JP3658461B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置にかかり、詳しくは、記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル複写機等の画像形成装置において、入力画像データに対する出力画像データの特性を補正したり、特定の濃度領域を強調したりするために、画像信号変換テーブルが使用されてきた。この画像信号変換テーブルは、通常、画像形成装置の画像処理部内に設けられている。そして、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画像出力手段（例えば、レーザダイオードを使用した画像出力手段）に供給する出力画像信号に変換する。
かかる画像信号変換テーブルは、画像形成装置の出力特性を反映して作られ、画像形成装置の製造段階で、画像形成装置内部に組み込まれるものである。ところが、画像形成装置の出力特性は、画像形成装置の経時劣化等によって変化してしまう。従って、画像形成装置が経時劣化した後に、画像形成装置の製造段階で組み込まれた画像信号変換テーブルを使用して入力画像信号を出力画像信号に変換しても、その変換がもはや適正なものとならず、画像劣化を引き起こす。
【０００３】
そこで、かかる経時劣化等の影響による画像劣化を防止すべく、従来種々の方策が講じられてきた。そのうちの代表的なものとしては次のものがある。
まず、第１には、画像形成装置内部のプロセス制御として行われるものがある。これは、感光体や転写体等の像担持体表面に複数の画像濃度を持った画像パターンを形成し、この画像パターンの反射光又は透過光を光学センサによって検出し、該検出結果に基づいて、帯電電位、現像バイアス及び露光光量等を変更するものである。
第２には、上記画像信号変換テーブル自体を補正するものがある。これは、特定の画像パターンを記録紙上に画像形成し、この画像形成後の記録紙を画像読み取り手段に載置して読み取り、読み取った画像データに基づいて、画像信号変換テーブルを補正するものである（例えば、特開平５−１１４９６２号）。
上記第１の方法によれば、画像形成装置内部で、人手を介さずに自動的に行うことができるという利点がある。しかし、上記光学センサは、一般的に、トナーの付着量が多い高濃度部についての感度が小さい。従って、上記第１の方策では、必然的に上記高濃度部を除いた領域についての補正となってしまうという大きな欠点がある。その他、転写部の経時劣化や、定着部の経時劣化には対応できないという欠点もある。
一方、上記第２の方策によれば、画像形成された記録紙を画像読み取り手段に載置する等、第１の方策に比べ、人手による処理が必要となるが、全画像濃度領域についての補正が可能であり、また、転写部、定着部の経時劣化にも対応が可能となるという大きな利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像信号変換テーブルの補正を概念的に簡単に説明すると、図２９に示すようなフィードバック制御に例えることができる。
即ち、画像信号変換テーブルの補正は、画像形成手段の特性が経時劣化により変化して、画像形成手段の出力データが予め与えられた目標データと異なるものとなった場合に、画像信号変換テーブルを補正することによって、出力データと目標データとの差がなくなるようするものであるといえる。
しかし、従来の画像信号変換テーブルの補正においては、上記目標データが固定であった。従って、この目標データが適当なものでない場合には、画像信号変換テーブルの補正もまた常に不適当なものとなり、種々の問題を生じた。より具体的には、上記目標データは、通常画像形成装置の製造段階で、画像形成装置の特性に基づいて作成され、画像形成装置内のＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段に記憶されるものであるが、画像装置を構成する部品のばらつき等に起因して生ずる画像形成装置の特性のばらつきによって、最善のものとして作成されたはずの目標データが不適なものとなって、当初予定していた画像が得られないという問題が生じた。また、上記目標データは、画像形成装置を製造する側で一方的に作成するものである。従って、目標データを設定した者と画像形成装置を使用する者との間に、画像に対する認識（好み）が異なり、前記固定された目標データに従って補正された画像信号変換テーブルによって画像を形成した場合に、使用者の好みに沿わない場合があるという問題が生じた。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置ごとの特性のばらつきに関わらず予定していた画像が得られる画像形成装置を提供すること、また、使用者の好みにあった画像の形成が可能な画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１の画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装置において、前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データのうち中間画像濃度部の補正を行う目標データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）とし、前記階調パターンの最大画像濃度を光学的に読み取った読み取り値と、補正を行わない低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｄｅｔ）と、補正を行わない高画像濃度部中の最も画像濃度が低い目標データＡ［ｉ２＋１］と低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｒｅｆ）としたとき、Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）を満たす新たな目標データを算出し、または、前記階調パターンの画像信号を前記画像出力手段へ出力するときの出力値と該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値との関係で表現される出力特性と、利用者の好みに応じて変更された画像信号変換テーブルとを用いて、該階調パターンの該画像出力手段へ出力するときの出力値ＬＤ［ｋ］に対応した画像信号変換テーブルへ入力される画像信号と、該出力特性の読み取り値とから新たな目標データを算出する算出手段と、前記画像信号変更テーブルの補正に用いる前記目標データを、前記算出手段で算出した２種類の新たな目標データのいずれかに変更する変更手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、前記変更手段による変更を指示する指示手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の画像形成装置においては、請求項１又は２の画像形成装置において、前記変更手段は、低画像濃度から高画像濃度まで連続して存在する前記目標データを部分的に変更することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の画像処理システムは、記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装置と、該画像形成装置と通信を行う外部装置とを備えた画像処理システムにおいて、該画像形成装置は情報を処理する該外部装置に有線又は無線によって接続可能であり、前記画像信号変更テーブルの補正に用いる前記記憶手段に記憶された目標データは、前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データのうち中間画像濃度部の補正を行う目標データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）とし、前記階調パターンの最大画像濃度を光学的に読み取った読み取り値と、補正を行わない低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｄｅｔ）と、補正を行わない高画像濃度部中の最も画像濃度が低い目標データＡ［ｉ２＋１］と低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｒｅｆ）としたとき、Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）を満たすように前記外部装置で作成された目標データ、または、前記階調パターンの画像信号を前記画像出力手段へ出力するときの出力値と該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値との関係で表現される出力特性と、利用者の好みに応じて変更された画像信号変換テーブルとを用いて、該階調パターンの該画像出力手段へ出力するときの出力値ＬＤ［ｋ］に対応した画像信号変換テーブルへ入力される画像信号と、該出力特性の読み取り値とから前記外部装置で作成された目標データであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の画像形成装置においては、変更手段による目標データの変更を繰り返し行う。この変更は、例えば、請求項３に記載のように、部分的な変更であってもよい。
そして、この変更された目標データと、階調パターンを光学的に読み取った読み取り値とに基づいて、以降の変換テーブルの補正を行う。
例えば、画像形成装置にて形成された画像が、画像形成装置のばらつきによって当初予定した画像にならない場合、又は、使用者の好みに合致していないような場合には、請求項２の指示手段を用いて、変更手段に目標データをどのように変更するかを指示する。そして、かかる指示手段からの指示に応じて、変更手段による目標データの変更を行う。その後、階調パターンの出力を行い、階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と変更後の目標データとに基づいて、変換テーブルを補正する。この補正された変換テーブルによって得られる出力画像信号を用いて画像形成を行った結果が、未だ当初予定していた画像でない場合や使用者の好みに合致した画像で場合は、再び上記指示手段から上記変更手段への目標データの変更の指示を行う。このような目標データの変更、当該変更後の目標データによる変換テーブルの補正、及びこの変換テーブルを用いての画像形成という動作を当初予定していた画像又は使用者の好みの画像が得られるまで繰り返し行う。
【００１１】
請求項４の画像形成装置においては、画像形成装置自身が変更手段を有さず、画像形成装置に有線又は無線によって接続されている外部装置によって新たに作成された目標データを受信して、この目標データを記憶手段に記憶する。そして、記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された前記外部装置から受信した目標データとに基づいて、変換テーブルを補正する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置としての電子写真複写機（以下、単に「複写機」という）に適用した実施形態について説明する。
｛複写機２００の概略構成、動作｝
まず、複写機２００の概略構成図である図２を用いて、本実施形態にかかる複写機の構成、動作につき説明する。
本実施形態における複写機２００は、大きくは、画像読み取り手段としてのスキャナ１０１と画像出力手段としてのプリンタ２０１とからなる。
上記スキャナ１０１は、原稿画像を光学的に読み取るためのものであり、原稿載置台としてのコンタクトガラス２０９、露光ランプ２１０、反射ミラー２１１、結像レンズ２１２、及びＣＣＤイメージセンサ２１３等からなる。上記露光ランプ２１０としては、ハロゲンランプが使用されるのが一般的である。このスキャナ１０１による原稿画像の読み取りは次のようにして行われる。
【００１３】
上記コンタクトガラス２０９上に載置された原稿を露光ランプ２１０によって光照射し、原稿からの反射光を反射ミラー２１１等により結像レンズ２１２に導く。この結像レンズ２１２にて上記反射光をＣＣＤイメージセンサ２１３上に結像させる。該ＣＣＤイメージセンサ２１３は、上記反射光を原稿画像に対応したデジタル電気信号に変換する。このＣＣＤイメージセンサ２１３は、フルカラーイメージセンサであり、与えられ光信号を、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の各色に色分解し、各色に対応したデジタル電気信号を出力する。また、上記ＣＣＤイメージセンサ２１３は、図面に対して垂直方向（この方向を主走査方向ともいう。）に列状に配置されている。
上記ＣＣＤイメージセンサ２１３の出力であるデジタル電気信号は、後述する画像処理部にて、色変換処理等の画像処理がなされ、シアン（Ｃｙａｎ：以下、Ｃという）、マゼンタ（ Ｍａｇｅｎｔａ：以下、Ｍという）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ：以下、Ｙという）及び黒（以下、Ｋという）のカラー画像データとなる。
上記カラー画像データを、次に述べるプリンタ１１２にて、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナーにより顕像化を行い、得られたトナー像を重ねあわせてフルカラーの画像を形成する。
【００１４】
上記プリンタ１１２の略中央部には、像担持体としての感光体２１５が配置されている。該感光体２１５は、有機感光体（ＯＰＣ）ドラムであり、その外径は、１２０ｍｍ程度である。上記感光体の周囲には、感光体表面を一様に帯電する帯電装置２０７、Ｋ現像ユニット２０２、Ｃ現像ユニット２０３、Ｍ現像ユニット２０４、Ｙ現像ユニット２０５、中間転写ベルト２０６、及びクリーニング装置等が配置されている。
また、上記感光体の上方であって、上記スキャナ１０１の下方には、前述したカラー画像データに基づいて光ビームを発生して、一様帯電された上記感光体２１５表面を光走査するレーザ光学系２０８が設けられている。このレーザ光学系２０８は、光ビームを発生するレーザダイオード、該光ビームを偏向するポリゴンミラー等からなる。
【００１５】
かかる構成によって行われるプリンタ１１２における画像形成動作を、Ｋ画像データに基づく場合を例にして説明すれば次のとおりである。
上記レーザ光学系２０８からのＫ画像データに基づく光ビームにより感光体２１５表面上に形成された潜像は、これに対応するＫ現像ユニット２０２によって現像され、、Ｋトナー像となる。このトナー像は、上記中間転写ベルト２０６に転写される。以下、この感光体２１５から中間転写ベルト２０６へのトナー像の転写をベルト転写という。
以上のような、潜像の形成、現像、及びベルト転写という一連の動作が、ＣＭＹＫの４色について行われ、中間転写ベルト２０６上には４色重ねトナー像が形成される。この４色重ねトナー像を、給紙ユニット２１６から給送されてきた記録媒体、例えば記録紙上に、転写バイアスローラ２１７によって、一括して転写する。
上記４色重ねトナー像が形成された記録媒体は、搬送ベルト２１８によって定着装置２１９に搬送される。上記定着装置２１９は、加熱及び加圧によって４色重ねのトナー像を溶融し、記録媒体上に定着する。定着が完了した記録媒体は、排紙トレイ２２０上に、排出される。
一方、感光体２１５の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２１４によって回収され、感光体２１５表面のクリーニングが行われる。クリーニング後の感光体２１５表面は、除電装置２２１によって除電される。
また、４色重ね画像を中間転写ベルト２０６から記録媒体上に転写した後に、上記中間転写ベルト２０６上に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置２２２によって回収され、中間転写ベルト２０６表面のクリーニングが行われる。
【００１６】
｛複写機２００の制御系｝
次に、複写機２００の制御系につき、図３に基づいて説明する。
図３は、複写機２００の制御系を説明するための説明図である。
複写機２００は、メイン制御部１４５を備えている。このメイン制御部１４５は、制御手段としてのメインＣＰＵ１３０、該ＣＰＵ１３０で実行する制御用プログラム等を格納するＲＯＭ１３１、上記ＣＰＵ１３０で使用するデータを格納したり、上記ＣＰＵの作業領域として使用したりするためのＲＡＭ１３２、及び、ＣＰＵと各種センサとのインターフェース等を行う入出力インターフェース１３３を備えている。
【００１７】
上記入出力インターフェース１３３に接続されている各種センサ等としては、具体的には、レーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、光電センサ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、及び中間転写ベルト駆動部１４１等がある。
上記レーザ光学系制御部１３４は、前述したレーザ光学系２０８のレーザダイオードの出力を制御するものである。上記電源回路１３５は、前述の帯電装置２０７に帯電用放電電圧を供給し、また、現像ユニット２０２〜２０５に現像バイアス電圧を供給し、さらに、前述のバイアスローラ２２１や転写バイアスローラ２１７に対して転写電圧を供給する。
【００１８】
上記光電センサ１３６は、発光ダイオード等の発光素子、フォトセンサ等の受光素子等からなり、感光体回転方向において、バイアスローラ２２１の手前に位置する。そして、この位置にて、感光体表面に形成された検知パターン部分のトナー付着量や感光体表面地肌部分のトナー付着量を検知する。また、感光体除電後の感光体表面の残留電位も検知する。この光電センサ１３６の検知出力信号は、図示しない光電センサ制御部に印加される。上記光電センサ制御部は、上記検知パターンの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う。
上記トナー濃度センサは、現像ユニット２０２〜２０５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、基準値とを比較しトナー濃度が一定値を下回っている場合、即ち、トナー不足となっている場合は、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に印可する。
【００１９】
電位センサ１３９は、感光体の表面電位を検知する。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。
図３中符号２０４はＭ現像ユニットであり、この現像ユニット内には、Ｍトナーとキャリアを含む現像剤が収容されており、剤撹拌部材２０４ｂの回転によって現像剤が撹拌される。現像スリーブ２０４ａの近傍には、現像剤規制部材（図示せず）が配置されており、現像スリーブに供給される現像剤の量を調整する。現像スリーブに供給された現像剤は現像スリーブ２０４ａ上に磁気的に保持されつつ、磁気ブラシとして、現像スリーブ２０４ａの回転方向に回転する。
ここでは、Ｍ現像ユニットとのみを取り上げて説明したが、他のＫ現像ユニット２０２、Ｃ現像ユニット２０３、及びＹ現像ユニット２０５もほぼ同様の構成となっている。
【００２０】
｛画像処理部｝
次に、図１に基づいて複写機２００の画像処理部について説明する。
図１は画像処理部の概略構成を示すブロック図である。
スキャナ１０１からのＲ、Ｇ、及びＢの３色に色分解されたデジタル信号は、まず、シェーディング補正回路１０２に入力される。このシェーディング補正回路１０２は、ＣＣＤイメージセンサ２１３の各素子の特性のばらつきや露光ランプ２１０の照度むら等による影響を補正するためのものである。シェディング補正回路１０２からの出力はＲＧＢγ補正回路１０３に入力される。このＲＧＢγ補正回路１０３によって、スキャナ１０１からのデジタル信号を反射率データから明度データに変換する。
（以下、余白）
【００２１】
