JP2020154182A - 補正処理装置、画像形成ユニット、画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】リアルタイムに階調補正を行う場合において主走査偏差に起因する階調補正精度の低下を抑えることを可能にする。【解決手段】本発明の一実施の形態は、記録媒体上に画像として出力される画像情報と、前記記録媒体上の前記画像の読み取り画像から得られた画像情報とに基づき、前記画像の主走査方向の各位置における偏差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記偏差に基づき前記記録媒体の縁に対する偏差を補間する補間手段と、各位置の前記偏差に基づき前記記録媒体上に画像が出力される際に生じる偏差を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、補正処理装置、画像形成ユニット、画像形成装置およびプログラムに関する。

プロダクションプリンティングなどにおける電子写真方式による大量印刷では、印刷過程において現像装置内の現像剤に含まれているトナーの帯電量が大きく変化することによって現像濃度ムラが発生し、ページ間での色の見えが変化してしまうことがある。この現象を抑えるためにリアルタイムに階調補正を行う技術が知られている。この技術では、印刷した画像を、その都度スキャンし、基準となる色からの変動を検出して後の印刷にフィードバックするというリアルタイムに階調補正を行い、ページ間の色の変動を抑えている。

この他、主走査偏差および副走査偏差の影響を抑える目的で、補正チャートを印刷して読み込み、主走査方向の位置ごとの補正値を算出してＬＵＴ（Lookup table)）として保持し、印刷時に補正値を乗算して主走査偏差を緩和する仕組みを開示した文献がある（特許文献１参照）。

しかし、従来の仕組みによりリアルタイムに階調補正を行う場合には、現像剤やトナーの偏りや帯電ムラの影響により、出力画像からのサンプル点に印刷場所による一定の変動偏りが生じる。変動偏りは色の変動を検出する際のノイズとなり、階調補正の精度を低下させる要因になる。特に画像の主走査方向は、主走査偏差と呼ばれる主走査方向の濃度ムラがデータ上に残ったまま色の変動の検出処理が行われるため、階調補正の精度を低下させるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リアルタイムに階調補正を行う場合において主走査偏差に起因する階調補正精度の低下を抑えることが可能な補正処理装置、画像形成ユニット、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の補正処理装置は、記録媒体上に画像として出力される画像情報と、前記記録媒体上の前記画像の読み取り画像から得られた画像情報とに基づき、前記画像の主走査方向の各位置における偏差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記偏差に基づき前記記録媒体の縁に対する偏差を補間する補間手段と、各位置の前記偏差に基づき前記記録媒体上に画像が出力される際に生じる偏差を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、リアルタイムに階調補正を行う場合において主走査偏差に起因する階調補正精度の低下を抑えることが可能なるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る複合機の構成の一例を示す図である。 図２は、複合機における補正処理装置のモジュールの構成の一例を示す図である。 図３は、面内偏差の説明図である。 図４は、主走査偏差校正チャートの説明図である。 図５は、主走査偏差テーブルの作成手順の一例を示す図である。 図６は、主走査方向の座標ごとのＲＧＢの読み取りの様子を示す図である。 図７は、各測色領域におけるＲ、Ｇ、Ｂの偏差量をプロットした図である。 図８は、Ｒ，Ｇ，Ｂの偏差から、Ｃの偏差を求めた図である。 図９は、主走査偏差補正の処理フローの一例を示す図である。 図１０は、紙の縁（余白）に対して主走査偏差補正量による補正を実施する場合の補間パターンの説明図である。

（実施の形態）
以下に添付図面を参照して、補正処理装置、画像形成ユニット、画像形成装置およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、複合機の例を示すが、画像形成装置を複合機に限定するものではない。その他にも画像を形成する装置であれば適宜適用してよい。また、補正処理装置や画像形成ユニットは、複合機などに搭載して提供されてもよいし、単体で提供されてもよい。例えば、補正処理装置は、画像出力手段および読取手段と通信可能な装置として提供する。画像形成ユニットは、読取手段と通信可能な装置として提供する。また、画像処理用のプログラムとして提供してもよい。また、実施の形態は一例であり適宜変形して実施してもよい。

図１は、実施形態に係る複合機の構成の一例を示す図である。図１に示す複合機１は、画像読取ユニット（読取ユニット１０１およびＡＤＦ１０２）を有し、その下部に画像形成ユニット１０３を有する。画像形成ユニット１０３については、内部の構成を説明するために、外部カバーを外して内部の構成を示している。

ＡＤＦ１０２は、載置台に載置した原稿を自動搬送する。読取ユニット１０１は、原稿を載置するコンタクトガラスを上面に有し、コンタクトガラス上の原稿を読み取る。具体的に読取ユニット１０１は、内部に照明装置や、光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサを有するスキャナであり、照明装置で照明した原稿の反射光を光学系を通じてイメージセンサで読み取る。

