JP2011176728A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低濃度のキャリブレーションを高精度で行う。
【解決手段】複数段階の設定レベルの濃度パッチＰ１〜Ｐ８のうち、低濃度の濃度パッチである淡部用パッチＰ６〜Ｐ８については、同一のドットパターンを複数配置した画像とする。そして、淡部用パッチＰ６〜Ｐ８についてはドットパターンの個数に基づき濃度の出力レベルを測定する。このため、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができ、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、経年変化等によって生じる画像形成特性のずれを補正するため、複数段階の濃度の濃度パッチを形成してフォトセンサ（濃度センサ）によりその反射光量を濃度として測定し、測定した濃度に基づいて濃度補正（いわゆるキャリブレーション）を行う画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

特開平７−２６４４１１号公報

ところで、画像形成装置により形成される二値画像において、画像の淡部（低濃度部）は、１つ以上のドットの集合からなるドットパターン（網点）が離散的に配置されることにより表現される。しかしながら、画像形成装置により形成されるドットは、正常濃度よりも濃く形成されたり薄く形成されたりするなど、ばらつくことがあるため、ドットがまばらに配置された画像の淡部は、ドットが凝縮して配置された中間部（中間濃度部）や暗部（高濃度部）に比べてその影響を受けやすく、階調表現が不安定となりやすい。

このため、低濃度のキャリブレーションには特に高い精度が要求されるが、従来のように反射光量に基づく濃度の測定では十分な精度が得られないという問題があった。
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことのできる画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためになされた本発明の画像形成装置として、例えば以下のような画像形成装置が挙げられる。すなわち、画像形成装置は、二値画像データの表す画像を形成する画像形成手段と、複数段階の濃度の設定レベルに対応する画像を濃度パッチとして画像形成手段に形成させるパッチ形成手段と、パッチ形成手段により形成された濃度パッチの濃度の出力レベルを測定する濃度測定手段とを備え、濃度パッチの設定レベルと濃度測定手段により測定された出力レベルとの関係に基づき画像形成特性を補正する。

そして、この画像形成装置において、パッチ形成手段は、複数段階の設定レベルのうち設定レベルの低い１つ以上の濃度パッチについては、同一のドットパターンを複数配置した淡部用パッチとして形成させ、濃度測定手段は、淡部用パッチの出力レベルをドットパターンの個数に基づき測定する。

このような画像形成装置によれば、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができる。このため、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。
ここで、上記画像形成装置の画像形成特性の補正は、具体的には例えば以下のように行うことができる。すなわち、上記画像形成装置は、淡部用パッチ以外の濃度パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第１の補正用テーブルを作成する第１テーブル作成手段と、淡部用パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第２の補正用テーブルを作成する第２テーブル作成手段と、第１の補正用テーブルと第２の補正用テーブルとを併合した第３の補正用テーブルを作成する併合手段とを備え、第３の補正用テーブルに基づき画像形成特性を補正する。

具体的には、例えば、併合手段は、第１の補正用テーブルにおける最も低い設定レベルが、第２の補正用テーブルにおける最も高い設定レベルよりも高い場合には、それら設定レベル間の出力レベルを補間演算により算出する。このようにすれば、第１の補正用テーブルと第２の補正用テーブルとを滑らかに併合することができる。

ところで、二値画像データがディザマトリクスを用いて生成されるものである場合、淡部用パッチがそのディザマトリクスに依存しない画像であれば、ディザマトリクスを変更しても淡部用パッチを変更する必要がないという効果がある。一方、淡部用パッチがそのディザマトリクスを用いて生成可能な画像であれば、実際に形成される画像と同じ条件となるため補正がより適切なものになるという効果がある。

また、例えば濃度測定手段は、淡部用パッチにおけるドットパターンをパターンマッチングにより検出する。このような画像形成装置によれば、淡部用パッチにおけるドットパターンの個数を正確に計数することができる。

