JP3594712B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、プリンター、ＦＡＸ等の色調整を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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ーにより、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、レーザー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。
【０００６】
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、光学センサーの特性上、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。
【０００７】
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ーで読み取り、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ー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ー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。
【０００８】
関連する従来技術例に、特開平５−１１４９６２号「画像形成装置」がある。本従来例は、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する。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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例では、階調補正テーブルを作成する際には、ＲＯＭまたはＲＡＭ中に記憶された参照データを用いる。この参照データは、調整目標データと考えてもよく、階調補正テーブルへの入力値と、所定のレーザー出力で感光体上に形成された静電潜像を現像し、転写材に転写し、定着されたトナー像を原稿読み取り手段であるスキャナーで読み込んだ値に対する目標値との組によって作成される。
【００１０】
初期剤（開封したばかりの現像剤）や、あるいは低湿度の環境下で使用される現像剤は、トナーの帯電量が高いために、潜像担持体である感光体にトナーを付着する量が十分ではない場合がある。そのような場合、転写材に定着された画像濃度（特に最高濃度）も、参照データの指示する目標画像濃度に達していない。
【００１１】
この場合、作成された階調補正テーブルも高濃度部がつぶれたテーブルとなり、プリンターが出すことができる最高画像濃度までは、目標画像濃度に忠実に再現されるが、それより高い目標画像濃度に対しては、一定の画像濃度になり、階調情報あるいは画像の細部の情報が失われるという不具合が生じる。
【００１２】
これを図２１を用いて説明すると、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諧調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸は、ＲＧＢγ変換後のスキャナーの読み取り値を表す。図の第２象限は、ＲＧＢγ変換を表し、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。なお、この図では、ＲＧＢγ変換を行っていない（スルー）。
【００１３】
第３象限の縦軸は、レーザー（ＬＤ）の書込み値で、横軸は、予め定められたレーザ出力ＬＤで形成されたトナー・パターンを転写材に記録し、スキャナーで読み取った値を表す。この図は、プリンター部の特性を表す。ＲＧＢγ変換を行わない場合には、このグラフは、パターンのスキャナーの読み取り値であるａ［ＬＤ］と一致する。
【００１４】
第４象限のグラフは、ＹＭＣＫ諧調変換テーブルＬＤ［ｉ］で、このテーブルを求めることが目的である。第３象限に示すように、画像濃度が充分な場合ｂ を破線で表し、画像濃度が不充分な場合ｃ を実線で表す。同一な参照データＡ［ｎ］（第１象限）の場合には、最終的に得られた階調変換テーブルは、ｂ の場合には、ｄ において階調が得られているが、ｃ の場合には、階調が得られなくなる。
【００１５】
これに対して、プリンターが出力可能な最高濃度と、参照データで指定された最大画像濃度の目標値との比に応じて、階調を圧縮するなどの処理を行うと（図２１のｅ）、低画像濃度部が、目標とする画像濃度よりも更に低く（明るく）なってしまうため（同ｆ）、低画像濃度部が画像として再現されなくなる不具合が生じる場合がある。
【００１６】
本発明は、高画像濃度部の階調を確保し、且つ低画像濃度部の再現性を目標とする画像濃度とする画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を解決するために、本発明は、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、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、複数の濃度階調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階調変換テーブルと、を備えた画像形成装置において、前記階調変換テーブルへの入力値と前記画像読み取り手段による画像読み取り信号との特性関係を表す参照データによって前記階調変換テーブルを作成し、前記濃度階調パターンに基づいて前記画像書込み手段と前記画像形成手段にて形成された画像パターンを前記画像読み取り手段が読み込んで出力した画像パターン読み取り信号に応じて参照データを補正し、前記補正された参照データによって前記階調変換テーブルを補正して、高画像濃度部の階調を確保し且つ低画像濃度部の再現性を得ることを特徴とする。
【００１８】
また、前記画像形成装置において、前記画像パターン読み取り信号に応じて参照データを補正するに際して、前記参照データを補正する領域と、補正しない領域とを指定することを特徴とする。
【００１９】