画像形成ユニット１０３は、記録紙（「記録媒体」の一例）を手差しする手差ローラ１０４や、記録紙を供給する記録紙供給ユニット１０７を有する。記録紙供給ユニット１０７は、多段の記録紙給紙カセットから記録紙を繰り出す機構を有する。供給された記録紙は、レジストローラ１０８を介して二次転写ベルトに送られる。

二次転写ベルト上を搬送する記録紙は、転写部において一次転写ベルト上のトナー画像が転写される。

また、画像形成ユニット１０３は、「画像出力手段」として画像情報を記録媒体上に出力する。具体的には、光書込装置１０９や、タンデム方式の作像ユニット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）１０５や、中間転写ベルト１１３や、上記二次転写ベルトなどを有する。作像ユニット１０５による作像プロセスにより、光書込装置１０９が画像情報（ＣＭＹＫマスター）に基づいて書き込んだユーザ画像を中間転写ベルト１１３上にトナー画像として形成する。

具体的に、作像ユニット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）１０５は、４つの感光体ドラム（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を回転可能に有し、各感光体ドラムの周囲に、帯電ローラ、現像器、一次転写ローラ、クリーナーユニット、及び除電器を含む作像要素１０６をそれぞれ備える。各感光体ドラムにおいて作像要素１０６が機能し、感光体ドラム上の画像が各一次転写ローラにより中間転写ベルト１１３上に転写される。

中間転写ベルト１１３は、各感光体ドラムと各一次転写ローラとの間のニップに、駆動ローラと従動ローラとにより張架して配置されている。中間転写ベルト１１３に一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１３の走行により、二次転写装置で二次転写ベルト上の記録紙に二次転写される。その記録紙は、二次転写ベルトの走行により、定着装置１１０に搬送され、記録紙上にトナー画像がカラー画像として定着する。その後、記録紙は、読取装置１１４を通って機外の排紙トレイへと排出される。読取装置１１４の対向位置には基準白板１１５が配置されている。なお、両面印刷の場合は、反転機構１１１により記録紙の表裏が反転されて、反転された記録紙が二次転写ベルト上へと送られる。

図２は、複合機における補正処理装置のモジュールの構成の一例を示す図である。図２には、ＤＦＥ（デジタルフロントエンド）１００、ラインスキャナ２００、画像処理部３００、階調補正部４００、出力処理部（ＤＴＵと記載）５００を示している。なお、「補正処理装置」を単体で提供する場合、これらのうちの少なくとも階調補正部４００を含む装置として提供してもよいし、階調補正部４００以外の外部モジュールの一部または全てを含めて「補正処理装置」として提供してもよい。また、画像形成ユニットとして提供してもよい。ここで、外部モジュールは、ＤＦＥ１００、ラインスキャナ２００、画像処理部３００、ＤＴＵ５００などを指す。

ＤＦＥ１００は、ＰＳ（Post Script）やＰＤＦ（Portable Document Format）ドキュメントをプリンタ印刷解像度のビットマップに展開するモジュールである。本実施の形態において、ＤＦＥ１００は、ＣＭＹＫマスターを画像処理部３００に提供する。ＣＭＹＫマスターは、ＣＭＹＫにより表現されるユーザ画像のマスターデータである。

ラインスキャナ２００（図１の読取装置１１４に対応）は、印刷した直後の画像を読み取る「読取手段」の一例である。読み取ったデータはスキャン（Ｓｃａｎ）画像として画像処理部３００に提供する。読み取り画像であるスキャン画像は、ＲＧＢにより表現される。

画像処理部３００は、ＣＭＹＫマスターとスキャン画像とを用いて画像処理を行うモジュールである。本実施の形態において、画像処理部３００は、ＣＭＹＫマスターとスキャン画像の色の差分を抽出する画像処理を行ってＲＧＢ差分のデータ（ΔＲＧＢ）を階調補正部４００に提供する。

階調補正部４００は、マスター画像とスキャン画像との差分により抽出されたΔＲＧＢに基づき、リアルタイムの階調補正を行うモジュールである。階調補正部４００は、画像処理部３００が出力するΔＲＧＢと、ＤＦＥ１００が出力するＣＭＹＫマスターとを入力し、これらから色の変動モデルに対する係数（θ値）を算出し、ＴＲＣを更新して、ＤＴＵ５００に提供する。

