JP2004032815A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パターンの読み取り値に含まれる地肌データの寄与を機械毎に求める画像形成装置を得る。
【解決手段】トナー像パターンを記録した転写材の裏面の、表面反射率を高くした状態と表面反射率を低くした状態の読み取り値の差から、転写材の地肌部、または転写材裏面の反射率の違いによるスキャナ読み取り値への寄与を調べる。両者の差および比から、転写材の裏面の物質の反射率の違いによる読み取り装置の出力への影響を求める。求められた結果から、パターンの読み取り値の大きさとそのデータに含まれる転写材の裏面の反射率の影響の寄与、またはパターンの読み取り信号に含まれる転写材の表面反射率の寄与を求める。この寄与からパターン信号に含まれる転写材の表面のトナー量を求め、ＹＭＣ階調補正テーブルを作成する。この補正テーブルを用いてＹＭＣＫ各色についての補正を実行する（Ｓ２１〜Ｓ２８）。
【選択図】図５

Description

　本発明は、画像形成装置に関し、特に、デジタル方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。

　従来、デジタル方式の画像形成装置において、プリンタなどの出力装置（画像形成手段）の出力特性を補正するためや、特定の濃度領域を協調するために、画像信号変換テーブル（以下ＬＵＴという）が使われてきた。

　画像形成装置は、一般に、画像読み取り手段、画像処理手段、画像書込み手段、画像処理手段などによって形成されており、前述のＬＵＴは、画像処理手段に内装されていて、画像読み取り手段から画像処理手段に入力される入力画像信号を変換して出力画像信号として画像書込み手段に出力する。

　ＬＵＴは、プリンタ（画像形成部）の画像濃度についての出力特性を反映してつくられるため、画像形成手段などの”劣化や汚れ”などで、プリンタの出力特性が変化した場合、補正が不十分となる。

　これを補正するために、画像形成装置内部で行われるプロセス・コントロールと呼ばれる制御の１つとして、感光体や転写体などの像担持体上に、画像濃度の異なる複数のパターンを形成し、このパターンを光学センサにより、その反射光、ないしは透過光を検知し、帯電電位、現像バイアス、レーザの露光量を変更したり、また、階調補正テーブルを変更したりすることが行われる。

　上記の補正方法は、装置内で自動で補正をすることができ、人の手を煩わせなくて良いというメリットがあるが、光学センサの特性上、トナーの付着量が多い高濃度側において感度が無いため、トナーの付着量が少ない、低濃度から中間濃度部へかけての補正となる。また、転写部の転写能力の経時変化による転写されるトナー量の変動、または、定着部における定着性の変化による画像濃度の変動を補正できない欠点がある。

　これに対し、像担持体上に形成したパターン像を転写材に転写、定着したものをスキャナで読み取り、その読み取ったデータに基づいて階調補正テーブルの選択・作成を行ったり、色変換係数、ＲＧＢ−ＹＭＣＫ色変換テーブルの作成が行われる。この方法は、前述した光学センサを用いた補正方法に比べて、排出された転写材を、人の手によって原稿台に載置するなどのオペレータによる処理が必要となるが、トナーの付着量が多い、高画像濃度部の補正が可能であり、また、転写部の経時変化、定着部における定着性の変化による画像濃度の変化を補正できるというメリットがある。

　関連する従来技術例としては、装置内部に内装した検査パターンを自身の画像形成手段等によって一旦出力して画像パターンを形成し、これを自身の画像読み取り手段で読み取り、この入力画像信号を基に画像信号変換テーブルを補正し、この補正によりその時点での画像形成手段等の劣化等に起因する特性変化を反映させることができるので、画像形成手段等の特性が変化しても、画像信号変換テーブルを常に最適な状態に維持することができ、出力画像の安定した光画質を保つことができるとしている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平５−１１４９６２号公報

　しかしながら、上記の従来例では、転写材を原稿台に載置する場合に、転写材の上部にあるものが原稿を抑えるための圧板であるか、または、自動で原稿を移動させるためのフィーダか等によって、同じ転写材を用いても読み取り手段であるスキャナの読み取り値が変化するため、スキャナ読み取り後の補正量が異なり、階調補正テーブルの結果が異なる。その違いは、原稿を抑える面の表面反射率の違いによって生じる。

　上記の関係を図３５を用いて説明すると、スキャナのハロゲンランプの光は、転写材で反射され、第１〜３ミラーで反射され、ＣＣＤに読み込まれる光と、転写材を透過し、原稿の裏面で反射し、再び、転写材を通過した後、第１〜３ミラーで反射され、スキャナのＣＣＤによって読み込まれる光とを考える。原稿の裏面の表面反射率が高い場合には、ＣＣＤに読み込まれる光量が多い。それにより、原稿の画像濃度が低いと判断される。一方、原稿の裏面の表面反射率が低い場合には、ＣＣＤに読み込まれる光量が少なくなり、原稿の画像濃度が高いと判断する。

　圧板は、プラスティック、あるいはビニール・コートされた板であるが、原稿フィーダの場合には、原稿を搬送されるためのベルトを用いることが一般的である。このように、使用している素材の違いから、その表面反射率が異なり、結果として、上記の理由から、トナー・パターンを記録した転写材を読み込む際に読み取りデータに違いが生じる。

　同じ量のトナーが付着した原稿を読み込むのであれば、原稿フィーダを用いても、圧板を用いても、同じ濃度として読み込まれ、そのデータを元に作成された階調補正テーブルが同じであるべきであるが、上記のように、転写材の裏面の表面反射率の違いから、読み取られる画像濃度に違いが生じ、結果として異なった階調補正テーブルが選択される。それにより、転写紙に出力される階調性が異なるという不具合が生じる。

　この現象は、コンピュータで作成された画像を出力する場合には、特に問題になる。コンピュータ画像の場合には、原稿フィーダを使用している機械についても、圧板を使用している機械についても、常に、同じ画像データから形成された画像は、同じ階調性で再現する必要があるのに対し、前述のように、転写紙に記録されたパターンをスキャナに読み込む際に、転写材の裏面の物質の表面反射率の違いにより、補正後の階調性の結果が異なることになるためである。

　または、別の問題として、使用する転写材が、厚紙であるか、薄紙であるか、または、再生紙であるか、白色度の高い紙であるかによっても、同じ出力装置で同じ時にパターン出力した画像であって、プリンタ部の現像特性が一致している場合でも、転写材の種類が異なることによるスキャナの反射光量、あるいは透過光量の違いにより、上述した現象と同様に、ＣＣＤで読み取られるデータには違いが生じる。それにより、結果として見かけ上、現像特性が異なったように見えて、異なった階調補正テーブルで補正されることになる。

