JP2018049096A - 画像形成装置、画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模を拡大することなく、掃き寄せ及びかすれの補正と、吸い込みの補正を行う。【解決手段】画像形成装置は、画像データをソフトウェア処理によって画像処理するソフトウェア処理部と、掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをハードウェア処理によって補正する（Ｓ２）ハードウェア処理部と、前記ハードウェア処理部及びソフトウェア処理部により補正した画像データに基づき、用紙上にトナーで画像を形成する（Ｓ３）画像形成部と、を備え、前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合（Ｓ８：Ｙ）、前記ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをソフトウェア処理によって補正する（Ｓ９）ことを特徴とする。【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

電子写真プロセスの現像方式には、現像スリーブと感光体を同じ方向に回転させるウィズ方式と逆方向に回転させるカウンター方式がある。カウンター方式では、感光体と逆方向に回転する現像スリーブによって文字や図形等の画像部分のトナーが掃き寄せられ、画像の濃度が先端側で低下し、後端側で上昇する現象が生じることがある。この濃度低下はかすれ、濃度上昇は掃き寄せと呼ばれている。なお、ウィズ方式においては、画像の先端と後端で逆の現象が生じる。

一般的に、画像の濃度変動は、濃度センサーにより検出した画像の濃度に応じて画像データを補正することにより解消を図っている（例えば、特許文献１参照。）。トナーの掃き寄せによる濃度変動に対しては、用紙上に形成した画像の後端エッジとエッジに隣接する背景の濃度を濃度センサーにより検出し、その濃度比に応じて掃き寄せが生じる画像の後端エッジ付近の画素値を補正することが行われている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００９−３００８３４号公報 特開２０１６−９０６９９号公報

補正は、ハードウェア処理により行う方が、ソフトウェア処理により行うよりもパフォーマンスが向上する。濃度変動は先端又は後端のエッジから一定範囲内で生じるため、ハードウェア処理を行う画像処理回路では、補正に必要な分だけ画像データを保持できるラインメモリーがあれば、補正が可能である。例えば、濃度変動がオブジェクトのエッジから１５画素の範囲で生じ、濃度変動が生じるオブジェクトのパターン検出のためにさらに２画素の範囲が必要な場合は、１７画素分のラインメモリーがあれば足りる。

しかしながら、文字や図形等の背景にも画像がある場合、トナーの掃き寄せにより背景において吸い込みと呼ばれる濃度低下が生じることがある。この吸い込みも、掃き寄せ及びかすれと同じ画像処理回路により補正しようとすると、吸い込みが生じる範囲分の画像データも画像処理回路で保持しなければならない。必要なラインメモリーの容量が約２倍に増えるため、回路規模が大きくなり、コストアップを招く。

本発明の課題は、回路規模を拡大することなく、掃き寄せ及びかすれの補正と、吸い込みの補正を行うことである。

請求項１に記載の発明によれば、
画像データをソフトウェア処理によって画像処理するソフトウェア処理部と、
掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをハードウェア処理によって補正するハードウェア処理部と、
前記ハードウェア処理部及びソフトウェア処理部により補正した画像データに基づき、用紙上にトナーで画像を形成する画像形成部と、を備え、
前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、前記ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをソフトウェア処理によって補正することを特徴とする画像形成装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
前記ハードウェア処理部により補正を実施した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を読み取って読取画像データを生成し、当該読取画像データにおいて、前記背景の画素値の変動を検出することにより、前記吸い込みの発生を判定する検査部を備え、
前記検査部により前記吸い込みが発生すると判定した場合、前記ソフトウェア処理部における前記画像データの補正を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記検査部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記背景の画素値の変動の検出を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
前記ソフトウェア処理部は、前記画像データにおいて吸い込みが生じる背景のパターンを検出することにより、前記吸い込みの発生を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
前記ソフトウェア処理部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記吸い込みが生じる背景のパターン検出を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、
画像データをソフトウェア処理によって画像処理するソフトウェア処理部と、
掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをハードウェア処理によって補正するハードウェア処理部と、を備え、
前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、前記ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをソフトウェア処理によって補正することを特徴とする画像処理装置が提供される。

請求項７に記載の発明によれば、
前記ハードウェア処理部により補正を実施した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を読み取って読取画像データを生成し、当該読取画像データにおいて、前記背景の画素値の変動を検出することにより、前記吸い込みの発生を判定する検査部を備え、
前記検査部により前記吸い込みが発生すると判定した場合、前記ソフトウェア処理部における前記画像データの補正を実施することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置が提供される。

請求項８に記載の発明によれば、
前記検査部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記背景の画素値の変動の検出を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置が提供される。

請求項９に記載の発明によれば、
前記ソフトウェア処理部は、前記画像データにおいて吸い込みが生じる背景のパターンを検出することにより、前記吸い込みの発生を判定することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置が提供される。