ＤＴＵ５００は、更新されたＴＲＣを受け取り、画像形成装置（画像形成ユニット１０３）に転送するモジュールである。

画像処理部３００と階調補正部４００の構成について更に詳しく説明する。
デバイスリンク３０１は、ＣＭＹＫ値とそれに基づいて印刷されたＲＧＢ値が対応付けされたデータテーブルである。データテーブルはキャリブレーションの度に更新される。ＤＦＥ１００から入力されたＣＭＹＫマスターはデバイスリンク３０１に対応付けられているＲＧＢ値に変換されることにより、ＲＧＢマスターに変換される。ＲＧＢマスターは、印刷するユーザ画像のＲＧＢにより表現される画像データである。

位置合せ部３０２、３０３は、デバイスリンク３０１により変換されたＲＧＢマスターと、ラインスキャナ２００から入力されたＲＧＢのスキャン画像との位置のズレを補正する。

差分抽出部３０４は、位置合わせ後のスキャン画像とＲＧＢマスターの差分を計算し、ＲＧＢ差分のデータ（ΔＲＧＢ）を出力する。

ｖＭａｐ生成部４０１は、ＣＭＹＫマスターに対しｖＭａｐを生成する。ｖＭａｐは、ＣＭＹＫ各色に測色領域として使用可能な小領域（測色領域と呼ぶ）を全てまとめたマップである。測色領域として使用可能な小領域の条件は下記の通りである。

（１）小領域のサイズは２０×２０ｐｉｘｅｌ^２（変更可能）
（２）小領域を拡げた拡張領域内の各色の濃度変化が小さい
（３）拡張領域のサイズは５０×５０ｐｉｘｅｌ^２（変更可能）
（４）小領域が紙の端から既定値以上離れている
（５）小領域内の各色の平均濃度が既定の値域に収まっている
（６）小領域内のトナー総量が一定値以下である
（７）ＣＭＹ版の場合は混色されているＫの濃度が既定の閾値未満である
（８）Ｋ版の場合は混色されているＣＭＹの濃度に対し一定の割合以上の濃度になっている

測色リスト生成部４０２は、ｖＭａｐに基づいて、各セグメントの測色領域をランダムに既定の数を選択する。選択された領域をまとめたリストを測色リストと呼ぶ。測色リストに登録された測色領域は領域抽出される。最終的にθ値の算出に使用されるのは測色リストに登録された測色領域の情報になる。なお、セグメントとは画像を副走査方向に均等に分割した領域の単位と定義する。分割する数は１ページあたり１６セグメントとする（変更可能）

領域抽出部４０３は、測色リストに登録されている測色領域に対応するＲＧＢ差分を抽出し、座標・ＣＭＹＫ階調情報と共に主走査偏差補正処理部４０４に出力する。

主走査偏差補正処理部４０４は、抽出された測色領域に対して、座標・ＣＭＹ階調情報を基に主走査偏差量を算出する（「算出手段」に対応）。また、主走査偏差補正処理部４０４は、紙の縁（余白）の部分の主走査偏差量については複数の補間方式の内から対応する補間方式により補間する（「補間手段」に対応）。そして、主走査偏差補正処理部４０４は、測色領域におけるＲＧＢ差分から主走査偏差量を減算することで、局所θ算出部４０５に対して主走査偏差の影響を取り除いたＲＧＢ差分情報を出力する。つまり主走査偏差量により補正する（主走査偏差の「補正手段」に対応）。なお、主走査偏差量を算出するには、あらかじめ主走査偏差校正チャートを印刷・スキャンし、主走査偏差テーブルを作成する。

局所θ算出部４０５や、副走査偏差補正処理部４０６や、タイマー４０７や、妥当性判定処理部４０８や、θ補正処理部４０９や、ＴＲＣ−１合成部４１０などは副走査偏差の「補正手段」に対応する。局所θ算出部４０５は、上述したセグメント毎にθ値を算出する。θ値の算出の入力値としては測色リストに登録された測色領域の座標・ＣＭＹＫ情報と、主走査偏差補正処理済みのＲＧＢ差分情報とを使用する。十分な数の測色領域が得られないセグメントは無効となり、局所θは使用されない。

ここで、感光体ドラムは、通常、厳密な管理によって位置決めされているが、それでも部品の管理精度内のばらつきにより、ドラム回転軸とドラムの中心軸に微小な偏心を生じる。このような偏心があると、感光体ドラムの位相に対応した周期変動（副走査偏差）が生じることになる。副走査偏差は周期的に現れるため、ドラム周期が半位相ずれた位置にある色同士で対応させれば、その影響を打ち消して小さくすることができる。