ＲＧＢγ補正回路１０３の出力は、画像分離回路１０４及びＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）補正回路１０５に入力される。上記画像分離回路１０４は、原稿画像における文字部と絵柄部との判定及び原稿画像における有彩色と無彩色との判定を行い、その結果を出力する。この画像分離回路１０４の出力は、後述するＭＴＦ補正回路１０５、色変換−ＵＣＲ処理回路１０６、変倍回路１０７、インターフェース１１４、画像加工回路１０８、ＭＴＦフィルタ１０９、γ補正回路１１０、及び、階調処理回路１１１に入力され、各回路等における処理に利用される。
【００２２】
上記ＭＴＦ補正回路１０５は、スキャナ１０１等の入力系の周波数特性を補正するものであり、特に高周波領域における周波数特性の劣化を補正する。上記ＭＴＦ補正が終了した信号は、色相判定回路１２２及び色変換−ＵＣＲ回路１０６に入力される。上記色判定回路１２２は、ＭＴＦ補正回路１０５からの出力信号が、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、又はＹのいずれの色相の信号であるのかを判定して、上記色変換−ＵＣＲ処理回路１０６で色変換のために使用される色変換係数を選択する。上記色変換−ＵＣＲ処理回路１０６は、色変換部とＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）処理部とからなる。該色変換部は、スキャナ等の入力系の色分解特性とプリンタで使用される色材（色トナー）の分光特性の違いを補正して、忠実な色再現に必要なＹ、Ｍ及びＣそれぞれの色材の量を計算する部分である。この色変換部での色変換処理は次式に示すような、１次のマスキング方程式のマトリクス演算により実現できる。
【数１】
ここで、上式のＲ’、Ｇ’及びＢ’は、それぞれＲ、Ｇ及びＢの補数を表す。マトリクス係数ａｉｊ（ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜３）は色変換係数であり、上述のごとく入力系の色分解特性と、出力系（プリンタ）の分光特性によって決定されるものである。上式では、１次のマスキング方程式を用いたが、これに換えて、Ｂ’Ｇ’等の２次項あるいはさらに高次の項を用いるようにすれば、より精度よく色変換を行うことができる。また、色相によって演算式を変えたり、ノイゲハウアー方程式を用いるようにしてもよい。いずれにしても、Ｙ、Ｍ及びＣの値は、Ｂ’、Ｇ’及びＲ’（又は、Ｂ、Ｇ及びＲ）の値から求めることができる。
【００２３】
上記ＵＣＲ処理部は、Ｙ、Ｍ及びＣの３色が重なる部分（共通濃度部分）を、Ｋに置き換えるためのＵＣＲ処理を行う。これは、Ｃ、Ｍ及びＹの３色を重ねると、理論的には黒になるはずであるが、実際は完全な黒とならず若干グレーバランスがくずれて再現されることを防止するためである。
このＵＣＲ処理は、次式を用いた演算により行うことができる。
【数２】
Ｙ’＝Ｙ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’＝Ｍ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’＝Ｃ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｋ ＝ α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
ここで、数式２におけるαは、ＵＣＲの量を決める係数であり、α＝１のとき１００％ＵＣＲ処理となる。上記αは、一定値でも良いが、例えば、高濃度部では、αを１に近くし、ハイライト部では、αを０に近くすることにより、高濃度部での黒再現性をよくし、かつハイライト部での画像を滑らかにすることができる。
【００２４】
上記色変換−ＵＣＲ処理回路１０６の出力は、変倍回路１０７に入力される。この変倍回路１０７は、画像の縦横変倍を行う回路である。変倍回路１０７の出力は、インターフェース１１４を介して画像加工回路１０８に入力される。この画像加工回路１０８は、画像のリピート処理等の特定の画像加工を行う回路である。この画像加工回路１０８からの出力は、ＭＴＦフィルタ１０９に入力される。該ＭＴＦフィルタ１０９は、使用者の好みに応じて、画像の解像度を優先させるためのエッジ強調処理や、画像の階調性を優先させるための平滑化処理等の入力された信号の周波数特性を変更する処理を行う。
【００２５】
ＭＴＦフィルタ１０９の出力信号は、入力画像信号としてγ補正回路１１０に入力される。このγ補正回路１１０は、γ補正（γ変換ともいう）を行う回路である。具体的には、プリンタ１１２の特性に応じて、画像信号変換テーブルを用いることによって、上記入力画像信号を出力画像信号に変換するための回路である。また、いわゆる地肌飛ばし等の処理も行うことができる。γ補正回路１１０からの出力画像信号は、階調処理回路１１１に入力される。この階調処理回路１１１は、ディザマトリクスを使ったディザ処理等を行い、入力された信号の階調を調整する。例えば、プリンタ１１２の階調表現力がスキャナ１０１の階調表現力よりも低い場合には、上記ディザマトリクスを使って、量子化処理を行う。
【００２６】
このようにして、スキャナ１０１からのデジタル信号は、シェーディング補正から階調処理までの一連の画像処理によって、画像データとなり、プリンタ１１２に出力される。 ここで図１におけるインターフェース１１３、１１４は、スキャナ１０１で読み込んだ原稿画像を外部の画像処理装置での処理のために当該外部の画像処理装置に送出したり、外部の画像処理装置から送られてきた画像データを受信し、プリンタで出力したりするためのものである。
以上の様な画像処理部を構成する各回路の制御を行うために、ＲＯＭ１１６、ＲＡＭ１１７及びＣＰＵ１１５が、バスライン１１８によって接続されている。また、上記ＣＰＵ１１５は、シリアルインターフェースを介してシステムコントローラ１１９に接続されている。これにより、複写機の操作部から入力され、システムコントローラ１１９が受け取った使用者の指示を、コマンドとして、ＣＰＵ１１５に送信することができる。
【００２７】
プリンタ１１２に送られた画像データは、前述したレーザ光学系２０８におけるレーザダイオードの発光を制御するためのレーザ変調回路４００に入力される。
上記レーザ変調回路４００について図４に基づいて説明する。
図４は、レーザ変調回路４００の回路ブロック図である。
入力される画像データは、１画素８ビットからなる。この画像データは、ルックアップテーブル４０１を使用してγ変化された後、パルス幅変調回路４０２に入力される。このパルス幅変調回路４０２は、８ビットの画像データのうちの上位３ビットの信号に基づいてパルス幅を決定する。このパルス幅は、３ビットの信号で表現できる８の状態（８値）のうちから選択される。パルス幅が決定されると、パルス幅変調回路４０２の後段に設けられたパワー変調回路によって、パワー変調、即ち発光強度（発光量）の変調が行われる。このパワー変調回路４０３によるパワー変調は、上記画像データの下位５ビットの信号に基づいて行われ、５ビットの信号で表現できる３２の状態（３２値）のなかから１つの状態が選択される。
【００２８】
こうして、パルス幅変調及びパワー変調を経た後の画像データに基づいて、レーザダイオード４０４が発光する。このレーザダイオードの発光強度を、フォトディテクタ４０５によってモニターし、該フォトディテクタ４０５の出力をパワー変調回路にフィードバックすることによって、１画素ごとの発光強度の補正を行う。
尚、実施形態にかかるプリンタの書き込み周波数は、１８．６ＭＨｚであり、１画素の走査時間は、５３・８ｎｓｅｃである。
また、１画素の大きさに対して、主走査方向のビーム径（このビーム径は、静止時のビームの強度が最大値に対して１／（ｅの２乗）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％が良い。例えば、４００ＤＰＩ（ドット／インチ）、１画素６３．５μｍで画像出力するようなプリンタでは、上記ビーム径は、５０μｍ以下が良い。
【００２９】
｛変換テーブルの作成手順｝
ここで、上述のγ補正回路１１０でのγ補正に使用される画像信号変換テーブル（以下、単に「変換テーブル」という。）の一般的な作成方法について説明する。尚、以下の説明における「階調変換曲線」とは、上記変換テーブルの数値を結んで求められる曲線をいう。
図５は、変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
変換テーブルの作成手順は、大きく
（１）全体の湾曲度を選択する（５０１）。
（２）低画像濃度部（ハイライト部）の湾曲度を選択する（５０２）。
（３）高画像濃度部（シャドー部）の湾曲度を選択する（５０３）。
（４）画像濃度を所望の値になるように、全体に係数を掛ける（５０４）。
という４つのステップからなる。
【００３０】
まず、上記ステップ５０１について、図６に基づいて説明する。
前提として、基準となる階調変換曲線Ａに対し、全体の湾曲度を変える階調変換をＢとする。また、低画像濃度部（ハイライト部）の湾曲度を変える階調変換をＣＨとし、高画像濃度部（シャドー部）の湾曲度を変える階調変換をＣＳとする。
この前提のもとで、例えば、階調変換曲線Ａを階調変換Ｂにより変換した場合の階調変換曲線をＥとした場合を、Ｅ＝Ｂ（Ａ）と表記する。
ステップ１における処理を、プログラム言語であるＣ言語を用いて記述すると、次のリスト１で示したものとなる。
【００３１】
【００３２】
ここで、Ｂは前述したように、Ａの湾曲度を変えるための関数である。
この関数の一例としては、８ビット画像データの場合、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。
上記の条件を見た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と交わる直線Ｌと、その直線Ｌ上に存在し、上記直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌとの好転からの距離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。
上記の関数においては、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。
【００３３】
具体例として、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１に対する場合について図７を用いて説明する。
直線Ｐ０Ｐ１の中心点Ｐｃ＝（Ｐ０＋Ｐ１）／２＝（１２７．５，１２７．５）又は、（１２７，１２７）若しくは（１２８，１２８）に対する距離ｄをパラメータとしたとき、制御点Ｐ２は、次式で与えられる。
【数３】
これより、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、次の式で与えられる。
【数４】
但し、ｔは０≦ｔ≦１の媒介変数である。
【００３４】
上記Ｐ（ｄ，ｔ）は、図６に示したように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、数式４からｔを求め、得られたｔを再度数式４に代入して、出力ｙを求める。
これによって、入力ｘに対して、ｙを出力するγ補正が可能となる。
上述のようなγ補正のための計算を、画像データが入力されるたびに毎回行う代わりに、予め、（ｘ、ｙ）のすべての組（０≦ｘ≦２５５）について求めておき、これをテーブルとして、ＲＯＭ１１６中に記憶させておくことにより、入力ｘにたいする出力ｙを求める計算時間を短縮することができる。
尚、湾曲度を変えた数組又は数十組の変換テーブルをＲＯＭ１１６中に保持することも可能である。上記、湾曲度は、上記リスト１中の関数Ｂ（）への引数ｃｕｒｖａｔｕｒｅで与えられる。従って、湾曲度を変えた変換テーブルを複数得る場合を考慮して上記のリスト１を変形すると、次のようになる。
【００３５】
【００３６】
上記リスト２の例では、Ｔａｂｌｅ＿ｍａｘ＝９としているため、湾曲度が異なるテーブルの本数を９本に設定している。
上述の例では、階調変換曲線を得るのにベジエ関数を用いたが、その他必要に応じて、高次関数、指数関数、及び対数関数等を用いることも可能である。
【００３７】
次に、上述のステップ５０２及びステップ５０３の処理について説明する。
低画像濃度部（ハイライト部）及び高画像濃度部（シャドー部）における階調変換曲線の湾曲度を変える処理も、上述したステップ１と同様の処理により可能である。
まず、上記リスト２を、低画像濃度部（ハイライト部）及び高画像濃度部（シャドー部）の湾曲度の変更にも対応し得るよう、一般的な形に書き直すと次のようになる。
【００３８】
【００３９】
上記リスト３にハイライト変換曲線CH[h]、シャドー変換曲線CS[s]を導入すると、上記リスト３は、次のように表すこともできる。
【００４０】
上記リスト中で、ｃｕｒｖａｔｕｒｅ、 ｈ、ｓは、それぞれ、全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲度を決める値である。尚、低画像濃度部と、シャドー部の湾曲は互いに独立に作成されている。
次に、ハイライト部やシャドー部のごとく部分的に湾曲度を変えた階調変換曲線の作成について、ハイライト部の湾曲度を変える場合を例示した図８に基づいて説明する。
図８に示すように、ハイライト部の階調変換曲線は、始点Ｐ０と終点Ｐ１とを結ぶ直線Ｐ０Ｐ１、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１、直線Ｐ０Ｐ１上に存在する第１の制御点Ｐ２、及び、直線Ｌ１上に存在し直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌ１との交点からの距離ｄをパラメータとする第２の制御点Ｐ３により、３次のベジエ曲線として求めることができる。
ここでは、一例として、始点Ｐ０をＰ０＝（０，０）とし、終点Ｐ１を（２５５，２５５）とする。また、第１の制御点Ｐ２をＰ２＝（３２，３２）とする。
【００４１】
この条件の下で、第２の制御点Ｐ３は、次式で表すことができる。
【数５】
Ｐ３（ｄ）＝（１６，１６）＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）
これらのＰ０からＰ３を用いて、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は次の式で求めることができる。
【数６】
ここでは、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１上の制御点をＰ３として、として求めたが、例えば、図８の縦軸に平行な直線をＬ２として、この直線上に存在する制御点をＰ３としても良い。この場合には、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、次式で表すことができる。
【数７】
Ｐ３（ｄ）＝（１６，１６）＋（０，ｄ）
（以下、余白）
【００４２】
以上、ハイライト部の階調変換曲線の求め方について説明してきたが、シャドー部の階調変換曲線についても、Ｐ０及びＰ１を適宜選択することで、これと同様の方法で求めることができる。
また、ここでは、終点Ｐ１として（２５５，２５５）を選択したが、例えば、（６４，６４）等であってもよい。即ち、点（０、０）と点（２５５，２５５）を結ぶ線分を線分ｍとすれば、終点Ｐ１は、この線分ｍ上に、任意にとることができる。尚、線分ｍ上で線分Ｐ０Ｐ１に含まれない部分については、階調変換の際、恒等変換として作用し、それ以外の部分がハイライト部又はシャドー部のごとく特定の画像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。
【００４３】
｛自動階調補正｝
次に、本実施形態における自動階調補正（以下、ＡＣＣ（Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）という。）について、図９に基づいて説明する。上記自動階調補正とは、変換テーブルを補正するすることによって、プリンタから出力される画像の階調を調整するものである。
図９は、ＡＣＣの動作を説明するフローチャートである。
本実施形態における複写機は、図１０に示すような操作部２５０を有し、使用者はこの操作部２５０から複写機で実行される各種の機能を選択することができる。図１０の符号２５１はタッチパネルとなっている液晶画面２５１であり、表示装置としてのみならず、入力装置としての機能も有している。
【００４４】
かかる液晶画面２５１（タッチパネル）２５１から、ＡＣＣメニューを呼び出すと、図１１のごとき画面が表示される。この画面にて、コピー使用時の「実行」を指定すると、コピー使用時における自動階調補正が行われ、プリンタ使用時の「実行」を指定すると、プリンタ使用時の自動階調補正が行われる。ここで、「コピー使用時」とは、原画像をスキャナ１０１で読み取って記録媒体上に画像を形成する場合をいい、「プリンタ使用時」とは、コンピュータ１２０から送られてくる画像データに基づいて記録媒体上に画像形成する場合を意味している。
【００４５】
以下、コピー使用時の「実行」を指定した場合を例に説明する。
図１１の液晶画面２５１にて、コピー使用時の「実行」を指定すると、液晶画面２５１の表示は、図１２の如く切り替わる。この画面で印刷スタートキーが押されると、複写機２０１は、図９のステップ９０１の動作を行う。即ち、図１３に示すような。ＹＭＣＫ各色、並びに文字及び写真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。
この階調パターンは、予め画像処理部のＲＯＭ１１６中に格納されている。
【００４６】
上記階調パターンの階調の種類は、１６進数表示で、００ｈ、１１ｈ、２２ｈ・・・、ＥＥｈ、ＦＦｈの１６種類がある。
図１３は、一例として、上記１６種類の階調の中から任意の５つの種類の階調を選択して、記録紙上に階調パターンを形成した場合を図示したものである。図示の例では、上記５つの種類の階調による画像形成を、文字及び写真モード用の各モード用のＹＭＣＫ４色について行い、結局、記録紙上に４０個の階調パターンを形成している。
【００４７】
ここで、本実施形態においては、文字モード用のパターンと写真モード用のパターンでは、各画素のレーザ書き込み値の決定の仕方を異ならせている。具体的には、文字モード用については、ディザ処理等を行わずに、１画素２５６階調の中から選択された値でそのままレーザ書き込みを行う。
一方、写真モード用については、書き込み主走査方向に隣接した２画素分づつの書き込み値の和を該２画素に配分して、新たに、レーザ書き込み値を決定する。
【００４８】
即ち、１画素目の画素の書き込み値をｎ１とし、２画素目の書き込み値をｎ２とすると、これから、以下のようにして、新たな１画素目の書き込み値ｎ１’と新たな２画素目の書き込み値ｎ２’とを決定する。
ｎ１＋ｎ２≦２５５ の場合
ｎ１’＝ｎ１＋ｎ２， ｎ２’＝０
ｎ１＋ｎ２＞２５５ の場合
ｎ１’＝２５５， ｎ２’＝ｎ１＋ｎ２−２５５
又は、
ｎ１＋ｎ２≦１２８ の場合
ｎ１’＝ｎ１＋ｎ２， ｎ２’＝０
１２８＜ｎ１＋ｎ２≦２５６ の場合
ｎ１’＝１２８， ｎ２’＝ｎ１＋ｎ２−１２８
２５６＜ｎ１＋ｎ２≦３８３ の場合
ｎ１’＝ｎ１＋ｎ２−１２８， ｎ２’＝１２８
３８３＜ｎ１＋ｎ２ の場合
ｎ１’＝２５５， ｎ２’＝ｎ１＋ｎ２−２５５
【００４９】
上述のようにして、上記階調パターンが記録紙上に画像形成され、複写機から出力されると、上記液晶部２５１の表示は図１４の如く切り替わる。そして、使用者に上記階調パターンが形成された記録紙（テストパターン）をスキャナ１０１のコンタクトガラス２０９上に載置するように促す。使用者がこれに従い、上記テストパターンをコンタクトガラス上に載置して、読み取りスタートを指定すると（９０２）、スキャナ１０１の読み取り動作が開始し、ＹＭＣＫで形成された上記階調パターン及び該階調パターンが形成されている記録紙の地肌部分を読み取り、ＲＧＢのデジタル信号として出力する（９０３）。
次に、上述した図１１の液晶画面２５１にて、地肌補正を行うよう指示されている否かを判定し（９０４）、地肌補正を行うよう指示されている場合は、後述する所定の地肌補正を行う（９０５）。
【００５０】