実施形態のプリンタの概略構成を表すブロック図である。 ガンマ補正用ＬＵＴ作成処理のフローチャートである。 濃度パッチの説明図である。 淡部用パッチの説明図である。 中間暗部ＬＵＴ作成処理のフローチャートである。 淡部用パッチ状態検出処理のフローチャートである。 検出パターンの説明図である。 淡部成長ＬＵＴ作成処理のフローチャートである。 淡部成長ＬＵＴの説明図である。 ＬＵＴマージ処理のフローチャートである。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．全体構成］
図１は、実施形態のプリンタ１の概略構成を表すブロック図である。

このプリンタ１は、制御部１０、画像形成部１１、フォトセンサ（濃度センサ）１２、ＣＣＤセンサ１３、記憶部１４及び通信部１５を備えている。
制御部１０は、プリンタ１の各部を統括制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い、後述するガンマ補正用ＬＵＴ作成処理（図２）などを実行する。

画像形成部１１は、二値画像データの表す画像を電子写真方式により可視画像として形成するための構成部であり、ＣＭＹＫ各色のトナーに対応する４つの感光ドラムを備えている。そして、画像形成部１１において画像を形成する際には、各感光ドラムの表面が帯電器により帯電され、カラー画像を表現するためのＣＭＹＫ各色の二値画像データに基づきＬＥＤヘッド等の露光装置により露光されて静電潜像が形成される。こうして形成された静電潜像は、現像器から供給されるＣＭＹＫ各色のトナーによってトナー像として可視像化される。そして、ＣＭＹＫ各色のトナー像は、搬送ベルトによって搬送される用紙等の記録媒体に重ね合わせて転写された後、定着器において記録媒体に熱定着され、これにより記録媒体に画像が印刷される。なお、このような構成自体は周知であるため、図示は省略している。

また、画像形成部１１は、後述するガンマ補正用ＬＵＴ作成処理（図２）において、複数段階の濃度の設定レベル（入力階調値）に対応する画像である濃度パッチＰ１〜Ｐ８（図３）を、搬送ベルト上に直接形成する。なお、搬送ベルト上に形成された濃度パッチＰ１〜Ｐ８は、画像形成部１１が備えるクリーニング部材によって回収される。

フォトセンサ１２及びＣＣＤセンサ１３は、画像形成部１１によって搬送ベルト上に形成された濃度パッチの濃度の出力レベル（出力階調値）を測定するために用いられる。このうち、フォトセンサ１２は、濃度パッチの反射光量を出力レベルとして測定するために用いられる。一方、ＣＣＤセンサ１３は、濃度パッチに含まれるドットパターン（１つ以上のドットの集合からなるパターン）の個数を出力レベルとして測定するために用いられる。

記憶部１４は、記憶データを書き換え可能な不揮発性の記憶装置であり、本実施形態ではフラッシュメモリが用いられている。
通信部１５は、外部装置（本実施形態ではパーソナルコンピュータ２０）との間でデータ通信を行うためのインタフェースである。

［２．処理の概要］
次に、本実施形態のプリンタ１により実行される処理の概要について説明する。
プリンタ１は、パーソナルコンピュータ２０などの外部装置から印刷画像を表す多階調（例えば２５６階調）の画像データを入力し、その画像データ（以下「入力画像データ」という。）の表す画像を出力（印刷）する。具体的には、入力画像データがＣＭＹＫ色空間の値で表現されたＣＭＹＫデータの場合には、そのＣＭＹＫデータをプリンタ１で出力可能な範囲のＣＭＹＫデータ（説明の便宜上「Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データ」という。）に色変換する。一方、入力画像データがＲＧＢ色空間の値で表現されたＲＧＢデータの場合には、そのＲＧＢデータをプリンタ１で出力可能な範囲のＲＧＢデータ（説明の便宜上「Ｒ’Ｇ’Ｂ’データ」という。）に色変換し、更に、そのＲ’Ｇ’Ｂ’データをＣＭＹＫデータ（説明の便宜上、「Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データ」という。）に色分解する。

続いて、こうして生成されたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データに対して、経年変化等によって生じる画像形成特性のずれを補正するための濃度補正処理（ガンマ補正）を行う。この濃度補正処理は、後述するガンマ補正用ＬＵＴ作成処理（図２）で作成されるガンマ補正用ＬＵＴに基づき行われる。

続いて、濃度補正処理後のＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’データをディザ法で二値化処理することによりＣＭＹＫ各色の二値画像データを生成する。こうして生成したＣＭＹＫ各色の二値画像データに基づき、前述したように画像形成部１１において可視画像（トナー像）が形成される。