副走査偏差補正処理部４０６は、局所θ算出部４０５において算出された局所θのうち、ドラム周期が半位相ずれた領域から算出した局所θのペアを検出する。既定の数以上のペアが検出された場合は、それらの局所θのペアを平均化して1つの局所θとして扱い、さらにペアから算出されたθを平均化して最終的なθ値（平準化θ）とする。ペア数が既定の数に満たない場合は全ての局所θを平均化して最終的なθ値（平準化θ）とする。妥当性判定処理部４０８に対しては局所θのペア数を妥当性判断のための情報として出力し、θ補正処理部４０９へは平準化θを補正前θとして出力する。

タイマー４０７は、各セットの処理時間を計測するタイマーである。タイマー４０７は、処理時間を妥当性判定処理部４０８に提供する。なお、セットとは複数枚の画像をひとまとめにした単位として定義する。１セットごとにまとめて処理することで、１枚ごとに処理をするよりも多数の測色領域を検出でき、θ値算出に必要な情報が得られやすいというメリットがある。

ここで、ユーザ画像によっては測色領域の数が少ない、測色領域の位置に偏りがあるなど、色の変動を検出するには情報量が不足することがある。その際、そのままθ値を算出するとその分の誤差が生じる可能性がある。

妥当性判定処理部４０８は、タイマー情報、ドラム位相半周期ペア数、測色領域情報を基にそのセットの補正の妥当性を判定する。

θ補正処理部４０９は、妥当性判定処理部４０８で妥当性がある場合に、平準化θを補正する。

ＴＲＣ^−１合成部４１０は、補正後のθ値を基にＴＲＣを更新し、更新後のＴＲＣのデータをＤＴＵ５００に出力する。

（全体動作）
リアルタイム階調は例えば次の手順で行われる。先ず、ＤＦＥ１００はユーザからの印刷実行指示を受け、印刷するＣＭＹＫマスターを画像処理部３００、階調補正部４００、画像形成プロセスに通知する。

画像形成プロセスはＤＦＥ１００から受け取ったＣＭＹＫマスターの印刷を実行し、印刷物をユーザの元に出力する。出力前の搬送の過程で印刷物をラインスキャナ２００がスキャンする。ラインスキャナ２００はスキャンしたスキャン画像を画像処理部３００に転送する。

画像処理部３００はＤＦＥ１００から受け取ったＣＭＹＫマスターをＲＧＢマスターに変換する。画像処理部３００はラインスキャナ２００から受け取ったスキャン画像とＲＧＢマスターからΔＲＧＢを抽出し、階調補正部４００に転送する。

階調補正部４００はＤＦＥ１００から受け取ったＣＭＹＫマスターを基にｖＭａｐの生成と、測色リストの生成を行う。階調補正部４００は画像処理部３００からΔＲＧＢを受け取り、領域抽出、主走査偏差補正、局所θ算出を行う。

以上の処理を１セット分のページ数が印刷されるまで繰り返す。

階調補正部４００は副走査偏差補正、平準化θ算出を行う。階調補正部４００は、このセット内で算出された平準化θに対して妥当性判断・補正を行う。階調補正部４００は補正後のＴＲＣを算出し、ＤＴＵ５００へ転送する。

ＤＴＵ５００は階調補正部４００から受け取った補正ＴＲＣを画像形成プロセスに転送する。

画像形成プロセスはＤＴＵ５００から受け取った補正ＴＲＣを次以降の印刷に反映させる。全てのページの印刷が完了するまで以上の処理を繰り返す。

なお、ｖＭａｐ、測色リスト、領域抽出、主走査偏差補正、局所θ算出、副走査偏差補正、平準化θ算出、妥当性判断・補正、補正ＴＲＣ生成は全てＣＭＹＫの色版毎に独立に行う。

（面内偏差の説明）
図３は、面内偏差の説明図である。図３（１）は、面内偏差が発生せずに紙に一様に色を乗せた理想の状態を示している。図３（２）は、主走査方向、副走査方向にそれぞれ周期的な偏差が発生した状態を示している。図３（２）には、各方向の面内偏差が分かるように、各方向の面内偏差の変動を周期的な波形で示している。図３（２）に示すように、実際は画像形成装置の部品の精度ばらつきなどの要因で、主走査方向、副走査方向にそれぞれ周期的な偏差が発生してしまうことがほとんどである。このような偏差はθ値を算出する際のノイズとなり、誤差の要因となる。

図３（３）は、ＣＭＹＫマスターを印刷した際のθ値を算出する場合の説明図である。例えば、図３（２）の面内偏差のイメージを重ねて図示すると図３（４）のようになる。このページ全体では色の変動は無かったとしても、色が印刷されている領域には偏差が強く現れることになる。そのため、本来であればθ値は０であるべきであっても、面内偏差の分だけθ値に誤差の影響が出てしまうことになる。また、次以降のページに同じ画像が来るとは限らず、ページにより面内偏差の現れ方も変わるため、面内偏差の誤差の影響を受けた補正では正しく色を補正できない可能性が高くなる。

