JPH1065920A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の物理的特性を解明しないで
も、簡単に画像形成装置で生じる濃度低下の特性を把握
することができ、これによって濃度低下が防止されるよ
うに画像データを補正することができるようにする。 【解決手段】 画像出力装置で、パッチＰ１〜Ｐ２５５
からなる画像を出力させる。パッチＰ１〜Ｐ２５５は、
中間調部の副走査方向の後端部で生じる濃度低下を特性
を知るために、後端部の画素値および幅を段階的に変え
たものである。その出力画像を、目視により判定し、ま
たは計測器により測定して、最適な結果となるパッチ番
号（２２４）を画像処理装置に入力する。これにより、
画像処理装置は特性記述手段に適切な補正特性を記述す
る。この特性記述手段に記述された補正特性に従って画
像データを補正して、濃度低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル複写
機、コンピュータプリンタまたはネットワークプリンタ
などに用いられる画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在製品化されている、デジタル複写
機、コンピュータプリンタまたはネットワークプリンタ
などの、多くの画像形成装置では、画像出力部（画像出
力装置）として、高品質の画像を高速で得ることができ
る電子写真方式が広く採用されている。

【０００３】電子写真方式では、現像手段として、絶縁
性トナーと磁性粒子を現像器内で混合摩擦させることに
より絶縁性トナーを帯電させ、現像ロール上に磁力によ
り現像剤をブラシ状に形成し、現像ロールの回転により
感光体上に現像剤を供給することによって、感光体上の
静電潜像を現像する、二成分磁気ブラシ現像方式が広く
用いられており、特にカラー画像形成装置では、より広
く採用されている。

【０００４】しかし、この電子写真方式の画像出力部、
特に二成分磁気ブラシ現像方式による画像出力部では、
その非線形かつ非対称な出力特性によって、濃度の異な
る２つの画像部が連続するとき、その一方の画像部の他
方の画像部との境界部分の濃度が低下する現象を生じ
る。

【０００５】その第１は、出力される画像が副走査方向
に中間調部から背景部に変化するとき、中間調部の背景
部と接する後端部の濃度が低下することである。

【０００６】すなわち、図１１（Ａ）に示すように、出
力される画像が、感光体上における静電潜像形成用の光
ビームの走査方向である主走査方向に対して直交する、
用紙送り方向とは逆の方向である副走査方向に、中間調
部１から背景部２に変化するとき、中間調部１の背景部
２と接する後端部１Ｂの濃度が低下する。以下、これを
中間調部濃度低下と称する。

【０００７】その第２は、出力される画像が副走査方向
に低濃度部から高濃度部に変化するとき、低濃度部の高
濃度部と接する後端部の濃度が低下することである。

【０００８】すなわち、図１１（Ｂ）に示すように、出
力される画像が副走査方向に低濃度部１２Ｌから高濃度
部１３Ｈに変化するとき、低濃度部１２Ｌの高濃度部１
３Ｈと接する後端部１２Ｗの濃度が低下する。以下、こ
れを低濃度部濃度低下と称する。

【０００９】その第３は、出力される画像が主走査方向
に低濃度部と高濃度部との間で変化するとき、低濃度部
の高濃度部と接する端部の濃度が低下することである。

【００１０】すなわち、図１１（Ｃ）に示すように、出
力される画像が主走査方向に低濃度部１６Ｌと高濃度部
１５Ｈ，１７Ｈとの間で変化するとき、低濃度部１６Ｌ
の高濃度部１５Ｈ，１７Ｈと接する端部１６Ｆ，１６Ｂ
の濃度が低下する。以下、これを主走査方向濃度低下と
称する。

【００１１】二成分磁気ブラシ現像方式による電子写真
方式では、図１２に示すように、感光体ドラム３１０の
矢印３１１の方向の回転によって、感光体ドラム３１０
が静電潜像形成用の帯電器３２０により帯電され、その
帯電された感光体ドラム３１０上に、画像信号で変調さ
れたレーザ光Ｌが照射されることにより、感光体ドラム
３１０上に静電潜像が形成され、その静電潜像が形成さ
れた感光体ドラム３１０が、感光体ドラム３１０の線速
度の２倍程度の線速度で矢印３３６の方向に回転する現
像スリーブ３３５の表面の現像剤層３３７と接すること
により、現像剤層３３７中のトナーが感光体ドラム３１
０上の潜像部分に付着して、感光体ドラム３１０上の静
電潜像がトナー像に現像される。

【００１２】図１２（Ａ）は、レーザ光Ｌの照射により
感光体ドラム３１０上に中間調部１の潜像部３が形成さ
れて、その前方エッジ３ｆが現像剤層３３７と接する瞬
間を示し、同図（Ｂ）は、潜像部３の後方エッジ３ｂよ
り幾分手前の部分が現像剤層３３７と接する瞬間を示
し、同図（Ｃ）は、潜像部３の後方エッジ３ｂが現像剤
層３３７と接する瞬間を示す。

【００１３】現像スリーブ３３５には、例えば−５００
Ｖの電位の現像バイアスが与えられる。感光体ドラム３
１０は、帯電器３２０により、現像バイアス電位より絶
対値が大きい、例えば−６５０Ｖの電位に帯電され、中
間調部１の潜像部３は、現像バイアス電位より絶対値が
小さい、例えば−２００Ｖとされる。また、中間調部１
の後方の背景部２に相当する部分４は、現像バイアス電
位より絶対値の大きい、帯電電位の−６５０Ｖとなる。

【００１４】図１２（Ａ）のように潜像部３の前方エッ
ジ３ｆが現像剤層３３７と接する時、感光体ドラム３１
０と現像剤層３３７とが接する位置Ｑに存在するトナー
ｔｑには、順方向の現像電界が印加されて、トナーｔｑ
が現像剤層３３７の表面に引き寄せられ、潜像部３上に
付着される。しかし、同図（Ｂ）のように中間調部１の
後方の背景部２に相当する部分４が現像剤層３３７に近
付くと、現像剤層３３７の部分４と対向する部分に存在
するトナーｔｂが、逆方向の現像電界により現像剤層３
３７の表面から遠ざけられて、現像剤層３３７の奥深く
に潜り込むようになる。

