JP3570463B2

JP3570463B2 - Image processing device

Info

Publication number: JP3570463B2
Application number: JP23725896A
Authority: JP
Inventors: 信之加藤; 浩一郎篠原; 雅広高松; 昌彦久保
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1996-08-19
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2016-08-19
Also published as: JPH1065920A

Description

【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１３Ｈ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３１０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−５００Ｖの電位の現像バイアスが与えられる。感光体ドラム３１０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３１０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３３７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３３７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３２ｂ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３２Ｌ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１１（Ｂ）に示したように、低濃度部１２Ｌの高濃度部１３Ｈ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３２Ｌ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１６Ｌ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】
第１の発明の画像処理装置は、
電子写真方式の画像出力装置で用紙上に画像を出力した際に、出力された画像中の、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から背景部に変化する画像部分における前記中間調部の前記背景部と接する境界部分に生じる濃度低下の範囲および量に関する特性を、前記中間調部と前記背景部との境界のエッジ部の画素値に対する補正対象画素数および画素値補正量として、記述した特性記述手段と、
当該画像処理装置で処理して前記画像出力装置に出力する画像データから、当該画像中の前記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、前記境界部分の濃度低下が防止されるように補正する画像補正手段と、
当該画像処理装置内で生成された、または当該画像処理装置の外部から当該画像処理装置に入力された、前記画像部分を含む計測用画像データを、前記画像出力装置に出力することによって、前記画像出力装置で出力された画像をもとに、補正パラメータを決定し、その補正パラメータによって、前記特性記述手段に記述された特性を、前記濃度低下を打ち消すように補正する特性補正手段と、
を備えることを特徴とする。
第２の発明の画像処理装置は、
電子写真方式の画像出力装置で用紙上に画像を出力した際に、出力された画像中の、用紙送り方向とは逆の方向である副走査方向に低濃度部から高濃度部に変化する画像部分における前記低濃度部の前記高濃度部と接する境界部分に生じる濃度低下の範囲および量に関する特性を、前記低濃度部と前記高濃度部との境界のエッジ部の画素値に対する補正対象画素数および画素値補正量として、記述した特性記述手段と、
当該画像処理装置で処理して前記画像出力装置に出力する画像データから、当該画像中の前記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、前記境界部分の濃度低下が防止されるように補正する画像補正手段と、
当該画像処理装置内で生成された、または当該画像処理装置の外部から当該画像処理装置に入力された、前記画像部分を含む計測用画像データを、前記画像出力装置に出力することによって、前記画像出力装置で出力された画像をもとに、補正パラメータを決定し、その補正パラメータによって、前記特性記述手段に記述された特性を、前記濃度低下を打ち消すように補正する特性補正手段と、
を備えることを特徴とする。
第３の発明の画像処理装置は、
電子写真方式の画像出力装置で用紙上に画像を出力した際に、出力された画像中の、用紙送り方向と直交する方向である主走査方向に低濃度部と高濃度部との間で変化する画像部分における前記低濃度部の前記高濃度部と接する境界部分に生じる濃度低下の範囲および量に関する特性を、前記低濃度部と前記高濃度部との境界のエッジ部の画素値に対する補正対象画素数および画素値補正量として、記述した特性記述手段と、
当該画像処理装置で処理して前記画像出力装置に出力する画像データから、当該画像中の前記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、前記境界部分の濃度低下が防止されるように補正する画像補正手段と、
当該画像処理装置内で生成された、または当該画像処理装置の外部から当該画像処理装置に入力された、前記画像部分を含む計測用画像データを、前記画像出力装置に出力することによって、前記画像出力装置で出力された画像をもとに、補正パラメータを決定し、その補正パラメータによって、前記特性記述手段に記述された特性を、前記濃度低下を打ち消すように補正する特性補正手段と、
を備えることを特徴とする。
第４の発明の画像処理装置は、
電子写真方式の画像出力装置で用紙上に画像を出力した際に、出力された画像中の、低濃度部と接して高濃度の文字部または線画部を有する画像部分における前記低濃度部の前記文字部または前記線画部と接する境界部分に生じる濃度低下の範囲および量に関する特性を、前記低濃度部と前記文字部または前記線画部との境界のエッジ部の画素値に対する補正対象画素数および画素値補正量として、記述した特性記述手段と、
当該画像処理装置で処理して前記画像出力装置に出力する画像データから、当該画像中の前記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、前記境界部分の濃度低下が防止されるように補正する画像補正手段と、
当該画像処理装置内で生成された、または当該画像処理装置の外部から当該画像処理装置に入力された、前記画像部分を含む計測用画像データを、前記画像出力装置に出力することによって、前記画像出力装置で出力された画像をもとに、補正パラメータを決定し、その補正パラメータによって、前記特性記述手段に記述された特性を、前記濃度低下を打ち消すように補正する特性補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【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、電子写真方式の画像出力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Ｒｉ，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Ｙｅ，Ｍｅ，Ｃｅに変換され、その透過中性濃度の信号Ｙｅ，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，Ｍｅｉ，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２００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，Ｋｏ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ＵＣＲ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３１０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２４０からの入力画像データＳｉから、すなわちＫＹＭＣ４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１ｂ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２５３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Ｐ２２４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２７２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。
【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、電子写真方式の画像出力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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus used for a digital copying machine, a computer printer, a network printer, or the like.
[0002]
[Prior art]
Many image forming apparatuses, such as digital copiers, computer printers, and network printers, which are currently manufactured, use an electrophotographic method capable of obtaining a high-quality image at a high speed as an image output unit (image output device). Is widely adopted.
[0003]
In the electrophotographic method, as the developing means, the insulating toner is charged by mixing and friction between the insulating toner and the magnetic particles in the developing device, and the developer is formed into a brush shape by a magnetic force on the developing roll. A two-component magnetic brush developing system that develops an electrostatic latent image on a photoconductor by supplying a developer onto the photoconductor by rotation is widely used, especially in a color image forming apparatus. ing.
