JPH0380766A - 画像の階調記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、濃淡を表わす画像信号を一画素当りの記録１
ｌＩＪＷＲの限られた範囲で中間調記録する画像記録装
置に関する。

〔従来の技術〕

デジタル複写機において、濃淡画像（中間調画像）を再
現する場合、組織的デイザ法により濃淡画像を２値化し
、プリンタから出力するのが一般である。しかし組織的
デイザ法では濃度変化の大きい部分の表現ができず、文
字や線画などのエツジがぼけてしまう欠点がある。また
印刷物等に使われる網点画像を再現すると、網点の周期
パターンとデイザパターンの干渉によりモワレが発生す
る。

他に、比較的に解像力の優れているものとして誤差拡散
法（平均誤差最小法）を用いたものがある（例えば特開
昭６１−５６７７号公報）。誤差拡散法は、入力画像の
ある１つの画素に対する閾値を決定するために、その周
囲の画素レベルを考慮して決定する条件付決定法で、記
録装置によって決まる解像度と階調特性が相反する関係
にあるが、２値記録方式のなかに視覚上において比較的
解像度も階調特性も良好である。本発明はこの誤差拡散
法を実現する記録装置の改良に関する。

誤差拡散法において、入力画像の１つの画素の画素レベ
ルＸ１ｊ（ｉ、ｊは画像のなかで２次座標を示す）のと
りうる値をＯから１までの範囲と規格化し、一方前記画
像に対する出力ＹｉｊはＯか１、つまりオン／オフしか
とれないものとすると、前記画素の入出力間の誤差ｅｉ
ｊは次式で表わされる。

ｅｉｊ＝Ｘｉｊ−Ｙｉｊ　　　　　”（ｌ）但し、Ｙｉ
ｊの取り得る値はＸＩＪに比べて離散的な値となる。す
なわち、入力の階調に比べて出力の階調の方が少ない。

また、注目画素信号Ｘｉｊが入力されると、既に出力値
の決定している周辺画素の誤差を用いて次式により補正
演算を行なう。

Ｘｉｊ　’　＝Ｘｉｊ＋１／（Σαｋｌ）・Σ（αｋｌ
−ｅ　ｉ、ｋ　ｊ４Ｐ１）・・・（２） αｋｌは重み係数で、マトリクスの要素である。αの一
例として次のようなものがある。

＊印は、注目画素Ｘｉｊの位置である。（２）式におい
てＸｉｊ’を所定のｍ個の閾値群として出力値Ｙｉｊを
決定する１ｍ個の閾値をＴ１−Ｔｍとすると、 と決定する。閾値Ｔ　ｉ　　（ｉ＝１．２．・・・−）
の数は出力階調数によって決まり、ｍ　＋１個の階調数
の時、ｍ個の閾値が必要である０例えば、８値の出力を
決定するためには７個の閾値との比較をすることになる
。

第１１図に、以上の処理をするための従来装置の概略ブ
ロック図を示す。注目画素データＸｉｊが入力されると
、補正演算回路で前述の（２）式に従ってＸ１ｊ−が計
算される。補正演算回路は周辺画素の誤差ｅｉ＋ｋｊ＋
１と重み係数αｋｌの積和演算およびその結果とＸｉｊ
との和を計算するため、乗算器、加算器、およびラッチ
により構成される６マトリクスαとして以下の（５）式
に示すように。

係数およびΣαｋｌが２のべき乗になように設定すれば
１乗算、除算をビットシフトのみで行なうことができる
ので、高価な乗算器を用いなくても済むメリットがある
。

Ｘｉｊ’は、次の多値化回路で複数の閾値Ｔｉと比較さ
れ出力値Ｙｉｊが決定される。多値化回路は複数の比較
器で構成され、誤差演算回路は減算器であり、Ｘｉｊ’
とＹＩＪの差、すなわち誤差ｅ１ｊを計算する。ｅｉｊ
は誤差メモリに記憶され、これから出力値の決定する画
素の補正演算に用いられる。

この多値化回路と誤差演算回路は第１２図に示すように
ＲＯＭ　（またはＲＡＭでもよい）テーブルを用いれば
、より簡単な構成とすることができる。

Ｘｉｊ’をＲＯＭアドレス信号として入力する。

ＲＯＭのＸｉｊ’でアドレスされる番地に所定のＴｉと
Ｘｉｊ’を比較した結果、Ｙｉｊよおよび誤差ｅｉｊを
格納しておくことによりテーブル参照式に高速に多値化
、誤差演算処理を行なうことができる。

