JP3049684B2 - 画像形成装置、および画像形成装置の出力階調調整方法 - Google Patents

画像形成装置、および画像形成装置の出力階調調整方法

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JP3049684B2 JP5310671A JP31067193A JP3049684B2 JP 3049684 B2 JP3049684 B2 JP 3049684B2 JP 5310671 A JP5310671 A JP 5310671A JP 31067193 A JP31067193 A JP 31067193A JP 3049684 B2 JP3049684 B2 JP 3049684B2
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勝己 天川
孝二 中村
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    • H04N1/60—Colour correction or control
    • H04N1/603—Colour correction or control controlled by characteristics of the picture signal generator or the picture reproducer
    • H04N1/6033—Colour correction or control controlled by characteristics of the picture signal generator or the picture reproducer using test pattern analysis

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像を読み取って階調
表現されたデータを出力する画像読取手段と、階調表現
されたデータに基づいて画像を形成する画像形成手段と
を含む画像形成装置、およびこのような画像形成装置に
適用される出力階調調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、カラー原稿をＣＣＤ（電荷結
合素子）スキャナなどで光学的に読み取って赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）および青（Ｂ）の加色法の３原色信号に変換
し、この信号に基づいてカラー画像を形成するようにし
たカラー複写機が用いられている。スキャナから出力さ
れるＲ，Ｇ，Ｂの３原色信号は、これらの補色であるシ
アン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の減
色法の３原色データに変換される。この３原色データ
は、たとえば各色毎にそれぞれ８ビットの２５６階調で
表現されたデータである。このＣ，Ｍ，Ｙの３原色デー
タには適当な補正が施され、さらに補正後のデータに基
づいて黒（ＢＫ）データが生成される。
【０００３】たとえば、Ｃデータに基づく変調を施した
レーザビームにより感光体表面が走査され、この感光体
表面にシアンに対応した静電潜像が形成される。この静
電潜像はシアンのトナーを用いてトナー像に現像され、
このトナー像が複写用紙に転写される。同様にして、Ｍ
データ、ＹデータおよびＢＫデータに対して、マゼン
タ、イエローおよび黒の各色のトナー像が複写用紙に重
ねて転写され、最後にトナーが加熱・定着されてカラー
コピーが達成される。
【０００４】複写機の性質上、原稿と複写像とは容易に
対比できるから、原稿の再現性に対する要求は厳格であ
る。ところが、現像特性や感光体の感度特性には複数の
複写機間で個体差があり、しかもこれらの特性は複写機
の使用環境にも影響を受ける。さらには、シアン、マゼ
ンタ、イエローおよび黒の色ごとにも現像特性が異な
る。このため、原稿の色彩を忠実に再現ためには、個々
の複写機毎に、４色のトナーのそれぞれに関して個別に
調整を行う必要がある。
【０００５】このような調整は、一般に、標準的な色彩
の原稿が形成された標準カラー原稿を複写し、その複写
物と標準カラー原稿とを目視により対比するようにして
行われる。そして、シアン、マゼンタ、イエローおよび
黒の各色の階調を補正するための補正係数が設定され
る。この係数によりスキャナの出力信号から得られたＣ
データ、Ｍデータ、ＹデータおよびＢＫデータに階調補
正が施され、色彩の再現性の向上が図られる。
【０００６】しかし、上記のようないわば手作業では、
調整作業が繁雑であり、しかも、調整作業者ごとの個人
差のために調整後の出力画像にばらつきが生じるおそれ
がある。調整作業を軽減するための先行技術は、たとえ
ば、特開昭64− 41375号公報に開示されている。この公
開公報には、主として単色画像における階調補正技術が
開示されており、まず、階調を異ならせた複数種類の入
力データを与えることによってグレースケールが印刷さ
れる。そして、印刷されたグレースケールの階調特性が
反射率計により測定される。この測定値と予め用意した
基準値との比較結果に基づいて補正係数が決定される。
決定された補正係数により上記グレースケールに対応し
た入力データを補正すると、上記基準値の階調特性が得
られる。
【０００７】上記の補正係数は、測定値と基準値との比
較結果に所定の関数演算を施すことによって決定され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の先行技術では、
測定値と基準値との比較結果に基づいて、試験的に印刷
されたグレースケールの各階調に関して補正係数が求め
られる。したがって、出力階調の補正を厳密に行うため
には、多くの階調値に関して補正係数を求める必要があ
る。そのため、演算量が極めて多くなり、処理に長時間
を要する。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、出力階調の調整のための演算量を少なくす
ることができ、したがって出力階調の調整のための処理
時間を短縮することができる画像形成装置を提供するこ
とである。また、本発明の他の目的は、出力階調の調整
のための演算量を少なくすることができ、したがって出
力階調の調整のための処理時間を短縮することができる
画像形成装置の出力階調調整方法を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、画像を読み取って、画像の
各部を階調表現したデータを出力する画像読取手段と、
階調表現されたデータに基づいて画像を形成する画像形
成手段と、可変設定可能な所定の階調補正曲線に従って
入力データの階調を補正し、補正後のデータを上記画像
形成手段に入力することによって画像形成濃度を調整す
るための階調補正手段と、上記階調補正手段によって参
照されるべき階調補正曲線の曲線パターンを複数種類記
憶した曲線パターン記憶手段と、階調値が相異なる複数
の領域を含む画像に対応した所定の試験データを上記画
像形成手段に入力し、上記試験データに対応した画像を
形成させる手段と、上記試験データに基づいて形成され
た画像を上記画像読取手段によって読み取らせたときの
上記画像読取手段の出力と上記試験データに対応した所
定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて、入力
データの所定の複数個の階調値に関して上記画像形成手
段に入力すべきデータの適正な階調値を求め、これに基
づいて、入力データと上記画像形成手段に入力すべきデ
ータとの関係を表す予備階調補正曲線を算出する手段
と、上記算出された予備階調補正曲線と上記曲線パター
ン記憶手段内の曲線パターンとのパターンマッチングを
行い、最も適合する曲線パターンを上記階調補正手段に
よって参照されるべき階調補正曲線として設定する手段
とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】請求項２記載の発明は、画像を読み取っ
て、画像の各部を階調表現したデータを出力する画像読
取手段と、階調表現されたデータに基づいて画像を形成
する画像形成手段と、可変設定可能な所定の階調補正曲
線に従って入力データの階調を補正し、補正後のデータ
を上記画像形成手段に入力することによって画像形成濃
度を調整するための階調補正手段と、上記階調補正手段
によって参照されるべき階調補正曲線の曲線パターンを
複数種類記憶した曲線パターン記憶手段と、階調値が相
異なる複数の領域を含む画像に対応した所定の試験デー
タを上記画像形成手段に入力し、上記試験データに対応
した画像を形成させる手段と、上記試験データに基づい
て形成された画像を上記画像読取手段によって読み取ら
せたときの上記画像読取手段の出力と上記試験データに
対応した所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づ
いて、入力データの所定の複数個の階調値に関して上記
画像形成手段に入力すべきデータの適正な階調値を求
め、これに基づいて、入力データと上記画像形成手段に
入力すべきデータとの関係を表す予備階調補正曲線を算
出する手段と、上記試験データに基づいて形成された画
像を上記画像読取手段によって読み取らせたときの上記
画像読取手段の出力と上記所定の基準値との比較結果に
