation values are arranged. Image for output. The brightness (image density) measurement data of each patch image of the output gradation correction image is collated with the gradation value of the original data. If the relationship between the gradation value and the brightness (image density) of the output image deviates from the target relationship, the gradation value at the time of image output is changed. For example, if the target brightness for the gradation value 100 of the image data is 80, but the measured brightness is 85, the portion of the gradation value 100 in the image data is output at the brightness 80. The tone value is changed to 110. The change amount of the gradation value is obtained by interpolation from the relationship between each gradation value used for the gradation correction image and the measurement data of the output image. However, the gradation image of FIG. 3 described above outputs the dither setting data corresponding to the gradation value of the image data as it is without canceling the gradation correction and performing the gradation correction. The gradation step to be eliminated is a change in brightness in a minute gradation range (gradation region). Therefore, even if the normal gradation correction is performed, the gradation step is not eliminated. Only the resulting position (tone value) is shifted. For this reason, it is necessary to know the dither setting data used for each gradation value in order to grasp what kind of dither setting data the gradation level difference is generated.
図4は、図3のグラデーション画像の階調値に対する明度L*の変化を測定したグラフである。図5(a)〜(c)はそれぞれ、図4のグラフにおける領域A,B,Cの部分拡大図である。図3のグラデーション画像は、横方向に階調値が変化するが、縦方向は全て同じ階調値である。また、横方向も階調値が0〜255の計256階調であるので、例えば画像の横幅が256[mm]であれば、横方向1[mm]は同じ階調値となっている。図4及び図5のグラフは、同じ階調値の範囲で複数箇所の明度を測定し、その複数の測定値を平均化した値を用いて作成している。 FIG. 4 is a graph obtained by measuring the change in lightness L * with respect to the gradation value of the gradation image in FIG. 5A to 5C are partial enlarged views of regions A, B, and C in the graph of FIG. In the gradation image of FIG. 3, the gradation values change in the horizontal direction, but all the vertical directions have the same gradation value. Also, since the horizontal direction has a total of 256 gradations with gradation values of 0 to 255, for example, if the horizontal width of the image is 256 [mm], the horizontal direction 1 [mm] has the same gradation value. The graphs of FIGS. 4 and 5 are created using values obtained by measuring the brightness at a plurality of locations within the same gradation value range and averaging the plurality of measured values.
図4のグラフでは、階調値が100、145、210あたりの領域に、他の領域とは明度変化の様子が異なるデータ変化の形状(凹形状)が見られる。これらの3つの領域の階調値は、図3のグラデーション画像で「濃いスジ状の濃淡ムラ」として視認される階調段差が生じている階調値とほぼ一致している。図4のグラフでは、階調値が大きくなるにつれて明度が下がっているが、明度の下がり具合が他の部分に比べて大きい部分で、グラデーション画像での濃いスジ状の濃淡ムラである階調段差が生じている。 In the graph of FIG. 4, a data change shape (concave shape) having a different brightness change from the other regions is seen in the region around the gradation values 100, 145, and 210. The gradation values of these three regions substantially coincide with the gradation values at which gradation steps that are visually recognized as “dark streaky shading unevenness” in the gradation image of FIG. In the graph of FIG. 4, the brightness decreases as the gradation value increases, but the gradation level difference is a dark streak unevenness in the gradation image in a portion where the degree of decrease in brightness is larger than in other portions. Has occurred.
また、図5(a)〜(c)に示すように、図4の階調段差が発生している部分を拡大して詳細に確認すると、階調値の小さい方から1番目の階調段差では93〜103の階調値の範囲(階調範囲)で他の部分よりも明度変化が大きい。同様に、2番目の階調段差は142〜154の階調値の範囲(階調範囲)で生じ、3番目の階調段差は204〜217の階調値の範囲(階調範囲)で生じている。図3のグラデーション画像では、上記3箇所の階調値の範囲それぞれで「濃いスジ状の濃淡ムラ」として視認される階調段差が生じている。 Further, as shown in FIGS. 5A to 5C, when the portion where the gradation step is generated in FIG. 4 is enlarged and confirmed in detail, the first gradation step from the smallest gradation value is shown. Then, in the range of gradation values from 93 to 103 (gradation range), the brightness change is larger than the other portions. Similarly, the second gradation step occurs in the gradation value range (gradation range) of 142 to 154, and the third gradation step occurs in the gradation value range (gradation range) of 204 to 217. ing. In the gradation image of FIG. 3, gradation steps that are visually recognized as “dark streaky shading unevenness” occur in each of the three gradation value ranges.
本実施形態に係る画像形成装置では、階調補正用画像としての階調段差補正用の第1の画像パターンとして、図3に示す階調画像パターンの画像データをメモリ部122に格納しており、必要に応じて、転写紙などの記録媒体上に出力することができる。そして、記録媒体上に出力された階調段差補正用の画像パターンをスキャナ部150で読み取り、画像処理によりその画像特性を測定し、図4に示すグラフのデータを取得する。図4のグラフは、画像特性として明度を求めたグラフである。ここで、画像特性の測定は、本実施形態に係る画像形成装置のようにスキャナを備えていればそのスキャナにより読み取り、RGBデータから明度に換算する。画像形成装置がスキャナを備えていなければ、画像形成装置に専用に設けた画像センサなどや、画像形成装置とは別体の測定器により画像特性を測定してもよい。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, the image data of the gradation image pattern shown in FIG. 3 is stored in the memory unit 122 as the first image pattern for gradation step correction as the gradation correction image. If necessary, it can be output on a recording medium such as transfer paper. Then, the gradation pattern correction image pattern output on the recording medium is read by the scanner unit 150, the image characteristic is measured by image processing, and the graph data shown in FIG. 4 is acquired. The graph of FIG. 4 is a graph in which brightness is obtained as an image characteristic. Here, when measuring the image characteristics, if a scanner is provided as in the image forming apparatus according to the present embodiment, it is read by the scanner and converted from RGB data to lightness. If the image forming apparatus does not include a scanner, the image characteristics may be measured by an image sensor dedicated to the image forming apparatus or a measuring device separate from the image forming apparatus.
図4に示すグラフのデータから、さらに、階調段差を判定しやすくするために、図4の階調値−明度L*のデータから、図6に示すグラフのようなデータを得ることができる。図6の縦軸の値ΔL*は、着目している階調において、当該階調の明度と、当該階調よりも5階調だけ高い階調の明度及び当該階調よりも5階調だけ低い階調の明度の平均値との差を算出した階調値に対する明度の変化量(以下「明度変化量」という。)である。すなわち、任意の階調nにおける明度変化量ΔL*は、次の式(1)で求めることができる。
階調nの明度変化量ΔL*=(階調nの明度)−〔(階調n−5の明度)+(階調n+5の明度)〕/2・・・式(1)
In order to make it easier to determine the gradation step from the data of the graph shown in FIG. 4, data like the graph shown in FIG. 6 can be obtained from the gradation value-lightness L * data of FIG. . The value ΔL * on the vertical axis in FIG. 6 represents the lightness of the gradation, the lightness of the gradation higher by five gradations than the gradation, and only five gradations than the gradation in the attention gradation. This is a lightness change amount (hereinafter referred to as “lightness change amount”) with respect to a grayscale value obtained by calculating a difference from a lightness average value of a low grayscale level. That is, the lightness change amount ΔL * at an arbitrary gradation n can be obtained by the following equation (1).
Lightness change amount ΔL * of gradation n = (lightness of gradation n) − [(lightness of gradation n−5) + (lightness of gradation n + 5)] / 2 Expression (1)
図6からわかるように、1番目の階調段差が発生している階調範囲(図中のAの範囲)では、階調値93〜98の階調範囲の明度変化量ΔL*が、他の階調範囲の平均的な明度変化量よりもマイナス側に連続して大きくなっている。つまり、階調値93〜98の階調範囲における明度の低下量が、他の階調範囲での平均的な明度の低下量よりも大きくなっている。また、その低階調側に隣接する階調値98〜103の階調範囲では、明度変化量ΔL*が次第にプラス側に大きくなっている。つまり、階調値98〜103の階調範囲では、その直前の階調値93〜98の階調範囲で明度が大きく低下した分、他の階調範囲での平均的な明度の低下量よりも小さくなっている。同様に、2番目の階調段差が発生している階調範囲(図中のBの範囲)では、階調値142〜146の階調範囲の明度変化量ΔL*が他の階調範囲の平均的な階調変化量よりも大きくなっている。また、3番目の階調段差が発生している階調範囲(図中のCの範囲)では、階調値204〜209の階調範囲の明度変化量ΔL*が他の階調範囲の平均的な階調変化量よりも大きくなっている。以上示したように、図6の明度変化量のデータに基づき、明度変化量ΔL*が連続してマイナス側又はプラス側に大きくなっている階調範囲(明度L*が連続して1方向に変化している階調範囲)により、スジ状の濃淡ムラである階調段差を判定することができる。また、その階調範囲における明度変化量の最大値と最小値との差などにより、スジ状の濃淡ムラである階調段差を判定することができる。 As can be seen from FIG. 6, in the gradation range where the first gradation step occurs (range A in the figure), the brightness change amount ΔL * in the gradation range of gradation values 93 to 98 is It is continuously larger on the minus side than the average brightness change amount in the gradation range. That is, the amount of decrease in lightness in the gradation range of gradation values 93 to 98 is larger than the average amount of decrease in lightness in other gradation ranges. In the gradation range of gradation values 98 to 103 adjacent to the low gradation side, the lightness change amount ΔL * gradually increases to the positive side. That is, in the gradation range of gradation values 98 to 103, the lightness is greatly reduced in the gradation range of the previous gradation values 93 to 98, so that the amount of decrease in average brightness in the other gradation ranges is larger. Is also getting smaller. Similarly, in the gradation range where the second gradation step occurs (range B in the figure), the brightness change amount ΔL * in the gradation range of gradation values 142 to 146 is in the other gradation ranges. It is larger than the average gradation change amount. Further, in the gradation range where the third gradation step occurs (range C in the figure), the lightness change amount ΔL * of the gradation range of gradation values 204 to 209 is the average of the other gradation ranges. It is larger than the typical gradation change amount. As described above, based on the lightness change amount data in FIG. 6, the gradation range in which the lightness change amount ΔL * is continuously increased to the negative side or the positive side (the lightness L * is continuously set in one direction). It is possible to determine a gradation step that is a stripe-shaped shading unevenness based on the changing gradation range. Further, a gradation step that is a stripe-like uneven density can be determined based on the difference between the maximum value and the minimum value of the brightness change amount in the gradation range.