　スキャナの機械差、調整の（許容差内での）ばらつき、あるいは経時変動等により、より正確にパターンの読み取り値に含まれる地肌データの寄与（割合）を求めることは困難である。そのため、自動で調整した結果が機械毎に異なるという不具合が生じる。

　本発明は、パターンの読み取り値に含まれる地肌データの寄与を機械毎に求める画像形成装置を提供することを目的とする。

　かかる目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、読み取り位置に配置した原稿画像を光学的に走査して読み取る画像読み取り手段と、画像読み取り手段からの入力画像信号を変換し出力画像信号として出力する画像処理手段と、出力画像信号に応じて像担持体上に情報を書き込む画像書込み手段と、像担持体に現像剤にて転写材上に画像を形成する画像形成手段と、画像処理手段または画像書込み手段に、複数のパターンを形成する画像信号発生装置と、画像処理手段に内装されて入力画像信号を出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルとを備え、画像信号変換テーブルを、画像信号発生装置のパターンに基づいて画像書込み手段、画像形成手段にて形成した画像パターンを画像読み取り手段が読み取った読み取り信号により、参照データ及び転写材の地肌部のデータを読み取り、読み取った画像信号に基づいてパターン部の読み取り信号を補正し、パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を高くした状態で読み取り手段で読み取った読み取り信号と、パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を低くした状態で読み取り手段で読み取った読み取り信号とを比較し、この比較結果に基づいて転写材の地肌データの補正量を求めこの補正量を決めることを特徴としている。

　また、上記のパターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を高くした状態は転写材の裏面に白紙を載置した状態であり、パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を低くした状態とは、黒紙の載置、原稿を抑える圧板、または原稿フィーダを開放状態であり、この状態で補正量を決めるとよい。

　さらに、画像形成装置は、パターンの読み取り信号の大きさに応じて地肌部のデータによる補正量を変更する手段を有するとよい。

　なお、地肌部のデータによる補正量を、使用するトナーの色、あるいは読み取り手段の色成分に応じて求め、読み取り手段の読み取り信号が変換テーブルでの補正の有無に応じて、パターンの読み取り画像信号の補正量を変更するとよい。

　また、パターン部の読み取り信号の大きさに応じて、地肌部のデータによる補正量を求めるための参照テーブルを作成し、またはフィッティング結果である式の係数を算出し、参照テーブルまたは係数を記憶するとよい。さらに、読み取り手段の信号出力がＲＧＢ成分の３つ以上の成分で構成され、ＹＭＣ階調の変換テーブルの作成および選択に、読み取り手段の出力成分の内の最も出力のダイナミックレンジが広い信号成分を用いるとよい。

　したがって、本発明の実施形態によれば、転写材上の顕像パターンの読み取り信号を、転写材の地肌部のデータを用いて補正することにより、転写材の（読み取り装置から見た）背後（上部）にある物質の反射率の違いにより、スキャナなどの読み取り装置による読み取り値が変化する現象を補正するための、補正量を決定する。

　トナー像パターンを記録した転写材の裏面の表面反射率を高くした状態と、表面反射率を低くした状態との読み取り値の差から、転写材の地肌部、あるいは、転写材裏面の反射率の違いによる、スキャナ読み取り値への寄与を調べる。両者の場合で、同じ濃度パターンを読み取った場合でも、読み取り装置（スキャナ）の信号出力が異なる。その差は、主として、スキャナのランプの光が、転写材を通過し、転写材の裏面にある物質によって反射され、再び転写材を通過し、スキャナのＣＣＤに読み込まれる際の光の大小の違いによって生じる。両者の差及び比から、転写材の裏面の物質の反射率の違いによる読み取り装置の出力への影響を求める。求められた結果から、パターンの読み取り値の大きさとそのデータに含まれる転写材の裏面の反射率の影響の寄与、あるいは、パターンの読み取り信号に含まれる、転写材の表面反射率の寄与を求める。この寄与から、パターン信号に含まれる転写材の表面のトナー量を求め、ＹＭＣ階調補正テーブルを作成・選択する。

　また、本発明の実施形態において、表面反射率を高くした状態をトナー像パターンを記録した転写材の裏面に、白紙を載置するか、または、白色のプラスチック板などを載置することにより実現し、表面反射率を低くした状態を、黒紙を載置すること、あるいは、圧板、あるいは原稿フィーダを開放状態にすることにより実現する。パターンを記録した転写材の裏面に、白紙を載置した場合には、転写材の裏面での反射光を大きくした状態である。白紙以外にも、表面の反射率が高い、白色のプラスチック板などでも良い。一方、転写材の裏面に黒紙を載置するか、原稿を抑える圧板あるいは原稿フィーダを開放状態にした場合は、転写材の裏面での反射光を小さくした状態に相当する。

　また、本発明の実施形態は、パターンの読み取り出力に応じて、転写材の地肌データの補正量を変化させる。画像読み取り装置から見て、転写材の背後にある物質の反射率の違いによるパターンの読み取りデータへの影響は、パターンへのトナー付着量が多いほど影響が少なく、パターンへのトナーの付着量が少ないほど大きい。従って、転写材の地肌データの寄与を求める際に、トナー付着量が少なく、読み取り信号が地肌部のデータに近いパターンの場合には、地肌データの補正量が大きく、読み取り信号と地肌データとの差が大きくなるに従って、地肌データの補正量を小さくなる。従って、トナー付着量の大きさ、すなわち、スキャナの読み取り値に対応させて、地肌データの寄与を求める。

　また、本発明の実施形態は、地肌部のデータによる補正の割合をトナーの色に応じて行うか、または、読み取り装置がＲＧＢ成分としてデータを読み込む際に、ＲＧＢそれぞれの成分に応じて、変更する。トナーの色は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色が一般に用いられるが、イエロー、シアン、マゼンタについては、読み取り装置のＲＧＢ出力のうち、それぞれ、ブルー、レッド、グリーンの出力が最も大きくなる。ブラックについては、ＲＧＢのいずれの成分も同等に感度を有し、ＲＧＢで出力差は見られないが、実用上は最も感度が安定している出力（一例としてＧデータなどを使用する。

　また、本発明の実施形態は、パターンの読み取り信号をＲＧＢγ変換を行うか、または行わないかに応じて、転写材の地肌データを用いた補正の割合を変更する。

　また、本発明の実施形態は、トナーの色、ＲＧＢ成分、あるいは、パターンの読み取り信号の大きさに応じて、地肌データの補正量を変更する際に、地肌部のデータの補正量の比率をテーブル、あるいはフィッティング式及び式の係数を保持しておき、前記の条件に応じて、前記地肌部のデータを補正する。

　また、本発明の実施形態は、ＲＧＢ成分の３つ以上の成分で読み込む読み取り手段において、前記の読み取り成分の内、各トナーの色に応じた、最もダイナミツクレンジの広い信号成分を用いる。