基づいて、上記曲線パターン記憶手段に記憶された曲線
パターンの傾きを可変設定する手段と、上記算出された
予備階調補正曲線と上記傾きが可変設定された曲線パタ
ーンとのパターンマッチングを行い、傾き設定後の曲線
パターンのうち最も適合する曲線パターンを上記階調補
正手段によって参照されるべき階調補正曲線として設定
する手段とを含むことを特徴とする画像形成装置であ
る。
【００１２】請求項３記載の発明は、カラー画像を読み
取り、所定種類の色をそれぞれ階調表現したカラーデー
タを出力する画像読取手段と、複数色の色材を用い、上
記複数色の色材にそれぞれ対応して階調表現された各色
材用のデータに基づいてカラー画像を形成する画像形成
手段と、上記複数色の色材にそれぞれ対応して設定され
る各色材用の所定の階調補正曲線に従って各色材用の入
力データの階調を補正し、補正後のデータを上記画像形
成手段に入力することによって、この画像形成手段によ
って形成される画像の各色の階調を補正する階調補正手
段と、上記階調補正手段によって参照されるべき階調補
正曲線の曲線パターンを複数種類記憶した曲線パターン
記憶手段と、階調値の相異なる複数の領域を含む各色材
の単色テストパターン画像を１枚の用紙の相異なる領域
に形成するための試験データを上記画像形成手段に入力
し、上記試験データに対応した画像を形成させる手段
と、上記試験データに基づいて形成された画像を上記画
像読取手段によって読み取らせたときに、各色材の単色
テストパターン画像に対応する上記画像読取手段の出力
を各単色テストパターン画像ごとに区分して抽出する手
段と、各色材の単色テストパターン画像ごとに区分して
抽出された上記画像読取手段の出力と各色材にそれぞれ
対応した所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づ
いて、入力データの所定の複数個の階調値に関して上記
画像形成手段に入力すべきデータの適正な階調値を求
め、これに基づいて入力データと上記画像形成手段に入
力すべきデータとの関係を表す各色材ごとの予備階調補
正曲線を算出する手段と、上記複数の色材のそれぞれに
関して算出された予備階調補正曲線と上記曲線パターン
記憶手段に記憶された曲線パターンとのマッチングをと
り、最もよく整合する曲線パターンを各色材ごとに求め
て上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲
線として設定する手段とを含むことを特徴とする画像形
成装置である。
【００１３】請求項４記載の発明は、画像を読み取っ
て、画像の各部を階調表現したデータを出力する画像読
取手段と、階調表現されたデータに基づいて画像を形成
する画像形成手段と、可変設定可能な所定の階調補正曲
線に従って入力データの階調を補正し、補正後のデータ
を上記画像形成手段に入力することによって画像形成濃
度を調整するための階調補正手段とを備えた画像形成装
置の出力階調を調整する方法であって、上記階調補正手
段によって参照されるべき階調補正曲線の曲線パターン
を曲線パターン記憶手段に複数種類記憶させること、階
調値が相異なる複数の領域を含む画像に対応した所定の
試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験デー
タに対応した画像を形成させること、上記試験データに
基づいて形成された画像を上記画像読取手段によって読
み取らせたときの上記画像読取手段の出力と上記試験デ
ータに対応した所定の基準値とを比較し、その比較結果
に基づいて、入力データの所定の複数個の階調値に関し
て上記画像形成手段に入力すべきデータの適正な階調値
を求め、これに基づいて、入力データと上記画像形成手
段に入力すべきデータとの関係を表す予備階調補正曲線
を算出すること、および上記算出された予備階調補正曲
線と上記曲線パターン記憶手段内の曲線パターンとのパ
ターンマッチングを行い、最も適合する曲線パターンを
上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
として設定することを含むことを特徴とする画像形成装
置の出力階調調整方法である。
【００１４】請求項５記載の発明は、画像を読み取っ
て、画像の各部を階調表現したデータを出力する画像読
取手段と、階調表現されたデータに基づいて画像を形成
する画像形成手段と、可変設定可能な所定の階調補正曲
線に従って入力データの階調を補正し、補正後のデータ
を上記画像形成手段に入力することによって画像形成濃
度を調整するための階調補正手段とを備えた画像形成装
置の出力階調を調整する方法であって、上記階調補正手
段によって参照されるべき階調補正曲線の曲線パターン
を曲線パターン記憶手段に複数種類記憶させること、階
調値が相異なる複数の領域を含む画像に対応した所定の
試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験デー
タに対応した画像を形成させること、上記試験データに
基づいて形成された画像を上記画像読取手段によって読
み取らせたときの上記画像読取手段の出力と上記試験デ
ータに対応した所定の基準値とを比較し、その比較結果
に基づいて、入力データの所定の複数個の階調値に関し
て上記画像形成手段に入力すべきデータの適正な階調値
を求め、これに基づいて、入力データと上記画像形成手
段に入力すべきデータとの関係を表す予備階調補正曲線
を算出すること、上記試験データに基づいて形成された
画像を上記画像読取手段によって読み取らせたときの上
記画像読取手段の出力と上記所定の基準値との比較結果
に基づいて、上記曲線パターン記憶手段に記憶された曲
線パターンの傾きを可変設定すること、および上記算出
された予備階調補正曲線と上記傾きが可変設定された曲
線パターンとのパターンマッチングを行い、傾き設定後
の曲線パターンのうち最も適合する曲線パターンを上記
階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線とし
て設定することを含むことを特徴とする画像形成装置の
出力階調調整方法である。
【００１５】請求項６記載の発明は、カラー画像を読み
取り、所定種類の色をそれぞれ階調表現したカラーデー
タを出力する画像読取手段と、複数色の色材を用い、上
記複数色の色材にそれぞれ対応して階調表現された各色
材用のデータに基づいてカラー画像を形成する画像形成
手段と、上記複数色の色材にそれぞれ対応した各色材用
の所定の階調補正曲線に従って各色材用の入力データの
階調を補正し、補正後のデータを上記画像形成手段に入
力することによって、この画像形成手段によって形成さ
れる画像の各色の階調を補正する階調補正手段とを備え
た画像形成装置の出力階調を調整する方法であって、上
記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線の
曲線パターンを曲線パターン記憶手段に複数種類記憶さ
せること、階調値の相異なる複数の領域を含む各色材の
単色テストパターン画像を１枚の用紙の相異なる領域に
形成するための試験データを上記画像形成手段に入力
し、上記試験データに対応した画像を形成させること、
上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
取手段によって読み取らせたときに、各色材の単色テス
トパターン画像に対応する上記画像読取手段の出力を各
単色テストパターン画像ごとに区分して抽出すること、
各色材の単色テストパターン画像ごとに区分して抽出さ
れた上記画像読取手段の出力と各色材にそれぞれ対応し
た所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて、
入力データの所定の複数個の階調値に関して上記画像形
成手段に入力すべきデータの適正な階調値を求め、これ
に基づいて入力データと上記画像形成手段に入力すべき
データとの関係を表す各色材ごとの予備階調補正曲線を
算出すること、および上記複数の色材のそれぞれに関し
て算出された予備階調補正曲線と上記曲線パターン記憶
手段に記憶された曲線パターンとのマッチングをとり、
最もよく整合する曲線パターンを各色材ごとに求めて上
記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線と
して設定することを含むことを特徴とする画像形成装置
の出力階調調整方法である。
【００１６】
【作用】請求項１または請求項４記載の発明によれば、
階調補正手段によって階調補正されたデータが画像形成
手段に入力されることにより、濃度の調整された画像が
形成される。出力階調の調整は、階調補正手段が参照す
る階調補正曲線を適正な曲線に設定することによって達
成される。
【００１７】階調補正手段によって参照されるべき階調
補正曲線は、曲線パターン記憶手段に記憶された複数種
類の曲線パターンのなかから選択されて設定される。曲
線パターンの選択に当たっては、まず、試験データが画
像形成手段に入力される。これにより、画像形成手段
は、階調値が相異なる複数の領域を含む画像を形成す
る。
【００１８】画像形成手段によって形成された試験デー
タに対応した画像は、画像読取手段によって読み取られ
る。このときの画像読取手段の出力が、試験データに対
応した所定の基準値と比較され、この比較結果に基づい
て予備階調補正曲線が算出される。この予備階調補正曲
