(57)【要約】【課題】専用のテストチャートのプリントによって画像形成装置の通常動作を妨げずに、画像形成に生じる濃度むらを検出して補正する。【解決手段】第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置における画像処理に用いられる画像処理装置であって、前記第２方向に回転することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得し、前記画像形成装置で画像形成に用いられる出力前画像データと、前記画像形成装置で前記記録媒体上に形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、複数の異なる前記位相毎に算出する入出力階調特性算出部と、前記位相毎の前記入出力階調特性について基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを前記位相毎に算出する補正データ算出部と、を有する。【選択図】図１
2018011131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置における画像処理に用いられる画像処理装置であって、
前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得し、前記画像形成装置で画像形成に用いられる出力前画像データと、前記画像形成装置で前記記録媒体上に形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、複数の異なる前記位相毎に算出する入出力階調特性算出部と、
前記位相毎の前記入出力階調特性について基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを前記位相毎に算出する補正データ算出部と、
前記位相毎の前記補正データにより前記出力前画像データを補正する画像処理部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記入出力階調特性算出部は、前記出力前画像データと前記出力後画像データとを前記位相毎に累積して保存してから前記入出力階調特性を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記入出力階調特性算出部は、前記出力前画像データと前記出力後画像データとを前記位相毎に累積して保存してから前記入出力階調特性を算出する際に、累積して保存した時期に応じて重み係数を変更し、算出する時点に近いほど重み係数を大きく設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記入出力階調特性算出部は、前記基準となる入出力階調特性として、複数の異なる前記位相毎の前記入出力階調特性の平均により求めた入出力階調特性、又は、予め与えられた入出力階調特性のいずれか一方を用いる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記入出力階調特性算出部は、
前記入出力階調特性を算出するのに必要な前記出力前画像データと前記出力後画像データが必要量得られた場合には、複数の異なる前記位相毎の前記入出力階調特性の平均により前記基準となる入出力階調特性を算出し、
前記出力前画像データと前記出力後画像データが必要量得られていない場合には、予め与えられた入出力階調特性を前記基準となる入出力階調特性として使用する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入出力階調特性算出部は、前記出力前画像データと前記出力後画像データが一部の領域又は一部の階調のみで得られている場合には、当該一部の領域又は当該一部の階調のみで前記入出力階調特性を算出し、
補正データ算出部は、前記入出力階調特性が存在する一部の領域又は一部の階調において前記補正データを算出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像形成装置が複数色の色材を使用して前記記録媒体上にカラー画像を形成する場合において、
前記入出力階調特性算出部は、いずれか１色の色材のみを使用するピクセルにおいて前記入出力階調特性を算出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
補正データ算出部は、前記位相毎の算出結果を参照して近似した正弦波を求め、当該正弦波を用いて前記補正データを算出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記入出力階調特性算出部は、前記部材における回転若しくは循環について異なる部材における異なる複数周期に着目し、前記複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記入出力階調特性算出部は、
前記複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する際に、
短い周期の位相における入出力階調特性を先に取得し、
長い周期の位相における入出力階調特性を後に取得する、
ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記入出力階調特性算出部は、
前記複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する際に、
入出力階調特性を取得しようとしている位相を着目位相、当該着目位相以外の位相を非着目位相とした場合に、
前記着目位相において、前記非着目位相の成分の頻度が均一化するように重み付けを行い、当該着目位相に対する前記非着目位相の影響を減らし、当該着目位相における入出力階調特性を取得する、
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記入出力階調特性算出部による前記第２方向の入出力階調特性の算出と、補正データ算出部による前記第２方向の補正データの算出と、画像処理部による補正データによる前記画像データの補正を、前記第１方向の複数の位置毎に実行する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記入出力階調特性算出部は、前記画像処理部において前記補正データにより補正された前記出力前画像データによって入出力階調特性を算出する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置であって、
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置により画像処理された出力前画像データに基づいて画像形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像形成された画像を読み取って前記出力後画像データを生成する画像読み取り部と、
前記画像形成部において前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得する位相取得部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成システムであって、
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置により画像処理された出力前画像データに基づいて画像形成する画像形成装置と、
前記画像形成部により画像形成された画像を読み取って前記出力後画像データを生成する画像読み取り装置と、
前記画像形成装置において前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得する位相取得部と、
を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項１６】