本実施形態のプリンタ１が二値化処理に用いるディザマトリクスは、網点１つ分に対応する一定サイズのサブマトリクスが隙間や重複の無いように複数連続して配置された（タイリングされた）ものである。そして、入力画像データを二値化処理する際には、ディザマトリクスが原稿サイズ分にタイリングされることになる。

ここで、ディザマトリクスの横方向のサイズ（マス目数）Ｎｘと縦方向のサイズ（マス目数）Ｎｙとは、異なる値であってもよく、また、同じ値であってもよい。本実施形態では、Ｎｘ＝Ｎｙ＝２０のディザマトリクスを用いる。なお、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数Ｓは、ディザマトリクスの全マス目数Ｎｘｙ（＝Ｎｘ×Ｎｙ）をサブマトリクスのマス目数で割ることにより求められる。本実施形態のディザマトリクスの場合、全マス目数Ｎｘｙは４００（＝２０×２０）であり、サブマトリクス数Ｓは４０（＝４００／１０）である（サブマトリクスのマス目数を１０とする）。

［３．具体的処理手順］
次に、プリンタ１の制御部１０が実行するガンマ補正用ＬＵＴ作成処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、この処理は、プリンタ１の電源投入時及び電源投入後所定枚数（例えば１００枚）印刷するごとに実行される。

制御部１０は、このガンマ補正用ＬＵＴ作成処理を開始すると、まずＳ１０１で、図３に示す５つの高濃度の濃度パッチＰ１〜Ｐ５（以下、これらを「中間暗部用パッチ」ともいう。）を画像形成部１１に形成させ、続くＳ１０２で、３つの低濃度の濃度パッチＰ６〜Ｐ８（以下、これらを「淡部用パッチ」ともいう。）を画像形成部１１に形成させる。これにより、８つの濃度パッチＰ１〜Ｐ８が搬送ベルト上に形成される。

中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５は、所定の設定レベルの画像を、二値化処理に用いるディザマトリクスで二値化した画像である。つまり、中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５のドットパターンの配置は、ディザマトリクスに依存する。

一方、淡部用パッチＰ６〜Ｐ８は、同一のドットパターンを離散的に（互いに間を空けて）複数規則的に配置した画像である。なお、中間暗部用パッチが淡部用パッチのドットパターンの条件を満たすこともあり得るが、中間暗部用パッチでは設定レベルを基準にドットパターンが決定されるため、ドットパターンがすべて同一になる保証がない点で淡部用パッチと異なる。

ここで、淡部用パッチのドットパターンの配置は、中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５と同様ディザマトリクスに依存するもの（以下、このような淡部用パッチを「ディザベース淡部用パッチ」ともいう。）であってもよく、ディザマトリクスに依存しない幾何学的な配置（以下、このような淡部用パッチを「幾何ベース淡部用パッチ」ともいう。）であってもよい。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ディザベース淡部用パッチＰ８，Ｐ７，Ｐ６の部分拡大図であり、図４（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、幾何ベース淡部用パッチＰ８，Ｐ７，Ｐ６の部分拡大図である。ディザベース淡部用パッチは、二値化処理に用いられるディザマトリクスの各サブマトリクスに同一のドットパターンが形成されるのに対し、幾何ベース淡部用パッチは、二値化処理に用いられるディザマトリクスのサブマトリクスとは異なる各サブマトリクス（本実施形態では４×４のサイズのサブマトリクス）に同一のドットパターンが形成される。本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの場合、設定レベルが最も低い中間暗部用パッチ（以下「最低中間暗部パッチ」ともいう。）Ｐ５と、設定レベルが最も高い淡部用パッチ（以下「最高淡部パッチ」ともいう。）Ｐ６とに同一の濃度パッチが用いられている。なお、以下の説明では、ディザベース淡部用パッチ及び幾何ベース淡部用パッチの両方について説明するが、淡部用パッチとして実際に形成するのはいずれか一方でよい。