その後、変換テーブルの目標の補正を行うよう指示されているか否か、即ち、図１１の液晶画面２５１にて、「目標更新」の実行が指示されているか否かを判定する（９０６）。上記目標更新の指示がある場合には、後述する所定の目標更新（目標変更）を行う（９０７）。
上記「目標」は、ＡＣＣ実行時における変換テーブルの補正の目標データであり、当該補正の目標として参照されるものであるところから、一般に参照データと呼ばれている。以降の説明においては、上記目標、即ち、目標データを「参照データ」という。
【００５１】
ステップ９０７にて更新された参照データに基づいて、γ補正回路１１０で使用される変換テーブルの補正を行う（９０８）。上記ステップ９０４〜ステップ９０８までの処理を、ＹＭＣＫの各色について行う（９０９）とともに、文字及び写真の各画像モードについて行う（９１０）。
上記ステップ９０４〜ステップ９１０までの処理動作の最中は、上述の液晶画面２５１には、図１５で示したような表示が行われる。
【００５２】
ここで、図１１における｛「目標更新」（コピー時）｝のキーは、コピー使用時に使用する変換テーブルを補正する際に用いる参照データを変更するためのものである。一方、｛「目標更新」（プリンタ時）｝は、プリンタ機能実行時に使用する変換テーブルを補正する際に用いる参照データを変更するためのものである。
ここでは、コピー用とプリンタ用で目標更新を別々に設定するようにしているが、同時に設定できるようにして、それぞれ別に目標更新を行う手間を省いても良い。
【００５３】
尚、本実施形態においては、補正前の変換テーブルを該変換テーブルの補正後も記憶しておき、補正後の変換テーブルを使用して形成された画像が、使用者の望むところでないような場合には、使用者の意思によって補正前の変換テーブルに戻すことができるようになっている。この補正前の変換テーブルに戻す指示は、図１１の符号Ａで示す部分を押すことにより行う。
また、参照データについても、同様に、補正前の参照データに戻すことができる。この指示は、図１１の符号Ｂで示す部分を押すことによって行う。
【００５４】
本実施形態においては、上述のとおり、ＡＣＣの中で地肌補正の有無を選択できるようになっている。ここで、地肌補正の意義について説明する。
地肌補正を行うことの目的は２つある。その１つは、ＡＣＣ時に使用される階調パターンが形成された記録紙の白色度によらず適切な変換テーブルの補正を可能とすることである。
これは、同じ画像データに基づいて階調パターンを記録紙上に形成しても、該階調パターンが形成される記録紙の白色度に応じて、この階調パターンをスキャナ１０１で読み取って得られるＲＧＢデジタル信号に相違が生じることを考慮したものである。
【００５５】
例えば、白色度の低い再生紙に階調パターンを形成してＡＣＣを行う場合を想定する。上記再生紙の地肌色は、一般に白色度が低く、イエロー成分が多い。このため、上記ＡＣＣにてイエローの変換テーブルを補正する場合に、該変換テーブルに対する入力に対して、イエロー成分が少なくなる出力がされるように上記変換テーブルを補正してしまう。このようにして補正された変換テーブルを使用して、次に白色度の高い例えばアート紙などに画像形成をした場合には、形成された画像のイエロー成分が少なくなって、望ましい色再現をすることができない。
【００５６】
地肌補正を行うもう１つの理由は、ＡＣＣ時に使用される階調パターンが形成された記録紙の紙厚によらず適切な変換テーブルの補正を可能とすることである。
これは、階調パターンを形成した記録紙が薄い場合には、コンタクトガラス２０９の上方にて、上記記録紙をコンタクトガラスに密接させるための圧板等の色が透けて、階調パターンと加色された状態となって、スキャナ１０１によって読み取られてしまうことを考慮したものである。
【００５７】
例えば、上記記録紙を押さえる圧板等が、灰色味を帯びている場合には、読み取た画像信号は、本来よりも画像濃度の高いものとなってしまう。このため、上記ＡＣＣにて変換テーブルを補正する場合に、該変換テーブルに対する入力に対して、画像濃度の低い出力がされるように上記変換テーブルを補正してしまう。このようにして補正された変換テーブルを使用して、次に、厚板等によって原稿を押さえずに、上記鉛管テーブルを使用して記録紙に画像形成した場合には、形成された画像の濃度が薄くなってしまう。
【００５８】
かかる目的を達成するために、本実施形態の複写機は、記録紙の階調パターンが形成されていない部分（地肌部分）の画像読み取り信号と階調パターンの読み取り信号とから、上記階調パターンの読み取り信号を補正して、地肌補正を行うようにしている。
一方、地肌補正を行う必要のない場合もある。
例えば、常にイエロー成分の多い再生紙を使うような場合には、イエロー成分が低くなるように階調補正しうる変換テーブルの方が望ましく、地肌補正の必要はない。
そこで、本実施形態における複写機においては、使用者の使用状況、好み等によって、地肌補正の有無を切り替えられるようにしているのである。
【００５９】
｛ＡＣＣ実行時における変換テーブルの補正｝
ＡＣＣ実行時におけるγ補正回路１１０の変換テーブルの補正について説明する。
まず、本実施形態における階調パターンの書き込み値と、スキャナ読み取り値との関係について説明しておく。
本実施形態においては、感光体上に形成した階調パターンの書き込み値をＬＤ[ｉ]（ｉ＝１，２，・・・，１０）とした場合、このＬＤ[ｉ]で形成されたパターンのスキャナ１０１での読み取り値を（ｒ[i]，ｇ[i]，ｂ[i]）（ｉ＝１，２，・・・，１０）とする。
上記のように、本実施形態におけるスキャナの読み取り値は、いわゆるＲＧＢ表現としているが、明度、彩度及び色相角（Ｌ*,ｃ*,ｈ*）、明度、赤み、及び青み（Ｌ*,ａ*,ｂ*）等で表現することも可能である。
スキャナの読み取り値を（ｒ[i]，ｇ[i]，ｂ[i]）で表現した場合の利点は、ＹＭＣのそれぞれに対応した補色の画像信号が、それぞれｂ[i]、ｇ[i]、ｒ[i]となるので、上記他の表現方法に比較して、簡単にそれぞれの補色の画像信号のみ（ａ[i]，ｉ＝１，２，・・・，１０）を用いて変換テーブルを求めることができる点である。
参照データは、階調パターンをスキャナ１０１の読み取り値で読み取ったときの目標であるから、上記参照データは、レーザの書き込み値ＬＤ[ｉ]（ｉ＝１，２，・・・，１０）と目標読み取り値（ｒ0[i]，ｇ0[i]，ｂ0[i]）との組として表現することが可能である。尚、ａ０[col][ni]（０≦ni≦２５５、ｉ＝１，２，・・・，１０、col＝Ｙ，Ｍ，Ｃ）を参照データ（ｒ0[i]，ｇ0[i]，ｂ0[i]）の補色画像信号とする。
以降の説明では、説明の簡単のため、上記スキャナ読み取り値、参照データ等をより一般的な簡単な形で定義して説明を行う。
【００６０】
上記変換テーブルは、階調パターンをスキャナで読み取った読み取り値ａ[LD]とＲＯＭ１１６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、上記変換テーブルへの入力値である。
上記参照データＡ[n]は、前述したように、新たに生成される変換テーブルの目標値（目標データ）である。詳しくは、入力値ｎを変換テーブルで階調変換して得られたレーザ書き込み値ＬＤ[i]で階調パターンを形成し、この階調パターンをスキャナ１０１で読み取って得られる読み取り値ａ[LD]の目標データである。
この参照データは、プリンタの出力可能な画像濃度の範囲に応じて補正を行う部分と補正を行わない部分とに分かれる。当該補正を行う部分か否かの判断は、予めＲＯＭ又はＲＡＭ中に記憶されている後述する判断用のデータに基づいて行われる。上記参照データの補正については、後述する。
【００６１】
前述した階調パターンの読み取り値ａ[LD]から、参照データＡ[n]に対するＬＤを求め、また、変換テーブルへの入力値ｎに対応するレーザ出力値ＬＤ[n]を求める。
これを、入力値ｉ＝０、１、・・・２５５（但し、１画素が８ビット信号で表される場合）に対して行うことにより、変換テーブルを求めることができる。
その際、変換テーブルに対する入力値ｎ＝００ｈ、０１ｈ、・・・ＦＦｈ（１６進数表示）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、例えば、ni＝００ｈ、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完を行うか、あるいは、予めＲＯＭ１１６中に記憶されている変換テーブルのうち、上記とびとびの点について求めた（００ｈ，ＬＤ[００ｈ]）、（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変換テーブルとしてもよい。
【００６２】
ＡＣＣ実行時における変換テーブルの補正の様子を図３２に基づいてより具体的に説明する。
図３２は、ＡＣＣ実行時の変換テーブルの補正を説明する説明図である。
図３２の第１象現（ａ）のグラフは、参照データＡ[ｎ]を示す。
第１象現（ａ）の横軸は、変換テーブルへの入力値ｎであって、縦軸は、スキャナの読み取り値である。このスキャナの読み取り値は、階調パターンをスキャナで読み取った値に対してＲＢＧγ変換、階調パターン内の数カ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値である。ここでは、演算精度向上のために、ここでは１２ビットデータ信号として処理している。尚、図１６中の「（処理後）」とは、上記処理の後であることを示している。
図１６の第２象現（ｂ）の横軸は、縦軸と同じく、スキャナの読み取り値を表す。従って、この象現は、縦軸及び横軸のいずれもスキャナの読み取り値となり、無変換を表す。
【００６３】
第３象現（ｃ）のグラフは、階調パターンを読み取った読み取り値ａ[LD]を示す。
第３象現（ｃ）の縦軸は、感光体上に潜像を書き込む際のレーザダイオード（ＬＤ）の書き込み値を表す。また、横軸はスキャナの読み取り値である。上記ａ[LD]は、所定の書き込み値で階調パターンを形成して、この階調パターンをスキャナで読み取った値との関係を示すものであり、プリンタ１１２の出力特性を表しているといえる。
実際に形成するパターンのＬＤの書き込み値は、００ｈ（地肌）、１１ｈ、２２ｈ、・・・、ＥＥｈ、ＦＦｈ（１６進表示）の１６点であり、とびとびの値を示すが、ここでは、検知点の間を補完し、連続的なグラフとしている。
第４象現（ｄ）のグラフは、変換テーブルＬＤ[ｎ]を示す。第４象現（ｄ）の縦軸は、感光体上に潜像を書き込む際のレーザダイオード（ＬＤ）の書き込み値であり、横軸は、変換テーブルへの入力値ｎである。
【００６４】
図中（ｆ）のグラフ（ｇ）は、上記階調パターン形成時の書き込み値を出力するテーブルを示す。上記（ｆ）の縦軸及び横軸は、それぞれ、上記第４象現（ｄ）の縦軸及び横軸と同じである。
図中（ｅ）のグラフ（ｈ）は、階調パターン出力時のＬＤの書き込み値と階調パターンのスキャナの読み取り値とを関係づける便宜上の線形変換を示す。上記（ｅ）の縦軸及び横軸は、それぞれ、第３象現（ｃ）の縦軸及び横軸と同じである。
このような図３２に示した関係に基づきＡＣＣ実行時に、変換テーブルを補正するのである。
【００６５】
例えば、画像形成装置の経時劣化により、図３２の第３象現（ｃ）に示された、画像形成装置の出力特性が、点線のａ[ＬＤ]から、実線のａｌ[ＬＤ]に変わってしまった場合には、ＬＤの書き込み値とスキャナの読み取りとの関係で表現される上記出力特性と、スキャナの読み取り値と変換テーブルへの入力値との関数で表現される上記参照データに基づいて、変換テーブルへの入力値とＬＤ書き込み値で表現される新たな変換テーブルを求めるのである。即ち、図中矢印ｍに沿って順次演算を実行することで、新たな変換テーブルを求めるのである。
この新たな変換テーブルの演算自体は、前述した画像処理部１２１のＣＰＵ１１５がＲＯＭ１１６に記憶されている制御プログラムに従って行うものである。
こうして補正された新たな変換テーブルを用いて画像形成することによって、上記出力特性の経時劣化を補償した画像を得ることが可能となる。
【００６６】
変換テーブルを求める演算手順の概略を、図１７に基づいて説明する。
まず、変換テーブルを求めるために必要な入力値を求める（１７０１）。ここでは、ｎ[i]＝１１（ｈ）×ｉ（ｉ＝０，１，・・・，ｉｍａｘ＝１５）とした。
次に、参照データＡ[ｎ]を、プリンタの出力可能な画像濃度に応じて変更する（１７０２）。この参照データの変更については、後述する。
そして、上記ステップ１７０１で求めたｎ[i]に対応するスキャナの読み取り値ｍ[i]を変更後の参照データＡ[n]から求める。
実際には、とびとびのｎ[j]に対する参照データＡ[n[j]]（０≦n[j]≦２５５，ｊ＝０，１，・・・ｊｍａｘ、ｎ[j]≦ｎ[k] for ｊ≦ｋ）を、ｎ[j]≦ｎ[i]＜ｎ[j+1]、ｊ（０≦ｊ≦ｊｍａｘ）の条件下で求めている。
変換テーブルへの入力値、即ち、入力画像信号が８ビットの信号の場合、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演算を簡単にすることができる。また、参照データの間隔ｎ[i]は、できるだけ小さい間隔であるほうが、最終的に求める変換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]を次式によって求める。
【数８】
ｍ[i]＝Ａ[j]＋(Ａ[j+1]−Ａ[i])・(ｎ[i]−ｎ[j])／(ｎ[j+1]−ｎ[j])
（以下、余白）
【００６７】
ここでは、一次式により補完したが、高次関数やスプライン関数等によって補完してもよい。
その場合には、ｍ[i]＝ｆ(ｎ[i])として、ｋ次関数の場合には、上記ｆを次式のようにすればよい。
【数９】
次に、ステップ１７０３で求たｍ[i]を得るためのＬＤの書き込み値ＬＤ[i]をステップ１７０３と同様な手順によって求める（１７０４）。
ＲＧＢγ変換を行っていないスキャナ読み取り値を処理する場合には、ＬＤの値が大きくなるに従って、ａ[LD]が小さくなる。即ち、ＬＤ[k]＜ＬＤ[k+1]に対して、ａ[ＬＤ[k]]≧ａ[ＬＤ[k+1]]となる。
【００６８】
本実施形態においては、階調パターン形成時の書き込み値を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領域では、トナー付着量に対するスキャナの読み取り値の変化が大きいため、階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]の間隔を密にしたものである。また、トナー付着量が多い画像濃度領域では、トナー付着量に対するスキャナの読み取り値の変化が小さいために、トナーの付着ムラ、定着ムラ等の影響で、読み取り値が、隣接した書き込み値の間で逆転しやすく、ＬＤ書き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に鑑み、階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]の間隔を粗くしたのである。
【００６９】
上記のように階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]の間隔を設定することによる利点としては、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、トナー消費量を抑えられるということがある。
以上のように階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]を設定し、ａ[ＬＤ[k]]≧ｍ[i]＞ａ[ＬＤ[k+1]]となるＬＤ[k]に対して、次式のごとき一次式で外挿を行うことによって、最終的にＬＤ[i]を決定する。
【数１０】
ＬＤ[i]＝ＬＤ[k]＋(ＬＤ[k+1]−ＬＤ[k])・(ｍ[i]−ａ[ＬＤ[k]])／(ａ[ＬＤ[kmax]]−ａ[ＬＤ[kmax−1]])
これによって変換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。
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い、変換テーブルを求める（１７０５）。
【００７０】
尚、直接変換テーブルを求めるのではなく、予めＲＯＭ１１６中に記憶されている複数の変換テーブルの中から、上記（ｎ[i]，ＬＤ[i]）の組に最も近似した変換テーブルを選択してもよい。
以降の説明では、上記ＲＯＭ１１６中に記憶されている変換テーブルの選択方法について、図１８に基づいて説明する。
図１８は変換テーブルの選択動作を説明するフローチャートである。
まず、変換テーブル全体に掛ける係数ＩＤＭＡＸ（単位は、％である）を求める（１８０１）。ｎ[imax]＝ＦＦｈの場合には、ＩＤＭＡＸ＝ＬＤ[imax]／ＦＦｈ×１００とする。本実施形態では、ＬＤ'[i]＝ＬＤ[i]×１００／ＩＤＭＡＸ として、変換テーブルへの出力値ＬＤ[i]を置き換える。これにより、変換テーブルの選択に際して、ＩＤＭＡＸを考慮しなくて済む。
次に、全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲度の指標であるｍ、ｈ、ｓを選択する。はじめに、全体の湾曲度ｍを選択する（１８０２）。尚、この湾曲度ｍは、前述のリスト４では、ｃｕｒｖａｔｕｒｅとして表現している。
【００７１】
基本的には、最終的に求められた階調変換曲線Ｅ[j]（０≦ｊ≦２５５）と、変換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）の差の自乗和であり、次式で与えられるｅｒｒｏｒ（以下、誤差と呼ぶ）を最も小さくするようにｍを選択する。次式におけるＷｉは、変換テーブルのｉ番目の入力値に対する重みである。
【数１１】
ｅｒｒｏｒ＝ Σ Ｗｉ・（ＬＤ[i]−Ｅ[ｎ[i]])2
このとき、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。
同様にして、誤差を最小にするハイライト部の湾曲度ｈを求め（１８０３）、誤差を最小にするシャドー部の湾曲度ｓを求める（１８０４）。
上記のようにして求めた、誤差を最小にするｈ、ｍ、ｓ及びＩＤＭＡＸを新たな階調変換曲線の湾曲度として用いる。
【００７２】
｛参照データの変更｝
次に本実施形態で行われる参照データの変更について説明する。
本実施形態における参照データの変更は大きく二つにわけることができる。１つは、上述の図９のステップ９０７（又は図１７のステップ１７０２）で行われる参照データの変更である。これは、上記ＡＣＣの一連の課程の中で、自動的に行われるものである。もう一つは、ＡＣＣとは、独立して行われる者であり、ＡＣＣによって変換テーブルを補正しても、望みの画像が得られないような場合に行われるものである。以降二つに分けて説明する
【００７３】
＜図９のステップ９０７で行われる参照データの変更＞
図９のステップ９０７で行われる参照データの変更は、画像形成装置の入出力特性を検出して、自動的に行うものである。これは、画像処理部１２１のＣＰＵ１１５が、ＲＯＭ１１６内の参照データ変更用プログラムに従って行うものである。従って、このＣＰＵ１１５は、変換テーブルを補正する際の目標データである参照データを変更する変更手段としての機能を有している。
【００７４】
具体的には、次のようにして図９におけるステップ９０７の参照データの変更が行われる。
プリンタ１１２で出力可能な最大画像濃度を得られるレーザダイオードの書き込み値（ＬＤ書き込み値という）を、ＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、このときの階調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なわない参照データＡ[i](ｉ＝０、１、２・・・ｉ１）、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≧ｉ１、ｉ２≦ｉｍａｘ−１）、補正を行う参照データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、・・・、ｉ２）とする。
【００７５】
以下では、ＲＧＢγ変換の処理を行わないスキャナ読み取り値、即ち、原稿反射率に比例したスキャナ読み取り値を例に具体的な演算手順を述べる。