一般的に入力される画像信号は、人間の心理的刺激値に
近い濃度値にリニアな信号が用いられることが多い。し
かし誤差拡散法では誤差の算出および補正値の算出の際
に画像信号の加減算を行なう。濃度値は反射率（または
透過率）の逆数の対数であるため、濃度値の和や差は物
理的意味が不明確である。一方１反射率は実質的に黒化
される領域の面積率にリニアであるため、和や差に有効
な意味を持つ。

従って誤差拡散法において入力値に対する出力値の再現
性をより厳密に制御するためには１反射率リニアな画像
信号を用いるのが良い、但し、出力値の絶対値の制御が
不要で画素間の相対値のみを考慮するときは、濃度リニ
アでもまた他の特性の画像信号を用いても差支えない。

すなわち、画像の濃淡の変化がなめらかに再現されれば
良い場合には画像信号の特性にこだわる必要はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

誤差拡散法においては、２値化、多値化に関わらず出力
ドツトの値は周囲の画素の出力に無関係に所定値に評価
される（例えば、特開昭６１−５６７７号公報）。この
画素出力の評価について以下に説明するが、簡単のため
２値化処理の場合について説明する。

３列３行に並べられた９つの画素のそれぞれにに第６ａ
図に示すように■〜■の番号を付ける。

この中で■がこれから２値化すべき注目画素である。■
〜■、■〜■の８つの画素は８隣接の周辺画素である。

主走査方向および副走査方向は第６ａ図中に示すとうり
である。

誤差拡散法では、すでに出力の決定した画素の量子化誤
差を順次補正していくため、周辺画素の影響としては■
〜■までの４画素の出力値を考慮すればよい。

第６ｂｙ！Ｉに、画素の構成と記録ドツトの形状を示す
。レーザープリンタやインクジェットプリンタではドツ
トの形状は、近似的に円とみなすことができる０画素の
ピッチをＰとすると、ベタ部に隙間が生じないように、
ドツト径（半径ｒ）は−辺Ｐの矩形の画素領域を含む大
きさに設定される。

従って隣接する記録ドツトの間には重なりが生ずる。こ
の重なりの様子を第７ａ図、第７ｂ図、第７ｃ図および
第７ｄ図に示す。

第７ａ図は、１個のドツト（黒くぬりつぶした部分）を
示す。このドツト面積をＡとする。

第７ｂ図は、副走査方向（上下）に隣接する２つのドツ
トの重なり部分（黒くぬりつぶした部分）を示す。この
重なり部分の面積をＢとする。なお、ドツトが円である
ため主走査方向に隣接する２つのドツトの重なり部分の
面積もＢとなる。

第７ｃ図は、斜め方向に隣接する２つのドツトの重なり
部分（黒くぬりつぶした部分）を示す。

この重なり部分の面積をＣとする。

第７ｄ［は、４つのドツトが互いに隣接した場合の４つ
のドツトの重なり部分（黒くぬりつぶした部分）を示す
。この面積をＤとする。

第８図に記録画素（■）の周辺の４画素（■〜■）の出
力パターンを示す、出力パターンは第８図に示すように
１６種となる。以下冬山カバターンにおける注目画素の
、ドツトゲイン（新たに黒化される領域）について説明
する。なお、周辺画素領域に白抜きの円が描かれている
のは、その画素が記録（黒化）されることを示し、また
、黒べた領域は、注目画素においてその記録により新た
に黒化される領域を示す。白丸は注目画素に隣接する画
素の記録ドツトを示す。

第８図に示すａ　−ｐの１６パターンのそれぞれでの、
注目画素のドツトゲインを前述の重なり面積Ａ−Ｄを用
いて、第１表のように表わすことができる。第１表にお
いて、−辺Ｐの画素領域の面積であるＰ２をＰ２＝１と
するとドツトゲインは第２表に示すようになる。

Ｂ＞Ｃ？Ｄであるから、パターン。またはＰ以外はドツ
トゲインが１より大きくなる。従来においてはドツトゲ
インは周辺画素の出力パターンに関わらす１であると評
価していたため、全体的に暗い出力画像となっていた。

またドツトゲインの評価を一率に１例えば各パターンの
平均値に補正した場合には、画像の暗部が明るく出力さ
れ、特に黒べたが再現できなくなる不具合が生じていた
。

そこで本願の発明は、注目画素の周辺複数画素の出力パ
ターンに応じたドツトゲインに対応して出力レベルを補
正し、中間調再現特性を向上することを第１の目的とす
る。

ところで、プリンタの出力状態（例えば１ドツト径や１
ドツト記録濃度）は記録装置の経時変化や環境変化、あ
るいは記録用紙の違いなどにより変化する場合がある。

プリンタの出力状態が変化した場合、前述のドツトゲイ
ンの再設定又は調整が必要になる１本願の発明は、ドツ
トゲインの再設定又は調整を任意に行なうことにより、
常に一定した再現性の真出力画像を得ることを第２の目
的とする。