また、図４（ａ）〜（ｆ）に示す例では、ディザベース淡部用パッチ及び幾何ベース淡部用パッチのいずれも、淡部用パッチＰ８，Ｐ７，Ｐ６のドットパターンがそれぞれドット１個分、ドット２個分、ドット３個分となっている。以下に説明する処理では、淡部用パッチのドットパターンを構成するドットの数を淡部基準ドット数と呼び、淡部用パッチＰ８，Ｐ７，Ｐ６の淡部基準ドット数をそれぞれＭ（１），Ｍ（２），Ｍ（３）と表記する。なお、本実施形態ではＭ（１）＝１、Ｍ（２）＝２、Ｍ（３）＝３である。

また、本実施形態では、濃度パッチの設定レベルを、ディザマトリクス１つ分に相当する画像におけるオン状態のドット数（０〜Ｎｘｙ）で表す。本実施形態のように全マス目数Ｎｘｙが４００のディザマトリクスでは、オン状態のドット数により０〜４００の階調を表現可能であることから、設定レベルは０〜４００の範囲で設定される。

例えば、図３に示す中間暗部用パッチＰ１の設定レベルは４００（１００％濃度）であり、中間暗部用パッチＰ５の設定レベルは１２０（３０％濃度）である。また、淡部用パッチＰ６の設定レベルは、ディザベース淡部用パッチが１２０（３０％濃度）、幾何ベース淡部用パッチが７５（１９％濃度）であり、淡部用パッチＰ８の設定レベルは、ディザベース淡部用パッチが４０（１０％濃度）、幾何ベース淡部用パッチが２５（６％濃度）である。なお、各濃度パッチＰ１〜Ｐ８の設定レベルは、記憶部１４に記憶されている。

続いて、Ｓ１０３では、搬送ベルト上に形成された中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５の出力レベルをフォトセンサ１２を用いて測定し、測定結果を記憶部１４に記憶させる。具体的には、フォトセンサ１２により測定された反射光量を０〜Ｎｘｙ（本実施形態では０〜４００）の範囲の出力レベルに変換する。

続いて、Ｓ１０４では、画像の中間部（中間濃度部）及び暗部（高濃度部）における設定レベルと出力レベルとの対応関係を表す中間暗部ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を作成するための中間暗部ＬＵＴ作成処理を実行する。

図５は、中間暗部ＬＵＴ作成処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部１０は、この中間暗部ＬＵＴ作成処理を開始すると、まずＳ２０１で、中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５の設定レベルとフォトセンサ１２を用いて測定した出力レベルとを記憶部１４から読み出す。

続いて、Ｓ２０２では、Ｓ２０１で読み出した中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５の設定レベルに対応する出力レベルに基づき、中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５の設定レベル間における出力レベルを線形補間により算出する。具体的には、中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５のうち最も設定レベルの低い中間暗部用パッチＰ５の設定レベルから最も設定レベルの高い中間暗部用パッチＰ８の設定レベルまでの各設定レベル（本実施形態では１２０〜４００の各整数値）について、対応する出力レベル（整数値）を算出する。

続いて、Ｓ２０３では、設定レベルと出力レベルとを対応づけることで中間暗部ＬＵＴを作成する。その後、本中間暗部ＬＵＴ作成処理を終了する。
図２に戻り、Ｓ１０５では、淡部用パッチＰ６〜Ｐ８の状態を検出するための淡部用パッチ状態検出処理を実行する。

図６は、淡部用パッチ状態検出処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部１０は、この淡部用パッチ状態検出処理を開始すると、まずＳ３０１で、後述する処理に用いられるカウンタｎの値を１に、一致カウントの値を０にセットする。

続いて、Ｓ３０２では、搬送ベルト上に形成された淡部用パッチＰ６〜Ｐ８のうち、淡部基準ドット数Ｍ（ｎ）の淡部用パッチの画像を読み込む。具体的には、搬送ベルト上に形成された淡部用パッチＰ６〜Ｐ８をＣＣＤセンサ１３を用いて読み取って記憶部１４に記憶させておき、このＳ３０２では処理対象（淡部基準ドット数Ｍ（ｎ））の淡部用パッチの読取画像（以下「淡部パッチ読取画像」という。）を記憶部１４から読み込む。なお、記憶部１４にいったん記憶することなく、ＣＣＤセンサ１３により淡部用パッチが読み取られたタイミングで処理を行うようにしてもよい。