また、前記画像形成装置において、前記画像パターン読み取り信号に応じて参照データを補正するに際して、補正を行う参照データと、前記画像パターン読み取り信号の低画像濃度側と高画像濃度側とに補正を行わない参照データと、を有し、前記参照データの補正を行わない領域における前記低画像濃度側の参照データと、前記参照データの補正を行わない領域における前記高画像濃度領域側の参照データとの差と、前記参照データの補正を行わない領域における前記低画像濃度側の参照データと、前記画像パターン読み取り信号の最大濃度値との差と、の比に基づいて、補正を行う参照データの特性を求めることを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明は、参照データの補正を実行／非実行の選択手段を設けたことを特徴とする。
【００２５】
【作用】
本発明は、実際に出力できるプリンター部の最高画像濃度に応じて、参照データに対する補正を行うことにより、プリンターで出力できる最高画像濃度が、参照データによって与えられる目標画像濃度に達しない場合にも、階調のつぶれが生じないように、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する。
【００２６】
本発明は、検知パターンのスキャナーの読み取りデータから、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際に、プリンターの出力可能な最大画像濃度に応じて補正を行う参照データの領域あるいは個別データと、補正を行わない参照データの領域、あるいは個別データとの指定を行う。
【００２７】
本発明は、参照データに対し、プリンターの出力濃度に応じて、低画像濃度側の補正を行わない領域と、高画像濃度側の補正を行わない領域との間に、補正を行う領域を設けることにより、プリンターの出力画像濃度が、目標とする画像濃度に満たないことにより生じる参照データに対するずれと、低画像濃度側の濃度を参照データにあわせることによるずれとを、吸収するように補正を行う。
【００３１】
本発明は、参照データの補正の実行／非実行の選択手段により、選択を行い、それに応じて補正の実行／非実行を行う。
【００３３】
【実施例】
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例を詳細に説明する。図１〜図２０を参照すると本発明の画像形成装置の実施例が示されている。尚、以下の実施例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。
【００３４】
図１に示す機構図において実施例の、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、感光体ドラム１０２の表面を帯電する帯電チャージャー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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、光学センサー１３６、トナー濃度センサー１３７、環境センサー１３８、感光体表面電位センサー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、帯電チャージャー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。
【００３８】
光学センサー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ー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。
【００３９】
この光電センサー１３６からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサー制御部に印加されている。光電センサー制御部は、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、トナー濃度センサー１３７の制御値の補正を行なう。
【００４０】
更に、トナー濃度センサー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。トナー濃度センサー１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値とを比較し、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。
【００４１】
電位センサー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。
【００４２】
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。
【００４３】
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フィルター、４１０はγ補正回路、４１１は階調処理回路、４１２はプリンターである。
【００４４】
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。画像分離回路４０４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。
【００４５】
【数１】

【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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）
【００４９】
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。
【００５０】
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フィルター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。
【００５１】
γ補正回路４１０で、プリンターの特性に応じて、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、スキャナー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。
【００５２】
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。
【００５３】
レーザー変調回路のブロック図を図４に示す。
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、レーザーダイオード（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。