第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置における画像処理に用いられる画像処理装置を制御する画像処理プログラムであって、
前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得し、前記画像形成装置で画像形成に用いられる出力前画像データと、前記画像形成装置で前記記録媒体上に形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、複数の異なる前記位相毎に算出する入出力階調特性算出部、
前記位相毎の前記入出力階調特性について基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを前記位相毎に算出する補正データ算出部、
前記位相毎の前記補正データにより前記出力前画像データを補正する画像処理部、
として画像処理装置のコンピュータを機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置において発生しうる特定方向の濃度むらについて、専用のチャートや特定濃度の画像領域を使用することなく、解消することが可能な画像処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、画像データに応じた第１方向（例えば、主走査方向）の１ライン又は複数ライン毎の露光を、第１方向に直交する第２方向（例えば、副走査方向）に駆動された状態の体感光体ドラム等の像担持体に対して繰り返し行うことで、２次元（１頁分毎）の画像形成を行うものが知られている。
【０００３】
その一例として、電子写真方式の画像形成装置では、画像データに応じて変調した光ビームを、帯電させた感光体ドラム表面上で主走査方向に走査し、これと並行して、感光体ドラムを副走査方向に回転させるよう駆動している。そして、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像器で現像してトナー像に変換し、このトナー像を用紙に転写している。
【０００４】
このような画像形成装置において、感光体ドラム、中間転写ベルト、現像スリーブなど、副走査方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材が存在している。そして、これらの部材の影響により、回転若しくは循環の周期に応じた周期的な濃度むらが発生することが知られている。この濃度むらは、回転若しくは循環の１周期に応じて濃度の増減が発生することが多い。
【０００５】
なお、以上のような画像形成装置の主走査方向の濃度むらを解消する手法については、以下の特許文献に記載された手法など、各種の手法が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のような画像形成の際の主走査方向の濃度むらを解消すべく、テストチャートを用いる手法としては、以下のように実行する。
上記の周期むらを補正するため、原因となっている回転部品の位相を検知し、その位相に合わせて濃度補正を行う技術が知られている。位相検知手段には、例えば１周する中のどこかに基準の位置を知らせるセンサ（ホームポジションセンサ(Home Position Sensor)、以下、ＨＰセンサと呼ぶ）を設置し、１周回ったタイミングを検知し続けるという手段がある。
【０００８】
この技術では、まず副走査方向に階調一様なパターン（濃度むら測定用のテストチャート）を形成した後にスキャナで測定し、現在発生している周期むらを検知し、その結果から補正値を作成しその後の印刷物に適用する。なお、副走査方向に階調一様なパターンは、中間転写ベルト上の濃度センサで測定する方法や、紙上に出力して測定する方法がある。
【０００９】
しかし、この場合の補正データを作るためには、画像形成されたテストチャートを、測定モードにて測定する必要がある。すなわち、トナー（またはトナーと用紙）を消費することになる。また、測定する時間（テストチャートの画像形成時間、画像形成されたテストチャートのスキャン時間）は、装置において通常の動作を停止させねばならず、ダウンタイムとなる問題がある。
【００１０】
また、通常の画像形成のスケジュールが詰まっている場合には、テストチャートを出力する時間がとれないため、濃度むらの補正ができないという新たな問題も発生する。
一方、以上の特許文献１では、形成する画像中のグラフィック画像に含まれる一定濃度の領域を用いて、以上のテストチャートと同様な濃度むら検出と補正とを実行することが提案されている。
【００１１】
しかし、この技術では画像原稿画像データ内に均一色の領域が存在することを前提としており、グラフなどのグラフィック画像を想定している。実際に出力する原稿画像データの中には、例えば写真画の様な画像の場合は、均一色の領域が存在しないことがある。その場合、原稿画像データに依っては濃度むらを検出することができない。
【００１２】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、専用のテストチャートのプリントによって画像形成装置の通常動作を妨げることなく、画像中の一定濃度領域の存在も必要とせずに、画像形成に生じる濃度むらを検出して補正することが可能な画像処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び画像処理プログラムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明の一側面が反映された画像処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び画像処理プログラムは、以下のように構成されている。
（１）第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置における画像処理に用いられる画像処理装置であって、前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得し、前記画像形成装置で画像形成に用いられる出力前画像データと、前記画像形成装置で前記記録媒体上に形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、複数の異なる前記位相毎に算出する入出力階調特性算出部と、前記位相毎の前記入出力階調特性について基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを前記位相毎に算出する補正データ算出部と、前記位相毎の前記補正データにより前記出力前画像データを補正する画像処理部と、を有する。
【００１４】
また、第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置は、以上の画像処理装置と、前記画像処理装置により画像処理された出力前画像データに基づいて画像形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像形成された画像を読み取って前記出力後画像データを生成する画像読み取り部と、前記画像形成部において前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得する位相取得部と、を有する。
【００１５】
また、第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成システムは、以上の画像処理装置と、前記画像処理装置により画像処理された出力前画像データに基づいて画像形成する画像形成装置と、前記画像形成部により画像形成された画像を読み取って前記出力後画像データを生成する画像読み取り装置と、前記画像形成装置において前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得する位相取得部と、を有する。