続いて、Ｓ３０３では、処理対象の淡部用パッチに対応する検出パターンを記憶部１４から読み込む。ここで、検出パターンとは、淡部パッチ読取画像におけるドットパターンをパターンマッチングにより検出するためのテンプレート画像であり、図７に示すように、処理対象の淡部用パッチと同一のドットパターンのものが用いられる。

続いて、Ｓ３０４では、Ｓ３０２で読み込んだ淡部パッチ読取画像における左上位置（Ｘ，Ｙ）＝（１，１）を、Ｓ３０３で読み込んだ検出パターンの開始位置にセットする。
続いて、Ｓ３０５では、検出パターンのドットパターンが、その位置における淡部パッチ読取画像のドットパターンと一致するか否かを判定する。

そして、Ｓ３０５でドットパターンが一致すると判定した場合には、Ｓ３０６へ移行し、一致カウントの値に１を加算することで、検出したドットパターンの数をカウントする。その後、Ｓ３０７へ移行する。

一方、Ｓ３０５でドットパターンが一致しないと判定した場合には、そのままＳ３０７へ移行する。
Ｓ３０７では、検出パターンのＸ座標に１を加算することにより、淡部パッチ読取画像に対する検出パターンの位置を移動させる。

続いて、Ｓ３０８では、検出パターンにおける右上のマスが淡部パッチ読取画像の右端からはみ出したか否かを判定し、はみ出していないと判定した場合にはＳ３０５へ戻り、はみ出したと判定した場合にはＳ３０９へ移行して、検出パターンのＹ座標に１を加算するとともにＸ座標を１に戻すことにより、淡部パッチ読取画像に対する検出パターンの位置を移動させる。

続いて、Ｓ３１０では、検出パターンにおける左下のマスが淡部パッチ読取画像の下端からはみ出したか否かを判定し、はみ出していないと判定した場合にはＳ３０５へ戻り、はみ出したと判定した場合にはＳ３１１へ移行して、淡部基準ドット数Ｍ（ｎ）の淡部パッチ読取画像のパターンマッチング結果であるＲ（ｎ）を次式から算出する。

Ｒ（ｎ）＝一致カウント／Ｓ×１００
つまり、Ｒ（ｎ）は、正常に検出されたドットパターンの割合であり、すべてのドットパターンが正常に検出された場合にはＲ（ｎ）＝１００［％］となる。

続いて、Ｓ３１２では、カウンタｎの値に１を加算するとともに、一致カウントの値を０にリセットする。
続いて、Ｓ３１３では、カウンタｎの値が３を超えたか否かを判定し、３を超えていないと判定した場合にはＳ３０２へ戻り、３を超えた（つまり、淡部用パッチＰ８，Ｐ７，Ｐ６のすべてについて処理を行った）と判定した場合には、本淡部用パッチ状態検出処理を終了する。

図２に戻り、Ｓ１０６では、画像の淡部（低濃度部）における設定レベルと出力レベルとの対応関係を表す淡部成長ＬＵＴを作成するための淡部成長ＬＵＴ作成処理を実行する。

図８は、淡部成長ＬＵＴ作成処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部１０は、この淡部成長ＬＵＴ作成処理を開始すると、まずＳ４０１で、淡部用パッチの濃度範囲で表現可能な階調数Ｔｙを次式から算出する。

Ｔｙ＝Ｓ×Ｍｍａｘ
本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの場合には、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数Ｓ＝４０、淡部基準ドット数Ｍ（ｎ）の最大値であるＭｍａｘ＝３であるから、Ｔｙ＝１２０となる。一方、幾何ベース淡部用パッチの場合には、ディザマトリクスに含まれるサブマトリクス数Ｓ＝２５、淡部基準ドット数Ｍ（ｎ）の最大値であるＭｍａｘ＝３であるから、Ｔｙ＝７５となる。

続いて、Ｓ４０２では、図９（ａ）に示すように、行数がＴｙ（図はＴｙ＝１２０の例）で、１列目が設定レベル、２列目が出力レベルの淡部成長ＬＵＴを準備する。なお、このＳ４０２の段階では出力レベルの列に値が入力されておらず、未完成の状態である。