【００５４】
レーザー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／ｅ^２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６３．５［μｍ］では、望ましいビーム径
は５０［μｍ］以下である。
【００５５】
γ変換処理部４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の作成方法について図５のフローチャートに基づいて説明する。
階調変換テーブルを作成する手順は、下記からなる。
（ステップＳ１） 全体の湾曲度を選択する。
（ステップＳ２） 低画像濃度（ハイライト）部の湾曲度を選択する。
（ステップＳ３） 高画像濃度（シャドー）部の湾曲度を選択する。
（ステップＳ４） 画像濃度が所望の値になるように、全体に係数を掛ける。
【００５６】
はじめに、ステップＳ１の処理について図６に基づいて説明する。
基準となる階調曲線Ａに対し、全体の湾曲度を変える階調変換をＢとし、ハイライト領域（低濃度領域）の湾曲度を変える階調変換をＣＨ、シャドー領域（高濃度領域）の湾曲度を変える階調変換をＣＳとする。
階調曲線Ａを階調変換Ｂにより、階調変換を行った階調曲線をＥとし、これをＥ＝Ｂ（Ａ）と表記する。
【００５７】
これは、具体的には、プログラム言語Ｃの書式を用いて概略を表記すると、下記のように表すことができる。

ここで、Ｂは、Ａの湾曲度を変えるための関数である。
【００５８】
この関数の一例としては、８ビット画像信号の場合、０＝Ｂ（０，ｎ），２５５＝Ｂ（２５５，ｎ）（ｎは任意の整数）を満たす２次のベジエ関数を用いることができる（図７）。
上記の条件を満たすベジエ関数は、始点Ｐ０（０、０）と終点Ｐ１（２５５，２５５）
とを結ぶ直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｐ０Ｐ１を交わる直線Ｌと、その直線Ｌ上に存在し、直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌとの交点からの距離ｄをパラメータとする制御点Ｐ２とから２次のベジエ曲線として表される。
【００５９】
上記の関数では、関数Ｂの引数である整数ｃｕｒｖａｔｕｒｅに応じて距離ｄを比例させることにより、湾曲度を変えることができる。
例として、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１に対する場合と、図の縦軸に平行な直線Ｌ２に対する例について述べる。
【００６０】
第１の例における制御点を、両端点Ｐ０，Ｐ１の作る線分Ｐ０Ｐ１の中心点ＰＣ＝（Ｐ０＋Ｐ１）／２＝（１２７．５，１２７．５）または、（１２７，１２７）ｏｒ（１２８，１２８）に対し、この点に対する距離ｄをパラメータとしたとき、制御点Ｐ２は、
Ｐ２（ｄ）＝ＰＣ＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）＝（１２７．５−ｄ／√２，１２７．５＋ｄ／√２）
で与えられる。これにより、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、
Ｐ（ｄ，ｔ）＝ＰＯ・ｔ^２＋２・Ｐ２（ｄ）・ｔ・（１−ｔ）＋Ｐ１・（１−ｔ）^２ …▲１▼
で与えられる。
【００６１】
但し、ｔは、０≦ｔ≦１の媒介変数である。Ｐ（ｄ，ｔ）は、階調変換曲線への入力ｘと出力ｙの組（ｘ、ｙ）として与えられるので、関数Ｂ（）への引数として与えられた整数Ａからｘ＝Ａとして、式▲１▼からｔを求め、求められたｔを再度式▲１▼に代入し、出力値ｙを求める。
【００６２】
実際には、上記のような計算を毎回行う代わりに、予め（ｘ、ｙ）の全ての組（０≦ｘ≦２５５）について求め、それをテーブルとして、ＲＯＭ中に記憶させておくことにより、計算時間を省略することができる。この階調補正テーブルを湾曲度を変えて数組（あるいは数１０組）をＲＯＭ中に保持する。湾曲度は、前述した関数Ｂ（）への引数ｃｕｒｖａｔｕｒｅで与えられる。
【００６３】
これにより、＜リスト１＞は、次のように書き換えられる。

【００６４】
なお、上記の例では、ｔａｂｌｅ＿ｍａｘ＝９としているが、これは、湾曲度が異な
るテーブルの本数が９本であることを意味している（一例である）。
なお、上記の例では、ベジエ曲線を用いたが、他にも、必要に応じてスプライン関数、高次関数やスキャナー信号用の場合などには、べき関数、指数・対数関数なども用いることもできる。
【００６５】
次に、ステップＳ２及びステップＳ３の処理について説明する。
上記と同様にして、低画像濃度（ハイライト）領域、高画像濃度（シャドー）
領域の湾曲度を変えることができる。
【００６６】
＜リスト２＞をより一般的な形に書き直すと次のようになる。

【００６７】
ハイライト変換曲線ＣＨ［ｈ］、シャドー変換曲線ＣＳ［ｓ］の変換を実行すると、下
記のように表すこともできる。

【００６８】
この中で、ｍ，ｈ，ｓは、それぞれ全体、ハイライト、シャドー部の湾曲度を決める値である。なお、ハイライト部と、シャドー部の湾曲は、互いに独立に作成されている。
【００６９】
ハイライト領域、およびシャドー領域のように、特定の濃度領域の湾曲度を変えるための階調変換曲線を次のように生成する。始点Ｐ０と終点Ｐ１とを結ぶ直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｐ０Ｐ１を交わる直線Ｌと、その直線Ｌ上に存在し、直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌとの交点からの距離ｄをパラメータとする制御点Ｐ２とから３次のべジエ曲線を用いて階調変換曲線を生成する。
【００７０】
ここでは、一例として、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１に対する場合と、図の縦軸に平行な直線Ｌ２に対する実施例について述べる。
ハイライト領域の階調特性を変える変換曲線は、図８に示す様に、一例として次のように生成する。始点Ｐ０、終点Ｐ１をそれぞれＰ０＝（０，０），Ｐ１＝（２５５，２５５）とし、第１の制御点Ｐ２をＰ２＝（３２，３２）とする。
【００７１】