【００１６】
また、第１方向の線状の画像形成を前記第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する画像形成装置における画像処理に用いられる画像処理装置を制御する画像処理プログラムは、前記第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得し、前記画像形成装置で画像形成に用いられる出力前画像データと、前記画像形成装置で前記記録媒体上に形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、複数の異なる前記位相毎に算出する入出力階調特性算出部、前記位相毎の前記入出力階調特性について基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを前記位相毎に算出する補正データ算出部、前記位相毎の前記補正データにより前記出力前画像データを補正する画像処理部、として画像処理装置のコンピュータを機能させる。
【００１７】
（２）以上の（１）において、前記入出力階調特性算出部は、前記出力前画像データと前記出力後画像データとを前記位相毎に累積して保存してから前記入出力階調特性を算出する。
（３）以上の（２）において、前記入出力階調特性算出部は、前記出力前画像データと前記出力後画像データとを前記位相毎に累積して保存してから前記入出力階調特性を算出する際に、累積して保存した時期に応じて重み係数を変更し、算出する時点に近いほど重み係数を大きく設定する。
【００１８】
（４）以上の（１）〜（３）において、前記入出力階調特性算出部は、前記基準となる入出力階調特性として、複数の異なる前記位相毎の前記入出力階調特性の平均により求めた入出力階調特性、又は、予め与えられた入出力階調特性のいずれか一方を用いる。
（５）以上の（１）〜（３）において、前記入出力階調特性算出部は、前記入出力階調特性を算出するのに必要な前記出力前画像データと前記出力後画像データが必要量得られた場合には、複数の異なる前記位相毎の前記入出力階調特性の平均により前記基準となる入出力階調特性を算出し、前記出力前画像データと前記出力後画像データが必要量得られていない場合には、予め与えられた入出力階調特性を前記基準となる入出力階調特性として使用する。
【００１９】
（６）以上の（１）〜（５）において、前記入出力階調特性算出部は、前記出力前画像データと前記出力後画像データが一部の領域又は一部の階調のみで得られている場合には、当該一部の領域又は当該一部の階調のみで前記入出力階調特性を算出し、補正データ算出部は、前記入出力階調特性が存在する一部の領域又は一部の階調において前記補正データを算出する。
【００２０】
（７）以上の（１）〜（６）において、前記画像形成装置が複数色の色材を使用して前記記録媒体上にカラー画像を形成する場合において、前記入出力階調特性算出部は、いずれか１色の色材のみを使用するピクセルにおいて前記入出力階調特性を算出する。
（８）以上の（１）〜（７）において、補正データ算出部は、前記位相毎の算出結果を参照して近似した正弦波を求め、当該正弦波を用いて前記補正データを算出する。
【００２１】
（９）以上の（１）〜（８）において、前記入出力階調特性算出部は、前記部材における回転若しくは循環について異なる部材における異なる複数周期に着目し、前記複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する。
（１０）以上の（９）において、前記入出力階調特性算出部は、前記複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する際に、短い周期の位相における入出力階調特性を先に取得し、長い周期の位相における入出力階調特性を後に取得する。
【００２２】
（１１）以上の（９）〜（１０）において、前記入出力階調特性算出部は、前記複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する際に、入出力階調特性を取得しようとしている位相を着目位相、当該着目位相以外の位相を非着目位相とした場合に、前記着目位相において、前記非着目位相の成分の頻度が均一化するように重み付けを行い、当該着目位相に対する前記非着目位相の影響を減らし、当該着目位相における入出力階調特性を取得する。
【００２３】
（１２）以上の（１）〜（１１）において、前記入出力階調特性算出部による前記第２方向の入出力階調特性の算出と、補正データ算出部による前記第２方向の補正データの算出と、画像処理部による補正データによる前記画像データの補正を、前記第１方向の複数の位置毎に実行する。
【００２４】
（１３）以上の（１）〜（１２）において、前記入出力階調特性算出部は、前記画像処理部において前記補正データにより補正された前記出力前画像データによって入出力階調特性を算出する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一側面が反映された画像処理装置、画像形成装置、画像形成システム、及び画像処理プログラムによると、以下のような効果が得られる。
（１）第１方向の線状の画像形成を第１方向と直交する第２方向に繰り返し実行して記録媒体上に２次元の画像形成を実行する際に、第２方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材の位相を取得し、画像形成装置で画像形成に用いられる出力前画像データと、画像形成装置で記録媒体上に形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、出力階調特性算出部が複数の異なる位相毎に算出し、位相毎の入出力階調特性について基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを位相毎に算出し、画像処理部は、位相毎の補正データにより出力前画像データを補正して位相毎に入出力階調特性の差を解消するよう画像処理する。このため、専用のテストチャートのプリントも画像中の一定濃度領域の存在も必要とせずに、画像形成に生じる濃度むらを検出して補正することが可能になる。従って、テストチャートのプリントにより通常の画像形成が制限されて生産性が低下する、といった事態を避けることが可能になる。また、用紙やトナーなどを消費する問題も解消される。更に、通常の画像形成のスケジュールが詰まっている場合であっても、テストチャートが必要ないため、任意のタイミングで濃度むらの補正を実行することができる。
【００２６】
（２）以上の（１）において、出力前画像データと出力後画像データとを位相毎に累積して保存してから入出力階調特性を算出することで、誤差の影響を受けにくい状態で、濃度むらを正確に検出して補正することが可能になる。
（３）以上の（２）において、出力前画像データと出力後画像データとを位相毎に累積して保存してから入出力階調特性を算出する際に、累積して保存した時期に応じて重み係数を変更し、算出する時点に近いほど重み係数を大きく設定することで、現時点での状況を反映した状態で、濃度むらを正確に検出して補正することが可能になる。
【００２７】
（４）以上の（１）〜（３）において、基準となる入出力階調特性として、複数の異なる位相毎の入出力階調特性の平均により求めた入出力階調特性、又は、予め与えられた入出力階調特性のいずれか一方を用いることで、、安定した状態で濃度むらを正確に検出して補正することが可能になる。
【００２８】
（５）以上の（１）〜（３）において、入出力階調特性を算出するのに必要な出力前画像データと出力後画像データが必要量得られた場合には、複数の異なる位相毎の入出力階調特性の平均により基準となる入出力階調特性を算出し、出力前画像データと出力後画像データが必要量得られていない場合には、予め与えられた入出力階調特性を基準となる入出力階調特性として使用することで、安定した状態で濃度むらを正確に検出して補正することが可能になる。また、データが少ない時点では予め用意された基準特性を使用でき、またデータが多くなった時点では実際の状況に即した基準特性を使用でき、安定した状態で濃度むらを正確に検出して補正することが可能になる。