そこで、面内偏差の影響を軽減するためには、色が濃くなる偏差が現れる領域と色が薄くなる偏差が現れる領域を均等に抽出し、両者の影響を相殺するやり方が考えられる。

主走査偏差の場合、副走査方向の影響は小さいため、図３（５）のように考える。この場合、あらかじめ主走査方向の座標で現れる偏差量を事前に算出しておき、各測色領域のＲＧＢ差分情報から取り除くことで解消する。これについての詳細は後述する。

副走査偏差の場合、主走査方向の影響は小さい。しかし、図３（６）のように紙搬送における紙間の存在により、周期性はあるもののページごとに偏差の位相が変化するため、事前に偏差量を算出しておくことが難しい。そこで、ドラム周期の半位相分ずれた位置にあるセグメント同士をペアとみなし、それらのセグメントで算出された局所θの平均を使用することで偏差の影響を相殺する。この場合、ペアとして選出されなかったセグメントの偏差は残ってしまうため、選出されなかったセグメントの局所θは平準化θ算出に使用しない。

例えば、図３（６）ではＡ，Ｂのセグメントのように偏差が逆位相に現れているセグメント同士をペアに取ることができる。また、Ａ，Ｂのように偏差が強くはないＣ，Ｄのようなセグメント同士も逆位相に位置しているのでペアとして取ることができる。なお、図３（６）に示すセグメントは作図の都合上１ページ当たり８つだが、前述の通り１ページあたり１６である。

セグメントのペアの取り方はページ内だけでなく、セット内であればページをまたいでもよい。画像の配置の関係でセグメントのペアが十分に取れない場合、ペア同士の局所θの平均は取らず、有効なセグメントの局所θの全平均とすることで全体の副走査偏差の影響を軽減する。

図４は、主走査偏差校正チャートの説明図である。ＣＭＹＫ各色、各階調についての主走査偏差の傾向を取得するため、図４のように主走査方向に一様に配色した縞状のパターンを形成し、主走査偏差校正チャートとする。

チャートはＣＭＹＫ各色、３段階の階調による単色の縞で構成されている。チャートを構成する色の階調値を、以降は制御階調値と呼ぶことにする。図４では低階調、中間階調、高階調（例えば、濃度２０％、４０％、７０％）の３段階の階調で各縞が形成されているので、制御階調値は３つ（２０、４０、７０）が存在するということになる。

また、同じＣＭＹＫのパターンを上下に分けて配置している。同じ色の縞の位置は感光体ドラム周期の半位相分ずれた位置に配置されている。これは副走査偏差の影響を鑑みたもので、両者の平均を取ることで副走査偏差の影響を相殺するものである。

なお、制御階調値の数は３つでなくてもよく、多ければ多いほど後述する補間の精度が上がるが、縞と縞が重なることがないように配置を工夫する必要がある。

主走査偏差校正チャートは事前に印刷してスキャンしておくことで、主走査偏差の補正量をあらかじめ算出した主走査偏差テーブルを作成する。主走査偏差テーブルを作成するタイミングは、エンジン初期調整時、もしくはユーザが任意で実行するデバイスリンク作成時となる。主走査偏差テーブルは時間経過や用紙種類の変更により信頼性を損なうため、適度な更新が必要となる。

（主走査偏差テーブルの説明）
主走査偏差テーブルはある測色領域についてＣＭＹＫの主走査偏差量をあらかじめ計算・保持しておくものである。事前にテーブルとして作成しておくことで、リアルタイム階調補正の処理時間を短縮する効果がある。主走査偏差テーブルの構成は次の通りで、３次元のテーブルとなる。

入力値：入出力する色（ＣＭＹＫ）,入力階調値,主走査方向座標
出力値：ΔＣＭＹＫ

例えば、ある領域の主走査方向座標が端から１０００ｐｉｘｅｌ、Ｃｙａｎの濃度が５０％の場合はＣにのる偏差ΔＣは２％というようなことが主走査偏差テーブルを参照することで得られる。つまり、当該領域のＣｙａｎが濃度５０％でも、実際に紙面に印刷されるＣｙａｎの濃度は主走査偏差の影響により５２％になるということである。

図５は、主走査偏差テーブルの作成手順の一例を示す図である。まず、主走査偏差校正チャート（図４参照）を印刷し、スキャンする（ステップＳ１）。スキャンしたデータはＲＧＢ値で管理される。