【００１５】そして、現像スリーブ３３５が矢印３３６
の方向に回転することによって、そのトナーｔｂは、感
光体ドラム３１０と現像剤層３３７とが接する位置Ｑに
近付くとともに、潜像部３の低電位により現像剤層３３
７の表面側に移動するが、現像剤層３３７の表面に達す
るのに時間的な遅れを生じる。そのため、同図（Ｂ）の
ように潜像部３の後方エッジ３ｂより幾分手前の部分が
現像剤層３３７と接する時から、感光体ドラム３１０上
に付着されるトナー量が減少し、図１１（Ａ）に示した
ように、中間調部１の背景部２と接する後端部１Ｂの濃
度が低下する。

【００１６】中間調部１の前方も背景部であるときに
は、図１２（Ａ）のように潜像部３の前方エッジ３ｆが
現像剤層３３７と接する時にも、現像剤層３３７中のト
ナー中には、トナーｔｆで示すように、前方の背景部に
相当する感光体ドラム３１０上の部分５によって現像剤
層３３７の表面から遠ざけられるものが生じる。

【００１７】しかし、現像スリーブ３３５の矢印３３６
の方向の回転によって、そのトナーｔｆは、感光体ドラ
ム３１０と現像剤層３３７とが接する位置Ｑから急速に
遠ざかるとともに、潜像部３の低電位によって現像剤層
３３７の表面に引き寄せられたトナーｔｑが、位置Ｑに
直ちに近付いて、潜像部３上に付着される。したがっ
て、出力される画像が副走査方向に、逆に背景部から中
間調部１に変化しても、中間調部１の背景部と接する前
端部の濃度は低下しない。

【００１８】また、低濃度部濃度低下について示すと、
図１３（Ａ）は、レーザ光Ｌの照射により感光体ドラム
３１０上に低濃度部１２Ｌの潜像部３２Ｌが形成され
て、その前方エッジ３２ｆが現像剤層３３７と接する瞬
間を示し、同図（Ｂ）は、潜像部３２Ｌの後方エッジ３
２ｂが現像剤層３３７と接する瞬間を示し、同図（Ｃ）
は、潜像部３２Ｌの後方エッジ３２ｂより幾分後方側
の、高濃度部１３Ｈの潜像部３３Ｈが現像剤層３３７と
接する瞬間を示す。

【００１９】低濃度部１２Ｌの潜像部３２Ｌは、現像バ
イアス電位より絶対値が小さい、例えば−３００Ｖとさ
れる。また、低濃度部１２Ｌの後方の高濃度部１３Ｈの
潜像部３３Ｈは、低濃度部１２Ｌの潜像部３２Ｌの電位
より絶対値が小さい、例えば−２００Ｖとされる。

【００２０】図１３（Ａ）のように潜像部３２Ｌの前方
エッジ３２ｆが現像剤層３３７と接する時、感光体ドラ
ム３１０と現像剤層３３７とが接する位置Ｑに存在する
トナーｔａには、順方向の現像電界が印加されて、トナ
ーｔａが潜像部３２Ｌ上に付着される。以後、同図
（Ｂ）のように潜像部３２Ｌの後方エッジ３２ｂが現像
剤層３３７と接する時まで、低濃度部１２Ｌの潜像部３
２Ｌにはトナーが付着される。トナーｔｃは、低濃度部
１２Ｌの高濃度部１３Ｈと接する後端部に相当する、潜
像部３２Ｌの潜像部３３Ｈと接する後端部に付着された
トナーである。

【００２１】しかし、同図（Ｂ）の時点以降において
は、高濃度部１３Ｈの潜像部３３Ｈが現像剤層３３７と
接するようになる。そして、潜像部３３Ｈの電位は潜像
部３２Ｌの電位より絶対値が小さく、潜像部３３Ｈと現
像剤層３３７との間には順方向のより大きな現像電界が
印加されるので、潜像部３３Ｈには多量のトナーが付着
される。

【００２２】そのため、現像剤層３３７中の、感光体ド
ラム３１０と現像剤層３３７とが接する位置Ｑの近傍部
分においては、トナーで覆われていた磁性粒子が露呈さ
れて、その磁性粒子の電位によって、同図（Ｂ）のよう
に一旦は潜像部３２Ｌの潜像部３３Ｈと接する後端部に
付着されたトナーｔｃが、現像剤層３３７中に引き戻さ
れてしまう。

【００２３】そのため、同図（Ｃ）にトナーが存在しな
い部分として示すように（必ずしも全くなくなるわけで
はなく、図は簡略化したものである）、潜像部３２Ｌの
潜像部３３Ｈと接する後端部のトナー量が減少し、図１
１（Ｂ）に示したように、低濃度部１２Ｌの高濃度部１
３Ｈと接する後端部１２Ｗの濃度が低下する。なお、高
濃度部１３Ｈの潜像部３３Ｈに付着されるトナーｔｅ
は、低濃度部１２Ｌの潜像部３２Ｌに付着されるトナー
ｔａより多くなるが、図１３（Ｃ）では便宜上、同量の
ものとして示した。

【００２４】この低濃度部１２Ｌの後端部１２Ｗでの濃
度低下、すなわち潜像部３２Ｌの後端部でのトナー量の
減少は、低濃度部１２Ｌの直後に続く高濃度部１３Ｈの
潜像部３３Ｈの絶対値の小さい電位によって、潜像部３
２Ｌの後端部に付着されたトナーｔｃが現像剤層３３７
中に引き戻されることにより生じるので、出力される画
像が副走査方向に、逆に高濃度部から低濃度部に変化し
ても、低濃度部の高濃度部と接する前端部の濃度は低下
しない。

【００２５】第３の、図１１（Ｃ）に示したように、出
力される画像が主走査方向に低濃度部１６Ｌと高濃度部
１５Ｈ，１７Ｈとの間で変化する場合は、図１３には示
していないが、感光体ドラム３１０上において、低濃度
部１６Ｌの絶対値が相対的に大きい潜像部と、高濃度部
１５Ｈ，１７Ｈの絶対値が相対的に小さい潜像部とが、
感光体ドラム３１０の軸方向、すなわち図１３の紙面に
垂直な方向に隣接する場合である。

