(57)【要約】【課題】感光面の感度ムラに起因する濃度ムラを、疑似輪郭を生じさせずに補正すること。【解決手段】濃度値を補正するために少なくとも２つの閾値テーブルと、ページ・メモリの主走査方向と副走査方向の画素のアドレス情報を入力し、少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えるための情報で、リニアに変化するデータを出力する補正データ切換データ出力手段と、補正データ切換データ出力手段からの出力を処理して、少なくとも２つの閾値テーブルを切り換える閾値テーブル切換手段と、ページ・メモリからの多値濃度信号と閾値テーブル切換手段で切り換えられた閾値テーブルの一方の出力と比較する手段とを備え、比較手段の出力から感光面の感度ムラを補正した信号を得る。この補正データ切換データ出力手段のデータを２次元方向で変化させる。また、２つの閾値テーブルの代わりに２つの階調補正テーブルを切り換えることで、同じように補正することができる。【選択図】図３
2007208657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度値を補正するために少なくとも２つの閾値テーブルと、
ページ・メモリの主走査方向と副走査方向の画素のアドレス情報を入力し、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えるための情報で、リニアに変化するデータを出力する補正データ切換データ出力手段と、
前記補正データ切換データ出力手段からの出力を処理して、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換える閾値テーブル切換手段と、
前記ページ・メモリからの多値濃度信号と前記閾値テーブル切換手段で切り換えられた前記閾値テーブルの一方の出力と比較する手段と
を備え、前記比較手段の出力からは、感光面の感度ムラを補正した信号を得ることを特徴とする階調補正装置。
【請求項２】
レーザー・ビームを多値制御するための多段の閾値テーブルと、
濃度値を補正するための階調補正テーブルと、
少なくとも２つの閾値テーブルと、
ページ・メモリの主走査方向と副走査方向の画素のアドレス情報を入力し、前記少なくとも２つの階調補正テーブルを切り換えるための情報で、リニアに変化するデータを出力する補正データ切換データ出力手段と、
前記補正データ切換データ出力手段からの出力を処理して、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換える階調補正テーブル切換手段と、
前記ページ・メモリからの多値濃度信号と前記閾値テーブル切換手段で切り換えられた前記閾値テーブルの出力と比較する手段と、
を備え、前記比較手段の出力からは、感光面の感度ムラを補正した信号を得ることを特徴とする階調補正装置。
【請求項３】
前記補正データ切換データ出力手段は、小数部と整数部を備え、主走査方向と副走査方向の一方のアドレスが異なる場合に、他方の走査方向の対応するアドレスのデータは異なることを特徴とする、請求項１または２に記載の階調補正装置。
【請求項４】
前記閾値テーブル切換手段は、加算器を備え、前記補正データ切換データ出力手段からの小数部を含むデータと、前記加算器の加算結果のうちの小数部とを加算し、加算した結果の１を前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えるための切換情報とし、当該切換情報に基づいて、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の階調補正装置。
【請求項５】
前記階調補正テーブル切換手段は、加算器を備え、前記補正データ切換データ出力手段からの小数部を含むデータと、前記加算器の加算結果のうちの小数部とを加算し、加算した結果の１を前記少なくとも２つの階調補正テーブルを切り換えるための切換情報とし、当該切換情報に基づいて、前記少なくとも２つの階調補正テーブルを切り換えることを特徴とする請求項２に記載の階調補正装置。
【請求項６】
前記補正データ切換データ出力手段は、補正データ切換データを入力したアドレス情報に基づいて出力する２次元に配置された個々のデータを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の階調補正装置。
【請求項７】
前記補正データ切換データ出力手段は、補正データ切換データを入力したアドレス情報に基づいて、演算を実行し、演算結果を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の階調補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機などの印字機構を含む、電子写真方式の画像処理システムにおいて、感光面の感度ムラを補正する階調補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙に印刷を行う方式の多くは方形の紙を一定速度で搬送して、搬送方向に直角な一辺の長さの現像部のデータを搬送速度に合わせて連続的に変化させることによって用紙面全体の画像を生成する機構を有している。
【０００３】
電子写真方式を利用した印字装置の多くも同様に紙の搬送を行いつつ用紙に顔料画像を移して行く機構である。従来の複写機等のアナログ的な像転写は、電子写真方式では、スキャナ読み取りとレーザー走査などに置き換わり、レーザー・プリンタにおいては当初よりレーザー走査などで光画像を作成する。変調されたレーザー光描画等により、その上に潜像生成された感光体はそれを電位画像に置き換え、この電位画像は帯電したトナー顔料によって顕像化される。感光体上に形成されたトナー顔料による顕像化された画像が用紙に転写され固定されて、用紙上への印刷が実行される。
【０００４】
電子写真方式の印字装置における感光体は円筒形ないしベルト状の形状を有し、光描画を電位に変換し、電位潜像形成をトナー画像に変換する。