続いて、Ｓ４０３では、カウンタＮの値を１にセットする。
続いて、Ｓ４０４では、淡部基準ドット数Ｍ（ｎ）の淡部用パッチの出力レベルＤを次式から算出する。

Ｄ＝ｉｎｔ（Ｍ（Ｎ）×Ｓ×Ｒ（Ｎ）＋０．５）
ここで、ｉｎｔ（）は括弧内の整数値（小数点以下切り捨て）を表す。つまり、ディザマトリクス１つ分に相当する画像において本来検出されるべきドットの数に、淡部パッチ読取画像から正常に検出されたドットパターンの割合Ｒ（Ｎ）を乗ずることにより、淡部パッチ読取画像から実際に検出されたドットの数（ディザマトリクス１つ分に相当する画像におけるオン状態のドット数）を出力レベルＤとして算出する。なお、０．５を加えているのは、小数点以下が０．５以上の値を切り上げるためである。

続いて、Ｓ４０５では、カウンタＮの値が淡部基準ドット数Ｍ（３）に達したか否かを判定する。つまり、淡部用パッチＰ８，Ｐ７，Ｐ６のすべてについて処理を行ったか否かを判定する。

そして、Ｓ４０５でカウンタＮの値が淡部基準ドット数Ｍ（３）に達していないと判定した場合には、Ｓ４０６へ移行し、カウンタＮの値に１を加算してＳ４０４へ戻る。
一方、Ｓ４０５でカウンタＮの値が淡部基準ドット数Ｍ（３）に達したと判定した場合には、Ｓ４０７へ移行し、淡部成長ＬＵＴにおいて設定レベルが１の出力レベルとして１を入力する。このようにしているのは、後述するように、淡部用パッチＰ８の設定レベルよりも低い設定レベルに対応する出力レベルを補間演算により算出するためである。

続いて、Ｓ４０８では、淡部成長ＬＵＴに入力されている出力レベルの間の値を整数で線形補間して、淡部成長ＬＵＴに入力されていない出力レベルを算出する。
具体的には、例えばディザベース淡部用パッチのＲ（１）＝４０％、Ｒ（２）＝８０％、Ｒ（３）＝１００％であった場合、Ｓ４０４，Ｓ４０５で算出される値は次のようになる。

Ｎ＝１のとき
Ｄ＝ｉｎｔ（１×４０×４０％＋０．５）＝１６
設定レベル＝１×４０＝４０
Ｎ＝２のとき
Ｄ＝ｉｎｔ（２×４０×８０％＋０．５）＝６４
設定レベル＝１×４０＝８０
Ｎ＝３のとき
Ｄ＝ｉｎｔ（３×４０×１００％＋０．５）＝１２０
設定レベル＝１×４０＝１２０
また、Ｓ４０７で、設定レベル＝１に対応する出力レベルＤ＝１とされる。

つまり、Ｓ４０７の処理の終了時点では、図９（ａ）に示すように、淡部成長ＬＵＴには、設定レベル１，４０，８０，１２０に対応する出力レベル１，１６，６４，１２０が入力されており、他の設定レベルに対応する出力レベルは入力されていない。そこで、Ｓ４０８で、入力されていない出力レベルを図９（ｂ）に示すように線形補間により求める。

こうしてすべての設定レベルに対応する出力レベルを線形補間により算出した結果、淡部成長ＬＵＴが完成する。その後、本淡部成長ＬＵＴ作成処理を終了する。
図２に戻り、Ｓ１０７では、Ｓ１０４で作成した中間暗部ＬＵＴと、Ｓ１０６で作成した淡部成長ＬＵＴとをマージ（併合）するためのＬＵＴマージ処理を実行する。その後、本ガンマ補正用ＬＵＴ作成処理を終了する。

図１０は、ＬＵＴマージ処理の具体的な処理手順を表すフローチャートである。
制御部１０は、このＬＵＴマージ処理を開始すると、まずＳ５０１で、設定レベルが１〜Ｎｘｙ（本実施形態では０〜４００）のガンマ補正用ＬＵＴを作成する。なお、この段階では、出力レベルの値が入力されておらず、未完成の状態である。