請求項１０に記載の発明によれば、
前記ソフトウェア処理部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記吸い込みが生じる背景のパターン検出を行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置が提供される。

請求項１１に記載の発明によれば、
（ａ）ハードウェア処理部において、掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、画像データをハードウェア処理によって補正するステップと、
（ｂ）前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように前記画像データをソフトウェア処理によって補正するステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法が提供される。

請求項１２に記載の発明によれば、
（ｃ）前記ハードウェア処理部により補正を実施した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を読み取って読取画像データを生成するステップと、
（ｄ）前記読取画像データにおいて、前記背景の画素値の変動を検出することにより、前記吸い込みの発生を判定するステップと、を含み、
前記ステップ（ｂ）では、前記ステップ（ｄ）において前記吸い込みが発生すると判定した場合、前記ソフトウェア処理部における前記画像データの補正を実施することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法が提供される。

請求項１３に記載の発明によれば、
前記ステップ（ｄ）では、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記背景の画素値の変動の検出を行うことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法が提供される。

請求項１４に記載の発明によれば、
（ｅ）前記ソフトウェア処理部において、前記画像データにおいて吸い込みが生じる背景のパターンを検出することにより、前記吸い込みの発生を判定するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法が提供される。

請求項１５に記載の発明によれば、
前記ステップ（ｅ）では、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記吸い込みが生じる背景のパターン検出を行うことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方法が提供される。

本発明によれば、回路規模を拡大することなく、掃き寄せ及びかすれの補正と、吸い込みの補正を行うことができる。

本発明の実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す正面図である。 画像形成装置の構成を機能ごとに示すブロック図である。 掃き寄せ及びかすれが発生したときの濃度変動の例を示す図である。 かすれが生じるオブジェクトのパターン例を示す図である。 掃き寄せが生じるオブジェクトのパターン例を示す図である。 画像データの補正例を示す図である。 掃き寄せ及びかすれに加えて吸い込みが発生したときの濃度変動の例を示す図である。 画像データの補正例を示す図である。 画像形成装置が、ラインメモリーを増設することなく、掃き寄せ及びかすれの補正と吸い込みの補正を実施するときの処理手順を示すフローチャートである。 吸い込みが発生する背景のパターン例を示す図である。 ソフトウェア処理部が吸い込みの判定を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の画像形成装置、画像処理装置及び画像処理方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態の画像形成装置Ｇの概略構成を示している。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、用紙上に画像を形成する画像形成部２０と、当該用紙上の画像の検査を行う検査部３０と、を備えている。

図２は、画像形成装置Ｇの構成を機能ごとに表すブロック図である。
図２に示すように、画像形成装置Ｇは、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、ソフトウェア処理部１６、画像読取部１７、画像メモリー１８、ハードウェア処理部１９、画像形成部２０及び検査部３０を備えている。

制御部１１は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２等を備えて構成されている。ＣＰＵ１１１は、記憶部１２から各種プログラムを読み出してＲＡＭ１１２に展開し、実行することにより、各部を制御する。

例えば、制御部１１は、通信部１５により受信した、形成する画像の指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ：Page Description Language）で記述されたデータ（以下、ＰＤＬデータという。）をラスタライズ処理し、ビットマップ形式の画像データを生成することができる。画像データは、各画素がＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の４色の画素値を有する。画素値は画像の濃淡を表すデータ値であり、例えば８ｂｉｔのデータ値は０〜２５５階調の濃淡を表す。

また、制御部１１は、上記ラスタライズ処理や画像読取部１７によって生成され、画像メモリー１８に保持された画像データを、ハードウェア処理部１９により画像処理させる。制御部１１は、必要に応じてソフトウェア処理部１６により画像処理させることもでき、これらによる画像処理後の画像データに基づいて、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。

制御部１１は、画像データの生成時に、画像データの各画素の属性を示す属性データを生成することができる。
例えば、制御部１１は、ラスタライズ処理時に、ＰＤＬデータ中の文字コードの記述にしたがって描画した、かな、アルファベット、数字等の画像の各画素の属性を文字（Text）と決定することができる。また、制御部１１は、ＤＸＦ、ＳＶＧ、ＷＭＦ等のベクター形式の記述にしたがって描画した多角形、円、罫線等の画像の各画素の属性を図形（Graphics）と決定し、ＪＰＥＧ形式のファイルにより描画した写真画像等の画像の属性を写真（Image）と決定することができる。

記憶部１２は、制御部１１又はソフトウェア処理部１６により読み取り可能なプログラム、プログラムの実行時に用いられるファイル等を記憶している。記憶部１２としては、ハードディスク等の大容量メモリーを用いることができる。