【００２６】この場合には、高濃度部１５Ｈから低濃度
部１６Ｌに変化するときにも、逆に低濃度部１６Ｌから
高濃度部１７Ｈに変化するときにも、一旦、低濃度部１
６Ｌの潜像部の高濃度部１５Ｈ，１７Ｈの潜像部と接す
る端部に付着したトナーが、現像剤層３３７中に引き戻
されることによって、低濃度部１６Ｌの潜像部の高濃度
部１５Ｈ，１７Ｈの潜像部と接する端部のトナー量が減
少し、図１１（Ｃ）に示したように、低濃度部１６Ｌの
高濃度部１５Ｈ，１７Ｈと接する端部１６Ｆ，１６Ｂの
濃度が低下する。ただし、この主走査方向濃度低下は、
その濃度低下の範囲および量が小さいものである。

【００２７】このように、二成分磁気ブラシ現像方式に
よる電子写真方式では、出力される画像が副走査方向に
中間調部から背景部に変化するとき、中間調部の背景部
と接する後端部の濃度が低下する中間調部濃度低下や、
出力される画像が副走査方向に低濃度部から高濃度部に
変化するとき、低濃度部の高濃度部と接する後端部の濃
度が低下する低濃度部濃度低下など、濃度の異なる２つ
の画像部が連続するとき、その一方の画像部の他方の画
像部との境界部分の濃度が低下する現象を生じる。

【００２８】また、電子写真方式では、その転写方式と
しては、用紙または中間転写体である転写材の背面側か
らのコロナ放電によって感光体上のトナー画像を転写材
上に転写する静電転写方式が広く用いられている。

【００２９】しかし、この静電転写方式では、出力され
る画像が色背景部などの低濃度部と接して高濃度の文字
線画部（文字または線画の画像部）を有するとき、低濃
度部の文字線画部と接する境界部分の濃度が低下する。

【００３０】例えば、図１４に示すように、出力される
画像が黒文字または黒線画の文字線画部２１の周辺に低
濃度の色背景部２２を有するとき、その色背景部２２の
文字線画部２１と接する、感光体上におけるレーザ光の
走査方向である主走査方向の境界部分２２ｍ、およびこ
れと直交する用紙送り方向ないし副走査方向の境界部分
２２ｓの濃度が低下する。以後、このような濃度低下を
文字回り抜けと称する。

【００３１】文字回り抜けは、カラー画像を形成するた
めに２色以上のトナー画像を多重転写する場合に生じや
すくなり、特に、図１４に示すような周辺に低濃度の色
背景部２２を有する黒文字部または黒線画部を、イエロ
ー、マゼンタおよびシアンの３色からなるプロセスブラ
ックによって表現する場合に顕著に生じる。

【００３２】これは、図１５に示すように（同図は、図
１４の鎖線矢印２５の位置での転写の様子を示す）、文
字線画部トナー画像２１ｔと色背景部トナー画像２２ｔ
とのトナーパイルハイトの差によって、色背景部トナー
画像２２ｔの文字線画部トナー画像２１ｔの周辺部分に
おいて、感光体ドラム３１０と用紙などの転写材３４２
との間に空隙２７が形成されて、転写帯電器３４１によ
る転写電界が低下し、色背景部トナー画像２２ｔの文字
線画部トナー画像２１ｔの周辺部分が転写材３４２上に
十分転写されなくなるためである。

【００３３】特開平５−２８１７９０号および特開平６
−８７２３４号には、レーザ光により感光体上に静電潜
像を書き込むレーザ光スキャナを高精度化し、その静電
潜像を現像する現像手段のパラメータを調整することに
よって、現像電界のコントラストを高めて、中間調部濃
度低下や低濃度部濃度低下などの濃度低下を防止する考
えが示されている。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、静電潜
像の書き込み手段であるレーザ光スキャナの高精度化に
よって現像電界のコントラストを高める方法は、画像出
力部の大型化や高コスト化を招くことになる。しかも、
出力画像の高解像度化のために画像出力部でスクリーン
線数を増加させる場合には、現像電界のコントラストが
低下して、中間調部濃度低下や低濃度部濃度低下などの
濃度低下が、より生じやすくなるため、出力画像の高解
像度化を達成する場合との両立が難しい。

【００３５】近年、コンピュータプリンタやネットワー
クプリンタの普及に伴い、パーソナルコンピュータなど
のホストコンピュータ上で作成した図形画像を印刷する
機会が増加する傾向にある。このような図形画像では、
写真などの自然画像と比べて上記のような濃度低下が目
につきやすい。そのため、コンピュータプリンタやネッ
トワークプリンタなどの画像形成装置では、複写機など
の画像形成装置に比べて、上記のような濃度低下が、よ
り問題となる。

【００３６】ＭＴＦ特性のような、画像出力部の線形で
対称な出力特性を補正する方法としては、デジタルフィ
ルタ処理により入力画像データを補正する方式が広く用
いられている。しかしながら、デジタルフィルタ処理で
は、上述したように画像出力部の非線形かつ非対称な出
力特性に基づく濃度低下を軽減ないし防止することは不
可能である。

【００３７】そこで、発明者らは、画像形成装置ないし
画像出力装置の大型化や高コスト化をきたすことなく、
中間調部濃度低下や低濃度部濃度低下などの濃度低下を
防止することを考えた。

【００３８】これは、画像処理装置ないし画像処理部に
おいて、入力された、または画像情報から展開された、
画像データから、上記のような濃度低下を生じる中間調
部や低濃度部などの画像部を検出して、画像データの、
その濃度低下を生じる中間調部や低濃度部などの画像部
の画素値を、濃度低下分を補うように補正するものであ
る。

【００３９】この場合、画像出力装置ないし画像出力部
で生じる、濃度低下の範囲や量などの特性を、あらかじ
め解明ないし測定しておいて、その濃度低下特性に応じ
た補正特性を獲得し、その補正特性を、画像処理装置な
いし画像処理部に記述して、画像処理時ないし画像形成
時の画像データの補正に供する。

