JP2001309178A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】所定の画像品質を維持した上で、トナーの過剰
消費、感光体の早期消耗及びクリーナの負担増加等を防
止し、画像補正処理を短時間化して画像形成装置の稼働
効率を向上する。 【解決手段】パターン像の形成数が少ない簡易中間調プ
ロコンにより形成した階調テストパターンの濃度を測定
し（１０１，１０２）、検出データに対する近似処理を
行って近似データを求める（１０３）。前回修正時の変
化率と今回修正時の変化率とを比較し（１０４）、差分
が０．１以上となる場合にのみパターン像の形成数が多
い詳細中間調プロコンに移行する（１０５）。簡易中間
調プロコンにおいて得られた近似直線の傾きを基準に、
詳細中間調プロコンを選択的に実行し、簡易中間調プロ
コンによって十分に正確な階調補正カーブを得ることが
できる状況では詳細中間調プロコンを行わないようにす
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、画像形成処理の
対象となる画像データに対する画像処理を行う画像処理
方法に関し、特に、画像形成処理時において入力画像デ
ータを出力画像データに変換する際に参照される階調補
正カーブを修正する修正処理の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ及びファクシミリ装置
等の電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置で
は、所定の画像濃度を安定して再生する濃度安定性と、
再生画像のハイライトからシャドーまでの階調を忠実に
再現する階調再現性と、の両立が求められる。ところ
が、現像剤であるトナーの濃度変化や画像形成プロセス
の設定条件の変化によって形成された画像の濃度や階調
は変動する。

【０００３】そこで、濃度安定性を向上させるための手
段として最大濃度補正処理を、また、階調再現性を向上
させるための手段として階調補正（γ補正）処理を、そ
れぞれ所定のタイミングで行う方法が採用されている。
ここで、最大濃度補正処理とは、同一の濃度となるべき
形成画像に対して濃度変動が生じることを防止するため
のものであり、次のようにして行われる。先ず、感光体
上に一定露光強度で複数のテストパターン潜像を形成
し、これらのテストパターン潜像を現像装置によって現
像する際に、現像装置の現像ローラの線速をテストパタ
ーン潜像毎に変更しながら現像する。この後、現像され
た各テストパターン像のトナー濃度を濃度検出装置によ
って検出し、この検出結果に基づいて最適な濃度が得ら
れる現像ローラの線速を求める。

【０００４】また、階調補正処理は、原稿となる画像の
階調を忠実に再現するためのものであり、次のようにし
て行われる。先ず、感光体上に所定の異なる濃度に対応
した異なる露光強度によって複数のテストパターン潜像
を形成する。次に、これらのテストパターン潜像に対し
て現像ローラの線速を一定にした状態で現像する。そし
て、現像された各テストパターン画像のトナー濃度を検
出し、検出したトナー濃度データに基づいて階調補正カ
ーブを作成する。

【０００５】実際に画像形成装置を使用する際には、画
像形成動作の繰り返しにともなって、現像性能の低下、
感光体の感光層の電位変化等による画像濃度の低下、階
調性バランスの崩れ等の画像形成条件の劣化を生じる。
このため、画像形成動作を一定回数行う毎に最大濃度補
正処理及び階調補正処理を含む画像補正処理を行う必要
がある。特に、階調補正処理では、使用する階調補正カ
ーブも適宜修正する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最大濃
度補正処理及び階調補正処理の実行にあたっては多数の
テストパターンが形成されるため、最大濃度補正処理及
び階調補正処理等の画像補正処理には長時間を必要と
し、画質向上のために画像補正処理の実行頻度を高くす
ると、本来の画像形成処理以外に画像補正処理に要する
時間が長時間化し、画像形成装置の稼働効率が低下す
る。また、画像補正処理を頻繁に行うことは、多数のテ
ストパターン画像が何度も形成されることを意味し、ト
ナーが過剰に消費されるとともに感光体の消耗を早め、
クリーナの負担が増加する問題がある。一方、画像補正
処理の実行頻度を低くすると、その間に発生する画像形
成装置の機械内環境の変化や現像特性の変化等に起因す
る画像濃度の微妙な変化や階調性の変化に対して適正な
補正することができなくなり、画質の劣化を招く問題が
ある。

【０００７】この発明の目的は、所定の画像品質を維持
した上で、画像補正処理時におけるテストパターン像の
作成数を削減することにより、トナーの過剰消費、感光
体の早期消耗及びクリーナの負担増加等を防止すること
ができるとともに、画像補正処理を短時間化して画像形
成装置の稼働効率を向上することができる画像処理方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。

【０００９】(1) 画像データを補正する際の画像濃度に
応じた補正量を定めた階調補正カーブを、予め設定され
た濃度データに基づいて形成した複数のパターン像から
なるテストパターン像を用いて修正する修正処理を含む
画像処理方法において、前記修正処理が、テストパター
ン像を構成するパターン像数が相違する２種類の修正処
理であってパターン像数のより少ない簡易修正処理及び
パターン像数のより多い詳細修正処理を実行可能にする
とともに、簡易修正処理において形成されたテストパタ
ーン像についての検出データと濃度データとの関係を表
す近似直線を求め、前回の修正処理時の近似直線に対す
る今回の修正処理時の近似直線の変化状態に基づいて、
簡易修正処理の続行又は詳細修正処理への移行を選択す
ることを特徴とする。