操作部１３及び表示部１４は、図１に示すように、画像形成装置Ｇの上部に設けられるユーザーインターフェイスである。
操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。
表示部１４は、制御部１１の指示にしたがって操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。

通信部１５は、ネットワーク上の外部装置、例えばユーザー端末、サーバー、他の画像形成装置等と通信する。
通信部１５は、ユーザー端末やサーバーからネットワークを介して、ＰＤＬデータを受信する。

ソフトウェア処理部１６は、図２に示すように、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１６１、ＲＡＭ１６２等を備えて構成されている。
ソフトウェア処理部１６では、ＧＰＵ１６１が記憶部１２から画像処理用のプログラムを読み出してＲＡＭ１６２に展開し、実行することにより、画像データにソフトウェア処理によって画像処理を施す。

ＧＰＵ１６１が施すことができる画像処理としては、例えば色変換処理、画像の回転、拡大、縮小、ページ番号の付加、ページ集約等のレイアウト処理等が挙げられる。
なお、ＣＰＵ１１１ではなく、ＧＰＵ１６１によりラスタライズ処理を行って画像データ及び属性データを生成することもできる。

画像読取部１７は、自動原稿送り装置、スキャナー等からなり、原稿台上にセットされた原稿面を読み取って、ビットマップ形式の画像データを生成する。画像読取部１７により生成された画像データは、各画素がＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色の画素値を有し、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色の画素値を有する画像データに色変換するが、この色変換は、ＣＰＵ１１１、ＧＰＵ１６１等により行うこともできるし、専用に設けた色変換回路で行うようにしてもよい。

画像メモリー１８は、ラスタライズ処理又は画像読取部１７により生成された画像データを一時的に保持するバッファーメモリーである。画像メモリー１８としては、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等を用いることができる。

ハードウェア処理部１９は、画像データにハードウェア処理によって画像処理を施す。ハードウェア処理部１９は、画像データを保持するラインメモリー、保持した画像データに所定の画像処理を施すＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）のような画像処理回路等を備えて構成されている。
ハードウェア処理部１９が施すことができる画像処理としては、例えば掃き寄せ及びかすれの補正、画像形成部２０により形成した画像の濃度特性が目的の濃度特性となるように画素値を変換するγ補正、ディザ処理や誤差拡散処理のように疑似的に中間調を再現する中間調処理等が挙げられる。ハードウェア処理部１９では、これら画像処理がそれぞれモジュール化されている。

ハードウェア処理部１９は、そのようなモジュールの１つとして、図２に示すように、掃き寄せ補正モジュール１９１を備えている。掃き寄せ補正モジュール１９１は、掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの先端及び後端の濃度が目的の濃度となるように、画像データを補正する。オブジェクトとは、文字や図形等のトナーで形成する画像部分をいう。

画像形成部２０は、ハードウェア処理部１９により画像処理した画像データの各画素の４色の画素値に応じて、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの４色からなる画像を用紙上に形成する。
画像形成部２０は、図１に示すように、４つの書込みユニット２１、中間転写ベルト２２、２次転写ローラー２３、定着装置２４及び給紙トレイ２５を備えている。

４つの書込みユニット２１は、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置され、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像を形成する。各書込みユニット２１は形成する画像の色が異なるだけで構成は同じであり、図１に示すように、露光部２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ及び１次転写ローラー２ｆを備えている。

画像形成時、各書込みユニット２１では、帯電部２ｄにより感光体２ｂを帯電させた後、画像データに基づいて露光部２ａにより出射した光束で感光体２ｂ上を走査し、静電潜像を形成する。現像部２ｃによりトナーを供給して現像すると、感光体２ｂ上に画像が形成される。
４つの書込みユニット２１の感光体２ｂ上にそれぞれ形成した画像を、それぞれの１次転写ローラー２ｆにより、中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）する。これにより、中間転写ベルト２２上には各色からなる画像が形成される。１次転写後、クリーニング部２ｅにより感光体２ｂ上に残留するトナーを除去する。

画像形成部２０は、給紙トレイ２５から用紙を給紙し、２次転写ローラー２３により中間転写ベルト２２から用紙上に画像を転写（２次転写）した後、用紙を定着装置２４により加熱及び加圧して、定着処理を施す。
用紙の両面に画像を形成する場合は、搬送経路２６に用紙を搬送してその表裏を反転した後、再度２次転写ローラー２３へ用紙を搬送する。

検査部３０は、図２に示すように画像読取部３１を備え、画像形成部２０においてトナーで画像が形成された用紙面を当該画像読取部３１により読み取って生成した、ビットマップ形式の読取画像データを解析することにより、画像の検査を行うことができる。画像読取部３１としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を用いたラインセンサー、エリアセンサー、デジタルカメラ等を用いることができる。