【００２９】
（６）以上の（１）〜（５）において、出力前画像データと出力後画像データが一部の領域又は一部の階調のみで得られている場合には、当該一部の領域又は当該一部の階調のみで入出力階調特性を算出し、入出力階調特性が存在する一部の領域又は一部の階調において補正データを算出する。このようにすることで、出力前画像データと出力後画像データの入力が少なくて完全な入出力階調特性を生成できない場合であっても、複数のそれぞれの領域において濃度むらを補正することが可能になる。なお、出力前画像データと出力後画像データが一部の領域又は一部の階調のみで得られている場合とは、その一部の領域又は一部の階調のみが補正に必要な領域または階調であるため、問題は生じない。
【００３０】
（７）以上の（１）〜（６）において、画像形成装置が複数色の色材を使用して記録媒体上にカラー画像を形成する場合において、いずれか１色の色材のみを使用するピクセルにおいて入出力階調特性を算出することで、他色の色材の影響を受けることなく、目的とする色の濃度むらに起因する入出力階調特性を正確に求めて補正することが可能になる。
【００３１】
（８）以上の（１）〜（７）において、位相毎の算出結果を参照して近似した正弦波を求め、当該正弦波を用いて補正データを算出することで、１周期において幾つかの位相の算出結果から、周期全体にわたる適切な補正が可能になる。
（９）以上の（１）〜（８）において、部材における回転若しくは循環について異なる部材における異なる複数周期に着目し、複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得することで、複数周期それぞれの位相において各々の入出力階調特性を取得して各々の濃度むらを適切に求めて補正することが可能になる。
【００３２】
（１０）以上の（９）において、複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する際に、短い周期の位相における入出力階調特性を先に取得し、長い周期の位相における入出力階調特性を後に取得することで、複数周期それぞれにおいて各々の入出力階調特性をノイズの影響なく適切に取得でき、各々の濃度むらを正確に補正することが可能になる。
【００３３】
（１１）以上の（９）〜（１０）において、複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得する際に、入出力階調特性を取得しようとしている位相を着目位相、当該着目位相以外の位相を非着目位相とした場合に、着目位相において、非着目位相の成分の頻度が均一化するように重み付けを行い、当該着目位相に対する非着目位相の影響を減らし、当該着目位相における入出力階調特性を取得することで、複数周期それぞれの位相において他の周期の位相の影響による偏りを受けることなく適切に入出力階調特性を取得でき、各々の濃度むらを正確に補正することが可能になる。
【００３４】
（１２）以上の（１）〜（１１）において、入出力階調特性算出部による第２方向の入出力階調特性の算出と、補正データ算出部による第２方向の補正データの算出と、画像処理部による補正データによる画像データの補正を、第１方向の複数の位置毎に実行することで、第１方向における濃度むらの存在や不存在の違いに応じて、また、要求される濃度むらの精度に応じて、また、許容される計算量に応じて、適切な濃度むらの算出と補正とが可能になる。
【００３５】
（１３）以上の（１）〜（１２）において、画像処理部において補正データにより補正された出力前画像データによって入出力階調特性を算出することで、既に実行されている補正の影響を受けることなく、適切な濃度むらの算出と補正とが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態で処理される画像の様子を写真画像で示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態で処理される画像の様子を写真画像で示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態の画像形成の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図８】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図９】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図１０】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図１１】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図１２】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図１３】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【図１４】本発明の実施形態における画像処理の特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。  ここでは、画像処理装置を含む画像形成装置１００を中心にして実施形態を詳細に説明する。
〔全体構成〕
まず、図１〜図２を参照して、本実施の形態に係る画像形成システム又は画像形成装置１００の構成について説明する。
【００３８】
画像形成装置１００は、制御部１０１と、通信部１０２と、操作表示部１０３と、記憶部１０４と、給紙部１０５と、搬送部１０７と、原稿読取部１１０と、濃度むら検出部１２０と、画像データ記憶部１３０と、画像処理部１４０と、画像形成部１５０と、定着部１６０と、出力物読取部１９０と、を備えて構成されている。
【００３９】
なお、この画像形成装置１００は、第１方向（主走査方向）の線状の画像形成を第１方向と直交する第２方向（副走査方向）に繰り返し実行して、記録媒体上に２次元の画像形成を実行するものである。
ここで、制御部１０１は、画像形成装置１００内の各部を制御すると共に、画像形成システム全体を制御する。通信部１０２は、接続されている他の装置と通信する。操作表示部１０３は、操作者による操作入力に応じた操作入力信号を制御部１０１に通知すると共に、画像形成装置１００の状態表示や報知や警告を行う。記憶部１０４は、制御プログラム及び各種設定データを記憶すると共に、制御プログラムのワークエリアとして使用される。給紙部１０５は、収容されている用紙を画像形成部１５０に向けて給紙する。搬送部１０７は、給紙され画像形成される用紙を所定速度で搬送する。原稿読取部１１０は、原稿をスキャンして画像データを生成する。濃度むら検出部１２０は、用紙上に形成された画像の副走査方向に生じる濃度むらを検出して、その補正データを算出する。画像データ記憶部１３０は、画像形成する際の画像データや各種データを記憶する。画像処理部１４０は、画像形成に必要な各種画像処理を実行する。画像形成部１５０（図２参照）は、画像形成命令と画像処理後の画像データとに基づいて、電子写真方式の作像・転写・定着により印刷（以下、「画像形成」と言う）を実行する。定着部１６０は、用紙上に転写された画像を熱と圧力とにより安定させる。出力物読取部１９０は、画像形成された用紙の画像を読み取る。
【００４０】