[0004]
However, in the image output unit of the electrophotographic system, particularly in the image output unit of the two-component magnetic brush developing system, when two image units having different densities are continuous due to their non-linear and asymmetric output characteristics, one of the image units is different. A phenomenon occurs in which the density at the boundary with the other image portion is reduced.
[0005]
First, when the output image changes from the halftone portion to the background portion in the sub-scanning direction, the density of the rear end portion of the halftone portion in contact with the background portion decreases.
[0006]
That is, as shown in FIG. 11A, the output image is orthogonal to the main scanning direction which is the scanning direction of the light beam for forming the electrostatic latent image on the photoconductor, and is opposite to the paper feeding direction. When the transition from the halftone portion 1 to the background portion 2 is made in the sub-scanning direction, which is the direction of (1), the density of the rear end portion 1B of the halftone portion 1 that is in contact with the background portion 2 decreases. Hereinafter, this is referred to as a halftone density reduction.
[0007]
Second, when the output image changes from a low-density portion to a high-density portion in the sub-scanning direction, the density of the rear end portion of the low-density portion that contacts the high-density portion decreases.
[0008]
That is, as shown in FIG. 11B, when the output image changes from the low density portion 12L to the high density portion 13H in the sub-scanning direction, the rear end portion 12W in contact with the high density portion 13H of the low density portion 12L. Concentration decreases. Hereinafter, this is referred to as a low density portion density reduction.
[0009]
Third, when the output image changes between the low-density portion and the high-density portion in the main scanning direction, the density of the end portion of the low-density portion in contact with the high-density portion decreases.
[0010]
That is, as shown in FIG. 11C, when the output image changes between the low density portion 16L and the high density portions 15H, 17H in the main scanning direction, the high density portions 15H, 15H of the low density portion 16L. The density of the end portions 16F and 16B in contact with 17H decreases. Hereinafter, this is referred to as a decrease in density in the main scanning direction.
[0011]
In the electrophotographic method using the two-component magnetic brush developing method, as shown in FIG. 12, the photosensitive drum 310 is charged by the charger 320 for forming an electrostatic latent image by the rotation of the photosensitive drum 310 in the direction of the arrow 311. By irradiating the charged photosensitive drum 310 with a laser beam L modulated by an image signal, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 310 and the electrostatic latent image is formed. The photoconductive drum 310 contacts the developer layer 337 on the surface of the developing sleeve 335 rotating in the direction of the arrow 336 at a linear speed of about twice the linear speed of the photoconductive drum 310, so that the The toner adheres to the latent image portion on the photosensitive drum 310, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 310 is developed into a toner image.
[0012]
FIG. 12A shows the moment when the latent image portion 3 of the halftone portion 1 is formed on the photosensitive drum 310 by the irradiation of the laser beam L, and the front edge 3f thereof comes into contact with the developer layer 337. (B) shows the moment when the portion slightly before the rear edge 3b of the latent image portion 3 comes into contact with the developer layer 337, and (C) shows the rear edge 3b of the latent image portion 3 where the developer layer 337 is formed. Indicates the moment of contact.
[0013]
The developing sleeve 335 is supplied with a developing bias having a potential of, for example, −500 V. The photoconductor drum 310 is charged by the charger 320 to a potential having an absolute value larger than the developing bias potential, for example, a potential of −650 V, and the latent image portion 3 of the halftone portion 1 has a smaller absolute value than the developing bias potential, for example. -200V. Further, a portion 4 corresponding to the background portion 2 behind the halftone portion 1 has a charging potential of -650 V having an absolute value larger than the developing bias potential.
[0014]
When the front edge 3f of the latent image portion 3 contacts the developer layer 337 as shown in FIG. 12A, the toner tq existing at the position Q where the photosensitive drum 310 contacts the developer layer 337 has a forward direction. When a developing electric field is applied, the toner tq is attracted to the surface of the developer layer 337 and adheres on the latent image portion 3. However, when the portion 4 corresponding to the background portion 2 behind the halftone portion 1 approaches the developer layer 337 as shown in FIG. 2B, the toner tb existing in the portion opposed to the portion 4 of the developer layer 337. Is moved away from the surface of the developer layer 337 by the developing electric field in the opposite direction, and sunk deep into the developer layer 337.
[0015]
Then, as the developing sleeve 335 rotates in the direction of the arrow 336, the toner tb approaches the position Q where the photosensitive drum 310 and the developer layer 337 are in contact with each other, and the developer layer due to the low potential of the latent image portion 3. Although it moves to the surface side of 337, a time delay occurs to reach the surface of the developer layer 337. Therefore, the amount of toner adhered to the photosensitive drum 310 decreases from the time when the portion slightly before the rear edge 3b of the latent image portion 3 comes into contact with the developer layer 337 as shown in FIG. As shown in FIG. 11A, the density of the rear end portion 1B of the halftone portion 1 in contact with the background portion 2 decreases.
[0016]
When the front edge of the latent image portion 3 is in contact with the developer layer 337 as shown in FIG. 12A when the front of the halftone portion 1 is also the background portion, the toner in the developer layer 337 contains As shown by the toner tf, the part 5 on the photosensitive drum 310 corresponding to the front background part causes the part to be kept away from the surface of the developer layer 337.
[0017]
However, the rotation of the developing sleeve 335 in the direction of the arrow 336 causes the toner tf to rapidly move away from the position Q where the photosensitive drum 310 and the developer layer 337 are in contact with each other, and the developer layer due to the low potential of the latent image portion 3. The toner tq attracted to the surface of 337 immediately approaches the position Q and adheres to the latent image portion 3. Therefore, even if the output image changes in the sub-scanning direction, and conversely from the background portion to the halftone portion 1, the density of the front end portion of the halftone portion 1 which is in contact with the background does not decrease.
[0018]
13 (A) shows that the latent image portion 32L of the low density portion 12L is formed on the photosensitive drum 310 by irradiation of the laser beam L, and the front edge 32f of the latent image portion 32f is developed. 8B shows the moment when the rear edge 32b of the latent image portion 32L comes into contact with the developer layer 337, and FIG. 7C shows the instant when the rear edge 32b of the latent image portion 32L comes into contact with the developer layer 337. The moment when the latent image portion 33H of the high-density portion 13H is slightly in contact with the developer layer 337 is shown.