まず、上記補正を行わない参照データのうち、高画像濃度部中の最も画像濃度が低い参照データＡ[ｉ２＋１]と、低画像濃度部中の最も画像濃度が高い参照データＡ[ｉ１]とから、そのデータの差Δｒｅｆを求める。即ちΔｒｅｆは、次の式で求められる。
【数１２】
Δｒｅｆ＝Ａ[i1]−Ａ[i2+1]
ここで、反射率データを明度データに反転処理するＲＧＢγ変換を行わない反射率リニアあるいは明度リニアの場合には、Δｒｅｆ＞０となる。
一方で、上記プリンタ１１２で出力可能な最大画像濃度を読み取った読み取り値ｍｍａｘから、次式によって、差Δｄｅｔを求める。
【００７６】
【数１３】
Δｄｅｔ＝Ａ[i1]−ｍｍａｘとする。
上記の数式８及び数式９より、高画像濃度部の補正を行った変更後の参照データＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、・・・、ｉ２）を、次式により求める。
【数１４】
Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）
（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）
以上のような、参照データの変更を行うことによって、プリンタの入出力特性を補償して、ＡＣＣにおける変換テーブルの補正が可能となる。その結果、補正された変換テーブルを使用して形成された画像が良好なものとなる。
【００７７】
＜ＡＣＣと独立して行われる参照データの変更＞
ＡＣＣと独立して行われる参照データの変更について図１９に基づいて説明する。
まず、ＡＣＣを実行する。即ち、すでに記憶手段に記憶されている参照データを使用して、変換テーブルを現在の画像形成装置の出力特性を補償する新たな変換テーブルに補正する（１９０１）。
このとき使用された参照データを（ｎ[i]，Ａ[i]）と表すものとする。
ここで、現在の出力特性に合致した変換テーブルを使用しても、好みの画像が得られない場合には、変換テーブルの補正の目標である参照データが適当なものでないということが言える。もし、このまま参照データを変更しない場合には、ＡＣＣを実行するたびに、適当でない参照データに基づく変換テーブルの補正が行われ、常に使用者の好みに合致しない画像が出力されてしまう。そこで、参照データ自体を、変更する必要がある。
本実施形態においては、上記参照データの変更に際して、参照データを直接変更するのではなく、変換テーブルを変更することにより、変換テーブルを介して間接的に参照データを変更している。以下、詳細に説明する。
【００７８】
今、ステップ１９０１で行ったＡＣＣによって補正された補正後の変換テーブルを、変換テーブルＢ：（ｎ[ｊ]，ＬＤ[j]）（０≦ｊ≦２５５）とする。
これを複写機２０１のタッチパネル２５１からマニュアル操作によって変更する。参照データを変更する場合におけるタッチパネル２５１の画面を図３３に例示する。図示のようなタッチパネル２５１の画面上から、符号（イ）で示す指定ボタンを操作して、例えば、イエローの高画像濃度部の画像の仕上がりを変えたいのであれば、図中符号（ロ）の設定ボタンを操作して、変換テーブルを変更する（ステップ１９０２）。
こうして変換テーブルＢを変更して得られた新たな変換テーブルを変換テーブルＣ：（ｋ，ＬＤ１[k]）（０≦ｋ≦２５５）とする。
【００７９】
この状態で、前述した図１１の液晶画面において、コピー用（あるいはプリンタ用）「目標更新」を押下する（１９０３）。これによって、画像処理部１２１のＣＰＵ１１５がＲＯＭ１１６に格納された参照データ変換プログラムに従い、以下に述べるような演算手順で、変換テーブルＣに基づく参照データの変更を行い、変更後の新たな参照データをＲＡＭ１１７に記憶する（ステップ１９０４、１９０５）。従って、画像処理部１２１のＣＰＵ１１５は、変換テーブルを補正する場合の目標データである参照データを変更するための変更手段としての機能も有している。また、前述のごとく、上記タッチパネル２５１上の操作によって参照データをどのように変更するかが指示されるので、上記タッチパネル２５１は、参照データの変更を指示する指示手段としての機能も有している。
【００８０】
新たな参照データの演算手順を図１６を用いて説明する。
図１６は、参照データを変換する場合の演算手順を説明する説明図である。
図１６の縦軸及び横軸は、前述した図３２の縦軸及び横軸と同じである。
前述のように、変換前の参照データは（ｎ[i]，Ａ[ｎ[i]]）である。図中ではこれを実線で示している。また、この参照データを使用してＡＣＣを実行して求めた変換テーブルＢは、前述したように（ｎ[ｊ]，ＬＤ[j]）（０≦ｊ≦２５５）である。
今、ＡＣＣを実行した直後であるため、画像形成装置の出力特性の経時劣化はないものとして考えられる。従って、該出力特性は、図１６（Ｃ）で示すように一義的に決まる。
【００８１】
そこで、変換テーブルへの入力値とＬＤ書き込み値の関係で表される変換後の変換テーブルＣ（図中（ｄ）の破線で表示したもの）と、上記ＬＤの書き込み値とスキャナ読み取り値との関係で表される出力特性とを用いて、矢印（ｍ）に沿って順次演算をすることで、スキャナ読み取り値と変換テーブルへの入力値との関係で表される新たな参照データを求める。
即ち、変更前の参照データ（ｎ[i]，Ａ[ｎ[i]]）に対し、変更後の参照データは、同じ入力値ｎ[i]に対する新たなスキャナ読み取り値Ａｌ[ｎ[i]]とによって、（ｎ[i]，Ａｌ[ｎ[i]]）と表される。
こうして、求めた新たな参照データ（ｎ[i]，Ａｌ[ｎ[i]]）をＲＡＭ１１７に記憶するのである。
【００８２】
以上のようにして、新たな参照データに変更された後に実行されるＡＣＣにおいては、新たな参照データに基づいて、変換テーブルの補正が行われることとなる。
上記指示手段であるタッチパネル２５１からの１度の操作にて、未だ希望する好みの画像が得られない場合には、タッチパネル２５１からの指示を少しずつ変えながら、図１９で示したフローチャートの行程を繰り返し行うことによって、最終的には、好みの画像が得られるような参照データに変更していくことが可能となる。
尚、上述の例では、参照データの変換の指示はタッチパネル２５１から行っているが、画像形成装置にホスト装置が接続されている場合には、オンライン操作にて、ホスト装置上から、上記変更の指示を行うことも可能である。
【００８３】
これまで説明してきた実施形態においては、ＡＣＣ実行時の階調パターンを形成する場合には、図１６（ｇ）や図３２（ｇ）で示す特別のテーブルによって特定のＬＤ書き込み値を得て、この書き込み値にて画像形成した階調パターンを形成していた。そして、この階調パターンをスキャナで読み取って、ＡＣＣを実行していた。
この場合、形成される階調パターンの読み取り値は、ＬＤ書き込み値（図１６第３象現（ｄ）の縦軸）と、スキャナの読み取り値（図１６第３象現（ｄ）の横軸）との関係である入出力特性、即ち、第３象現（ｃ）の特性として表される。これに対して、ＡＣＣ実行時の階調パターン形成時に、変換テーブルを使用することも可能である。
【００８４】
この点を図２０に基づき説明する。
階調パターン形成時の書き込み値を得るために、図２０の第４象現（ｄ）に示す変換テーブルを使用した場合は、階調パターンの読み取り値は、結局、図２０における変換テーブルの入力値（第１象現（ａ）の横軸）と、スキャナの読み取り値（第１象現（ａ）の縦軸）との関係になる。従って、もし、階調パターン形成時の変換テーブルが、そのときの参照データを反映しているものなら、階調パターンを作成するために変換テーブルに入力した入力値と、これを変換テーブルによってＬＤ書き込み値にし、この書き込み値で階調パターンを形成して、形成した階調パターンを読み取った読み取り値との関係は、そのときの参照データそのものとなる。
【００８５】
階調パターン形成時に、変換テーブルを使用した場合の参照データの作成手順を図２１のフローチャートに基づいて説明する。
まず、図１９を用いて上述したような手順で、ＡＣＣの実行によって補正して得られた変換テーブルＢに対し、マニュアル操作又はオンライン操作によって、変換テーブルＣへの変換を行う（１２０１）。変換テーブルＣを（ｉ，ＬＤ[i]）とする。
この後、あらためて、変換テーブルＣ（ｉ，ＬＤ[i]）を用いて階調パターンを出力する（２１０２）。出力した階調パターンをスキャナで読み取る（２１０３）。ここで、上記階調パターンを読み取った読み取り値をａ[i]とする。即ち、変換テーブルＣのＬＤ書き込み値ＬＤ[i]に対するスキャナ読み取り値をａ[i]とする。
ここでｉ＝１，２，・・・，ｎであり、ｎは階調パターンの階調ごとの数である。本実施形態では、ｎ＝１０である。
【００８６】
今、変更前の参照データを図２０の第１象現における横軸ｎ[ｉ]に対する縦軸Ａ[ｉ]の関係として（ｎ[ｉ]，Ａ[ｉ]）で表す。すると、変換テーブルＣへの入力値ｎ[i]によって得られるＬＤ書き込み値は、ＬＤ[ｎ[i]]となる。なぜなら、上記のように変換テーブルＣは、（ｉ、ＬＤ[i]）であり、入力ｉに対しＬＤ書き込み値ＬＤ[i]を出力する関数として表現されるからである。
図２０の第１象現では、変更前の参照データ（実線）と変更後の参照データ（破線）の横軸（入力値）を揃えて記載してある。このように変更前後の入力値を揃えると、変更後の参照データを（ｎ'[j]，Ａ'[j]）とするものとすれば、結局、ｎ'[j]＝ｎ[i]、Ａ'[j]＝ａ[i]となり、変更後の参照データは、入力値ｎ[i]に対する前述の読み取り値ａ[i]との関係として（ｎ[i]，ａ[i]）で表現することができる。こうして求めた変更後の参照データ（ｎ'[j]，Ａ'[j]）をＲＡＭ１１７に記憶する（２１０４、２１０５）。
【００８７】
上記の場合は、変換テーブルＣを用いて階調パターンを作成し、この階調パターンの読み取った場合の読み取り値ａ[i]について、その読み取り値を得た場合の入力値ｎ[i]と変更前の参照データの横軸（入力）を揃えた場合の変更後の参照データを示した。
次に、変更後の参照データの読み取り値Ａ'[j]（＝ａ[i]）と変更前の参照データ（ｎ[i]，Ａ[ｎ[i]]）の読み取り値Ａ[ｎ[i]]を揃えた場合、即ち参照データの縦軸を揃えた場合の変更後の参照データの決定の仕方について説明する。このように縦軸を揃えた場合には、変更後の参照データの入力値と変更前の参照データの入力値が異なることになる。
（以下、余白）
Ａ'[i]＝Ａ[i]として、スキャナで読み取った階調パターンの読み取り値（ＬＤ[i]，ａ[i]）のａ[i]（ｉ＝１，２，・・・，１０）間を補間し、このａ[i]を得るに必要なＬＤの書き込み値ＬＤ'[i]を求める。
例えば、以下のように線形補間によってＬＤ'[i]を求める。
ａ[k]≦Ａ[i]＜ａ[k+1]なるｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）
に対して
とする。
次に、変換テーブルＣ(ｉ，ＬＤ[ｉ])(ｉ＝０，１，２，・・・，２５５)に対し、ＬＤ'[i]＝ＬＤ[j]となる新たな入力値ｊを求め、それをｎ[i]＝ｊとする。
上記のようにして求めた（ｎ[j]，Ａ[i]）を変更後の参照データとすればよい。変更前の参照データと比べると、入力値ｎ[ｉ]がｎ[j]に変化している点に留意すべきである。
【００８８】
参照データの低画像濃度領域を部分的に変更した場合を図２２に図示する。
図２２の縦軸、横軸は、図１６及び図２０と同じである。
図２２に示したような参照データの部分的な変更は、上記指示手段から部分的な変更の指示を行うことによって可能である。例えば、イエローについては、図３３に図示した符号（ロ）のみを操作すれば良い。
【００８９】
本実施形態においては、参照データの変更は、変換テーブルを変更することによって、間接的に行っているので、前述した図５及び図６で例示したように、階調変換曲線（変換テーブル内のデータによって表現される曲線）の湾曲度を部分的に変更して、これを参照データに反映させれば良い。
尚、図２２は、低画像濃度領域のみについて部分的に補正する場合を示しているが、必要に応じて、高画像濃度領域のみ、又は低画像濃度領域及び高画像濃度領域の双方について行うこともできる。さらに低画像濃度領域と高画像濃度領域との間の中間画像濃度領域について補正することも可能である。
【００９０】
｛地肌補正｝
以下では、地肌補正について述べる。
地肌補正を行うことの意義については、前述したが、ここでもう一度、コンタクトガラス上に載置された原稿押さえ部材の相違によって生ずるスキャナ読み取り値の相違について図２３を用いて、説明する。
スキャナの露光ランプ２１０、具体的にはハロゲンランプの光は、原稿面で反射され、第１〜第３ミラーを介してＣＣＤイメージセンサに読み込まれる光と、記録紙を透過して原稿を押さえる部材の表面で反射して、第１〜第３ミラーを介してＣＣＤイメージセンサで読み込まれるものとがある。原稿を押さえる部材の表面反射率が大きい場合には、ＣＣＤイメージセンサで読み込まれる光量が多くなり、上記部材の反射率が小さい場合には、ＣＣＤイメージセンサで読み込まれる光量が少なくなる。そして、上記光量が多い場合には、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像濃度が低いと判断され、上記光量が少ない場合は、画像濃度が高いと判断される。
一般に、原稿押さえ部材の一つである厚板は、プラスチックやビニールコートされた板である。一方、原稿自動送り装置をとりつけた場合は、原稿を搬送するための搬送ベルトを、原稿押さえ部材に兼用することが行われる。上記原稿押さえ部材と上記搬送ベルトの素材を比較すると、両者には相違があり、従って、その表面反射率も異なる。その結果、上記の理由から、階調パターンを記録した記録紙をスキャナで読み取る際にも、読み取り値に相違が生ずる。
【００９１】
本来、同じ階調パターンを形成した記録紙の画像を読み取るのであれば、自動原稿送り装置を用いても、厚板を用いても、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変換テーブルも同じものとなるべきである。しかし、上記のように、転写材の上方にある原稿抑え部材の表面反射率の違いから、読み取られた画像濃度に違いが生じ、結果として異なった変換テーブルが作成され、又は選択される。これに起因し上記変換テーブルを使用して記録紙に出力される画像の階調性が場合によって異なってしまう。
この現象は、コンピュータで作成した画像を画像形成装置で出力する場合には、特に問題となる。コンピュータで作成した画像の場合には、自動原稿送り装置を使用している機械についても、厚板を使用している機械についても、常に、同じ画像データが供給され、従って、この画像データに基づいて形成された画像は、同じ階調性で再現する必要があるのに対して、前述のように、記録紙に記録された階調パターンをスキャナで読み込む際に、記録紙の上方に存在する記録紙押さえ部材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。
【００９２】
このような問題は、使用する転写材が、厚紙であるか、薄紙であるか、又は再生紙であるか、白色度の高い紙であるかによっても、同様に生ずることは前述したとおりである。 このような問題を解決するために階調パターンを形成した記録紙の面上において、上記階調パターンが形成されていない部分、即ち地肌部分の画像データを読み取り、地肌部分の読み取り値に応じて、階調パターン部分の読み取り値の補正を行う。
これにより、原稿押さえ部材が、厚板であるか原稿自動送り装置の搬送ベルトであるかによって、また、転写材が再生紙であるか厚紙であるか等によって、参照データが不適当となることを防止し、変換テーブルの補正が適切なものとなるようにする。
上述の地肌部分の読み取り値による階調パターンの読み取り値の補正（地肌補正）について、以下、具体的に説明する。
【００９３】
図３０は、階調パターンが記録された記録紙の階調パターン形成面と逆の面（以下、背後という）に白紙を載置した場合及び黒紙を載置した場合について、階調パターンを形成したレーザダイオードの書き込み値と該階調パターンの読み取り値との関係を示す図である。尚、この図３０の縦軸である読み取り値は、ＲＧＢγ補正回路１０３によるγ補正を行わない値を示している。
図３０における黒丸（●）が、階調パターンを形成した記録紙の背後に黒紙を載置した場合の読み取り値をプロットしたものであり、白丸（○）が、白紙を載置した場合の読み取り値をプロットしたものである。この図３０に図示したように、スキャナ１０１上の記録紙の背後の部材の表面反射率によって、主として、レーザ書き込み値が低い領域、即ち、トナー付着量が少なく画像濃度が低い領域ほど、読み取り値に差異が生ずる。
記録紙の背後に白紙を載置した場合、及び黒紙を載置した場合のそれぞれ読み取り値の差を、レーザの書き込み値０の値、即ち、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ものが、図３１である。
【００９４】
記録紙に、レーザ書き込み値ＬＤで形成したパターンを、該記録紙の背後に黒紙を載置した場合の読み取り値をａｋ[ＬＤ]とし、白紙を載置した場合の読み取り値をａｗ[ＬＤ]とすると、図３１の横軸及び縦軸は、次の式で表される。
【数１５】
横軸：ａｋ[ＬＤ]（≡ｘ[ＬＤ]）
縦軸：（ａｗ[ＬＤ]−ａｋ[ＬＤ]）／（ａｗ[０]−ａｋ[０]）×１００（≡ｙ[ＬＤ]） [％]
従って、上記縦軸は、読み取り値に含まれる記録紙の背後に存在する黒紙の寄与率を表している。図３１からも明らかなように、プロットした結果は、読み取り値に比例した直線として現れる。この直線の傾きをｂとし、切片ｃとすれば、ｙ[ＬＤ]は、次式で表現される。
【数１６】
ｙ[ＬＤ][％]＝ｂ・ｘ[ＬＤ]＋ｃ
以上の前提にたって、階調パターンを記録した記録紙の地肌をスキャナで読み取った値をａ[0] 、レーザダイオードの書き込み値ＬＤで記録した階調パターンを読み取った読み取り値をａ[ＬＤ]、及び、階調パターンを形成する記録紙として白紙を使用した場合の当該白紙の地肌部の読み取り値ａｗ[0]を定数ｄとすると、上記数式１５及び数式１６より以下の数式１７を導くことができる。
【００９５】
【数１７】
(ａｗ[ＬＤ]−ａ[ＬＤ])／(ｄ−ａ[0])×１００＝ｂ・ａ[ＬＤ]＋ｃ
実際に、変換テーブルを作成する際に用いるデータであるａｗ[ＬＤ]は、数式１７より、以下の数式１８により求めることができる。
【数１８】
ａｗ[ＬＤ]＝(ｂ・ａ[ＬＤ]＋ｃ)・(ｄ−ａ[0])／１００＋ａ[ＬＤ]
上記の定数ｂ，ｃ及びｄをＲＯＭ１１６等に記憶しておくことによって、ＡＣＣ実行時に、圧板又は自動原稿送り装置を用いた場合でも、記録紙の地肌部分の読み取り値ａ[0]と階調パターン部分の読み取り値ａ[ＬＤ]とから、ａｗ[ＬＤ]を得ることができる。
そして、求めたａｗ[ＬＤ]を用いて、変換テーブルの作成及び参照データの作成を行うことにより、地肌データの寄与を除外した参照データとすることができる。
【００９６】
｛外部装置による参照データの作成｝
次に、外部装置３００によって参照データを作成し、又は補正して、この参照データを画像形成装置である複写機２０１のＲＡＭ中に記憶させる場合について説明する。
図２４に示すように、画像形成装置と、外部装置である画像濃度調整装置とが相互に通信可能なように、有線（あるいは無線）通信手段によって接続されている画像処理システム３０９の外観図を示す。
また、図２５は、上記画像処理システム３０９の構成ブロック図を示したものである。
かかる画像処理システム３０９において、画像濃度調整装置３００は、濃度測定器３０３及びデータ処理と濃度測定器３０３の制御の両方を行う外部コンピュータ３０２とからなる。これらの濃度測定器３０３と外部コンピュータ３０２とも、相互に通信可能なように接続されている。
前述した参照データを画像濃度調整装置３００により作成し、画像形成装置２０１に転送して、画像形成装置内の不揮発性ＲＡＭ３０６中に保持する。不揮発性ＲＡＭ３０６中に記憶された参照データは、画像形成装置２０１本体の電源投入直後に、画像処理部１２１に転送され、画像処理部１２１内のＲＡＭ１１７中に保持される。画像処理部１２１内のＲＡＭ１１７中に保持された参照データは、ＡＣＣ実行時に使用される。上記画像濃度測定器としては、すでに一般に知られている周知のもを適宜採用することができる。