【００４０】しかし、画像形成装置の画像形成プロセス
は、かなり複雑であるので、画像形成装置の物理的特性
を解明して、そこで生じる濃度低下の特性を理論的な計
算から求めるのは、かなりの困難を伴う。また、計測器
などを用いて、画像形成装置の物理的特性を直接測定す
るのも、容易ではない。しかも、個々の画像形成装置の
間には、機差によって特性にばらつきがあるとともに、
画像形成装置の特性は、温度や湿度などの環境や、装置
や部品の経時変化などによっても変化する。

【００４１】そこで、この発明は、画像形成装置の物理
的特性を解明しないでも、簡単に画像形成装置で生じる
濃度低下の特性を把握することができ、これによって濃
度低下が防止されるように画像データを補正することが
できるとともに、画像形成装置の機差、環境の違いや変
化、装置や部品の経時変化などに、容易に対応して、補
正特性を修正することができるようにしたものである。

【００４２】

【課題を解決するための手段】この発明では、入力され
た、または画像情報を展開することにより得られた、画
像データを処理して、画像出力装置に出力する画像処理
装置において、前記画像出力装置の非線形または非対称
な出力特性によって、前記画像出力装置で出力される画
像に生じる濃度変化の特性を記述した特性記述手段と、
前記画像データから、画像エッジ部の位置情報および画
素値情報を含むエッジ情報を抽出するエッジ抽出手段
と、その抽出されたエッジ情報と、前記特性記述手段に
記述された特性とによって、前記画像データを補正する
画像補正手段と、前記画像出力装置で出力された画像を
もとに、前記特性記述手段に記述された特性を補正する
特性補正手段と、を設ける。

【００４３】

【作用】上記のように構成した、この発明の画像処理装
置では、画像出力装置で出力された画像をもとに、特性
記述手段に記述された特性が補正される。また、画像処
理装置の初期設定時にも、画像出力装置で出力された画
像をもとに、特性記述手段に画像出力装置で出力される
画像に生じる濃度変化の特性が記述される。

【００４４】したがって、画像形成装置の物理的特性を
解明しないでも、簡単に画像形成装置で生じる濃度低下
の特性を把握することができ、これによって濃度低下が
防止されるように画像データを補正することができると
ともに、画像形成装置の機差、環境の違いや変化、装置
や部品の経時変化などに、容易に対応して、補正特性を
修正することができる。

【００４５】

【発明の実施の態様】図１は、この発明の画像処理装置
の一例を搭載したデジタルカラー複写機の全体構成を示
す。この例の画像形成装置、すなわち複写機は、画像入
力部１００、画像処理部２００および画像出力部３００
を備える。

【００４６】画像入力部１００では、原稿上の画像が、
ＣＣＤセンサなどからなるスキャナにより、例えば１６
画素／ｍｍ（４００画素／インチ）の解像度で読み取ら
れて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色につき８ビ
ット、２５６階調のデジタルデータからなる入力画像信
号が得られる。

【００４７】画像処理部２００は、この発明の画像処理
装置の一例で、この画像処理部２００では、画像入力部
１００からの入力画像信号から、画像出力部３００での
記録色であるＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シ
アン）、Ｋ（ブラック）の各色につき８ビット、２５６
階調のデジタルデータからなる画像記録信号が形成され
るとともに、後述するように、その画像記録信号の画素
値が補正される。

【００４８】すなわち、図２は画像処理部２００の一例
を示し、画像入力部１００からのＲＧＢ３色の信号Ｒ
ｉ，Ｇｉ，Ｂｉが、透過中性濃度変換手段２１０によ
り、透過中性濃度の信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅに変換され、
その透過中性濃度の信号Ｒｅ，Ｇｅ，Ｂｅが、色補正手
段２２０により、透過中性濃度のＹＭＣ３色の信号Ｙ
ｅ，Ｍｅ，Ｃｅに変換され、その透過中性濃度の信号Ｙ
ｅ，Ｍｅ，Ｃｅが、墨版生成下色除去手段２３０によ
り、下色除去されたＹＭＣ３色の信号Ｙｅｉ，Ｍｅｉ，
Ｃｅｉと墨信号Ｋｅｉに変換され、その信号Ｙｅｉ，Ｍ
ｅｉ，Ｃｅｉ，Ｋｅｉが、階調補正手段２４０により階
調補正されて、ＹＭＣＫ４色の信号Ｙｉ，Ｍｉ，Ｃｉ，
Ｋｉからなる画像信号に変換される。

【００４９】この信号Ｙｉ，Ｍｉ，Ｃｉ，Ｋｉが、入力
画像データとして、データ補正部２５０に供給されて、
後述するように画素値が補正される。また、この例で
は、コンピュータなどの外部機器からの色信号Ｓｃが、
外部機器インタフェース２６０を通じて画像処理部２０
０に取り込まれて、データ補正部２５０に供給され、信
号Ｙｉ，Ｍｉ，Ｃｉ，Ｋｉと同様に画素値が補正され
る。

【００５０】そして、データ補正部２５０からの画素値
が補正されたＹＭＣＫ４色の信号Ｙｏ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｋ
ｏが、画像処理部２００からの出力画像データとして、
画像出力部３００に供給される。

【００５１】透過中性濃度変換手段２１０および階調補
正手段２４０としては、例えば１次元のルックアップテ
ーブルを用いる。色補正手段２２０としては、通常よく
用いられる３×３の行列演算による線形マスキング法を
利用することができるが、３×６，３×９などの非線形
マスキング法を用いてもよい。また、墨版生成下色除去
手段２３０としては、通常よく用いられるスケルトンＵ
ＣＲ方式を用いることができる。ただし、いずれも、そ
の他の公知の方法を用いてもよい。

【００５２】画像出力部３００は、電子写真方式の、か
つ二成分磁気ブラシ現像方式によるものである。図１お
よび図２に示すように、画像出力部３００はスクリーン
ジェネレータ３９０を有し、画像処理部２００からの出
力画像データは、このスクリーンジェネレータ３９０に
より、画素値に応じてパルス幅が変調された二値信号、
すなわちスクリーン信号に変換される。

【００５３】図１に示すように、画像出力部３００で
は、スクリーンジェネレータ３９０からのスクリーン信
号により、レーザ光スキャナ３８０のレーザダイオード
３８１が駆動されて、レーザダイオード３８１から、す
なわちレーザ光スキャナ３８０から、レーザ光Ｌが得ら
れ、そのレーザ光Ｌが感光体ドラム３１０上に照射され
る。