線は、入力データの所定の複数個の階調値に関して画像
形成手段に入力すべきデータの適正な階調値を求めるこ
とによって作成される。
【００１９】次に、算出された予備補正曲線と、曲線パ
ターン記憶手段に記憶された複数種類の曲線パターンと
のパターンマッチングが実行され、最も適合する曲線パ
ターンが階調補正曲線として設定される。このように、
本発明では、入力データのいくつかの階調値に関して画
像形成手段に与えるべき適正な階調値を求めることで予
備補正曲線が作成され、この予備補正曲線と複数種類の
曲線パターンとのパターンマッチングを行うことによっ
て、詳細な階調補正曲線を作成できる。したがって、少
ない演算量で詳細な階調補正曲線を作成できる。
【００２０】請求項２または請求項５記載の発明によれ
ば、試験データに対応した画像を画像読取手段に読み取
らせたときの出力と試験データに対応した所定の基準値
とが比較され、その比較結果に基づいて、曲線パターン
の傾きが可変設定される。そして、傾きが可変設定され
た曲線パターンと上記予備階調補正曲線とのパターンマ
ッチングが実行され、傾き設定後の曲線パターンのうち
最もよく整合するものが、階調補正手段によって参照さ
れるべき階調補正曲線として設定される。これにより、
少ない曲線パターンを用いて適切な階調補正曲線を得る
ことができる。
【００２１】請求項３または請求項６記載の発明によれ
ば、複数色の色材を用いてカラー画像を形成する画像形
成装置の出力階調が調整される。その際に用いられる試
験データは、階調値の相異なる複数の領域を含む各色材
の単色テストパターン画像を１枚の用紙の相異なる領域
に形成するためのデータである。この試験データを画像
形成手段に与えることによって形成される画像は、画像
読取手段によって読み取られる。このとき、画像読取手
段の出力は、複数の色材のそれぞれに対応した単色テス
トパターン画像ごとに区分して抽出される。そして、各
色材の単色テストパターン画像ごとのデータは所定の基
準値と比較され、その結果、各色材ごとの予備階調補正
曲線が算出される。
【００２２】その後は、算出された予備階調補正曲線と
複数種類の曲線パターンとのマッチングによって各色材
ごとの階調補正曲線が設定される。このようにして、本
発明によれば、画像形成手段がカラー画像の形成のため
に用いる複数の色材に関する出力階調の調整を、１枚の
試験画像の形成および読取によって達成できる。
【００２３】
【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例が適用
されるカラー複写機の内部構成を示す簡略化した断面図
である。このカラー複写機は、原稿を読み取るスキャナ
部１と、このスキャナ部１からの信号を処理してカラー
画像を形成するプリンタ部２とを有している。スキャナ
部１の上部には原稿がセットされる透明板３が設けられ
ている。この透明板３の上方には、さらに、自動原稿送
り装置４が設けられている。自動原稿送り装置４は、一
対の駆動ローラ５，６と、この一対の駆動ローラ５，６
に巻き掛けられた無端状のベルト７とを有している。こ
の原稿送り装置４により、原稿トレイ８にセットされた
複数枚の原稿（図示せず）が一枚ずつ透明板３上に給送
されて所定位置にセットされる。
【００２４】透明板３の下方では、光源１１および一次
元カラーＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ１２を
備えた走査読取部１３が、光学モータ１４からの駆動力
を得て透明板３に沿って往復変位する。これにより、透
明板３に載置された原稿の照明走査が達成される。この
照明走査の過程で、光源１１から発生した光が原稿の表
面で反射され、この反射光がレンズ１５を介してイメー
ジセンサ１２に入射する。その結果、時系列に従って出
力されるイメージセンサ１２の出力は、原稿の表面に形
成された画像を表す信号となる。
【００２５】カラーイメージセンサ１２からは、赤、緑
および青の３原色信号が出力される。この信号は、スキ
ャナ部１が備える図外のアナログ／ディジタル変換器に
よりディジタルデータに変換され、さらに減色法の３原
色であるシアン（Ｃ）、マゼンサ（Ｍ）およびイエロー
（Ｙ）に対応したＣ，Ｍ，Ｙデータに変換される。この
データは、たとえばそれぞれ８ビットのデータである。
このため、Ｃ，Ｍ，Ｙデータは、それぞれ２５６階調で
階調表現されたデータとなる。
【００２６】このＣ，Ｍ，Ｙデータがプリンタ部２に与
えられる。プリンタ部２では、与えられたＣ，Ｍ，Ｙデ
ータに所定の処理が施され、この３原色データの他に、
さらに黒色に対応したＢＫデータが作成される。そし
て、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫデータにそれぞれ対応したビデオ
信号が作成され、この順でレーザ走査ユニット２１に与
えられる。
【００２７】レーザ走査ユニット２１から発生したレー
ザ光２２は、直円筒状の感光体２３に導かれ、この感光
体２３を露光する。感光体２３はその軸線まわりに矢印
２４方向に向かって回転しており、露光前の感光体２３
の表面は、帯電器２７により一様に帯電させられてい
る。そのため、レーザ光２２による露光により、感光体
２３の表面には、レーザ光２２に施された変調に対応し
た静電潜像が形成されることになる。
【００２８】この静電潜像は現像部２５でトナー像に現
像され、このトナー像は、感光体２３の表面に近接して
配置された直円筒状の転写ドラム２６に巻き付けられた
複写用紙（図示せず）に転写される。トナー像が転写さ
れた後の感光体２３の表面は、クリーニング装置２８に
よりクリーニングされる。現像部２５は、シアン、マゼ
ンタ、イエローおよび黒色のトナーをそれぞれ保持した
現像カートリッジ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙおよび２５Ｂ
Ｋを、この順に上から配列させて保持する保持体３０
と、この保持体３０を上下に昇降させる昇降機構３１と
を有している。この構成により、レーザ走査ユニット２
１に与えられるＣ，Ｍ，ＹおよびＢＫのビデオ信号に対
応して、現像カートリッジ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙおよ
び２５ＢＫが切り換えられて感光体２３に当接する。こ
れにより、感光体２３の表面には、シアン、マゼンタ、
イエローおよび黒の各色のトナー像が順に形成される。
【００２９】転写ドラム２６は、周速度が感光体２３の
周速度に等しくなるように、その軸線まわりに矢印３５
方向に回転駆動される。転写ドラム２６の内部には、感
光体２３の表面のトナーを高周波放電により転写ドラム
２６に巻き付けられた複写用紙に転写させるための転写
器３６が備えられている。また、転写器３６よりも転写
ドラム２６の回転方向に沿う下流側には、コロナ放電に
よって複写用紙の分離を容易にするための一対の分離器
３７が配置されている。この分離器３７よりもさらに下
流側にはトナー像が転写された複写用紙を転写ドラム２
６から分離する分離爪３８が設けられている。
【００３０】転写ドラム２６の周囲にはさらに、複写用
紙が分離された後の転写ドラム２６の表面をクリーニン
グするクリーニング装置３９が設けられている。分離爪
３８およびクリーニング装置３９は、転写ドラム２６に
対して接離自在に構成されている。分離爪３８により転
写ドラム２６から分離された複写用紙は、搬送部４０に
より定着部４１に導かれ、その表面のトナー像の定着処
理が行われる。トナー像が定着させられた複写用紙は、
排紙経路４２を通って機外に排出される。
【００３１】複写用紙は、カセット５２，５３にスタッ
クされており、給紙ローラ５４，５５により繰り出さ
れ、搬送ローラ５６，５７などにより搬送経路５８に導
かれる。そして、転写ドラム２６の近傍でレジストロー
ラ５９により給紙タイミングの微調整が行われた後に、
転写ドラム２６に向けて給紙される。この給紙された複
写用紙は、図外のクリップ機構により把持され、転写ド
ラム２６の回転に伴ってこの転写ドラム２６に巻き付け
られていく。
【００３２】転写ドラム２６に巻き付けられた複写用紙
は、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒の各色のトナ
ー像の転写が終了する以前には、転写ドラム２６の表面
に保持される。また、シアン、マゼンタおよびイエロー
の各トナー像が複写用紙上に形成される期間には、分離
爪３８およびクリーニング装置３９は転写ドラム２６か
ら分離した位置に退避させられる。そして、３色のトナ
ー像が複写用紙に転写されると分離爪３８およびクリー
ニング装置３９が転写ドラム２６に接触し、分離器３７
での放電が行われる。
【００３３】４色目である黒色のトナー像が転写された
複写用紙の先端が分離爪３８に到達すると上記クリップ
機構の把持が解かれる。そして、分離爪３８で分離され
た複写用紙は、搬送部４０を介して定着部４１に導かれ
る。もちろん、たとえば黒色トナーによる単色の複写が
行われるときには、分離爪３８およびクリーニング装置
３９は当初から転写ドラム２６に当接させられ、クリー
ニング装置３９の近傍にまで複写用紙が至ることはな
い。
【００３４】図２は上記のカラー複写機の要部の電気的
構成を示すブロック図である。スキャナ部１からは、
Ｃ，Ｍ，Ｙの３原色データが生成される。これらのデー