【００１０】この構成においては、詳細修正処理時に比
べて少数のパターン像が形成される簡易修正処理におい
て前回の修正処理時の近似直線と今回の修正処理時の近
似直線とが比較され、この比較結果に基づいて、簡易修
正処理時に比べて多数のパターン像が形成される詳細修
正処理が選択的に実行される。したがって、今回の修正
処理時の近似直線が前回の修正処理時の近似直線に対し
て大きく変化しておらず、簡易修正処理によって階調補
正カーブを適正に修正できる状態では、詳細修正処理が
行われることがなく、多数のパターン像が不必要に形成
されることがない。このため、画像処理に要する時間が
短縮され、画像形成装置の稼働効率が向上する。また、
不必要なパターン像によってトナーが浪費されることが
なく、画像形成装置のランニングコストが低廉化され
る。一方、今回の修正処理時の近似直線が前回の修正処
理時の近似直線に対して大きく変化しており、簡易修正
処理によって階調補正カーブを適正に修正できない状態
では、詳細修正処理が行われる。このため、階調補正カ
ーブが詳細に修正され、階調再現性に優れた画像品質が
維持される。

【００１１】(2) 前回の修正処理時の近似直線の傾きと
今回の修正処理時の近似直線の傾きとの差を前記変化状
態として簡易修正処理の続行又は詳細修正処理への移行
を選択することを特徴とする。

【００１２】この構成においては、前回の修正処理時の
近似直線の傾きと今回の修正処理時の近似直線の傾きと
の比較結果に基づいて、詳細修正処理が選択的に実行さ
れる。したがって、近似直線の傾きを基準として判別し
た前回の修正処理時と今回の修正処理時との変化の程度
に応じた処理により、階調補正カーブが的確に修正され
る。

【００１３】(3) 低濃度域及び高濃度域を代表する２点
の濃度における前回の修正処理時の近似直線及び今回の
修正処理時の近似直線との差を求め、低濃度域における
差と高濃度域における差との比を前記変化状態として簡
易修正処理の続行又は詳細修正処理への移行を選択する
ことを特徴とする。

【００１４】この構成においては、低濃度域及び高濃度
域を代表する２点の濃度における前回の修正処理時の近
似直線及び今回の修正処理時の近似直線との差によっ
て、前回の修正処理時の近似直線の傾きと今回の修正処
理時の近似直線の傾きとが比較され、この比較結果に基
づいて、詳細修正処理が選択的に実行される。したがっ
て、近似直線の傾きを基準とする前回の修正処理時と今
回の修正処理時との変化の程度が容易かつ正確に判別さ
れる。

【００１５】(4) 前記詳細修正処理への移行を選択しな
かった際に、予め設定した代表点の濃度における前回の
修正処理時の近似直線と今回の修正処理時の近似直線と
の差に基づいて、簡易修正処理の中止又は続行を選択す
ることを特徴とする。

【００１６】この構成においては、前回の修正処理時の
近似直線と今回の修正処理時の近似直線との比較結果に
基づいて、詳細修正処理への移行、簡易修正処理の継
続、又は、簡易修正処理の中止のいずれかが実行され
る。したがって、前回の修正処理時と今回の修正処理時
との変化の程度に応じて階調補正カーブの修正処理の内
容がよりきめ細かく選択され、所定の画像品質を維持し
た上で、トナーの過剰消費、感光体の早期消耗及びクリ
ーナの負担増加等がより的確に防止される。

【００１７】(5) 前記代表点の濃度が、低濃度域を代表
する濃度であることを特徴とする。この構成において
は、前回の修正処理時の近似直線と今回の修正処理時の
近似直線とにおける低濃度域の濃度を比較した結果に基
づいて、簡易修正処理の中止又は続行が選択される。し
たがって、修正された階調補正カーブを用いた補正後の
画像データに基づいて形成された画像に下地かぶりを生
じることがない。

【００１８】(6) 前記簡易修正処理は、複数の濃度レベ
ル毎に予め設定された重み付け係数を用いて階調補正カ
ーブを修正することを特徴とする。

【００１９】この構成においては、簡易修正処理時に、
階調補正カーブが複数の濃度レベル毎に所定の重み付け
係数に基づいて修正される。したがって、形成される画
像の濃度や他の補正処理による効果を考慮して、階調補
正カーブがより現実的に修正される。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に実施形態に係
る画像処理方法が実行される画像形成装置であるディジ
タルカラー複写機の画像形成部の構成を示す概略図であ
る。なお、ディジタルカラー複写機以外の電子写真方式
の画像形成を行うプリンタやファクシミリ装置等の他の
画像形成装置においても、この発明を同様に実施するこ
とができる。

【００２１】ディジタルカラー複写機は、スキャナ部に
おいて原稿からカラー画像を読み取り、所定の画像処理
を施した後に画像データとして画像形成部１０に供給
し、用紙等の記録媒体上に原稿から読み取ったカラー画
像を再現する。

【００２２】ディジタルカラー複写機の画像形成部１０
は、２つのローラ１７ａ，１７ｂの間に上下に水平部を
形成した状態で張架されて矢印Ａ方向に回転する転写搬
送ベルト１７を備えている。転写搬送ベルト１７は、上
側の水平部に位置している間に、矢印Ａ方向への回転に
より、上面に載置された用紙を画像形成ステーション１
０ａ〜１０ｄに順次対向させる。画像形成ステーション
１０ａ〜１０ｄのそれぞれは、黒色及び減法混色の３原
色（シアン、マゼンタ、イエロー）のトナーを用いた電
子写真方式の画像形成を行う。

【００２３】また、転写搬送ベルト１７は、下側の水平
部に位置している間に濃度検出センサ１に対向する。さ
らに、転写搬送ベルト１７の一方のローラ１７ａの下流
側には、定着装置１８が配置されている。定着装置１８
は、一対のローラによって構成されており、各画像形成
プロセス部１０ａ〜１０ｄを通過した用紙を加熱及び加
圧し、用紙上に転写されたトナー像を溶融して用紙の表
面に定着させる。