次に、本実施形態の画像形成装置において多値ディザ法により多階調画像を形成するときのディザマトリクスを構成する画素に設定する画素濃度レベル値の補正について説明する。なお、以下の例では、1画素あたり画像濃度レベルを16レベル(4[bit])で表現したC色の多階調画像を形成する場合について説明する。なお、1画素あたり画像濃度レベルが16レベル以外の場合やC色以外の色の多階調画像についても同様であるので、説明を省略する。 Next, correction of pixel density level values set for pixels constituting a dither matrix when a multi-tone image is formed by the multi-value dither method in the image forming apparatus of the present embodiment will be described. In the following example, a case will be described in which a C multi-tone image in which the image density level per pixel is expressed by 16 levels (4 [bits]) is formed. The same applies to the case where the image density level per pixel is other than 16 levels, and also to multi-tone images of colors other than the C color, and the description thereof is omitted.
本例では、1画素の画素濃度レベル値は0〜15の16レベル(4[bit])の範囲で設定可能である。この1画素の画素濃度レベル値は、書込みレーザー光3C(図1参照)の点灯時間を制御するための濃度レベル制御値としての露光制御PWM値によって設定することができる。すなわち、露光制御PWM値を変更することにより、1画素の画素濃度レベル値を0〜15の範囲内で変更することができる。露光制御PWM値は、6[bit]の64段階(0〜63)で設定することができる。例えば、ある画素に対する露光制御PWM値が最小値「0」の場合は、その画素に対する画素クロックの1周期においてレーザーダイオードを点灯しないよう制御される。一方、露光制御PWM値が最大値「63」の場合は、画素クロックの1周期においてレーザーダイオードを全点灯させるように制御される。 In this example, the pixel density level value of one pixel can be set in a range of 16 levels (4 [bits]) from 0 to 15. The pixel density level value of one pixel can be set by an exposure control PWM value as a density level control value for controlling the lighting time of the writing laser beam 3C (see FIG. 1). That is, by changing the exposure control PWM value, the pixel density level value of one pixel can be changed within a range of 0 to 15. The exposure control PWM value can be set in 64 stages (0 to 63) of 6 [bits]. For example, when the exposure control PWM value for a certain pixel is the minimum value “0”, the laser diode is controlled not to be lit in one cycle of the pixel clock for that pixel. On the other hand, when the exposure control PWM value is the maximum value “63”, the laser diode is controlled to be fully lit in one cycle of the pixel clock.
図7は、補正前の画素濃度レベル値と露光制御PWM値との関係を示すグラフである。また、表1は、補正前の画素濃度レベル値の設定データの数値例を示す一覧表である。なお、表1の「Δ」の欄は、各画素濃度レベル値における露光制御PWM値の変化量Δ(一つ前の画素濃度レベル値における露光制御PWM値からの増分)である。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pixel density level value before correction and the exposure control PWM value. Table 1 is a list showing numerical examples of setting data of pixel density level values before correction. The column “Δ” in Table 1 is the change amount Δ of the exposure control PWM value at each pixel density level value (increment from the exposure control PWM value at the previous pixel density level value).
ここで、露光制御PWM値の変化と画素濃度レベル値の変化とは必ずしも線形な関係ではない。特に、画素濃度レベル値が0から1まで変化する場合の濃度変化は少ない。このため、画素濃度レベル値の0から1への変化に対する露光制御PWM値の変化量Δを8として、以降は画素濃度レベル値が1上がるごとに、露光制御PWM値が4ずつ増えるように(変化量Δ=4)、露光制御PWM値を設定している。 Here, the change in the exposure control PWM value and the change in the pixel density level value are not necessarily in a linear relationship. In particular, there is little change in density when the pixel density level value changes from 0 to 1. For this reason, the amount of change Δ of the exposure control PWM value with respect to the change of the pixel density level value from 0 to 1 is set to 8, and thereafter, every time the pixel density level value increases by 1, the exposure control PWM value increases by 4 ( The amount of change Δ = 4) and the exposure control PWM value are set.
図8(a)〜(c)は本実施形態の画像形成装置における多階調画像形成で用いるディザマトリクス(「閾値マトリクス」ともいう。)を用いた多値ディザ法により出力対象画像の各画素における画素濃度レベル値を設定していく手順の一例を示す説明図である。図8(a)〜(c)はそれぞれ、全体が同じ画像パターンからなる出力対象画像の一部分をマトリクス状に表示したものであり、その画素数は、ディザマトリクスと同じ192(=16×12)個である。図中1つのマスが1つの画素を表している。ここで、例えば画像形成装置の出力画像の解像度が600[dpi]であれば、この画素の1辺は約42[μm]である。また、図8(a)〜(c)中の各画素(マス)の中に記載されている数字は、各画素に設定されている画素濃度レベル値を表している。なお、図8はディザマトリクスを表すものではない。 8A to 8C show each pixel of an output target image by a multi-value dither method using a dither matrix (also referred to as “threshold matrix”) used in multi-tone image formation in the image forming apparatus of this embodiment. It is explanatory drawing which shows an example of the procedure which sets the pixel density level value in. FIGS. 8A to 8C each show a part of an output target image having the same image pattern as a matrix, and the number of pixels is the same as that of the dither matrix 192 (= 16 × 12). It is a piece. In the figure, one square represents one pixel. Here, for example, when the resolution of the output image of the image forming apparatus is 600 [dpi], one side of this pixel is about 42 [μm]. Also, the numbers described in each pixel (mass) in FIGS. 8A to 8C represent the pixel density level value set for each pixel. FIG. 8 does not represent a dither matrix.
図8の例では、出力対象画像の全体を有色(例えばC色)の画素で埋めていく処理が、4つのステップ1〜4に分けられている。
ステップ1が終了した図8(a)では、出力対象画像を構成する全画素のうち画素濃度レベル値が15となっている画素(以下「#15画素」という。)以外の画素は、画素濃度レベル値が0のままである。階調値が1の場合は、図8(a)の#15画素に画素濃度レベル値として1が設定され、階調値が1から上がるに従って、当該画素の画素濃度レベル値を1から上げていく。ステップ1の最後ではC色の#15画素でラインが形成され、出力対象画像の全画素の4分の1が#15画素となっている。
In the example of FIG. 8, the process of filling the entire output target image with colored (for example, C color) pixels is divided into four steps 1 to 4.
In FIG. 8A in which Step 1 has been completed, pixels other than the pixel having a pixel density level value of 15 (hereinafter referred to as “# 15 pixel”) among all the pixels constituting the output target image have a pixel density. The level value remains 0. When the gradation value is 1, 1 is set as the pixel density level value for the # 15 pixel in FIG. 8A, and the pixel density level value of the pixel is increased from 1 as the gradation value increases from 1. Go. At the end of step 1, a line is formed with C-colored # 15 pixels, and a quarter of all pixels of the output target image is # 15 pixels.
ステップ2では、ステップ1で形成した♯15画素からなる1本目のラインの隣に有色画素(C色画素)からなる2本目のラインを形成し、その有色画素の画素濃度レベル値を1から徐々に大きい値に置き換えていく。そして、ステップ2の最後には、図8(b)に示すように2本目のラインを構成する有色画素のすべてが♯15画素に置き換わり、出力対象画像の全画素の2分の1がC色の♯15画素となっている。 In Step 2, a second line of colored pixels (C color pixels) is formed next to the first line of # 15 pixels formed in Step 1, and the pixel density level value of the colored pixels is gradually increased from 1. Replace with a larger value. At the end of step 2, as shown in FIG. 8B, all of the colored pixels constituting the second line are replaced with # 15 pixels, and half of all the pixels of the output target image are C color. # 15 pixels.
ステップ3では、ステップ2で形成した♯15画素からなる2本目のラインの隣に有色画素(C色画素)からなる3本目のラインを形成し、その有色画素の画素濃度レベル値を1から徐々に大きい値に置き換えていく。そして、ステップ3の最後には、図8(c)に示すように3本目のラインを構成する有色画素のすべてが♯15画素に置き換わり、出力対象画像の全画素の4分の3がC色の♯15画素となっている。 In step 3, a third line of colored pixels (C color pixels) is formed next to the second line of # 15 pixels formed in step 2, and the pixel density level value of the colored pixels is gradually increased from 1. Replace with a larger value. At the end of step 3, as shown in FIG. 8C, all of the colored pixels constituting the third line are replaced with # 15 pixels, and three-fourths of all the pixels of the output target image are C color. # 15 pixels.