なお、このような画像形成装置１００において、画像形成部１５０における、感光体ドラム、中間転写ベルト、現像スリーブなど、副走査方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材が存在している。そして、これらの部材の影響により、回転若しくは循環の周期に応じた周期的な濃度むらが発生することが知られている。このため、副走査方向に回転する回転部位、または、副走査方向に循環する循環部位について、ことにより画像形成に寄与する部材の回転若しくは循環の位相について、基準の位置を知らせるＨＰセンサが設置され、１周回ったタイミングを検知し続ける構成になっている。
【００４１】
また、図３のように、濃度むら検出部１２０と画像処理部１５０とにより、画像処理装置１０００を構成することが可能である。この画像処理装置１０００は、画像形成装置１００内に存在しても良いし、単体の画像処理装置１０００として存在しても良い。
ここで、画像処理装置１０００の内部構成を図３に示す。ここで、画像処理装置１０００は、濃度むら検出部１２０と、画像処理部１４０とを備えて構成される。
【００４２】
また、濃度むら検出部１２０は、入出力階調特性算出部１２１と、基準階調特性保持部１２２と、補正データ算出部１２３と、位相取得部１２４と、を備えて構成される。
なお、この実施形態において、画像形成に使用される画像データを「出力前画像データ」と呼ぶ。また、画像形成された用紙の画像（出力後画像）が原稿読取部１１０または出力物読取部１９０で読み取られて、読み取りの結果として生成される画像データを「出力後画像データ」と呼ぶことにする。
【００４３】
図４は、出力前画像データにより形成されるべき、副走査方向の濃度むらが存在しない画像（出力前画像）を示している。ここで、感光体ドラム等の画像形成に寄与する回転する部材の副走査方向の位相に関し、基準位置を示すＨＰ信号を画像に対比させて示している。また、このＨＰ信号の１周期内に、破線で示す位相Ａと位相Ｂを定めた状態を模式的に示している。
【００４４】
図５は、出力前画像データにより画像形成された副走査方向の濃度むらが存在する画像（出力後画像）を示している。この図５で、図４と同様に、副走査方向に位相を定めて破線で示している。
なお、回転する部材の１周期内には、最低でも２つの位相位置を定めれば良いが、位相位置の個数はこれより多くても構わない。
【００４５】
また、位相Ａ、位相Ｂともに、副走査方向の位相位置は異なっているが、主走査方向には連続したものを示している。但し、後述するように、この位相位置を主走査方向に分割して、濃度むらの補正を行うことも可能である。
なお、以上のように位相位置を定める設定や設定変更は、製造時の工場での設定や、画像形成装置１００の操作表示部１０３を介したユーザによる設定など、各種の手法が可能である。また、後述するように入出力階調特性を算出した結果から、自動的に領域数を設定することも可能である。
【００４６】
ここで、入出力階調特性算出部１２１は、画像形成に用いられる出力前画像データと、画像形成された画像をスキャンして得られた出力後画像データとについて、対応する同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を、第２方向に異なる複数の前記位相毎に算出する。
【００４７】
なお、このために、位相取得部１２４は、画像形成部１５０からのＶ−ＶＡＬＩＤとＨＰ信号とを受信して、副走査方向に回転若しくは循環することにより画像形成に寄与する部材（以下、「回転部材」）と画像との位相の関係を把握しておく。
すなわち、入出力階調特性算出部１２１は、図４の位相Ａと図５の位相Ａとで、同一ピクセルの、出力前画像データの濃度と出力後画像データの濃度とにより入出力階調特性を生成する。同様に、入出力階調特性算出部１２１は、図４の位相Ｂと図５の位相Ｂとで、同一ピクセルの、出力前画像データの濃度と出力後画像データの濃度とにより入出力階調特性を生成する。
【００４８】
なお、画像形成部１５０が複数色の色材を使用して記録媒体上にカラー画像を形成する場合において、入出力階調特性算出部１２１は、いずれか１色の色材のみを使用するピクセルにおいて以上の入出力階調特性を算出する。これにより、他色の色材の影響を受けることなく、目的とする色の濃度むらを正確に求めることが可能になる。
【００４９】
入出力階調特性算出部１２１は、入出力階調特性を算出するのに必要な出力前画像データと出力後画像データとが十分に得られた場合には、複数の異なる前記位相毎の入出力階調特性の平均により、基準となる入出力階調特性を算出する。この基準となる入出力階調特性は、基準階調特性保持部１２２に保持される。
【００５０】
また、入出力階調特性算出部１２１は、入出力階調特性を算出するのに必要な出力前画像データと出力後画像データとが十分に得られていない場合には、予め与えられた入出力階調特性を、基準となる入出力階調特性として、基準階調特性保持部１２２に保持させる。なお、ここで、入出力階調特性を算出するのに必要な出力前画像データと出力後画像データとが十分に得られていない場合とは、グラフ上のデータを結ぶ（線形補間する）ことで、最低濃度から最高濃度までの特性曲線を生成できない状態を意味する。
【００５１】
補正データ算出部１２３は、複数の異なる前記位相毎の入出力階調特性について、基準となる入出力階調特性との差を解消する補正データを、複数の異なる前記位相毎に算出し、画像処理部１４０に通知する。なお、この補正データについては、後に詳しく説明する。
【００５２】
画像処理部１４０は、複数の異なる前記位相毎の補正データにより、出力前画像データを補正して、第２方向に異なる複数の位相毎の入出力階調特性の差を解消するよう画像処理する。すなわち、複数の位相領域で、入出力階調特性が一致する状態になるように、上記補正データに基づいて画像処理部１４０が画像処理する。そして、このような画像処理により、結果として濃度むらが解消される。
【００５３】
また、以上の図１と図２では、画像形成装置１００を示したが、これに限定されるものではない。例えば、出力物読取部１９０が後処理装置内や別装置内に設けられた状態の、画像形成システムとすることも可能である。また、画像処理装置１０００と画像形成装置１００とを別に構成した画像形成システムとすることも可能である。
【００５４】
〔第１実施形態〕
以下、図６のフローチャート、図７以降の入出力階調特性の具体例を示す特性図を用いて、本実施形態の動作説明を行う。ここでは、画像形成装置１００が画像処理装置１０００を含むものとして動作説明を行う。
【００５５】
画像形成装置１００においてプリント処理の動作開始時に制御部１０１は各部の初期設定を行う（図６中のステップＳ１０１）。
画像形成指示と原稿画像データとが与えられる（図６中のステップＳ１０２）と、制御部１０１は、必要に応じて原稿画像データを画像データ記憶部１３０に記憶し、必要に応じて画像処理部１４０で画像処理を実行する（図６中のステップＳ１０３）。なお、この画像処理の際に、後述する補正データ（図６中のステップＳ１０３の破線入力）が既に生成されている場合には、当該補正データによる画像処理も併せて実行する。
【００５６】
このように、原稿画像データに画像形成のための画像処理が施されたものが、本実施形態における出力前画像データである。この出力前画像データは、画像データ記憶部１３０に記憶されて、濃度むら補正処理にも使用される（図６中のステップＳ２０１）。
制御部１０１は、画像処理部１４０による画像処理が行われた画像データ（出力前画像データ）を用いて画像形成部１５０に画像形成を実行させる（図６中のステップＳ１０４）。
【００５７】
ここで、画像形成装置１００内部に出力物読取部１９０が存在していて、自動読み取りを実行する設定であれば（図６中のステップＳ１０５でＹＥＳ）、画像形成部１５０で画像形成された用紙の画像（出力後画像）を出力物読取部１９０で読み取るように、制御部１０１が制御する（図６中のステップＳ１０６）。なお、出力物読取部１９０で得られた画像データ（出力後画像データ）については、画像データ記憶部１３０に、前述した出力前画像データの記憶（図６中のステップＳ２０１）と関連付けて記憶するよう、制御部１０１が制御する（図６中のステップＳ２０４）。