続いて、ＣＭＹＫ各色、各制御階調値について、主走査方向の座標ごとにＲＧＢ値の偏差量を算出する（ステップＳ２）。具体的には、次のように行う。

同一色の縞の内部に位置し主走査方向の座標が同一の画素についてＲＧＢ値の平均を算出する（ステップＳ２−１）。

ステップＳ２−１により主走査方向に沿って一通り算出すると、主走査方向の座標に対するその縞パターンの色のＲＧＢ値の関数ができ上がる（ステップＳ２−２）。

これをＲＧＢ＝Ｆ（ｘ）と定義する。ｘは、主走査方向の座標、定義域は主走査偏差を補正する範囲とする。

さらに、偏差量の基準ＢａｓｅＦを算出する（ステップＳ２−３）。Ｆ（ｘ）について主走査偏差を補正する範囲での平均を算出し、これを基準とする。
この場合、ｂａｓｅＦ＝ａｖｅｒａｇｅ（Ｆ（ｘ））となる。

なお、この基準ＢａｓｅＦは平均値の代わりに縞パターンのＣＭＹＫ値をデバイスリンクで変換して得られたＲＧＢ値でもよい。縞パターンのＣＭＹＫ値をｖ、デバイスリンクをＤＬ：ＣＭＹＫ→ＲＧＢと定義すると、この場合はＢａｓｅＦ＝ＤＬ（ｖ）となる。

よって、主走査方向の座標に対するＲＧＢ偏差量の関数Ｄ（ｘ）は次のように定義できる（ステップＳ２−４）。
Ｄ（ｘ）＝Ｆ（ｘ）−ｂａｓｅＦ

こうして求めたＤ（ｘ）をＲＧＢ値からＣＭＹＫ値に変換する（ステップＳ３）。

主走査方向の座標に対するＣＭＹＫ偏差量の関数Ｄｃｍｙｋ（ｘ）は、次のように定義できる。
Ｄｃｍｙｋ（ｘ）＝ＤＬ^−１（Ｄ（ｘ））

続いて、Ｄｃｍｙｋ（ｘ）に関して、近似曲線を生成する（ステップＳ４）。近似した結果をＧ（ｘ）と定義する。近似については複数の三角関数の合成により実現するが、多項式近似など別の近似方法でもよい。

副走査偏差を考慮するため、Ｄｃｍｙｋ（ｘ）は上下でそれぞれ定義されることになる。上下それぞれの近似式をＧ＿ｕｐ（ｘ）、Ｇ＿ｌｏｗ（ｘ）とすると、最終的な近似式Ｇ（ｘ）は次のようになる。
Ｇ（ｘ）＝（Ｇ＿ｕｐ（ｘ）＋Ｇ＿ｌｏｗ（ｘ））／２

近似式Ｇ（ｘ）は全ての制御階調値にて算出する（ステップＳ５）。

ステップＳ４にて既に近似式が求められている階調（制御階調値）に関しては、Ｇ（ｘ）を定義域の範囲で主走査偏差テーブルに登録する（ステップ６、７）。

主走査偏差テーブルをＴ、Ｃｙａｎに関して制御階調値をＶｃとし、このときの近似式をＧｖｃ（ｘ）とすると、以下のような代入式となる。
Ｔ（”Ｃｙａｎ”, Ｖｃ, x）＝Ｇｖｃ（ｘ）

制御階調値に関しては上記のようにそのまま代入して問題ないが、制御階調値以外の階調に関してはチャートから読み込むことができないため直接近似式を求めることができない。そのため制御階調値以外の階調については制御階調値間の線形補間にて算出し、主走査偏差テーブルに登録する。多項式補間やスプライン補間など線形補間以外の方法で補間しても良い。

ステップＳ２〜Ｓ７までの処理をＣＭＹＫ全てにおいて行う（ステップＳ８）。
以上の手順により、主走査偏差テーブルＴ（ＣＭＹＫ、階調値ｖ、主走査方向座標ｘ）が作成される。

図６、図７は、主走査偏差テーブルの作成処理の説明図である。
図６は、主走査方向座標ごとのＲＧＢの読み取りの様子を表している（ステップＳ２−１〜Ｓ２−２）。縞内の画素を主走査方向に１ｐｉｘｅｌずつ読み込み、縦一列の画素のＲＧＢ値の平均を算出する。この読み取り幅は１ｐｉｘｅｌでなく、より幅が合ってもよい。

図７は、主走査偏差校正チャートのＣｙａｎの濃度２０％の縞パターンを読み込み、各測色領域におけるＲ、Ｇ、Ｂの偏差量をプロットしたものである。縦軸は偏差量で、平均値を基準としたものである。定義域は０−２５５（ｄｉｇｉｔ）を０−１レンジに変換している。横軸は主走査方向の座標を表している。紙の両端は測色領域として取得しないようにしており、定義域は紙の左端からの座標が３３０−２４３０（ｐｉｘｅｌ）となっている。