【００５４】感光体ドラム３１０は、静電潜像形成用の
帯電器３２０により帯電され、レーザ光スキャナ３８０
からのレーザ光Ｌが照射されることによって、感光体ド
ラム３１０上に静電潜像が形成される。

【００５５】その静電潜像が形成された感光体ドラム３
１０に対して、回転現像器３３０のＫＹＭＣ４色の現像
器３３１，３３２，３３３，３３４が当接することによ
って、感光体ドラム３１０上に形成された各色の静電潜
像がトナー像に現像される。この点は、図１２および図
１３に示して上述したところである。

【００５６】そして、用紙トレイ３０１上の用紙が、給
紙装置部３０２により転写ドラム３４０上に送られ、巻
装されるとともに、転写帯電器３４１により用紙の背面
からコロナ放電が与えられることによって、感光体ドラ
ム３１０上の現像されたトナー像が、用紙上に転写され
る。出力画像が多色画像の場合には、用紙が２〜４回繰
り返して感光体ドラム３１０に当接させられることによ
って、ＫＹＭＣ４色中の複数色の画像が多重転写され
る。

【００５７】転写後の用紙は、定着器３７０に送られ、
トナー像が、加熱溶融されることによって用紙上に定着
される。感光体ドラム３１０は、トナー像が用紙上に転
写された後、クリーナ３５０によってクリーニングさ
れ、前露光器３６０によって再使用の準備がなされる。

【００５８】図３は、図２の画像処理部２００のデータ
補正部２５０の具体例を示し、データ補正部２５０は、
エッジ抽出手段２５１、特性記述手段２５２、画素値補
正手段２５３および特性補正手段２７０によって構成さ
れ、その特性補正手段２７０は、計測用画像データ生成
手段２７１、補正条件入力手段２７２および補正量算出
手段２７３によって構成される。

【００５９】エッジ抽出手段２５１は、階調補正手段２
４０からの入力画像データＳｉから、すなわちＫＹＭＣ
４色の画像データから、図１１（Ａ）に示したように、
出力される画像が副走査方向に中間調部１から背景部２
に変化するときの、その中間調部１の背景部２と接する
後方エッジ１ｂを抽出する。

【００６０】なお、以下では、データ補正部２５０で、
中間調部濃度低下が防止されるように画像データが補正
される場合を示すが、後述するように、もちろん、これ
に限るものではない。

【００６１】具体的に、エッジ抽出手段２５１は、副走
査方向に連続する画素の画素値をメモリ内にストアし、
画素値が所定しきい値を超えたら、その点の画素は中間
調部１の画素として、以後の副走査方向に連続する画素
の、画素値が所定しきい値を超える画素をカウントし
て、中間調部１の副走査方向の長さ（画素数）Ｄを検出
し、その後、画素値が所定しきい値以下となったとき
に、その１つ前の画素を中間調部１の背景部２と接する
後方エッジ１ｂと判定するとともに、中間調部１の副走
査方向の長さ（以下では、これを中間調部画素数と称す
る）Ｄを確定する。

【００６２】そして、エッジ抽出手段２５１は、その後
方エッジ１ｂと判定した画素の画素値Ｃを特性記述手段
２５２に供給するとともに、その確定した中間調部画素
数Ｄを画素値補正手段２５３に供給する。

【００６３】特性記述手段２５２は、ルックアップテー
ブル（以下、ＬＵＴと称する）により構成されて、後述
するように、特性補正手段２７０によって、あらかじめ
これに、出力される画像が副走査方向に中間調部１から
背景部２に変化するときの、その中間調部１の背景部２
と接する後端部１Ｂで生じる濃度低下の特性が記述され
る。また、後述するように、その特性は、特性補正手段
２７０によって、適宜補正される。

【００６４】図１２で、中間調部濃度低下が生じる理由
を示したところから明らかなように、中間調部１の濃度
低下を生じる後端部１Ｂの範囲、およびその後端部１Ｂ
での濃度低下量は、感光体ドラム３１０上における中間
調部１の潜像部３の電位、したがって中間調部１の画素
値、すなわち中間調部１の背景部２と接する後方エッジ
１ｂの画素値Ｃに依存する。

【００６５】そこで、特性記述手段２５２には、一組の
ＬＵＴが設けられ、一方のＬＵＴには、図４（Ａ）に示
すように、後方エッジ１ｂの画素値Ｃ（網点面積率）に
対する補正対象画素数（補正範囲）ａの関係がストアさ
れるとともに、他方のＬＵＴには、同図（Ｂ）に示すよ
うに、後方エッジ１ｂの画素値Ｃに対する後方エッジ１
ｂの画素値の補正量（網点面積率）ｂの関係がストアさ
れる。補正対象画素数ａは、中間調部１の濃度低下を生
じる後端部１Ｂの範囲に相当し、画素値補正量ｂは、後
方エッジ１ｂでの濃度低下量に対応するものである。

【００６６】そして、上述したエッジ抽出手段２５１か
ら特性記述手段２５２に供給される後方エッジ１ｂの画
素値Ｃは、この特性記述手段２５２の一組のＬＵＴにア
ドレスとして供給されて、その一組のＬＵＴから後方エ
ッジ１ｂの画素値Ｃに対応した補正対象画素数ａおよび
画素値補正量ｂが読み出され、その読み出された補正対
象画素数ａおよび画素値補正量ｂが、画素値補正手段２
５３に供給される。

【００６７】画素値補正手段２５３は、エッジ抽出手段
２５１から供給された中間調部画素数Ｄが、特性記述手
段２５２から供給された補正対象画素数ａより大きいと
きに、階調補正手段２４０からの入力画像データＳｉの
画素値を補正すると判定する。これは、中間調部画素数
Ｄ、すなわち中間調部１の副走査方向における長さが小
さいときには、中間調部１の濃度低下を生じないからで
ある。また、中間調部１の後端部１Ｂでの濃度低下量
は、濃度低下を生じ始める画素から後方エッジ１ｂの画
素にかけて、ほぼ直線的に変化する傾向にある。