【００５８】
また、出力物読取部１９０相当の読取装置が後処理装置として配置された画像形成システムであっても、同様にして読取装置によって用紙の画像を読み取って得られた画像データ（出力後画像データ）を、画像データ記憶部１３０に、前述した出力前画像データと関連付けて記憶するよう、制御部１０１が制御する（図６中のステップＳ２０１，Ｓ２０４）。
【００５９】
一方、画像形成装置１００内部に出力物読取部１９０が存在していない場合や、自動読み取りを実行しない設定であれば（図６中のステップＳ１０５でＮＯ、図６中のステップＳ２０２でＮＯ）、ユーザが原稿読取部１１０または図示されない他の読取装置を用いて画像形成された用紙の画像を読み取って（図６中のステップＳ２０３）、読み取りにより得られた画像データ（出力後画像データ）を、画像データ記憶部１３０に、前述した出力前画像データと関連付けて記憶するよう、制御部１０１が制御する（図６中のステップＳ２０１，Ｓ２０４）。ここで、補正対象とする副走査方向の周期的な濃度むらは、濃度むらの原因となる回転部品の偏心等、電子写真のプロセス起因で発生する。このため、異なるジョブでも共通の原因で発生する。従って、濃度むらを検出するために蓄積する画像データとしては、複数種類、複数枚のジョブから集めてもかまわない。よりデータのサンプル数を増やすためには、複数種類、複数枚のジョブからデータを集めた方が望ましい。
【００６０】
そして、画像形成済みの用紙を所定の排紙部に排紙するように制御部１０１が画像形成装置１００内の各部を制御する（図６中のステップＳ１０７）。画像形成装置１００のプリント処理としては、以上と同様な一連を処理を、指示された原稿画像データの全てについて終了するまで繰り返し実行するよう、制御部１０１が各部を制御する（図６中のステップＳ１０８でＮＯ→ステップＳ１０２、または、図６中のステップＳ１０８でＹＥＳ→エンド）。
【００６１】
一方、濃度むら補正処理として、制御部１０１からの指示を受けた位相取得部１２４は、画像形成部１５０からのＶ−ＶＡＬＩＤとＨＰ信号とを受けて、出力前画像データと出力前画像データとにおける回転部位の周期と位相とを取得する（図６中のステップＳ２０５）。ここでは、補正対象とする濃度むらに対する回転部品の周期の各位相と画像データとを蓄積する。画像形成された画像の画像処理のタイミングや作像プロセスによって、形成された画像が用紙に転写されるタイミングと、補正対象とする濃度むらの位相は同期していないため、画像のどの副走査位置がどの位相に当たるかは、出力前画像データと出力後画像データからでは分からない。そのために、ＨＰ信号とＶ−ＶＡＬＩＤとを検知し続け、画像処理時点での画像副走査位置と回転部品の位相とを対応付ける。例えば、ＨＰ信号間のある位置を位相Ａとし、ＨＰ信号の位相Ａの位置に当たる画像データは、位相Ａのデータとして収集する。
【００６２】
ここで、サンプリングする位相の位置が多いほど濃度むらの検出精度が高まり、逆に、サンプリングする位相の位置が少ないほど検出精度は低くなる。ただし、ある周期的な濃度むらを検出するためには、サンプリング定理により最低でも対象の周波数の２倍のサンプリングレートでデータ採取することが必要となる。つまり、回転部位の少なくとも１周期の中で２分の１周期の間隔でデータ採取できれば、発生している周期的な濃度むらの形状を再現することができる。そのため、濃度むら検出する際に、回転部位の周期の２分の１周期の間隔を空けた２つの位相のデータを少なくとも蓄積してから濃度むらを検出する。
【００６３】
すなわち、出力前画像データの１周期内を副走査方向に複数位相に分け（図４参照）、出力後画像データの１周期内を副走査方向に複数位相に分け（図５参照）、出力前画像データと出力後画像データとにおいて対応する複数の位相位置のデータを抽出するよう、制御部１０１は入出力階調特性算出部１２１を制御する（図６中のステップＳ２０６）。
【００６４】
更に、副走査方向に複数領域に分けた各領域毎に、出力前画像データと出力後画像データについて同一ピクセルの濃度の対応関係を示す入出力階調特性を算出するよう、制御部１０１が入出力階調特性算出部１２１を制御する（図６中のステップＳ２０７）。
すなわち、入出力階調特性算出部１２１は、図４の位相Ａと図５の位相Ａとで、同一ピクセルについて、出力前画像データの濃度と出力後画像データの濃度とにより、位相Ａでの入出力階調特性Ｆio_Ａを生成する。同様に、入出力階調特性算出部１２１は、図４の位相Ｂと図５の位相Ｂとで、同一ピクセルについて、出力前画像データの濃度と出力後画像データの濃度とにより、位相Ｂでの入出力階調特性Ｆio_Ｂを生成する。なお、存在しない階調部分は、線形補間などによって補うことが望ましい。
【００６５】
これら入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂの一例を示すと図７のようになる。ここでは、横軸は出力前画像データの濃度Ｄ_in、縦軸は出力後画像データの濃度Ｄ_out、である。このとき、周期的な濃度むらが発生している場合は、上記入出力階調特性が、位相ごとに異なることになる。例として、ある位相Ａの領域では、ある位相Ｂの領域よりも全体に濃く出力される濃度むらが発生している場合を考える。その場合、図７のように、位相Ａの入出力階調特性の曲線が、位相Ｂの入出力階調特性の曲線よりも、同じ入力でも大きい出力になっている。なお、ここに示す特性は一例であって、装置の構成により異なることが予想される。
【００６６】
なお、以上の入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂの算出は、１つの出力前画像データと出力後画像データとから得るのではなく、複数の出力前画像データと出力後画像データとから得ることが、誤差を排除する観点から望ましい。但し、時間が経過すると画像形成部１５０の画像形成特性も変化して入出力階調特性も変化することから、最新の出力前画像データと出力後画像データとに大きな重み付け、古い出力前画像データと出力後画像データほど小さな重み付け、として、複数の出力前画像データと出力後画像データとから入出力階調特性を得ることが望ましい。
【００６７】
また、制御部１０１の制御により、入出力階調特性算出部１２１は、補正の際の基準となる入出力階調特性として基準階調特性Ｆio_refを算出し、この基準階調特性Ｆio_refが基準階調特性保持部１２２に保持される（図６中のステップＳ２０８）。
なお、入出力階調特性算出部１２１による基準階調特性Ｆio_refの生成は、入出力階調特性を算出するのに必要な出力前画像データと出力後画像データとが十分に得られている場合には、複数の領域の入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂの平均により算出される。
【００６８】
例えば、図８のように、入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂ（破線）を平均して、基準階調特性Ｆio_ref（実線）が算出される。このように、入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂを平均して基準階調特性Ｆio_refを算出することで、それぞれの装置に応じて、複数のそれぞれの領域の濃度むらを少ない補正量で補正することが可能になる。
【００６９】
なお、この基準階調特性Ｆio_refの生成は、１つの出力前画像データと出力後画像データとから得るのではなく、複数の出力前画像データと出力後画像データとから得ることが、誤差を排除する観点から望ましい。但し、時間が経過すると画像形成部１５０の画像形成特性も変化することから、最新のものに大きな重み付け、古いものほど小さな重み付け、として複数の出力前画像データと出力後画像データとから得ることが望ましい。
【００７０】