検査部３０は、掃き寄せ補正モジュール１９１により掃き寄せ及びかすれを補正した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を、画像読取部３１により読み取って生成した読取画像データにおいて、オブジェクトの背景の画素値の変動を検出することにより、背景における吸い込みの発生を判定する。
この検査部３０の処理内容は、ＣＰＵ等のプロセッサーにより吸い込み判定用のプログラムを実行するソフトウェア処理により実現してもよいし、吸い込み判定用の専用回路を用いたハードウェア処理によって実現してもよい。

〔掃き寄せ及びかすれの補正〕
上記画像形成装置Ｇでは、掃き寄せ及びかすれが生じた場合、掃き寄せ補正モジュール１９１により補正を行うことができる。

図３は、掃き寄せ及びかすれによって生じるオブジェクトの濃度変動の例を示している。
感光体２ｂ上に形成した画像のトナーが現像スリーブ２ｃｃにより掃き寄せられると、図３に示すように、感光体２ｂ上の画像のシフト方向（感光体２ｂの回転方向と同じ方向）におけるオブジェクトの先端でかすれが生じ、先端のエッジに近いほど濃度が大きく低下する。一方、オブジェクトの後端では掃き寄せが生じ、後端のエッジに近いほど濃度が大きく上昇する。

オブジェクトにおいて掃き寄せ及びかすれの濃度変動が生じる範囲がＮ画素であり、掃き寄せ及びかすれが生じるオブジェクトのパターン検出のためにさらに背景のＭ画素の観察が必要であるとすると、掃き寄せ補正モジュール１９１には、（Ｎ＋Ｍ）画素分の画像データを保持できるラインメモリーがあればよい。補正時、掃き寄せ補正モジュール１９１は、画像データを１画素ずつシフトしてラインメモリーに保持する。この画像データのシフト方向は、感光体２ｂ上の画像のシフト方向と同じである。

掃き寄せ補正モジュール１９１は、ラインメモリーに保持した（Ｎ＋Ｍ）画素の画像データから、掃き寄せ及びかすれが生じるオブジェクトのパターンを検出する。
図４Ａは、先端側にかすれが生じるオブジェクトのパターン例を示し、図４Ｂは、後端側に掃き寄せが生じるオブジェクトのパターン例を示している。
いずれのパターンも、各画素値の差が閾値Ｔｈ１以下のオブジェクトのＮ画素と、当該Ｎ画素との画素値の差が閾値Ｔｈ２を超える背景のＭ画素を含んでいる。ラインメモリー内の（Ｎ＋Ｍ）画素が、図４Ａに示すパターンと一致する場合はオブジェクトのＮ画素と背景のＭ画素の間においてオブジェクトの先端のエッジを検出することができ、図４Ｂに示すパターンと一致する場合はオブジェクトの後端のエッジを検出することができる。

ラインメモリーに保持した画像データから該当するパターンを検出すると、掃き寄せ補正モジュール１９１は、オブジェクトの濃度が本来の濃度となるように、パターンにより検出したエッジからＮ画素の範囲内にあるオブジェクトの各画素の画素値を増減する補正を行う。
図４Ａに示すパターンが検出された場合、画像データのシフト方向において、先端のエッジから後方に位置するＮ画素の各画素値を補正すればよい。図４Ｂに示すパターンが検出された場合、後端のエッジから前方に位置するＮ画素の各画素値を補正すればよい。

補正後の画素値は、先端のエッジが検出された場合は下記式（１１）により算出することができ、後端のエッジが検出された場合は下記式（１２）により算出することができる。
（１１） Ｏｕｔ（ｃ）＝Ｉｎ（ｃ）＋ｍａｘ｛０，ｋｈ×（１−ｃ／Ｎ）｝
（１２） Ｏｕｔ（ｃ）＝Ｉｎ（ｃ）−ｍａｘ｛０，ｋｈ×（１−ｃ／Ｎ）｝
上記式（１１）及び（１２）において、Ｎは補正範囲の画素数を表す。Ｏｕｔ（ｃ）は、補正範囲内にある各画素のうち、エッジからの距離（画素数）がｃの画素の補正後の画素値を表す。Ｉｎ（ｃ）は、同じくエッジからの距離（画素数）がｃの画素の補正前の画素値を表す。ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝は、ＡとＢのうち大きい方を選択して出力する関数を表す。ｋｈは、エッジからの距離（画素数）に応じて補正量を調整する補正係数である。

図５は、画像データの補正例を示している。
上記のように補正後の画素値を算出することにより、図５に示すように、オブジェクトの先端のエッジからＮ画素の範囲内にあるオブジェクトの画素値を、先端のエッジに近いほど大きく増やすことができる。また、オブジェクトの後端のエッジからＮ画素の範囲内にあるオブジェクトの画素値を、後端のエッジに近いほど大きく減らすことができる。これにより、オブジェクトにおいて掃き寄せ及びかすれの濃度変動が生じても、図３に示す本来の濃度を再現することができる。