【００２４】画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄのそ
れぞれは、トナー収納量を除いて同一の構成を備えてい
る。一例として、画像形成ステーション１０ａは、円筒
形の導電性基体の表面に感光層を形成して矢印Ｂ方向に
回転する感光体ドラム１１ａの周囲に帯電器１２ａ、露
光ユニット１３ａ、現像ユニット１４ａ、転写器１５ａ
及びクリーナ１６ａ等をこの順に配置して構成されてい
る。

【００２５】帯電器１２ａは、感光体ドラム１１ａの表
面に所定極性の電荷を均一に帯電させる。露光ユニット
１３ａは、感光体ドラム１１ａの表面を画像光により露
光して静電潜像を形成する。現像ユニット１４ａは、内
部に収納したトナーを感光体ドラム１１ａの表面に供給
し、静電潜像をトナー像に可視像化する。転写器１５ａ
は、転写搬送ベルト１７を挟んで感光体ドラム１１ａの
周面に対向しており、感光体ドラム１１ａの表面に担持
されたトナー像を転写搬送ベルト１７上に載置された用
紙の表面に転写する。クリーナ１６は、転写工程を終了
した感光体ドラム１１ａの周面に残留しているトナーを
除去する。

【００２６】現像ユニット１４ａは、感光体ドラム１１
ａの周面に対向して回転する現像ローラを備えている。
現像ローラは、回転により表面に担持したトナーを感光
体ドラム１１ａの周面に供給する。この現像ローラの周
速、即ち、回転速度を変化させることによって感光体ド
ラム１１ａの周面に対するトナーの供給量を増減するこ
とができ、トナー像の濃度を調整することができる。

【００２７】画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄに設
けられている露光ユニット１２ａ〜１２ｄのそれぞれに
は黒、シアン、マゼンタ及びイエローの各色の画像デー
タが供給されるとともに、現像ユニット１４ａ〜１４ｄ
のそれぞれには黒、シアン、マゼンタ及びイエローの各
色のトナーが収納されている。したがって、画像形成ス
テーション１０ａ〜１０ｄのそれぞれにおいて用紙には
黒、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナー像が
順に転写され、定着装置１８を通過した用紙上には各色
のトナー像の減法混色によってフルカラー画像が形成さ
れる。

【００２８】濃度検出センサ１は、発光素子２及び受光
素子３を備え、後述する画像補正処理時においてテスト
パターン像が形成された転写搬送ベルト１７の表面に発
光素子２から光を照射し、その反射光を受光素子３によ
って受光し、受光量に応じた電気信号をトナー濃度の検
出信号として出力する。

【００２９】なお、転写搬送ベルト１７の表面に形成さ
れたテストパターン像は、濃度検出センサ１に対向した
後に図外のクリーニング手段によって転写搬送ベルト１
７の表面から除去される。

【００３０】また、各画像形成ステーション１０ａ〜１
０ｄにおいて、現像工程終了後の感光体ドラム１１の表
面に対向する位置に濃度検出センサ１を配置し、転写搬
送ベルト１７に転写される前のテストパターン像の濃度
を検出する場合にも、この発明を同様に実施することが
できる。

【００３１】図２は、上記ディジタルカラー複写機の画
像処理部の構成を示すブロック図である。ディジタルカ
ラー複写機の画像処理部２０は、画像データ入力部４
０、画像データ処理部４１、画像データ出力部４２、階
調補正部４６、濃度認識部４７、メモリ４９及びＣＰＵ
４４を備えている。

【００３２】画像データ入力部４０は、スキャナ部にお
いて原稿のカラー画像から読み取られた加法混色の３原
色（ＲＧＢ系）についての読取信号をディジタルデータ
に変換する。画像データ処理部４１は、ＲＧＢ系の画像
データから減法混色の３原色及び黒色（ＹＭＣＫ系）の
画像データを生成するとともに、設定された複写倍率に
応じてズーム処理等を行う。階調補正部４６は、ＹＭＣ
Ｋ系の画像データに対して後述する階調補正処理を施
す。画像出力部４２は、階調補正処理を施されたＹＭＣ
Ｋ系の画像データに基づいて生成した駆動データを露光
ユニット１８ａ〜１８ｄに出力する。

【００３３】メモリ４９は、後述する画像補正処理時
に、転写搬送ベルト１７の表面にテストパターンを形成
するためのデータを記憶している。このデータは、画像
形成処理時にＣＰＵ４４によって画像出力部４２に供給
される。濃度認識部４７は、濃度検出センサ１から出力
された濃度信号を認識する。

【００３４】以上の画像処理部２０における各部の動作
は、ＣＰＵ４４によって統括して制御される。また、Ｃ
ＰＵ４４は、画像出力部４２の動作に同期して画像形成
プロセス部１０における感光体ドラム１１等の動作を制
御する。さらに、ＣＰＵ４４は、画像補正処理時に、濃
度認識部４７が認識したテストパターンの濃度信号に基
づいて、階調補正部４６における補正条件、及び、画像
形成プロセス部１０におけるプロセス条件を最適化す
る。

【００３５】以上の構成により、画像形成プロセス部１
０において複写画像やテストパターン像を形成する際
に、画像データに応じた画像の濃淡を再現するために
は、露光ユニット１３を介して感光体ドラム１１の周面
に画像データの濃淡を再現した静電潜像を形成する必要
がある。このための方法として、パルス幅変調方式及び
パワー変調方式がある。パルス幅変調方式では、画像の
濃度に応じて、露光ユニット１３から照射するレーザビ
ームのオン／オフ時間（パルス幅）を制御する。パワー
変調方式では、画像の濃度に応じて露光ユニット１３か
ら照射するレーザビームの強度を制御する。