【０００５】
トナー画像は直接あるいは転写媒体を介して用紙に転写される。トナー画像を歪み無く用紙に転写するために、通常は感光体、転写体は表面が用紙の搬送速度に同期した速度で駆動される。
【０００６】
上記のような画像形成装置においては、キャリブレーションと呼ばれる処理が行われている。この処理は、所定パターンを感光体（感光ドラムあるいは感光ベルト）上または記録媒体上に形成し、その所定パターンの濃度を読み取って、これを利用して濃度補正、階調補正を行い、出力画像の品質を安定性させる目的を有する。この処理における濃度の読み取りには、専用の高度な濃度計で手動によって読み取ることも含まれる。また、複写機に備えられているスキャナや、または感光体近傍に設置された発光部と受光部の組合せによっても行われている。また、このキャリブレーション処理は、従来、画像形成装置の環境の変動に起因する短期的な変動、および、感光体や現像剤の経時変化に起因する長期的な変動に対応するために実行されている。この目的は、コピー画像およびプリント画像の濃度や階調再現性を統一するためであり、これらの様々な変動に対して、適応的にキャリブレーション処理が実行されている。
【０００７】
一方、上記のような画像形成装置のような紙搬送系とそのための回転系を含む機構において、上述した変動とは異なる、製造工程に起因してもたらされる感光体上の位置に対する感度のばらつきが存在する。一般に、程度の差はあっても、機構部の組立て距離や部品精度には、通常ばらつきが必ず含まれる。当然ながら、これらのバラツキは基本的には時間と共に変動しない要素を含んでいる。このような各種のばらつきは印字面上に様々な濃度差を生み出す元となる。
【０００８】
現在流通している電子写真方式の印刷装置においては数％〜十数％程度の感度ムラを含むものが多い。感光体の表面に感度ムラがあればベルトの周期ないし円筒ドラムの周期で濃度ムラが発生することになる。
【０００９】
感光体そのものが仮に均一に製造されたとしても、回転体の回転軸のずれや組立てのずれによって、各機構と感光体との距離において紙端と中央部でずれがあった場合には、このようなずれは、搬送面の中央部と右端、左端それぞれの濃度が異なる原因になる。
【００１０】
もちろん、製造時にはこのような各種ばらつきを抑え、より均一な製造を目標とする。しかし、近年の印字出力の画質向上への要求によって面内均一性にはより高いものが求められている。その一方、市場は、常に、製品コストがより低減されることを求めている。このような要求を満たすために製造上の精度を高める以外にも、画像信号処理による濃度ムラの補正が必要に応じて導入されてきている。製造公差などによる濃度ムラに対して、濃い部分は薄く、薄い部分は濃くなるような逆特性をかけて補正するのである。
【００１１】
上記のような画像形成装置においては、印字機構自体が、入力階調データに対して独特の濃度特性を有する。このために、また、上述したように時間と共に変動する要因を含むために、元々階調補正機構ないし手段が装置内部に、あるいはプリンタ・ドライバにおいて実装されている。
【００１２】
多くの印刷装置においては、階調濃度の安定性を計るために、面積比階調表現を行っている。この方式では、ある印字濃度を表現するためには印字テクスチャによって印字領域と非印字領域の面積の比率を調整することによって行われる。電子写真方式においても同様に小領域の印字領域と非印字領域の面積の比率の調整によって、その領域の平均濃度を表現している。
【００１３】
したがって、同じ濃度のハーフトーンを表現するために、印字濃度の高い部分には印字テクスチャの面積比率をより印字領域の面積の小さいものを、印字濃度の低い領域には印字テクスチャの面積比率をより印字領域の面積の大きいものを使用することになる。
【００１４】
デジタル方式の印字装置においては印字イメージを微細な画素の集合体として管理する。描画される各画素はメモリ上の対応するビット／バイト等と対応させておき、印字装置のタイミングにあわせてメモリ上の情報を読み出し、画素を描画し、印字イメージを生成する。すなわちデジタル方式の印字装置において面内ムラの補正を行うということは、同じ濃度を表現するために、印字位置によって微細領域の印字テクスチャの描画画素のオン／オフ画素の比率を変えるということである。このような処理は、ｎ×ｎの階調数を有するｎ×ｎのドット領域を有する閾値マスクを使用して、ｎ×ｎ個のそれぞれ異なる階調を有する印字テクスチャを生成することにより、達成される。
【００１５】
図１は、１０階調を表す２種類の印字テクスチャ群のそれぞれの例を表している。たとえば図1に示すパターンＡの印字テクスチャ群は印字濃度が高い場合に使用され、パターンＢの印字テクスチャ群は、印字濃度の低い場合に使用される。このように、最終的に印字結果で同じ濃度となるようにするため、同じ濃度を表す信号に対して、パターンＡで使われるドットのパターン（印字テクスチャ）とパターンＢで使用されるドットのパターン（印字テクスチャ）は異なっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ここで、デジタル方式の電子写真方式の印刷装置において、印字する領域、すなわち、印字した用紙上の位置、に応じて印字濃度（たとえば、図１の最下段のパターンを印字した場合のそのパターンの濃度）がリニアに変化している場合を想定する。このような印字濃度の変化を、たとえば、図１に示すパターンＡとパターンＢのようなパターンを使用して、補正する場合を考察する。
【００１７】
この場合、ある濃度が、パターンＡでは、網点を構成する画素が５ドットで、パターンＢでは６ドットで構成されているというような状態が発生する可能性がある。（濃度３３の領域のようなパターンが選択される）パターンＡが使用される領域はより濃く顔料が多く載る特性を持っているのでその分を加味して、パターンＢが使用される領域よりも、網点の成長が遅く設定されているためである。オン／オフ画素の比率を変えることによって用紙面内のどこであっても同じ濃度を実現すること自体は、濃度表現的には何ら問題は無い。