なお、上述した補正は、現像方式が、感光体２ｂと現像スリーブ２ｃｃの回転方向が逆のカウンター方式の場合の補正である。現像方式が、感光体２ｂと現像スリーブ２ｃｃの回転方向が同じであるウィズ方式の場合はカウンター方式と逆の現象が生じるので、逆の補正、すなわちオブジェクトの先端部分の画素値を減らし、後端部分の画素値を増やすように、補正を行えばよい。

〔吸い込みの補正〕
このように、掃き寄せ補正モジュール１９１によりオブジェクトの濃度変動を補正することができるが、オブジェクトの背景が無色ではなく、一定値以上の画素値を有する場合、背景においても吸い込みと呼ばれる濃度変動が生じることがある。
図６Ａは、吸い込みによって生じる背景の濃度変動を示している。
図６Ａに示すように、背景の画像のトナーが掃き寄せられて吸い込みが発生し、オブジェクトの後端のエッジからＮ画素の範囲内にある背景の濃度が低下している。濃度低下は、エッジに近いほど大きい。

図６Ｂは、画像データの補正例を示している。
図６Ｂに示すように、オブジェクトの補正とともに、オブジェクトの後端のエッジからＮ画素の範囲内の背景の画素値を、当該エッジに近いほど大きく増やす補正を行うことにより、背景においても、図６Ａに示す本来の濃度を再現することができる。
なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、後端側の背景において吸い込みが生じた例を示しているが、先端側の背景にも吸い込みが生じることがあり、この場合も同様の補正により本来の濃度を再現することができる。

この背景の濃度変動も掃き寄せ補正モジュール１９１により補正しようとすると、背景において濃度変動が生じる範囲の画像データを保持しなければならないため、さらにＮ画素分のラインメモリーが必要になる。ラインメモリーの容量が倍増するため、回路構成の拡大及びコストアップにつながる。

〔掃き寄せ、かすれ及び吸い込みの補正〕
画像形成装置Ｇは、背景に吸い込みの濃度変動が生じた場合でも、掃き寄せ補正モジュール１９１のラインメモリーを増設することなく、オブジェクトの掃き寄せの補正と背景の吸い込みの補正の両方を実施することができる。
図７は、画像形成装置Ｇが、掃き寄せ及びかすれとともに吸い込みを補正するときの処理手順を示している。

画像形成装置Ｇでは、制御部１１や画像読取部１７によって各ページの画像データを生成すると、画像メモリー１８に保持する。制御部１１は、各ページの画像形成のタイミングに合わせて、各ページの画像データを順次画像メモリー１８から読み出して、ハードウェア処理部１９へ出力する。

ハードウェア処理部１９では、図７に示すように、掃き寄せ補正モジュール１９１において、画像データから掃き寄せ及びかすれが生じるオブジェクトのパターンを検出すると（ステップＳ１：Ｙ）、当該オブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、画像データをハードウェア処理によって補正する（ステップＳ２）。補正時、掃き寄せ補正モジュール１９１は、図５に示すように、オブジェクトの先端又は後端のエッジからＮ画素の範囲内にあるオブジェクトの画素値を増減する。

補正した画像データに、ハードウェア処理部１６がγ補正等のその他の画像処理を施した後、画像処理後の画像データに基づき、画像形成部２０が用紙上にトナーで画像を形成する（ステップＳ３）。
一方、掃き寄せ補正モジュール１９１において、掃き寄せ及びかすれが発生するオブジェクトのパターンを検出しなかった場合（ステップＳ１：Ｎ）、掃き寄せ及びかすれの補正を実施せずに他の画像処理を施した後の画像データに基づき、画像形成を行う（ステップＳ３）。
検査部３０は、画像が形成された用紙面を画像読取部３１により読み取り、読取画像データを生成する（ステップＳ４）。

検査部３０は、掃き寄せ補正モジュール１９１において掃き寄せ及びかすれの補正を実施した場合（ステップＳ５：Ｙ）、生成した読取画像データを解析し、掃き寄せ及びかすれの補正が十分か否かを判定する。例えば、検査部３０は、読取画像データを元の画像データと比較する。効率化のため、オブジェクトに注目して当該オブジェクトのみを比較するようにしてもよい。オブジェクトの位置は、元の画像データとともに生成された属性データにより特定することができる。