【００３６】上記の画像処理部４０では、画像補正処理
時にＹＭＣＫ系の画像データのそれぞれに対して最大濃
度補正処理及び階調補正処理が順次行われる。各補正処
理について以下に説明する。ここに、画像データ入力部
４０から画像データ処理部４１を経由して階調補正部４
６に入力されるデータを画像入力データ、階調補正部４
６から画像データ出力部４２に出力されるデータを画像
出力データ、テストパターンを形成する際にＣＰＵ４４
によりメモリ４９から読み出されて画像データ出力部４
２に供給されるデータをテストパターンデータ、濃度認
識部４７において認識されたデータを検出データという
（図２参照）。

【００３７】１）最大濃度補正処理 最大濃度補正処理は、画像形成処理の対象となる画像の
全体的な濃度の変動を抑制するために行われる。最大濃
度補正処理においては、メモリ４９に記憶されているテ
ストパターンデータのうち、トナー濃度が最も高濃度
（最大濃度）となるテストパターン像を複数形成するた
めのテストパターンデータがＣＰＵ４４によって読み出
され、画像データ出力部４２に供給される。これによっ
て、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのそれぞれの表面に最
大濃度の複数のテストパターンが形成される。

【００３８】このようにして感光体ドラム１１ａ〜１１
ｄ毎に複数個ずつ形成された各静電潜像に対して、ＣＰ
Ｕ４４は、現像ユニット１４ａ〜１４ｄにおける現像ロ
ーラを互いに異なる回転速度で回転させてトナー像に可
視像化する。したがって、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ
の表面に同一の露光条件で形成された複数の静電潜像
が、互いに異なるトナー濃度によって現像される。

【００３９】感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に形成
されたテストパターンのトナー像は、転写器１５ａ〜１
５ｄによって転写搬送ベルト１７の表面に転写された
後、濃度検出センサ１及び濃度認識部４７によるトナー
濃度の検出及び認識を受ける。ＣＰＵ４４は、メモリ４
９に予め記憶されている最大濃度のテストパターン像に
ついてのトナー濃度の目標値と濃度認識部４４が実際に
形成された各テストパターン像から認識した各トナー濃
度とを比較し、目標値に最も近いトナー濃度が検出され
たテストパターン像の現像条件（現像ローラの回転速
度）を以後の画像形成処理における現像条件として設定
する。

【００４０】２）階調補正処理 階調補正処理は、トナー像の階調性の変動を抑制するこ
とにより、原稿画像が有する階調を複写画像において忠
実に再現するために行われる。階調補正処理において
は、ＣＰＵ４４は、メモリ４９に記憶されているテスト
パターンデータのうち、互いに異なる濃度を有する複数
のテストパターン（階調テストパターン）を形成するた
めのデータ（階調テストパターンデータ）を読み出し、
画像データ出力部４２に供給する。これによって、感光
体ドラム１１ａ〜１１ｄには、階調テストパターンの静
電潜像が形成される。

【００４１】このようにして感光体ドラム１１ａ〜１１
ｄに形成された階調テストパターンの静電潜像に対し
て、ＣＰＵ４４は、上記の最大濃度補正処理において設
定した現像条件（現像ローラの回転速度）による現像を
行う。感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの各々に形成された
階調テストパターンのトナー像は、転写器１５ａ〜１５
ｄによって転写搬送ベルト１７の表面に転写された後、
濃度検出センサ１及び濃度認識部４７によるトナー濃度
の検出及び認識を受ける。

【００４２】ＣＰＵ４４は、メモリ４９に予め記憶され
ている各階調テストパターンの目標濃度と、濃度認識部
４７が実際に形成された階調テストパターン像から認識
したトナー濃度とを比較し、この比較結果に基づいて階
調補正カーブを決定する。

【００４３】ここで、階調補正カーブとは、画像入力デ
ータに対して、階調補正部４６において適正な階調補正
を行うための基準となるものであり、画像入力データと
画像出力データとを一対一に対応づけるものである。こ
の階調補正カーブは、横軸を画像入力データの濃度とし
縦軸を画像出力データの濃度とした座標上の曲線として
表される。また、階調補正カーブはルックアップテーブ
ルとしてメモリ４９等において記憶されており、後述す
る中間調プロセスコントロール（以下、中間調プロコン
という。）において更新的に修正される。以下に、中間
調プロコンによる階調補正カーブを修正する処理を単に
補正処理という。

【００４４】階調補正カーブを決定又は修正する方法と
して、簡易中間調プロコンと詳細中間調プロコンとの２
種類がある。なお、中間調プロコンでは、前回修正され
た階調補正カーブを更新的に修正するため、前回修正時
の検出データと今回修正時の検出データとを比較する。
したがって、前回修正時の検出データに基づいて求めら
れた近似直線等のデータはメモリ４９に格納されてい
る。

【００４５】Ａ．簡易中間調プロコン 簡易中間調プロコンによる修正処理では、先ず、上記と
同様にして転写搬送ベルト１７上に階調テストパターン
像が形成される。ここで、形成される階調テストパター
ンの濃度、即ち、階調テストパターンデータによって定
義されている濃度は、例えば、最低濃度から最大濃度ま
でを等分割した４点の値が用いられる。なお、静電潜像
を現像する際の現像条件としての現像ローラの回転速度
は、最大濃度補正処理時に設定された値を用いる。