【００１８】
図１に示すようなパターンで、徐々に変化するパターンを数多く設けて、濃度変化に応じて切り換えてゆくことで、そのリニアな濃度を完全に補正することは、考え方としては可能になる。しかし、図１に示した一例から理解されるように、徐々に変化するパターンを数多く設けることは不可能ではないが、現実的には可能でない場合がある。たとえば、図１に示す場合には、１ドット単位でしかパターンを変更することができない。図１におけるこの１ドットの変化は、濃度表現的には小さな変化と言うことはできない。
【００１９】
感光体表面の濃度ムラに起因して印字濃度が印字領域に応じてリニアに変化（このような変化が大部分である）しており、この変化を補正する場合、問題が生じる可能性がある。たとえば図１に示したようなパターンを使用して補正する場合には問題になる。
【００２０】
濃度ムラがある感光体を使用して、同じ中間濃度となる印字結果を得るように補正処理をして印字用紙の片面を印刷した場合、用紙の印字面は連続しているので、その用紙のどこかで印字テクスチャのパターンが同時に一斉に切り替わることになる。この場合、印字解像度が非常に高い、商業印刷用の印字装置のような場合には、このようなパターン変化は微細で把握されない。しかし、電子写真方式の印字装置のような、６００ｄｐｉ〜１２００ｄｐｉ程度の印字装置において、１インチ当たり１５０線以上の網処理を行っている場合、このような一斉に網点のパターン形状が切り替わったところは、視覚的に認識されやすい。１２００ｄｐｉで、１５０線の場合、図１に示すようなパターンは、８×８のパターンとなり、１２００ｄｐｉ以下で１５０線以上の場合は、これよりも少ないドット数のパターンとなる。これは、このような網処理では、上述した１ドットの変化が大きな影響を与えるためであり、濃度とは別要因で擬似境界が発生することになり画質的に望ましくない結果となる。
【００２１】
なお、上述した８×８のパターンの場合は、１つの網点を構成する出力画素（ドット）数は６４個となり、再現できる階調は６５階調に制限され、これよりも少ないドット数のパターンの場合は、さらに少ない階調数に制限されることになる。たとえば図１に示すパターンの場合は、再現できる階調数は１７である。
【００２２】
本発明は、上述したような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、感光面の感度ムラに起因する濃度補正を、疑似輪郭を生じさせることなく実行する階調補正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、階調補正装置であって、濃度値を補正するために少なくとも２つの閾値テーブルと、ページ・メモリの主走査方向と副走査方向の画素のアドレス情報を入力し、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えるための情報で、リニアに変化するデータを出力する補正データ切換データ出力手段と、前記補正データ切換データ出力手段からの出力を処理して、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換える閾値テーブル切換手段と、前記ページ・メモリからの多値濃度信号と前記閾値テーブル切換手段で切り換えられた前記閾値テーブルの一方の出力と比較する手段とを備え、前記比較手段の出力からは、感光面の感度ムラを補正した信号を得ることを特徴とするものである。
【００２４】
さらに、請求項２に記載の発明は、階調補正装置であって、レーザー・ビームを多値制御するための多段の閾値テーブルと、濃度値を補正するための階調補正テーブルと、少なくとも２つの閾値テーブルと、ページ・メモリの主走査方向と副走査方向の画素のアドレス情報を入力し、前記少なくとも２つの階調補正テーブルを切り換えるための情報で、リニアに変化するデータを出力する補正データ切換データ出力手段と、前記補正データ切換データ出力手段からの出力を処理して、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換える階調補正テーブル切換手段と、前記ページ・メモリからの多値濃度信号と前記閾値テーブル切換手段で切り換えられた前記閾値テーブルの出力と比較する手段とを備え、前記比較手段の出力からは、感光面の感度ムラを補正した信号を得ることを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の階調補正装置であって、前記補正データ切換データ出力手段は、小数部と整数部を備え、主走査方向と副走査方向の一方のアドレスが異なる場合に、他方の走査方向の対応するアドレスのデータは異なることを特徴とするものである。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の階調補正装置であって、前記閾値テーブル切換手段は、加算器を備え、前記補正データ切換データ出力手段からの小数部を含むデータと、前記加算器の加算結果のうちの小数部とを加算し、加算した結果の１を前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えるための切換情報とし、当該切換情報に基づいて、前記少なくとも２つの閾値テーブルを切り換えることを特徴とするものである。
【００２７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の階調補正装置であって、前記階調補正テーブル切換手段は、加算器を備え、前記補正データ切換データ出力手段からの小数部を含むデータと、前記加算器の加算結果のうちの小数部とを加算し、加算した結果の１を前記少なくとも２つの階調補正テーブルを切り換えるための切換情報とし、当該切換情報に基づいて、前記少なくとも２つの階調補正テーブルを切り換えることを特徴とするものである。