[0019]
The latent image portion 32L of the low density portion 12L has an absolute value smaller than the developing bias potential, for example, -300V. Further, the latent image portion 33H of the high density portion 13H behind the low density portion 12L has an absolute value smaller than the potential of the latent image portion 32L of the low density portion 12L, for example, -200V.
[0020]
When the front edge 32f of the latent image portion 32L contacts the developer layer 337 as shown in FIG. 13A, the toner ta existing at the position Q where the photosensitive drum 310 contacts the developer layer 337 has a forward direction. When a developing electric field is applied, the toner ta is attached to the latent image portion 32L. Thereafter, the toner adheres to the latent image portion 32L of the low density portion 12L until the rear edge 32b of the latent image portion 32L contacts the developer layer 337 as shown in FIG. The toner tc is toner adhered to a rear end portion of the latent image portion 32L which is in contact with the latent image portion 33H, which corresponds to a rear end portion of the low density portion 12L which is in contact with the high density portion 13H.
[0021]
However, after the point in FIG. 7B, the latent image portion 33H of the high density portion 13H comes into contact with the developer layer 337. The potential of the latent image portion 33H is smaller in absolute value than the potential of the latent image portion 32L, and a larger forward developing electric field is applied between the latent image portion 33H and the developer layer 337. A large amount of toner is attached to the portion 33H.
[0022]
Therefore, in the portion of the developer layer 337 near the position Q where the photosensitive drum 310 and the developer layer 337 are in contact, the magnetic particles covered with the toner are exposed, and the potential of the magnetic particles causes the magnetic particles to be exposed. As shown in FIG. 8B, the toner tc once attached to the rear end portion of the latent image portion 32L that comes into contact with the latent image portion 33H is drawn back into the developer layer 337.
[0023]
Therefore, as shown in FIG. 3C as a portion where toner does not exist (not necessarily completely eliminated, the drawing is simplified), a rear end portion of the latent image portion 32L which is in contact with the latent image portion 33H is shown. The toner amount decreases, and as shown in FIG. 11B, the density of the rear end portion 12W in contact with the high density portion 13H of the low density portion 12L decreases. The toner te attached to the latent image portion 33H of the high density portion 13H is larger than the toner ta attached to the latent image portion 32L of the low density portion 12L. However, in FIG. As shown.
[0024]
The decrease in the density at the rear end 12W of the low-density portion 12L, that is, the decrease in the amount of toner at the rear end of the latent image portion 32L is caused by the high-density portion 13H immediately following the low-density portion 12L. Since the toner tc attached to the rear end of the latent image portion 32L is pulled back into the developer layer 337 due to the potential having a small absolute value, the output image is inversely scanned in the sub-scanning direction. , The density at the front end portion of the low-density portion in contact with the high-density portion does not decrease.
[0025]
Third, as shown in FIG. 11C, the case where the output image changes between the low density portion 16L and the high density portions 15H and 17H in the main scanning direction is shown in FIG. However, on the photosensitive drum 310, a latent image portion having a relatively large absolute value of the low density portion 16L and a latent image portion having a relatively small absolute value of the high density portions 15H and 17H are formed on the photosensitive drum 310. This is a case where it is adjacent in the axial direction of 310, that is, in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.
[0026]
In this case, when changing from the high-density portion 15H to the low-density portion 16L or conversely, when changing from the low-density portion 16L to the high-density portion 17H, the latent image portion of the low-density portion 16L is temporarily stopped. The toner adhering to the end portions of the high-density portions 15H and 17H that are in contact with the latent image portions is drawn back into the developer layer 337, so that the latent image portions of the high-density portions 15H and 17H of the low-density portion 16L are formed. As shown in FIG. 11C, the toner amount at the end portions 16F and 16B in contact with the high density portions 15H and 17H of the low density portion 16L decreases. However, the range and amount of the density reduction in the main scanning direction are small.
[0027]
As described above, in the electrophotographic method using the two-component magnetic brush developing method, when the output image changes from the halftone portion to the background portion in the sub-scanning direction, the density of the rear end portion in contact with the background portion of the halftone portion is reduced. When the density of the halftone part decreases, or when the output image changes from the low-density part to the high-density part in the sub-scanning direction, the low-density part where the density of the rear end part that contacts the high-density part of the low-density part decreases When two image portions having different densities are continuous, such as a decrease in density, a phenomenon occurs in which the density of one image portion at the boundary portion with the other image portion decreases.
[0028]
In the electrophotographic method, an electrostatic transfer method in which a toner image on a photoreceptor is transferred onto a transfer material by corona discharge from the back side of a transfer material, which is a sheet or an intermediate transfer member, is widely used as the transfer method. Have been.
[0029]
However, in this electrostatic transfer method, when the output image has a high density character line drawing portion (character or line drawing image portion) in contact with a low density portion such as a color background portion, the character line drawing portion of the low density portion The density at the boundary portion in contact with the image is reduced.
[0030]
For example, as shown in FIG. 14, when an output image has a low-density color background portion 22 around a black character or black line drawing character line drawing portion 21, the image comes into contact with the character line drawing portion 21 of the color background portion 22. The density of the boundary portion 22m in the main scanning direction, which is the scanning direction of the laser beam, on the photoreceptor, and the boundary portion 22s in the paper feeding direction or the sub-scanning direction, which is orthogonal to the scanning direction, decrease. Hereinafter, such a decrease in density will be referred to as character missing.
[0031]
The missing characters are more likely to occur when multiple transfer of toner images of two or more colors is performed to form a color image. In particular, a black character portion having a low-density color background portion 22 around as shown in FIG. This is noticeable when the black line drawing portion is expressed by process black including three colors of yellow, magenta, and cyan.