Ｃｙａｎの変動に対するＲ，Ｇ，Ｂの変動幅はそれぞれ異なるため、点群の傾向はＲＧＢで異なっている。スキャンの際のノイズを含むために点群にある程度ばらつきがでているものの、ある連続的な変化傾向に沿っている様子が見て取れる。このような点群の検出をＣＭＹＫ各色、各制御階調値（２０％、４０％、７０％）にて行う。

図８は、Ｒ，Ｇ，Ｂの偏差から、Ｃの偏差を求めたものである。縦軸、横軸は図７と同様である。図８に示す点群はＣｙａｎの濃度２０％の縞パターンのＲＧＢ偏差から、Ｃｙａｎの偏差に変換したものである。曲線ｑはＣｙａｎの偏差量の点群から近似曲線を求めたものである。近似については複数の三角関数の合成により実現するが、多項式近似など別の近似方法でもよい。主走査偏差テーブルＴ（“Ｃ”, ２０％, ｘ)の値はこの近似曲線の値が登録される。

図９は、主走査偏差補正の処理フローの一例を示す図である。主走査偏差補正処理の目的は各測色領域のΔＲＧＢから主走査偏差による変動を取り除くことである。

先ず、主走査偏差補正処理は領域抽出処理後に各測色領域のマスターＣＭＹＫ情報、座標情報、ΔＲＧＢ情報を取得する（ステップＳ１１）。

続いて、ＣＭＹＫ情報、座標情報により、主走査偏差テーブルからＣＭＹＫ主走査偏差量を取得する（ステップＳ１２）。

続いて、デバイスリンクによりＲＧＢ主走査偏差量を算出する（ステップＳ１３）。

具体的には、ある測色領域におけるＣＭＹＫ階調値をｖ、ＣＭＹＫ主走査偏差量をｃｖ、主走査方向座標をｘ、主走査偏差テーブルをＴとおくと、ｃｖは次のように表すことができる。

ｃｖ_ｃ＝Ｔ（“Ｃ”、ｖ_ｃ、ｘ）
ｃｖ_Ｍ＝Ｔ（“Ｍ”、ｖ_Ｍ、ｘ）
ｃｖ_Ｙ＝Ｔ（“Ｙ”、ｖ_Ｙ、ｘ）
ｃｖ_Ｋ＝Ｔ（“Ｋ”、ｖ_Ｋ、ｘ）

続いて、デバイスリンクにより、ＲＧＢ主走査偏差量を算出する（ステップＳ１３）。デバイスリンクモデルをＤＬ：ＣＭＹＫ→ＲＧＢとおくと、ある測色点におけるＲＧＢ階調値をｗ、ＲＧＢ主走査偏差量をｃｗとして、次の関係が成り立つ。
ｗ＝ＤＬ（ｖ）、ｗ＋ｃｗ＝ＤＬ（ｖ＋ｃｖ）

よって、ＲＧＢ主走査偏差量ｃｗは次の式で求められる。
ｃｗ＝ＤＬ（ｖ＋ｃｖ）−ＤＬ（ｖ）

測色領域で抽出されたΔＲＧＢ値から、ステップＳ１３で算出されたＲＧＢ主走査偏差量を差し引く（ステップＳ１４）。主走査偏差補正後の変動ＲＧＢをΔＲＧＢ’とすると、ΔＲＧＢ’＝ΔＲＧＢ−ｃｗとなる。

そして、全ての測色領域で主走査偏差補正を実施済みかを判定し（ステップＳ１５）、実施済みでない測色領域があればステップＳ１１から同様に繰り返すことにより、抽出された全ての測色領域に対して主走査偏差補正を実施する。

次に、紙の縁（余白）に対して主走査偏差補正量を補間する補間のパターンについて説明する。縁（余白）は、印刷用の元画像データのない印刷領域の周囲または一端面のことを指す。主走査偏差補正処理部４０４による補正処理の実施により縁（余白）に対して主走査偏差補正量が補間される。
図１０は、紙の縁（余白）に対して主走査偏差補正量による補正を実施する場合の補間パターンの説明図である。

図１０（１）〜図１０（６）において、紙端からチャート端までが紙の余白を表している。図１０（１）は、補正をかけない場合の主走査偏差補正量を示している。図１０（１）に示すように、補正をかけない場合、余白において主走査偏差補正量は基準の０となる。