最後のステップ4は図示しないが、出力対象画像の全画素が♯15画素となった状態で、それが階調値が255の状態である。以上のような多値ディザ法によりC色の全256段階の階調を表現している。 Although the final step 4 is not shown, the gradation value is 255 when all the pixels of the output target image are # 15 pixels. All 256 levels of gradation of C color are expressed by the multi-value dither method as described above.
図9(a)〜(d)はそれぞれ、4ビットの多値ディザ法で用いられるディザマトリクスの一例を示す説明図である。ここで、ディザマトリクス(閾値マトリクス)は、各画素濃度レベル値ごとに設けられ、各画素濃度レベル値の配置、個数などを決める閾値が設定されたマトリクスである。各画素濃度レベル値のディザマトリクスは、その画素濃度レベル値が大きい順番に、入力画像(画像形成対象の画像)の階調値とが比較される。そして、例えば、ある画素濃度レベル値のディザマトリクス中の各画素の閾値と、入力画像(画像形成対象の画像)の階調値とが比較され、階調値が閾値よりも大きい画素について当該画素濃度レベル値が設定される。また、以下の説明において、画素濃度レベル値の数値の前には「#」を付して表す。例えば、数値が1、12、13、15の各画素濃度レベル値はそれぞれ「♯1」、「♯12」、「♯13」、「♯15」と表す。また、任意の数値nの画素濃度レベル値「#n」が設定される画素については「#n画素」と表す。例えば、♯1、♯12、♯13、♯15が設定される画素はそれぞれ、「♯1画素」、「♯12画素」、「♯13画素」、「♯15画素」と表す。 FIGS. 9A to 9D are explanatory diagrams illustrating an example of a dither matrix used in the 4-bit multi-value dither method. Here, the dither matrix (threshold matrix) is a matrix that is provided for each pixel density level value and in which threshold values for determining the arrangement, number, etc. of each pixel density level value are set. The dither matrix of each pixel density level value is compared with the gradation value of the input image (image formation target image) in descending order of the pixel density level value. Then, for example, the threshold value of each pixel in the dither matrix having a certain pixel density level value is compared with the gradation value of the input image (image formation target image), and the pixel corresponding to the pixel whose gradation value is larger than the threshold value. A density level value is set. In the following description, “#” is added before the numerical value of the pixel density level value. For example, the pixel density level values with numerical values of 1, 12, 13, and 15 are represented as “# 1”, “# 12”, “# 13”, and “# 15”, respectively. A pixel for which a pixel density level value “#n” having an arbitrary numerical value n is set is represented as “#n pixel”. For example, the pixels to which # 1, # 12, # 13, and # 15 are set are represented as “# 1 pixel”, “# 12 pixel”, “# 13 pixel”, and “# 15 pixel”, respectively.
4ビットの多値ディザ法の場合、各画素濃度レベル値の画素の配置、個数などを決めるディザマトリクスは15枚存在する。図9(a)〜(d)に本実施形態の多値(4[bit])ディザ法における15枚のディザマトリクスのうち、♯1、♯12、♯13、♯15に対する4枚のディザマトリクスを示している。これらのディザマトリクスを用いて多値ディザ処理を行った場合、出力対象画像の各画素における画素濃度レベル値は、例えば次の図10に示すように設定される。 In the case of the 4-bit multi-value dither method, there are 15 dither matrices that determine the arrangement and number of pixels of each pixel density level value. FIGS. 9A to 9D show four dither matrices for # 1, # 12, # 13, and # 15 among the 15 dither matrices in the multi-value (4 [bit]) dither method of this embodiment. Is shown. When multi-value dither processing is performed using these dither matrices, the pixel density level value in each pixel of the output target image is set as shown in FIG. 10, for example.
図10(a)は、多値ディザ処理前の画像データが全て階調値145(全256階調中)の画像を多値ディザ処理した場合の出力対象画像の一例を示す説明図である。また、図10(b)は、階調値146の画像を多値ディザ処理した場合の出力対象画像の一例を示す説明図である。 FIG. 10A is an explanatory diagram illustrating an example of an output target image when multi-value dither processing is performed on an image whose image data before multi-value dither processing is all gradation values 145 (in all 256 gradations). FIG. 10B is an explanatory diagram showing an example of an output target image when an image having a gradation value of 146 is subjected to multi-value dither processing.
図10(a)に示す階調値145の出力対象画像では、ステップ1で画素濃度レベル値が♯15になった画素が48個あり、♯15の画素が形成するラインの隣に、♯12及び♯13の画素が合わせて48個混在している。また、図10(b)に示す階調値146の出力対象画像では、♯12の画素が殆ど♯13の画素に変わっている。このように画像の階調値の変化により、各画素濃度レベル値の画素の構成(個数及び配置)が変わるようになっている。 In the output target image having the gradation value 145 shown in FIG. 10A, there are 48 pixels whose pixel density level value is # 15 in step 1, and # 12 is adjacent to the line formed by the # 15 pixel. 48 pixels in total are mixed. Further, in the output target image having the gradation value 146 shown in FIG. 10B, the # 12 pixel is almost changed to the # 13 pixel. As described above, the configuration (number and arrangement) of pixels of each pixel density level value is changed by changing the gradation value of the image.
図11は、ディザ処理後の階調値と各画素濃度レベル値の画素の個数との関係を示すディザ設定データが格納されたディザ設定テーブルの一例の説明図である。この図11のディザ設定テーブルは、図4及び図5に示す3つの階調段差のうち図中矢印Bで示す2番目の階調段差が生じている階調値142〜154の階調範囲についてディザ設定データが格納されている。図11では、ステップ2,3で変化が生じる画素濃度レベル値の画素しか図示しておらず、ステップ1で♯15となった48個の画素は省略している。また、図11において、図10(a)に示す階調値145は、ステップ1の画素濃度レベル値♯15:48個(不図示)、♯12:20個、♯13:28個の画素で構成されている。また、1階調上がった階調値146は、ステップ1の画素濃度レベル値♯15:48個(不図示)、♯12:4個、♯13:44個の画素で構成されている。 FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of a dither setting table in which dither setting data indicating the relationship between the gradation value after dither processing and the number of pixels of each pixel density level value is stored. The dither setting table of FIG. 11 is for the gradation range of gradation values 142 to 154 in which the second gradation step shown by the arrow B in the drawing among the three gradation steps shown in FIGS. 4 and 5 occurs. Stores dither setting data. In FIG. 11, only pixels having pixel density level values that change in steps 2 and 3 are illustrated, and the 48 pixels that are # 15 in step 1 are omitted. Also, in FIG. 11, the gradation values 145 shown in FIG. 10A are the pixel density level values # 15: 48 (not shown), # 12: 20, # 13: 28 pixels in step 1. It is configured. The gradation value 146 that is one gradation higher is composed of the pixel density level values # 15: 48 (not shown), # 12: 4, and # 13: 44 pixels in step 1.
以上示したディザマトリクス(閾値マトリクス)を用いた多値ディザ法で処理した多階調画像を構成する各画素の画素濃度レベル値の設定について本発明者らが鋭意検討した結果、次のことがわかった。
画素に2[bit]以上の画素濃度レベル値を設定して256階調の画像を表現しようとすると、ディザマトリクスのサイズも大きくなり、同じ濃度レベル値の画素がディザマトリクスの中に複数存在するようになる。そして、256階調中のある階調値の画像濃度(明度)は、主に異なる画素濃度レベル値の画素がそれぞれ何個ずつの配分となっているかによって決まる。従って、互いに異なる画素濃度レベル値の複数の画素の個数配分を適正に決めることが重要になってくる。この各画素濃度レベル値の画素の配分が適正でないと、256階調中の数階調から十数階調の範囲で階調段差が生じる場合があることがわかった。また、画素の配置等の位置関係も階調段差に影響する場合があることもわかった。
As a result of intensive studies by the inventors on the setting of the pixel density level value of each pixel constituting the multi-tone image processed by the multi-value dither method using the above-described dither matrix (threshold matrix), the following is made. all right.
When a pixel density level value of 2 [bit] or more is set for a pixel and an image of 256 gradations is expressed, the size of the dither matrix increases, and a plurality of pixels having the same density level value exist in the dither matrix. It becomes like this. The image density (brightness) of a gradation value in 256 gradations is mainly determined by how many pixels with different pixel density level values are distributed. Accordingly, it is important to appropriately determine the number distribution of a plurality of pixels having different pixel density level values. It has been found that if the distribution of the pixels of each pixel density level value is not appropriate, a gradation step may occur in the range from several gradations to a dozen gradations in 256 gradations. It has also been found that the positional relationship such as the pixel arrangement may affect the gradation step.
前述の図5のグラフより、図中Bで示す2番目の階調段差で明度低下の大きくなっている階調範囲は階調値が142〜146であると判定できた。そして、図11のディザ設定テーブルと照合すると、その階調範囲では、画素濃度レベル値が♯13の画素が0→12→28→44と増えている階調値の範囲であることが分かった。従って、この階調範囲での画素濃度レベル値が♯13の画素の増加量を少なくなるようにすれば、明度の低下量が少なくなり、階調段差を低減することができることに着目した。 From the graph of FIG. 5 described above, it can be determined that the gradation value is 142 to 146 in the gradation range where the brightness decrease is large at the second gradation step indicated by B in the drawing. Then, comparing with the dither setting table in FIG. 11, it was found that the gradation range is a range of gradation values in which the pixel density level value # 13 is increased from 0 → 12 → 28 → 44. . Accordingly, it has been noted that if the increase amount of the pixel density level value # 13 in this gradation range is reduced, the amount of decrease in lightness is reduced and the gradation step can be reduced.