比較の結果、読取画像データと元の画像データのオブジェクトの画素値の差が閾値を超える場合、検査部３０は、オブジェクトの濃度が本来の濃度ではなく、掃き寄せの補正が不十分であると判定し（ステップＳ６：Ｎ）、掃き寄せ補正モジュール１９１の補正パラメーターを修正する（ステップＳ７）。例えば、画像データと比べて読取画像データの方がオブジェクトの先端部分の濃度が低い場合、先端部分における画素値をさらに増やすよう、補正係数ｋｈを修正することができる。

一方、オブジェクトの画素値の差が閾値以下である場合、検査部３０は、オブジェクトの濃度が本来の濃度で再現されており、掃き寄せ及びかすれの補正が十分であると判定し（ステップＳ６：Ｙ）、上述した補正パラメーターの修正を行わない。

検査部３０は、読取画像データにおいて、さらに背景の画素値の変動を検出することにより、吸い込みの発生を判定する（ステップＳ８）。例えば、読取画像データにおいて、オブジェクトの先端又は後端に隣接する背景の画素値が、元の画像データよりも小さく、その差が閾値を超える場合、吸い込みが生じたと判定することができる。また、元の画像データでは同じ画素値が連続する領域において、読取画像データでは一定以上の割合で画素値が変化している場合に吸い込みが生じたと判定することもできる。

検査部３０は、ハードウェア処理部１９の掃き寄せ補正モジュール１９１により補正したオブジェクトのエッジから一定範囲内において、上記背景の画素値の変動の検出を行うことができる。１ページを複数部数プリントする場合や共通のデザインのなかで宛名だけを変えてプリントする場合のように、画像形成したページとその次のページに共通する画像部分がある場合等には、次のページでも同じ位置で補正するため、先のページですでに補正した位置を元に検出を行う画像領域を絞り込むことにより、判定の処理速度を高速化することができる。
具体的には、掃き寄せ補正モジュール１９１において補正したオブジェクトの先端及び後端のエッジの位置を、制御部１１が検査部３０へ通知する。検査部３０は、通知されたエッジの位置から例えば２Ｎ画素の一定範囲内において、元の画像データよりも画素値が閾値を超えて低下したＮ画素の背景の領域があれば、吸い込みが生じたと判定する。

検査部３０により背景において吸い込みが生じたと判定した場合（ステップＳ８：Ｙ）、制御部１１は、次のページの画像データを画像メモリー１８から読み出してソフトウェア処理部１６に出力し、ソフトウェア処理部１６により吸い込みの補正処理を実行させる。ソフトウェア処理部１６では、ＧＰＵ１６１が次のページの画像データをＲＡＭ１６２に展開し、吸い込みの補正処理を実行する（ステップＳ９）。

まず、ＧＰＵ１６１は、次のページの画像データにおいて、吸い込みが生じる背景のパターンを検出する。
図８は、吸い込みが生じる背景のパターン例を示している。図８に示すように、吸い込みが生じる背景のパターンは、画素値が閾値Ｔｈ３を超え、各画素値の差が閾値Ｔｈ１以下の背景のＮ画素と、当該Ｎ画素と画素値の差が閾値Ｔｈ２を超えるオブジェクトのＭ画素を含んでいる。ラインメモリー内の（Ｎ＋Ｍ）画素が、図８に示すパターンと一致する場合はオブジェクトのＮ画素と背景のＭ画素の間においてオブジェクトの後端のエッジを検出することができる。なお、オブジェクトの先端側の背景において吸い込みが生じる場合に検出するパターンは、画像のシフト方向において背景のＮ画素とオブジェクトのＭ画素の位置が逆のパターン、すなわち背景のＮ画素が画像データのシフト方向においてオブジェクトのＭ画素より前方に位置するパターンである。このパターンでは、背景のＮ画素とオブジェクトのＭ画素の間でオブジェクトの先端のエッジを検出することができる。

吸い込みが発生する背景のパターンを検出すると、ＧＰＵ１６１は、図６Ｂに示すように背景の濃度が本来の濃度で再現されるように、検出したパターン中のオブジェクトのエッジからＮ画素の範囲内にある背景の画素値を増減する補正を行う。

なお、掃き寄せ補正モジュール１９１により補正したオブジェクトのエッジの位置か、検査部３０により吸い込みが生じたと判定した画像領域（画素値の変動を検出した背景の画像領域）の位置を、制御部１１がＧＰＵ１６１に通知し、ＧＰＵ１６１は通知された位置から一定範囲内（例えば通知された位置から２Ｎ画素の範囲内）で上記吸い込みが発生する背景のパターンの検出を行ってもよい。画像形成したページとその次のページに共通する画像部分がある場合等には、次のページでも同じ位置で補正するため、先のページですでに補正した位置を元にパターン検出を行う画像領域を絞り込むことにより、補正の処理速度を高速化することができる。