第１の例における制御点Ｐ３は、直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌ１との交点からの距離ｄをパラメータとして、Ｐ３（ｄ）＝（１６，１６）＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）とする。第２の例における制御点Ｐ３は、直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌ２との交点からの距離ｄをパラメータとして、Ｐ３（ｄ）＝（１６，１６）＋（０，ｄ）とする。以上のＰ０〜Ｐ３を用いて、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、下記で与える。
Ｐ（ｄ，ｔ）＝Ｐ０・ｔ^３＋３・Ｐ２・ｔ^２・（１−ｔ）＋３・Ｐ３（ｄ）・ｔ・（１−ｔ）^２＋Ｐ１・（１−ｔ）^３…▲２▼
【００７２】
ここでは、終点として、Ｐ１＝（２５５，２５５）としたが、終点Ｐ１をＰ１＝（６４，６４）など、線分ｍ：（０，０）−（２５５，２５５）上の点とする。このとき、線分ｍ上で線分Ｐ０Ｐ１に含まれな
い全部は階調変換としてそのまま恒等変換として用い、それ以外の領域が、ハイライト領域、およびシャドー領域のように、特定の濃度領域の湾曲度を変えるための階調変換曲線として作用する。
【００７３】
画像濃度（階調性）の自動補正（ＡＩＣ：Ａｕｔｏ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の動作を図９のフローチャートに基づいて説明する。
操作部（図１０）の液晶画面において、ＡＩＣメニュー呼び出すと、図１１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１２の画図が表示される。
【００７４】
ここで、印刷スタートキーを選択すると、図１３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（Ｓ１１）。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（図では、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ー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、例えば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。
【００７５】
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１４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（Ｓ１２）、読み取りスタートを選択すると、スキャナーが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（Ｓ１３）。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。
【００７６】
地肌データを用いた処理を行うと選択された場合（Ｓ１４）には、読み取りデータに対する地肌データ処理を行い（Ｓ１５）、参照データの補正を行う場合（Ｓ１６）には、参照データに対する高画像濃度部の処理（Ｓ１７）を行った後、ＹＭＣＫ
階調補正テーブルの作成・選択を行う（Ｓ１８）。
【００７７】
上記の処理をＹＭＣＫの各色（Ｓ１９）、及び写真、文字の各画質モード毎に行
う（Ｓ２０）。処理中には、操作画面には図１５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１１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の選択スイツチを行う。
【００７８】
地肌の補正の処理の目的として２つある。１つは、ＡＩＣ時に使用される転写材の白色度を補正することである。これは、同一の機会に、同じ時に画像を形成しても、使用する転写材の白色度によって、スキャナーで読み取られる値が異なるためである。これは補正しない場合のデメリットとしては、例えば、白色度が低い、再生紙などをこのＡＩＣに用いた場合、再生紙は一般にイエロー成分が多いために、イエローの階調補正テーブルを作成した場合に、イエロー成分が少なくなるように補正する。この状態で、次に、白色度が高いアート紙などでコピーをした場合に、イエロー成分が少ない画像となって望ましい色再現が得られない場合がある。
【００７９】
もう一つの理由としては、ＡＩＣ時に用いた転写紙の厚さ（紙厚）が薄い場合には、転写材を押さえつける圧板など色が透けてスキャナーに読み取られてしまう。例えば、圧板の代わりにＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）と呼ばれる原稿自動送り装置を装着している場合には、原稿の搬送用にベルトを用いているが、これが使用しているゴム系の材質により、白色度が低く、若干の灰色味がある。そのため、読み取られた画像信号も、見かけ上、全体に高くなった画像信号として読み取られるために、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際に、その分薄くなるように作成する。この状態で、今度は紙厚が厚く、透過性が悪い転写紙を用いた場合には、全体の濃度が薄い画像として再現されるため、必ずしも望ましい画像が得られない。
【００８０】
上記のような不具合を防ぐために、紙の地肌部の読みとり画像信号から紙の地肌部の画像信号により、パターン部の読みとり画像信号の補正を行っている。
しかし、上記の補正を行わない場合にもメリットがあり、常に再生紙のように、イエロー成分が多い転写紙を用いる場合には、補正をしない方がイエロー成分が入った色に対しては色再現が良くなる場合ができる。また、常に、紙厚が、薄い転写紙のみしか用いない場合には、薄い紙に合わせた状態に階調補正テーブルが作成されるというメリットがある。
【００８１】
上記のように、使用者の状況と好みとに応じて、地肌部の補正をＯＮ／ＯＦＦを行うことができる。
感光体上に形成した階調パターンの書込み値をＬＤ［ｉ］（ｉ＝１，２，…，１０）、形成されパターンのスキャナーでの読み取り値をｖ［ｉ］≡（ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｂ［ｅ］）（ｉ＝１，２，…，１０）とする。明度、彩度、色相角（Ｌ＊ ｃ＊ ｈ＊，明度、赤み、青み（Ｌ＊ ａ＊ ｂ＊など
で処理を行うこともできる。
【００８２】