〔課題を解決するための手段１〕 上記第１の目的を達成するために本願の第１番の発明の
階調記録装置は、入力画像のある画素（注目画素）の記
録出力レベルを、その画素の入力階調レベルと、すでに
記録出力が決定している画素に対する入出力間の誤差デ
ータと、に基づいて決定する中間調再現処理手段（１３
０，１６０）を有する画像の階調記録装置において、前
記ある画素の近くの複数画素の記録出力パターンおよび
１画素の記録面積の大きさに対応したドツトゲインで前
記ある画素の記録出力レベルを補正する補正手段（第１
図では１４０，１３０　；第２図では１６ｏ）、を備え
る。

なおりツコ内の記号は１図面に示し後述する実施例の対
応要素を示す。

〔作用ｌ〕 これによれば、補正手段が、ある画、１ｆｆ（注目画素
）の近くの複数画素の記録出力パターンおよび１画素の
記録面積の大きさに対応したドツトゲインで前記ある画
素の記録出力レベルを補正するので、隣接画素の記録／
非記録（出力パターン）による注目画素周りの記録濃度
の乱れが補正され。

中間調再現特性が向上する。

〔課題を解決するための手段１〕 上記第１および第２の目的を達成するために本願の第２
番の発明の階調記録装置は、入力画像のある画素（注目
画素）の記録出力レベルを、その画素の入力階調レベル
と、すでに記録出力が決定している画素に対する入出力
間の誤差データと、に基づいて決定する中間調再現処理
手段（１３０，１６０）を有する画像の階調記録装置に
おいて、前記ある画素の近くの複数画素の記録出力パタ
ーンおよび１画素の記録面積の大きさに対応したドツト
ゲインで前記ある画素の記録出力レベルを補正する補正
手段（第１図で１４０，１３０　；第２図では１６０）
　；記録画素のテストパターンを形成するテストパター
ン形成手段（３）；テストパターン形成手段（３）によ
り形成された記録画素のテストパターンを読取る画像読
取手段（１）；画像読取手段（１）が読取ったテストパ
ターンの画像データに基づいて、ドツトゲインを設定ま
たは更新する評価パラメータ設定手段（３０）　；を備
える。

〔作用２〕 これによれば、補正手段が、ある画素（注目ＨＩＦ４）
の近くの複数画素の記録出力パターンおよびｌＷＪ素の
記録面積の大きさに対応したドツトゲインで前記ある画
素の記録出力レベルを補正するので、隣接画素の記録／
非記録（出力パターン）による注目ｍｓ周りの記録濃度
の乱れが補正され。

中間調再現特性が向上する。更に、テストパターンに基
づいて、実際の記録に基づいてドットゲインが設定又は
調整されるので、記録装置の経時変化や環境変化などに
よるドツト記録濃度の変化（例えばドツト径、１ドツト
濃度）に対しても、階調再現性が高く保たれる。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。

〔実施例〕

第１図に、本発明の一実施例の、画像情報を。

プリンタの記録特性に合せて補正する階調情報処理回路
３３Ｐを示す。この処理回路３３Ｐは、誤差メモリ回路
１００と、補正演算回路１１０と、多値化回路１２０と
、誤差演算回路１３０と、ドツトゲイン評価回路１４０
と、データメモリ１５０とにより構成される。ドツトゲ
イン回路１４０およびデータメモリ１５０以外は、第１
１図に示す従来回路と同様のものである。

畠カデータメモリ１５０は周辺の４画素または２画素の
出力データＹｉ＋ｋ　ｊ＋１を記憶し同時に参照するた
めに有り、ラインメモリおよびラッチで構成される。

ドツトゲイン評価回路１４０は、ＲＯＭまたはＲＡＭテ
ーブルを用いれば簡単に実現することができる・すなわ
ち、周辺画素の出力データおよび注目画素の出力データ
で指定されるアドレスにドツトゲイン（Ｙｉｊｌを予め
格納しておくことにより、テーブル参照式にドツトゲイ
ン評価値を得ることができる。このＲＯＭ（またはＲＡ
Ｍ）の容量は、出力データが２ｂｉｔの信号のときは２
　ｂｉｔＸ　（４＋１）＝　１０ｂｉｔの入力に対し、
評価値は８　ｂｉｔの出力が必要であるとすると、１ｋ
ｘ８ｂｉｔが必要である。また、ＲＡＭを用いれば記録
装置の経時変化、環境変化等でドツトゲイン評価値が変
化した時に容易にデータ変更して対処することができる
長所がある。