【００６８】そこで、画素値補正手段２５３では、入力
画像データＳｉの画素値を補正すると判定したときに
は、図５に示すように、副走査方向の画素位置をｘ、後
方エッジ１ｂの副走査方向の画素位置をｘｏとすると
き、一次式、 ｙ＝（ｂ／ａ）×｛ｘ−（ｘｏ−ａ）｝ ＝（ｂ／ａ）×｛ｘ−ｘｏ＋ａ） ………（１） で表される補正量ｙを算出し、その算出した補正量ｙ
を、ｘｏ−ａ≦ｘ≦ｘｏの範囲の補正対象画素の元の画
素値に加算する。

【００６９】したがって、階調補正手段２４０からの入
力画像データＳｉの画素値が、図５の実線で示すような
値であるとき、データ補正部２５０からの出力画像デー
タＳｏの画素値は、ｘｏ−ａ≦ｘ≦ｘｏの範囲では同図
の破線で示すような値となる。

【００７０】そして、このように画素値が補正された出
力画像データＳｏが、画像処理部２００からの画像記録
信号として画像出力部３００に供給されて、画像出力部
３００で出力されることによって、出力される画像が副
走査方向に中間調部１から背景部２に変化するときの、
中間調部１の背景部２と接する後端部１Ｂでの濃度低下
が防止される。

【００７１】上記の例は、補正量ｙを式（１）で表され
る一次式により算出する場合であるが、中間調部１の後
端部１Ｂでの濃度低下の特性に応じて、補正量ｙを他の
関数式により算出するようにしてもよい。

【００７２】また、上記の例は、特性記述手段２５２に
ＫＹＭＣの各色につき共通の補正対象画素数ａおよび画
素値補正量ｂを記述する場合であるが、各色ごとの補正
対象画素数ａおよび画素値補正量ｂをストアしたＬＵＴ
を用意するようにしてもよい。また、画像出力部３００
でのスクリーン線数ごとに異なる補正対象画素数ａおよ
び画素値補正量ｂを記述するようにしてもよい。

【００７３】さらに、特性記述手段２５２にＬＵＴを用
いずに、図４に示したような後方エッジ１ｂの画素値Ｃ
に対する補正対象画素数ａおよび画素値補正量ｂの関係
を関数式で表現したときの、関数式の係数を特性記述手
段２５２に保持しておいて、その係数を用いて補正対象
画素数ａおよび画素値補正量ｂを算出するようにしても
よい。

【００７４】上述したように、図４（Ａ）（Ｂ）に示し
た補正特性は、特性補正手段２７０によって、特性記述
手段２５２のＬＵＴに書き込まれ、修正される。図６
は、その特性補正手段２７０が行う特性補正ルーチンの
一例である。ただし、その特性補正ルーチンには、二重
枠で示したものなど、一部、人が行うものを含む。

【００７５】特性補正手段２７０による特性補正ルーチ
ンは、技術者やユーザの指示によって特性補正処理を開
始して、まず、ステップＳ１において、計測用画像デー
タ生成手段２７１で、図１の画像出力部３００で生じる
濃度低下の特性を計測するための画像データを生成す
る。

【００７６】この計測用画像データは、図７に示すよう
に、１ページ上に複数の中間調画像のパッチを形成する
データである。一例として、主走査方向（横方向）には
１５列にわたり、副走査方向（縦方向）には１７行にわ
たる、総計２５５個のパッチを形成するもので、それぞ
れのパッチは、その副走査方向の後端部において、図４
および図５に示した補正対象画素数ａおよび画素値補正
量ｂを独立に変化させる。

【００７７】すなわち、図８の表に示すように、主走査
方向には、パッチ番号が１〜１５の１行目のパッチＰ１
〜Ｐ１５を除いて、１列ごとに２画素ずつ補正対象画素
数ａを増加させ、副走査方向には、１行ごとに１％ずつ
画素値補正量ｂを増加させる。濃度を的確に表現できな
いため、便宜上、各パッチの後端部以外の部分を白地で
示しているが、もちろん、中間調画像として、ある画素
値を有するものである。

【００７８】パッチ数、および補正対象画素数ａおよび
画素値補正量ｂの変化量は、対象に応じて適宜選定する
ことができる。

【００７９】なお、計測用画像データ生成手段２７１で
計測用画像データを生成する代わりに、図６のステップ
Ｓ１１で示すように、他の方法によって形成した用紙上
の図７に示すような絵柄を、画像入力部１００で読み取
らせて、画像処理部２００に送るようにしてもよい。

【００８０】次に、ステップＳ２において、その計測用
画像データを、図３のスクリーンジェネレータ３９０に
送って、画像出力装置３００により、用紙上にパッチを
出力する。

【００８１】図９は、その用紙上の出力結果の一例であ
る。同図の各パッチは、図７の各パッチに対応するもの
で、補正対象画素数ａおよび画素値補正量ｂが、それぞ
れ異なるため、各パッチの出力結果も異なっている。図
９のパッチで、後端部と後端部以外の部分との間に線を
引いたものは、後端部の濃度が後端部以外の部分の濃度
と異なることを示している。

【００８２】次に、ステップＳ３において、図９の出力
画像の各パッチを人が評価して、最適な補正がなされて
いるパッチ（最適パッチ）を選択する。評価方法として
は、目視によって、すべてのパッチの中から、後端部の
濃度変化が最も少ないものを選ぶ。図９ではパッチＰ２
２４が選択される。

【００８３】ただし、人が目視により評価する代わり
に、ステップＳ３１で示すように、濃度計や反射率計な
どの計測器を用いて、後端部の濃度変化が最も少ないパ
ッチを決定してもよい。

【００８４】図１０に、図９に示したパッチのうち、パ
ッチＰ１４と、最適パッチであるパッチＰ２２４を、副
走査方向に走査したときの濃度プロファイルを示す。２
つのプロファイルは、パッチの後端部で形状が異なって
おり、パッチＰ２２４のプロファイルの方が濃度変化が
少ない。

【００８５】図９のすべてのパッチについて同様の計測
を行うことによって、最も濃度変化が少ないパッチ（最
適パッチ）を見つけることができる。

【００８６】また、図示していないが、スキャナーなど
の画像入力装置と画像処理装置を組み合わせて、図９の
出力画像を画像入力装置で読み取らせ、画像処理装置内
部で副走査方向の各パッチの濃度プロファイルから最適
パッチを求めるようにしてもよい。