　本発明の画像形成装置によれば、転写材の画像濃度を、転写材の（読み取り装置から見た）背後（上部）の物質の反射率によらずに、階調補正を行うための適切な読み取りデータとして補正する際の、補正割合を求めることができる。これにより、機械毎に、スキャナの読み取り値がばらついていても、あるいは、経時変動により、スキャナの読み取り値が変化しても、転写材の裏面に存在する物質の表面反射の寄与、及び転写材自体の表面反射率の割合を見積もることができるため、機械毎のバラつきを補正することができる。これにより、パターン読み取りデータから、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成・選択する際の精度を向上させることができる。

　次に添付図面を参照して本発明による画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。図１〜図３４を参照すると本発明の画像形成装置の実施形態が示されている。尚、以下の実施形態は本発明の画像形成装置を、電子写真複写機（以下、単に複写機と言う）に適用した場合において説明する。

　図１に示す機構図において実施形態の、複写機本体１０１の機構の概略を説明する。複写機本体１０１のほぼ中央部に配置された像担持体としてのφ１２０［ｍｍ］の有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、該感光体ドラム１０２の表面を帯電する帯電チャージャ１０３、一様に帯電された感光体ドラム１０２の表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５及びイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの３つのカラー現像装置１０６、１０７、１０８、感光体ドラム１０２上に形成された各色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト１０９、上記中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ１１０、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１１、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留する電荷を除去する除電部１１２などが順次配列されている。

　また、上記中間転写ベルト１０９には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３及び転写材に転写後に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。中間転写ベルト１０９から剥離された転写材を搬送する搬送ベルト１１５の出口側端部には、トナー像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１１６が配置されているとともに、この定着装置１１６の出口部には、排紙トレイ１１７が取り付けられている。

　レーザ光学系１０４の上部には、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９、原稿からの反射光を反射ミラー１２１によって結像レンズ１２２に導き、光電変換素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）のイメージセンサアレイ１２３に入光させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は図示しない画像処理装置を経て、レーザ光学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。

　次に、上記複写機に内蔵される制御系を説明する。図２に示したように制御系は、メイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対して所定のＲＯＭ１３１及びＲＡＭ１３２が付設されているとともに、上記メイン制御部１３０には、インターフェースのＩ／Ｏ１３３を介してレーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、光学センサ１３６、トナー濃度センサ１３７、環境センサ１３８、感光体表面電位センサ１３９、トナー補給回路１４０、中間転写ベルト駆動部１４１、操作部１４２がそれぞれ接続されている。上記のレーザ光学系制御部１３４は、レーザ光学系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また上記の電源回路１３５は、帯電チャージャ１１３に対して所定の帯電用放電電圧を与えると共に、現像装置１０５、１０６、１０７、１０８に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつバイアスローラ１１０および転写バイアスローラ１１３に対して所定の転写電圧を与えるものである。

　光学センサ１３６は、感光体ドラム１０２の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部におけるトナー付着量が各色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知される。

　この光電センサ１３６からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサ制御部に印加されている。光電センサ制御部は、検知パターントナー像に於けるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサ１３７の制御値の補正を行なう。

　更に、トナー濃度センサ１３７は、現像装置１０５から１０８には、現像装置１０５から１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサ１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。

　電位センサ１３９は、像担持体である感光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。黒現像器１０５内に黒トナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、これは、現像剤攪拌部材２０２の回転によって攪拌され、現像スリーブ２０１上で、現像剤規制部材２０２によってスリーブ上に汲み上げられる現像剤量を調整する。この供給された現像剤は、現像スリーブ２０１上に磁気的に担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブ２０１の回転方向に回転する。

　次に、図３のブロック図に基づいて、画像処理部を説明する。図３において、４０１はスキャナ、４０２はシェーディング補正回路、４０３はＲＧＢγ補正回路、４０４は画像分離回路、４０５はＭＴＦ補正回路、４０６は色変換−ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回路、４０８は画像加工（クリエイト）回路、４０９はＭＴＦフィルタ、４１０はγ補正回路、４１１は階調処理回路、４１２はプリンタである。

　複写すべき原稿は、カラースキャナ４０１によりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて読み取られる。シェーディング補正回路４０２では、撮像素子のムラ、光源の照明ムラなどが補正される。ＲＧＢγ補正回路４０３では、スキャナからの読み取り信号が反射率データから明度データに変換される。４０４の画像分離回路では、文字部と写真部の判定、及び有彩色、無彩色判定が行われる。ＭＴＦ補正回路４０５では、入力系の、特に高周波領域でのＭＴＦ特性の劣化を補正する。色変換−ＵＣＲ処理回路４０６は、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理部とからなる。色補正処理は下式のようなマトリクス演算することにより実現できる。

　ここで、〈Ｒ〉、〈Ｇ〉、〈Ｂ〉は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの補数を示す。マトリクス係数ａｉｊは入力系と出力系（色材）の分光特性によって決まる。ここでは、１次マスキング方程式を例に挙げたが、〈Ｂ〉２、〈ＢＧ〉のような２次項、あるいはさらに高次の項を用いることにより、より精度良く色補正することができる。また、色相によって演算式を変えたり、ノイゲバウアー方程式を用いるようにしても良い。何れの方法にしても、Ｙ、Ｍ、Ｃは〈Ｂ〉、〈Ｇ〉、〈Ｒ〉（またはＢ、Ｇ、Ｒでもよい）の値から求めることができる。

　色相判定回路４２２で、ＲＧＢ画像信号が、ＲＧＢＣＭＹのどの色相の信号であるかを判定し、各色相に応じた色変換係数を選択する。一方、ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行うことができる。

　Ｙ’　　＝　　Ｙ−　　α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
　Ｍ’　　＝　　Ｍ−　　α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
　Ｃ’　　＝　　Ｃ−　　α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
　Ｂｋ　　＝　　　　　　α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
　上式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部では、０に近くすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。

　変倍回路４０７は、縦横変倍が行われ、画像加工（クリエイト）回路４０８は、リピート処理などが行われる。ＭＴＦフィルタ４０９では、シャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理が行われる。

　γ補正回路４１０で、プリンタの特性に応じて、画像信号の補正が行われる。また、地肌飛ばしなども同時に行うこともできる。階調処理回路４１１でディザ処理またはパターン処理が行われる。また、スキャナ４０１で読み込んだ画像データを外部の画像処理装置などで、処理したり、外部の画像処理装置からの画像データをプリンタ４１２で出力するためのインターフェースＩ／Ｆ４１３、４１４が備えられている。

　以上の画像処理回路を制御するためのＣＰＵ４１５及びＲＯＭ４１６、ＲＡＭ４１７とはＢＵＳ４１８で接続されている。ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラ４１９と接続されており、図示しない操作部などからのコマンドが送信される。