[0032]
This is shown in FIG. 15 (the same figure shows the state of transfer at the position of the dashed arrow 25 in FIG. 14), and the toner pile height of the character line drawing portion toner image 21t and the color background portion toner image 22t is determined. Due to the difference, a gap 27 is formed between the photosensitive drum 310 and a transfer material 342 such as paper in the peripheral portion of the character line drawing toner image 21t of the color background portion toner image 22t, and the transfer electric field by the transfer charger 341 is formed. Is reduced, and the peripheral portion of the character / line drawing portion toner image 21t of the color background portion toner image 22t is not sufficiently transferred onto the transfer material 342.
[0033]
JP-A-5-281790 and JP-A-6-87234 disclose that a laser beam scanner for writing an electrostatic latent image on a photoreceptor by a laser beam is highly accurate, and parameters of a developing unit for developing the electrostatic latent image are specified. It has been suggested that by adjusting the density, the contrast of the developing electric field is increased to prevent a density reduction such as a density reduction in a halftone portion or a density reduction in a low density portion.
[0034]
[Problems to be solved by the invention]
However, a method of increasing the contrast of the developing electric field by increasing the accuracy of a laser beam scanner, which is a means for writing an electrostatic latent image, causes an increase in the size and cost of an image output unit. In addition, when increasing the number of screen lines at the image output unit in order to increase the resolution of the output image, the contrast of the developing electric field is reduced, and a decrease in the density such as a decrease in the density of the halftone area or a decrease in the density of the low-density section is caused. This is more likely to occur, and it is difficult to achieve compatibility with achieving a higher resolution of an output image.
[0035]
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of computer printers and network printers, the chance of printing graphic images created on a host computer such as a personal computer tends to increase. In such a graphic image, the above-described decrease in density is more noticeable than in a natural image such as a photograph. Therefore, in an image forming apparatus such as a computer printer and a network printer, the above-described reduction in density becomes more problematic than in an image forming apparatus such as a copying machine.
[0036]
As a method of correcting a linear and symmetric output characteristic of an image output unit such as an MTF characteristic, a method of correcting input image data by digital filter processing is widely used. However, in the digital filter processing, it is impossible to reduce or prevent the density reduction based on the non-linear and asymmetric output characteristics of the image output unit as described above.
[0037]
Therefore, the inventors have considered to prevent a density reduction such as a halftone density reduction or a low density density reduction without increasing the size and cost of the image forming apparatus or the image output apparatus.
[0038]
This is because an image processing device or an image processing unit detects an image part such as a halftone part or a low-density part that causes the above-mentioned density reduction from image data that is input or developed from image information. Thus, the pixel value of the image portion of the image data, such as a halftone portion or a low-density portion where the density is reduced, is corrected so as to compensate for the density reduction.
[0039]
In this case, characteristics such as the range and amount of density reduction that occur in the image output device or the image output unit are clarified or measured in advance, and a correction characteristic corresponding to the density reduction characteristic is obtained, and the correction characteristic is obtained. Are described in an image processing device or an image processing unit, and are used for correction of image data during image processing or image formation.
[0040]
However, since the image forming process of the image forming apparatus is quite complicated, it is quite difficult to clarify the physical characteristics of the image forming apparatus and to determine the characteristics of the density reduction that occurs there from theoretical calculations. . Further, it is not easy to directly measure the physical characteristics of the image forming apparatus using a measuring instrument or the like. In addition, the characteristics of the individual image forming apparatuses vary due to machine differences, and the characteristics of the image forming apparatuses also change due to the environment such as temperature and humidity and the aging of the apparatuses and components.
[0041]
Therefore, according to the present invention, without elucidating the physical characteristics of the image forming apparatus, it is possible to easily grasp the characteristics of the density reduction occurring in the image forming apparatus, and correct the image data so that the density reduction is prevented. The correction characteristics can be easily corrected in accordance with machine differences of image forming apparatuses, differences and changes in environments, and aging of apparatuses and components.
[0042]
[Means for Solving the Problems]
An image processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes:
When an image is output on paper by an electrophotographic image output device, in the output image, in the image portion that changes from the halftone portion to the background portion in the sub-scanning direction opposite to the paper feeding direction. The characteristics relating to the range and amount of density reduction occurring at the boundary portion of the halftone portion in contact with the background portion are corrected by correcting the number of pixels to be corrected and the pixel value with respect to the pixel value of the edge portion at the boundary between the halftone portion and the background portion. A characteristic description means described as a quantity;
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
It is characterized by having.
An image processing device according to a second aspect of the present invention
When an image is output on paper using an electrophotographic image output device, an image portion of the output image that changes from a low-density portion to a high-density portion in the sub-scanning direction opposite to the paper feeding direction. The characteristics of the range and amount of density reduction occurring at the boundary portion of the low-density portion in contact with the high-density portion, the number of pixels to be corrected with respect to the pixel value of the edge portion of the boundary between the low-density portion and the high-density portion, and Characteristic description means described as a pixel value correction amount;
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
It is characterized by having.
An image processing apparatus according to a third aspect of the present invention includes:
When an image is output on paper with an electrophotographic image output device, the density of the output image changes between a low density portion and a high density portion in the main scanning direction, which is a direction orthogonal to the paper feeding direction. The characteristic relating to the range and amount of density reduction occurring in the boundary portion of the low density portion in contact with the high density portion in the image portion, the correction target pixel for the pixel value of the edge portion of the boundary between the low density portion and the high density portion Characteristic description means described as the number and the pixel value correction amount;
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
It is characterized by having.
An image processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes:
When an image is output on paper with an electrophotographic image output device, in the output image, the low-density portion in the image portion having a high-density character portion or line drawing portion in contact with the low-density portion The characteristics relating to the range and amount of density reduction occurring at a boundary portion in contact with a character portion or the line drawing portion are set as the number of correction target pixels and pixels for the pixel value of the edge portion of the boundary between the low density portion and the character portion or the line drawing portion. Characteristic description means described as a value correction amount,
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
It is characterized by having.
[0043]
[Action]
In the image processing apparatus of the present invention configured as described above, the characteristics described in the characteristic description unit are corrected based on the image output from the image output device. Also, at the time of the initial setting of the image processing apparatus, the characteristic of the density change occurring in the image output by the image output device is described in the characteristic description unit based on the image output by the image output device.