吸い込みの補正が終了すると、ＧＰＵ１６１は、補正した次のページの画像データを画像メモリー１８に保存する。この次のページの画像形成時、上述した図８に示す処理手順を繰り返すため、次のページの画像データに対して、掃き寄せ補正モジュール１９１によって掃き寄せ及びかすれの補正が行われた後、画像形成が行われる。

一方、掃き寄せ及びかすれの補正を実施していない場合（ステップＳ６：Ｎ）、又は吸い込みが発生しないと判定された場合（ステップＳ８：Ｎ）は、ＧＰＵ１６１は、背景の補正は行わない。

上述した処理手順では、画像形成後に用紙を読み取って吸い込みの発生を判定していたが、吸い込みの発生を判定する検査部３０の処理手順を、ソフトウェア処理部１６のＧＰＵ１６１が実行することにより、読み取りを行わずに判定することもできる。
図９は、ソフトウェア処理部１６が吸い込みの発生の判定を行う場合の処理手順を示している。

図９に示すように、画像形成装置Ｇでは、制御部１１が画像メモリー１８から画像形成する１ページの画像データを読み出して、掃き寄せモジュール１９１に出力し、掃き寄せ及びかすれの補正処理を実行させる。掃き寄せモジュール１９１では、画像データから掃き寄せ及びかすれが生じるオブジェクトのパターンを検出すると（ステップＳ２１：Ｙ）、当該オブジェクトのエッジからＮ画素の範囲内にあるオブジェクトの画素値を増減する補正をハードウェア処理によって行う（ステップ２２）。この掃き寄せ補正モジュール１９１において補正したオブジェクトの先端及び後端のエッジの位置を、制御部１１がソフトウェア処理部１６へ通知する（ステップＳ２３）。

ハードウェア処理部１６において、補正した画像データにγ補正等のその他の画像処理を施した後、画像処理後の画像データに基づき、画像形成部２０が用紙上にトナーで画像を形成する（ステップＳ２４）。
ハードウェア処理部１６において、掃き寄せ及びかすれが生じるオブジェクトのパターンを検出しなかった場合は（ステップＳ２１：Ｎ）、掃き寄せの補正は行わずに、他の画像処理を施した画像データに基づいて画像形成部２０により用紙上に画像を形成する（ステップＳ２４）。

掃き寄せ補正モジュール１９１において掃き寄せ及びかすれの補正を実施した場合（ステップＳ２５：Ｙ）、制御部１１は、次のページの画像データを画像メモリー１８から読み出してソフトウェア処理部１６に出力し、吸い込みの補正処理を実行させる。ソフトウェア処理部１６では、ＧＰＵ１６１が次のページの画像データをＲＡＭ１６２に展開する。ＧＰＵ１６１は、次のページの画像データにおいて吸い込みが発生する背景のパターンを検出することにより、吸い込みの発生を判定する（ステップＳ２６）。

該当するパターンを検出した場合（ステップＳ２６：Ｙ）、ＧＰＵ１６１は吸い込みが発生すると判定し、背景の濃度が本来の濃度で再現されるように、図６Ｂに示すように検出したパターン中のオブジェクトのエッジからＮ画素の範囲内にある背景の画素値を増減する補正を行う（ステップＳ２７）。

ＧＰＵ１６１は、ステップＳ２３において位置が通知されたオブジェクトのエッジから例えば２Ｎ画素の一定範囲内において、吸い込みが発生する背景のパターン検出を行うことができる。画像形成したページとその次のページに共通する画像部分がある場合等には、次のページでも同じ画像の背景で吸い込みが生じる可能性が高いため、先のページですでに補正した位置を元に検出を行う画像領域を絞り込むことにより、判定の処理速度を高速化することができる。

吸い込みの補正が終了すると、ＧＰＵ１６１は、補正した次のページの画像データを画像メモリー１８に保存する。この次のページの画像形成時、上述した図９に示す処理手順を繰り返すため、次のページの画像データに対して、掃き寄せ補正モジュール１９１によって掃き寄せ及びかすれの補正が行われた後、画像形成が行われる。

一方、掃き寄せ及びかすれの補正を実施していない場合（ステップＳ２５：Ｎ）、又は吸い込みが発生する背景のパターンが検出されなかった場合（ステップＳ２６：Ｎ）は、ＧＰＵ１６１は、背景の補正は行わない。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置Ｇは、画像データをソフトウェア処理によって画像処理するソフトウェア処理部１６と、掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、画像データをハードウェア処理によって補正するハードウェア処理部１９と、ハードウェア処理部１９及びソフトウェア処理部１６により補正した画像データに基づき、用紙上にトナーで画像を形成する画像形成部２０と、を備え、オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、ソフトウェア処理部１６において、当該吸い込みによって変動する背景の濃度が目的の濃度となるように、画像データをソフトウェア処理によって補正する。