図12は、本発明者らが検討した結果に基づいて、図11に示した階調値と各画素濃度レベル値の画素の個数との関係において画素濃度レベル値の画素の配分を補正したディザ設定データを有するディザ設定テーブルの一例を示す説明図である。図12では、階調値の増加に伴って、画素濃度レベル値♯13の画素が0→8→16→24→32→44→48と緩やかに増えるようにしている。これは、元の階調値146の画素の構成を階調値148の画素の構成にずらすなど、元々ある画素の構成をずらしたり、その間の階調値での画素数を中間の個数に補間して設定したりする程度の変更である。このように画素濃度レベル値別の画素の個数配分を変更して導出したディザ設定テーブルにより、階調段差の要因となっている画層濃度レベル値♯13の画素の増え方が緩やかになり、図11のディザ設定テーブルを用いる場合に比して、階調段差が低減される。 FIG. 12 shows a dither that corrects the distribution of pixels of the pixel density level value in the relationship between the gradation value shown in FIG. 11 and the number of pixels of each pixel density level value, based on the results examined by the present inventors. It is explanatory drawing which shows an example of the dither setting table which has setting data. In FIG. 12, as the gradation value increases, the pixels of the pixel density level value # 13 are gradually increased from 0 → 8 → 16 → 24 → 32 → 44 → 48. This is because the configuration of the original pixel is shifted to the configuration of the pixel with the gradation value 148, such as shifting the configuration of the original pixel, or interpolating the number of pixels with the intermediate gradation value between them. It is a change to the extent of setting. In this way, the dither setting table derived by changing the distribution of the number of pixels for each pixel density level value makes the increase in the number of pixels of the layer density level value # 13, which is a factor of the gradation step, moderate. Compared with the case where the dither setting table of FIG. 11 is used, the gradation step is reduced.
ディザ設定テーブルを図11から図12のように変更するには、画素濃度レベル値が♯12、♯13、♯14、♯15、♯1のディザマトリクスを変更することになる。例えば、前述の図9(b)に示す画素濃度レベル値が♯13のディザマトリクスの場合、143、144、145、146の値が設定されている画素を、143〜148の画素となるように変更する。変更後の#13のディザマトリクス上における各数値(143〜148)の個数は、図12の♯13画素の個数の階調値間の差分となる。例えば図12のようにするには、画素濃度レベル値が♯13のディザマトリクス上で、143の画素が8個、144の画素が8個、145画素が8個、146画素が8個、147の画素が12個、148の画素が4個、合計48個の配分とする。 In order to change the dither setting table as shown in FIG. 11 to FIG. 12, the dither matrix whose pixel density level values are # 12, # 13, # 14, # 15, and # 1 is changed. For example, in the case of the dither matrix with the pixel density level value # 13 shown in FIG. 9B described above, the pixels set with the values 143, 144, 145, and 146 are changed to the pixels 143 to 148. change. The number of numerical values (143 to 148) on the changed # 13 dither matrix is the difference between the gradation values of the number of # 13 pixels in FIG. For example, as shown in FIG. 12, on the dither matrix whose pixel density level value is # 13, there are 8 143 pixels, 8 144 pixels, 8 145 pixels, 8 146 pixels, 147 12 pixels and 4 pixels of 148, for a total of 48 distributions.
以上の図11及び図12の説明では、図4,5中の矢印Bで示した2番目の階調段差の低減についてのみ説明したが、1番目及び3番目の階調段差についても同様の手順でディザ設定データの変更及びディザマトリクスの変更を行う。これにより、1番目及び3番目の階調段差についても低減することができる。 In the above description of FIGS. 11 and 12, only the reduction of the second gradation step indicated by the arrow B in FIGS. 4 and 5 has been described, but the same procedure is applied to the first and third gradation steps. To change the dither setting data and the dither matrix. As a result, the first and third gradation steps can be reduced.
なお、本実施形態に係る画像形成装置では、図12に示した変更後のディザ設定データもメモリ部122に格納している。そして、図5に示すグラフのデータから判定した階調段差が発生した階調範囲と、その階調段差の要因となっている画素濃度レベル値とから、ディザ設定データの変更及びディザマトリクスの修正を行う。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, the changed dither setting data shown in FIG. Then, the dither setting data is changed and the dither matrix is corrected based on the gradation range in which the gradation step determined from the data of the graph shown in FIG. 5 occurs and the pixel density level value that causes the gradation step. I do.
図13は、互いに階調値が異なる複数種類の階調画像部を含む階調補正用画像としての階調段差補正用の第2の画像パターンの一例を示す図である。図13に示す画像パターンでは、用いるディザ設定データのステップ数に応じて4列(A列〜D列)、各列に画素濃度レベル値の数に応じた16個のパッチ画像が並べてある。A列(ステップ1)の画像濃度レベル値が「0」のパッチ画像は有色の画素は無く、転写紙など記録媒体の地肌のままである。また、B列、C列及びD列それぞれの画像濃度レベル値が「0」のパッチ画像は、その前の列(図中左側の列)の画素濃度レベル値が「15」(最大濃度レベル)のパッチ画像と同じである。例えば、B列の画像濃度レベル値が「0」のパッチは、A列の画素濃度レベル値が「15」のパッチ画像と同じである。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a second image pattern for gradation step correction as a gradation correction image including a plurality of types of gradation image portions having different gradation values. In the image pattern shown in FIG. 13, four columns (A column to D column) are arranged according to the number of steps of the dither setting data to be used, and 16 patch images according to the number of pixel density level values are arranged in each column. The patch image with the image density level value “0” in row A (step 1) has no colored pixels and remains the background of the recording medium such as transfer paper. A patch image having an image density level value “0” in each of the B, C, and D columns has a pixel density level value “15” (maximum density level) in the previous column (the left column in the figure). This is the same as the patch image. For example, a patch having an image density level value “0” in the B column is the same as a patch image having a pixel density level value “15” in the A column.
図14は、図13中のA列(ステップ1)における4つの画素濃度レベル値(15、14、2、1)それぞれに対する階調画像部としてのパッチ画像の画素構成の一部を詳細に示す説明図である。ここで、パッチ画像中の数字が付されているマス目は画素を表し、そのマス目中の数字は画素の濃度レベルを表している。例えば、「0」は紙白(地肌)の最小濃度レベルを表し、「15」は最大濃度レベルを表している。図14において、A列のパッチ画像は、用いるディザ設定データのステップ1で画素濃度レベル値を徐々にではなく、一斉に入れ替えた画素構成になっている。 FIG. 14 shows in detail a part of the pixel configuration of the patch image as the gradation image portion for each of the four pixel density level values (15, 14, 2, 1) in the A column (step 1) in FIG. It is explanatory drawing. Here, the squares with numbers in the patch image represent pixels, and the numbers in the squares represent the density levels of the pixels. For example, “0” represents the minimum density level of paper white (background), and “15” represents the maximum density level. In FIG. 14, the patch image in the column A has a pixel configuration in which the pixel density level values are not gradually changed in Step 1 of the dither setting data to be used, but gradually.
また、図15は、図13中のC列(ステップ3)における4つの画素濃度レベル値(14、13、2、1)に対する階調画像部としてのパッチ画像の画素構成の一部を詳細に示す図である。図15においても、パッチ画像中の数字が付されているマス目は画素を表し、そのマス目中の数字は画素の濃度レベルを表している。C列のパッチ画像は、用いるディザ設定データのステップ3で画素濃度レベル値を一斉に入れ替えた構成にしている。また、ステップ1及びステップ2で画素濃度レベル値を上げていった画素は最終の画素濃度レベル値である♯15で固定している。また同様に、B列(ステップ2)及びD列(ステップ4)についても、その前のステップで画素濃度レベル値を上げた画素は画素濃度レベル値を♯15に固定している。画素濃度レベル値を変える画素については、画素濃度レベル値を一斉に入れ替えた画素構成のパッチ画像を配置している。 FIG. 15 shows in detail a part of the pixel configuration of the patch image as the gradation image portion for the four pixel density level values (14, 13, 2, 1) in column C (step 3) in FIG. FIG. Also in FIG. 15, the squares with numbers in the patch image represent pixels, and the numbers in the squares represent pixel density levels. The patch image in the C column has a configuration in which the pixel density level values are simultaneously replaced in step 3 of the dither setting data to be used. Further, the pixel whose pixel density level value has been raised in step 1 and step 2 is fixed at # 15 which is the final pixel density level value. Similarly, in the B column (step 2) and the D column (step 4), the pixel density level value of the pixel whose pixel density level value has been increased in the previous step is fixed to # 15. For pixels that change the pixel density level value, a patch image having a pixel configuration in which the pixel density level values are simultaneously changed is arranged.