[0044]
Therefore, without elucidating the physical characteristics of the image forming apparatus, Electrophotographic image output device The characteristics of the density reduction caused by the image formation can be grasped, whereby the image data can be corrected so that the density reduction can be prevented. It is possible to easily correct the correction characteristic in response to a temporal change or the like.
[0045]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
FIG. 1 shows the overall configuration of a digital color copying machine equipped with an example of the image processing apparatus of the present invention. The image forming apparatus of this example, that is, the copying machine includes an image input unit 100, an image processing unit 200, and an image output unit 300.
[0046]
In the image input unit 100, an image on a document is read at a resolution of, for example, 16 pixels / mm (400 pixels / inch) by a scanner including a CCD sensor or the like, and R (red), G (green), B ( An input image signal composed of digital data of 8 bits and 256 gradations is obtained for each color (blue).
[0047]
The image processing unit 200 is an example of the image processing apparatus according to the present invention. In the image processing unit 200, Y (yellow) and M (recording colors) in the image output unit 300 are obtained from an input image signal from the image input unit 100. For each color of (magenta), C (cyan), and K (black), an image recording signal composed of digital data of 8 bits and 256 gradations is formed, and the pixel value of the image recording signal is corrected as described later. Is done.
[0048]
That is, FIG. 2 shows an example of the image processing unit 200, and the three-color RGB signals Ri, Gi, and Bi from the image input unit 100 are converted by the transmission neutral density conversion unit 210 into the transmission neutral density signals Re, Ge, The signals Neu, Be, and Be are converted to neutral neutral density signals Re, Ge, and Be by the color corrector 220 are converted to Ye, Me, and Ce three-color neutral neutral density signals Ye, Me, and Ce. Ye, Me, Ce are converted into three-color YMC, Yei, Mei, Cei, and black signals Kei by the black color generation / undercolor removal unit 230, and the signals Yei, Mei, Cei, Kei are converted to black signals. The tone is corrected by the tone correcting means 240 and converted into an image signal composed of signals Yi, Mi, Ci, Ki of four colors of YMCK.
[0049]
The signals Yi, Mi, Ci, Ki are supplied to the data correction unit 250 as input image data, and the pixel values are corrected as described later. Further, in this example, a color signal Sc from an external device such as a computer is taken into the image processing unit 200 through the external device interface 260 and supplied to the data correction unit 250, and is similar to the signals Yi, Mi, Ci, and Ki. Is corrected.
[0050]
Then, the signals Yo, Mo, Co, and Ko of the four colors YMCK whose pixel values have been corrected from the data correction unit 250 are supplied to the image output unit 300 as output image data from the image processing unit 200.
[0051]
As the transmission neutral density conversion unit 210 and the gradation correction unit 240, for example, a one-dimensional lookup table is used. As the color correction means 220, a linear masking method based on a 3 × 3 matrix operation which is usually used can be used, but a non-linear masking method such as 3 × 6, 3 × 9 may be used. Further, as the black plate generation and under color removal means 230, a skeleton UCR method that is usually used can be used. However, in each case, other known methods may be used.
[0052]
The image output unit 300 is of an electrophotographic type and of a two-component magnetic brush developing type. As shown in FIGS. 1 and 2, the image output unit 300 has a screen generator 390, and the output image data from the image processing unit 200 has its pulse width modulated by the screen generator 390 according to the pixel value. It is converted into a binary signal, that is, a screen signal.
[0053]
As shown in FIG. 1, in the image output unit 300, the laser diode 381 of the laser light scanner 380 is driven by the screen signal from the screen generator 390, and the laser light L from the laser diode 381, that is, from the laser light scanner 380. Is obtained, and the laser beam L is irradiated onto the photosensitive drum 310.
[0054]
The photoconductor drum 310 is charged by a charger 320 for forming an electrostatic latent image, and is irradiated with laser light L from a laser beam scanner 380 to form an electrostatic latent image on the photoconductor drum 310. .
[0055]
The four developing devices 331, 332, 333, and 334 of the KYMC of the rotary developing device 330 come into contact with the photosensitive drum 310 on which the electrostatic latent image is formed, so that each color formed on the photosensitive drum 310 is contacted. Is developed into a toner image. This point has been described above with reference to FIGS.
[0056]
Then, the paper on the paper tray 301 is sent onto the transfer drum 340 by the paper feeding device unit 302 and wound therearound, and the corona discharge is applied from the back surface of the paper by the transfer charger 341 so that the photosensitive drum The developed toner image on 310 is transferred onto paper. When the output image is a multi-color image, a plurality of images of the four colors of KYMC are transferred in a multiplex manner by repeatedly contacting the sheet with the photosensitive drum 310 two to four times.
[0057]
The sheet after the transfer is sent to a fixing device 370, and the toner image is fixed on the sheet by being heated and melted. After the toner image is transferred onto the sheet, the photosensitive drum 310 is cleaned by the cleaner 350, and is prepared for reuse by the pre-exposure device 360.
[0058]
FIG. 3 shows a specific example of the data correction unit 250 of the image processing unit 200 in FIG. 2. The data correction unit 250 includes an edge extraction unit 251, a characteristic description unit 252, a pixel value correction unit 253, and a characteristic correction unit 270. The characteristic correction means 270 is composed of a measurement image data generation means 271, a correction condition input means 272, and a correction amount calculation means 273.
[0059]
As shown in FIG. 11A, the edge extracting unit 251 converts the output image from the input image data Si from the gradation correcting unit 240, that is, the image data of the four colors KYMC, into the halftone portion in the sub-scanning direction. The back edge 1b of the halftone portion 1 that contacts the background portion 2 when the background portion 2 changes from 1 to the background portion 2 is extracted.
[0060]
In the following, a case will be described in which the image data is corrected by the data correction unit 250 so as to prevent a decrease in the density of the halftone portion. However, as will be described later, the present invention is not limited to this.