【００９７】
図２６は、画像処理システムの他の具体例を示すものである。図２６の画像処理システムは、前述の図２５の画像処理システムにおける画像濃度測定器３０３の代わりに、測色装置３０４と駆動装置３０５とを設けたものである。上記駆動装置３０５は、測色装置又は階調パターンが形成された記録紙のいずれか一方又は両方を駆動する装置である。この駆動装置３０５は、測定者が自ら測色装置を動かすことによって、階調パターンの測定を行う手間を省くためのものであり、必ずしも必要不可欠な装置ではない。
上記測色装置３０５は、原稿反射率を濃度に換算するような濃度計測装置であることが望ましいが、L*a*b*、ＸＹＺなどの表色系で得られた測定結果から濃度値を算出するものであってもよい。但し、その場合には、画像形成装置で形成される変換テーブルの濃度の変化を検知するに十分なＳ／Ｎ比を有することが必要である。
図２７は、濃度測定器の代わりに、外部スキャナ３０７を使用した場合の画像処理システム３００の構成ブロック図である。このように外部スキャナ３０７を使用する場合には、外部スキャナの他に画像データを記憶するためのメモリが必要となる。このメモリとしては、図２７に示すように外部ＲＡＭ３０８を用いても良いし、コンピュータ３０２に内蔵されたメモリを使用しても良い。
【００９８】
上述のごとき画像処理システムによって、階調パターンが記録された記録紙を読み取って得られた濃度データに基づき、前述した画像形成装置内部で行われると同様の参照データの補正を画像濃度調整装置側で行い、得られた参照データに基づいて、新たな変換テーブルを求める。そして、求めた変換テーブルを、画像形成装置側の画像処理部１２１のＲＡＭ１１７に格納する。
上記外部スキャナ３０７を使用する代わりに、画像形成装置に設けられているスキャナを使用することも可能である。この場合には、階調パターンを画像形成装置側のスキャナ１０１で読み取り、その読み取り値を画像濃度調整装置にダウンロードする。かかる場合の動作を図２８に基づいて説明する。
図２８は、ＡＣＣ実行時に、画像形成装置のスキャナ１０１と画像濃度調整装置によって参照データを補正し、この補正された参照データ基づいて変換テーブルを作成する場合の動作を説明するフローチャートである。
【００９９】
まずＡＣＣ階調パターンを画像形成装置で出力する（２８０１）。出力した階調パターンを画像形成装置のスキャナ１０１で読み取る（２８０２）。上記スキャナ１０１で読み取った階調パターンの読み取り値を外部装置としての濃度調整装置内にダウンロードする（２８０３）。また、階調パターンの参照データを外部調整装置内の記憶装置から読み出すか（２８０４）、若しくは、上記読み取り値同様、該参照データを画像形成装置からダウンロードする（２８０５）。上記のようにして得られた参照データに基づいて、コンピュータ３０２が変換テーブルを演算する（２８０６）。演算した変換テーブルを画像形成装置２０１にアップロードする（２８０７）。この変換テーブルを使用して、画像形成装置で、スキャナ１０１から読み込んだテスト画像又はコンピュータ３０２から画像形成装置にアップロードされた画像データに基づく画像を出力する（２８０８）。出力されたテスト画像を濃度上述の濃度測定装置等を用いて測定する（２８０９）。上記ステップ２８０６〜２８０９を適正な参照データに基づく、変換テーブルによって、適正が画像が得られるまで繰り返す（２８１０）。そして、最終的な補正が完了した参照データを画像形成装置にアップロードする（２８１２）。
【０１００】
上述のように画像濃度調整装置を用いると、画像形成装置内部で参照データや変換テーブルを補正する場合に比べて、高速かつ高精度な処理を行うことが可能である。
これは、画像形成装置内部のＣＰＵと画像濃度調整装置のＣＰＵとの性能の相違に基づくものである。即ち、画像形成装置内部で使用されるＣＰＵは、画像形成装置のコストダウン及び制御基盤の省スペース化による画像形成装置の小型化のために、データバス幅の少ないＣＰＵ（１６ビットバス幅のＣＰＵが使用されるのが通例）が使用されることが多いのに対し、画像濃度調整装置内のコンピュータのＣＰＵは、画像形成装置の小型化等を考慮する必要が無いため、３２ビットや６４ビットのバス幅を持ち、さらには、縮小命令セットをもち（ＲＩＳＣ型ＣＰＵ）、スーパーパイプライン処理やスーパースカラー処理等の並列処理によって高速処理を可能としたＣＰＵを採用することが可能となる。従って、画像濃度調整装置のＣＰＵの方が、画像形成装置のＣＰＵよりも、演算処理における有効桁数が大きくかつ、高速な演算ができるからである。
【０１０１】
【発明の効果】
請求項１乃至４の画像形成装置によれば、変換テーブルを補正する場合に使用される目標データを繰り返し変更することができて、この変更された目標データを使用して変換テーブルを補正するので、画像形成装置ごとの特性のばらつきに関わらず、当初予定していた画像を得ることが可能となるという優れた効果を有する。また、使用者の好みにあった画像を得ることが可能となるという優れた効果を有する。
【０１０２】
特に、請求項３の画像形成装置によれば、低画像濃度から高画像濃度まで連続して存在する前記目標データを部分的に変更するので、きめ細かい目標データの変更が可能となるという優れた効果を有する。
【０１０３】
請求項４の画像処理システムによれば、画像信号変換テーブルを補正に必要な目標値を外部装置から受け取るので、画像形成装置内に目標値を作成する手段が不要となる。よって、請求項１、２、又は３の画像形成装置に比較し、画像形成装置の構成が簡略化され、画像形成装置の生産コストを低くすることが可能となるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、画像処理部の概略構成を示すブロック図。
【図２】図２は、複写機の概略構成図。
【図３】図３は、複写機の制御系を説明するための説明図。
【図４】図４は、レーザ変調回路の回路ブロック図。
【図５】図５は、変換テーブルの作成手順を示すフローチャート。
【図６】図６は、図５のステップ１を説明するための説明図。
【図７】図７は、全体の階調変換曲線の求め方を説明する説明図。
【図８】図８は、ハイライト部の階調変換曲線の求め方を説明する説明図。
【図９】図９は、自動階調補正の動作を説明するフローチャート。
【図１０】図１０は、複写機の操作部の概要を説明する説明図。
【図１１】図１１は、自動階調補正を行う場合の液晶画面の表示例を示す図。
【図１２】図１２は、自動階調補正の実行を指示した場合の液晶画面の表示例を示す図。
【図１３】図１３は、階調パターンを記録紙上に形成した一例を示す図。
【図１４】図１４は、階調パターンを記録紙上に形成して複写機から出力したときの液晶画面の表示例を示す図。
【図１５】図１５は、図９のフローチャートにおけるステップ９０４〜ステップ９１０までの処理動作の最中の液晶表示画面の表示例を示す図。
【図１６】図１６は、参照データを変換する場合の演算手順を説明する説明図。
【図１７】図１７は、変換テーブルを求める演算手順を示すフローチャート。
【図１８】図１８は、変換テーブルの選択動作を説明するフローチャート。
【図１９】図１９は、ＡＣＣ実行後に参照データを変更する処理を説明する説明図。
【図２０】図２０は、階調パターン形成時に変換テーブルを使用した場合の参照データ、変換テーブル及び階調パターンの読み取り値の関係を説明する説明図。
【図２１】図２１は、階調パターン形成時に変換テーブルを使用した場合の参照データの作成手順を説明するフローチャート。
【図２２】図２２は、参照データの低画像濃度領域を部分的に補正した場合を説明する説明図。
【図２３】図２３は、原稿押さえ部材の相違がスキャナ読み取り値に与える影響を説明する説明図。
【図２４】図２４は、画像形成装置である複写機に濃度測定器とコンピュータからなる外部装置が接続されたシステムの様子を示す外観図。
【図２５】図２５は、図２４に示したシステムの構成ブロック図。
【図２６】図２６は、測色装置を使用した場合の画像処理システムの構成ブロック図。
【図２７】図２７は、外部スキャナを使用した場合の画像処理システムの構成ブロック図。
【図２８】図２８は、ＡＣＣ実行時に外部装置によって参照データを補正し、新たな変換テーブルを求める場合の動作を説明するフローチャート。
【図２９】図２９は、画像信号変換テーブルの補正の概念を説明する説明図。
【図３０】図３０は、階調パターンを形成したレーザダイオードの書き込み値と該階調パターンの読み取り値との関係を示す図。
【図３１】図３１は、画像信号変換テーブルの補正の概念を説明する説明図。
【図３２】図３２は、ＡＣＣ実行持の変換テーブルの補正を説明する説明図。
【図３３】図３３は、参照データを変更する場合の指示手段としての操作部を説明する説明図。
【符号の説明】
１０１ スキャナ
１０２ シェーディング補正回路
１０３ ＲＧＢγ補正回路
１０４ 画像分離回路
１０５ ＭＴＦ補正回路
１０６ 色変換−ＵＣＲ処理回路
１０７ 変倍回路
１０８ 画像加工回路
１０９ ＭＴＦフィルタ
１１０ γ補正回路
１１１ 階調処理回路
１１２ プリンタ
１１３、１１４ インターフェース
１１５ ＣＰＵ
１１６ ＲＯＭ
１１７ ＲＡＭ
１１８ バスライン
１１９ システムコントローラ
１２０ コンピュータ
１２１ 画像処理部
１３０ メイン制御部内ＣＰＵ
１３１ メイン制御部内ＲＯＭ
１３２ メイン制御部内ＲＡＭ
１３３ 入出力インターフェース
１３４ レーザ光学系制御部
１３５ 電源回路
１３６ 光電センサ
１３７ トナー濃度センサ
１３８ 環境センサ
１３９ 電位センサ
１４０ トナー補給回路
１４１ 中間転写ベルト駆動部
１４２ 電流検知回路
１４５ メイン制御部
２０１ 複写機
２０２ 黒現像ユニット
２０３ シアン現像ユニット
２０４ マゼンタ現像ユニット
２０４ａ 現像スリーブ
２０４ｂ 剤撹拌部材
２０５ イエロー現像ユニット
２０６ 中間転写ベルト
２０７ 帯電装置
２０８ レーザ光学系
２０９ コンタクトガラス
２１０ 露光ランプ（ハロゲンランプ）
２１１ 反射ミラー
２１２ 結像レンズ
２１３ ＣＣＤイメージセンサ
２１４ クリーニング装置
２１５ 感光体
２１６ 給紙ユニット
２１７ 転写バイアスローラ
２１８ 搬送ベルト
２１９ 定着装置
２２０ 排紙トレイ
２２１ バイアスローラ
２２２ ベルトクリーニング装置
２５０ 操作部
２５１ 液晶画面
３００ 外部装置（画像濃度調整装置）
３０１ 記憶装置
３０２ コンピュータ
３０３ 濃度測定器
３０４ 測色装置
３０５ 駆動装置
３０６ 不揮発性ＲＡＭ
３０７ 外部スキャナ
３０８ 外部ＲＡＭ
３０９ 画像処理システム
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置にかかり、詳しくは、記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル複写機等の画像形成装置において、入力画像データに対する出力画像データの特性を補正したり、特定の濃度領域を強調したりするために、画像信号変換テーブルが使用されてきた。この画像信号変換テーブルは、通常、画像形成装置の画像処理部内に設けられている。そして、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画像出力手段（例えば、レーザダイオードを使用した画像出力手段）に供給する出力画像信号に変換する。
かかる画像信号変換テーブルは、画像形成装置の出力特性を反映して作られ、画像形成装置の製造段階で、画像形成装置内部に組み込まれるものである。ところが、画像形成装置の出力特性は、画像形成装置の経時劣化等によって変化してしまう。従って、画像形成装置が経時劣化した後に、画像形成装置の製造段階で組み込まれた画像信号変換テーブルを使用して入力画像信号を出力画像信号に変換しても、その変換がもはや適正なものとならず、画像劣化を引き起こす。
【０００３】
そこで、かかる経時劣化等の影響による画像劣化を防止すべく、従来種々の方策が講じられてきた。そのうちの代表的なものとしては次のものがある。
まず、第１には、画像形成装置内部のプロセス制御として行われるものがある。これは、感光体や転写体等の像担持体表面に複数の画像濃度を持った画像パターンを形成し、この画像パターンの反射光又は透過光を光学センサによって検出し、該検出結果に基づいて、帯電電位、現像バイアス及び露光光量等を変更するものである。
第２には、上記画像信号変換テーブル自体を補正するものがある。これは、特定の画像パターンを記録紙上に画像形成し、この画像形成後の記録紙を画像読み取り手段に載置して読み取り、読み取った画像データに基づいて、画像信号変換テーブルを補正するものである（例えば、特開平５−１１４９６２号）。
上記第１の方法によれば、画像形成装置内部で、人手を介さずに自動的に行うことができるという利点がある。しかし、上記光学センサは、一般的に、トナーの付着量が多い高濃度部についての感度が小さい。従って、上記第１の方策では、必然的に上記高濃度部を除いた領域についての補正となってしまうという大きな欠点がある。その他、転写部の経時劣化や、定着部の経時劣化には対応できないという欠点もある。
一方、上記第２の方策によれば、画像形成された記録紙を画像読み取り手段に載置する等、第１の方策に比べ、人手による処理が必要となるが、全画像濃度領域についての補正が可能であり、また、転写部、定着部の経時劣化にも対応が可能となるという大きな利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記画像信号変換テーブルの補正を概念的に簡単に説明すると、図２９に示すようなフィードバック制御に例えることができる。
即ち、画像信号変換テーブルの補正は、画像形成手段の特性が経時劣化により変化して、画像形成手段の出力データが予め与えられた目標データと異なるものとなった場合に、画像信号変換テーブルを補正することによって、出力データと目標データとの差がなくなるようするものであるといえる。
しかし、従来の画像信号変換テーブルの補正においては、上記目標データが固定であった。従って、この目標データが適当なものでない場合には、画像信号変換テーブルの補正もまた常に不適当なものとなり、種々の問題を生じた。より具体的には、上記目標データは、通常画像形成装置の製造段階で、画像形成装置の特性に基づいて作成され、画像形成装置内のＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段に記憶されるものであるが、画像装置を構成する部品のばらつき等に起因して生ずる画像形成装置の特性のばらつきによって、最善のものとして作成されたはずの目標データが不適なものとなって、当初予定していた画像が得られないという問題が生じた。また、上記目標データは、画像形成装置を製造する側で一方的に作成するものである。従って、目標データを設定した者と画像形成装置を使用する者との間に、画像に対する認識（好み）が異なり、前記固定された目標データに従って補正された画像信号変換テーブルによって画像を形成した場合に、使用者の好みに沿わない場合があるという問題が生じた。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置ごとの特性のばらつきに関わらず予定していた画像が得られる画像形成装置を提供すること、また、使用者の好みにあった画像の形成が可能な画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１の画像形成装置は、記録媒体上に画像を形成する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装置において、前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データのうち中間画像濃度部の補正を行う目標データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）とし、前記階調パターンの最大画像濃度を光学的に読み取った読み取り値と、補正を行わない低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｄｅｔ）と、補正を行わない高画像濃度部中の最も画像濃度が低い目標データＡ［ｉ２＋１］と低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｒｅｆ）としたとき、Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）を満たす新たな目標データを算出し、または、前記階調パターンの画像信号を前記画像出力手段へ出力するときの出力値と該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値との関係で表現される出力特性と、利用者の好みに応じて変更された画像信号変換テーブルとを用いて、該階調パターンの該画像出力手段へ出力するときの出力値ＬＤ［ｋ］に対応した画像信号変換テーブルへ入力される画像信号と、該出力特性の読み取り値とから新たな目標データを算出する算出手段と、前記画像信号変更テーブルの補正に用いる前記目標データを、前記算出手段で算出した２種類の新たな目標データのいずれかに変更する変更手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、前記変更手段による変更を指示する指示手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の画像形成装置においては、請求項１又は２の画像形成装置において、前記変更手段は、低画像濃度から高画像濃度まで連続して存在する前記目標データを部分的に変更することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の画像処理システムは、記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装置と、該画像形成装置と通信を行う外部装置とを備えた画像処理システムにおいて、該画像形成装置は情報を処理する該外部装置に有線又は無線によって接続可能であり、前記画像信号変更テーブルの補正に用いる前記記憶手段に記憶された目標データは、前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データのうち中間画像濃度部の補正を行う目標データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）とし、前記階調パターンの最大画像濃度を光学的に読み取った読み取り値と、補正を行わない低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｄｅｔ）と、補正を行わない高画像濃度部中の最も画像濃度が低い目標データＡ［ｉ２＋１］と低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｒｅｆ）としたとき、Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）を満たすように前記外部装置で作成された目標データ、または、前記階調パターンの画像信号を前記画像出力手段へ出力するときの出力値と該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値との関係で表現される出力特性と、利用者の好みに応じて変更された画像信号変換テーブルとを用いて、該階調パターンの該画像出力手段へ出力するときの出力値ＬＤ［ｋ］に対応した画像信号変換テーブルへ入力される画像信号と、該出力特性の読み取り値とから前記外部装置で作成された目標データであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の画像形成装置においては、変更手段による目標データの変更を繰り返し行う。この変更は、例えば、請求項３に記載のように、部分的な変更であってもよい。
そして、この変更された目標データと、階調パターンを光学的に読み取った読み取り値とに基づいて、以降の変換テーブルの補正を行う。