さらに、入出力階調特性算出部１２１による基準階調特性Ｆio_refの生成は、入出力階調特性を算出するのに必要な出力前画像データと出力後画像データとが十分に得られていない場合や、固定の基準階調特性を望む場合には、予め与えられた入出力階調特性を用いても良い。この場合、ユーザが与える入出力階調特性でも良いし、画像形成装置１００を製造する際に予め特定の入出力階調特性を基準階調特性として基準階調特性保持部１２２に保持させておいても良い。なお、ユーザの指定により、固定の基準階調特性を、上述した複数領域の入出力階調特性の平均に置き換えるようにしても良い。
【００７１】
そして制御部１０１の制御により、補正データ算出部１２３は、複数の領域の入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂについて、基準階調特性Ｆio_refとの差を解消する補正データを算出する（図６中のステップＳ２０９）。
ここで、位相Ａで得られた入出力階調特性Ｆio_Ａについて、基準階調特性Ｆio_refとの差を解消するための補正データの算出について、図９を参照しつつ、以下に手順を説明する。
【００７２】
(1)位相Ａで得られた入出力階調特性Ｆio_Ａにおいて、出力前画像濃度Ｄ_in_aに対応して出力後画像濃度Ｄ_out_aが得られる。
(2)位相Ａで得られた入出力階調特性Ｆio_Ａの代わりに基準階調特性Ｆio_refを適用した場合では、出力前画像濃度Ｄ_in_aに対応して出力後画像濃度Ｄ_out_a_refが得られる。すなわち、出力前画像濃度Ｄ_in_aに対応して、出力後画像濃度Ｄ_out_a_ref相当の濃度が得られると、複数の各領域で入出力階調特性が一致した状態に相当し、濃度むらが解消することになる。
【００７３】
(3)そこで、入出力階調特性Ｆio_Ａにおいて出力後画像濃度Ｄ_out_a_refが得られる出力前画像濃度Ｄ_in_a'を逆算する。
(4)位相Ａにおいても、出力前画像濃度Ｄ_in_aを出力前画像濃度Ｄ_in_a'に補正してから、入出力階調特性Ｆio_Ａを適用すれば、理想的な出力後画像濃度Ｄ_out_a_refが得られる。
【００７４】
(5)位相Ａの出力前画像濃度Ｄ_in_aにおいて、出力前画像濃度Ｄ_in_aを出力前画像濃度Ｄ_in_a'に補正する補正データを算出する。
(6)同様にして、位相Ａの出力前画像濃度Ｄ_in_0〜Ｄ_in_maxにおいて、入出力階調特性Ｆio_Ａを適用した場合に、出力後画像濃度Ｄ_out_0_ref〜Ｄ_out_max_refが得られるように、出力前画像濃度Ｄ_in_0〜Ｄ_in_maxを出力前画像濃度Ｄ_in_0'〜Ｄ_in_max'に変換する補正データを算出する。
【００７５】
そして、補正データ算出部１２３は、位相Ａと同様に位相Ｂについても補正データを求める。更に、濃度むらは、位相Ａと位相Ｂ以外の副走査方向において、図５に示すように、正弦波の形状で変化すると考えられる。そこで、制御部１０１の制御により、補正データ算出部１２３は、回転部位の１周期内の全ての位相にわたる補正データを、位相Ａと位相Ｂの補正データを参照して補間により算出する（図６中のステップＳ２０９）。
【００７６】
なお、補正データ算出部１２３は、以上のように算出した副走査方向の周期的な濃度むらの補正データを、ルックアップテーブルなどの形式にして、画像処理部１４０に供給する。
そして、画像形成済みの用紙を所定の排紙部に排紙するように制御部１０１が画像形成装置１００内の各部を制御する（図６中のステップＳ１０７）。そして、画像処理部１４０は補正データを用いて画像形成前の画像処理を実行する（図６中のステップＳ１０３）。
【００７７】
なお、画像形成装置１００の濃度むら補正処理としては、以上と同様な一連を処理を、指示された原稿画像データの全てについて終了するまで繰り返し実行するよう、制御部１０１が各部を制御する（図６中のステップＳ２１０でＮＯ→ステップＳ２０２、または、図６中のステップＳ２１０でＹＥＳ→エンド）。
【００７８】
このような画像処理により、画像形成部１５０で画像形成されて得られる画像は、副走査方向の複数の領域すべてで基準階調特性と同等な入出力階調特性に合致した状態になる。すなわち、副走査方向の周期的な濃度むらが解消された状態で画像形成が実行される。
また、以上の濃度むら補正処理（図６中のステップＳ２０１〜Ｓ２１０）は画像形成（図１中のステップＳ１０１〜Ｓ１０８）と並行して自動的に実行されている。従って、専用のテストチャートのプリントを実行する必要がない。従って、テストチャートのプリントにより通常の画像形成が制限されて生産性が低下する、といった事態を避けることが可能になる。また、画像中の一定濃度領域の存在を必要としないため、通常の状態で実行することが可能になっている。更に、通常の画像形成のスケジュールが詰まっている場合であっても、テストチャートが必要ないため、任意のタイミングでも定期的であっても、濃度むらの補正を実行することができる。
【００７９】
〔第２実施形態〕
出力後画像データが十分に蓄積されていない段階では、位相Ａと位相Ｂの一方のデータが十分に揃っていないことがある。そのため、図８のようにして入出力階調特性Ｆio_Ａ〜Ｆio_Ｂ（破線）を平均して基準階調特性Ｆio_ref（実線）を算出することができない。このような場合、予め基準階調特性保持部１２２に保持させておいた基準階調特性Ｆio_refを使用することが望ましい。
【００８０】
〔第３実施形態〕
図１０は、ある位相での入出力階調特性Ｆio_xが一部の濃度域でしか得られなかった状態を示している。この場合、複数の領域の入出力階調特性の平均により基準階調特性Ｆio_refを算出することも困難である。このような場合、予め基準階調特性保持部１２２に保持させておいた基準階調特性Ｆio_refを使用することが望ましい。
【００８１】
すなわち、図１１のように、入出力階調特性Ｆio_xにおいて、出力前画像濃度Ｄ_in_bに対応して基準階調特性Ｆio_refを適用して出力後画像濃度Ｄ_out_b_refが得られる出力前画像濃度Ｄ_in_b'を逆算し、出力前画像濃度Ｄ_in_bを出力前画像濃度Ｄ_in_b'に補正する補正データを算出する。同様にして、入出力階調特性Ｆio_xが存在する範囲内で補正データを算出する。
【００８２】
なお、出力前画像データと出力後画像データが一部の階調のみで得られている場合とは、その一部の階調の範囲のみが補正に必要な階調であるため、問題は生じない。また、出力前画像データと出力後画像データが十分に蓄積された場合には、上述した処理により基準階調特性を算出して補正データを算出すれば良い。
【００８３】
〔第４実施形態〕
副走査方向の周期的な濃度むらは、経時変化することが予想される。そのため、蓄積された出力後画像データを周期的な濃度むら検出用のデータとして用いる際、あまりに古いデータはすでに現在発生している周期的な濃度むらの傾向と異なっている場合がある。そのようなデータを使用すると、現在発生している周期的な濃度むらを正確に検出、補正することが出来ない。そのような経時変化を考慮し、出力後画像データには時間情報を紐付けておき、その時間情報に応じて重み付けを用い、重み付けに応じてむら検出データに反映する。
【００８４】
例えば、ここに直近３０日前までのデータＡ、直近１５日前までのデータＢ、０日前（現在）のデータＣ、が有るとする。それぞれ、Ａは０、Ｂは０．５、Ｃは１と重み付けすることが考えられる。この場合、Ａのデータは古いので全く使わず、Ｂのデータは２分の１の重みで反映し、Ｃのデータは新しいのでそのまま反映する、というようになる。これにより、装置の現状に合致した補正が可能になる。
【００８５】
〔第５実施形態〕