誤差演算回路１３０は、誤差補正済みの入力データ（Ｘ
ｉｊ−）とドツトゲイン評価値（Ｙｉｊ−）の差を注目
画素位置における誤差（ｅｉｊ）として出力する。

第２図は、第１図に示す処理回路３３Ｐの変形例を示す
ものであり、第２図の処理回路３３Ｐは、第１図の回路
３３Ｐの多値化回路１２０．ドツトゲイン評価回路１４
０および誤差演算回路１３０を多値化・誤差演算回路１
６０　（ＲＯＭまたはＲＡＭ）に置換えたものであるに
の多値化・誤差演算回路１６０は誤差補正済みの入力デ
ータおよび周辺画素の出力データを入力（アドレス）デ
ータとし、注目画素の出力値および誤差を出力値として
、テブル参照式に高速に処理を行なうことができるにの
メモリの容量は、出力データを２　ｂｉｔ信号、入力デ
ータを８　ｂｉｔ信号、誤差を８　ｂｉｔ信号とすると
アドレス空間が２ｂｉｔＸ４＋　８ｂｉｔ＝　１６ｂｉ
ｔ、出力が２　ｂｉｔ＋８　ｂｉｔ、＝　１０　ｂｉｔ
であるから６４ｋＸ１０ｂｉｔが必要である。市販品で
は６４ｋＸ１６ｂｉｔ構成のＩ　Ｍｂｉｔ容量のＲＯＭ
、５−ＲＡＭ、Ｄ−ＲＡＭ等を用いることができる。ま
た多値化回路とドツトゲイン評価回路を１つにすること
により、出力値（Ｙｉｊ）を入力値（Ｘｉｊｉに対して
誤差最小となるドツトゲインの出力値を選択できるよう
にすることも可能である。

第３図に１本発明の一実施例の機構部を示す。

これはデジタルカラー複写機である。この複写機は原稿
読み取りのためのスキャナ一部１と、スキャナ一部１よ
りデジタル信号として出力される画像信号を電気的に処
理する画像処理部２と、画像処理部２よりの各色の画像
記録情報に基づいて画像を複写紙上に形成するプリンタ
部３とを有する。

スキャナ一部１は、原稿載置台４の上の原稿を走査照明
するランプ５１例えば蛍光灯を有する。蛍光灯５により
照明されたときの原稿からの反射光は、ミラー６．７．
８により反射されて結像レンズ９に入射される。結像レ
ンズ９により、画像光はダイクロイックプリズム１０に
結像され、例えばレッドＲ，グリーンＧ、ブルーＢの３
種類の波長の光に分光され、各波長光ごとに受光器、例
えばレッド用のＣＣＤＩＩＲ，グリーン用のＣＧＤｌｌ
Ｇ、ブルー用のＣＯＤ　１１　Ｂに入射される。

各ＣＧＤＩ　ＩＲ，ＣＧＤＩ　ＩＧ、ＣＧＤＩ　ＩＢは
、入射した光をデジタル信号に変換して出方し、その出
力は画像処理部２において必要な処理を施して、各色の
記録色情報、例えばブラック（以下Ｂｋと略称）、イエ
ロー（Ｙと略称）、マゼンタ（Ｍと略称）、シアン（Ｃ
と略称）の各色の記録形成用の信号に変換される。

第３図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することもできる。そ
の場合は第３図の例に対し記録装置を１組減らすことも
できる。

画像処理部２よりの信号は、プリンタ部３に入力され、
それぞれの色のレーザ光出射装置ｉ！１２８ｋ。

１２Ｃ，１２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ部３には、図の例では４組の記録装置１３’Ｙ
、１３Ｍ、１３Ｇ、１３８ｋが並んで配置されている。

各記録装置！１３はそれぞれ同じ構成部材によりなって
いるので、説明を簡単化するためＣ用の記録装置につい
て説明し、他の色については省略する。尚、各色層につ
いて、同じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別
をつけるために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｃはレーザ光出射装置１２ｃの外に感光体
１４ｃ、例えば感光体ドラムを有する。

感光体１４Ｇには、帯電チャージャ１５Ｃ，レーザ光出
射装置１２Ｃによる露光、現像装置１６Ｇ、転写チャー
ジャ１７Ｃ等の公知の複写装置と同様に付設されている
。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｇは、レーザ光出射装置ｌｌ　２Ｃによる露光により
、シアン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｇにより現
像して顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９
１例えば２つの給紙カセットの何れかから供給される転
写紙は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイ
ミングを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写ベル
ト２１により搬送される転写紙は、それぞれ、顕像を形
成された感光体１４８に、１４Ｇ、１４Ｍ。