[0061]
Specifically, the edge extracting unit 251 stores the pixel values of the pixels that are continuous in the sub-scanning direction in the memory, and when the pixel value exceeds a predetermined threshold, the pixel at that point is regarded as a pixel of the halftone unit 1. , The number of pixels having a pixel value exceeding a predetermined threshold value in the subsequent pixels in the sub-scanning direction is counted, and the length (number of pixels) D of the halftone section 1 in the sub-scanning direction is detected. When the value becomes equal to or less than the predetermined threshold value, the immediately preceding pixel is determined as the rear edge 1b in contact with the background portion 2 of the halftone portion 1, and the length of the halftone portion 1 in the sub-scanning direction ( Hereinafter, this is referred to as the number of halftone portion pixels.) D is determined.
[0062]
Then, the edge extracting unit 251 supplies the pixel value C of the pixel determined as the rear edge 1b to the characteristic description unit 252, and supplies the determined halftone portion pixel number D to the pixel value correcting unit 253.
[0063]
The characteristic description unit 252 is configured by a look-up table (hereinafter, referred to as an LUT). As will be described later, an image to be output to the halftone unit 1 in advance in the sub-scanning direction by the characteristic correction unit 270 in the sub-scanning direction. Described is the characteristic of the density reduction that occurs at the rear end 1B of the halftone portion 1 that is in contact with the background portion 2 when changing to the background portion 2. As will be described later, the characteristic is appropriately corrected by the characteristic correcting unit 270.
[0064]
As is apparent from FIG. 12 showing the reason why the density of the halftone portion is reduced, the range of the rear end 1B where the density of the halftone portion 1 is reduced and the amount of density reduction at the rear end 1B are as follows. It depends on the potential of the latent image portion 3 of the halftone section 1 on the photosensitive drum 310, and therefore, the pixel value of the halftone section 1, that is, the pixel value C of the rear edge 1b of the halftone section 1 that is in contact with the background section 2.
[0065]
Therefore, a set of LUTs is provided in the characteristic description means 252, and one of the LUTs has a correction target pixel corresponding to the pixel value C (dot area ratio) of the rear edge 1b as shown in FIG. The relationship of the number (correction range) a is stored, and the other LUT stores the correction amount (halftone dot) of the pixel value C of the rear edge 1b with respect to the pixel value C of the rear edge 1b, as shown in FIG. The relationship of (area ratio) b is stored. The number a of pixels to be corrected corresponds to the range of the rear end 1B where the density of the halftone portion 1 is reduced, and the pixel value correction amount b corresponds to the amount of density reduction at the rear edge 1b.
[0066]
Then, the pixel value C of the rear edge 1b supplied from the edge extracting means 251 to the characteristic description means 252 is supplied as an address to a set of LUTs of the characteristic description means 252, and the rearward from the set of LUTs is output from the set of LUTs. The correction target pixel number a and the pixel value correction amount b corresponding to the pixel value C of the edge 1b are read, and the read correction target pixel number a and the pixel value correction amount b are supplied to the pixel value correction unit 253. Is done.
[0067]
The pixel value correction unit 253 determines whether the number D of pixels in the halftone portion supplied from the edge extraction unit 251 is larger than the number a of pixels to be corrected supplied from the characteristic description unit 252, It is determined that the pixel value of the data Si is corrected. This is because when the number D of the halftone portion pixels, that is, the length of the halftone portion 1 in the sub-scanning direction is small, the density of the halftone portion 1 does not decrease. Further, the amount of density reduction at the rear end 1B of the halftone portion 1 tends to change almost linearly from the pixel at which the density reduction starts to occur to the pixel at the rear edge 1b.
[0068]
Therefore, when the pixel value correction unit 253 determines to correct the pixel value of the input image data Si, as shown in FIG. 5, the pixel position in the sub-scanning direction is x, and the pixel position of the rear edge 1b in the sub-scanning direction is as shown in FIG. xo, a linear equation,
y = (b / a) × {x- (xo-a)}
= (B / a) × ｛x-xo + a) (1)
Is calculated, and the calculated correction amount y is added to the original pixel value of the correction target pixel in the range of xo−a ≦ x ≦ xo.
[0069]
Therefore, when the pixel value of the input image data Si from the gradation correction unit 240 is a value as shown by the solid line in FIG. 5, the pixel value of the output image data So from the data correction unit 250 is xo−a ≦ In the range of x ≦ xo, the value is as shown by the broken line in FIG.
[0070]
Then, the output image data So with the corrected pixel values is supplied to the image output unit 300 as an image recording signal from the image processing unit 200, and is output by the image output unit 300. When the image changes from the halftone portion 1 to the background portion 2 in the sub-scanning direction, a decrease in density at the rear end portion 1B of the halftone portion 1 in contact with the background portion 2 is prevented.
[0071]
In the above example, the correction amount y is calculated by the linear expression represented by the equation (1). However, the correction amount y is determined in accordance with the characteristic of the density reduction at the rear end 1B of the halftone section 1. It may be calculated by another function formula.
[0072]
In the above example, the characteristic description unit 252 describes the common correction target pixel number a and pixel value correction amount b for each color of KYMC. However, the correction target pixel number a and pixel value correction amount for each color are described. An LUT storing “b” may be prepared. Further, the correction target pixel number a and the pixel value correction amount b which are different for each screen ruling in the image output unit 300 may be described.
[0073]
Further, when the relationship between the number of pixels a to be corrected and the pixel value correction amount b with respect to the pixel value C of the rear edge 1b as shown in FIG. 4 is expressed by a functional expression without using the LUT for the characteristic description means 252, The coefficient of the function expression may be held in the characteristic description unit 252, and the correction target pixel number a and the pixel value correction amount b may be calculated using the coefficient.
[0074]
As described above, the correction characteristics shown in FIGS. 4A and 4B are written into the LUT of the characteristic description unit 252 by the characteristic correction unit 270 and corrected. FIG. 6 is an example of a characteristic correction routine performed by the characteristic correction unit 270. However, the characteristic correction routine includes a part of the routine performed by a person, such as the one indicated by a double frame.