【００８７】次に、ステップＳ４において、上記のよう
に最適としたパッチに相当する条件を、補正条件入力手
段２７２によって入力する。入力する条件は、図９の最
適パッチＰ２２４に相当する計測用画像データのパッチ
番号である。補正条件入力手段２７２は、テンキーに相
当する部分を有するものであれば何でもよく、例えば複
写機のコンソールパネルなどを用いてもよい。

【００８８】次に、ステップＳ５において、補正量算出
手段２７３で、入力されたパラメータから、補正対象画
素数ａおよび画素値補正量ｂを算出する。その算出方法
としては、パッチ番号に対応して、図８に示すようなエ
ッジ画素の画素値に対応する補正対象画素数ａおよび画
素値補正量ｂの関係をテーブルとして保存しておき、入
力パラメータであるパッチ番号に対応したテーブルから
補正対象画素数ａおよび画素数補正量ｂを求める方法を
とることができる。

【００８９】また、この例のように主走査方向の補正対
象画素数の増加量と副走査方向の画素値補正量の増加量
が一定値の場合には、図８のようなテーブルを用意して
おかなくても、パッチ番号から計算することによって、
そのパッチ番号に対応する補正対象画素数ａおよび画素
値補正量ｂを求めることができる。

【００９０】また、ステップ４で、補正条件入力手段２
７２を用いて直接、後方エッジ画素の画素値、補正対象
画素数ａおよび画素値補正量ｂを入力してもよい。

【００９１】以上で、後方エッジ画素の一つの画素値に
対する補正対象画素数ａおよび画素値補正量ｂが求ま
る。

【００９２】次いで、ステップＳ６において、後方エッ
ジ画素のすべての画素値に対して補正対象画素数ａおよ
び画素値補正量ｂを算出したか否かを判断して、すべて
の画素値に対して補正対象画素数ａおよび画素値補正量
ｂを算出していなければ、ステップＳ１に戻って、後方
エッジ画素の画素値を変えて上記のことを繰り返す。

【００９３】この例は、後方エッジ画素の画素値を、０
％から１００％までの間で、１０％刻みで変化させて、
得られた１１組のデータから、それぞれ多項式近似によ
って、図４のＬＵＴの値（８ｂｉｔ、２５６個分）を求
める場合である。

【００９４】後方エッジ画素のすべての画素値に対して
補正対象画素数ａおよび画素値補正量ｂを算出したら、
ステップＳ６からステップＳ７に進んで、それまでに得
られた補正対象画素数ａおよび画素値補正量ｂを特性記
述手段２５２に転送して、特性補正処理を終了する。

【００９５】なお、ステップＳ３で人が評価して最適パ
ッチを選択し、ステップＳ４で最適パッチの番号を入力
する代わりに、ステップＳ３２〜Ｓ３４で示すように、
図９の出力画像を画像入力部１００で読み取らせ、その
読み取り後の画像データから、データ補正部２５０のエ
ッジ抽出手段２５１で、パッチの後端部近傍の濃度変化
を検出して、濃度変化の最も小さいパッチを判定するよ
うにしてもよい。

【００９６】また、この例は、後方エッジ画素の画素値
ごとにステップＳ１からステップＳ６までを繰り返す場
合であるが、計測用画像データ中に、後方エッジ画素の
画素値が異なるパッチを配置することによって、パッチ
の出力を少ない回数で効率的に行うようにすることもで
きる。

【００９７】なお、上記の例は、中間調部の濃度低下を
防止する場合として示したが、もちろん、これに限ら
ず、上述した低濃度部の濃度低下や、主走査方向の濃度
低下や、文字回り抜けなどの濃度低下を防止する場合に
も、同様に適用することができる。また、同一の装置
で、これら態様の異なる濃度低下を同時に防止するよう
に画像データを補正することもでき、その場合、補正特
性の修正のためにパッチを出力する際には、それぞれの
態様の濃度低下に対応させてパッチを複合的に配置した
計測用画像データによってパッチを一度に出力させるこ
ともできる。

【００９８】また、上記の例は、カラー複写機の場合で
あるが、この発明は、多値プリンタにも、同様に適用す
ることができる。この場合、データ補正部２５０は外部
機器側にあってもよい。また、画像入力装置を持たなく
ても、上記のステップＳ１は、計測用画像データが画像
処理装置内で生成され、または画像情報として外部から
入力されることによって、実行可能である。また、ステ
ップ３も、出力画像を人が評価し、または濃度計や反射
率計などの計測器によって測定し、あるいはスキャナー
などの画像入力装置を利用することによって、実行可能
である。

【００９９】そして、上記の例によれば、特性補正手段
２７０による特性記述手段２５２への補正特性の記述
を、画像形成装置の初期使用時に行うことによって、画
像形成装置固有の特性の初期設定を行うことができる。
また、画像形成装置を一定期間使用するごとに行い、ま
たは画像形成装置の使用回数が一定量に達するごとに行
い、あるいは特性補正手段２７０に対して特性の補正を
指示することにより行うことによって、画像形成装置の
経時変化や環境変化などによる特性の変化を修正するこ
とができる。

【０１００】なお、この発明は、電子写真方式の画像形
成方式を採る場合に限らず、出力される画像が副走査方
向に中間調部から背景部に変化するときに、中間調部の
背景部と接する後方端部において濃度低下を生じる場合
であれば、インクジェット方式、熱転写方式、または銀
塩写真方式などの他の画像形成方式を採る場合にも、同
様に適用することができる。

【０１０１】

【発明の効果】この発明によれば、画像形成装置の物理
的特性を解明しないでも、簡単に画像形成装置で生じる
濃度低下の特性を把握することができ、これによって濃
度低下が防止されるように画像データを補正することが
できるとともに、画像形成装置の機差、環境の違いや変
化、装置や部品の経時変化などに、容易に対応して、補
正特性を修正することができる。

【０１０２】また、出力画像の高解像度化のためにスク
リーン線数を増加させる場合でも、上記の濃度低下を防
止することができるので、出力画像の高解像度化を容易
に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像処理装置の一例を搭載したデジ
タルカラー複写機の全体構成を示す図である。