１４Ｙに順次送られ、転写チャージャ１７８ｋ。

１７Ｃ，１７Ｍ、１７Ｙの作用下で顕像を転写される。

転写された転写紙は、定着ローラ２２により定着され、
排紙ローラ２３により排紙される。

転写紙は、転写ベルト２１に静電吸着されることにより
、転写ベルトの速度で精度よく搬送されることか出来る
。

転写ベルト２１はベルト駆動ローラ２４と従動ローラ２
５とに支持され、Ａ方向に移動して転写紙を搬送し、ク
リーニングユニット２６によりベルトに付着しているト
ナーが除去される。

第４図は、第３図に示すデジタル複写機の制御システム
概略を示すブロック図である。

システムコントローラ３０は、第３図におけるスキャナ
１、画像処理部２、プリンタ３の各モジュールを制御す
る。その制御内容としては、操作パネル３１の表示制御
、及びキー人力処理、操作パネル３１にて設定されたモ
ードに従って、スキャナ１、プリンタ３へのスタート信
号、変倍率指定信号の送出、画像処理部２への画像処理
モード指定信号（色変換、マスキング、トリミング、ミ
ラーリング等）の送出、各モジュールからの異常信号、
動作状態スティタス信号（Ｗａｉｔ、　Ｒｅａｄｙ。

Ｂ　ｕｓｙ　、　Ｓ　ｔｏｐ等）による、システム全体
のコントロール等を行なう。

第３図におけるスキャナ３２は、システムコントローラ
３０からのスタート信号により指定された変倍率に合っ
た走査速度で原稿を走査し、原稿像をＣＯＤ等の読み取
り素子で読み取り、Ｒ，Ｇ。

Ｂの画像データとして、イメージプロセッサ３３に送る
。

イメージプロセッサ３３はスキャナ３２から送られたＲ
、Ｇ、Ｂの画像データをＢｋ、Ｙ、ＭおよびＣの記録色
濃度データに変換し更にγ補正。

ＵＣＲ（下色除去）、色補正等の補正、ならびに誤差拡
散補正およびドツトゲイン補正を施して。

補正済の記録色濃度データを、プリンタ３の感光体ドラ
ム間隔分だけずらして出力するためのデイレイメモリ回
路３４に与える。第１図あるいは第２図に示す補正処理
回路３３Ｐは、イメージプロセッサ３３に含まれ、Ｂｋ
、Ｙ、ＭおよびＣの記録色濃度データに前述の、誤差拡
散補正およびドツトゲイン補正を施す。

プリンタ部制御回路３６は、デイレイメモリ回路３４か
ら読み出すＢｋ、Ｙ、ＭおよびＣの画像データに従って
、レーザー光出射装置を変調し。

電子写真プロセスにより、転写紙上に複写画像を得る。

次に、システムコントローラ３０およびイメージプロセ
ッサ３３によるドツトゲインの設定について説明する。

この実施例では、所定のテストパターンがイメージプロ
セッサ３３に登録されており、その記録を複写機で作威
し、その画像を複写機で読取ってドツトゲインを設定す
る。

第９ａ図および第９ｂ図にテストパターンの例を示す。

第９ａ図および第９ｂ図において個々の矩形領域が１個
の画素領域を示し、黒く塗りつぶした画素が黒化（ドツ
ト記録）されることを示す。

なお、パターンはａｌとａ２．ｂｌとｂ２の様にアルア
ベットの文字が同じもののパターンが２パターンで１組
となっている。また、それぞれのパターンは、第８図に
示す画素パターンで、アルファベットと同じものと対応
している。数字がｌのもの（ａｌ＝ｐｌ）は注目画素が
黒化されていないパターンであり、数字が２のもの（ａ
２〜ｐ２）は注目画素が黒化されたパターンである。

従って、例えば周辺画素の出力パターンが第８図に示す
パターンＣである場合、ドツトゲインは第９ａ図のＣ１
と０２の出力パターンの平均反射率の差として得ること
ができる＋＋　ａ　””　ｐの他のパターンについても
同様である。

第９ａ図および第９ｂ図に示すパターンは、主走査方向
４画素、副走査方向３画素の４×３画素が単位となる周
期パターンである。これは、パターンの最大であるｐ２
に示すパターンにおいても３×２画素の領域しか黒化さ
れず、隣接する単位との間に空白領域ができるため、隣
接領域の影響を受けないようにするためである。このた
め適正なドツトゲインの評価を行なうことができる。周
辺素子の出力パターンＸ　（Ｘはａ”ｐ）のドツトゲイ
ンＧｘは、パターンＸＩ、Ｘ２の平均反射率をそれぞれ
Ｒｘ１．Ｒｘ２とすると次式で表わされる。