続いて、Ｓ５０２では、Ｓ５０１で作成したガンマ補正用ＬＵＴの設定レベル１〜Ａに、淡部成長ＬＵＴのディザしきい値を入力する。ここで、設定レベルＡとは、淡部成長ＬＵＴにおける最も高い設定レベル（最高淡部パッチＰ６の設定レベル）であり、本実施形態では、ディザベース淡部用パッチの設定レベルＡ＝１２０、幾何ベース淡部用パッチの設定レベルＡ＝７５である。

続いて、Ｓ５０３では、Ｓ５０１で作成したガンマ補正用ＬＵＴの設定レベルＢ〜Ｎｘｙ（本実施形態ではＢ〜４００）に、中間暗部ＬＵＴのディザしきい値を入力する。ここで、設定レベルＢとは、中間暗部ＬＵＴにおける最も低い設定レベル（最低中間暗部パッチＰ５の設定レベル）であり、本実施形態では、設定レベルＢ＝１２０である。

続いて、Ｓ５０４では、設定レベルＡ＝設定レベルＢであるか否かを判定する。
そして、Ｓ５０４で設定レベルＡ＝設定レベルＢでない（設定レベルＢが設定レベルＡよりも高い）と判定した場合（幾何ベース淡部用パッチの場合）には、Ｓ５０５へ移行し、設定レベルＡ，Ｂ間の出力レベルを線形補間により算出してその値をガンマ補正用ＬＵＴに入力する。その後、本ＬＵＴマージ処理を終了する。

一方、Ｓ５０４で設定レベルＡ＝設定レベルＢであると判定した場合（ディザベース淡部用パッチの場合）には、そのまま本ＬＵＴマージ処理を終了する。
以上の処理により、ガンマ補正用ＬＵＴが完成する。

［４．効果］
以上説明したように、本実施形態のプリンタ１は、低濃度の濃度パッチである淡部用パッチＰ６〜Ｐ８として同一のドットパターンを複数配置した画像を採用し、ドットパターンの個数に基づき濃度の出力レベルを測定するようにしているため（Ｓ１０２，Ｓ１０５）、低濃度のキャリブレーションを高精度で行うことができ、画像の淡部の階調表現を安定させることができる。

また、中間暗部ＬＵＴにおける最も低い設定レベルＢが淡部成長ＬＵＴにおける最も高い設定レベルＡよりも高い場合には、設定レベルＡ，Ｂ間の出力レベルを補間演算により算出するようにしているため（Ｓ５０４，Ｓ５０５）、中間暗部ＬＵＴと淡部成長ＬＵＴとを滑らかに併合することができる。

さらに、淡部用パッチにおけるドットパターンをパターンマッチングにより検出するようにしているため（Ｓ１０５）、ドットパターンの個数を正確に計数することができる。
加えて、淡部用パッチとして幾何ベース淡部用パッチを用いた場合には、二値化処理に用いるディザマトリクスが変更されても淡部用パッチを変更する必要がないという効果がある。一方、淡部用パッチとしてディザベース淡部用パッチを用いた場合には、実際に形成される画像と同じ条件となるため補正がより適切なものになるという効果がある。

［５．特許請求の範囲との対応］
なお、本実施形態では、プリンタ１が画像形成装置に相当し、画像形成部１１が画像形成手段に相当する。また、Ｓ１０１，Ｓ１０２の処理を実行する制御部１０がパッチ形成手段に相当し、フォトセンサ１２及びＣＣＤセンサ１３並びにＳ１０３，Ｓ１０５の処理を実行する制御部１０が濃度測定手段に相当する。また、Ｓ１０４の処理を実行する制御部１０が第１テーブル作成手段に相当し、Ｓ１０６の処理を実行する制御部１０が第２テーブル作成手段に相当し、Ｓ１０７の処理を実行する制御部１０が併合手段に相当する。また、第１の補正用テーブルが中間暗部ＬＵＴに相当し、第２の補正用テーブルが淡部成長ＬＵＴに相当し、第３の補正用テーブルがガンマ補正用ＬＵＴに相当する。