　レーザ変調回路のブロック図を図４で示す。書き込み周波数は、１８．６［ＭＨＺ］であり、１画素の走査時間は、５３．８［ｎｓｅｃ］である。８ビットの画像データはルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１でγ変換を行うことができる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２で８ビットの画像信号の上位３ビットの信号に基づいて８値のパルス幅に変換され、パワー変調回路（ＰＭ）４５３で下位５ビットで６４値のパワー変調が行われ、レーザダイオード（ＬＤ）４５４が変調された信号に基づいて発光する。フォトディテクタ（ＰＤ）４５５で発光強度をモニターし、１ドット毎に補正を行う。

　レーザ光の強度の最大値は、画像信号とは独立に、８ビット（２５６段階）に可変できる。１画素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（これは、静止時のビームの強度が最大値に対し、１／ｅ２に減衰するときの幅として定義される）は、９０％以下、望ましくは８０％である。４００ＤＰＩ、１画素６３．５μｍでは、望ましいビーム径は５０μｍ以下である。

　画像濃度（階調性）の自動補正（ＡＩＣ／Ａｕｔｏ　Ｉｍａｇｅ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。操作部（図６）の液晶画面において、ＡＩＣメニューを呼び出すと、図７の画面が表示される。自動地肌補正の実行を選択すると、図８の画面が表示される。ここで、印刷スタートキーを選択すると、図９に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モードに対応した、複数の濃度階調パターンを転写材上に形成する（ステップＳ２１）。この濃度階調パターンは、あらかじめＩＰＵのＲＯＭ中に記憶・設定がなされている。パターンの書込み値は、１６進数表示で、００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈの１６パターンである。図９では、地肌部を除いて５階調分のパッチを表示しているが、００ｈ−ＦＦｈの８ビット信号の内、任意の値を選択することができる。文字モードでは、パターン処理などのディザ処理を行わず、１ドツト２５６階調でパターンが形成され、写真モードでは、主走査方向に隣接した２画素ずつの書込み値の和を配分してレーザの書込み値が形成される。すなわち、１画素目の画素の書込み値がｎ１、２画素目の書込み値がｎ２である場合のパターン処理は、下記のように配分する。

　ｎ１　＋　ｎ２　≦　２５５　の場合、
１画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２、２画素目の書込み値：０
　ｎ１　＋　ｎ２　＞　２５５　の場合、
１画素目の書込み値：２５５、２画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−２５５
または、ｎ１　＋　ｎ２　≦　１２８　の場合、
１画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２、２画素目の書込み値：０
　１２８　＜　ｎ１　＋　ｎ２　≦　２５６　の場合、
１画素目の書込み値：１２８、２画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−１２８
　２５６　＜　ｎ１　＋　ｎ２　≦　３８３　の場合、
１画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−１２８、２画素目の書込み値：１２８
　３８３　＜　ｎ１　＋　ｎ２　の場合、
１画素目の書込み値：２５５、２画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−２５５．
これ以外にも、実際に画像形成時に使用しているパターン処理を用いる。

　転写材にパターンが出力された後、転写材を原稿台１１８上に載置するように、操作画面上には、図１０の画面が表示される。パターンが形成された転写材の原稿台に載置し（ステップＳ２２）、読み取りスタートを選択すると、スキャナが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップＳ２３）。この際、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。

　地肌部のデータを用いた補正を行う場合（ステップＳ２４）、以降に述べる地肌処理を行った後（ステップＳ２５）、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成・選択を行い、地肌部の補正を行わない場合には、読み取られたＲＧＢデータに対し、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成・選択を行う（ステップＳ２６）。上記の処理をＹＭＣＫの各色、及び写真、文字の各画質モード毎に行う（ステップＳ２７）。処理中には、操作画面には図１２の画面が表示される。

　処理終了後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果が、望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正テーブルを選択することができるように、図１０の画面中に表示されている。画面中で、地肌の補正は、前述した地肌の補正のＯＮ／ＯＦＦの選択スイッチ、ＲＧＢγ変換は、ＲＧＢγ変換のＯＮ／ＯＦＦスイッチである。

　上記の各処理について以下に詳細に説明する。パターンが形成された転写材を、スキャナで読み取った読み取り信号の処理について説明する。実際に、パターンを読み取った読み取り値の例を図１２に示す。図の横軸は、感光体上に潜像パターンを形成する際の、レーザの書込み値（一例として、０−２５５値を有する８ビット信号）を表し、縦軸は、感光体上に形成された潜像パターンを、現像装置でトナーを付与し、顕像化し、転写材に転写、定着されたパターン像をスキャナで読み取った値のＲＧＢ成分の値である（この値も一例として、０−２５５値を有する８ビット信号として表している）。図の横軸、縦軸とも１６進数表示で表している。この図は、シアンの例で、スキャナから読み取り信号にＲＧＢγ変換を行わない信号出力を示している。図で、最も変化が大きい信号は、Ｒ信号、次が、Ｇ信号、最も変化が少ない信号がＢ信号である。

　図１２は、レーザの書込み値が大きくなることにつれて、転写材上のトナーの量が増えるため、スキャナの信号出力が低下しているが、ある程度の値で画像濃度が飽和していることを示している。

　図１３には、シアントナーの同じパターンを読み取ったスキャナの読み取り信号を、ＲＧＢγ変換を行った後の信号を示した。図１４は、パターンが記録された転写材の裏面に白紙を載置した場合と黒紙を載置した場合のパターンの読み取り値を示した図である。この図は、スキャナからの読み取り信号にＲＧＢγ変換を行わない信号出力を内、Ｒ（レッド）成分のみを示している。

　転写材の裏面に、白紙を載置した場合と、黒紙を載置した場合とのデータの間に、圧板を用いた場合と、原稿フィーダを用いた場合の読み取り値がプロットされる。圧板の原稿を抑える面が、白色である場合には、転写材の裏面に白紙を載置した場合と読み取り値がほぼ一致し、圧板あるいは原稿フィーダを開放した状態の読み取り値は、ほぼ転写材のは裏面に黒紙を載置した場合と読み取り値がほぼ一致する。原稿フィーダを閉じた場合では、両者の読み取り値のほぼ中間の値に読み取られる。

　実使用時では、圧板及び原稿フィーダのベルトの汚れなどにより、経時的にその値が変化する。図のデータを見てわかるように、転写材の裏面が黒紙であるか、白紙であるかによって、主としてレーザの書込み値が低い領域、すなわち転写材上のトナーの付着量が少ない、低画像濃度部のデータに差が生じる。

　図１５は、図１４に対応するＲＧＢγ変換を行った結果を表す。同様な傾向を示す。転写材の裏面に、白紙あるいは黒紙を載置した際の読み取り信号の差を、レーザの書込み値０の値、すなわち、地肌データの差を１００％として、黒紙を載置した場合の読み取り値に対してプロットした結果を、図１６に示した。