【００２８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の階調補正装置であって、前記補正データ切換データ出力手段は、補正データ切換データを入力したアドレス情報に基づいて出力する２次元に配置された個々のデータを備えることを特徴とするものである。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１または２に記載の階調補正装置であって、前記補正データ切換データ出力手段は、補正データ切換データを入力したアドレス情報に基づいて、演算を実行し、演算結果を出力することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、感光面の感度ムラに起因する濃度ムラの補正を、疑似輪郭の発生を防止しながら、遂行することができる。また、通常の誤差分散に特有な画像パターンが発生するという画像品質の低下も防止することができる。言い換えれば、印字画像の濃度ムラ補正時における印字テクスチャの境界の視認性が軽減され、滑らかにテクスチャを切り替えることができる。
【００３１】
また、補正データ切換データを、アドレス情報に基づいて、演算を実行し、演算結果を出力するようにしたので、感度ムラが単調な場合にハードウェア構成を小さくすることが可能になり、また、変更も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明は、電子写真方式を利用した印字装置であってデジタル方式の階調表現を使用している印字装置における感光面上に発生する濃度ムラを改良した方法で補正する。この方法は、感光面上に発生する濃度ムラをテクスチャ・パターンの切り換えにより補正すること、およびその際の切替え面における疑似境界の発生を抑止すること、の両立を図るべく、下記のような機構ないし手順を導入する。
【００３３】
感光面の濃度ムラに関するデータを入力する手段を有する。これには、キャリブレーションにおける方法などの拡張形式を使用することで可能になる。従来の感光面と対抗する位置に配置されたパッチ検知センサで感光面上に形成されたテストパターン（ハーフトーンパッチ）の濃度を読み取って処理する方式も利用することができる。しかしながら、本発明においては、感光面上の濃度ムラを検出するために、感光面上の回転軸方向（主走査方向）の濃度ムラを検出するためには、その方向に複数のパッチ検知センサを並べること、あるいは、感光面上の濃度のスキャンが必要になる。回転方向の濃度ムラは、この場合、回転させることでパッチ検知センサが対抗する位置を変えることにより検知できる。なお、回転ドラムあるいは回転ベルトでは、その回転方向上における特定ポイントを検知可能であり、特定された感光面上の位置の濃度を検知することができる。
【００３４】
このようなデータは、たとえば、感光面の回転軸方向（主走査方向）の濃度ムラを表す１次元データあるいは、感光面それぞれ場所（主走査およぶ副走査の各方向）の画素ムラを表す２次元データとすることができる。
【００３５】
上述した入力手段から入力したデータは、たとえば、上述したキャブレーション処理において入力するデータと同様なデータとすることもできる。また、そのようなデータを変換して感光面の濃度ムラを補正するために使用するように正規化されたデータとすることもできる。
【００３６】
この正規化されたデータには、たとえば、少なくとも感光面上の最大濃度領域と最小濃度領域の濃度を補正するための２つの補正データ群と、これらの複数の補正データ群を感光面上の位置に応じて切り換えるためのデータを含む。この後者のデータを、補正データ切換用データと呼ぶことにする。このデータは、感光面の濃度ムラの態様に応じて、１次元あるいは２次元に配置されたデータ群とすることができる。これについては、さらに後述する。
【００３７】
このようなデータは、入力手段から入力すると、その後に使用するために記憶しておく記憶部、たとえば不揮発性の記憶装置を備える。
【００３８】
上述した補正データ切換用データは、補正データを感光面の濃度ムラに応じて切り換えるためのデータであり、全体として、感度ムラの程度に応じてリニアに変化するデータである。たとえが、この補正データ切換データは、切り換える補正データ群が２つの場合（上述したように、通常数％〜十数％程度の濃度ムラなので、２つの補正データ群で補正することになる）は、０〜１の値とすることができる。ここで、０あるいは１の場合は、その値に応じてどちらか一方の補正データ群を使用することを表し、０と１の間の数値の場合は、その値に応じて、２つの補正データ群のそれぞれの使用頻度を変化させることになる。この頻度を変化させる方法は、いわゆる誤差拡散の手法を利用することができる。
【００３９】
ここでは、説明の簡単化のため、感光面の感度ムラによって濃度が最小値である領域においては、補正データ切換データとして最小値（たとえば０）を出力し、濃度が最大である領域に対応して頻度関数は最大値（たとえば１）を出力させるものとして説明を行う。
【００４０】
したがって、対応する領域の濃度ムラが、最大値と最小値の中間的な領域においては、補正データ切換データの値は、その領域の濃度に対応して最大値と最小値の中間的な値が設定されることになる。
【００４１】
図２は、感光体の感度ムラの例と、各感度ムラの例に対応させた補正データ切換データの設定例を示している。ここでは、感光体の形状がドラム型であるものとし感光体の黒矢印方向（主走査方向）にのみ発生していると仮定する。この黒矢印方向は機械的公差や製造工程上の問題や電場形状から最もムラが発生しうる方向であり、実装上こちら方向のみ補正機構をかけることはコスト・パフォーマンス的に可能性がある実装形態である。
【００４２】
たとえば感度ムラがパターン１のような形状の場合、対応する補正データ切換データは、補正データ切換データその１のような形状となる。また、感度ムラがパターン２のような中央が突出している形状の場合、対応する補正データ切換データは、補正データ切換データその２のような形状となる。また、感度ムラがパターン３のような形状の場合、対応する補正データ切換データは補正データ切換データその３のような形状となる。