掃き寄せ及びかすれとともに吸い込みが生じる場合は、吸い込みの補正をハードウェア処理部１９ではなく、ソフトウェア処理部１６により行うため、吸い込みの補正のために掃き寄せ補正モジュール１９１のラインメモリーを増設する必要がない。したがって、回路規模を拡大することなく、掃き寄せ及びかすれの補正と、吸い込みの補正の両方を行うことができる。

上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、ソフトウェア処理を行うプロセッサーとしてＧＰＵ１６１を用いたが、ＣＰＵ等の他のプロセッサーを使用することもできる。また、制御部１１のＣＰＵ１１１が吸い込みの補正プログラムを読み取って実行することにより、上記ＧＰＵ１６１の処理手順をＣＰＵ１１１により実行することもできる。
プログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。

また、画像形成装置Ｇに限らず、汎用のＰＣ等の画像処理装置が、上記ソフトウェア処理部１６、ハードウェア処理部１９、検査部３０等を備えることにより、画像処理装置において上記処理手順を実行することもできる。この場合、検査部３０と画像読取部３１は別体の構成としてもよく、検査部３０は外部の画像読取部３１により生成された読取画像データを取得すればよい。

Ｇ 画像形成装置
１１ 制御部
１１１ ＣＰＵ
１６ ソフトウェア処理部
１６１ ＧＰＵ
１９ ハードウェア処理部
１９１ 掃き寄せ補正モジュール
２０ 画像形成部
３０ 検査部

Claims (15)

1. 画像データをソフトウェア処理によって画像処理するソフトウェア処理部と、
   掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをハードウェア処理によって補正するハードウェア処理部と、
   前記ハードウェア処理部及びソフトウェア処理部により補正した画像データに基づき、用紙上にトナーで画像を形成する画像形成部と、を備え、
   前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、前記ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをソフトウェア処理によって補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ハードウェア処理部により補正を実施した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を読み取って読取画像データを生成し、当該読取画像データにおいて、前記背景の画素値の変動を検出することにより、前記吸い込みの発生を判定する検査部を備え、
   前記検査部により前記吸い込みが発生すると判定した場合、前記ソフトウェア処理部における前記画像データの補正を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検査部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記背景の画素値の変動の検出を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ソフトウェア処理部は、前記画像データにおいて吸い込みが生じる背景のパターンを検出することにより、前記吸い込みの発生を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記ソフトウェア処理部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記吸い込みが生じる背景のパターン検出を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 画像データをソフトウェア処理によって画像処理するソフトウェア処理部と、
   掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをハードウェア処理によって補正するハードウェア処理部と、を備え、
   前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、前記ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように、前記画像データをソフトウェア処理によって補正することを特徴とする画像処理装置。
7. 前記ハードウェア処理部により補正を実施した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を読み取って読取画像データを生成し、当該読取画像データにおいて、前記背景の画素値の変動を検出することにより、前記吸い込みの発生を判定する検査部を備え、
   前記検査部により前記吸い込みが発生すると判定した場合、前記ソフトウェア処理部における前記画像データの補正を実施することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記検査部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記背景の画素値の変動の検出を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記ソフトウェア処理部は、前記画像データにおいて吸い込みが生じる背景のパターンを検出することにより、前記吸い込みの発生を判定することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
10. 前記ソフトウェア処理部は、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記吸い込みが生じる背景のパターン検出を行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. （ａ）ハードウェア処理部において、掃き寄せ及びかすれによって変動するオブジェクトの濃度が目的の濃度となるように、画像データをハードウェア処理によって補正するステップと、
    （ｂ）前記オブジェクトの背景において吸い込みが発生する場合、ソフトウェア処理部において、前記吸い込みによって変動する前記背景の濃度が目的の濃度となるように前記画像データをソフトウェア処理によって補正するステップと、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
12. （ｃ）前記ハードウェア処理部により補正を実施した場合、補正後の画像データに基づき、トナーで画像が形成された用紙面を読み取って読取画像データを生成するステップと、
    （ｄ）前記読取画像データにおいて、前記背景の画素値の変動を検出することにより、前記吸い込みの発生を判定するステップと、を含み、
    前記ステップ（ｂ）では、前記ステップ（ｄ）において前記吸い込みが発生すると判定した場合、前記ソフトウェア処理部における前記画像データの補正を実施することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
13. 前記ステップ（ｄ）では、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記背景の画素値の変動の検出を行うことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理方法。
14. （ｅ）前記ソフトウェア処理部において、前記画像データにおいて吸い込みが生じる背景のパターンを検出することにより、前記吸い込みの発生を判定するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理方法。
15. 前記ステップ（ｅ）では、前記ハードウェア処理部により補正した前記オブジェクトのエッジから一定範囲内において、前記吸い込みが生じる背景のパターン検出を行うことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方法。

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