Ｇｘ＝（Ｒｘ２−Ｒｘ１　）Ｘ（４Ｘ３）−（６）右辺
の４×３はテストパターンの単位を構成する画素数であ
る。また反射率は記録紙の地肌部で１、黒べた部で０に
なるように規格化されているものとする。

前述のようにドツト径ｒが、４つ’Ｔ・Ｐに近いときは
斜め方向の隣接画素の影響は無視できるから第８図の示
すパターンのａｔ　ｂ＋　Ｃ，およびｄのパターンのド
ツトゲインのみ評価すればよい。

更にドツトが常に同一径の円形であると見なせる場合は
、第８図に示すパターンａのドツトゲインのみから他の
パターンでのドツトゲインを評価することが可能である
。

パターンａのドツトゲインをＧａとすると、ドツト径ｒ
との関係は。

Ｇａ＝π（ｒ／Ｐ）２ 、°、　　ｆ「「Ｔ「−ｐ　　・・・　（７）ドツト径
が決まれば、第７ａ図、第７ｂ図、第７Ｃ図および第７
ｄ図にに示すドツトの重なり面積が決定されるため、第
１表に示すパラメータ値御従って、これらのパラメータ
値によって各出力パターン時のドツトゲインが得られる
。

第５図に、システムコントローラ３０とイメージプロセ
ッサ３３で実行されるドツトゲインの設定処理動作を示
す。以下、第５図を参照する。

ドツトゲインの設定を行なうモードは、オペレータによ
って操作パネル３１を通して選択され（ステップ１：以
下カッコ内ではステップと言う語は省略する）、この時
に操作パネルのプリントキーが押される（２）と、シス
テムコントローラ３０を介してイメージプロセッサ３３
が、テストデータを出力し、プリンタ３がテストパター
ン画像をプリントアウトする（３）。なお、スキャナ１
はこの時に読取動作をしないようにシステムコントロー
ラ３０により制御される。

テストパターンは、第９ａ図および第９ｂ図に示す１６
通りのパターンを第１０図に示すような分布で出力しプ
リントアウトするようにしている。

ａｉｐ８２などの各パターンの記録画像は後でスキャナ
１より読取られるが、パターン領域とスキャナｌによる
読取位置との整合を容易にし、また出力系や読取り系の
感度のバラツキを平均化するために、１パターンにつき
１ｃ＋ｍＸ１ｃ＋ａ以上の領域を割当てるように考慮し
ている。この時ペーパージャム等のトラブルで正常にテ
ストパターン画像が出力されなかった場合は、オペレー
タに対して警告を発し、その異常の処理と再実行を促す
（４，５）。

テストパターンデータが発生され、その記録においてエ
ラーがないと、システムコントローラ３０は、テストパ
ターン記録画像の読取解析モードとなる（６）、なお、
この時にドツトゲイン設定モードをオフにすると通常の
コピー状態に戻る（７）。

次に、オペレータが、スキャナｌの原稿台４にテストパ
ターン記録画像を載置してプリントキーを押すと（８）
、システムコントローラ３０内のＣＰＵがこれを読取り
、スキャナ１を駆動してテストパターン記録画像の各パ
ターン像を読取り、各パターンのドツトゲインを上記（
６）式および（７）式で演算する（９．１０）、このと
きプリンタ３は画像形成を行なわないようにシステムコ
ントローラ３０で制御される。

テストパターン記録画像の読取データは各パターンの代
表値として、それぞれの領域の複数画素の平均値を計算
し記憶して次の解析に用いる。解析時には入力データの
チエツクも行なう。各パターンの代表値は所定の値と比
較され、所定の範囲内であるときに入力データに合理性
があるものとして、ドツトゲインの算出が行なわれる８
入力データが合理的でないデータとして例えば、各パタ
ーンの代表値が全てＯのときは、テストパターン画像出
力を表裏逆に原稿台に載置した場合が考えられる。また
全Ｏでなくとも代表値が所定範囲から外れるものが多い
時は、テストパターン画像出力を上下、縦横など載置方
向に誤まっていたり。

基準位置から大きくずれていたりする場合が考えられる
。

このように入力データチエツクにより不具合を検出した
場合は、解析エラーとしてオペレータに警告を発し、テ
ストパターン画像の再読取りを促す（１１，１２）。こ
こで、ドツトゲイン設定モードをＯＦＦにするとドツト
ゲイン設定処理を中止し９通常のコピー待機モードに戻
る（７）。

一方、ステップ１１においてドツトゲインの算出が正常
に終了した場合は、ドツトゲイン評価回路１４０（第１
図）又は多値化・、＃差演算回路１６０（第２図）に算
出したドツトゲインを設定し、ドツトゲイン設定モード
を解除してコピー待機モードに復帰する（１３．１４）
。ドツトゲインは、不揮発性メモリに記憶され１次回の
システムを立上げる時に初期データとして用いられる。