［６．他の形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態では、搬送ベルトに濃度パッチを形成する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、中間転写ベルトに形成する構成であってもよく、また、記録媒体に形成する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、濃度パッチの設定レベル及び出力レベルを０〜Ｎｘｙ（上記実施形態では０〜４００）の範囲の値で表現したが、これに限定されるものではなく、例えば０〜２５５の範囲の値で表現してもよい。

さらに、淡部用パッチのドットパターンは上記実施形態で例示したものに限定されるものではなく、例えば同じドット数であっても異なる配置にすることも可能である。具体的には、例えば、図４（ｅ）に示す幾何ベース淡部用パッチＰ７に代えて図４（ｇ）に示すものを用いてもよく、図４（ｆ）に示す幾何ベース淡部用パッチＰ６に代えて図４（ｈ）に示すものを用いてもよい。

一方、上記実施形態では、Ｓ５０４で設定レベルＡ＝設定レベルＢでないと判定した場合（幾何ベース淡部用パッチの場合）には、設定レベルＡ，Ｂ間の出力レベルを線形補間により算出するようにしているが（Ｓ５０５）、これに限定されるものではない。例えば、前述したＳ１０３で、中間暗部用パッチＰ１〜Ｐ５に加え最高淡部パッチＰ６の出力レベルについてもフォトセンサ１２を用いて測定し、これらの出力レベルに基づき中間暗部ＬＵＴを作成するようにしてもよい。つまり、最高淡部パッチＰ６をフォトセンサ１２及びＣＣＤセンサ１３の両方で重複して測定する。このようにすれば、最低中間暗部パッチＰ５と最高淡部パッチＰ６とが異なる場合にも、設定レベルＡ＝設定レベルＢとすることができる。

一方、上記実施形態では、ガンマ補正用ＬＵＴを作成することにより画像形成特性を補正する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば画像形成部１１において現像バイアスや露光量などを調整することにより画像形成特性を補正する構成とすることも可能である。

加えて、上記実施形態では、二値画像データの表す画像を電子写真方式によりカラー画像として形成する画像形成装置（プリンタ１）に本発明を適用した構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、モノクロ画像を形成する画像形成装置にも本発明を適用することができる。

１…プリンタ、１０…制御部、１１…画像形成部、１２…フォトセンサ、１３…ＣＣＤセンサ、１４…記憶部、１５…通信部、２０…パーソナルコンピュータ

Claims (6)

1. 二値画像データの表す画像を形成する画像形成手段と、
   複数段階の濃度の設定レベルに対応する画像を濃度パッチとして前記画像形成手段に形成させるパッチ形成手段と、
   前記パッチ形成手段により形成された濃度パッチの濃度の出力レベルを測定する濃度測定手段と、
   を備え、前記濃度パッチの設定レベルと前記濃度測定手段により測定された出力レベルとの関係に基づき画像形成特性を補正する画像形成装置であって、
   前記パッチ形成手段は、前記複数段階の設定レベルのうち設定レベルの低い１つ以上の濃度パッチについては、同一のドットパターンを複数配置した淡部用パッチとして形成させ、
   前記濃度測定手段は、前記淡部用パッチの出力レベルを前記ドットパターンの個数に基づき測定すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記淡部用パッチ以外の濃度パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第１の補正用テーブルを作成する第１テーブル作成手段と、
   前記淡部用パッチの設定レベルと出力レベルとの関係に基づき第２の補正用テーブルを作成する第２テーブル作成手段と、
   前記第１の補正用テーブルと前記第２の補正用テーブルとを併合した第３の補正用テーブルを作成する併合手段と、
   を備え、前記第３の補正用テーブルに基づき画像形成特性を補正すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記併合手段は、前記第１の補正用テーブルにおける最も低い設定レベルが、前記第２の補正用テーブルにおける最も高い設定レベルよりも高い場合には、それら設定レベル間の出力レベルを補間演算により算出すること
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記二値画像データは、ディザマトリクスを用いて生成されるものであり、
   前記淡部用パッチは、前記ディザマトリクスに依存しない画像であること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記二値画像データは、ディザマトリクスを用いて生成されるものであり、
   前記淡部用パッチは、前記ディザマトリクスを用いて生成可能な画像であること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記濃度測定手段は、前記淡部用パッチにおける前記ドットパターンをパターンマッチングにより検出すること
   を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像形成装置。