[0075]
In the characteristic correction routine by the characteristic correction unit 270, the characteristic correction process is started according to an instruction of a technician or a user. First, in step S1, the density generated in the image output unit 300 of FIG. Image data for measuring the characteristics of the decrease is generated.
[0076]
The measurement image data is data for forming patches of a plurality of halftone images on one page as shown in FIG. As an example, a total of 255 patches are formed in 15 columns in the main scanning direction (horizontal direction) and 17 rows in the sub-scanning direction (vertical direction). At the rear end, the correction target pixel number a and the pixel value correction amount b shown in FIGS. 4 and 5 are independently changed.
[0077]
That is, as shown in the table of FIG. 8, in the main scanning direction, the number of correction target pixels a is increased by two pixels per column except for the patches P1 to P15 in the first row with patch numbers 1 to 15. Then, in the sub-scanning direction, the pixel value correction amount b is increased by 1% for each row. Since the density cannot be accurately expressed, for convenience, portions other than the rear end of each patch are shown with a white background, but, of course, a halftone image has a certain pixel value.
[0078]
The number of patches and the amount of change in the number of pixels to be corrected a and the amount of pixel value correction b can be appropriately selected according to the target.
[0079]
Instead of generating the image data for measurement by the image data generating means for measurement 271, as shown in step S 11 in FIG. 6, a pattern as shown in FIG. The data may be read by the unit 100 and sent to the image processing unit 200.
[0080]
Next, in step S2, the measurement image data is sent to the screen generator 390 in FIG. 3, and the image output device 300 outputs a patch on a sheet.
[0081]
FIG. 9 shows an example of the output result on the paper. Each patch in FIG. 7 corresponds to each patch in FIG. 7, and the output result of each patch is also different because the number of pixels to be corrected a and the pixel value correction amount b are different from each other. In the patch of FIG. 9, a line drawn between the rear end and the portion other than the rear end indicates that the density of the rear end is different from the density of the portion other than the rear end.
[0082]
Next, in step S3, a person evaluates each patch of the output image in FIG. 9 and selects a patch (optimal patch) that has been optimally corrected. As an evaluation method, a patch having the smallest density change at the rear end is selected from all patches by visual observation. In FIG. 9, the patch P224 is selected.
[0083]
However, instead of visual evaluation by a person, as shown in step S31, a patch having the least change in density at the rear end may be determined using a measuring instrument such as a densitometer or a reflectometer.
[0084]
FIG. 10 shows a density profile when the patch P14 and the patch P224 which is the optimum patch among the patches shown in FIG. 9 are scanned in the sub-scanning direction. The two profiles have different shapes at the rear end of the patch, and the profile of the patch P224 has a smaller density change.
[0085]
By performing the same measurement for all the patches in FIG. 9, a patch (optimum patch) with the smallest density change can be found.
[0086]
Further, although not shown, an image input device such as a scanner is combined with an image processing device, the output image of FIG. 9 is read by the image input device, and the density profile of each patch in the sub scanning direction is read inside the image processing device. An optimal patch may be obtained.
[0087]
Next, in step S4, a condition corresponding to the patch optimized as described above is input by the correction condition input unit 272. The input condition is the patch number of the measurement image data corresponding to the optimal patch P224 in FIG. The correction condition input unit 272 may be any unit having a portion corresponding to a numeric keypad. For example, a console panel of a copying machine may be used.
[0088]
Next, in step S5, the correction amount calculating means 273 calculates the number of pixels to be corrected a and the pixel value correction amount b from the input parameters. As a calculation method, the relationship between the number of correction target pixels a and the pixel value correction amount b corresponding to the pixel value of the edge pixel as shown in FIG. A method of obtaining the number of correction target pixels a and the number of pixel corrections b from the table corresponding to the patch number of
[0089]
In addition, when the increase amount of the number of correction target pixels in the main scanning direction and the increase amount of the pixel value correction amount in the sub-scanning direction are constant values as in this example, the table as shown in FIG. However, by calculating from the patch number, the number a of pixels to be corrected and the pixel value correction amount b corresponding to the patch number can be obtained.
[0090]
In step 4, the pixel value of the rear edge pixel, the number a of pixels to be corrected and the pixel value correction amount b may be directly input using the correction condition input unit 272.
[0091]
As described above, the correction target pixel number a and the pixel value correction amount b for one pixel value of the rear edge pixel are obtained.
[0092]
Next, in step S6, it is determined whether the correction target pixel count a and the pixel value correction amount b have been calculated for all the pixel values of the rear edge pixels, and the correction target pixel counts have been calculated for all the pixel values. If a and the pixel value correction amount b have not been calculated, the process returns to step S1, and the above is repeated by changing the pixel value of the rear edge pixel.
[0093]
In this example, the value of the LUT in FIG. 4 is changed by polynomial approximation from 11 sets of data obtained by changing the pixel value of the rear edge pixel from 0% to 100% in increments of 10%. (8 bits, 256 bits).
[0094]
After calculating the correction target pixel number a and the pixel value correction amount b for all the pixel values of the rear edge pixels, the process advances from step S6 to step S7 to obtain the correction target pixel number a and the pixel value correction obtained so far. The quantity b is transferred to the characteristic description means 252, and the characteristic correction processing ends.
[0095]
In step S3, instead of inputting the number of the optimal patch in step S4, the output image of FIG. 9 is read by the image input unit 100 as shown in steps S32 to S34. Then, from the read image data, the edge extraction unit 251 of the data correction unit 250 may detect a density change near the rear end of the patch and determine the patch with the smallest density change.
[0096]
In this example, steps S1 to S6 are repeated for each pixel value of the rear edge pixel. By arranging patches having different pixel values of the rear edge pixel in the measurement image data, Can be efficiently output in a small number of times.
[0097]
In the above example, the case where the density reduction of the halftone portion is prevented has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the density reduction of the low density portion, the density reduction in the main scanning direction, and the character missing are described above. The same can be applied to the case of preventing a decrease in density, for example. Further, the same device can correct the image data so as to simultaneously prevent the different density reductions of these modes. In this case, when outputting a patch for correcting the correction characteristics, each of the modes is corrected. Patches can be output at once using measurement image data in which patches are arranged in a composite manner in response to a decrease in density.