　転写材にレーザの書込み値ＬＤで形成したパターンを、黒紙を載置した場合のスキャナの読み取り値を、ａｋ［ＬＤ］、白紙を載置した場合のスキャナの読み取り値をａｗ［ＬＤ］としたときに、ａｋ［ＬＤ］（≡　ｘ［ＬＤ］）を横軸に、下記を縦軸にした。

　ａｋ［ＬＤ］（≡　ｘ［ＬＤ］）
　　　ａｗ［ＬＤ］−ａｋ［ＬＤ］／（ａｗ［０］−ａｋ［０］）ｘ１００（≡ｙ［ＬＤ］）［％］…（１）
これは、読み取り値に含まれる、転写紙の裏面に載置した黒紙の寄与を表している。図を見ると、データ点にバラつきがあるが、ほぼパターンの読み取り値に比例した値を示している。この傾きｂと切片ｃをグラフから求めることができ、下記の（２）式と表される。

　ｙ［ＬＤ］［％］＝ｂ・ｘ［ＬＤ］＋ｃ…（２）
　前述した結果を用いて、本発明に対応する実施形態を述べる。使用者あるいは機械の調整及びメンテナンスを行うサービスマンが実際に調整を行う際には、圧板あるいは原稿フィーダが用いられる。パターンを記録した転写紙の地肌をスキャナで読み取った値をａ［０］とし、レーザ出力ＬＤで記録したパターン部を読み取った値をａ［ＬＤ］、前述の白紙を載置した場合の地肌部の値ａｗ［０］を定数ｄとすると、（１）、（２）式より、下記の（３）式とすることができる。

　（ａｗ［ＬＤ］−ａ［ＬＤ］／（ｄ−ａ［０］）×１００＝ｂ・ａ［ＬＤ］＋ｃ…（３）　　　　　　　　　　　　　　　…
　実際に、ＹＭＣＫの階調補正テーブルを作成する際に用いるデータはａｗ［ＬＤ］であるので、（３）式から、下記の（４）式と求めることができる。

　（ａｗ［ＬＤ］＝（ｂ・ａ［ＬＤ］＋ｃ）・（ｄ−ａ［０］）／１００＋ａ［ＬＤ］…（４）　　　　　　　　　　　　　　…
　上記の定数ｂ，ｃ，ｄをＲＯＭ４１６中に記憶しておくことにより、圧板、あるいは原稿フィーダを用いた場合でも、調整時に読み込んだ転写紙の地肌の値ａ［０］とパターン部の値ａ［ＬＤ］から、基準となる白紙を転写紙に載置した場合のスキャナの読み取り値ａｗ［ＬＤ］を求めることができる。

　上記の例は、転写紙の裏面が圧板、原稿フィーダなどの場合であるが、それ以外にも、転写紙自体に色味がついている場合、すなわち、再生紙などの場合も、上記の補正をそのまま用いることができる。

　図１７は、図１６のパターンの読み取り値に、ＲＧＢγ変換を行ったもののデータを表す。図１６と図１７では、傾きが逆になっているが、これは、ＲＧＢγ変換の有無によって、パターン読み取り時の値と、実際のパターンの画像濃度との関係が反転するためである。すなわち、ＲＧＢγ変換を行わない場合には、転写材上のトナー付着量が高いほど、読み取り値が小さくなり、ＲＧＢγ変換を行った場合には、ＲＧＢγ変換後の読み取り値は、トナー付着量が高いほど値が大きい。

　前述したｄの値は、スキャナの読み取り値に、ＲＧＢγ変換を行わない場合の典型的な値は、８ビット信号の場合、２５５値であり、ＲＧＢγ変換を行った場合には、０値である。なお、実際には、この値は、スキャナの出力値の０あるいは２５５に対応する画像濃度をどのように設定するかによって異なる。

　請求項５に対応する実施形態を述べる。図１６と図１７では、同じパターンの読み取り値であっても、ＲＧＢγ変換を行うか、行わないかによって、定数ｂ、ｃの値は異なる。

　ＲＧＢγ変換の役割は、スキャナで読み込まれた、反射率に比例した読み取り値を、濃度あるいは明度に比例した読み取り値に変換するものである。その目的は、その後処理であるＲＧＢ−ＹＭＣ色変換での、色再現性を向上させることが１つの目的である。また、人間の色、あるいは画像濃度に対する視覚に近づけ、コピーされた画像の再現性が良いと感じるように処理を行うことも、大きな目的である。

　ＲＧＢγ変換を行った場合には、人間の視覚に近くなるように画像データが変換されるので、低濃度から高濃度までの目標に対する色差、あるいは濃度差が均一になるように処理される。一方、ＲＧＢγ変換を行わずに、反射率に比例した画像信号で処理を行った場合には、高濃度部の再現精度に対して低濃度部の再現精度が向上するという特徴がある。

　従って、上記の点から通常は、ＲＧＢγ変換を行った画像信号で、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成、選択を行い、低濃度部の再現性を重視する場合には、ＲＧＢγ変換を行わず、スキャナの読み取り値のまま処理を行うように選択する。前述した地肌データの寄与率の算出時に、ＲＧＢγ変換を行った場合、行わない場合の両者について求めておく。これは、ＲＧＢγ変換を行わない検知パターンの読み取りデータを処理し、次に、ＲＧＢγ変換テーブルを行わないパターンの読み取りデータに対しＲＧＢγ変換を行い、同様な処理を行う。実際のパターン検知時には、ＲＧＢγ変換を行う場合、あるいは行わない場合についてオペレータが指示することができる。

　本発明に対応する実施形態を図１８に示すフローチャートに基づいて説明する。図１９に図示したように、パターンを記録した転写紙を原稿台に載置し、白紙と黒紙を転写紙の裏面に載置するか、あるいは、図２０に図示したように、圧板または原稿フィーダを開放状態にすることにより、地肌部の寄与を求める手順を述べる。

　操作部画面（図７）より、”地肌補正データの登録”の実行を選択すると、操作部画面（図２１）が表示される。図２１中の”印刷スタート”を選択する（ステップＳ１）と、パターンを転写紙に出力する（ステップＳ２）。図２２の操作画面が表示されるので、指示に従って、オペレータが、パターンを記録した転写紙を原稿台に載置し、転写紙の裏面に白紙を載置し、圧板を閉じた状態にセットする（ステップＳ３）。図２２中の読み取りスタートキーを選択する（ステップＳ４）と、スキャナでパターン部及び地肌部を読み取る（１回目の読み取り）（ステップＳ５）。