タは黒生成部６１に与えられ、Ｃ，Ｍ，Ｙデータに補正
が加えられるとともに、黒色のトナーに対応したＢＫデ
ータが生成される。Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫデータは、黒修正
部６２でいわゆるマスキング処理などが施された後に、
セレクタ部６３に与えられる。セレクタ部６３は、レー
ザ走査ユニット２１に与えるべき信号に対応したいずれ
か一色のデータを選択して出力し、階調補正部６４に与
える。階調補正部６４では、感光体２３の感度特性や現
像部２５の現像特性などに対応して各色毎に階調補正が
施される。すなわち、各色毎のデータが個別に増減され
る。
【００３５】この階調補正後のデータはさらに出力階調
微調整部６５に入力される。この出力階調微調整部６５
では、このカラー複写機が設置される環境条件などに対
応して、階調の微調整が施される。そして、微調整後の
データが上記のレーザ走査ユニット２１などを含むプリ
ンタ出力部６６に与えられる。各部の制御や演算は、Ｃ
ＰＵ（中央処理装置）７０で行われる。ＣＰＵ７０は、
バス７１に接続されており、バス７１には、上記の黒生
成部６１、色修正部６２、セレクタ部６３、階調補正部
６４および出力階調微調整部６５などが接続されてい
る。ＣＰＵ７０にはまた、動作プログラムなどが記憶さ
れたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）７２、ワークエ
リアなどとして用いられるＲＡＭ（ランダム・アクセス
・メモリ）７３、ならびに階調補正部６４および出力階
調微調整部６５により参照されるデータが書き込まれる
不揮発性メモリ７４が接続されている。
【００３６】ＣＰＵ７０には、さらに、たとえばスキャ
ナ部１の上面に設置された操作部７５からの信号が入力
されている。この操作部７５には図外の調整モードキー
が設けられており、この調整モードキーが操作される
と、階調補正曲線を作成するための調整モードに移行す
る。階調補正曲線とは、階調補正部６３が階調補正処理
を実行する際に参照する曲線であり、セレクタ６３から
の入力階調とプリンタ出力部６６に与えるべき出力階調
との対応関係を表すものである。
【００３７】調整モードでは、Ｃ，Ｍ，ＹおよびＢＫの
４色に対応した４種類の試験データがプリンタ出力部６
６に与えられ、４枚の画像形成動作が試験的に実行され
る。試験データは、ＲＯＭ７２に予め記憶させられてい
る試験データ作成用データに基づいて、ＣＰＵ７０が作
成する。ＣＰＵ７０が作成した試験データは、階調補正
部６４および出力階調微調整部６５での処理を受けるこ
となく、プリンタ出力部６６に入力される。
【００３８】図３は、試験データをプリンタ出力部６６
に与えることによって形成される階調調整用テストパタ
ーンの画像例を説明するための図である。ＣＰＵ７０が
生成する４種類の試験データは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＢＫの各
単色画像のグレースケールに対応している。すなわち、
複写用紙７７の表面には、所定の大きさで濃度が互いに
異なる長方形の試験画像ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，・・・・
がマトリクス配列されて形成される。試験画像ＴＰｉ
（ｉ＝１，２，３，４，・・・・）は、添字ｉが大きくなる
ほど濃度が濃くなる。すなわち、図３の右側にいくほ
ど、また、下側にいくほど濃度が濃くなるようなグレー
スケールが形成される。ただし、各試験画像ＴＰｉの領
域内では、感光体２３の感度むらなどの影響による濃度
差が存在しているのみであり、基本的には濃度は一様で
ある。
【００３９】この階調調整用テストパターンは、後述す
るように、スキャナ部１によって読み取られる。階調調
整用テストパターンの画像において、試験画像ＴＰ１，
ＴＰ２，ＴＰ３，・・・・よりもスキャナ部１による走査が
先に行われる所定の位置には、位置マーカＰＭが形成さ
れている。この位置マーカＰＭは、試験画像ＴＰ１，Ｔ
Ｐ２，・・・・と一定の位置関係を有している。そのため、
位置マーカＰＭの位置を検出することによって、スキャ
ナ部１が各試験画像ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，・・・・を読
み取るタイミングを知ることができる。
【００４０】図４は、上記の調整モードによる出力階調
調整処理の原理を説明するための図である。階調補正部
６４における処理は、原稿に忠実な複写物が得られるよ
うにセレクタ部６３の出力データを補正することであ
る。したがって、原稿の濃度と出力された複写物の濃度
との関係が直線Ｌ１に従うならば、出力階調の調整は完
全であり、原稿の濃度を忠実に再現した複写物を得るこ
とができる。
【００４１】原稿の濃度と複写物の濃度との関係に影響
する要因は、概ね２つある。１つはスキャナ部１の読取
特性であり、もう１つはプリンタ出力部６６の出力特性
である。スキャナ部１の入出力特性はガンマ特性を有
し、原稿の濃度とスキャナ部１の出力データの階調との
関係は曲線Ｌ２に従う。一方、プリンタ出力部６６にお
ける入出力特性は、感光体２３の感度やトナーの特性に
依存し、たとえば、曲線Ｌ４に従う。この特性は、複数
の複写機の間でかなり異なり、トナーの色ごとにも差異
がある。
【００４２】任意の原稿濃度Ｄについてのスキャナ部１
の出力階調Ｄ１に対してプリンタ部２の出力濃度がＤに
なるように、スキャナ部１の出力階調Ｄ１を補正してプ
リンタ出力部６６の入力階調Ｄ２とすれば、原稿濃度を
忠実に再現できる。すなわち、スキャナ部１の出力階調
に対して曲線Ｌ３に従う階調補正を施すことによって、
スキャナ部１の読取特性およびプリンタ出力部６６の入
出力特性の影響を吸収できる。
【００４３】このように、スキャナ部１の出力データに
適切な階調補正を施してプリンタ出力部６６に与えるの
が、上記の階調補正部６４の働きである。そして、上述
の調整モードにおける処理では、上記の曲線Ｌ３に相当
する階調補正曲線が作成される。作成された階調補正曲
線は不揮発性メモリ７４に記憶され、階調補正部６４に
よって参照される。
【００４４】実際に階調補正曲線が作成される際には、
出力濃度の調整が完了している所定の標準機におけるプ
リンタ出力部の出力特性が基準出力特性曲線として参照
される。この基準出力特性曲線はＲＯＭ７２に記憶され
ている。そして、調整対象の複写機のプリンタ出力部６
６の出力特性が調べられ、この出力特性と上記基準出力
特性とのずれに基づいて階調補正曲線が算出される。
【００４５】図５は調整モードにおける処理手順を説明
するための図である。階調補正曲線の作成に当たり、ま
ず、上記図３を参照して説明した階調調整用テストパタ
ーンが印刷出力される（ステップａ１）。この印刷され
たテストパターン画像は、スキャナ部１の透明板３上に
下向きに載置される（ステップａ２）。この状態で、操
作部７５から、自動調整のためのキー入力操作を行うと
自動調整動作が開始され（ステップａ３）、その後は、
内部処理によって自動的に上記の階調補正曲線が作成さ
れる。
【００４６】まず、スキャナ部１によってテストパター
ン画像の読取が行われる（ステップｂ１）。テストパタ
ーン画像の読取が始まると、テストパターン画像中の位
置マーカＰＭ（図３参照）が検出される（ステップｂ
２）。この位置マーカＰＭの位置に基づき、ＣＰＵ７０
は、各階調の試験画像の位置を確認する（ステップｂ
３）。すなわち、テストパターンは予め定めたパターン
のグレースケールであり、各階調の試験画像の位置は、
位置マーカＰＭに対する相対的な位置関係に基づいて特
定される。
【００４７】スキャナ部１によってデータ（Ｍ、Ｃ、
Ｙ、ＢＫのいずれかのグレースケールに対応したデー
タ）が読み込まれると（ステップｂ４）、このデータは
一旦ＲＡＭ７３に格納される（ステップｂ５）。ＲＡＭ
７３にセットされたデータは読み出され、各試験画像ご
とにデータの平均値が演算される（ステップｂ６）。そ
して、各試験画像に対応した試験データと、各試験画像
を構成するドットの平均データとの対応関係を表すテー
ブルが作成される（ステップｂ７）。このテーブルは、
プリンタ出力部６６の入出力特性に相当し、図４の曲線
Ｌ４に対応している。スキャナ部１の出力には曲線Ｌ２
に対応するスキャナ特性が反映されているが、スキャナ
部１の入出力特性を所定の特性に予め補正しておけば、
スキャナ部１の読取特性の影響を除去して、プリンタ出
力部６６の実際の出力特性が得られる。
【００４８】次に、上記のようにして求められたプリン
タ出力部６６の入出力特性の特徴量が抽出される（ステ
ップｂ８）。このときに抽出される特徴量とは、出力特
性に対応した曲線の直線部分の傾きや変化点などであ
る。変化点とは、曲線の傾きが急激に変化する点であ
る。さらに、スキャナ部１の読取特性とプリンタ出力部
６６の出力特性とに基づいて、予備階調補正曲線が計算
され（ステップｂ９）、ＲＡＭ７３に格納される。予備
階調補正曲線の計算は、プリンタ出力部６６の出力特性
と上記の基準出力特性曲線とを比較し、その比較結果に
基づいて行われる。このときに算出される予備階調補正
曲線は、テストパターン画像を構成する各試験画像の階
調に対応した離散的な値を有しているに過ぎない。した
がって、この予備階調補正曲線は、そのままでは使用す
ることができず、この予備階調補正曲線に合致するよう