ｖ［ｉ］≡（ｒ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｒ［ｉ］として表した場合には、ＹＭＣトナーの各補色の画像信号がそれぞれｂ［ｉ］，ｇ［ｉ］，ｒ［ｉ］であるので、簡単には、それぞれの補色の画像信号のみ（ａ［ｉ］，ｉ＝１，２，…，１０とする）を用いて階調変換テーブルを作成することが
できる。
【００８３】
参照データは、スキャナーの読み取り値ｖ０［ｉ］≡（ｒ０［ｉ］，ｇ０［ｉ］，ｂ０［ｉ］）及び対
応するレーザーの書込み値ＬＤ［ｉ］（ｉ＝１，２，…，１０）の組によって与えられる。
ａ０［ｃｏｌ］［ｎｉ］（０≦ｎｉ≦２５５，ｉ＝１，２，…，１０，ｃｏｌ＝Ｙ，Ｍ，Ｃ）を参照データｖ０［ｉ］の補色
画像信号とする。
【００８４】
ＡＩＣ実行時における、γ変換処理部４１０で用いられる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法について説明する。
ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、前述したａ［ＬＤ］とＲＯＭ４１６中に記憶されている参照データＡ［ｎ］とを比較することによって得られる。ここで、ｎは、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値で、参照データＡ［ｎ］は、入力値ｎをＹＭＣＫ階調変換した後のレーザー書込み値ＬＤ［ｉ］で出力したＹＭＣトナー・パターンを、スキャナーで読み取った読み取り画像信号の目標値である。ここで、参照データは、プリンターの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照データＡ［ｎ］と補正を行わない参照データＡ［ｎ］とがある。補正を行うかどうかの判断は、予めＲＯＭまたはＲＡＭ中に記憶されている後述する判断用のデータにより判断される。この補正については後述する。
【００８５】
前述したａ［ＬＤ］から、Ａ［ｎ］に対応するＬＤを求めることにより、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎに対応するレーザー出力値ＬＤ［ｎ］を求める。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。
【００８６】
その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する入力値ｎ＝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、ｎｉ＝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、それ以外の点については、スプライン関数などで補間を行うか、あるいは、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する。
【００８７】
上記の処理を図１６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ｎ、縦軸は、ＲＧＢγ変換後のスキャナーの読み取り値を表す。図の第２象限は、ＲＧＢγ変換を表し、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。なお、この図では、ＲＧＢγ変換を行っていない（スルー）。
【００８８】
第３象限の縦軸は、レーザー（ＬＤ）の書込み値で、横軸は、予め定められたレーザ出力ＬＤで形成されたトナー・パターンを転写材に記録し、スキャナーで読み取った値を表す。この図は、プリンター部の特性を表す。ＲＧＢγ変換を行わない場合には、このグラフは、ａ［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、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。
【００８９】
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出力が図中の矢印ａに沿って求められる。
【００９０】
演算手順を図１７に基づいて説明する。
（ステップＳ３１） ＹＭＣＫγ補正テーブルを求めるために必要な入力値を決める。
ここでは、ｎ［ｉ］＝１１（Ｈ）×ｉ（ｉ＝０，１，…，ｉｍａｘ＝１５）とした。
（ステップＳ３２） 参照データＡ［ｎ］を、プリンターの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う。
プリンター部で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザーの書込み値を、ＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、この時のパターンの読み取り値ｍ［ＦＦｈ］をｍｍａｘとする。低画像濃度側から中間画像濃度側にかけて補正を行わない参照データＡ［ｉ］（ｉ＝０，１，…，ｉｌ）、高画像濃度側の補正を行わない参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ２＋１，…，ｉｍａｘ−１）（ｉ２≧ｉｌ，ｉ２≦ｉｍａｘ−１）、補正を行う参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉｌ＋１，…，ｉ２）とする。
【００９１】
以下では、ＲＧＢ−γ変換を行わない、原稿反射率に比例した画像信号として仮定して、具体的な計算方法を述べる。補正を行わない参照データの内、高画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データＡ［ｉ２＋１］と、低画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データＡ［ｉｌ］とから、そのデータの差Δｒｅｆを求める。すなわち、
【００９２】
Δｒｅｆ＝Ａ［ｉｌ］−Ａ［ｉ２＋１］ …▲３▼
【００９３】
ここで、反転処理であるＲＧＢγ変換を行わない場合には、Δｒｅｆ＞０である。
一方、プリンター部で作成可能な最大画像濃度を得られるパターンの読み取り値ｍｍａｘから、同様に差Δｄｅｔを求める。すなわち、
【００９４】
Δｄｅｔ＝Ａ［ｉｌ］−ｍｍａｘ …▲４▼
とする。
【００９５】
これにより、
▲３▼、▲４▼から、補正を行う参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉｌ＋１，…，ｉ２）に対し、