図13〜15に示した階調補正用画像は、スクリーン角、線数などのディザ設定の構成は、多値ディザ処理で用いるディザ設定テーブルのままとした。本来であれば階調数を稼ぐために、各ステップで画素濃度レベル値を徐々に入れ替えていくところを、一斉に入れ替えることで、用いるディザ設定テーブルにおける“画素濃度レベル値による明度変化”を把握することを狙っているものである。すなわち、図13〜15に示した階調補正用画像は、互いに階調値が異なる複数種類の階調画像部を含む。そして、その複数種類の階調画像部はそれぞれ、最大画素濃度レベル値(15)が設定される第1の画素としての#15画素と、最小画素濃度レベル値(0)が設定される第2の画素として#0画素とを含んでいる。そして、上記複数種類の階調画像部はそれぞれ、#15画素と、#0画素と、最大画素濃度レベル値と最小画素濃度レベル値との間の画素濃度レベル値が設定される第3の画素としての#1画素〜#14画素のいずれか一種類の画素によって構成されている。ここで、前記第3の画素(#1画素〜#14画素)は、その画素を含む階調画像部内では同一の画素濃度レベル値が設定され、前記複数種類の階調画像部間では画素濃度レベル値が1レベルずつずらして設定されている。 In the gradation correction images shown in FIGS. 13 to 15, the configuration of dither settings such as the screen angle and the number of lines is the same as the dither setting table used in the multi-value dither processing. Gradually replace the pixel density level value at each step in order to increase the number of gradations, and replace all at once to grasp the “brightness change due to the pixel density level value” in the dither setting table to be used. It is aimed to do. That is, the gradation correction images shown in FIGS. 13 to 15 include a plurality of types of gradation image portions having different gradation values. Each of the plurality of types of gradation image portions has the # 15 pixel as the first pixel for which the maximum pixel density level value (15) is set, and the second for which the minimum pixel density level value (0) is set. # 0 pixels are included as the pixels. Each of the plurality of types of gradation image portions includes a # 15 pixel, a # 0 pixel, and a third pixel in which a pixel density level value between the maximum pixel density level value and the minimum pixel density level value is set. As # 1 pixel to # 14 pixel. Here, in the third pixel (# 1 pixel to # 14 pixel), the same pixel density level value is set in the gradation image portion including the pixel, and the pixel density is set between the plurality of types of gradation image portions. Level values are set to be shifted by one level.
なお、本実施形態に係る画像形成装置では、階調段差補正用の第2の画像パターンとして、図13に示す画像パターンの画像データをメモリ部122に格納しており、必要に応じて、転写紙などの記録媒体上に出力することができる。 Note that in the image forming apparatus according to the present embodiment, the image data of the image pattern shown in FIG. 13 is stored in the memory unit 122 as the second image pattern for gradation step correction, and transferred as necessary. It can be output on a recording medium such as paper.
図16は、図13に示す階調段差補正用の第2の画像パターンを転写紙などの記録媒体に出力し、その出力画像の画像特性を測定した結果を示すグラフである。画像特性の測定は、上述した図5のグラフのデータを得た場合と同様である。つまり、各パッチ画像の明度を測定し、各ステップで画像濃度レベル値が「0」のパッチ画像からの差分ΔL*を求めている。表2は図16に示すグラフの元の数値を示したものである。 FIG. 16 is a graph showing the result of measuring the image characteristics of the output image by outputting the second image pattern for gradation step correction shown in FIG. 13 to a recording medium such as transfer paper. The measurement of image characteristics is the same as the case of obtaining the data of the graph of FIG. That is, the brightness of each patch image is measured, and the difference ΔL * from the patch image having the image density level value “0” is obtained at each step. Table 2 shows the original numerical values of the graph shown in FIG.
図16及び表2に示すように、各ステップごとに、画素濃度レベル値の明度変化への影響が異なっていることが分かる。ステップが上がり、既存の画素濃度レベル値が♯15の画素が多いほど、画素濃度レベル値による明度変化が少なくなっている。また、ステップ2,3では、画素濃度レベル値が♯12→♯13での明度変化が他の場合に比べて大きくなっている。これが、図4〜6の矢印B及びCで示した2番目、3番目の階調段差が生じている要因となっている。図11及び図12を用いて説明したように、図16のデータからも、ステップ2,3では、画素濃度レベル値が♯13の画素の増加量を少なくする必要があることが分かる。 As shown in FIG. 16 and Table 2, it can be seen that the influence on the change in brightness of the pixel density level value is different for each step. As the number of steps increases and the number of existing pixel density level values is # 15, the change in brightness due to the pixel density level values decreases. Further, in Steps 2 and 3, the brightness change in the pixel density level value from # 12 to # 13 is larger than in other cases. This is the cause of the second and third gradation steps indicated by arrows B and C in FIGS. As described with reference to FIGS. 11 and 12, it can be seen from the data in FIG. 16 that in steps 2 and 3, it is necessary to reduce the increase amount of the pixel having the pixel density level value # 13.
本実施形態に係る画像形成装置では、図13で示した階調段差補正用の第2の画像パターンの階調画像データをメモリ部122に格納し、必要に応じて、転写紙などの記録媒体上に出力し、出力した画像の明度変化を測定して図16のグラフのデータを求めてもよい。この場合、ステップ毎に、各画素濃度レベル値のパッチ画像それぞれについて、その前の画素濃度レベル値のパッチ画像との明度差を求め、その明度差が所定量以上となっている画素濃度レベル値を階調段差の要因となると判定する。その後、ディザ設定テーブルにおいて、その画素濃度レベル値の個数とその前後の画素濃度レベル値の画素の個数について、階調段差の要因となる画素濃度レベル値の影響が少なくなるように画素の個数配分を決定し、ディザマトリクスを変更する。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, the gradation image data of the second image pattern for gradation step correction shown in FIG. 13 is stored in the memory unit 122, and a recording medium such as transfer paper is used as necessary. The data of the graph shown in FIG. 16 may be obtained by measuring the change in brightness of the output image. In this case, at each step, for each patch image of each pixel density level value, a brightness difference from the patch image of the previous pixel density level value is obtained, and the pixel density level value at which the brightness difference is a predetermined amount or more Is determined to be a factor of gradation difference. After that, in the dither setting table, the number of pixels is distributed so that the influence of the pixel density level value that causes the gradation step is reduced with respect to the number of the pixel density level values and the number of pixels of the pixel density level values before and after the dither setting table. And change the dither matrix.
図17は、図16のグラフのデータに基づいて階調段差を低減するディザ設定データを算出した結果を有するディザ設定テーブルの一例を示す説明図である。図16のグラフのデータから階調段差の要因となる画素濃度レベル値を特定し、その特定した画素濃度レベル値を用いるディザマトリクスについてディザ設定データを変更することで階調段差を低減可能である。しかし、図16のグラフのデータにおいて、他の部分よりも明度変化の大きくなっている画素濃度レベル値の画素を用いる階調範囲であっても階調段差が生じない場合もありえる。元々のディザ設定データで、その画素濃度レベル値の画素の増え方が緩やかになっている場合である。 FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of a dither setting table having results obtained by calculating dither setting data for reducing gradation steps based on the data of the graph of FIG. The gradation level difference can be reduced by specifying the pixel density level value that causes the gradation level difference from the data of the graph of FIG. 16 and changing the dither setting data for the dither matrix that uses the specified pixel density level value. . However, in the data of the graph of FIG. 16, there may be a case where a gradation step does not occur even in a gradation range using pixels having a pixel density level value whose brightness change is larger than in other portions. This is a case where the original dither setting data has a moderate increase in the number of pixels of the pixel density level value.
そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、図11に示すディザ設定テーブルのように、ディザ処理後の階調値と画素濃度レベル値の画素数との関係を示す図17ディザ設定データをメモリ部122に格納してもよい。この場合、メモリ部122に格納されたディザ設定データと、図16に示すグラフのデータとを合わせて用いることで、より正確に階調段差を低減することができる。 Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as shown in the dither setting table shown in FIG. 11, the dither setting data shown in FIG. 17 indicating the relationship between the gradation value after dither processing and the number of pixels of the pixel density level value is stored in memory. You may store in the part 122. FIG. In this case, by using the dither setting data stored in the memory unit 122 and the graph data shown in FIG. 16 together, the gradation level difference can be reduced more accurately.
図16及び表2の各画素濃度レベル値による明度低下量は、本実施形態の場合、48個の画素による効果であるので、48で割ると、画素濃度レベル値の変化による“1画素当りの明度低下量”と考えられる。この1画素当りの明度低下量と、各階調値での画素濃度レベル値の画素数を掛け合わせることにより、その階調値での明度を算出することができる。具体的には、転写紙などの記録媒体(画像形成媒体)の明度を94と仮に設定した場合、例えば、図11の階調値145の明度は、次の式(2)で算出される(図11及び表2を参照)。
階調値145の明度=94+(ステップ1_♯15の明度低下量)×48+(ステップ2_♯12の明度低下量)×20+(ステップ2_♯13の明度低下量)×28
=94+(−18.2/48)×48+(−10.5/48)×20+(−12.1/48)×28
=64.37・・・式(2)
In the present embodiment, the amount of decrease in brightness due to each pixel density level value in FIG. 16 and Table 2 is an effect due to 48 pixels. Therefore, when divided by 48, “per pixel” due to a change in the pixel density level value. It is considered as “lightness reduction amount”. By multiplying the amount of lightness reduction per pixel by the number of pixels of the pixel density level value at each gradation value, the lightness at that gradation value can be calculated. Specifically, when the brightness of a recording medium (image forming medium) such as transfer paper is set to 94, for example, the brightness of the gradation value 145 in FIG. 11 is calculated by the following equation (2) ( (See FIG. 11 and Table 2).
Lightness of gradation value 145 = 94 + (lightness decrease amount of step 1_ # 15) × 48 + (lightness decrease amount of step 2_ # 12) × 20 + (lightness decrease amount of step 2_ # 13) × 28
= 94 + (− 18.2 / 48) × 48 + (− 10.5 / 48) × 20 + (− 12.1 / 48) × 28
= 64.37 Formula (2)
上記式(2)のような計算を全256階調について行ない、階調値と明度との関係を求める。この計算による明度変化と、図4に示すグラフのような256階調の画像の測定による明度変化とを比較すると、絶対値の違いはあるが、階調段差となっている明度変化部分の形状も含め、階調に対する明度変化は同様になっている。従って、この計算による明度データについて、図4のグラフのデータから図6のグラフのデータを求めたのと同じ処理を行う。これにより、全階調(256階調)の画像を出力して画像特性を測定した場合と同様に、階調段差の生じている階調範囲、及びその階調段差の要因となっている画素濃度レベル値を判定することができる。 The calculation like the above formula (2) is performed for all 256 gradations, and the relationship between the gradation value and the lightness is obtained. When the brightness change by this calculation is compared with the brightness change by measurement of an image with 256 gradations as shown in the graph of FIG. The brightness change with respect to the gradation is the same. Therefore, the same processing as that for obtaining the data of the graph of FIG. 6 from the data of the graph of FIG. 4 is performed on the brightness data by this calculation. As a result, as in the case where an image of all gradations (256 gradations) is output and image characteristics are measured, the gradation range in which gradation steps are generated and the pixels that cause the gradation steps The density level value can be determined.