に、全階調区間における詳細な階調補正曲線をさらに作
成する必要がある。
【００４９】全階調区間における詳細な階調補正曲線を
作成するために、ＲＯＭ７２には、プリンタ出力部６６
がとりうる可能性のある入出力特性に対応した複数種類
の詳細な階調補正曲線の曲線パターンが記憶されてい
る。階調補正部６４において用いられる階調補正曲線
は、ステップｂ９で計算された予備階調補正曲線とＲＯ
Ｍ７２に記憶されている曲線パターンとのパターンマッ
チングを行うことによって作成される（ステップｂ１
０，ｂ１１）。すなわち、予備階調補正曲線と最も整合
のとれる曲線パターンが、階調補正部６４による階調補
正処理の際に参照されるべき詳細な階調補正曲線として
設定される。なお、上記のパターンマッチングに先立っ
て後述するカラーバランス調整処理が実行される。
【００５０】階調補正曲線が設定されると、次に出力階
調微調整部６５における微調整のためのデータが作成さ
れる。具体的には、試験データに対して上記設定された
階調補正曲線に基づく補正を施して得られたデータがプ
リンタ出力部６６に与えられ、テストパターン画像が再
度印刷される（ステップｂ１２）。この印刷された画像
は、スキャナ部１にセットされて読み取られる（ステッ
プｂ１３）。そして、各試験画像ごとのデータの平均値
が作成され（ステップｂ１４）、この平均値と、ＲＯＭ
７２に記憶されている上記の基準出力特性曲線とのずれ
が計算される（ステップｂ１５）。
【００５１】出力されたテストパターン画像と基準出力
特性曲線とのずれが計算されると、それに基づいて、出
力階調の微調整のためのデータが不揮発性メモリ７４に
セットされる（ステップｂ１６）。これにより、Ｙ、
Ｍ、Ｃ、ＢＫのうちの一色に関する調整が終了する。同
様な調整が、他の３色に関しても実行される。全ての調
整が完了した時点では、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢＫにそれぞ
れ対応した４つの出力階調補正曲線と、４つの出力微調
整のためのデータが作成されて、不揮発性メモリ７４に
格納されていることになる。
【００５２】図６は、階調補正曲線を作成するための処
理をさらに詳細に説明するための図である。ＲＯＭ７２
には、図６(b) に示すように、経験に基づいて作成され
た曲線パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・・が所定個数記憶
されている。この曲線パターンは入力データの全階調値
に対応した出力データのテーブルとして記憶されてい
る。
【００５３】たとえば、テストパターンを印刷し、それ
をスキャナ部１で読み取って算出された予備階調補正曲
線が図６(a) に示すものであるとすると、この算出され
た予備階調補正曲線と最も近似しているのは、曲線パタ
ーンＰ４である。したがって、この場合には、出力パタ
ーンＰ４が階調補正曲線として採用される。図７は、算
出された予備階調補正曲線とＲＯＭ７２に記憶された曲
線パターンとのマッチング手法を説明するための図であ
る。予備階調補正曲線は、実際には全階調に関する値を
有しているのではなく、比較的少数の階調に関する値を
有しているに過ぎない。たとえば、このような予備階調
補正曲線が、入力階調値Ｇ０，Ｇ２，Ｇ３，・・・・，Ｇ８
についてのみ実際の値を有しているものとする。このと
きには、階調値Ｇ０，Ｇ２，・・・・，Ｇ８に関して算出さ
れた予備階調補正曲線ＰＧ上の値と、曲線パターンＰｊ
（ｊ＝１，２，３，・・・・）上の各値との差ΔＸ０，ΔＸ
１，・・・・，ΔＸ８が演算される。さらに、下記第(1) 式
に示すように、それらの総和ΔＸが演算される。
【００５４】 ΔＸ＝｜ΔＸ０｜＋・・・・・・・・＋｜ΔＸ８｜ ・・・・ (1) このような演算が、ＲＯＭ７２に記憶されている全ての
曲線パターンに関して実行され、そのなかで上記総和Δ
Ｘが最小となる曲線パターンが見出される。このような
曲線が階調補正曲線として採用され、階調補正部６４に
おける階調補正処理のために用いられる。
【００５５】なお、全階調区間を低階調区間Ｒ１、中階
調区間Ｒ２および高階調区間Ｒ３に分割し、低階調区間
Ｒ１および高階調区間Ｒ３では、上記第(1) 式に従う演
算によるマッチング手法を用いるとともに、直線部分と
なる中階調区間Ｒ２においては直線の傾きを予備階調補
正曲線と曲線パターンとの間で比較するようにして、全
体のパターンマッチングを行ってもよい。また、低階調
区間Ｒ１およひ高階調区間Ｒ３に関しては、変化点の数
と傾きとに基づいてパターンマッチングを行うようにし
てもよい。
【００５６】図８は、カラーバランス調整処理を説明す
るための図である。ＲＯＭ７２に記憶されている階調補
正曲線の曲線パターンは、カラーバランスオフセットを
乗じて用いられる。すなわち、曲線パターンが入力階調
ｘの関数Ｆ(x) で表されるとすると、実際に使用される
階調補正曲線は、カラーバランスオフセットαを乗じた
αＦ(x) である。したがって、カラーバランスオフセッ
トαを変化させれば、階調補正曲線の傾きが変化する。
【００５７】カラーバランスオフセットαは、プリンタ
出力部６６の実際の出力特性と基準出力特性曲線とのず
れの大小に基づいて、階調補正曲線のパターンマッチン
グに先立って設定される。したがって、パターンマッチ
ングは、予備階調補正曲線と傾きが可変設定された曲線
パターンとの間で実行されることになる。このような処
理が行われる結果、ＲＯＭ７２内の曲線パターンの傾き
を自由に変化させることができるので、種々の傾きに対
応した曲線パターンをＲＯＭ７２に格納しておく必要が
ない。すなわち、ＲＯＭ７２にあまり多くの曲線パター
ンを予め用意しておかなくてもよい。
【００５８】図９は実際の階調補正曲線を表す図であ
り、階調補正部６４の入出力特性が示されている。ま
た、図１０は実際のプリンタ部６６の出力特性を示す図
であり、階調補正部６４への入力データの階調とプリン
タ出力部６６の出力階調との関係が示されている。な
お、図９および図１０の各曲線は、シアンに対応してい
る。階調補正を行わないときの階調補正曲線は直線Ｌ１
０であるといえる。すなわち、入力階調と出力階調とが
等しくなる。階調補正部６４において階調補正を行わな
いときのプリンタ出力部６６の出力特性は、図１０の曲
線Ｌ２０に従う。上述のような処理によって作成される
階調補正曲線は、たとえば曲線Ｌ１１のようになる。こ
の曲線Ｌ１１に従って階調補正を施したデータをプリン
タ出力部６６に与えると、プリンタ出力部６６の出力特
性は曲線Ｌ２２に従う。この曲線Ｌ２２の出力特性にお
いては、区間ＫＬにおいて、入出力特性がリニアになっ
ている。そのため、この区間ＫＬを用いれば写真画像の
ような中間調画像の表現を良好に行える。
【００５９】図１１および図１２は、出力階調微調整処
理用のデータを作成する際の処理を説明するための図で
あり、階調補正部６４の入力階調とプリンタ出力部６６
の出力階調との関係が表されている。たとえば、階調補
正曲線を設定した段階で、階調補正部６４からプリンタ
出力部６６に至る構成部分の入出力特性が曲線ｇ１に従
うものとする。この場合にプリンタ出力部６６の実際の
出力特性と上記の基準出力特性曲線とのずれに基づい
て、たとえば２５階調ごとに階調の微調整がなされる。
そのようにして微調整された後の入出力特性曲線は曲線
ｇ２で表されている。さらに、参照符号Ｑで示す箇所の
ように、入力階調の大小関係と出力階調の大小関係との
間に逆転が生じている箇所については、その逆転を解消
することができるように修正が加えられる。この修正後
の入出力特性曲線は図１２の曲線ｇ３のとおりとなる。
【００６０】出力微調整処理用のデータは、参照符号Ｄ
Ａ１，ＤＡ２，・・・・で示すように、曲線ｇ１に対応した
入力階調から曲線ｇ３に対応した入力階調を引算した値
である。このような値が各階調ごとに求められて不揮発
性メモリ７４に記憶され、出力階調微調整部６５におけ
る処理のために用いられる。出力階調微調整部６５は、
プリンタ出力部６６に入力されるデータの階調を変化さ
せることにより、曲線ｇ３に従う入出力特性を実現す
る。
【００６１】以上のように本実施例によれば、グレース
ケールのテストパターン画像が印刷出力され、このテス
トパターン画像がスキャナ部１によって読み取られる。
この読取結果に基づいてプリンタ出力部６６の出力特性
が求められ、求められた出力特性を基に、いくつかの階
調値に関して階調補正曲線上の値が算出される。この算
出された値を基に計算された予備階調補正曲線と、ＲＯ
Ｍ７２内の曲線パターンとのマッチングをとることによ
って、詳細な階調補正曲線が作成され、この階調補正曲
線が階調補正部６４における階調補正処理のために用い
られる。
【００６２】このようにして、いくつかの階調値に関し
て階調補正曲線上の値が求まれば、その後は予め用意さ
れた曲線パターンとのマッチング処理のみによって、階
調補正曲線が求まるので、複雑な演算を要することな
く、少ない演算量で階調補正曲線を求めることができ
る。したがって、出力階調の調整に要する処理時間を短
縮できる。
【００６３】図１３は、算出された予備出力階調補正曲
線とＲＯＭ７２に記憶された曲線パターンとのマッチン
グにより詳細な階調補正曲線を作成するための他の技術
を説明するための図である。この例では、全階調区間
が、低階調区間Ｒ１、中階調区間Ｒ２および高階調区間
Ｒ３に３分割される。そして、分割された各区間Ｒ１，