複数種類の色材を用いるカラー画像を印刷するシステムの場合でも、基本的には同じ方法を用いることが出来る。しかし、上記技術で補正ターゲットとしている周期的な濃度むらは、感光体・現像スリーブ等、その色材に固有の原因で生じていることが予想される。たとえば、シアン用の感光体の偏心が原因で周期的な濃度むらが発生していても、他の色にはそのむらは発生しない。従って、周期的な濃度むらを検出する時は、その色材毎に周期的な濃度むらを検出する必要がある。そのために、原稿画像データとその位置の印刷結果画像データにより入出力階調特性を作成する際は、各々の色材の純色成分のみを抽出する。例えば、シアンのむらを検出する時、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（５０，０，０，０）と（５０，０，５０，０）という２つのデータが有った場合には、シアン純色成分のみを持つ前者（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（５０，０，０，０）のデータを選択し、（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）＝（５０，０，５０，０）のデータを選択しないようにする。これにより、その色材に固有の原因で生じている周期的な濃度むらを適切に補正することが可能になる。
【００８６】
〔第６実施形態〕
補正する対象となる周期的な濃度むらは、原因が回転部品の偏心であることを考えると、副走査方向に正弦波の形状で周期的に濃度むらの濃淡が変化しつつ発生すると考えられる。一方、蓄積したデータには例えば筋状のむら等、補正すべき周期以外のノイズも乗る可能性がある。このため、周期的な濃度むらの形状が滑らかな正弦波だとしてもその形状のデータが採取できるとは限らない。その場合、ノイズの乗ったデータを副走査方向に正弦波に近似し、近似したデータから補正値作成した方が補正精度は高まる。図１２（ａ）は、ある階調で蓄積したデータ群の１周期分である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のデータをコピーして複数周期のデータとしている。
【００８７】
そして、図１２（ｃ）のように、周期的に繰り返すデータとして周波数解析をかけることで、正弦波成分を抽出することができる。図１２（ｄ）は周波数解析により抽出された正弦波の１周期分を取り出した様子である。このようにして得た正弦波の形状を利用し、補正データ算出部１２３は、回転部位の１周期内の全ての位相にわたる補正データを、位相Ａと位相Ｂの補正データを参照して補間により算出する。
【００８８】
〔第７実施形態〕
周期的な濃度むら発生の原因となる回転部品は複数あり、原因が独立している。このため、複数の異る周期の濃度むらが同時に発生することがあり得る。異なる回転部材における異なる複数周期に着目し、複数周期それぞれの位相において入出力階調特性を取得することで、複数周期それぞれの位相において各々の入出力階調特性を取得して各々の濃度むらを適切に求めて補正することが必要である。
【００８９】
その場合、ある周期の濃度むらのデータを蓄積する際に、別の周期の濃度むらの影響はノイズとして乗ることになる。そのため、特定の周期の濃度むらを検出する際には、別の周期の濃度むらは既に補正されており、発生していないことが望ましい。
２つの異る周期の濃度むらを補正するとき、短い周期の濃度むらのほうが、同じ印刷量であれば長い周期の濃度むらよりも多くの周期のデータが取れる。このため、より早くデータを蓄積でき、より早く精度の良い補正値を作成することが出来る。そのため、先に短い周期の濃度むらの補正値を作成してから、その補正値を適用して長い周期の濃度むらを検出することで、より早くノイズの影響の少ない補正値を作成することができる。従って、複数周期それぞれにおいて各々の入出力階調特性をノイズの影響なく適切に取得でき、各々の濃度むらを正確に補正することが可能になる。
【００９０】
〔第８実施形態〕
別の周期の濃度むらの影響を減らす方法として、ある周期の濃度むらの補正値作成の際に、データに別の周期の位相情報をひも付けておき、位相に偏りが生じないように重み付けして反映する方法がある。
【００９１】
図１３にその手法を示す。例えば、第一の周期的な濃度むら（図１３（ａ））と、第二の周期的な濃度むら（図１３（ｂ））とが発生しているとする。ここで、第二の周期的な濃度むらの補正データを作成する場合を想定する。第二の周期的な濃度むらの特定の位相Ａのデータに着目したとき、例えばその位相Ａのデータの中に、第一の周期的な濃度むらの濃い部分（位相ｂ、位相ｃ）が多く含まれていた場合には、その位相Ａのデータは、位相ｂ，ｃの影響を受けて濃くなる傾向になる。
【００９２】
しかし、これは第二の周期的な濃度むらの本来の傾向では無いため、第二の周期的な濃度むら検出の際にはノイズとして作用する。そのノイズの影響を軽減するため、その位相Ａのデータの中で、第一の周期の特定の位相のデータが多かった場合、そのデータには係数をかけ重みを変える。
【００９３】
例えば、図１３（ｃ）のように、位相ｂ，ｃに相当する重み係数を、出現頻度の逆数により定めるようにする。こうして、第一の周期の全ての位相のデータの影響を平均化するように、重み付けして第二の周期的な濃度むらの補正値を算出することが望ましい。
〔第９実施形態〕
主走査位置によって、副走査方向に発生する周期的な濃度むらの振幅が異る場合がある。その場合、主走査位置毎に分割してデータ採取し、主走査位置毎の補正データを作成しても良い。その様子を図１４に示す。例えば、図１４中の画像左側の周期的な濃度むらの振幅の方が、図１４中の画像右側の周期的な濃度むらの振幅よりも大きい傾向にあるとする。その場合、図１４に示す主走査方向の画像左側と右側で別々にデータを収集し、異る補正値を作成し、主走査位置に応じて補正値を変えて適用することで、より精度の良い補正効果が得られる。
【００９４】
なお、図１４では、主走査方向を２つに分割しているが、これに限定されず、３以上に分割して濃度むらの測定と補正データの算出を行うようにしても良い。
〔第１０実施形態〕
補正値を画像に適用した後にデータを蓄積する場合、補正によって実際には原稿画像データを変更して出力している。このため、その分を加味してデータ蓄積する必要がある。
【００９５】
入力される原稿画像データが１２８であった場合に、濃度むらを補正するために、１２８を１００に補正してから画像形成を実行している場合を想定する。この場合には、この１２８ではなく、１００を出力前画像データとして蓄積する。
この場合、原稿画像データとして１２８が入力されても、出力前画像データとして１００が画像形成部１５０に供給されて、その時点で残存する濃度むらの影響を受けて出力後画像データが得られている。
【００９６】
すなわち、画像処理部１４０において補正データにより補正された出力前画像データによって入出力階調特性を算出することで、既に実行されている補正の影響を受けることなく、適切な濃度むらの算出と補正とが可能になる。
〔その他の実施形態〕
濃度むら検出部１２０の計算能力に余裕がある場合には、上述した１周期内の２つの位相領域だけでなく、より多くの細かな領域のデータを測定するようにしても良い。これにより、細かく適切な濃度むらの算出と補正とが可能になる。
【００９７】
また、以上のようにして求めた各領域の補正データについて、予め想定された範囲を超える場合には、制御部１０１は画像形成部１５０に何らかの異常が発生したと判断することができる。この場合には、画像形成の停止や、コールセンターへの通知など各種の対応を取ることも望ましい。
【符号の説明】
【００９８】
１００  画像形成装置
１０１  制御部
１０２  通信部
１０４  記憶部
１０３  操作表示部
１０５  給紙部
１０７  搬送部
１１０  原稿読取部
１２０  濃度むら検出部
１３０  画像データ記憶部
１４０  画像処理部
１５０  画像形成部
１９０  出力物読取部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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