とする。
【００９６】
（ステップＳ３３） ステップＳ３１で求めたｎ［ｉ］に対応するスキャナーの読取画像信号ｍ［ｉ］を参照データＡ［ｎ］から求める。
実際には、飛び飛びのｎ［ｊ］に対応する参照データＡ［ｎ［ｊ］］（０≦ｎ［ｊ］≦２５５，ｊ＝０，１，…，ｊｍａｘ，ｎ［ｊ］≦ｎ［ｋ］ｆｏｒｊ≦ｋ）を次のようにする：
【００９７】
ｎ［ｊ］≦ｎ［ｉ］＜ｎ［ｊ＋１］となるｊ（０≦ｊ≦ｊｍａｘ）を求める。
８ｂｉｔ画像信号の場合、ｎ［０］＝０，ｎ［ｊｍａｘ］＝２５５、ｎ［ｊｍａｘ＋１］＝ｎ［ｊｍａｘ］＋１、Ａ［ｊｍａｘ＋１］＝Ａ［ｊｍａｘ］として参照データを求めておくと計算が簡単になる。
また、参照データの間隔は、ｎ［ｊ］はできるだけ小さい間隔である方が、最終的に求めるγ補正テーブルの精度が高くなる。
上記のようにして求めたｊから、ｍ［ｉ］を次式から求める：
ｍ［ｉ］＝Ａ［ｊ］＋（Ａ［ｊ＋１］−Ａ［ｉ］）・（ｎ［ｉ］−ｎ［ｊ］）／（ｎ［ｊ＋１］−ｎ［ｊ］） …▲６▼
【００９８】
ここでは、一次式により補間したが、高次関数やスプライン関数などで補間を行っても良い。その場合には、
ｍ［ｉ］＝ｆ（ｎ［ｉ］）
とする。ｋ次関数の場合には、数２のようにする。
【００９９】
【数２】

【０１００】
（ステップＳ３４） ステップＳ３３で求められたｍ［ｉ］を得るためのＬＤの書込み値ＬＤ［ｉ］を（Ｓ３３）と同様な手順によって求める。
ＲＧＢγ変換を行っていない画像信号データを処理する場合には、ＬＤの値が大きくなるに応じて、ａ［ＬＤ］が小さくなる。すなわち、
ＬＤ［ｋ］＜ＬＤ［ｋ＋１］に対して、ａ［ＬＤ［ｋ］］≧ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］
となる。
【０１０１】
ここで、パターン形成時の値をＬＤ［ｋ］＝００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，…，６６ｈ，８８ｈ，ＡＡｈ，ＦＦｈ，（ｋ＝０，１，…，９）の１０値とした。これは、トナー付着量が少ない画像濃度では、トナー付着量に対するスキャナーの読み取り値の変化が大きいため、パターンの書込み値ＬＤ［ｋ］の間隔を密にし、トナー付着量が多い画像濃度では、トナー付着量に対するスキャナーの読み取り値の変化が少さいために、間隔を広げて読み込む。
【０１０２】
これによるメリットとしては、ＬＤ［ｋ］＝００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈ（計１６点）など
とパターンの数を増やす場合に比べて、トナー消費を抑えられること、また、高画像濃度領域では、ＬＤ書込み値に対する変化が少ないこと、感光体上の電位ムラ、トナーの付着ムラ、定着ムラ、電位ムラなどの影響で、読み取り値が逆転しやすい為、ＬＤ書込み値の間隔を狭めても必ずしも精度の向上に有効ではないことなどから、上記のようなＬＤ書込み値でパターンを形成した。
ａ［ＬＤ［ｋ］］≧ｍ［ｉ］＞ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］ となるＬＤ［ｋ］に対して、

とする。
０≦ｋ≦ｋｍａｘ （ｋｍａｘ＞０）としたとき、ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ］］＞ｍ［ｉ］の場合（参照デ
ータから求めた目標値の画像濃度が高い場合）には、

として、１次式で外挿を行うことによって予測する。
【０１０３】
これにより、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値ｎ［ｉ］と出力値ＬＤ［ｉ］の組（ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］）（ｉ＝０，１，…，１５）が求められる。
（ステップＳ３５） 求められた（ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］）（ｉ＝０，１，…，１５）を元に、スプライ
ン関数などで内挿を行うか、あるいは、ＲＯＭ中に有しているγ補正テーブルを選択する。
【０１０４】
以下では、前述した補正階調曲線作成に関して、ＲＯＭ中に記憶されているγ補正テーブルの選択方法について図１８に基づいて説明する。
（ステップＳ４１） γ補正テーブル全体にかける係数ＩＤＭＡＸ［％］を求める。
ｎ［ｉｍａｘ］＝ＦＦｈの場合には、ＩＤＭＡＸ＝ＬＤ［ｉｍａｘ］／ＦＦｈ×１００［％］とする。
ここでは、ＬＤ’［ｉ］＝ＬＤ［ｉ］×１００／ＩＤＭＡＸとして、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの出力値ＬＤ［ｉ］を置き換える。これにより、γ補正テーブルの選択に際して、ＩＤＭＡＸを考慮せずに済む。
【０１０５】
次に、全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲部の指標であるｍ，ｈ，ｓ を選択する。はじめに、全体の湾曲度ｍを選択する（Ｓ４２）。基本的な考え方は、最終的に求められた階調変換曲線Ｅ［ｊ］（０≦ｊ≦２５５）と、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値ｎ［ｉ］と出力値ＬＤ［ｉ］の組（ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］）（０≦ｉ≦１５）の誤差の自乗和ｅｒｒｏｒ＝ Σｗｉ・（ＬＤ［ｉ］−Ｅ［ｎ［ｉ］］）２（以後、誤差と呼ぶ）を最も小さくするようにｍを選択する。ここで、ｗｉは、ｉ番目のＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値に対する重みである。
【０１０６】
この時、ハイライト部の誤差が大きいと、望ましい結果が得られないので、特にハイライト部の重みｗｉを大きくし、できるだけ誤差を小さくするようにする。同様に、誤差を最小とするハイライト部の湾曲度ｈを求め（Ｓ４３）、次に、誤差を最小とするシャドー部の湾曲度ｓを求める（Ｓ４４）。
上記のようにして求めた、（ｈ，ｍ，ｓ）及びＩＤＭＡＸを新たな補正階調曲線の湾曲度として用いる。
【０１０７】
本発明に対応する実施例を述べる。図１７のステップＳ32を次のように実施する。（７）、（８）から、補正を行う参照データA[i](i=i1+1,…,i2)に対し、それぞれ補正量の上限値a[i]あるいは、補正後の参照データの値の上限値A0[i]が決められている。ここで、A[i]とa[i]及びA0[i]の関係は、