【００４６】次いで、形成された階調テストパターン像
の濃度が各パターン像毎に濃度検出センサ１によって検
出され、濃度認識部４７によって認識される。ここで、
階調テストパターンデータの濃度（ｄｕｔｙ）と、濃度
認識部４７が実際に形成された階調テストパターン像か
ら認識した検出データの濃度（ＩＤ）との間には、図３
に示す関係がある。図３は、横軸に階調テストパターン
データの濃度（ｄｕｔｙ）をとり、縦軸に検出データの
濃度（ＩＤ）をとったものである。また、図中実線は今
回修正時における４点の濃度についての関係を直線近似
した近似直線であり、図中破線は前回修正時における近
似直線を示している。

【００４７】ここで、前回修正された階調補正カーブを
今回修正時の検出データに基づいて更新的に修正するた
めには、前回修正時の検出データの近似直線と今回修正
時の検出データの近似直線との差に基づいて修正量を決
定すればよい。この修正量の決定のための方法として、
平行シフト法及び重み付けシフト法がある。

【００４８】ａ．平行シフト法による修正量の決定 この方法は、階調補正カーブを平行移動させることによ
って修正処理を行うものである。このため、前回修正時
における検出データの近似直線に対して今回修正時にお
ける検出データの近似直線がシフトしている量を測定す
る。

【００４９】具体的には、図４（Ａ）に示すように、ｄ
ｕｔｙにおける特定の濃度（ここでは、ｄｕｔｙ＝ａ）
に対する前回修正時の近似直線（破線）上のＩＤの値
（ここでは、ＩＤ＝Ａ）を求めた後、この値に対する今
回修正時の近似直線（実線）上のｄｕｔｙの値（ここで
は、ｄｕｔｙ＝ａ′）を求め、固定濃度（ｄｕｔｙ＝
ａ）についての変化量（ａ′−ａ）を算出する。

【００５０】このようにして算出した変化量（ａ′−
ａ）を用いて、階調補正カーブを平行移動することによ
って修正処理を行うことができる（図４（Ｂ）参照）。
ここで、固定濃度としては、目視による画像の色変化の
判別が比較的容易な中間調領域からハイライト領域（低
濃度領域）にかけての濃度域において設定することが好
ましい。

【００５１】ｂ．重み付けシフト法による補正量の決定 この方法では、濃度に応じて重み付けして階調補正カー
ブを移動させる。一般に、画像における低濃度領域及び
高濃度領域では、階調性の変動が小さい。これは、低濃
度領域では、トナー濃度自体が小さいためにトナーの状
態や現像条件等による濃度の変動が少ないためであり、
高濃度領域では最大濃度補正処理によって階調性が補正
されるためである。

【００５２】そこで、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、低濃度レベルから高濃度レベルまで複数に分割した
それぞれの濃度レベルについて、上記の平行シフト法に
おける固定濃度の濃度レベルを１００％として、中濃度
レベルで高く低濃度レベル及び高濃度レベルで低くなる
重み付け係数を設定しておき、固定濃度についての変化
量の算出結果を用いて濃度レベル毎に決定した移動量で
階調補正カーブを移動させる。

【００５３】即ち、図６（Ａ）に示すように、前回修正
時の近似直線と今回修正時の近似直線を比較して、固定
濃度（ｄｕｔｙ＝ａ）についての変化量（ａ′−ａ）を
算出し、固定濃度を含む濃度レベルについてはそのまま
の値を用い、他の濃度レベルについては予め設定されて
いる重み付け係数を用いて移動量を求め、図６（Ｂ）に
示すように、得られた濃度レベル毎の移動量によって階
調補正カーブを移動させる。

【００５４】このように、濃度レベル毎に決定した移動
量によって階調補正カーブを移動させることにより、よ
り正確な修正処理を行うことができる。特に、中濃度レ
ベルでの移動量を相対的に大きくし、低濃度レベル及び
高濃度レベルでの移動量を相対的に小さくすることによ
って、平行シフト法による修正処理に比べてさらに正確
な修正処理を行うことができる。

【００５５】簡易中間調プロコンによる修正処理では、
上記の平行シフト法又は重み付けシフト法のいずれかの
方法を用いて階調補正カーブを移動させる。

【００５６】Ｂ．詳細中間調プロコン 図７は、詳細中間調プロコンにおける処理内容を説明す
る図である。詳細中間調プロコンの処理においては、先
ず、簡易中間調プロコンにおいて形成する階調テストパ
ターンの分割数よりも多数に分割した階調テストパター
ンを転写搬送ベルト１７上に形成する。即ち、詳細中間
調プロコンでは、最低濃度から最大濃度までを簡易中間
調プロコン時よりも細かい濃度領域に分割し、各濃度領
域に対応したパターンを含む階調テストパターンを形成
する。

【００５７】次いで、階調テストパターンにおける各濃
度領域に対応したパターン毎の濃度を濃度検出センサ１
によって検出し、濃度認識部４７において認識する。こ
のとき、ノイズの影響を小さくして十分なセンサ感度を
得るため、低濃度側においては検出データの濃度ＩＤが
５％以上となる濃度範囲のみを認識する。

【００５８】さらに、検出データの濃度ＩＤが５％以上
３５％以下の範囲（低濃度域）に形成された例えば５つ
のパターンの検出データを直線近似し、ＩＤ＝０となる
検出データの立ち上がりポイントのパターンの濃度（ｄ
ｕｔｙ）を補間する（図７（Ａ）参照）。この後、得ら
れた立ち上がりポイントのデータを含む計６点のデータ
を二次曲線等によって曲線近似する。