　次に、図２３の操作画面が表示されるので、指示に従って、転写紙の裏面の白紙を取り除き、代わりに黒紙を載置するか、または圧板、あるいは原稿フィーダを開放状態にし（ステップＳ６）、読み取りスタートキーを選択する（ステップＳ７）。スキャナが再びパターン部及び地肌部を読み取る（２回目の読み取り）（ステップＳ８）。

　読み取り終了後、操作画面図２４が表示される。白紙を載置した場合と、黒紙を載置した場合との読み取り値が差がある場合には（ステップＳ９）、白紙を載置した場合、あるいは、黒紙を載置した場合とのスキャナの読み取り値から、ＲＧＢγ変換を行わない場合の定数ｂ１，ｃ１，ｄ１を求め、記憶保持ＲＡＭ中に記憶する（ステップＳ１０）。

　次に、読み取りデータをＲＧＢγ変換を行い（ステップＳ１１）、同様に、ＲＧＢγ変換を行った場合の定数ｂ２，ｃ２，ｄ２を求め、記憶保持ＲＡＭ中に記憶する（ステップＳ１２）。一方、透過性の無い転写材（厚紙など）を用いたことにより、裏面の物質の表面反射率の影響を受けない場合には、白紙を載置した場合と、黒紙を載置した場合とで、スキャナの読み取り値に差が生じない。このような場合（ステップＳ９）は、地肌の補正量の情報を得ることができないので、前回の補正値が存在する場合は（ステップＳ１３）、前回値を用い（ステップＳ１４）、前回値が存在しない場合には、ＲＯＭ中に記憶されているデフォルト値を用いる（ステップＳ１５）。以上の処理の終了後には、再び、操作画面図７が表示される。通常の操作画面に戻る場合には、終了キーを選択する。

　本発明に対する他の実施形態としては、上記の白紙を使用すること（ステップＳ３）において、白紙を載置する代わりに、表面反射率が高い、白色のプラスチックの板（例えば、良く清掃した圧板の裏面）などを用いる。また、単に一方、上記の黒紙を使用すること（ステップＳ７）において、黒紙を載置する代わりに、上述したように、圧板あるいは原稿フィーダを開放状態にしたり、入射光を拡散、散乱させ、乱反射をさせるように作成された板、あるいは、ガラスや透明なプラスチックなどの光を透過させる素材を転写紙の押さえとして用いることによって達成することができる。すなわち、転写紙の裏面が、反射率の異なる２つの状態を達成させることにより、上述した定数ｂ，ｃ，ｄを求めることができる。

　上記の他に、裏面の反射率を高い場合として、圧板、または原稿フィーダを閉じた状態とし、裏面の反射率が低い場合として、圧板、または原稿フィーダを開放とした状態とすることによっても、裏面の反射率が異なる状態を得ることができる。これにより、簡易的に地肌データを補正するためのデータを得ることができる。

　本発明に対応する実施形態を述べる。（２）式において、１次式を用いたが、より精度を向上し、転写材へのトナーの付着量が少ない領域、あるいは高い領域で生じる非線形性を考慮して補正を行うためには、２次以上の高次式、あるいは、テーブルを参照することが必要になる。（２）式を一般的に表記し、下記の（５）式と表す。

　ｙ［ＬＤ］＝ｆ（ｘ［ＬＤ］）…（５）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ここで、ｆ（ｘ）は、ｘの関数を表し、レーザの書込み値に対しての汎関数となる。この式を用いると、求めるａｗ［ＬＤ］は、（４）式と同様に、（６）式と表せる。

　ａｗ［ＬＤ］＝ｆ（ａ［ＬＤ］）・（ｄ−ａ［０］）／１００＋ａ［ＬＤ］…（６）
　上式のｆ（　ａ［ＬＤ］　）を高次式によって表現するか、または、テーブル参照を行うことにより、パターンの読み取り値ａ［ＬＤ］から、直ちに、地肌部の寄与の割合を求めることができる。２次以上の高次式によって表現する場合には、ｘ［ＬＤ］とｙ［ＬＤ］との関係を求めるために、最小２乗法などによってフィッティングを行う。

　図２５は、図１６のデータが１次式でフィッティングされているのに対し、３次式でフィッティングした結果（実線）である。パターンの読み取り値で、１００〜１６０値の読み取りデータに対するフィッティング結果が、読み取りデータに１次式でフィッティングした場合に比べて、一致度が向上している。

　同様に、図２６は、１次式でフィッティングされたＲＧＢ変換後の読み取り値の結果（図１９）を３次式でフィッティングした結果である。図２５におけることと同様なことが言える。テーブル参照用のデータとして用いる場合には、ｙ［ＬＤ］をｘ［ＬＤ］に対して平滑化フィルタ（１／４×（１２１）など）を演算してデータ点を滑らかにすることなどによって、転写材のしわやトナーの付着による凹凸等による読み取り点の読み取りムラなどによるデータ値のばらつきを平均化する。上記の処理は、図１８のフローチャートのステップＳ１０、あるいは、ステップＳ１２の処理で行われる。

　本発明に対応する実施形態を述べる。前述した、地肌の寄与は、ＹＭＣＫのトナーのそれぞれの色によって異なる。また、ＹＭＣＫトナーのスキャナでの読み込み値であるＲＧＢそれぞれの成分についても実験的に異なる。

　従って、前述した地肌補正の寄与率をＹＭＣＫの各色について求め、式の係数、あるいは、参照テーブルをＲＡＭ中に、記憶させる。そして、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選択の際に、ＹＭＣＫのどのトナーに対する処理かに応じて、参照データ、及び地肌の寄与率が選択され、それに応じてパターンの読み取り値を補正する。

　ＹＭＣＫトナーの補正をスキャナのＲＧＢ出力の補色の信号を用いる場合には、ＹＭＣのそれぞれに補色であるＢＧＲの信号について地肌の寄与率を求める。また、写真、文字などの各画質モードについてもＹＭＣＫの色毎に、地肌の寄与率を求めＲＡＭ中に記憶・保持する。

　図２７は、ＲＧＢγ変換を行わない黒トナーの写真モード・パターンの読み取り値（グリーン信号）に、前述した処理を行った結果である。図２８は、同様なマゼンタトナーの写真モード・パターン（グリーン信号）、図２９はマゼンタトナーの文字モード・パターン（グリーン信号）、図３０はイエロートナーの写真モード・パターン（ブルー信号）、図３１はイエロートナーの文字モード・パターン（ブルー信号）の読み取り結果を表す。図に見られるように、読み取られるトナーの色によって、パターンの読み取り値に含まれる地肌データの寄与が異なることがわかる。

　上記の結果から、トナーの色、または、対応するスキャナの読み取り信号成分、及び、パターンの読み取り値の大きさに応じて地肌データの補正量を異ならせる必要がある。従って、トナー色、あるいはスキャナの信号成分毎に地肌データの補正量をＲＡＭ中に記憶させておく必要がある。更に、文字、写真などのパターン処理毎にも、地肌データの補正量をＲＡＭ中に記憶させておくと、補正の精度をより向上させることを期待できる。