【００４３】
一般に、帯電電位や付加電圧は、形状に影響を受けるので感度ムラ・パターン２のような、あるいはこの逆特性の濃度ムラを生じやすい。また感光体の一端が他の端より浮いていたり、電位の給電が一方の端よりなされていたりする場合には、パターン１やパターン３のような感度ムラの原因となりやすい。
【００４４】
補正データ切換データは、補正データを適用する印字データごとに、２つの補正データ群の切換を行う回路に入力される。この回路は、２値のデータで擬似的に中間調表現を行う手法として知られる誤差拡散法を実行する回路に類似する回路であり、別な表現をすれば、多値データを、２値の値、すなわち０と１の分布として表す回路である。補正データ切換データの値は、補正データを適用する印字データごとに、上述した回路、すなわち、補正データ切換回路内の累積部によって蓄積される。この累積部は、累積を実行した結果の小数部分のみを累積し、整数部分の出力、すなわち０または１は、使用する補正データ群を指示するに使用する。
【００４５】
少数部値は、その主走査方向のデータ処理方向に、あるいはその近傍領域に、誤差拡散の場合と同様に分配することができる。しかしながら、図２に示した例の場合は、通常、主走査方向のデータ処理方向に、分配することになる。
【００４６】
補正データ切換データの値が最低値（たとえば０）の領域では、累積部による蓄積値の整数出力は、常に０であり、補正データ切換データの値が最高値（たとえば１）の領域では、常に、１となる。言い換えれば、このように補正データ切換データが設定される。
【００４７】
よって、濃度の最小値領域においては、補正データ切換データの値は常に最小値（０）を出力し、蓄積部の整数出力値は常に０（オフ）である。また、濃度の最大値領域においては、補正データ切換データの値は常に最大値（１）を出力し、蓄積部の整数出力は常に１（オン）である。それ以外のそれぞれの領域において、補正データ切換データは中間的な値を出力し、蓄積部の整数出力はその中間的な値に合致した頻度で１と０（オンとオフ）を繰り返す。
【００４８】
感光面の感度ムラが補正されて均一な濃度の印字出力とするには、この累積部の整数出力のオン持には高濃度に対応したテクスチャ・パターンを提供し、その出力のオフ時には低濃度に対応したテクスチャ・パターンを提供しなければならない。
【００４９】
たとえば図１のような２つのテクスチャ・パターンを使用している場合には出力が１（オン）のときにパターンＡを使用し、出力が０（オフ）のときには、パターンＢを使用する。
【００５０】
本発明においては、上述した複数の補正データ群として、複数の階調補正機構ないしは複数のハーフトーンスクリーン群と呼ばれる複数の閾値テーブルを有している。この閾値テーブルは、複数のドットに対応するものであり、閾値テーブルに、多値データが入力されると、その多値データに対応して、複数の特定のテクスチャ・パターンが生成される。
【００５１】
通常では、多値入力データと、その多値入力データの示す印字濃度に対応したテクスチャ・パターンは一グループ、すなわち、１つの閾値テーブルしか保有されないが、本発明においては複数の閾値デーブルを有することになる。
【００５２】
複数の閾値テーブルは、は蓄積部の整数出力の１または０（オンおよびオフ）によって、切り替えられる。たとえば、０（オフ）の場合は第１の閾値テーブルが選択され、１（オン）の場合は第２の閾値テーブルが選択される。
【００５３】
上述した補正データ切換データを、感光体の領域、すなわち印字領域におうじて呼び出して、上述した累積部に入力し、この累積部の整数出力により複数の閾値テーブルを切り換える部分を、テクスチャ選択機構と呼称することにする。
【００５４】
このテクスチャ選択機構において選択されるテクスチャは、少なくとも濃度の最小値の領域を適切に補正する特性を備えているものと、濃度の最大値の領域を適切に補正する特性を備えているものを含む。
【００５５】
たとえば、図１のパターンＡが濃度最大値の領域を正確に表現するものならばパターンＡを使用し、図１のパターンＢが濃度最大値の領域を正確に表現するものならばパターンＢを使用する。
【００５６】
上述した蓄積部の整数出力値によってテクスチャ選択機構のテクスチャ（閾値テーブル）は切り替えられる。これによって濃度ムラが最低値の領域においてはそれに対応したテクスチャのみが選択され、同様に濃度ムラが最高値の領域においてはそれに対応した別テクスチャのみが選択される。濃度ムラが最高値と最低値の中間領域の場合は出現頻度に対応してテクスチャが切り替えられることになる。
【００５７】
各濃度に対応したテクスチャ・グループ（閾値テーブル）が画素ごとに選択され、中間濃度領域ではテクスチャ表現の各グループが混在した形のパターンとなる。
【００５８】
上記のような機構によってテクスチャは、たとえば、領域上のある部分、あるいは（曲線や直線の）線上で一斉に切り替わることなく、誤差拡散処理と同様な態様で少しずつ切り替わることになる。ここで、上述した補正データ切換データにランダム性を持たせることにより、その少しずつ切り替わる態様を変化させることが可能になる。、これにより、感度ムラの発生光方向における領域の平均濃度の連続性が保たれと同時に、感度ムラの発生方向の直交する方向におけるランダム性を確保することが可能になり、画質上好ましい結果を生じさせることが可能になる。
【００５９】
最大値と最小値のテクスチャ間のテクスチャ乖離が激しい印字機構の特性においては、３つ以上のテクスチャ・グループ（閾値テーブル）を用意して切り換えること、あるいは、後述するように、階調補正テーブルを３つ以上用意し切り替えることが望ましい。
【００６０】