【００５９】この後、ＩＤが３５％より大きく濃度検出
センサ１の検出値の飽和点（図７（Ｃ）におけるＥ点）
以下の範囲（中濃度域）では、この濃度範囲に形成され
たパターンのテストパターンデータ及び検出データを用
いて近似曲線を求める。なお、低濃度域から中濃度域へ
の移行領域では、それぞれの領域における近似データ上
の点（図７（Ｂ）におけるＣ点及びＤ点）の間を補間し
た直線を求める。

【００６０】このようにして、階調テストパターンを構
成する複数のパターンの濃度データを用いて濃度域毎に
作成した近似曲線を接続することにより、単一の階調曲
線を作成する。さらに、予め記憶している各濃度レベル
の目標値と同一出力が得られるｄｕｔｙの値を作成した
階調曲線において読み取り、読み取った値と初期値との
差を補正量として各濃度レベルの階調曲線を補正する。

【００６１】なお、ＩＤが濃度検出センサ１の検出値の
飽和点より大きく検出データの最大値（図７（Ｃ）にお
けるＦ点）以下の範囲（高濃度域）についても、上記中
濃度域と同様の処理を行う。

【００６２】上述した簡易中間調プロコンと詳細中間調
プロコンとを比較すると、簡易中間調プロコンでは作成
するテストパターン数が少ないため、詳細中間調プロコ
ンよりも処理時間が短く、トナー消費量が少なくなる
が、補正の正確性に劣る。一方、詳細中間調プロコンで
は作成するテストパターン数が多いため、簡易中間調プ
ロコンよりも正確に補正することができるが、処理時間
が長くなり、トナー消費量も多くなる。

【００６３】そこで、階調補正カーブを修正する際に、
簡易中間調プロコンと詳細中間調プロコンとを適宜使い
分けにことにより、状況に応じた最適な修正を行うこと
ができる。以下に、簡易中間調プロコン及び詳細中間調
プロコンの選択方法について説明する。

【００６４】図８は、この発明の第１の実施形態に係る
画像処理方法における簡易中間調プロコン及び詳細中間
調プロコンの選択処理を示すフローチャートである。こ
の実施形態に係る画像処理方法における選択処理では、
所定のプロセスコントロールの実行タイミングにおい
て、先ず簡易中間調プロコンを開始し、階調テストパタ
ーンを形成する（１０１）。次いで、階調テストパター
ンの濃度を測定して認識する（１０２）。さらに、検出
データに対する近似処理を行って近似データを求める
（１０３）。

【００６５】この近似データは、検出データを近似した
直線を表すデータであり、この近似直線で表される近似
データを近似直線という。この近似処理では、近似直線
に基づいて、直線の傾き、即ち、階調テストパターンの
濃度（ｄｕｔｙ）に対する検出データ（ＩＤ）の変化率
（ΔＩＤ／Δｄｕｔｙ）を算出しておく。

【００６６】次に、前回修正時の変化率と今回修正時の
変化率とを比較し（１０４）、差分が所定値を越える場
合（例えば０．１以上となる場合）には、前回修正時と
今回修正時とで近似直線の傾きの差が大きい、即ち、ト
ナー像の階調性の変化が比較的大きいことになるため、
詳細中間調プロコンに移行する（１０５）。一方、差分
が所定値を越えない場合には、前回修正時と今回修正時
とで近似直線の傾きの差が小さく、トナー像の階調性の
変化が比較的小さいと判断できるため、簡易中間調プロ
コンを続行する。

【００６７】以上の処理により、簡易中間調プロコンに
おいて得られた近似直線の傾きを基準として、前回修正
時と今回修正時とのトナー像の階調性の変化が大きいか
否かに応じて、詳細中間調プロコンを選択的に実行す
る。これによって、前回修正時と今回修正時とでトナー
像の階調性の変化が小さく、簡易中間調プロコンによっ
て十分に正確な階調補正カーブを得ることができる状況
では詳細中間調プロコンを行わないようにし、装置の稼
働効率の低下、及び、トナー消費量の増加を抑えつつ、
階調補正カーブを適正に修正してトナー像の階調性の変
動を確実に防止することができる。

【００６８】図９は、この発明の第２の実施形態に係る
画像処理方法における簡易中間調プロコン及び詳細中間
調プロコンの選択処理を示すフローチャートである。こ
の実施形態に係る画像処理方法における選択処理では、
図８の１０４の処理において前回修正時の変化率と今回
修正時の変化率との差分が所定値を越えない場合に、低
濃度域に含まれる固定濃度（ｄｕｔｙ＝ａ）において、
前回修正時の近似直線上の値Ａ′と今回修正時の近似直
線上の値Ａとの差の絶対値｜Ａ′−Ａ｜を算出し（１１
１）、算出した絶対値｜Ａ′−Ａ｜を基準値と比較する
（１１２）。

【００６９】この基準値は、例えば、今回修正時の近似
直線上の値Ａの１０％の値である。この比較において絶
対値｜Ａ′−Ａ｜が基準値以上である場合には、前回修
正時と今回修正時とにおいて近似直線の移動量が大きい
ことになるため（図１０（Ａ）の状態）、簡易中間プロ
コンによる修正処理を続行する（１１３）。絶対値｜
Ａ′−Ａ｜が基準値未満である場合には、前回修正時と
今回修正時とにおいて近似直線の移動量が小さいことに
なるため（図１０（Ｂ）の状態）、簡易中間調プロコン
による修正処理を中止する（１１４）。

【００７０】以上の処理により、簡易中間調プロコンに
おいて得られた近似直線における１点の移動量を基準と
して、簡易中間調プロコンを選択的に中止する。これに
よって、前回修正時と今回修正時とで近似直線の移動量
が小さく、前回修正時に更新された階調補正カーブによ
って画像入力データを画像出力データに正確に変換でき
る状況では中間調プロコンによる修正処理を行わないよ
うにし、装置の稼働効率の低下、及び、トナー消費量の
増加をさらに抑制することができる。