　本発明に対応する実施形態を説明する。読み込まれたＲＧＢ信号の内、ＹＭＣの画像パターンの補色に相当する。それぞれＢ、Ｇ、Ｒの信号を使用する（図１２では、シアントナーの読み取り値であるので、Ｒ信号を用いる）。その理由は、ＹＭＣのそれぞれの色の補色に相当する信号は、信号出力のダイナミックレンジが広く、Ｓ／Ｎ比が良いためである。また、画像濃度の補正のために、単一の成分を用いることにより、信号処理が簡単になるという利点がある。

　一般的には、ＲＧＢの３成分を出力するスキャナが用いられるが、人間の感じる分光感度特性と、スキャナがＲＧＢ成分として読み取る分光感度特性とが異なることによる、人間の知覚する色と、実際に再現される色との違い（メタメリズム）が生じることを防ぐために、ＲＧＢ以外の分光感度特性を有する色成分（例えば、シアンなど）を加えても良い。その際には同様な考えで、ＹＭＣＫに応じてダイナミックレンジ、及びＳ／Ｎ比が最も良い、色成分を選択する。なお、Ｋ（黒）トナー用の階調補正テーブルを作成、選択を行うためには、ＲＧＢのいずれの成分を用いても良いが、ここでは、比較的、Ｓ／Ｎ比が高く、ダイナミックレンジが広い、Ｇ成分を用いた。

　上記のように処理することにより、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成に際し、精度を落とさずに、処理を簡単にすることができ、また、各パターン毎に求めた、地肌の寄与率をＲＡＭ中に記憶する際にも、ＲＧＢ全ての成分を記憶させる場合に比べて、記憶領域を節約することができる。

　上記の例は、スキャナが読み取ったＲＧＢ成分を、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選択のために用いた例であり、色変換係数を作成、補正するためには、ＲＧＢ成分を全て用いることが一般的である。

　前掲した、シアントナーの写真モードの読み取り値である図１６、図２５は、シアンの補色であるレッド信号を処理に用いた例、マゼンタトナーの読み取り例である図２８、図２９はマゼンタの補色であるグリーン信号の処理例、イエロートナーの読み取り例である図３０、図３１は、イエロートナーの補色であるブルー信号を用いた処理例である。

　γ変換処理部４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の作成、選択方法について説明する。ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、（４）式あるいは（６）式によって、求められたａｗ［ＬＤ］とＲＯＭ４１６中に記憶されている参照データＡ［ｉ］とを比較することによって得られる。ここで、ｉは、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値で、参照データＡ［ｉ］は、入力値ｉをＹＭＣＫ階調変換した後のレーザ書込み値ＬＤ（ｉ）で出力したトナー・パターンを、スキャナで読み取った値の目標値である。

　前述したａｗ［ＬＤ］から、Ａ［ｉ］に対応するＬＤを求めることにより、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する入力値ｉに対応するレーザ出力値ＬＤ［ｉ］を求めることができる。これを、入力値ｉ＝０，１〜２５５（８ｂｉｔ信号の場合）に対して求めることにより、階調変換テーブルを求めることができる。

　その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する入力値ｉ＝００Ｈ，０１Ｈ，…，ｆｆＨ（１６進数）に対するすべての値に対して、上記の処理を行う代わりに、ｉ＝０，１１Ｈ，２２Ｈ，…，ｆｆＨのようなとびとびの値について上記の処理を行い、ｉ＝１，…，１０Ｈのような間の点については、スプライン関数などで補間を行ってもよい。また、予めＲＯＭ４１６中に記憶されているＹＭＣＫγ補正テーブルの内、上記の処理で求めた（０，ＬＤ［０］，（１１Ｈ，ＬＤ［１１Ｈ］），（２２Ｈ，ＬＤ［２２Ｈ］），…，（ｆｆＨ，ＬＤ［ｆｆＨ］）の組を通る、最も近いテーブルを選択しても良い。

　上記の処理を図３２に基づいて説明すると、図の第１象限は、前述した参照データＡ［ｉ］を表し、図の横軸は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｉ、縦軸は、ＲＧＢγ変換後のスキャナの読み取り値を表す。図の第２象限は、ＲＧＢγ変換テーブルを表し、横軸は、ＲＧＢγ変換前の入力値、縦軸は、ＲＧＢγ変換後の出力値を表す。この図では、ＲＧＢγ変換を行っていない。

　第３象限の縦軸は、レーザ（ＬＤ）の書込み値で、横軸は、予め定められたレーザ出力ＬＤで形勢されたトナー・パターンを転写材に記録し、スキャナで読み取った値を表す。この図は、プリンタ部の特性を表す。ＲＧＢγ変換を行わない場合には、このグラフは、ａｗ［ＬＤ］と一致する。また、実際に形成するパターンのＬＤの書込み値は、００Ｈ（地肌），１１Ｈ，２２Ｈ，…，ｅｅＨ，ｆｆＨの１６点であり、グラフの飛び飛びの値を示すが、ここでは、検知点の間を補間し、連続的なグラフとして表している。第４象限のグラフは、ＹＭＣＫ階調変換テーブルＬＤ［ｉ］で、このテーブルを求めることが目的である。ある入力値ｉに対して参照データＡ［ｉ］が求められ、Ａ［ｉ］を得るためのＬＤ出力が図中の舛方向の矢印に沿って求められる。

　図３３は、ＲＧＢγ変換を行った場合で、図３２のグラフと比較すると、第３象限のプリンタ特性のグラフは一致しているが、第２象限のＲＧＢγ変換テーブルの特性が異なっている。これに応じて、第１象限の参照データを変更する必要があるが、最終的な結果であるＹＭＣＫ階調変換テーブルＬＤ［ｉ］の特性は、一致している。

　上記のように、ＲＧＢγ変換テーブルによる処理を行うか、行わないかに応じて参照データを変更することにより、対応する。図３４に本実施形態で使用したＲＧＢγ変換テーブルの例を示した。

　上記の実施形態によれば、パターン読み取りデータからＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成・選択する際の精度を向上させることができる。上記の設定に特別な道具を必要とせず、地肌補正データの登録を簡単に実行することができる。パターンの読み取り値に対応させて、地肌データの寄与の割合を見積もることにより、パターンの読み取り信号を適切に補正することができ、これにより、パターン読み込みによる階調補正テーブルの選択・作成を適切に行うことができる。

　また、トナーの色に応じて地肌データの補正の割合を変更するか、あるいは、読み取り装置がＲＧＢ成分として読み込まれる場合に、ＲＧＢそれぞれの成分に応じて変更することにより、トナーの色の違いよる地肌データの寄与の違いを補正し、パターン読み込みによる階調補正テーブルの選択、作成を適切に行うことができる。