この場合、たとえば、３つの閾値デーブルをリニアに切り換える場合、補正データ切換データを、たとえば、０、０．５、０．８、１、１．３、１．６、１．８、２、２のように作成する。上述したように補正データを累算し、累算すべき補正データ切換データが１よりも大きくなった場合に、１を減算した値を累算する。同時に、それまで、たとえば、０の閾値テーブルと１の閾値テーブを使用していた場合に、１と２の閾値テーブルを切り換えるようにすることで、上述した方法の拡張バージョンを実行することが可能になる。また、上述した補正データ切換データが２から、再び１になり、最後に０になる場合は、累算すべき補正データ切換データが１よりも大きくなくなった場合に、０と１の閾値テーブルを切り換えるようにして、１の減算を中止することで、可能になる。
【００６１】
また、１つの閾値テーブルを使用して３つの階調補正テーブルを切り換える場合についても、上述した閾値テーブルの切換手法を採用することができる。
【００６２】
また、上述した累算の場合に、１以下の値が、誤差拡散の目的を外れた位置にまで影響を及ぼすことになる場合があるが、その場合、補正データ切換データのならびに基づいて適当な位置で消去することもできる。
【００６３】
また、上述した補正データ切換データについては、たとえば、感度ムラの傾向が単調な場合には、各領域ごとのデータを保持するのではなく、そのようなデータを出力する関数発生器とすることが可能である。
【００６４】
（第一の実施形態）
以下に本発明の第一の実施形態について記述する。
【００６５】
本実施形態においては、最も単純に、あるいは最も多く使用されると思われるハーフトーン処理後のディザ・パターンを２種類、濃度ムラも最小値から最大値に変化し、濃度ムラの補正方向も円筒軸（主走査方向）方向のみの場合を説明する。
【００６６】
図３は、上述した本発明の第一の実施形態を表す構成図である。
【００６７】
本実施形態においては、テクスチャ・グループに対応した２つの閾値テーブルを有し、累積部の整数出力によって、２つの閾値テーブルが、感光体の感度ムラを表す補正データによって、疑似境界を発生させない方法で、選択される機構の例を示す。
【００６８】
図３において、符号１０１は、多値イメージが格納されているページ・メモリである。符号１０２は、たとえば、１ページ分の主走査方向の画素座標を生成する画素座標生成部である。符号１０３は、１ページ分の副走査方向の画素座標を生成する画素座標生成部である。符号１５２は、本図では不図示の印字機構から送られてくる主走査方向の印字タイミング情報（ＢＤ）である。符号１５３は、本図では不図示の印字機構から送られてくる副走査方向の印字タイミング情報である。上述した主走査方向の画素座標生成部は、不図示の画素クロック（ＶＤＯ）によってカウント・アップし、副走査方向の画素座標生成部は、符号１５２の信号によってカウント・アップする。符号１０４は、これらの２つの座標情報によって決定される補正データ切換データを格納する補正データ切換データ格納部である。この格納部には、後述する符号１０８と同様なアドレス変換部を備えている。符号１０５は、補正データ切換データの加算（累積）結果を保持するレジスタである。符号１０６は、拡散された蓄積残余値（たとえば、小数部）の格納する格納部である。符号１０７は、補正データ切換データ格納部１０４から読み出された値と、格納部１０６の値を単純加算する加算部である。符号１０８は、上述した画素座標変換部からの画素座標（たとえば１２００ＤＰＩの解像度の座標）を（たとえば、３００ＤＰＩの解像度の座標の）メモリー・アドレスに変換するアドレス変換部である。符号１０９は、レジスタ１０５からの整数部出力１６０の信号を受けて、補正データの切換信号を出力するエンコーダである。符号１１０は、閾値テーブルその１であり、符号１１１は、閾値テーブルその２である。それぞれの閾値テーブルには、感光面の感度ムラによって濃度が最大である領域の濃度を適切に補正する閾値群と、濃度が最小である領域の濃度を適切に補正する閾値群が設定されている。
【００６９】
補正データ切換データ格納部１０４から読み出された値と残余値（小数部）格納部１０６から読み出された値は、加算部１０７で加算されレジスタ１０５に入力される。その加算結果のうち整数部は、信号１６０としてエンコーダ部１０９に入力され、小数部は、残余値（小数部）格納部１０６に入力される。この符号１０５〜１０７の構成が累算部を構成する。
【００７０】
ここで、符号１０５〜１０７の部分は２値印字機構の誤差拡散回路と同様の回路構成を持っている。通常の誤差拡散回路は、加算入力が印字イメージの多値濃度情報で、出力が描画パターンであるが、本発明における符号１０５〜１０７の部分は、入力が補正データ切換データであり、出力は、この実施形態では、２つの閾値テーブルの切換情報となる。
【００７１】
レジスタ１０５から出力されている信号１６０が切換情報であり、この切換情報に基づいて、閾値テーブル１１０、１１１の中から一つの閾値テーブルが選択される。
【００７２】
画素座標生成部１０２と１０３の合成情報によってページ・メモリ１０１から対応する座標の多値濃度情報が読み出される。
【００７３】
符号１１３と符号１１４は、各画素座標生成部１０２と１０３の座標データを閾値テーブルの座標に変換する座標変換器である。画素座標情報を変換してハーフトーン・セル、すなわち閾値テーブル内の各ドット・パターンを選択する座標を生成する。
【００７４】
これらの座標を入力することで、テクスチャ・パターンを生み出すハーフトーン・セル（閾値テーブル）内の座標が決定される。また切換情報１６０によってエンコーダ１０９の出力の一方がアクティブ、他方がノンアクティブになって、一方のハーフトーン・セル（閾値テーブ）のセットがアクティブに、他方がノンアクティブになって、その出力が切り替えられることになる。
【００７５】
切り換えられた閾値テーブルの出力は、符号１１２で示す比較器に入力される。
【００７６】
比較器１１２の他方には、ページ・メモリ１０１読み出された多値濃度情報１５１が入力される。たとえば、ある主走査線上で、比較器にページ・メモリからのある多値データが入力されて期間に、この比較器の他方の入力には、切り換えられた閾値テーブルの値が、順に、たとえば４つの閾値が、入力される。この間、比較器出力には、多値濃度情報１５１に対応したテクスチャのうちの４つのドットが出力されることになる。
【００７７】