Ｒ２，Ｒ３ごとに、曲線パターンＰ１，Ｐ２，・・・・との
パターンマッチングが実行される。たとえば、曲線パタ
ーンＰ２が予備階調補正曲線の低階調区間Ｒ１の部分に
最も適合し、曲線パターンＰ１が予備階調補正曲線の中
階調区間Ｒ２の部分に最も適合し、曲線パターンＰ７が
予備階調補正曲線の高階調区間Ｒ３の部分に最も適合す
るとする。この場合には、曲線パターンＰ２，Ｐ１，Ｐ
７がそれぞれ低階調区間Ｒ１、中階調区間Ｒ２および高
階調区間Ｒ３の階調補正曲線として採用され、こられの
曲線パターンＰ２，Ｐ１，Ｐ７を結合することによっ
て、全階調区間の階調補正曲線が再構成される。
【００６４】各階調区間Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にそれぞれ最
も適合する曲線パターンを結合するために、予備階調補
正曲線において区間Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の境界にはプロッ
トＰＲ１，ＰＲ２がそれぞれ設けられる。これらのプロ
ットＰＲ１，ＰＲ２は、たとえば、区間Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３の各境界を挟んで隣接する既存のプロットの値を用い
て、補間演算を行うことによって求められる。
【００６５】中階調区間Ｒ２および高階調区間Ｒ３に対
応した曲線パターンＰ１，Ｐ７はそれぞれ原点をプロッ
トＰＲ１，ＰＲ２にシフトさせられる。これにより、３
つの曲線パターンＰ２，Ｐ１，Ｐ７を結合して、全階調
区間の詳細な階調補正曲線を再構成することができる。
このようにして、全階調区間を複数個の区間に分割し、
分割された各区間ごとに適合する曲線パターンを見出
し、この曲線パターンを結合して全階調区間の詳細な階
調補正曲線を再構成するようにしているので、少ない曲
線パターンで多種類の階調補正曲線を作成することがで
きる。したがって、あまり多くの曲線パターンをＲＯＭ
７２に記憶しておく必要がない。
【００６６】図１４は、パターンマッチングの手法を説
明するための図である。階調補正曲線は、たとえば、図
１４(a) に示すように、低階調区間Ｒ１および高階調区
間Ｒ３においては二次曲線に近く、中階調区間Ｒ２にお
いては一次曲線に近くなる。そこで、先ず、予備階調補
正曲線の高中低の各階調区間Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に関し
て、下記第(2) 式、第(3) 式および第(4) 式で表される
各曲線へのあてはめが実行される。
【００６７】 低階調区間 ： Ｙ＝ａＸ2 ＋ｂＸ＋ｃ ・・・・ (2) 中階調区間 ： Ｙ＝ｄＸ＋ｅ ・・・・ (3) 高階調区間 ： Ｙ＝ｆＸ2 ＋ｇＸ＋ｈ ・・・・ (4) ＲＯＭ７２には、高中低の各階調区間Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
に対応して、図１４(b)(c)(d) に示すような二次曲線お
よび一次曲線の曲線パターンが準備される。各曲線パタ
ーンは異なる係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈを伴
うものである。
【００６８】低階調区間Ｒ１に関するパターンマッチン
グでは、予備階調補正曲線が当てはまる二次曲線と、Ｒ
ＯＭ７２に記憶されている曲線パターンに対応した二次
曲線との各項の係数ａ，ｂ，ｃの差｜Δａ｜，｜Δｂ
｜，｜Δｃ｜の総和ΔＡが、下記第(5) 式に従って演算
される。 ΔＡ＝｜Δａ｜＋｜Δｂ｜＋｜Δｃ｜ ・・・・ (5) この係数の差の総和ΔＡが最小となる曲線パターンが採
用される。
【００６９】中階調区間Ｒ２に関するパターンマッチン
グでは、予備階調補正曲線における中階調区間Ｒ２の直
線の傾きが算出される。この算出された傾きと、ＲＯＭ
７２内の一次曲線パターンの傾きとが比較され、傾きが
最も近似しているものが選択される。すなわち、一次の
項の係数ｄの差｜Δｄ｜が最小となる曲線パターンが選
択される。
【００７０】高階調区間Ｒ３に関するパターンマッチン
グは、低階調区間Ｒ１におけるパターンマッチングとほ
ぼ同様である。算出された予備階調補正曲線の全体は、
たとえば４次式以上の高次式により表現されるのである
が、上記のように全階調区間を分割すると、各階調区間
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の曲線は高々２次式で表すことができ
る。そのため、階調区間を分割することで、簡単な計算
式で曲線のマッチングを行える。
【００７１】図１５は、パターンマッチングのためのさ
らに他の技術を説明するための図である。まず、算出さ
れた予備階調補正曲線の変化点ＣＣ１，ＣＣ２の座標が
見出される。そして、ＲＯＭ７２内の各曲線パターンの
変化点の座標と比較され、最も近い変化点の組を有する
曲線パターンが詳細な階調補正曲線として選択される。
この場合に、ＲＯＭ７２内には、各曲線パターンの特徴
量として、各曲線パターンの変化点の組を予め記憶させ
ておくことが好ましい。このようなパターンマッチング
手法は、上記の図１３を参照して説明した技術にも適用
できる。すなわち、分割された区間Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ご
とに変化点の座標に基づくパターンマッチングを実行
し、各階調区間ごとに最も整合する曲線パターンを見出
して、それらを結合することによって全階調区間の詳細
な階調補正曲線を再構成してもよい。
【００７２】図１６は、パターンマッチングのためのさ
らに他の技術を説明するための図である。まず、予備階
調補正曲線の直線部が抽出され、各直線部を表すベクト
ルＶ１，Ｖ２，Ｖ３が求められる。そして、ＲＯＭ７２
内の曲線パターンを複数の直線部に分解したときの各直
線部のベクトルと、上記抽出されたベクトルＶ１，Ｖ
２，Ｖ３とが比較される。これにより、ベクトルの組合
せが最も類似している曲線パターンが、詳細な階調補正
曲線として採用される。この場合には、ＲＯＭ７２内に
は、各曲線パターンの特徴量として、各曲線パターンを
表現するベクトルの組を予め記憶しておくことが好まし
い。このようなパターンマッチング手法は、上記の図１
３を参照して説明した技術にも適用できるのは明らかで
あろう。
【００７３】なお、算出された予備階調補正曲線と、Ｒ
ＯＭ７２内の曲線パターンとのマッチングには、上記の
手法の他にも、たとえば、曲線全体の変化点の数などを
基準としてマッチングを行う手法を採用することができ
る。次に本発明の第２実施例について説明する。本実施
例の説明では、上記の図１、図２および図５を再び参照
する。上述の第１実施例ではＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に
対してそれぞれ個々に調整作業が行われており、各色に
関してテストパターン画像の出力および読取を行う必要
がある。これに対して、本実施例では、全色に関するテ
ストパターン画像の出力および読取が一度に実行され、
処理時間の短縮が図られる。
【００７４】スキャナ部１が備えるカラーイメージセン
サ１２は、赤色（Ｒ）フィルタ、緑色（Ｇ）フィルタお
よび青色（Ｂ）フィルタを表面に設けた３つの画素によ
って１ドットの読取を行う構成となっている。すなわ
ち、たとえば、図１７に示すように、ＲＧＢの各画素が
循環的に整列している。一方、プリンタ出力部６６が画
像形成のために用いるトナーは、赤の補色であるシア
ン、緑の補色であるマゼンタ、青の補色であるイエロ
ー、および黒の４色である。したがって、シアン、マゼ
ンタ、イエローの単色画像の階調は、それぞれＲ，Ｇ，
Ｂの各画素の出力に基づいて直ちに求まる。また、Ｇフ
ィルタは、可視光の中間波長領域に光透過特性を有して
いるので、Ｇ画素を用いれば黒色の画像の階調の読取も
良好に行えると考えられる。
【００７５】本実施例では、上記のような事項をふまえ
て、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫに関する階調補正曲線が作成され
る。図１８には、本実施例において用いられるテストパ
ターン画像の一例が示されている。このテストパターン
画像は、ＣＰＵ７０がＲＯＭ７２に予め記憶されている
基準データに基づいて試験データを作成して、この試験
データをプリンタ出力部６６に与えることによって形成
される。テストパターン画像は、マゼンタのグレースケ
ールが形成されるマゼンタ領域ＲＭ、シアンのグレース
ケールが形成されるシアン領域ＲＣ、イエローのグレー
スケールが形成されるイエロー領域ＲＹ、および黒のグ
レースケールが形成される黒色領域ＲＢＫを有してい
る。各領域は帯状に形成されている。
【００７６】テストパターン画像には、さらに、用紙上
における各領域の位置を表すための位置マーカＰＭ１が
形成されている。すなわち、各領域ＲＭ，ＲＣ，ＲＹお
よびＲＢＫは、位置マーカＰＭ１に対して一定の位置関
係を有する領域に形成される。図１９は階調補正曲線を
作成するためにテストパターン画像が読み取られるとき
の動作を説明するためのフローチャートである。イメー
ジセンサ１２では上記のようにＲＧＢの画素が循環的に
配列されているから、イメージセンサ１２からはＲＧＢ
の各信号が循環的に出力される。マゼンタ領域ＲＭの読
取が行われる際には、マゼンタの補色（緑）に対応した