　さらに、パターンの読み取り信号をＲＧＢγ変換を行うか、または行わないかに応じて、転写材の地肌データを用いた補正の割合を変更することにより、パターン読み込みによる階調補正テーブルの選択、作成を適切に行うことができる。読み取り手段からの出力信号は、通常、原稿の表面反射率に対して比例した値であるが、ＲＧＢγ変換後の信号は、画像濃度、あるいは明度に比例した値に変換される。前者の信号の場合には、ＲＧＢγ変換を経ないことにより、信号の精度の低下が生じない。しかしながら、人間の視感と異なり、画像濃度の低い部分の感度が高く、逆に画像濃度の高い部分への感度が低いため、低画像濃度部の精度を重視した、階調補正テーブルの選択、作成に有効である。一方、ＲＧＢγ変換を行うことにより、信号の精度の低下が生じるが、人間の視感と類似しているため、低画像濃度から高画像濃度にかけて、ほぼ均等な精度を有する、階調補正テーブルの選択、作成に有効である。

　パターンの読み取り値に応じた地肌補正データの寄与を精度良く算出することができる。これにより、機械毎のばらつきを補正し、精度良く、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成、あるいは選択を行うことができる。ＲＧＢ成分の３つ以上の信号出力の内の何れかを用い、地肌補正のための参照データを作成することにより、信号処理が簡単になり、処理速度を速くさせることができる。また、記憶するための容量が少なくなる。

　尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。

本発明の画像形成装置の実施形態の機構を示す縦断面図である。 図１の制御系を示すブロック構成図である。 図２の回路構成ブロック図である。 レーザ変調回路のブロック図である。 ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成手順例のフローチャートである。 操作部の平面図である。 図６の液晶画面における画面表示例１を示す。 図６の液晶画面における画面表示例２を示す。 ＹＭＣＫ各色を濃度階調パターン例を示す図である。 図６の液晶画面における画面表示例３を示す。 図６の液晶画面における画面表示例４を示す。 パターン読み取り値の例１を示す。 パターン読み取り値のＲＧＢγ変換を行った後の例１を示す。 パターン読み取り値の例２を示す。 パターン読み取り値のＲＧＢγ変換を行った後の例２を示す。 地肌データの差を１００［％］として、黒紙を載置した場合の１次式でフィッティングした読み取り値例を示す。 図１６のパターンの読み取り値に、ＲＧＢγ変換を行ったもののデータを表す。 地肌補正量を求める手順例を示すフローチャートである。 図１８の操作手順の図解１である。 図１８の操作手順の図解２である。 図６の液晶画面における画面表示例５を示す。 図６の液晶画面における画面表示例６を示す。 図６の液晶画面における画面表示例７を示す。 図６の液晶画面における画面表示例８を示す。 地肌データの差を１００［％］として、黒紙を載置した場合の３次式でフィッティングした読み取り値例を示す。 図１９を３次式でフィッティングした結果である。 ＲＧＢγ変換を行わない黒トナーの写真モード・パターンの読み取り値（グリーン信号）を処理した結果である。 マゼンタトナー／写真モード・パターンでの図２７に対応する結果である。 マゼンタトナー／文字モード・パターンでの図２７に対応する結果である。 イエロートナー／写真モード・パターンでの図２７に対応する結果である。 イエロートナー／文字モード・パターンでの図２７に対応する結果である。 ＲＧＢγ変換を行わない場合の補正テーブルの構成例を示す。 ＲＧＢγ変換を行った場合の補正テーブルの構成例を示す。 ＲＧＢγ変換テーブルの構成例を示す。 従来の複写機の構成を示す概念的な縦断面である。

符号の説明

　１０１　複写機本体
　１０２　有機感光体（ＯＰＣ）ドラム
　１０３　帯電チャージャ
　１０４　レーザ光学系
　１０５　黒現像装置
　１０６，１０７，１０８　カラー現像装置
　１０９　中間転写ベルト
　１１０　バイアスローラ
　１１１　クリーニング装置
　１１２　除電部
　１１３　転写バイアスローラ
　１１４　ベルトクリーニング装置
　１１５　搬送ベルト
　１１６　定着装置
　１１７　排紙トレイ
　１１８　コンタクトガラス
　１１９　露光ランプ
　１２１　反射ミラー
　１２２　結像レンズ
　１２３　イメージセンサアレイ
　１３０　ＣＰＵ
　１３１　ＲＯＭ
　１３２　ＲＡＭ
　１３３　Ｉ／Ｏ
　１３４　レーザ光学系制御部
　１３５　電源回路
　１３６　光学センサ
　１３７　トナー濃度センサ
　１３８　環境センサ
　１３９　感光体表面電位センサ
　１４０　トナー補給回路
　１４１　中間転写ベルト駆動部
　２０１　現像スリーブ
　２０２　現像剤規制部材

Claims (2)

1. 　読み取り位置に配置した原稿画像を光学的に走査して読み取る画像読み取り手段と、
   　前記画像読み取り手段からの入力画像信号を変換し出力画像信号として出力する画像処理手段と、
   　前記出力画像信号に応じて像担持体上に情報を書き込む画像書込み手段と、
   　前記像担持体に現像剤にて転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
   　前記画像処理手段または画像書込み手段に、複数のパターンを形成する画像信号発生装置と、前記画像処理手段に内装されて前記入力画像信号を出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルと、を備え、
   　前記画像信号変換テーブルを、前記画像信号発生装置のパターンに基づいて前記画像書込み手段及び画像形成手段にて形成した画像パターンを前記画像読み取り手段が読み取った読み取り信号により、参照データ及び転写材の地肌部のデータの読み取り画像信号に基づいて前記画像パターンの読み取り信号を補正し、
   　前記画像パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を高くした状態で前記画像読み取り手段で読み取った読み取り信号と、前記パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を低くした状態で前記画像読み取り手段で読み取った読み取り信号とを比較し、前記比較結果に基づいて前記転写材の地肌部データによる前記画像パターンの補正量を決め、
   　その際、前記画像パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を高くした状態は転写材の裏面に白紙を載置した状態であり、前記画像パターンを記録した転写材の裏面の物質の反射率を低くした状態とは、黒紙の載置、原稿を抑える圧板または原稿フィーダの開放状態である
   　ことを特徴とする画像形成装置。
2. 　請求項１に記載の画像形成装置において、
   　前記地肌部データによる前記画像パターンの補正量を、前記画像読み取り手段の読み取り信号が前記画像信号変換テーブルでの補正の有無に応じて、前記画像パターンの読み取り画像信号の補正量を変更する
   　ことを特徴とする画像形成装置。

Images