図７は、以上で説明した図３に示す主要な構成の動作の一部を示す図である。図７において、Ａ列は、主走査方向の画素座標変換部の出力を表している、Ｂ列は、画素データ切換データ格納部からの出力値を示し、Ｃ列は、レジスタ１０５の整数出力、すなわち切換情報を表し、Ｄ列は、レジスタ１０５の小数部出力を表している。Ｅ列は、２つの閾値テーブル１１０と１１１のうち、アクティブになっているテーブルを表している。
【００７８】
Ｆ列は、座標変換部１１４の出力を表し、Ｇ列は、ページ・メモリのアドレスを表し、Ｈ列とＩ列は、それぞれ比較部の入力と、出力を表している。ここでは、主走査方向の画素座標、すなわち、各テクスチャを構成するドットを単位とした画素座標ごとに、閾値テーブルの出力が変化し、同様に比較器の出力も変化することを示している。また、当然ながら、ページ・メモリからの出力は、閾値テーブル内の各ドットに対応する期間、同じ多値濃度値が保持される。
【００７９】
たとえば、ページ・メモリからの多値濃度データが８ビットの１７０（１０進）で表され、閾値テーブルからのその走査線上の閾値がそれぞれ、１０進で２００、５０、１０、１６０の場合、比較結果として０、１、１、１の出力が得られることになる。
【００８０】
比較結果の出力１７０は、レーザー駆動信号として本図では不図示の印字機構に送られる。
【００８１】
ここで、図７の列Ｂ示した補正データ切換データが、０、０．１、０．２、０．３、・・・、０．９、１．０、・・・１．０の場合に、対応した切換情報１６０は、それぞれ、０、０、０、０、１、０、１、０、１、１、１、・・・、１となる。すなわち、補正データ切換データが１次元のデータである（異なる主走査線でも同じである）場合、この切換情報が、主走査線が変わっても全く同じ形態で出力されることになる。この場合でも、解像度などによっては、満足する結果になる場合もあるが、疑似輪郭の現れ方に少し改良が加えられたに過ぎないと言うこともできる。図３に示した実施形態においては、補正データ切換データ格納部には、副走査方向の座標データも入力し、補正データ切換データとして、１つの１次元データではなく、２次元データ、あるいは複数の１次元データとしている。この目的は、たとえば、例示するような感度ムラの場合に、主走査線が異なる場合に、切換情報の出力が同じ出力パターンを有しないことにある。言い換えれば、疑似輪郭を生じさせず、さらに誤差拡散に特有なパターンを生じさせない形で、補正データを切り換えることにある。
【００８２】
たとえば、補正データ切換データが、たとえば、０から０以外の値になって、最終的に１になるまでに、Ｎ個の値が存在するような場合、本実施形態の場合には、少なくともＮ個前後のそれぞれ異なる１次元の補正データ切換データを有することが望ましい。この場合、上下左右の等しい領域にランダムに２つの閾値テーブルによるテクスチャが並ぶことになり、疑似輪郭の発生を防止することができる。また、通常の誤差拡散に特有な画像パターンが発生するという画像品質の低下も防止することができる。
【００８３】
また、上述したように、補正データ格納部は、感度ムラが単調な場合に、同様なデータを出力する関数発生器とすることができる。すなわち、この関数発生器は、例示した実施形態の場合、入力した主走査方向のアドレス情報に基づいて、演算を実行し、演算結果を出力する。この場合、ハードウェア・コストを低減することが可能になり、同時に、その関数へのパラメータを副走査方向のアドレスで操作して、疑似輪郭の発生や、特有のパターンの発生を防止することが容易になる。
【００８４】
生成されたビット・イメージは中間濃度領域において最大ムラ濃度に対応したパターンと最小ムラ濃度に対応したパターンの画素ごとのモザイク状態である。
【００８５】
たとえば、図４a.に示すような１次元の補正データ切換データの分布（左側が低濃度領域、右側が高濃度領域）を有している印字系において、それぞれの領域の濃度特性に対応した閾値テーブルを図４b.のようなＡ、Ｂとしたとする。この場合に、それぞれの画素における閾値選択状況は、図４c.のようになる。言い換えれば、上述した補正データ切換データ格納部に、図４ａに示す態様の複数の１次元補正データ切換データを格納することにより、疑似輪郭や、特有の画像パターンの発生を防止した補正を実行することが可能になる。
【００８６】
図４に示す場合、低濃度領域においてはほぼ閾値テーブルＢが選択され、高濃度領域においてはほぼ閾値テーブルＡが選択される。ハーフトーン・セル（閾値テーブル）の対応画素はそれぞれ閾値テーブルＡの方が大きい数値を持っている。すなわちより高い閾値を有しており、より高い濃度入力でないと描画されない。
【００８７】
よって同じ濃度入力の場合には閾値テーブルＡの方がハーフトーン・セル内の描画画素が少なくなり、濃い濃度を相殺する。中間の濃度特性の領域においては、その濃度特性にあわせて、高濃度特性の側においては閾値テーブルＡの出現頻度が高くなり、低濃度特性の領域においては閾値テーブルＢが選択される頻度が高くなる。
【００８８】
以上、本発明の第一の実施形態として、２つの閾値テーブルを切り換える階調補正装置について説明した。
【００８９】
（第二の実施形態）
以下に本発明の第二の実施形態について記述する。この実施形態は、上述した第一の実施形態における基本的な要素を多く含んでいる。
【００９０】
電子写真方式の印字装置のような、６００ｄｐｉ〜１２００ｄｐｉ程度の印字装置において、１００線以上の網処理を行っている場合、自然画の表現に十分な階調を確保することができない。ここで、十分な階調を取るためにハーフトーン・セルを大きく確保すると、今度はセル周期のテクスチャが目立つようになる。この場合、一つのハーフトーン・セルを複数のサブ・マトリックスに分割して視覚上細かい網処理をかけても、その本質は変わらない。
【００９１】
そこで、このような中程度の解像度の印字装置においては描画するレーザー・ビームを多値制御する、すなわちパルス幅変調することによって、小さな領域のハーフトーン・セル領域内部で階調数を確保することが可能になる。このようにするためには、多段の閾値テーブルを用意して出力結果の多値決定を行う必要がある。