Ｇ画素のデータのみがＲＡＭ７３（図２参照）に取り込
まれる（ステップＳ１，Ｓ２）。同様に、シアン領域Ｒ
Ｃの読取が行われる際には、シアンの補色（赤）に対応
したＲ画素のデータのみがＲＡＭ７３に取り込まれ（ス
テップＳ３，Ｓ４）、イエロー領域ＲＹの読取が行われ
る際には、イエローの補色（青）に対応したＢ画素のデ
ータのみがＲＡＭ７３に取り込まれる（ステップＳ５，
Ｓ６）。また、黒色領域ＲＢＫの読取が行われるときに
は、中間的な波長特性を有しているＧ画素のデータのみ
がＲＡＭ７３に取り込まれる（ステップＳ７，Ｓ８）。
そして、全領域の読取が完了すると処理を終了し、領域
ＲＭ，ＲＣ，ＲＹおよびＲＢＫに関して区分して抽出さ
れた各データを用いて、図５のステップｂ６からの処理
が実行される（ステップＳ９）。各領域ＲＭ，ＲＣ，Ｒ
ＹおよびＲＢＫの位置は、位置マーカＰＭ１に基づいて
認識される。
【００７７】このように本実施例によれば、１枚のテス
トパターン画像の出力および読取によって、全てのトナ
ーに対応した階調補正曲線を作成することができる。そ
のため、階調補正曲線の作成を格段に簡単な作業で行え
る。本発明の実施例の説明は以上のとおりであるが、本
発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが
できる。
【００７８】
【発明の効果】請求項１または請求項４記載の発明によ
れば、いくつかの階調値に対応した予備補正曲線が作成
され、この予備補正曲線と複数種類の曲線パターンとの
パターンマッチングを行うことによって、詳細な階調補
正曲線が作成される。したがって、少ない演算量で詳細
な階調補正曲線を得ることができる。これにより、出力
階調の調整のための処理時間を格段に短縮できる。
【００７９】請求項２または請求項５記載の発明によれ
ば、複数種類の曲線パターンは傾きが可変設定されて用
いられるので、少数の曲線パターンを用いて適切な階調
補正曲線を得ることができる。請求項３または請求項６
記載の発明によれば、本発明によれば、画像形成手段が
カラー画像の形成のために用いる複数の色材に関する出
力階調の調整を、１枚の試験画像の形成および読取によ
って達成できる。これにより、出力階調の調整を短時間
で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例が適用されたカラー複写機の
内部構成を示す簡略化した断面図である。
【図２】上記カラー複写機の電気的構成を示すブロック
図である。
【図３】試験データに基づいて形成されるテストパター
ン画像を説明するための図である。
【図４】階調補正曲線を作成する際の原理を説明するた
めの図である。
【図５】階調補正曲線を作成する際の処理手順を説明す
るための図である。
【図６】パターンマッチングによって階調補正曲線を設
定する際の処理を説明するための図である。
【図７】予備階調補正曲線と曲線パターンとのマッチン
グ手法を説明するための図である。
【図８】カラーバランスの調整を説明するための図であ
る。
【図９】実際の階調補正曲線を示す図である。
【図１０】階調補正部に入力される入力データの階調
と、プリンタ出力部６６により出力される画像の階調と
の関係を示す図である。
【図１１】出力階調微調整のためのデータを作成する際
の処理を説明するための図である。
【図１２】出力階調微調整のためのデータを作成する際
の処理を説明するための図である。
【図１３】予備階調補正曲線と曲線パターンとのマッチ
ング手法の他の例を説明するための図である。
【図１４】マッチング技術の詳細を説明するための図で
ある。
【図１５】予備階調補正曲線と曲線パターンとのマッチ
ング手法のさらに他の例を説明するための図である。
【図１６】予備階調補正曲線と曲線パターンとのマッチ
ング手法のさらに他の例を説明するための図である。
【図１７】カラーイメージセンサの構成を説明するため
の図である。
【図１８】本発明の第２実施例において形成されるテス
トパターン画像の例を説明するための図である。
【図１９】上記テストパターン画像を読み取る際の処理
を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ スキャナ部 ２ プリンタ部 １２ カラーイメージセンサ １３ 走査読取部 ２１ レーザ走査ユニット ２３ 感光体 ２５ 現像部 ２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ，２５ＢＫ 現像カートリッジ ２６ 転写ドラム ６４ 階調補正部 ６５ 出力階調微調整部 ６６ プリンタ出力部 ７０ ＣＰＵ ７２ ＲＯＭ ７３ ＲＡＭ ７４ 不揮発性メモリ ７５ 操作部
フロントページの続き (72)発明者 中村 孝二 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 山本 治男 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−181574（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−231571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309078（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 G06T 5/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像を読み取って、画像の各部を階調表現
    したデータを出力する画像読取手段と、 階調表現されたデータに基づいて画像を形成する画像形
    成手段と、 可変設定可能な所定の階調補正曲線に従って入力データ
    の階調を補正し、補正後のデータを上記画像形成手段に
    入力することによって画像形成濃度を調整するための階
    調補正手段と、 上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
    の曲線パターンを複数種類記憶した曲線パターン記憶手
    段と、 階調値が相異なる複数の領域を含む画像に対応した所定
    の試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験デ
    ータに対応した画像を形成させる手段と、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときの上記画像読取手段の
    出力と上記試験データに対応した所定の基準値とを比較
    し、その比較結果に基づいて、入力データの所定の複数
    個の階調値に関して上記画像形成手段に入力すべきデー
    タの適正な階調値を求め、これに基づいて、入力データ
    と上記画像形成手段に入力すべきデータとの関係を表す
    予備階調補正曲線を算出する手段と、 上記算出された予備階調補正曲線と上記曲線パターン記
    憶手段内の曲線パターンとのパターンマッチングを行
    い、最も適合する曲線パターンを上記階調補正手段によ
    って参照されるべき階調補正曲線として設定する手段と
    を含むことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】画像を読み取って、画像の各部を階調表現
    したデータを出力する画像読取手段と、 階調表現されたデータに基づいて画像を形成する画像形
    成手段と、 可変設定可能な所定の階調補正曲線に従って入力データ
    の階調を補正し、補正後のデータを上記画像形成手段に
    入力することによって画像形成濃度を調整するための階
    調補正手段と、 上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
    の曲線パターンを複数種類記憶した曲線パターン記憶手
    段と、 階調値が相異なる複数の領域を含む画像に対応した所定
    の試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験デ
    ータに対応した画像を形成させる手段と、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときの上記画像読取手段の
    出力と上記試験データに対応した所定の基準値とを比較
    し、その比較結果に基づいて、入力データの所定の複数
    個の階調値に関して上記画像形成手段に入力すべきデー
    タの適正な階調値を求め、これに基づいて、入力データ
    と上記画像形成手段に入力すべきデータとの関係を表す
    予備階調補正曲線を算出する手段と、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときの上記画像読取手段の
    出力と上記所定の基準値との比較結果に基づいて、上記
    曲線パターン記憶手段に記憶された曲線パターンの傾き
    を可変設定する手段と、 上記算出された予備階調補正曲線と上記傾きが可変設定
    された曲線パターンとのパターンマッチングを行い、傾
    き設定後の曲線パターンのうち最も適合する曲線パター
    ンを上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正