テストパターンとして第９ａ図および第９ｂ図に例を挙
げたが、これらの図面を見てわかるようにパターンａ２
．ｂｌ、ｃｌ、ｄｌ、ｅｌは実質的に等価なパターンで
ある。また、ｄ２とｊｌ。

ｃ２とｈｔなどでもそれぞれ等価パターンである。

このように等価なパターンはどれか１つを用いるように
テストパターンを省略してもよい。

また第９ａ図および第９ｂ図では２値化パターンを例に
したために１６組、３２組のパターンがあるが、多値化
パターンの場合は例えば４値化までは周辺画像を参照す
ると４４＝２５６組のパターンが必要である。

４値化の場合は、１組につき３種のドツトゲインが必要
なため解析すべきパターン数は２５６　ｘ　３　＝７６
８個となる。このようにパターンが多い場合はテストパ
ターン画像を複数枚に分けて出力し。

また複数枚のテストパターン画像を順次読取ってドツト
ゲインを演算するようにシステムを制御すればよい。

上記実施例においては、Ｈ稿読取用のスキャナ１を用い
てテストパターン画像の入力を行なったが専用のセンサ
を持てばテストパターン画像の読取り操作をオペレータ
がする必要がなく、同時にテストパターン画像を原稿台
にセットする時間だけ早く再設定処理が行なえ、テスト
パターン画像のセットミスも起こらないメリットがある
。なお、この専用センサの位置は画像形成のプロセスが
全て終了したテストパターン画像を読取るために、第３
図の定着ローラ２２と排紙ローラ２３の間に設けるのが
よい。

またドツトゲイン補正の精度は落ちるが、給紙をしない
で転写ベルト２１上にテストパターン画像を形成して読
取るように構成すれば紙を使わずに済む。このときのセ
ンサの位置は転写ベルトに沿って転写チャージャ１７Ｙ
からクリーニングユニット２６の間に設ければ良い。

さらに感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ。

１５Ｂｋ上の静電潜像の電位を測定して解析するように
構成すればトナーを消費しなくて済む。

以上、テストパターンについては２値化を例について説
明したが３値、４値などの多値化処理の場合にも適用で
き多。また、記録装置としては電子写真プロセスを用い
たカラーレーザープリンタを例に挙げたがモノクロプリ
ンタでもよい。作像プロセスもインクジェット方式、熱
転写方式などでも適用することができる。

なお、本実施例では画像記録レベルを決定する際に隣接
した４つの画素の出力パターンにより評価を行なうよう
にしているが、４画素以外の出力パターンを用いてもよ
い、この場合は、出力パターンの数が変わるだけである
。

しかし、現実のプリンタでは隣接した４画素の影響が特
に強く、これらの画素を考慮するだけで中間調再現特性
の向上に十分な効果を得ることができる。

記録画素レベルを決定する際の評価に必要なドツトの重
なりの面積Ｂ、Ｃ，およびＤはドツト径ｒが決まれば計
算することができるが、特にドツトが画素の矩形偵域に
外接する場合は ｒ＝ｆ丁７了＝ＰでありＣ＝０．Ｄ＝０となる。

このときのドツトゲインを第３表に示す。

この場合は斜め方向の隣接画素との重なりが無いため、
主走査方向および副走査方向の隣接画素のみを考慮すれ
ばよい。すなわち、第６ｂ図の■および■の２画素の出
力パターンからドツトゲインを評価できる。またドツト
径ｒが１丁７丁−ｐに近い場合もＢ＞＞Ｃ≧Ｄであるの
で、■および■の２画素をの出力パターンを考慮するだ
けで中間調再現特性の向上に十分な効果を得ることがで
きる。

第３表 〔発明の効果〕 以上本発明によれば、誤差拡散法による画像データ変換
誤差補正に加えて、出力パターンによる記録濃度誤差（
ドツトゲインによる補正）を行なうように構成している
ため、誤差拡散法による中間調再現性が更に大きく向上
することができる。