a[i]=A0[i]/A[i]
である。画像濃度のつぶれを防止するためには、画像濃度を薄くする方向に参照データを変更し、スキャナーの読み取り値は、原稿からの反射光量に比例するために、A0[i]≧A[i]すなわち、a[i]≧1となる(等号は、補正を行わない場合と同じである)。（５）式において、変更後の参照データをA1[i]、最終的な参照データをA2[i]として、
【０１０８】
【数３】

【０１０９】
とする。（図１９）。
【０１１０】
本発明に対する実施例を説明する。上記の上限値の指定では、参照データに対して１：１に対応する設定方法であったが、以下のように、連続的に設定することができる。前述したA[i1],A[i2+1] の値を用いて、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎに対する参照データの補正量の上限値A0[n]を表し、A[i1],A[i2+1]に対するｎの値は、それぞれn[il],n[i2+1]と表す。
【０１１１】
【数４】

【０１１２】
とする。ここで、ｎ１ は、ｎ［ｉｌ］と ｎ［ｉ２＋１］の間の点である。この上限値ｎは、ｎ１ に近づくにつれて、補正量（許容幅）が大きくなり、ｎ１ から離れ、ｎ［ｉｌ］，ｎ［ｉ２＋１］に近づくにつれて補正量への上限値（許容幅）が０に近づく。これは、１次関数で上限値を表した例であるが、２次以上の高次関数やその他の関数（スプライン関数、対数関数など）を用いても良い。
【０１１３】
検知パターンの読み取り値に応じて、参照データの補正を行う領域と補正を行わない領域とを指定する方法として以下の方法がある。各参照データＡ［ｉ］毎に、補正を行う場合に、１（または、０）とし、補正を行わない場合には、０（または１）と設定してＲＯＭまたは、ＲＡＭ中に記憶する。
【０１１４】
また、上述した例のように補正量の上限値Ａ０［ｉ］をＡ０［ｉ］＝Ａ［ｉ］とするか、あるいは、補正量の割合の上限値ａ［ｉ］を、ａ［ｉ］＝１とした場合には、補正を行わないこと参照データを指定したことと同一になる。それ以外の領域であるＡ０［ｉ］≠Ａ［ｉ］、ａ［ｉ］≠１と設定した参照データは、補正を行う領域となる。
【０１１５】
補正を行う方法として、上記の例で、プリンター部で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザーの書込み値を、ＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、この時のパターンの読み取り値ｍ［ＦＦｈ］をｍｍａｘとして、この値を▲４▼並びに▲５▼式で用いたが、これは、必ずしも最大画像濃度でなくてもよく、ＬＤの書込み値が変化しても視覚的に濃度差を感じなくなる程度の画像濃度でよい。また、ＬＤの書込み値も、同様な理由から、８ビット信号での最大の書込み値ＦＦｈでなくても、例えば、Ｆ０Ｈなどでもよい。
【０１１６】
他の方法としては、ＬＤ［ｉ］（ｉ＝０，１，…，ｉｍａｘ−１）に対するスキャナーの読み取り値の結果から、対数関数あるいは指数関数を用いてＬＤ＝ＦＦｈ時の読み取り濃度を簡易的に予測することができる。
【０１１７】
図２０は、０−１０２３を最大とする（４画素分の読み取り値の和と考えても良い）シアントナーのスキャナーでの読み取りデータを処理した例である。図の縦軸ｙは、読み取り値の常用対数で、
ｙ＝ ｌｏｇ _１０｛（Ｃｙａｎ トナーの読み取り信号の Ｒｅｄ 成分） − ｍｉｎ ｝…（１２）
である。横軸は、パターン形成時のＬＤの書込み値である。横軸は、本来は感光体上のＬＤ光量であることが望ましいが、ＬＤ光量と、ＬＤ書込み値とが比例している場合には、ＬＤの書込み値を代用することができる。
【０１１８】
図中のａ），ｂ），ｃ）は、それぞれｍｉｎを０，３０，５０とした場合（１０２３が最大値）のグラフで、ｍｉｎ＝３０が実際のＬＤ＝２２５時のパターンの読み取り値である。
実際のパターンの読み取り値であるｍｉｎ＝３０とした場合には、ＬＤ＝８０〜１５２値（５０ｈ−９８ｈ）の直線性が最も良くなる。従って、ｍｉｎの値を変化させて、ＬＤ＝８０〜１５０値近辺（一例である）の直線性が最も良くなる値をＬＤ＝２５５値で形成されたパターンの読み取り信号であると予測することができる。
【０１１９】
この直線性の程度は、読み取り点とパターン形成時のＬＤの書込み値とを最小自乗法により、処理した場合に、相関係数が最も１に近い値を得ることができるｍｉｎを選ぶことにより出力可能な最大濃度を求めることができる。
【０１２０】
同様に、イエロートナーは、Ｂｌｕｅ成分、マゼンタトナーは、Ｇｒｅｅｎ成分と補色信号を用いることにより精度の良い予測値を得ることができる。ブラツクトナーに対しては、ＲＧＢいずれの成分でも良いが、最もＳ／Ｎ比が良い信号を用いると良い。
【０１２１】
図１７のステップＳ３２の処理に相当するステップＳ５３の前処理として、前述した方法によってステップＳ５２において、パターンを読み取って得られた検知データを元にプリンターが出力可能な画像濃度を予測する。ステップＳ５３において、参照データＡ［ｎ］を出力可能濃度に応じて補正を行う。
【０１２２】
尚、上述の実施例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。
【０１２３】
【発明の効果】
以上の説明より明かなように、本発明によれば、プリンター部で出力できる最高濃度が、初期剤であったり、あるいは周囲の環境の理由から、予め設定されている参照データの指示する濃度に達しない場合にも、高濃度部の階調が失われないように、階調補正テーブルを作成することができる。
【０１２４】
また、本発明によれば、参照データに対し、補正をプリンター部で出力できる最高濃度に応じて補正を行う画像濃度領域と、補正を行わない画像濃度領域とを指定することにより、低画像濃度側や高画像濃度側で、画像濃度を目標画像濃度にあわせたい領域、階調を重視する領域とを任意に指定を行うことができ、それに応じた階調補正テーブルが作成させることができる。
【０１２５】
また、本発明によれば、補正を行わない領域として、低画像濃度領域を指定することにより、プリンターの出力可能な濃度が目標とする画像濃度よりも低い場合にも、単純にプリンターが出力可能濃度と目標とする最大の画像濃度との比に応じて階調を圧縮することにより発生する、低画像濃度を必要以上に低下させてしまう不具合を防ぐことができる。
【０１２６】