    曲線として設定する手段とを含むことを特徴とする画像
    形成装置。
  3. 【請求項３】カラー画像を読み取り、所定種類の色をそ
    れぞれ階調表現したカラーデータを出力する画像読取手
    段と、 複数色の色材を用い、上記複数色の色材にそれぞれ対応
    して階調表現された各色材用のデータに基づいてカラー
    画像を形成する画像形成手段と、 上記複数色の色材にそれぞれ対応して設定される各色材
    用の所定の階調補正曲線に従って各色材用の入力データ
    の階調を補正し、補正後のデータを上記画像形成手段に
    入力することによって、この画像形成手段によって形成
    される画像の各色の階調を補正する階調補正手段と、 上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
    の曲線パターンを複数種類記憶した曲線パターン記憶手
    段と、 階調値の相異なる複数の領域を含む各色材の単色テスト
    パターン画像を１枚の用紙の相異なる領域に形成するた
    めの試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験
    データに対応した画像を形成させる手段と、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときに、各色材の単色テス
    トパターン画像に対応する上記画像読取手段の出力を各
    単色テストパターン画像ごとに区分して抽出する手段
    と、 各色材の単色テストパターン画像ごとに区分して抽出さ
    れた上記画像読取手段の出力と各色材にそれぞれ対応し
    た所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて、
    入力データの所定の複数個の階調値に関して上記画像形
    成手段に入力すべきデータの適正な階調値を求め、これ
    に基づいて入力データと上記画像形成手段に入力すべき
    データとの関係を表す各色材ごとの予備階調補正曲線を
    算出する手段と、 上記複数の色材のそれぞれに関して算出された予備階調
    補正曲線と上記曲線パターン記憶手段に記憶された曲線
    パターンとのマッチングをとり、最もよく整合する曲線
    パターンを各色材ごとに求めて上記階調補正手段によっ
    て参照されるべき階調補正曲線として設定する手段とを
    含むことを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項４】画像を読み取って、画像の各部を階調表現
    したデータを出力する画像読取手段と、階調表現された
    データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、可変
    設定可能な所定の階調補正曲線に従って入力データの階
    調を補正し、補正後のデータを上記画像形成手段に入力
    することによって画像形成濃度を調整するための階調補
    正手段とを備えた画像形成装置の出力階調を調整する方
    法であって、 上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
    の曲線パターンを曲線パターン記憶手段に複数種類記憶
    させること、 階調値が相異なる複数の領域を含む画像に対応した所定
    の試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験デ
    ータに対応した画像を形成させること、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときの上記画像読取手段の
    出力と上記試験データに対応した所定の基準値とを比較
    し、その比較結果に基づいて、入力データの所定の複数
    個の階調値に関して上記画像形成手段に入力すべきデー
    タの適正な階調値を求め、これに基づいて、入力データ
    と上記画像形成手段に入力すべきデータとの関係を表す
    予備階調補正曲線を算出すること、および上記算出され
    た予備階調補正曲線と上記曲線パターン記憶手段内の曲
    線パターンとのパターンマッチングを行い、最も適合す
    る曲線パターンを上記階調補正手段によって参照される
    べき階調補正曲線として設定することを含むことを特徴
    とする画像形成装置の出力階調調整方法。
  5. 【請求項５】画像を読み取って、画像の各部を階調表現
    したデータを出力する画像読取手段と、階調表現された
    データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、可変
    設定可能な所定の階調補正曲線に従って入力データの階
    調を補正し、補正後のデータを上記画像形成手段に入力
    することによって画像形成濃度を調整するための階調補
    正手段とを備えた画像形成装置の出力階調を調整する方
    法であって、 上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
    の曲線パターンを曲線パターン記憶手段に複数種類記憶
    させること、 階調値が相異なる複数の領域を含む画像に対応した所定
    の試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験デ
    ータに対応した画像を形成させること、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときの上記画像読取手段の
    出力と上記試験データに対応した所定の基準値とを比較
    し、その比較結果に基づいて、入力データの所定の複数
    個の階調値に関して上記画像形成手段に入力すべきデー
    タの適正な階調値を求め、これに基づいて、入力データ
    と上記画像形成手段に入力すべきデータとの関係を表す
    予備階調補正曲線を算出すること、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときの上記画像読取手段の
    出力と上記所定の基準値との比較結果に基づいて、上記
    曲線パターン記憶手段に記憶された曲線パターンの傾き
    を可変設定すること、および上記算出された予備階調補
    正曲線と上記傾きが可変設定された曲線パターンとのパ
    ターンマッチングを行い、傾き設定後の曲線パターンの
    うち最も適合する曲線パターンを上記階調補正手段によ
    って参照されるべき階調補正曲線として設定することを
    含むことを特徴とする画像形成装置の出力階調調整方
    法。
  6. 【請求項６】カラー画像を読み取り、所定種類の色をそ
    れぞれ階調表現したカラーデータを出力する画像読取手
    段と、複数色の色材を用い、上記複数色の色材にそれぞ
    れ対応して階調表現された各色材用のデータに基づいて
    カラー画像を形成する画像形成手段と、上記複数色の色
    材にそれぞれ対応した各色材用の所定の階調補正曲線に
    従って各色材用の入力データの階調を補正し、補正後の
    データを上記画像形成手段に入力することによって、こ
    の画像形成手段によって形成される画像の各色の階調を
    補正する階調補正手段とを備えた画像形成装置の出力階
    調を調整する方法であって、 上記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線
    の曲線パターンを曲線パターン記憶手段に複数種類記憶
    させること、 階調値の相異なる複数の領域を含む各色材の単色テスト
    パターン画像を１枚の用紙の相異なる領域に形成するた
    めの試験データを上記画像形成手段に入力し、上記試験
    データに対応した画像を形成させること、 上記試験データに基づいて形成された画像を上記画像読
    取手段によって読み取らせたときに、各色材の単色テス
    トパターン画像に対応する上記画像読取手段の出力を各
    単色テストパターン画像ごとに区分して抽出すること、 各色材の単色テストパターン画像ごとに区分して抽出さ
    れた上記画像読取手段の出力と各色材にそれぞれ対応し
    た所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいて、
    入力データの所定の複数個の階調値に関して上記画像形
    成手段に入力すべきデータの適正な階調値を求め、これ
    に基づいて入力データと上記画像形成手段に入力すべき
    データとの関係を表す各色材ごとの予備階調補正曲線を
    算出すること、および上記複数の色材のそれぞれに関し
    て算出された予備階調補正曲線と上記曲線パターン記憶
    手段に記憶された曲線パターンとのマッチングをとり、
    最もよく整合する曲線パターンを各色材ごとに求めて上
    記階調補正手段によって参照されるべき階調補正曲線と
    して設定することを含むことを特徴とする画像形成装置
    の出力階調調整方法。
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