【００９２】
レーザー・ビームを多値制御する方式を使用している装置において、その方式を維持しながら、感光面の感度ムラに起因する濃度ムラの補正を行う場合、前述した実施形態１を拡張した場合には、多くの閾値テーブルが必要になる。この方式は、ハードウェア・コストがかかるので、閾値テーブルは１組として、閾値テーブルへの入力となる多値濃度情報で階調補正する構成の方が合理的で、ローコストになる。
【００９３】
図５は、本発明の第二の実施形態の構成を示す図であり、レーザー・ビームを多値制御する構成において、多値濃度情報を階調補正する階調補正テーブルを、上述した切換情報に基づいて切換制御する構成を示す図である。
【００９４】
本実施形態においてはハーフトーン処理後のディザ・パターンは多値になる。
【００９５】
本実施形態においては、複数の階調補正テーブルを有し、累積部の出力によって複数の階調補正テーブルのうちの一つが選択される。
【００９６】
図５において、図３と同じ符号で同様な多くの機能ブロックを示している。したがって、図３と同様な部分の説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００９７】
ここで、符号１１０は、図３と同じ符号を使用しているが多値対応閾値テーブルであり、詳細にはドットと言うよりもパルス幅を変調するための複数の閾値テーブルである。この閾値テーブルを駆動する符号１１３も図３とは異なり、単なるアドレス変換ではなく、たとえば、図５の多段閾値テーブルを駆動するアドレス生成部である。このアドレス生成部は、たとえば、４ドット分の周期で７カウントする。
【００９８】
符号１２０および符号１２１は階調補正テーブルである。図５では２つの階調補正テーブルを示しているが、図３において３つの閾値テーブルについて説明したように、３つ以上の階調補正テーブルを設けて、これらを切り換えることも可能である。
【００９９】
図５の構成では、２つの階調補正テーブルが、図３の２つの閾値テーブルと同じように選択され、選択された階調補正テーブルによって閾値ではなく画素の多値濃度情報が補正される。したがって。比較器１１２からは、実施形態１と同じように、疑似輪郭や、特有の画像パターンの発生を防止した形の出力が得られることになる。
【０１００】
図６に、入力濃度０〜３１の値を階調補正するふたつの補正テーブルＣとＤの例を示す。ここで、階調補正テーブルＣは階調補正テーブルＤよりも大きな値に置き換えられる。よってより低い濃度で網点は早く成長するので、階調補正テーブルＣは低濃度特性の領域に割り当てられ、階調補正テーブルＤは高濃度特性の領域に割り当てられる。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態を、濃度ムラも最小値から最大値に変化し、濃度ムラの補正方向も円筒軸（主走査方向）方向のみの場合を例にして説明した。しかし、濃度ムラが、主走査方向で、最大値から最小値に変化する場合、最小値から最大値になり再び最小値あるいは中間値になる場合、などに適用できることは明らかである。また、切換情報によって２つを切り換えることを説明したが、上述したように、３つあるいは４つを切り換えることの本発明に含まれることも明らかである。例示したように、濃度ムラが、最小値から最大値に変化し、これを３つの切換で補正する場合に、０．０〜１．０〜２．０のように変化する補正データ切換データを使用して、０、１、２のそれぞれに対応するテーブルを同様に切り換えることができる。この場合、０．０〜１．０の範囲では、０、１のそれぞれに対応するテーブルを切換、１．０〜２．０の範囲では、１、２のそれぞれのテーブルを切り換えることになる。後者の場合、前者で０の部分に１が、１の部分に２が配置されることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】感光面の濃度ムラの補正において、同じ濃度表現において異なる領域では異なるテクスチャが使用されることを説明する図である。
【図２】感光体の感度ムラの例と、補正データ切換データの例を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態における、レーザー駆動信号を補正する回路の主要な構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における補正データ切換データ、頻度関数と閾値選択の模式図を示す。
【図５】本発明の第二の実施形態における、レーザー駆動信号を補正する回路主要な構成を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施形態における階調補正テーブルの数値変換の例を示す図である。
【図７】図３の主要なブロックの動作例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０１  多値イメージが格納されているページ・メモリ
１０２  主走査方向の画素座標生成部段
１０３  副走査方向の画素座標生成部
１０４  座標情報によって決定される補正データ切換データ格納部
１０５  レジスタ
１０６  拡散された蓄積残余値（たとえば、小数部）の格納する格納部
１０７  加算部
１０８  画素座標をページ・メモリのアドレスに変換するアドレス変換部
１０９  エンコーダ
１１０  閾値テーブルその１
１１１  閾値テーブルその２
１１２  比較器
１１３、１１４  アドレス変換部（閾値テーブル・アドレス生成部）
１２０、１２１  階調補正テーブル
１５１  多値濃度情報
１５２  主走査方向の印字タイミング情報
１５３  副走査方向の印字タイミング情報
１６０  切換情報
１７０  レーザー駆動信号
【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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