また、補正を行わない領域として、高画像濃度領域を指定することにより、階調性が確保できなくても、画像濃度を参照データの示す目標画像濃度にできるだけ近い画像濃度を確保するような階調補正テーブルを作成することができる。参照データに対し、プリンターの出力濃度に応じて、低画像濃度側の補正を行わない領域と、高画像濃度側の補正を行わない領域との間に、補正を行う領域を設けることにより、プリンターの出力画像濃度が、参照データの目標とする画像濃度に満たないというずれと、低画像濃度側の濃度を参照データに合わせるという、相対する要求とを、両立させるように階調補正テーブルの選択、作成を行うことができる。
【０１２７】
また、本発明では、簡単な演算により上記の補正を実現することができる。
【０１２８】
また、本発明では、補正を行う画像濃度領域と、補正を行わない画像濃度領域とを連続的に指定することができる。これにより、階調性を確保すると同時に、濃度も目標濃度に近づけること、あるいは、階調性はやや得られなくても、画像濃度を目標濃度になるべく近づけたい、といった要求を満たした階調補正テーブルを自動で作成することができる。
【０１２９】
また、本発明によれば、階調性を重視する画像濃度領域と、画像濃度を目標濃度に合わせることを重視する画像濃度領域とを簡単な方法で段階的に、あるいは連続的に指定することができる。これにより、参照データのそれぞれについて、補正の上限値を設定する手間を省き、簡略化することができる。
【０１３０】
また、本発明によれば、参照データの補正の実行／非実行の選択を行うことができる。これにより、階調再現性を重視する場合には、参照データの補正を行い、画像濃度の再現性を重視する場合には、参照データの補正を行わないという、使い分けをすることができる。
【０１３１】
また、本発明によれば、画像形成装置の出力可能な画像濃度を予測することができるので、テストパターン形成時に、必ずしも出力可能濃度を出すめの量のトナー（などの色材）を消費する必要が無くなる。これにより、テストパターン作成による、トナー消費を抑制・節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の実施例の機構を示す縦断面図である。
【図２】図１の制御系を示すブロック構成図である。
【図３】図２の回路構成ブロック図である。
【図４】レーザー変調回路のブロック図である。
【図５】階調変換曲線の作成手順例のフローチャートである。
【図６】湾曲度の選択例を概念的に表した図である。
【図７】ペジエ関数を表した図である。
【図８】ハイライト領域の階調特性を変える変換曲線の一例である。
【図９】画像濃度の自動補正の動作を示すフローチャートである。
【図１０】操作部の正面図である。
【図１１】図１０の表示画面例１である。
【図１２】図１０の表示画面例２である。
【図１３】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例である。
【図１４】図１０の表示画面例３である。
【図１５】図１０の表示画面例４である。
【図１６】ＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である。
【図１７】演算手順を示すフローチャートである。
【図１８】補正テーブルの選択手順例を示すフローチャートである。
【図１９】ＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である。
【図２０】シアントナーのスキャナーでの読み取りデータを処理した例である。
【図２１】従来のＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である
【図２２】従来のＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である。
【符号の説明】
１０１ 複写機本体
１０２ 有機感光体（ＯＰＣ）ドラム
１０３ 帯電チャージャー
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 光学センサー
１３７ トナー濃度センサー
１３８ 環境センサー
１３９ 感光体表面電位センサー
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 (4)

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、複数の濃度階調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階調変換テーブルと、を備えた画像形成装置において、
   前記階調変換テーブルへの入力値と前記画像読み取り手段による画像読み取り信号との特性関係を表す参照データによって前記階調変換テーブルを作成し、
   前記濃度階調パターンに基づいて前記画像書込み手段と前記画像形成手段にて形成された画像パターンを前記画像読み取り手段が読み込んで出力した画像パターン読み取り信号に応じて参照データを補正し、
   前記補正された参照データによって前記階調変換テーブルを補正して、高画像濃度部の階調を確保し且つ低画像濃度部の再現性を得る
   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、
   前記画像パターン読み取り信号に応じて参照データを補正するに際して、前記参照データを補正する領域と、補正しない領域とを指定する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像パターン読み取り信号に応じて参照データを補正するに際して、補正を行う参照データと、前記画像パターン読み取り信号の低画像濃度側と高画像濃度側とに補正を行わない参照データと、を有し、
   前記参照データの補正を行わない領域における前記低画像濃度側の参照データと、前記参照データの補正を行わない領域における前記高画像濃度領域側の参照データとの差と、前記参照データの補正を行わない領域における前記低画像濃度側の参照データと、前記画像パターン読み取り信号の最大濃度値との差と、の比に基づいて、補正を行う参照データの特性を求める
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、
   階調再現性を重視する場合に前記参照データの補正を行い、画像濃度再現性を重視する場合に前記参照データの補正を行わないことを選択し得る
   ことを特徴とする画像形成装置。

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