[0098]
Although the above example is for a color copying machine, the present invention can be similarly applied to a multi-value printer. In this case, the data correction unit 250 may be provided on the external device side. In addition, even without the image input device, the above-described step S1 can be executed by generating the measurement image data in the image processing device or externally inputting the image data as image information. Step 3 can also be executed by a person evaluating the output image, or measuring the output image by a measuring device such as a densitometer or a reflectometer, or by using an image input device such as a scanner.
[0099]
According to the above-described example, the description of the correction characteristics to the characteristic description unit 252 by the characteristic correction unit 270 is performed at the time of initial use of the image forming apparatus, whereby the initial setting of the characteristic unique to the image forming apparatus can be performed. it can. Also, by performing each time the image forming apparatus is used for a certain period of time, or each time the number of times the image forming apparatus is used reaches a certain amount, or by instructing the characteristic correction unit 270 to correct the characteristic, Changes in characteristics of the image forming apparatus due to aging, environmental changes, and the like can be corrected.
[0101]
【The invention's effect】
According to the present invention, without elucidating the physical characteristics of the image forming apparatus, Electrophotographic image output device The characteristics of the density reduction caused by the image formation can be grasped, whereby the image data can be corrected so that the density reduction can be prevented. It is possible to easily correct the correction characteristic in response to a temporal change or the like.
[0102]
Further, even when the number of screen lines is increased to increase the resolution of the output image, the above-described decrease in density can be prevented, so that the resolution of the output image can be easily increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a digital color copying machine equipped with an example of an image processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image processing unit of the copying machine in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data correction unit of the image processing unit in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing an example of contents described in a characteristic description unit of the data correction unit in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a mode in which a pixel value is corrected by a pixel value correction unit of the data correction unit in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a characteristic correction routine executed by the image processing unit in FIG. 2;
FIG. 7 is a diagram provided for explanation of patches output at the time of characteristic correction.
FIG. 8 is a diagram provided for explanation of the patch in FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram provided for explanation of patches actually output.
FIG. 10 is a diagram provided for explanation of patches actually output.
FIG. 11 is a diagram showing various aspects of density reduction which are problematic in the present invention.
FIG. 12 is a diagram for illustrating the reason why the concentration reduction which is a problem in the present invention occurs.
FIG. 13 is a diagram for illustrating the reason why the concentration reduction which is a problem in the present invention occurs.
FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the density reduction which is a problem in the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating the reason why the density decrease in FIG. 14 occurs.
[Explanation of symbols]
1 halftone section
1B Rear end
1b Back edge
2 Background part
200 Image processing unit
250 Data correction unit
251 edge extraction means
252 Characteristic description means
253 Pixel value correction means
270 Characteristic correction means
271 Correction condition input means
272 Measurement image data generation means
273 Correction amount calculation means

Claims

When an image is output on paper by an electrophotographic image output device, in the output image, in the image portion that changes from the halftone portion to the background portion in the sub-scanning direction opposite to the paper feeding direction. The characteristics relating to the range and amount of density reduction occurring at the boundary portion of the halftone portion in contact with the background portion are corrected by correcting the number of pixels to be corrected and the pixel value with respect to the pixel value of the edge portion at the boundary between the halftone portion and the background portion. A characteristic description means described as a quantity;
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
An image processing apparatus comprising:

When an image is output on paper using an electrophotographic image output device, an image portion of the output image that changes from a low-density portion to a high-density portion in the sub-scanning direction opposite to the paper feeding direction. The characteristics of the range and amount of density reduction occurring at the boundary portion of the low-density portion in contact with the high-density portion, the number of pixels to be corrected with respect to the pixel value of the edge portion of the boundary between the low-density portion and the high-density portion, and Characteristic description means described as a pixel value correction amount;
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
An image processing apparatus comprising:

When an image is output on paper with an electrophotographic image output device, the density of the output image changes between a low density portion and a high density portion in the main scanning direction, which is a direction orthogonal to the paper feeding direction. The characteristic relating to the range and amount of density reduction occurring in the boundary portion of the low density portion in contact with the high density portion in the image portion, the correction target pixel for the pixel value of the edge portion of the boundary between the low density portion and the high density portion Characteristic description means described as the number and the pixel value correction amount;
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
An image processing apparatus comprising:

When an image is output on paper with an electrophotographic image output device, in the output image, the low-density portion in the image portion having a high-density character portion or line drawing portion in contact with the low-density portion The characteristics relating to the range and amount of density reduction occurring at a boundary portion in contact with a character portion or the line drawing portion are set as the number of correction target pixels and pixels for the pixel value of the edge portion of the boundary between the low density portion and the character portion or the line drawing portion. Characteristic description means described as a value correction amount,
Edge extraction means for extracting edge information including position information and pixel value information of the edge portion in the image from image data processed by the image processing device and output to the image output device,
An image correction unit that corrects the image data by the extracted edge information and the characteristic described in the characteristic description unit so that the density of the boundary portion is prevented from being reduced.
The measurement image data including the image portion generated in the image processing device or input to the image processing device from outside the image processing device is output to the image output device, whereby the image Characteristic correction means for determining a correction parameter based on the image output by the output device and correcting the characteristic described in the characteristic description means by the correction parameter so as to cancel the density reduction,
An image processing apparatus comprising:

The image processing apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4 ,
The image processing apparatus, wherein the characteristic description unit is configured by a look-up table.

The image processing apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4 ,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the characteristic description unit holds the characteristic of the density decrease as a coefficient of a functional expression.

The image processing apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4 ,
When the position of the edge portion detected by the edge extraction unit is xo, the pixel value correction amount described in the characteristic description unit is b, and the number of pixels to be corrected is a, the image correction unit is For pixels in the range of xo-a ≦ x ≦ xo, a linear expression:
y = (b / a) × (x−xo + a)
An image processing apparatus characterized by adding the pixel value correction amount y calculated in (1).