図１０（２）は、チャート端の補正量で固定する場合のパターンを示している。この場合、余白においては、主走査偏差補正量のチャート端の補正量が一率に適用される。

図１０（３）は、紙端の補正量を０で固定して線形補間する場合のパターンを示している。この場合、余白においては、主走査偏差補正量のチャート端の補正量と紙端の補正量０とが直線により線形補間される。

図１０（４）は、紙端の補正量を０で固定して滑らかに補間する場合のパターンを示している。この場合、余白においては、主走査偏差補正量と紙端の補正量０とが滑らかになるように線形補間される。

図１０（５）は、チャート端から、そのまま滑らかに延長して補間する場合のパターンを示している。この場合、余白においては、主走査偏差補正量がチャート端からそのまま滑らかに延長される。

図１０（６）は、主走査偏差補正量が周期的に現れると仮定して補間する場合のパターンを示している。この場合、余白においては、主走査偏差補正量の周期性が保たれるように周期的な曲線で補間される。

本実施の形態に示す各モジュールは専用のハードウェアで構成してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＯＭ（Read Only Memory）に格納された各種処理のプログラムを実行することにより実現する機能モジュールとして構成してもよい。当該プログラムは、ＲＯＭに予め組み込んで提供してもよい。また、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。

（実施の形態の効果）
本実施の形態では、印刷したユーザ画像を基にリアルタイムに階調補正を行う処理に際して、主走査方向に伸びた縞状の補正チャートを事前に印刷してスキャンして主走査偏差の傾向を検出し、その近似式を立てる。また、近似式を補正チャートに対応したＣＭＹＫ各色、各濃度に対して作成する。補正チャートに存在しない濃度に関しては、補正チャートが存在する濃度の主走査偏差の近似式から補間処理を行うことで主走査偏差量テーブルを作成する。また、主走査偏差テーブルに基づき、スキャンにより得られた入力画像データに対して主走査偏差を相殺するように処理をかけることで、階調補正にかかるノイズを低減する。これにより、画像形成装置の色安定化制御における主走査偏差に起因する精度低下を抑えることができる。また、リアルタイムの階調補正が有効に機能するプロダクションプリンティングにおいて求められる高速性を保つことができる。

１００ ＤＦＥ
２００ ラインスキャナ
３００ 画像処理部
３０１ デバイスリンク
３０２ 位置合せ部
３０３ 位置合せ部
３０４ 差分抽出部
４００ 階調補正部
４０１ ｖＭａｐ生成部
４０２ 測色リスト生成部
４０３ 領域抽出部
４０４ 主走査偏差補正処理部
４０５ 局所θ算出部
４０６ 副走査偏差補正処理部
４０７ タイマー
４０８ 妥当性判定処理部
４０９ θ補正処理部
４１０ ＴＲＣ−１合成部
５００ ＤＴＵ

特開２０１３−０４４９９０号公報

Claims (5)

1. 記録媒体上に画像として出力される画像情報と、前記記録媒体上の前記画像の読み取り画像から得られた画像情報とに基づき、前記画像の主走査方向の各位置における偏差を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記偏差に基づき前記記録媒体の縁に対する偏差を補間する補間手段と、
   各位置の前記偏差に基づき前記記録媒体上に画像が出力される際に生じる偏差を補正する補正手段と、
   を有する補正処理装置。
2. 記録媒体上に画像として出力する画像情報と、前記記録媒体上の前記画像の読み取り画像から得た画像情報とに基づき、前記画像の主走査方向の各位置における偏差を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記偏差に基づき前記記録媒体の縁に対する偏差を補間する補間手段と、
   各位置の前記偏差に基づき前記記録媒体上に画像を出力する際に生じる偏差を補正する補正手段と、
   を有する画像形成ユニット。
3. 画像情報に基づき画像を記録媒体上に出力する画像出力手段と、
   前記画像出力手段により出力された前記記録媒体の画像を読み取る読取手段と、
   前記画像情報と前記読取手段により読み取られた前記画像の画像情報とに基づき、前記読取手段により読み取られる前記画像の主走査方向の各位置における偏差を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記偏差に基づき前記記録媒体の縁に対する偏差を補間する補間手段と、
   各位置の前記偏差に基づき前記画像出力手段が出力する際に生じる偏差を補正する補正手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記補正手段は、
   更に、前記画像出力手段が出力する際に生じる前記画像の副走査方向の偏差を補正する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. コンピュータを、
   記録媒体上に画像として出力される画像情報と、前記記録媒体上の前記画像の読み取り画像から得られた画像情報とに基づき、前記画像の主走査方向の各位置における偏差を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記偏差に基づき前記記録媒体の縁に対する偏差を補間する補間手段と、
   各位置の前記偏差に基づき前記記録媒体上に画像が出力される際に生じる偏差を補正する補正手段
   として機能させるためのプログラム。