【００７１】図１１は、この発明の第３の実施形態に係
る画像処理方法における簡易中間調プロコン及び詳細中
間調プロコンの選択処理を示すフローチャートである。
この実施形態に係る画像処理方法における選択処理で
は、図８の１０４の処理に代えて、１２１〜１２３の処
理を実行する。即ち、低濃度域に含まれる固定濃度（ｄ
ｕｔｙ＝ａ）及び高濃度域に含まれる固定濃度（ｄｕｔ
ｙ＝ｂ）において、前回修正時の近似直線上の値Ａ′及
びＢ′と今回修正時の近似直線上の値Ａ及びＢとの差の
絶対値｜Ａ′−Ａ｜，｜Ｂ′−Ｂ｜を算出し（１２
１）、さらに、算出した絶対値｜Ａ′−Ａ｜に対する絶
対値｜Ａ′−Ａ｜と｜Ｂ′−Ｂ｜との差の比率を算出し
（１２２）、算出した比率を基準値（例えば、１０％）
と比較する（１２３）。

【００７２】この比較において、比率が基準値以上であ
る場合には、前回修正時と今回修正時とで近似直線の傾
きが大きく変化していることになるため（図１２（Ａ）
の状態）、詳細中間調プロコンに移行し（１０５）、よ
り詳細な修正処理を行う。一方、比率が基準値未満であ
る場合には、前回修正時と今回修正時とで近似直線の傾
きがあまり大きく変化していないことになるため（図１
２（Ｂ）の状態）、簡易中間調プロコンによる修正処理
を行う。

【００７３】以上の処理により、近似直線における２点
の固定濃度における検出データを基準として前回修正時
の近似直線と今回修正時の近似直線との傾きの変化に基
づいて、前回修正時からの階調性の変化状態に応じて、
装置の稼働効率の低下、及び、トナー消費量の増加を抑
えつつ、階調補正カーブを適正に修正してトナー像の階
調性の変動を確実に防止することができる。

【００７４】図１３は、この発明の第４の実施形態に係
る画像処理方法における簡易中間調プロコン及び詳細中
間調プロコンの選択処理を示すフローチャートである。
この実施形態に係る画像処理方法における選択処理で
は、図１１の１２３において比率が基準値未満である場
合に、低濃度域に含まれる固定濃度（ｄｕｔｙ＝ａ）に
おいて、前回修正時の近似直線上の値Ａ′と今回修正時
の近似直線上の値Ａとの差の絶対値｜Ａ′−Ａ｜を算出
し（１３１）、算出した絶対値｜Ａ′−Ａ｜を基準値と
比較する（１３２）。

【００７５】この比較において絶対値｜Ａ′−Ａ｜が基
準値以上である場合には、前回修正時と今回修正時とに
おいて近似直線の移動量が大きいことになるため（図１
０（Ａ）の状態）、簡易中間プロコンによる修正処理を
行う（１３３）。絶対値｜Ａ′−Ａ｜が基準値未満であ
る場合には、前回修正時と今回修正時とにおいて近似直
線の移動量が小さいことになるため（図１０（Ｂ）の状
態）、簡易中間調プロコンによる修正処理を中止する
（１３４）。

【００７６】以上の処理により、簡易中間調プロコンに
おいて得られた近似直線における１点の移動量を基準と
して、簡易中間調プロコンを選択的に中止する。これに
よって、前回修正時の近似直線に対する今回修正時の近
似直線の移動量が小さく、前回修正時に更新的に修正さ
れた階調補正カーブによって画像入力データを画像出力
データに正確に変換できる状況では中間調プロコンによ
る修正処理を行わないようにし、装置の稼働効率の低
下、及び、トナー消費量の増加をさらに抑制することが
できる。

【００７７】

【発明の効果】この発明によれば、以下の効果を奏する
ことができる。

【００７８】(1) 詳細修正処理時に比べて少数のパター
ン像が形成される簡易修正処理において前回の修正処理
時の近似直線と今回の修正処理時の近似直線とを比較
し、この比較結果に基づいて、簡易修正処理時に比べて
多数のパターン像が形成される詳細修正処理を選択的に
実行することにより、今回の修正処理時の近似直線が前
回の修正処理時の近似直線に対して大きく変化しておら
ず、簡易修正処理によって階調補正カーブを適正に修正
できる状態では、詳細修正処理を行わないようにし、画
像処理に要する時間を短縮することができるとともに、
画像形成装置の稼働効率を向上させることができる。ま
た、不必要なパターン像によってトナーが浪費されるこ
とを防止し、画像形成装置のランニングコストを低廉化
できる。一方、今回の修正処理時の近似直線が前回の修
正処理時の近似直線に対して大きく変化しており、簡易
修正処理によって階調補正カーブを適正に修正できない
状態では、詳細修正処理を行うようにし、階調補正カー
ブを詳細に修正して、階調再現性に優れた画像品質を維
持することができる。

【００７９】(2) 前回の修正処理時の近似直線の傾きと
今回の修正処理時の近似直線の傾きとの比較結果に基づ
いて、詳細修正処理を選択的に実行することにより、近
似直線の傾きを基準として判別した前回の修正処理時と
今回の修正処理時との変化の程度に応じた処理により、
階調補正カーブを的確に修正することができる。

【００８０】(3) 低濃度域及び高濃度域を代表する２点
の濃度における前回の修正処理時の近似直線及び今回の
修正処理時の近似直線との差によって、前回の修正処理
時の近似直線の傾きと今回の修正処理時の近似直線の傾
きとを比較し、この比較結果に基づいて、詳細修正処理
を選択的に実行することにより、近似直線の傾きを基準
とする前回の修正処理時と今回の修正処理時との変化の
程度を容易かつ正確に判別することができる。