さらに、階調段差が生じている階調範囲についてディザ設定データを修正しようとする場合、前述の2番目の階調段差が生じている部分では、階調値142と階調値154との間の関係を所定の関係(例えば、線形の関係)にして上記修正を行ってもよい。つまり、階調値142と階調値154との2点間を補間して、各階調値における目標の明度を算出して設定することができる。具体的には、上記式(2)で算出された階調値145の明度(64.37)を目標明度の値に置き換える。そして、画素濃度レベル値が♯12の画素数20と♯13の画素数28とを未知数とし、その値を振って計算を繰り返せば、目標明度に最も近くなる画素濃度レベル値が♯12と♯13とのそれぞれの画素数の個数配分を算出することができる。このようにして求めた階調値142から階調値154の範囲のディザ設定が図17に示す図である。図17に示す画素濃度レベル値別の画素数の配分となるように、対象となるディザマトリクスを変更することで、階調段差を低減することが可能となる。 Further, in the case where the dither setting data is to be corrected for the gradation range in which the gradation step is generated, the portion between the gradation value 142 and the gradation value 154 is the portion where the second gradation step is generated. The above-described correction may be performed by setting the relationship to a predetermined relationship (for example, a linear relationship). That is, it is possible to calculate and set the target brightness at each gradation value by interpolating between two points of the gradation value 142 and the gradation value 154. Specifically, the brightness (64.37) of the gradation value 145 calculated by the above equation (2) is replaced with the target brightness value. Then, if the number 20 of pixels having the pixel density level value of # 12 and the number of pixels 28 of # 13 are set as unknowns and the calculation is repeated while changing the values, the pixel density level values closest to the target lightness are # 12 and ##. The number distribution of the respective pixel numbers with 13 can be calculated. FIG. 17 shows the dither setting in the range from the gradation value 142 to the gradation value 154 obtained in this way. By changing the target dither matrix so that the number of pixels for each pixel density level value shown in FIG. 17 is distributed, it is possible to reduce gradation steps.
なお、上記階調段差を低減するためのディザ設定データの補正は、画像形成装置の操作者が各工程を実施するようにしてもよい。また、操作者が、画像形成装置のユーザーインターフェース画面等の入力手段で階調段差補正モードの実施を選択した後は、画像形成装置が自動で行うように構成することも可能である。 The dither setting data correction for reducing the gradation level difference may be performed by an operator of the image forming apparatus. It is also possible to configure the image forming apparatus to automatically perform after the operator selects to execute the gradation level difference correction mode by using an input means such as a user interface screen of the image forming apparatus.
図18は、図3に示した階調段差補正用の第1の画像パターンを用いた場合の階調段差の補正手順の一例を説明するためのフローチャートである。
図18において、階調段差補正モードを開始すると、階調段差補正用の第1の画像パターンである全階調グラデーション画像(図3参照)からなる階調補正用画像が出力される(S101)。そして、出力された階調補正用画像をスキャナ等で読み込み、画像特性の測定を行う(S102)。次に、測定した画像特性のデータについてデータ処理を行い(S103)、修正すべき階調段差が有るか否かの判断を行う(S104)。ここで、修正すべき階調段差が無い場合には階調段差補正モードを終了する(S104でNo)。一方、修正すべき階調段差がある場合(S104でYes)、予め格納しているディザ設定データとの照合を行う(S105)。そして、修正対象となる階調範囲について画素濃度レベル値別の画素の個数配分の修正を行い(S106)、変更対象となる階調範囲で用いられるディザマトリクス中の閾値の修正を行う(S107)。階調段差が解消されていることを確認するために、上記S101のステップに戻り、再度、階調段差補正用の第1の画像パターンである全階調グラデーション画像からなる階調補正用画像を出力し、S102〜S104の処理を行う。
FIG. 18 is a flowchart for explaining an example of a gradation level correction procedure when the first image pattern for gradation level correction shown in FIG. 3 is used.
In FIG. 18, when the gradation step correction mode is started, a gradation correction image composed of an all gradation gradation image (see FIG. 3), which is the first image pattern for gradation step correction, is output (S101). . Then, the output gradation correction image is read by a scanner or the like, and image characteristics are measured (S102). Next, data processing is performed on the measured image characteristic data (S103), and it is determined whether there is a gradation step to be corrected (S104). If there is no gradation step to be corrected, the gradation step correction mode is terminated (No in S104). On the other hand, when there is a gradation step to be corrected (Yes in S104), collation with the dither setting data stored in advance is performed (S105). Then, the number distribution of pixels for each pixel density level value is corrected for the gradation range to be corrected (S106), and the threshold value in the dither matrix used in the gradation range to be changed is corrected (S107). . In order to confirm that the gradation level difference has been eliminated, the process returns to step S101, and a gradation correction image made up of all gradation gradation images, which is the first image pattern for gradation level correction, is again obtained. Output and perform the processing of S102 to S104.
なお、上記S101,S102の処理を操作者が行う場合には、所定種類の転写紙等の記録媒体上に画像を形成させ、前述のスキャナ部150などの画像特性測定手段を用いて画像特性を測定する。画像形成装置が複写機や複合機であれば、その機器自体が備えているスキャナ部で転写紙などの記録媒体上の画像を測定できる。また、階調補正用画像としての階調段差補正用の画像パターンを転写紙などの記録媒体に転写する前に中間転写ベルト上に画像を形成する中間転写方式の画像形成装置の場合には、上記S101,S102の処理を自動的に行う構成とすることもできる。つまり、中間転写ベルトに対向させた光センサや撮像素子などの画像特性測定手段を設けておき、中間転写ベルト上に形成した階調補正用画像の画像特性を測定すれば、上記S101,S102の処理を自動化でき、操作者の手間を低減することができる。 When the operator performs the processes of S101 and S102, an image is formed on a recording medium such as a predetermined type of transfer paper, and image characteristics are measured using an image characteristic measuring unit such as the scanner unit 150 described above. taking measurement. If the image forming apparatus is a copying machine or a multifunction machine, an image on a recording medium such as transfer paper can be measured by a scanner unit included in the apparatus itself. Further, in the case of an intermediate transfer type image forming apparatus that forms an image on an intermediate transfer belt before transferring an image pattern for gradation step correction as a gradation correction image onto a recording medium such as transfer paper, A configuration in which the processes of S101 and S102 are automatically performed may be employed. In other words, if image characteristic measuring means such as an optical sensor or an image sensor facing the intermediate transfer belt is provided and the image characteristics of the gradation correction image formed on the intermediate transfer belt are measured, the above-mentioned steps S101 and S102 are performed. The processing can be automated and the labor of the operator can be reduced.
図19は、図13に示した階調段差補正用の第2の画像パターンを用いた場合の階調段差の補正手順の一例を説明するためのフローチャートである。
図19において、階調段差補正モードを開始すると、階調段差補正用の第2の画像パターンである画素濃度レベル値による画像特性変化確認用画像(図13参照)からなる階調補正用画像が出力される(S201)。そして、出力された階調補正用画像を、前述のスキャナ部150等の画像特性測定手段で読み込み、画像特性の測定を行う(S202)。次に、測定した画像特性のデータに基づき、予め格納しているディザ設定データと合わせて全階調画像特性を算出する(S203)。そして、算出した全階調画像特性のデータについてデータ処理を行い(S204)、修正すべき階調段差が有るか否かの判断を行う(S205)。ここで、修正すべき階調段差が無い場合には階調段差補正モードを終了する(S205でNo)。一方、修正すべき階調段差がある場合(S205でYes)、修正対象となる階調の目標画像特性の設定を行う(S206)。そして、修正対象となる階調範囲について画素濃度レベル値別の画素の個数配分の修正を行い(S207)、変更対象となる階調範囲で用いられるディザマトリクス中の閾値の修正を行う(S208)。階調段差が解消されていることを確認するために上記ステップS201に戻り、再度階調段差補正用の第2の画像パターンである画素濃度レベル値による画像特性変化確認用画像からなる階調補正用画像を出力し、S202〜S205の処理を行う。
FIG. 19 is a flowchart for explaining an example of a gradation level correction procedure when the second image pattern for gradation level correction shown in FIG. 13 is used.
In FIG. 19, when the gradation step correction mode is started, a gradation correction image composed of an image characteristic change confirmation image (see FIG. 13) based on the pixel density level value, which is the second image pattern for gradation step correction, is displayed. Is output (S201). Then, the output gradation correction image is read by the image characteristic measuring means such as the scanner unit 150, and the image characteristic is measured (S202). Next, based on the measured image characteristic data, all gradation image characteristics are calculated together with dither setting data stored in advance (S203). Then, data processing is performed on the calculated data of all gradation image characteristics (S204), and it is determined whether there is a gradation step to be corrected (S205). If there is no gradation step to be corrected, the gradation step correction mode is terminated (No in S205). On the other hand, when there is a gradation step to be corrected (Yes in S205), the target image characteristic of the gradation to be corrected is set (S206). Then, the number distribution of pixels for each pixel density level value is corrected for the gradation range to be corrected (S207), and the threshold value in the dither matrix used in the gradation range to be changed is corrected (S208). . In order to confirm that the gradation level difference has been eliminated, the process returns to step S201, and the gradation correction comprising the image characteristic change confirmation image based on the pixel density level value, which is the second image pattern for gradation level correction again. A work image is output, and the processing of S202 to S205 is performed.