【図２】図１の複写機の画像処理部の一例を示す図であ
る。

【図３】図２の画像処理部のデータ補正部の一例を示す
図である。

【図４】図３のデータ補正部の特性記述手段に記述され
る内容の一例を示す図である。

【図５】図３のデータ補正部の画素値補正手段で画素値
が補正される態様の一例を示す図である。

【図６】図２の画像処理部で実行される特性補正ルーチ
ンの一例を示す図である。

【図７】特性補正時に出力されるパッチの説明に供する
図である。

【図８】図７のパッチの説明に供する図である。

【図９】実際に出力されたパッチの説明に供する図であ
る。

【図１０】実際に出力されたパッチの説明に供する図で
ある。

【図１１】この発明で問題とする濃度低下の各種態様を
示す図である。

【図１２】この発明で問題とする濃度低下が生じる理由
を示すための図である。

【図１３】この発明で問題とする濃度低下が生じる理由
を示すための図である。

【図１４】この発明で問題とする濃度低下の別の態様を
示す図である。

【図１５】図１４の濃度低下が生じる理由を示すための
図である。

【符号の説明】

１ 中間調部 １Ｂ 後端部 １ｂ 後方エッジ ２ 背景部 ２００ 画像処理部 ２５０ データ補正部 ２５１ エッジ抽出手段 ２５２ 特性記述手段 ２５３ 画素値補正手段 ２７０ 特性補正手段 ２７１ 補正条件入力手段 ２７２ 計測用画像データ生成手段 ２７３ 補正量算出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 昌彦 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなか い 富士ゼロックス株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された、または画像情報を展開するこ
   とにより得られた、画像データを処理して、画像出力装
   置に出力する画像処理装置において、 前記画像出力装置の非線形または非対称な出力特性によ
   って、前記画像出力装置で出力される画像に生じる濃度
   変化の特性を記述した特性記述手段と、 前記画像データから、画像エッジ部の位置情報および画
   素値情報を含むエッジ情報を抽出するエッジ抽出手段
   と、 その抽出されたエッジ情報と、前記特性記述手段に記述
   された特性とによって、前記画像データを補正する画像
   補正手段と、 前記画像出力装置で出力された画像をもとに、前記特性
   記述手段に記述された特性を補正する特性補正手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像処理装置において、 前記特性補正手段は、計測用画像データ生成手段を有し
   て、この計測用画像データ生成手段により生成された画
   像データを前記画像出力装置に出力し、これによって前
   記画像出力装置で出力された画像をもとに、前記特性記
   述手段に記述された特性を補正することを特徴とする画
   像処理装置。
3. 【請求項３】請求項１の画像処理装置において、 前記特性補正手段は、当該画像処理装置に入力された計
   測用画像情報を前記画像出力装置に出力し、これによっ
   て前記画像出力装置で出力された画像をもとに、前記特
   性記述手段に記述された特性を補正することを特徴とす
   る画像処理装置。
4. 【請求項４】請求項２または３の画像処理装置におい
   て、 前記計測用画像データまたは前記計測用画像情報は、中
   間調画像部を有し、 前記特性補正手段は、前記画像出力装置で出力された画
   像の中間調画像部の後端部の濃度変化をもとに、前記特
   性記述手段に記述された特性を補正することを特徴とす
   る画像処理装置。
5. 【請求項５】請求項２または３の画像処理装置におい
   て、 前記計測用画像データまたは前記計測用画像情報は、低
   濃度画像部およびこれと連続する高濃度画像部を有し、 前記特性補正手段は、前記画像出力装置で出力された画
   像の低濃度画像部と高濃度画像部の境界部分における濃
   度変化をもとに、前記特性記述手段に記述された特性を
   補正することを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】請求項２または３の画像処理装置におい
   て、 前記計測用画像データまたは前記計測用画像情報は、低
   濃度画像部およびこれと連続する文字部または線画部を
   有し、 前記特性補正手段は、前記画像出力装置で出力された画
   像の低濃度画像部と文字部または線画部との境界部分に
   おける濃度変化をもとに、前記特性記述手段に記述され
   た特性を補正することを特徴とする画像処理装置。
7. 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６の画像
   処理装置において、 前記特性補正手段は、補正量算出手段と補正条件入力手
   段とを有し、前記画像出力装置で出力された画像をもと
   に、前記補正量算出手段により補正パラメータを決定
   し、前記補正条件入力手段により補正パラメータを入力
   することを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】請求項１，２，３，４，５または６の画像
   処理装置において、 当該画像処理装置は、画像データが入力される画像入力
   部を備えるとともに、前記特性補正手段は、補正量算出
   手段を有し、 前記画像出力装置で出力された画像が、画像データとし
   て前記画像入力部に入力され、その入力された画像デー
   タの特性が、前記エッジ抽出手段により検出され、その
   検出結果をもとに前記補正量算出手段により、前記特性
   記述手段に記述された特性が補正されることを特徴とす
   る画像処理装置。
9. 【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
   ８の画像処理装置において、 前記特性記述手段は、ルックアップテーブルによって構
   成されたことを特徴とする画像処理装置。
10. 【請求項１０】請求項１，２，３，４，５，６，７また
    は８の画像処理装置において、 前記特性記述手段は、前記濃度変化の特性を関数式の係
    数として保持することを特徴とする画像処理装置。
11. 【請求項１１】請求項１，２，３，４，５，６，７，
    ８，９または１０の画像処理装置において、 前記特性記述手段は、前記濃度変化の特性として、画像
    エッジ部の画像データに対する画素値補正量と、補正対
    象画素数を記述したことを特徴とする画像処理装置。
12. 【請求項１２】請求項１１の画像処理装置において、 前記画像補正手段は、前記エッジ抽出手段により検出さ
    れた画像エッジ部の位置をｘｏ、前記特性記述手段に記
    述された画素値補正量をｂ、補正対象画素数をａとする
    とき、位置ｘがｘｏ−ａ≦ｘ≦ｘｏの範囲の画素に対し
    て、一次式、 ｙ＝（ｂ／ａ）×（ｘ−ｘｏ＋ａ） で算出された画素値補正量ｙを加算することを特徴とす
    る画像処理装置。