【００８１】(4) 前回の修正処理時の近似直線と今回の
修正処理時の近似直線との比較結果に基づいて、詳細修
正処理への移行、簡易修正処理の継続、又は、簡易修正
処理の中止のいずれかを実行することにより、前回の修
正処理時と今回の修正処理時との変化の程度に応じて階
調補正カーブの修正処理の内容をよりきめ細かく選択す
ることができ、所定の画像品質を維持した上で、トナー
の過剰消費、感光体の早期消耗及びクリーナの負担増加
等をより的確に防止できる。

【００８２】(5) 前回の修正処理時の近似直線と今回の
修正処理時の近似直線とにおける低濃度域の濃度を比較
した結果に基づいて、簡易修正処理の中止又は続行を選
択することにより、修正した階調補正カーブを用いた補
正後の画像データに基づいて形成された画像に下地かぶ
りを生じることがなく、画質を良好に維持することがで
きる。

【００８３】(6) 簡易修正処理時に、階調補正カーブを
複数の濃度レベル毎に所定の重み付け係数に基づいて修
正することにより、形成される画像の濃度や他の補正処
理による効果を考慮して、階調補正カーブをより現実的
に修正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に実施形態に係る画像処理方法が実行
される画像形成装置であるディジタルカラー複写機の画
像形成部の構成を示す概略図である。

【図２】上記ディジタルカラー複写機の画像処理部の構
成を示すブロック図である。

【図３】上記画像処理方法における階調補正カーブの修
正処理時の近似直線を示す図である。

【図４】上記画像処理方法における簡易中間調プロコン
による階調補正カーブの修正方法を説明する図である。

【図５】上記画像処理方法における重み付けシフト法に
よる簡易中間調プロコンに用いる重み付け係数の例を示
す図である。

【図６】同重み付けシフト法による簡易中間調プロコン
における階調補正カーブの修正方法を説明する図であ
る。

【図７】上記画像処理方法における詳細中間調プロコン
による階調補正カーブの修正方法を説明する図である。

【図８】この発明の第１の実施形態に係る画像処理方法
における階調補正カーブの修正時の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図９】この発明の第２の実施形態に係る画像処理方法
における階調補正カーブの修正時の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】同画像処理方法の階調補正カーブの修正処理
における近似直線の比較方法を説明する図である。

【図１１】この発明の第３の実施形態に係る画像処理方
法における階調補正カーブの修正時の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１２】同画像処理方法の階調補正カーブの修正処理
における近似直線の比較方法を説明する図である。

【図１３】この発明の第４の実施形態に係る画像処理方
法における階調補正カーブの修正時の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１−濃度検出センサ １０−画像形成プロセス部 １０ａ〜１０ｄ−画像形成ステーション １７−転写搬送ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ａ ９Ａ００１ (72)発明者 今川 眞司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 井野 利昭 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 北川 高志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 前田 恭孝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C262 AA24 AA26 AA27 AB07 AB11 AC02 AC04 BA02 BA09 BB03 BB30 BB36 BC07 BC10 EA04 EA16 FA13 GA02 2H027 DA09 DB01 EB03 EB04 EC03 EC06 EC20 EF09 2H030 AA02 AA03 AB02 AD12 AD16 BB02 BB36 5B057 CA01 CA07 CB01 CB07 CE11 CE13 CH11 DB02 DB06 5C077 MM27 MP01 MP08 PP15 PP33 PP43 PP47 PQ08 PQ20 RR19 SS01 9A001 GG15 HH23 JJ35 KZ42

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データを補正する際の画像濃度に応じ
   た補正量を定めた階調補正カーブを、予め設定された濃
   度データに基づいて形成した複数のパターン像からなる
   テストパターン像を用いて修正する修正処理を含む画像
   処理方法において、 前記修正処理が、テストパターン像を構成するパターン
   像数が相違する２種類の修正処理であってパターン像数
   のより少ない簡易修正処理及びパターン像数のより多い
   詳細修正処理を実行可能にするとともに、簡易修正処理
   において形成されたテストパターン像についての検出デ
   ータと濃度データとの関係を表す近似直線を求め、前回
   の修正処理時の近似直線に対する今回の修正処理時の近
   似直線の変化状態に基づいて、簡易修正処理の続行又は
   詳細修正処理への移行を選択することを特徴とする画像
   処理方法。
2. 【請求項２】前回の修正処理時の近似直線の傾きと今回
   の修正処理時の近似直線の傾きとの差を前記変化状態と
   して簡易修正処理の続行又は詳細修正処理への移行を選
   択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方
   法。
3. 【請求項３】低濃度域及び高濃度域を代表する２点の濃
   度における前回の修正処理時の近似直線及び今回の修正
   処理時の近似直線との差を求め、低濃度域における差と
   高濃度域における差との比を前記変化状態として簡易修
   正処理の続行又は詳細修正処理への移行を選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
4. 【請求項４】前記詳細修正処理への移行を選択しなかっ
   た際に、予め設定した代表点の濃度における前回の修正
   処理時の近似直線と今回の修正処理時の近似直線との差
   に基づいて、簡易修正処理の中止又は続行を選択するこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像
   処理方法。
5. 【請求項５】前記代表点の濃度が、低濃度域を代表する
   濃度であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理
   方法。
6. 【請求項６】前記簡易修正処理は、複数の濃度レベル毎
   に予め設定された重み付け係数を用いて階調補正カーブ
   を修正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
   に記載の画像処理方法。