例えば、画像形成装置にて形成された画像が、画像形成装置のばらつきによって当初予定した画像にならない場合、又は、使用者の好みに合致していないような場合には、請求項２の指示手段を用いて、変更手段に目標データをどのように変更するかを指示する。そして、かかる指示手段からの指示に応じて、変更手段による目標データの変更を行う。その後、階調パターンの出力を行い、階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と変更後の目標データとに基づいて、変換テーブルを補正する。この補正された変換テーブルによって得られる出力画像信号を用いて画像形成を行った結果が、未だ当初予定していた画像でない場合や使用者の好みに合致した画像で場合は、再び上記指示手段から上記変更手段への目標データの変更の指示を行う。このような目標データの変更、当該変更後の目標データによる変換テーブルの補正、及びこの変換テーブルを用いての画像形成という動作を当初予定していた画像又は使用者の好みの画像が得られるまで繰り返し行う。
【００１１】
請求項４の画像形成装置においては、画像形成装置自身が変更手段を有さず、画像形成装置に有線又は無線によって接続されている外部装置によって新たに作成された目標データを受信して、この目標データを記憶手段に記憶する。そして、記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された前記外部装置から受信した目標データとに基づいて、変換テーブルを補正する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置としての電子写真複写機（以下、単に「複写機」という）に適用した実施形態について説明する。
｛複写機２００の概略構成、動作｝
まず、複写機２００の概略構成図である図２を用いて、本実施形態にかかる複写機の構成、動作につき説明する。
本実施形態における複写機２００は、大きくは、画像読み取り手段としてのスキャナ１０１と画像出力手段としてのプリンタ２０１とからなる。
上記スキャナ１０１は、原稿画像を光学的に読み取るためのものであり、原稿載置台としてのコンタクトガラス２０９、露光ランプ２１０、反射ミラー２１１、結像レンズ２１２、及びＣＣＤイメージセンサ２１３等からなる。上記露光ランプ２１０としては、ハロゲンランプが使用されるのが一般的である。このスキャナ１０１による原稿画像の読み取りは次のようにして行われる。
【００１３】
上記コンタクトガラス２０９上に載置された原稿を露光ランプ２１０によって光照射し、原稿からの反射光を反射ミラー２１１等により結像レンズ２１２に導く。この結像レンズ２１２にて上記反射光をＣＣＤイメージセンサ２１３上に結像させる。該ＣＣＤイメージセンサ２１３は、上記反射光を原稿画像に対応したデジタル電気信号に変換する。このＣＣＤイメージセンサ２１３は、フルカラーイメージセンサであり、与えられ光信号を、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の各色に色分解し、各色に対応したデジタル電気信号を出力する。また、上記ＣＣＤイメージセンサ２１３は、図面に対して垂直方向（この方向を主走査方向ともいう。）に列状に配置されている。
上記ＣＣＤイメージセンサ２１３の出力であるデジタル電気信号は、後述する画像処理部にて、色変換処理等の画像処理がなされ、シアン（Ｃｙａｎ：以下、Ｃという）、マゼンタ（ Ｍａｇｅｎｔａ：以下、Ｍという）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ：以下、Ｙという）及び黒（以下、Ｋという）のカラー画像データとなる。
上記カラー画像データを、次に述べるプリンタ１１２にて、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのトナーにより顕像化を行い、得られたトナー像を重ねあわせてフルカラーの画像を形成する。
【００１４】
上記プリンタ１１２の略中央部には、像担持体としての感光体２１５が配置されている。該感光体２１５は、有機感光体（ＯＰＣ）ドラムであり、その外径は、１２０ｍｍ程度である。上記感光体の周囲には、感光体表面を一様に帯電する帯電装置２０７、Ｋ現像ユニット２０２、Ｃ現像ユニット２０３、Ｍ現像ユニット２０４、Ｙ現像ユニット２０５、中間転写ベルト２０６、及びクリーニング装置等が配置されている。
また、上記感光体の上方であって、上記スキャナ１０１の下方には、前述したカラー画像データに基づいて光ビームを発生して、一様帯電された上記感光体２１５表面を光走査するレーザ光学系２０８が設けられている。このレーザ光学系２０８は、光ビームを発生するレーザダイオード、該光ビームを偏向するポリゴンミラー等からなる。
【００１５】
かかる構成によって行われるプリンタ１１２における画像形成動作を、Ｋ画像データに基づく場合を例にして説明すれば次のとおりである。
上記レーザ光学系２０８からのＫ画像データに基づく光ビームにより感光体２１５表面上に形成された潜像は、これに対応するＫ現像ユニット２０２によって現像され、、Ｋトナー像となる。このトナー像は、上記中間転写ベルト２０６に転写される。以下、この感光体２１５から中間転写ベルト２０６へのトナー像の転写をベルト転写という。
以上のような、潜像の形成、現像、及びベルト転写という一連の動作が、ＣＭＹＫの４色について行われ、中間転写ベルト２０６上には４色重ねトナー像が形成される。この４色重ねトナー像を、給紙ユニット２１６から給送されてきた記録媒体、例えば記録紙上に、転写バイアスローラ２１７によって、一括して転写する。
上記４色重ねトナー像が形成された記録媒体は、搬送ベルト２１８によって定着装置２１９に搬送される。上記定着装置２１９は、加熱及び加圧によって４色重ねのトナー像を溶融し、記録媒体上に定着する。定着が完了した記録媒体は、排紙トレイ２２０上に、排出される。
一方、感光体２１５の表面に残留したトナーは、クリーニング装置２１４によって回収され、感光体２１５表面のクリーニングが行われる。クリーニング後の感光体２１５表面は、除電装置２２１によって除電される。
また、４色重ね画像を中間転写ベルト２０６から記録媒体上に転写した後に、上記中間転写ベルト２０６上に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置２２２によって回収され、中間転写ベルト２０６表面のクリーニングが行われる。
【００１６】
｛複写機２００の制御系｝
次に、複写機２００の制御系につき、図３に基づいて説明する。
図３は、複写機２００の制御系を説明するための説明図である。
複写機２００は、メイン制御部１４５を備えている。このメイン制御部１４５は、制御手段としてのメインＣＰＵ１３０、該ＣＰＵ１３０で実行する制御用プログラム等を格納するＲＯＭ１３１、上記ＣＰＵ１３０で使用するデータを格納したり、上記ＣＰＵの作業領域として使用したりするためのＲＡＭ１３２、及び、ＣＰＵと各種センサとのインターフェース等を行う入出力インターフェース１３３を備えている。
【００１７】
上記入出力インターフェース１３３に接続されている各種センサ等としては、具体的には、レーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、光電センサ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、及び中間転写ベルト駆動部１４１等がある。
上記レーザ光学系制御部１３４は、前述したレーザ光学系２０８のレーザダイオードの出力を制御するものである。上記電源回路１３５は、前述の帯電装置２０７に帯電用放電電圧を供給し、また、現像ユニット２０２〜２０５に現像バイアス電圧を供給し、さらに、前述のバイアスローラ２２１や転写バイアスローラ２１７に対して転写電圧を供給する。
【００１８】
上記光電センサ１３６は、発光ダイオード等の発光素子、フォトセンサ等の受光素子等からなり、感光体回転方向において、バイアスローラ２２１の手前に位置する。そして、この位置にて、感光体表面に形成された検知パターン部分のトナー付着量や感光体表面地肌部分のトナー付着量を検知する。また、感光体除電後の感光体表面の残留電位も検知する。この光電センサ１３６の検知出力信号は、図示しない光電センサ制御部に印加される。上記光電センサ制御部は、上記検知パターンの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う。
上記トナー濃度センサは、現像ユニット２０２〜２０５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、基準値とを比較しトナー濃度が一定値を下回っている場合、即ち、トナー不足となっている場合は、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に印可する。
【００１９】
電位センサ１３９は、感光体の表面電位を検知する。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。
図３中符号２０４はＭ現像ユニットであり、この現像ユニット内には、Ｍトナーとキャリアを含む現像剤が収容されており、剤撹拌部材２０４ｂの回転によって現像剤が撹拌される。現像スリーブ２０４ａの近傍には、現像剤規制部材（図示せず）が配置されており、現像スリーブに供給される現像剤の量を調整する。現像スリーブに供給された現像剤は現像スリーブ２０４ａ上に磁気的に保持されつつ、磁気ブラシとして、現像スリーブ２０４ａの回転方向に回転する。
ここでは、Ｍ現像ユニットとのみを取り上げて説明したが、他のＫ現像ユニット２０２、Ｃ現像ユニット２０３、及びＹ現像ユニット２０５もほぼ同様の構成となっている。
【００２０】
｛画像処理部｝
次に、図１に基づいて複写機２００の画像処理部について説明する。
図１は画像処理部の概略構成を示すブロック図である。
スキャナ１０１からのＲ、Ｇ、及びＢの３色に色分解されたデジタル信号は、まず、シェーディング補正回路１０２に入力される。このシェーディング補正回路１０２は、ＣＣＤイメージセンサ２１３の各素子の特性のばらつきや露光ランプ２１０の照度むら等による影響を補正するためのものである。シェディング補正回路１０２からの出力はＲＧＢγ補正回路１０３に入力される。このＲＧＢγ補正回路１０３によって、スキャナ１０１からのデジタル信号を反射率データから明度データに変換する。
（以下、余白）
【００２１】
ＲＧＢγ補正回路１０３の出力は、画像分離回路１０４及びＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）補正回路１０５に入力される。上記画像分離回路１０４は、原稿画像における文字部と絵柄部との判定及び原稿画像における有彩色と無彩色との判定を行い、その結果を出力する。この画像分離回路１０４の出力は、後述するＭＴＦ補正回路１０５、色変換−ＵＣＲ処理回路１０６、変倍回路１０７、インターフェース１１４、画像加工回路１０８、ＭＴＦフィルタ１０９、γ補正回路１１０、及び、階調処理回路１１１に入力され、各回路等における処理に利用される。
【００２２】
上記ＭＴＦ補正回路１０５は、スキャナ１０１等の入力系の周波数特性を補正するものであり、特に高周波領域における周波数特性の劣化を補正する。上記ＭＴＦ補正が終了した信号は、色相判定回路１２２及び色変換−ＵＣＲ回路１０６に入力される。上記色判定回路１２２は、ＭＴＦ補正回路１０５からの出力信号が、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、又はＹのいずれの色相の信号であるのかを判定して、上記色変換−ＵＣＲ処理回路１０６で色変換のために使用される色変換係数を選択する。上記色変換−ＵＣＲ処理回路１０６は、色変換部とＵＣＲ（ＵｎｄｅｒＣｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）処理部とからなる。該色変換部は、スキャナ等の入力系の色分解特性とプリンタで使用される色材（色トナー）の分光特性の違いを補正して、忠実な色再現に必要なＹ、Ｍ及びＣそれぞれの色材の量を計算する部分である。この色変換部での色変換処理は次式に示すような、１次のマスキング方程式のマトリクス演算により実現できる。
【数１】
【００２３】
上記ＵＣＲ処理部は、Ｙ、Ｍ及びＣの３色が重なる部分（共通濃度部分）を、Ｋに置き換えるためのＵＣＲ処理を行う。これは、Ｃ、Ｍ及びＹの３色を重ねると、理論的には黒になるはずであるが、実際は完全な黒とならず若干グレーバランスがくずれて再現されることを防止するためである。
このＵＣＲ処理は、次式を用いた演算により行うことができる。
【数２】
Ｙ’＝Ｙ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’＝Ｍ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’＝Ｃ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｋ ＝ α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
ここで、数式２におけるαは、ＵＣＲの量を決める係数であり、α＝１のとき１００％ＵＣＲ処理となる。上記αは、一定値でも良いが、例えば、高濃度部では、αを１に近くし、ハイライト部では、αを０に近くすることにより、高濃度部での黒再現性をよくし、かつハイライト部での画像を滑らかにすることができる。
【００２４】
上記色変換−ＵＣＲ処理回路１０６の出力は、変倍回路１０７に入力される。この変倍回路１０７は、画像の縦横変倍を行う回路である。変倍回路１０７の出力は、インターフェース１１４を介して画像加工回路１０８に入力される。この画像加工回路１０８は、画像のリピート処理等の特定の画像加工を行う回路である。この画像加工回路１０８からの出力は、ＭＴＦフィルタ１０９に入力される。該ＭＴＦフィルタ１０９は、使用者の好みに応じて、画像の解像度を優先させるためのエッジ強調処理や、画像の階調性を優先させるための平滑化処理等の入力された信号の周波数特性を変更する処理を行う。
【００２５】
ＭＴＦフィルタ１０９の出力信号は、入力画像信号としてγ補正回路１１０に入力される。このγ補正回路１１０は、γ補正（γ変換ともいう）を行う回路である。具体的には、プリンタ１１２の特性に応じて、画像信号変換テーブルを用いることによって、上記入力画像信号を出力画像信号に変換するための回路である。また、いわゆる地肌飛ばし等の処理も行うことができる。γ補正回路１１０からの出力画像信号は、階調処理回路１１１に入力される。この階調処理回路１１１は、ディザマトリクスを使ったディザ処理等を行い、入力された信号の階調を調整する。例えば、プリンタ１１２の階調表現力がスキャナ１０１の階調表現力よりも低い場合には、上記ディザマトリクスを使って、量子化処理を行う。
【００２６】
このようにして、スキャナ１０１からのデジタル信号は、シェーディング補正から階調処理までの一連の画像処理によって、画像データとなり、プリンタ１１２に出力される。 ここで図１におけるインターフェース１１３、１１４は、スキャナ１０１で読み込んだ原稿画像を外部の画像処理装置での処理のために当該外部の画像処理装置に送出したり、外部の画像処理装置から送られてきた画像データを受信し、プリンタで出力したりするためのものである。
以上の様な画像処理部を構成する各回路の制御を行うために、ＲＯＭ１１６、ＲＡＭ１１７及びＣＰＵ１１５が、バスライン１１８によって接続されている。また、上記ＣＰＵ１１５は、シリアルインターフェースを介してシステムコントローラ１１９に接続されている。これにより、複写機の操作部から入力され、システムコントローラ１１９が受け取った使用者の指示を、コマンドとして、ＣＰＵ１１５に送信することができる。
【００２７】
プリンタ１１２に送られた画像データは、前述したレーザ光学系２０８におけるレーザダイオードの発光を制御するためのレーザ変調回路４００に入力される。
上記レーザ変調回路４００について図４に基づいて説明する。
図４は、レーザ変調回路４００の回路ブロック図である。
入力される画像データは、１画素８ビットからなる。この画像データは、ルックアップテーブル４０１を使用してγ変化された後、パルス幅変調回路４０２に入力される。このパルス幅変調回路４０２は、８ビットの画像データのうちの上位３ビットの信号に基づいてパルス幅を決定する。このパルス幅は、３ビットの信号で表現できる８の状態（８値）のうちから選択される。パルス幅が決定されると、パルス幅変調回路４０２の後段に設けられたパワー変調回路によって、パワー変調、即ち発光強度（発光量）の変調が行われる。このパワー変調回路４０３によるパワー変調は、上記画像データの下位５ビットの信号に基づいて行われ、５ビットの信号で表現できる３２の状態（３２値）のなかから１つの状態が選択される。
【００２８】
こうして、パルス幅変調及びパワー変調を経た後の画像データに基づいて、レーザダイオード４０４が発光する。このレーザダイオードの発光強度を、フォトディテクタ４０５によってモニターし、該フォトディテクタ４０５の出力をパワー変調回路にフィードバックすることによって、１画素ごとの発光強度の補正を行う。
尚、実施形態にかかるプリンタの書き込み周波数は、１８．６ＭＨｚであり、１画素の走査時間は、５３・８ｎｓｅｃである。
また、１画素の大きさに対して、主走査方向のビーム径（このビーム径は、静止時のビームの強度が最大値に対して１／（ｅの２乗）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％が良い。例えば、４００ＤＰＩ（ドット／インチ）、１画素６３．５μｍで画像出力するようなプリンタでは、上記ビーム径は、５０μｍ以下が良い。
【００２９】
｛変換テーブルの作成手順｝
ここで、上述のγ補正回路１１０でのγ補正に使用される画像信号変換テーブル（以下、単に「変換テーブル」という。）の一般的な作成方法について説明する。尚、以下の説明における「階調変換曲線」とは、上記変換テーブルの数値を結んで求められる曲線をいう。
図５は、変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
変換テーブルの作成手順は、大きく
（１）全体の湾曲度を選択する（５０１）。
（２）低画像濃度部（ハイライト部）の湾曲度を選択する（５０２）。
（３）高画像濃度部（シャドー部）の湾曲度を選択する（５０３）。
（４）画像濃度を所望の値になるように、全体に係数を掛ける（５０４）。
という４つのステップからなる。
【００３０】
まず、上記ステップ５０１について、図６に基づいて説明する。
前提として、基準となる階調変換曲線Ａに対し、全体の湾曲度を変える階調変換をＢとする。また、低画像濃度部（ハイライト部）の湾曲度を変える階調変換をＣＨとし、高画像濃度部（シャドー部）の湾曲度を変える階調変換をＣＳとする。
この前提のもとで、例えば、階調変換曲線Ａを階調変換Ｂにより変換した場合の階調変換曲線をＥとした場合を、Ｅ＝Ｂ（Ａ）と表記する。
ステップ１における処理を、プログラム言語であるＣ言語を用いて記述すると、次のリスト１で示したものとなる。
【００３１】
ここで、Ｂは前述したように、Ａの湾曲度を変えるための関数である。
この関数の一例としては、８ビット画像データの場合、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。
上記の条件を見た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と交わる直線Ｌと、その直線Ｌ上に存在し、上記直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌとの好転からの距離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。
上記の関数においては、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。
【００３３】
具体例として、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１に対する場合について図７を用いて説明する。