なお、以上の説明では、画像測定時の特性として明度L*を用いていたが、色によっては、CIE(国際照明委員会)が規定したCIE1976(L*a*b*)表色系のL*a*b*を用いたり、色差ΔEなどを用いたりしてもよい。 In the above description, the lightness L * is used as the characteristic at the time of image measurement. However, depending on the color, the CIE 1976 (L * a * b *) color system L defined by the CIE (International Lighting Commission) is used. * A * b * may be used, or a color difference ΔE or the like may be used.
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
多階調の入力画像の画像データに基づいて、複数の画素濃度レベル値を切り替えて設定可能な画素を用いて階調を表現する多値ディザ法により画像を形成する作像エンジン部101などの多階調画像形成手段を備えた画像形成装置100であって、階調段差補正用の第1の画像パターンや第2の画像パターンなどの階調補正用画像のデータを記憶するメモリ部122などの階調補正用画像データ記憶手段と、前記多階調画像形成手段で形成された画像の画像特性を測定するスキャナ部150などの画像特性測定手段と、前記階調補正用画像データ記憶手段に記憶された階調補正用画像のデータに基づいて前記多階調画像形成手段により階調補正用画像を形成し、その階調補正用画像の画像特性を前記画像特性測定手段により測定し、階調補正用画像の測定データに基づいて、階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲を特定し、その特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクス(閾値マトリクス)を変更するプリンタコントローラ120などの制御手段と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、多階調の入力画像の画像データに基づいて多値ディザ法により画像を形成する多階調画像形成手段により、階調補正用画像を形成する。この階調補正用画像の画像特性を測定した測定データに基づいて、階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲を特定している。この特定された階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更する。このように変更されたディザマトリクスを用いることにより、上記階調範囲における濃淡ムラを解消できる。従って、上記階調範囲を含む多階調の入力画像の画像データに基づき多値ディザ法を用いて多階調の画像を形成するときの濃淡ムラを低減することができる。
(態様B)
上記態様Aにおいて、前記制御手段は、前記特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスについて、複数の画素濃度レベル値別の画素の個数配分を変えるように変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数の画素濃度レベル値別の画素の個数配分を変えるというディザマトリクスの簡単な変更処理で、上記階調範囲における濃淡ムラを解消できる。
(態様C)
上記態様A又はBにおいて、前記階調補正用画像は、当該画像形成装置で用いられる全階調それぞれに対応する複数種類の階調画像部を含む画像であり、ディザ処理後の階調値と各画素濃度レベル値の画素の数との対応関係を示すディザ設定データを記憶するメモリ部122などのディザ設定データ記憶手段を備え、前記制御手段は、前記階調補正用画像の測定データに基づいて特定された階調範囲と、前記ディザ設定データとに基づいて、変更対象の画素濃度レベル値のディザマトリクスを選択し、その選択したディザマトリックを変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、前記階調段差などの生じている階調範囲を正確に特定できるとともに、その階調範囲で階調段差の要因となっている画素の濃度レベル値を特定して修正対象の画素濃度レベル値のディザマトリクスを選択することができる。従って、前記階調範囲における濃淡ムラを確実に且つ効率的に低減することが可能となる。
(態様D)
上記態様A又はBにおいて、前記階調補正用画像は、互いに階調値が異なる複数種類の階調画像部を含む画像であり、前記複数種類の階調画像部はそれぞれ、最大画素濃度レベル値が設定される#15画素などの第1の画素と、最小画素濃度レベル値が設定される#0画素などの第2の画素と、最大画素濃度レベル値と最小画素濃度レベル値との間の画素濃度レベル値が設定される#1画素〜#14画素などの第3の画素とによって構成され、前記第3の画素は、前記階調画像部それぞれの中では同一の画素濃度レベル値が設定され、前記複数種類の階調画像部間では画素濃度レベル値が1レベルずつずらして設定され、前記制御手段は、前記階調補正用画像の測定データに基づいて、画素濃度レベル値の変化に対する明度、濃度又は色特性の変化が他と所定量以上異なる画素濃度レベル値を階調段差の要因となる画素濃度レベル値と判定し、該画素濃度レベル値とその前後の画素濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、階調補正用画像において、最大画素濃度レベル値と最小画素濃度レベル値との間の画素濃度レベル値が設定される第3の画素は、階調画像部それぞれの中では同一の画素濃度レベル値が設定されている。また、この第3の画素は、複数種類の階調画像部間では画素濃度レベル値が1レベルずつずらして設定されている。この設定により、最大画素濃度レベル値が設定される第1の画素及び最小画素濃度レベル値が設定される第2の画素以外の第3の画素については、階調補正用画像内で、互いに異なる画素濃度レベル値の画素が混在することがない。従って、ディザマトリクスを用いた多値ディザ処理によって各画素濃度レベル値を設定していく過程すなわちディザの成長過程における画素濃度レベル値による明度変化、濃度変化又は色特性変化を容易に把握することができる。そして、この階調補正用画像の測定データに基づいて、画素濃度レベル値の変化に対する明度、濃度又は色特性の変化が他と所定量以上異なる画素濃度レベル値を階調段差の要因となる画素濃度レベル値と判定することができる。このように前記階調補正用画像の測定データに基づいて階調段差の要因となる画素濃度レベル値を特定することが容易になる。また、その階調段差の要因となる画素濃度レベル値を特定する処理は、最小の画素濃度レベル値(0レベル)を省いた画素濃度レベル値の数(画素濃度レベル値が4ビットの場合は15個)の数倍の数の明度、濃度又は色特性を測定(又は演算)する程度の処理で済む。
(態様E)
上記態様Dにおいて、ディザ処理後の階調値と各画素濃度レベル値の画素の数との対応関係を示すディザ設定データを記憶するメモリ部122などのディザ設定データ記憶手段を備え、前記制御手段は、前記階調補正用画像の測定データに基づいて特定された階調範囲と、前記ディザ設定データとに基づいて、前記特定された階調範囲における画素濃度レベル値別の画素の数の配分を決定し、前記特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、階調補正用画像の測定データに基づいて特定された階調範囲とディザ設定データとに基づいて、全階調にわたる明度変化(又はカラー画像の場合は色特性)を算出できる。この全階調にわたる明度変化(又はカラー画像の場合は色特性)に基づいて、前記濃淡ムラが生じている階調範囲を特定するとともに、その特定された階調範囲における画素濃度レベル値別の画素の数の配分を決定してディザマトリクスを変更できる。従って、全階調における濃淡ムラを確実に低減することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
An image forming engine unit 101 that forms an image by a multi-value dither method that expresses gradation using pixels that can be set by switching a plurality of pixel density level values based on image data of a multi-tone input image An image forming apparatus 100 having multi-gradation image forming means, such as a memory unit 122 for storing data of gradation correction images such as a first image pattern for gradation step correction and a second image pattern Gradation correction image data storage means, image characteristic measurement means such as a scanner unit 150 for measuring image characteristics of an image formed by the multi-tone image formation means, and gradation correction image data storage means. Based on the stored gradation correction image data, a gradation correction image is formed by the multi-gradation image forming means, and the image characteristics of the gradation correction image are measured by the image characteristic measurement means. Adjustment Based on the measurement data of the image, the gradation range in which gradation unevenness occurs in the gradation characteristics is specified, and the image density level value used in the specified gradation range and the dither matrix of the image density level values before and after that are used. Control means such as a printer controller 120 for changing (threshold matrix).
According to this, as described in the above embodiment, the gradation correction image is formed by the multi-gradation image forming means that forms the image by the multi-value dither method based on the image data of the multi-gradation input image. To do. Based on the measurement data obtained by measuring the image characteristics of the image for gradation correction, a gradation range in which shading unevenness occurs on the gradation characteristics is specified. The dither matrix of the image density level value used in the gradation range in which the unevenness of density appears on the specified gradation characteristic and the image density level values before and after that are changed. By using the dither matrix thus changed, the shading unevenness in the gradation range can be eliminated. Therefore, shading unevenness can be reduced when a multi-gradation image is formed using the multi-value dither method based on the image data of the multi-gradation input image including the gradation range.
(Aspect B)
In the aspect A, the control unit distributes the number of pixels for each of a plurality of pixel density level values for the image density level values used in the specified gradation range and the dither matrix for each of the preceding and following image density level values. Change to change.
According to this, as described in the above embodiment, the shading unevenness in the gradation range can be eliminated by a simple change process of the dither matrix in which the number distribution of the pixels for each of the plurality of pixel density level values is changed.
(Aspect C)
In the aspect A or B, the gradation correction image is an image including a plurality of types of gradation image portions corresponding to all gradations used in the image forming apparatus, Dither setting data storage means such as a memory unit 122 that stores dither setting data indicating a correspondence relationship between the pixel density level value and the number of pixels is provided, and the control means is based on the measurement data of the gradation correction image. The dither matrix of the pixel density level value to be changed is selected based on the specified gradation range and the dither setting data, and the selected dither matrix is changed.
According to this, as described in the above embodiment, the gradation range in which the gradation step is generated can be accurately specified, and the density of the pixel that causes the gradation step in the gradation range is determined. A dither matrix of pixel density level values to be corrected can be selected by specifying the level value. Therefore, it is possible to reliably and efficiently reduce the shading unevenness in the gradation range.