また任意の時点に、テストパターン画像を形成。

解析し、出力パターンによる記録濃度誤差補正のパラメ
ータ　（ドツトゲイン）を再設定しうるので、画像読取
系およびプリンタ系の経時変化や環境変化による記録濃
度変化対しても常に再現性が高く安定した良好な出力画
像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の主要部をなす階調記録デ
ータの補正処理回路３３Ｐの構成を示す概略ブロック図
である。 第２図は、階調記録データの補正処理回路３３Ｐの変形
例を示すブロック図である。 第３図は１本発明の一実施例であるデジタルカラー複写
機の機構部を示す側面図である。 第４図は、第３図に示すデジタルカラー複写機の記録制
御電気系統の構成概要を示すブロック図であり、第１図
又は第２図に示す補正処理回路３３Ｐは第４図に示すイ
メージプロセッサ３３に含まれる。 第５図は、第４図に示すシステムコントローラ３０とイ
メージプロセッサ３３の、ドツトゲイン設定処理動作を
示すフローチャートである。 第６ａ図は、画像上の画素区分を示す平面図である。 第６ｂ図は、画像上の画素区分と記録ドツトの相関を示
す平面図である。 第７ａ図は、１画素のみの孤立記録態様を示す平面図で
ある。 第７ｂ図は、縦方向隣接２画素の記録態様を示す平面図
である。 第７ｃ図は、斜め方向隣接２画素の記録態様を示す平面
図である。 第７ｄ図は、互いに隣接した４画素の記録態様を示す平
面図である。 第８図は、注目画素とそれに隣接する４画素でなる合計
５画素の記録パターンを示す平面図である。 第９ａ図および第９ｂ図は、第４図に示すイメージプロ
セッサ３３が発生する。ドツトゲイン設定用のテストパ
ターン画像を示す平面図である。 第１０図は、第９ａ図および第９ｂ図に示すテストパタ
ーン画像の記録位置分布を示す平面図である。 第１１図は、従来の、誤差拡散法による階調記録データ
の補正処理回路の構成を示すブロック図である。 第１２図は、第１Ｉ図に示す多値化回路および誤差演算
回路に代わるＲＯＭまたはＲＡＭを示す平面図である。 ｌ：スキャナ（画像読取手段）２：画像処理部３：プリ
ンタ（テストパターン形成手段）４：［稿載置台　　　
　　　　　５：ランプ６〜８：ミラー　　　　　　　　
　９：結像レンズ１０：ダイクロイックプリズム　　Ｉ
ＩＲ，ＩＩＢ、ＩＩＧ：受光器１２Ｙ、１２１１１，１
２Ｃ，１２８ｋ　：レーザ光出射装置１３Ｙ、　１３Ｍ
、　１３Ｃ，１３８ｋ　：記録装置１４１／、１４Ｍ、
１４ｃ、１４８ｋ　：感光体１５ｖ、１５Ｍ、１５Ｃ，
１５８ｋ　：帯電チャージャ１６Ｙ、　１６Ｍ、　１６
Ｃ，１６８ｋ　：現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ，１
７８ｋ　：転写チャージャ１８：給紙コロ　　　　　　
　　１９：給紙部２０ニレジストローラ　　　　　２１
：転写ベルト２２：定着ローラ　　　　　　　２３：排
紙ローラ２４：ベルト駆動ローラ　　　　２５：従動ロ
ーラ２６：クリーニングユニット ３０ニジステムコントローラ　　３１：操作パネル３３
：イメージプロセツサ（評価パラメータ設定手段）３４
：デイレイメモリ回路　　　３５：書込系制御回路３６
：プリンタ部制御回路　　　１００：誤差メモリ回路１
１０：補正演算回路　　　　　　１２０：多値化回路１
３０　：誤差演算回路（中間調再現処理手段）１４０：
ドツトゲイン評価回路（１３０，１４０：補正手段）１
５０：出力データメモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力画像のある画素の記録出力レベルを、その画素の入
   力階調レベルと、すでに記録出力が決定している画素に
   対する入出力間の誤差データと、に基づいて決定する中
   間調再現処理手段を有する画像の階調記録装置において
   、 前記ある画素の近くの複数画素の記録出力パターンおよ
   び１画素の記録面積の大きさに対応したドットゲインで
   前記ある画素の記録出力レベルを補正する補正手段、を
   備えることを特徴とする画像の階調記録装置。 （２）入力画像のある画素の記録出力レベルを、その画
   素の入力階調レベルと、すでに記録出力が決定している
   画素に対する入出力間の誤差データと、に基づいて決定
   する中間調再現処理手段を有する画像の階調記録装置に
   おいて、 前記ある画素の近くの複数画素の記録出力パターンおよ
   び１画素の記録面積の大きさに対応したドットゲインで
   前記ある画素の記録出力レベルを補正する補正手段； 記録画素のテストパターンを形成するテストパターン形
   成手段； テストパターン形成手段により形成された記録画素のテ
   ストパターンを読取る画像読取手段；前記画像読取手段
   が読取ったテストパターンの画像データに基づいて、前
   記ドットゲインを設定または更新する評価パラメータ設
   定手段； を備えることを特徴とする、画像の階調記録装置。