直線Ｐ０Ｐ１の中心点Ｐｃ＝（Ｐ０＋Ｐ１）／２＝（１２７．５，１２７．５）又は、（１２７，１２７）若しくは（１２８，１２８）に対する距離ｄをパラメータとしたとき、制御点Ｐ２は、次式で与えられる。
【数３】
【数４】
【００３４】
上記Ｐ（ｄ，ｔ）は、図６に示したように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、数式４からｔを求め、得られたｔを再度数式４に代入して、出力ｙを求める。
これによって、入力ｘに対して、ｙを出力するγ補正が可能となる。
上述のようなγ補正のための計算を、画像データが入力されるたびに毎回行う代わりに、予め、（ｘ、ｙ）のすべての組（０≦ｘ≦２５５）について求めておき、これをテーブルとして、ＲＯＭ１１６中に記憶させておくことにより、入力ｘにたいする出力ｙを求める計算時間を短縮することができる。
尚、湾曲度を変えた数組又は数十組の変換テーブルをＲＯＭ１１６中に保持することも可能である。上記、湾曲度は、上記リスト１中の関数Ｂ（）への引数ｃｕｒｖａｔｕｒｅで与えられる。従って、湾曲度を変えた変換テーブルを複数得る場合を考慮して上記のリスト１を変形すると、次のようになる。
【００３５】
上記リスト２の例では、Ｔａｂｌｅ＿ｍａｘ＝９としているため、湾曲度が異なるテーブルの本数を９本に設定している。
上述の例では、階調変換曲線を得るのにベジエ関数を用いたが、その他必要に応じて、高次関数、指数関数、及び対数関数等を用いることも可能である。
【００３７】
次に、上述のステップ５０２及びステップ５０３の処理について説明する。
低画像濃度部（ハイライト部）及び高画像濃度部（シャドー部）における階調変換曲線の湾曲度を変える処理も、上述したステップ１と同様の処理により可能である。
まず、上記リスト２を、低画像濃度部（ハイライト部）及び高画像濃度部（シャドー部）の湾曲度の変更にも対応し得るよう、一般的な形に書き直すと次のようになる。
【００３８】
上記リスト３にハイライト変換曲線CH[h]、シャドー変換曲線CS[s]を導入すると、上記リスト３は、次のように表すこともできる。
上記リスト中で、ｃｕｒｖａｔｕｒｅ、 ｈ、ｓは、それぞれ、全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲度を決める値である。尚、低画像濃度部と、シャドー部の湾曲は互いに独立に作成されている。
次に、ハイライト部やシャドー部のごとく部分的に湾曲度を変えた階調変換曲線の作成について、ハイライト部の湾曲度を変える場合を例示した図８に基づいて説明する。
図８に示すように、ハイライト部の階調変換曲線は、始点Ｐ０と終点Ｐ１とを結ぶ直線Ｐ０Ｐ１、直線Ｐ０Ｐ１と直交する直線Ｌ１、直線Ｐ０Ｐ１上に存在する第１の制御点Ｐ２、及び、直線Ｌ１上に存在し直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌ１との交点からの距離ｄをパラメータとする第２の制御点Ｐ３により、３次のベジエ曲線として求めることができる。
ここでは、一例として、始点Ｐ０をＰ０＝（０，０）とし、終点Ｐ１を（２５５，２５５）とする。また、第１の制御点Ｐ２をＰ２＝（３２，３２）とする。
【００４１】
この条件の下で、第２の制御点Ｐ３は、次式で表すことができる。
【数５】
Ｐ３（ｄ）＝（１６，１６）＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）
これらのＰ０からＰ３を用いて、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は次の式で求めることができる。
【数６】
【数７】
Ｐ３（ｄ）＝（１６，１６）＋（０，ｄ）
（以下、余白）
【００４２】
以上、ハイライト部の階調変換曲線の求め方について説明してきたが、シャドー部の階調変換曲線についても、Ｐ０及びＰ１を適宜選択することで、これと同様の方法で求めることができる。
また、ここでは、終点Ｐ１として（２５５，２５５）を選択したが、例えば、（６４，６４）等であってもよい。即ち、点（０、０）と点（２５５，２５５）を結ぶ線分を線分ｍとすれば、終点Ｐ１は、この線分ｍ上に、任意にとることができる。尚、線分ｍ上で線分Ｐ０Ｐ１に含まれない部分については、階調変換の際、恒等変換として作用し、それ以外の部分がハイライト部又はシャドー部のごとく特定の画像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。
【００４３】
｛自動階調補正｝
次に、本実施形態における自動階調補正（以下、ＡＣＣ（Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）という。）について、図９に基づいて説明する。上記自動階調補正とは、変換テーブルを補正するすることによって、プリンタから出力される画像の階調を調整するものである。
図９は、ＡＣＣの動作を説明するフローチャートである。
本実施形態における複写機は、図１０に示すような操作部２５０を有し、使用者はこの操作部２５０から複写機で実行される各種の機能を選択することができる。図１０の符号２５１はタッチパネルとなっている液晶画面２５１であり、表示装置としてのみならず、入力装置としての機能も有している。
【００４４】
かかる液晶画面２５１（タッチパネル）２５１から、ＡＣＣメニューを呼び出すと、図１１のごとき画面が表示される。この画面にて、コピー使用時の「実行」を指定すると、コピー使用時における自動階調補正が行われ、プリンタ使用時の「実行」を指定すると、プリンタ使用時の自動階調補正が行われる。ここで、「コピー使用時」とは、原画像をスキャナ１０１で読み取って記録媒体上に画像を形成する場合をいい、「プリンタ使用時」とは、コンピュータ１２０から送られてくる画像データに基づいて記録媒体上に画像形成する場合を意味している。
【００４５】
以下、コピー使用時の「実行」を指定した場合を例に説明する。
図１１の液晶画面２５１にて、コピー使用時の「実行」を指定すると、液晶画面２５１の表示は、図１２の如く切り替わる。この画面で印刷スタートキーが押されると、複写機２０１は、図９のステップ９０１の動作を行う。即ち、図１３に示すような。ＹＭＣＫ各色、並びに文字及び写真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。
この階調パターンは、予め画像処理部のＲＯＭ１１６中に格納されている。
【００４６】
上記階調パターンの階調の種類は、１６進数表示で、００ｈ、１１ｈ、２２ｈ・・・、ＥＥｈ、ＦＦｈの１６種類がある。
図１３は、一例として、上記１６種類の階調の中から任意の５つの種類の階調を選択して、記録紙上に階調パターンを形成した場合を図示したものである。図示の例では、上記５つの種類の階調による画像形成を、文字及び写真モード用の各モード用のＹＭＣＫ４色について行い、結局、記録紙上に４０個の階調パターンを形成している。
【００４７】
ここで、本実施形態においては、文字モード用のパターンと写真モード用のパターンでは、各画素のレーザ書き込み値の決定の仕方を異ならせている。具体的には、文字モード用については、ディザ処理等を行わずに、１画素２５６階調の中から選択された値でそのままレーザ書き込みを行う。
一方、写真モード用については、書き込み主走査方向に隣接した２画素分づつの書き込み値の和を該２画素に配分して、新たに、レーザ書き込み値を決定する。
【００４８】
即ち、１画素目の画素の書き込み値をｎ１とし、２画素目の書き込み値をｎ２とすると、これから、以下のようにして、新たな１画素目の書き込み値ｎ１’と新たな２画素目の書き込み値ｎ２’とを決定する。
ｎ１＋ｎ２≦２５５ の場合
ｎ１’＝ｎ１＋ｎ２， ｎ２’＝０
ｎ１＋ｎ２＞２５５ の場合
ｎ１’＝２５５， ｎ２’＝ｎ１＋ｎ２−２５５
又は、
ｎ１＋ｎ２≦１２８ の場合
ｎ１’＝ｎ１＋ｎ２， ｎ２’＝０
１２８＜ｎ１＋ｎ２≦２５６ の場合
ｎ１’＝１２８， ｎ２’＝ｎ１＋ｎ２−１２８
２５６＜ｎ１＋ｎ２≦３８３ の場合
ｎ１’＝ｎ１＋ｎ２−１２８， ｎ２’＝１２８
３８３＜ｎ１＋ｎ２ の場合
ｎ１’＝２５５， ｎ２’＝ｎ１＋ｎ２−２５５
【００４９】
上述のようにして、上記階調パターンが記録紙上に画像形成され、複写機から出力されると、上記液晶部２５１の表示は図１４の如く切り替わる。そして、使用者に上記階調パターンが形成された記録紙（テストパターン）をスキャナ１０１のコンタクトガラス２０９上に載置するように促す。使用者がこれに従い、上記テストパターンをコンタクトガラス上に載置して、読み取りスタートを指定すると（９０２）、スキャナ１０１の読み取り動作が開始し、ＹＭＣＫで形成された上記階調パターン及び該階調パターンが形成されている記録紙の地肌部分を読み取り、ＲＧＢのデジタル信号として出力する（９０３）。
次に、上述した図１１の液晶画面２５１にて、地肌補正を行うよう指示されている否かを判定し（９０４）、地肌補正を行うよう指示されている場合は、後述する所定の地肌補正を行う（９０５）。
【００５０】
その後、変換テーブルの目標の補正を行うよう指示されているか否か、即ち、図１１の液晶画面２５１にて、「目標更新」の実行が指示されているか否かを判定する（９０６）。上記目標更新の指示がある場合には、後述する所定の目標更新（目標変更）を行う（９０７）。
上記「目標」は、ＡＣＣ実行時における変換テーブルの補正の目標データであり、当該補正の目標として参照されるものであるところから、一般に参照データと呼ばれている。以降の説明においては、上記目標、即ち、目標データを「参照データ」という。
【００５１】
ステップ９０７にて更新された参照データに基づいて、γ補正回路１１０で使用される変換テーブルの補正を行う（９０８）。上記ステップ９０４〜ステップ９０８までの処理を、ＹＭＣＫの各色について行う（９０９）とともに、文字及び写真の各画像モードについて行う（９１０）。
上記ステップ９０４〜ステップ９１０までの処理動作の最中は、上述の液晶画面２５１には、図１５で示したような表示が行われる。
【００５２】
ここで、図１１における｛「目標更新」（コピー時）｝のキーは、コピー使用時に使用する変換テーブルを補正する際に用いる参照データを変更するためのものである。一方、｛「目標更新」（プリンタ時）｝は、プリンタ機能実行時に使用する変換テーブルを補正する際に用いる参照データを変更するためのものである。
ここでは、コピー用とプリンタ用で目標更新を別々に設定するようにしているが、同時に設定できるようにして、それぞれ別に目標更新を行う手間を省いても良い。
【００５３】
尚、本実施形態においては、補正前の変換テーブルを該変換テーブルの補正後も記憶しておき、補正後の変換テーブルを使用して形成された画像が、使用者の望むところでないような場合には、使用者の意思によって補正前の変換テーブルに戻すことができるようになっている。この補正前の変換テーブルに戻す指示は、図１１の符号Ａで示す部分を押すことにより行う。
また、参照データについても、同様に、補正前の参照データに戻すことができる。この指示は、図１１の符号Ｂで示す部分を押すことによって行う。
【００５４】
本実施形態においては、上述のとおり、ＡＣＣの中で地肌補正の有無を選択できるようになっている。ここで、地肌補正の意義について説明する。
地肌補正を行うことの目的は２つある。その１つは、ＡＣＣ時に使用される階調パターンが形成された記録紙の白色度によらず適切な変換テーブルの補正を可能とすることである。
これは、同じ画像データに基づいて階調パターンを記録紙上に形成しても、該階調パターンが形成される記録紙の白色度に応じて、この階調パターンをスキャナ１０１で読み取って得られるＲＧＢデジタル信号に相違が生じることを考慮したものである。
【００５５】
例えば、白色度の低い再生紙に階調パターンを形成してＡＣＣを行う場合を想定する。上記再生紙の地肌色は、一般に白色度が低く、イエロー成分が多い。このため、上記ＡＣＣにてイエローの変換テーブルを補正する場合に、該変換テーブルに対する入力に対して、イエロー成分が少なくなる出力がされるように上記変換テーブルを補正してしまう。このようにして補正された変換テーブルを使用して、次に白色度の高い例えばアート紙などに画像形成をした場合には、形成された画像のイエロー成分が少なくなって、望ましい色再現をすることができない。
【００５６】
地肌補正を行うもう１つの理由は、ＡＣＣ時に使用される階調パターンが形成された記録紙の紙厚によらず適切な変換テーブルの補正を可能とすることである。
これは、階調パターンを形成した記録紙が薄い場合には、コンタクトガラス２０９の上方にて、上記記録紙をコンタクトガラスに密接させるための圧板等の色が透けて、階調パターンと加色された状態となって、スキャナ１０１によって読み取られてしまうことを考慮したものである。
【００５７】
例えば、上記記録紙を押さえる圧板等が、灰色味を帯びている場合には、読み取た画像信号は、本来よりも画像濃度の高いものとなってしまう。このため、上記ＡＣＣにて変換テーブルを補正する場合に、該変換テーブルに対する入力に対して、画像濃度の低い出力がされるように上記変換テーブルを補正してしまう。このようにして補正された変換テーブルを使用して、次に、厚板等によって原稿を押さえずに、上記鉛管テーブルを使用して記録紙に画像形成した場合には、形成された画像の濃度が薄くなってしまう。
【００５８】
かかる目的を達成するために、本実施形態の複写機は、記録紙の階調パターンが形成されていない部分（地肌部分）の画像読み取り信号と階調パターンの読み取り信号とから、上記階調パターンの読み取り信号を補正して、地肌補正を行うようにしている。
一方、地肌補正を行う必要のない場合もある。
例えば、常にイエロー成分の多い再生紙を使うような場合には、イエロー成分が低くなるように階調補正しうる変換テーブルの方が望ましく、地肌補正の必要はない。
そこで、本実施形態における複写機においては、使用者の使用状況、好み等によって、地肌補正の有無を切り替えられるようにしているのである。
【００５９】
｛ＡＣＣ実行時における変換テーブルの補正｝
ＡＣＣ実行時におけるγ補正回路１１０の変換テーブルの補正について説明する。
まず、本実施形態における階調パターンの書き込み値と、スキャナ読み取り値との関係について説明しておく。
本実施形態においては、感光体上に形成した階調パターンの書き込み値をＬＤ[ｉ]（ｉ＝１，２，・・・，１０）とした場合、このＬＤ[ｉ]で形成されたパターンのスキャナ１０１での読み取り値を（ｒ[i]，ｇ[i]，ｂ[i]）（ｉ＝１，２，・・・，１０）とする。
上記のように、本実施形態におけるスキャナの読み取り値は、いわゆるＲＧＢ表現としているが、明度、彩度及び色相角（Ｌ*,ｃ*,ｈ*）、明度、赤み、及び青み（Ｌ*,ａ*,ｂ*）等で表現することも可能である。
スキャナの読み取り値を（ｒ[i]，ｇ[i]，ｂ[i]）で表現した場合の利点は、ＹＭＣのそれぞれに対応した補色の画像信号が、それぞれｂ[i]、ｇ[i]、ｒ[i]となるので、上記他の表現方法に比較して、簡単にそれぞれの補色の画像信号のみ（ａ[i]，ｉ＝１，２，・・・，１０）を用いて変換テーブルを求めることができる点である。
参照データは、階調パターンをスキャナ１０１の読み取り値で読み取ったときの目標であるから、上記参照データは、レーザの書き込み値ＬＤ[ｉ]（ｉ＝１，２，・・・，１０）と目標読み取り値（ｒ0[i]，ｇ0[i]，ｂ0[i]）との組として表現することが可能である。尚、ａ０[col][ni]（０≦ni≦２５５、ｉ＝１，２，・・・，１０、col＝Ｙ，Ｍ，Ｃ）を参照データ（ｒ0[i]，ｇ0[i]，ｂ0[i]）の補色画像信号とする。
以降の説明では、説明の簡単のため、上記スキャナ読み取り値、参照データ等をより一般的な簡単な形で定義して説明を行う。
【００６０】
上記変換テーブルは、階調パターンをスキャナで読み取った読み取り値ａ[LD]とＲＯＭ１１６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、上記変換テーブルへの入力値である。
上記参照データＡ[n]は、前述したように、新たに生成される変換テーブルの目標値（目標データ）である。詳しくは、入力値ｎを変換テーブルで階調変換して得られたレーザ書き込み値ＬＤ[i]で階調パターンを形成し、この階調パターンをスキャナ１０１で読み取って得られる読み取り値ａ[LD]の目標データである。
この参照データは、プリンタの出力可能な画像濃度の範囲に応じて補正を行う部分と補正を行わない部分とに分かれる。当該補正を行う部分か否かの判断は、予めＲＯＭ又はＲＡＭ中に記憶されている後述する判断用のデータに基づいて行われる。上記参照データの補正については、後述する。
【００６１】
前述した階調パターンの読み取り値ａ[LD]から、参照データＡ[n]に対するＬＤを求め、また、変換テーブルへの入力値ｎに対応するレーザ出力値ＬＤ[n]を求める。
これを、入力値ｉ＝０、１、・・・２５５（但し、１画素が８ビット信号で表される場合）に対して行うことにより、変換テーブルを求めることができる。
その際、変換テーブルに対する入力値ｎ＝００ｈ、０１ｈ、・・・ＦＦｈ（１６進数表示）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、例えば、ni＝００ｈ、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完を行うか、あるいは、予めＲＯＭ１１６中に記憶されている変換テーブルのうち、上記とびとびの点について求めた（００ｈ，ＬＤ[００ｈ]）、（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変換テーブルとしてもよい。
【００６２】
ＡＣＣ実行時における変換テーブルの補正の様子を図３２に基づいてより具体的に説明する。
図３２は、ＡＣＣ実行時の変換テーブルの補正を説明する説明図である。
図３２の第１象現（ａ）のグラフは、参照データＡ[ｎ]を示す。
第１象現（ａ）の横軸は、変換テーブルへの入力値ｎであって、縦軸は、スキャナの読み取り値である。このスキャナの読み取り値は、階調パターンをスキャナで読み取った値に対してＲＢＧγ変換、階調パターン内の数カ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値である。ここでは、演算精度向上のために、ここでは１２ビットデータ信号として処理している。尚、図１６中の「（処理後）」とは、上記処理の後であることを示している。
図１６の第２象現（ｂ）の横軸は、縦軸と同じく、スキャナの読み取り値を表す。従って、この象現は、縦軸及び横軸のいずれもスキャナの読み取り値となり、無変換を表す。
【００６３】
第３象現（ｃ）のグラフは、階調パターンを読み取った読み取り値ａ[LD]を示す。
第３象現（ｃ）の縦軸は、感光体上に潜像を書き込む際のレーザダイオード（ＬＤ）の書き込み値を表す。また、横軸はスキャナの読み取り値である。上記ａ[LD]は、所定の書き込み値で階調パターンを形成して、この階調パターンをスキャナで読み取った値との関係を示すものであり、プリンタ１１２の出力特性を表しているといえる。
実際に形成するパターンのＬＤの書き込み値は、００ｈ（地肌）、１１ｈ、２２ｈ、・・・、ＥＥｈ、ＦＦｈ（１６進表示）の１６点であり、とびとびの値を示すが、ここでは、検知点の間を補完し、連続的なグラフとしている。
第４象現（ｄ）のグラフは、変換テーブルＬＤ[ｎ]を示す。第４象現（ｄ）の縦軸は、感光体上に潜像を書き込む際のレーザダイオード（ＬＤ）の書き込み値であり、横軸は、変換テーブルへの入力値ｎである。
【００６４】
図中（ｆ）のグラフ（ｇ）は、上記階調パターン形成時の書き込み値を出力するテーブルを示す。上記（ｆ）の縦軸及び横軸は、それぞれ、上記第４象現（ｄ）の縦軸及び横軸と同じである。
図中（ｅ）のグラフ（ｈ）は、階調パターン出力時のＬＤの書き込み値と階調パターンのスキャナの読み取り値とを関係づける便宜上の線形変換を示す。上記（ｅ）の縦軸及び横軸は、それぞれ、第３象現（ｃ）の縦軸及び横軸と同じである。
このような図３２に示した関係に基づきＡＣＣ実行時に、変換テーブルを補正するのである。
【００６５】