(Aspect D)
In the aspect A or B, the gradation correction image is an image including a plurality of types of gradation image portions having different gradation values, and each of the plurality of types of gradation image portions has a maximum pixel density level value. Between a maximum pixel density level value and a minimum pixel density level value, a first pixel such as a # 15 pixel for which is set, a second pixel such as a # 0 pixel for which a minimum pixel density level value is set The pixel density level value is set by third pixels such as # 1 pixel to # 14 pixel, and the third pixel has the same pixel density level value in each of the gradation image portions. The pixel density level value is set so as to be shifted by one level between the plurality of types of gradation image portions, and the control means is responsive to the change in the pixel density level value based on the measurement data of the gradation correction image. Lightness, density or color characteristics Change is determined to cause that the pixel density level value of the other and a predetermined amount or more different pixel density level value gradation level difference, changes the pixel density level value and the preceding and succeeding pixel density level values each dither matrix.
According to this, as described in the above embodiment, in the gradation correction image, the third pixel in which the pixel density level value between the maximum pixel density level value and the minimum pixel density level value is set is: The same pixel density level value is set in each gradation image portion. The third pixel has a pixel density level value shifted by one level between a plurality of types of gradation image portions. With this setting, the third pixel other than the first pixel for which the maximum pixel density level value is set and the second pixel for which the minimum pixel density level value is set are different from each other in the gradation correction image. Pixel density level values are not mixed. Therefore, it is possible to easily grasp the brightness change, density change, or color characteristic change due to the pixel density level value in the process of setting each pixel density level value by multi-value dither processing using a dither matrix, that is, the dither growth process. it can. Then, based on the measurement data of the gradation correction image, a pixel density level value that differs from the other by a predetermined amount or more in brightness, density, or color characteristic with respect to the change in pixel density level value is a pixel that causes a gradation step. It can be determined as a density level value. Thus, it becomes easy to specify the pixel density level value that causes the gradation step based on the measurement data of the gradation correction image. In addition, the process of specifying the pixel density level value that causes the gradation step is performed by removing the minimum pixel density level value (0 level) from the number of pixel density level values (when the pixel density level value is 4 bits). It is sufficient to measure (or calculate) lightness, density, or color characteristics several times as many as (15).
(Aspect E)
In the aspect D, the control unit includes a dither setting data storage unit such as a memory unit 122 that stores a dither setting data indicating a correspondence relationship between the gradation value after dither processing and the number of pixels of each pixel density level value. The distribution of the number of pixels for each pixel density level value in the specified gradation range based on the gradation range specified based on the measurement data of the gradation correction image and the dither setting data And the dither matrix of the image density level value used in the specified gradation range and the image density level values before and after the image density level value are changed.
According to this, as described in the above embodiment, the brightness change (or color image) over all gradations based on the gradation range and dither setting data specified based on the measurement data of the gradation correction image. In this case, color characteristics) can be calculated. Based on the change in brightness over all gradations (or color characteristics in the case of a color image), the gradation range in which the shading unevenness is generated is specified, and each pixel density level value in the specified gradation range is determined. The dither matrix can be changed by determining the distribution of the number of pixels. Therefore, the shading unevenness in all gradations can be surely reduced.
1(1Y,1C,1M,1K) 感光体
2C 帯電ローラ
3C 書込みレーザー光
4C 現像装置
5(5Y,5C,5M,5K) 1次転写ローラ
6 中間転写ベルト
7 駆動ローラ
9 ベルトテンションローラ
10 2次転写ローラ
11 2次転写対向ローラ
12 レジストローラ対
13 定着装置
15 転写紙搬送経路
16C ドラムクリーニング装置
18 ベルトクリーニング装置
100 画像形成装置
120 プリンタコントローラ
122 メモリ部
124 階調補正演算部
130 プリンタ部
140 スキャナコントローラ
150 スキャナ部
1 (1Y, 1C, 1M, 1K) Photoconductor 2C Charging roller 3C Writing laser beam 4C Developing device 5 (5Y, 5C, 5M, 5K) Primary transfer roller 6 Intermediate transfer belt 7 Driving roller 9 Belt tension roller 10 Secondary Transfer roller 11 Secondary transfer counter roller 12 Registration roller pair 13 Fixing device 15 Transfer paper transport path 16C Drum cleaning device 18 Belt cleaning device 100 Image forming device 120 Printer controller 122 Memory unit 124 Tone correction calculation unit 130 Printer unit 140 Scanner controller 150 Scanner section
Claims (5)
階調補正用画像のデータを記憶する階調補正用画像データ記憶手段と、
前記多階調画像形成手段で形成された画像の画像特性を測定する画像特性測定手段と、
前記階調補正用画像データ記憶手段に記憶された階調補正用画像のデータに基づいて前記多階調画像形成手段により階調補正用画像を形成し、該階調補正用画像の画像特性を前記画像特性測定手段により測定し、該階調補正用画像の測定データに基づいて、階調特性上で濃淡ムラが生じる階調範囲を特定し、その特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。 Multi-tone image forming means for forming an image by a multi-value dither method that expresses a gray scale using pixels that can be set by switching a plurality of pixel density level values based on image data of a multi-tone input image An image forming apparatus comprising:
Gradation correction image data storage means for storing gradation correction image data;
Image characteristic measuring means for measuring image characteristics of the image formed by the multi-tone image forming means;
Based on the gradation correction image data stored in the gradation correction image data storage means, the multi-tone image forming means forms a gradation correction image, and the image characteristics of the gradation correction image are determined. An image density that is measured by the image characteristic measuring unit, specifies a gradation range in which shading unevenness occurs on the gradation characteristics based on measurement data of the gradation correction image, and is used in the specified gradation range An image forming apparatus comprising: control means for changing a dither matrix of each of the level value and the image density level values before and after the level value.
前記制御手段は、前記特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスについて、複数の画素濃度レベル値別の画素の個数配分を変えるように変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The control unit changes the distribution of the number of pixels according to a plurality of pixel density level values for the image density level value used in the specified gradation range and the dither matrix of the image density level values before and after the image density level value. An image forming apparatus.
前記階調補正用画像は、当該画像形成装置で用いられる全階調それぞれに対応する複数種類の階調画像部を含む画像であり、
ディザ処理後の階調値と各画素濃度レベル値の画素の数との対応関係を示すディザ設定データを記憶するディザ設定データ記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記階調補正用画像の測定データに基づいて特定された階調範囲と、前記ディザ設定データとに基づいて、変更対象の画素濃度レベル値のディザマトリクスを選択し、その選択したディザマトリックを変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The gradation correction image is an image including a plurality of types of gradation image portions corresponding to all gradations used in the image forming apparatus,
Dither setting data storage means for storing dither setting data indicating the correspondence between the gradation value after dither processing and the number of pixels of each pixel density level value,
The control means selects a dither matrix of the pixel density level value to be changed based on the gradation range specified based on the measurement data of the gradation correction image and the dither setting data, and the selection An image forming apparatus characterized by changing the dithermatric.
前記階調補正用画像は、互いに階調値が異なる複数種類の階調画像部を含む画像であり、
前記複数種類の階調画像部はそれぞれ、最大画素濃度レベル値が設定される第1の画素と、最小画素濃度レベル値が設定される第2の画素と、最大画素濃度レベル値と最小画素濃度レベル値との間の画素濃度レベル値が設定される第3の画素とによって構成され、
前記第3の画素は、前記階調画像部それぞれの中では同一の画素濃度レベル値が設定され、前記複数種類の階調画像部間では画素濃度レベル値が1レベルずつずらして設定され、
前記制御手段は、前記階調補正用画像の測定データに基づいて、画素濃度レベル値の変化に対する明度、濃度又は色特性の変化が他と所定量以上異なる画素濃度レベル値を階調段差の要因となる画素濃度レベル値と判定し、該画素濃度レベル値とその前後の画素濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The gradation correction image is an image including a plurality of types of gradation image portions having different gradation values from each other,
Each of the plurality of types of gradation image portions includes a first pixel in which a maximum pixel density level value is set, a second pixel in which a minimum pixel density level value is set, a maximum pixel density level value, and a minimum pixel density. A third pixel in which a pixel density level value between the level values is set,
The third pixel has the same pixel density level value set in each of the gradation image portions, and the pixel density level value is set to be shifted by one level between the plurality of types of gradation image portions.
Based on the measurement data of the image for gradation correction, the control means determines a pixel density level value that differs from the other by a predetermined amount or more in brightness, density, or color characteristic with respect to a change in pixel density level value. And a dither matrix for each of the pixel density level value and the pixel density level values before and after the pixel density level value.
ディザ処理後の階調値と各画素濃度レベル値の画素の数との対応関係を示すディザ設定データを記憶するディザ設定データ記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記階調補正用画像の測定データに基づいて特定された階調範囲と、前記ディザ設定データとに基づいて、前記特定された階調範囲における画素濃度レベル値別の画素の数の配分を決定し、前記特定された階調範囲で用いられる画像濃度レベル値及びその前後の画像濃度レベル値それぞれのディザマトリクスを変更することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
Dither setting data storage means for storing dither setting data indicating the correspondence between the gradation value after dither processing and the number of pixels of each pixel density level value,
The control means is configured to determine a pixel range for each pixel density level value in the specified gradation range based on the gradation range specified based on the measurement data of the gradation correction image and the dither setting data. An image forming apparatus comprising: determining a number distribution, and changing a dither matrix of each of image density level values used in the specified gradation range and image density level values before and after the image density level value.
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