例えば、画像形成装置の経時劣化により、図３２の第３象現（ｃ）に示された、画像形成装置の出力特性が、点線のａ[ＬＤ]から、実線のａｌ[ＬＤ]に変わってしまった場合には、ＬＤの書き込み値とスキャナの読み取りとの関係で表現される上記出力特性と、スキャナの読み取り値と変換テーブルへの入力値との関数で表現される上記参照データに基づいて、変換テーブルへの入力値とＬＤ書き込み値で表現される新たな変換テーブルを求めるのである。即ち、図中矢印ｍに沿って順次演算を実行することで、新たな変換テーブルを求めるのである。
この新たな変換テーブルの演算自体は、前述した画像処理部１２１のＣＰＵ１１５がＲＯＭ１１６に記憶されている制御プログラムに従って行うものである。
こうして補正された新たな変換テーブルを用いて画像形成することによって、上記出力特性の経時劣化を補償した画像を得ることが可能となる。
【００６６】
変換テーブルを求める演算手順の概略を、図１７に基づいて説明する。
まず、変換テーブルを求めるために必要な入力値を求める（１７０１）。ここでは、ｎ[i]＝１１（ｈ）×ｉ（ｉ＝０，１，・・・，ｉｍａｘ＝１５）とした。
次に、参照データＡ[ｎ]を、プリンタの出力可能な画像濃度に応じて変更する（１７０２）。この参照データの変更については、後述する。
そして、上記ステップ１７０１で求めたｎ[i]に対応するスキャナの読み取り値ｍ[i]を変更後の参照データＡ[n]から求める。
実際には、とびとびのｎ[j]に対する参照データＡ[n[j]]（０≦n[j]≦２５５，ｊ＝０，１，・・・ｊｍａｘ、ｎ[j]≦ｎ[k] for ｊ≦ｋ）を、ｎ[j]≦ｎ[i]＜ｎ[j+1]、ｊ（０≦ｊ≦ｊｍａｘ）の条件下で求めている。
変換テーブルへの入力値、即ち、入力画像信号が８ビットの信号の場合、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演算を簡単にすることができる。また、参照データの間隔ｎ[i]は、できるだけ小さい間隔であるほうが、最終的に求める変換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]を次式によって求める。
【数８】
ｍ[i]＝Ａ[j]＋(Ａ[j+1]−Ａ[i])・(ｎ[i]−ｎ[j])／(ｎ[j+1]−ｎ[j])
（以下、余白）
【００６７】
ここでは、一次式により補完したが、高次関数やスプライン関数等によって補完してもよい。
その場合には、ｍ[i]＝ｆ(ｎ[i])として、ｋ次関数の場合には、上記ｆを次式のようにすればよい。
【数９】
ＲＧＢγ変換を行っていないスキャナ読み取り値を処理する場合には、ＬＤの値が大きくなるに従って、ａ[LD]が小さくなる。即ち、ＬＤ[k]＜ＬＤ[k+1]に対して、ａ[ＬＤ[k]]≧ａ[ＬＤ[k+1]]となる。
【００６８】
本実施形態においては、階調パターン形成時の書き込み値を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領域では、トナー付着量に対するスキャナの読み取り値の変化が大きいため、階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]の間隔を密にしたものである。また、トナー付着量が多い画像濃度領域では、トナー付着量に対するスキャナの読み取り値の変化が小さいために、トナーの付着ムラ、定着ムラ等の影響で、読み取り値が、隣接した書き込み値の間で逆転しやすく、ＬＤ書き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に鑑み、階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]の間隔を粗くしたのである。
【００６９】
上記のように階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]の間隔を設定することによる利点としては、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、トナー消費量を抑えられるということがある。
以上のように階調パターンの書き込み値ＬＤ[k]を設定し、ａ[ＬＤ[k]]≧ｍ[i]＞ａ[ＬＤ[k+1]]となるＬＤ[k]に対して、次式のごとき一次式で外挿を行うことによって、最終的にＬＤ[i]を決定する。
【数１０】
ＬＤ[i]＝ＬＤ[k]＋(ＬＤ[k+1]−ＬＤ[k])・(ｍ[i]−ａ[ＬＤ[k]])／(ａ[ＬＤ[kmax]]−ａ[ＬＤ[kmax−1]])
これによって変換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。
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い、変換テーブルを求める（１７０５）。
【００７０】
尚、直接変換テーブルを求めるのではなく、予めＲＯＭ１１６中に記憶されている複数の変換テーブルの中から、上記（ｎ[i]，ＬＤ[i]）の組に最も近似した変換テーブルを選択してもよい。
以降の説明では、上記ＲＯＭ１１６中に記憶されている変換テーブルの選択方法について、図１８に基づいて説明する。
図１８は変換テーブルの選択動作を説明するフローチャートである。
まず、変換テーブル全体に掛ける係数ＩＤＭＡＸ（単位は、％である）を求める（１８０１）。ｎ[imax]＝ＦＦｈの場合には、ＩＤＭＡＸ＝ＬＤ[imax]／ＦＦｈ×１００とする。本実施形態では、ＬＤ'[i]＝ＬＤ[i]×１００／ＩＤＭＡＸ として、変換テーブルへの出力値ＬＤ[i]を置き換える。これにより、変換テーブルの選択に際して、ＩＤＭＡＸを考慮しなくて済む。
次に、全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲度の指標であるｍ、ｈ、ｓを選択する。はじめに、全体の湾曲度ｍを選択する（１８０２）。尚、この湾曲度ｍは、前述のリスト４では、ｃｕｒｖａｔｕｒｅとして表現している。
【００７１】
基本的には、最終的に求められた階調変換曲線Ｅ[j]（０≦ｊ≦２５５）と、変換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）の差の自乗和であり、次式で与えられるｅｒｒｏｒ（以下、誤差と呼ぶ）を最も小さくするようにｍを選択する。次式におけるＷｉは、変換テーブルのｉ番目の入力値に対する重みである。
【数１１】
ｅｒｒｏｒ＝ Σ Ｗｉ・（ＬＤ[i]−Ｅ[ｎ[i]])2
このとき、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。
同様にして、誤差を最小にするハイライト部の湾曲度ｈを求め（１８０３）、誤差を最小にするシャドー部の湾曲度ｓを求める（１８０４）。
上記のようにして求めた、誤差を最小にするｈ、ｍ、ｓ及びＩＤＭＡＸを新たな階調変換曲線の湾曲度として用いる。
【００７２】
｛参照データの変更｝
次に本実施形態で行われる参照データの変更について説明する。
本実施形態における参照データの変更は大きく二つにわけることができる。１つは、上述の図９のステップ９０７（又は図１７のステップ１７０２）で行われる参照データの変更である。これは、上記ＡＣＣの一連の課程の中で、自動的に行われるものである。もう一つは、ＡＣＣとは、独立して行われる者であり、ＡＣＣによって変換テーブルを補正しても、望みの画像が得られないような場合に行われるものである。以降二つに分けて説明する
【００７３】
＜図９のステップ９０７で行われる参照データの変更＞
図９のステップ９０７で行われる参照データの変更は、画像形成装置の入出力特性を検出して、自動的に行うものである。これは、画像処理部１２１のＣＰＵ１１５が、ＲＯＭ１１６内の参照データ変更用プログラムに従って行うものである。従って、このＣＰＵ１１５は、変換テーブルを補正する際の目標データである参照データを変更する変更手段としての機能を有している。
【００７４】
具体的には、次のようにして図９におけるステップ９０７の参照データの変更が行われる。
プリンタ１１２で出力可能な最大画像濃度を得られるレーザダイオードの書き込み値（ＬＤ書き込み値という）を、ＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、このときの階調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なわない参照データＡ[i](ｉ＝０、１、２・・・ｉ１）、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≧ｉ１、ｉ２≦ｉｍａｘ−１）、補正を行う参照データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、・・・、ｉ２）とする。
【００７５】
以下では、ＲＧＢγ変換の処理を行わないスキャナ読み取り値、即ち、原稿反射率に比例したスキャナ読み取り値を例に具体的な演算手順を述べる。
まず、上記補正を行わない参照データのうち、高画像濃度部中の最も画像濃度が低い参照データＡ[ｉ２＋１]と、低画像濃度部中の最も画像濃度が高い参照データＡ[ｉ１]とから、そのデータの差Δｒｅｆを求める。即ちΔｒｅｆは、次の式で求められる。
【数１２】
Δｒｅｆ＝Ａ[i1]−Ａ[i2+1]
ここで、反射率データを明度データに反転処理するＲＧＢγ変換を行わない反射率リニアあるいは明度リニアの場合には、Δｒｅｆ＞０となる。
一方で、上記プリンタ１１２で出力可能な最大画像濃度を読み取った読み取り値ｍｍａｘから、次式によって、差Δｄｅｔを求める。
【００７６】
【数１３】
Δｄｅｔ＝Ａ[i1]−ｍｍａｘとする。
上記の数式８及び数式９より、高画像濃度部の補正を行った変更後の参照データＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、・・・、ｉ２）を、次式により求める。
【数１４】
Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）
（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）
以上のような、参照データの変更を行うことによって、プリンタの入出力特性を補償して、ＡＣＣにおける変換テーブルの補正が可能となる。その結果、補正された変換テーブルを使用して形成された画像が良好なものとなる。
【００７７】
＜ＡＣＣと独立して行われる参照データの変更＞
ＡＣＣと独立して行われる参照データの変更について図１９に基づいて説明する。
まず、ＡＣＣを実行する。即ち、すでに記憶手段に記憶されている参照データを使用して、変換テーブルを現在の画像形成装置の出力特性を補償する新たな変換テーブルに補正する（１９０１）。
このとき使用された参照データを（ｎ[i]，Ａ[i]）と表すものとする。
ここで、現在の出力特性に合致した変換テーブルを使用しても、好みの画像が得られない場合には、変換テーブルの補正の目標である参照データが適当なものでないということが言える。もし、このまま参照データを変更しない場合には、ＡＣＣを実行するたびに、適当でない参照データに基づく変換テーブルの補正が行われ、常に使用者の好みに合致しない画像が出力されてしまう。そこで、参照データ自体を、変更する必要がある。
本実施形態においては、上記参照データの変更に際して、参照データを直接変更するのではなく、変換テーブルを変更することにより、変換テーブルを介して間接的に参照データを変更している。以下、詳細に説明する。
【００７８】
今、ステップ１９０１で行ったＡＣＣによって補正された補正後の変換テーブルを、変換テーブルＢ：（ｎ[ｊ]，ＬＤ[j]）（０≦ｊ≦２５５）とする。
これを複写機２０１のタッチパネル２５１からマニュアル操作によって変更する。参照データを変更する場合におけるタッチパネル２５１の画面を図３３に例示する。図示のようなタッチパネル２５１の画面上から、符号（イ）で示す指定ボタンを操作して、例えば、イエローの高画像濃度部の画像の仕上がりを変えたいのであれば、図中符号（ロ）の設定ボタンを操作して、変換テーブルを変更する（ステップ１９０２）。
こうして変換テーブルＢを変更して得られた新たな変換テーブルを変換テーブルＣ：（ｋ，ＬＤ１[k]）（０≦ｋ≦２５５）とする。
【００７９】
この状態で、前述した図１１の液晶画面において、コピー用（あるいはプリンタ用）「目標更新」を押下する（１９０３）。これによって、画像処理部１２１のＣＰＵ１１５がＲＯＭ１１６に格納された参照データ変換プログラムに従い、以下に述べるような演算手順で、変換テーブルＣに基づく参照データの変更を行い、変更後の新たな参照データをＲＡＭ１１７に記憶する（ステップ１９０４、１９０５）。従って、画像処理部１２１のＣＰＵ１１５は、変換テーブルを補正する場合の目標データである参照データを変更するための変更手段としての機能も有している。また、前述のごとく、上記タッチパネル２５１上の操作によって参照データをどのように変更するかが指示されるので、上記タッチパネル２５１は、参照データの変更を指示する指示手段としての機能も有している。
【００８０】
新たな参照データの演算手順を図１６を用いて説明する。
図１６は、参照データを変換する場合の演算手順を説明する説明図である。
図１６の縦軸及び横軸は、前述した図３２の縦軸及び横軸と同じである。
前述のように、変換前の参照データは（ｎ[i]，Ａ[ｎ[i]]）である。図中ではこれを実線で示している。また、この参照データを使用してＡＣＣを実行して求めた変換テーブルＢは、前述したように（ｎ[ｊ]，ＬＤ[j]）（０≦ｊ≦２５５）である。
今、ＡＣＣを実行した直後であるため、画像形成装置の出力特性の経時劣化はないものとして考えられる。従って、該出力特性は、図１６（Ｃ）で示すように一義的に決まる。
【００８１】
そこで、変換テーブルへの入力値とＬＤ書き込み値の関係で表される変換後の変換テーブルＣ（図中（ｄ）の破線で表示したもの）と、上記ＬＤの書き込み値とスキャナ読み取り値との関係で表される出力特性とを用いて、矢印（ｍ）に沿って順次演算をすることで、スキャナ読み取り値と変換テーブルへの入力値との関係で表される新たな参照データを求める。
即ち、変更前の参照データ（ｎ[i]，Ａ[ｎ[i]]）に対し、変更後の参照データは、同じ入力値ｎ[i]に対する新たなスキャナ読み取り値Ａｌ[ｎ[i]]とによって、（ｎ[i]，Ａｌ[ｎ[i]]）と表される。
こうして、求めた新たな参照データ（ｎ[i]，Ａｌ[ｎ[i]]）をＲＡＭ１１７に記憶するのである。
【００８２】
以上のようにして、新たな参照データに変更された後に実行されるＡＣＣにおいては、新たな参照データに基づいて、変換テーブルの補正が行われることとなる。
上記指示手段であるタッチパネル２５１からの１度の操作にて、未だ希望する好みの画像が得られない場合には、タッチパネル２５１からの指示を少しずつ変えながら、図１９で示したフローチャートの行程を繰り返し行うことによって、最終的には、好みの画像が得られるような参照データに変更していくことが可能となる。
尚、上述の例では、参照データの変換の指示はタッチパネル２５１から行っているが、画像形成装置にホスト装置が接続されている場合には、オンライン操作にて、ホスト装置上から、上記変更の指示を行うことも可能である。
【００８３】
これまで説明してきた実施形態においては、ＡＣＣ実行時の階調パターンを形成する場合には、図１６（ｇ）や図３２（ｇ）で示す特別のテーブルによって特定のＬＤ書き込み値を得て、この書き込み値にて画像形成した階調パターンを形成していた。そして、この階調パターンをスキャナで読み取って、ＡＣＣを実行していた。
この場合、形成される階調パターンの読み取り値は、ＬＤ書き込み値（図１６第３象現（ｄ）の縦軸）と、スキャナの読み取り値（図１６第３象現（ｄ）の横軸）との関係である入出力特性、即ち、第３象現（ｃ）の特性として表される。これに対して、ＡＣＣ実行時の階調パターン形成時に、変換テーブルを使用することも可能である。
【００８４】
この点を図２０に基づき説明する。
階調パターン形成時の書き込み値を得るために、図２０の第４象現（ｄ）に示す変換テーブルを使用した場合は、階調パターンの読み取り値は、結局、図２０における変換テーブルの入力値（第１象現（ａ）の横軸）と、スキャナの読み取り値（第１象現（ａ）の縦軸）との関係になる。従って、もし、階調パターン形成時の変換テーブルが、そのときの参照データを反映しているものなら、階調パターンを作成するために変換テーブルに入力した入力値と、これを変換テーブルによってＬＤ書き込み値にし、この書き込み値で階調パターンを形成して、形成した階調パターンを読み取った読み取り値との関係は、そのときの参照データそのものとなる。
【００８５】
階調パターン形成時に、変換テーブルを使用した場合の参照データの作成手順を図２１のフローチャートに基づいて説明する。
まず、図１９を用いて上述したような手順で、ＡＣＣの実行によって補正して得られた変換テーブルＢに対し、マニュアル操作又はオンライン操作によって、変換テーブルＣへの変換を行う（１２０１）。変換テーブルＣを（ｉ，ＬＤ[i]）とする。
この後、あらためて、変換テーブルＣ（ｉ，ＬＤ[i]）を用いて階調パターンを出力する（２１０２）。出力した階調パターンをスキャナで読み取る（２１０３）。ここで、上記階調パターンを読み取った読み取り値をａ[i]とする。即ち、変換テーブルＣのＬＤ書き込み値ＬＤ[i]に対するスキャナ読み取り値をａ[i]とする。
ここでｉ＝１，２，・・・，ｎであり、ｎは階調パターンの階調ごとの数である。本実施形態では、ｎ＝１０である。
【００８６】
今、変更前の参照データを図２０の第１象現における横軸ｎ[ｉ]に対する縦軸Ａ[ｉ]の関係として（ｎ[ｉ]，Ａ[ｉ]）で表す。すると、変換テーブルＣへの入力値ｎ[i]によって得られるＬＤ書き込み値は、ＬＤ[ｎ[i]]となる。なぜなら、上記のように変換テーブルＣは、（ｉ、ＬＤ[i]）であり、入力ｉに対しＬＤ書き込み値ＬＤ[i]を出力する関数として表現されるからである。
図２０の第１象現では、変更前の参照データ（実線）と変更後の参照データ（破線）の横軸（入力値）を揃えて記載してある。このように変更前後の入力値を揃えると、変更後の参照データを（ｎ'[j]，Ａ'[j]）とするものとすれば、結局、ｎ'[j]＝ｎ[i]、Ａ'[j]＝ａ[i]となり、変更後の参照データは、入力値ｎ[i]に対する前述の読み取り値ａ[i]との関係として（ｎ[i]，ａ[i]）で表現することができる。こうして求めた変更後の参照データ（ｎ'[j]，Ａ'[j]）をＲＡＭ１１７に記憶する（２１０４、２１０５）。
【００８７】
上記の場合は、変換テーブルＣを用いて階調パターンを作成し、この階調パターンの読み取った場合の読み取り値ａ[i]について、その読み取り値を得た場合の入力値ｎ[i]と変更前の参照データの横軸（入力）を揃えた場合の変更後の参照データを示した。
次に、変更後の参照データの読み取り値Ａ'[j]（＝ａ[i]）と変更前の参照データ（ｎ[i]，Ａ[ｎ[i]]）の読み取り値Ａ[ｎ[i]]を揃えた場合、即ち参照データの縦軸を揃えた場合の変更後の参照データの決定の仕方について説明する。このように縦軸を揃えた場合には、変更後の参照データの入力値と変更前の参照データの入力値が異なることになる。
（以下、余白）
Ａ'[i]＝Ａ[i]として、スキャナで読み取った階調パターンの読み取り値（ＬＤ[i]，ａ[i]）のａ[i]（ｉ＝１，２，・・・，１０）間を補間し、このａ[i]を得るに必要なＬＤの書き込み値ＬＤ'[i]を求める。
例えば、以下のように線形補間によってＬＤ'[i]を求める。
ａ[k]≦Ａ[i]＜ａ[k+1]なるｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）
に対して
次に、変換テーブルＣ(ｉ，ＬＤ[ｉ])(ｉ＝０，１，２，・・・，２５５)に対し、ＬＤ'[i]＝ＬＤ[j]となる新たな入力値ｊを求め、それをｎ[i]＝ｊとする。
上記のようにして求めた（ｎ[j]，Ａ[i]）を変更後の参照データとすればよい。変更前の参照データと比べると、入力値ｎ[ｉ]がｎ[j]に変化している点に留意すべきである。
【００８８】
参照データの低画像濃度領域を部分的に変更した場合を図２２に図示する。
図２２の縦軸、横軸は、図１６及び図２０と同じである。
図２２に示したような参照データの部分的な変更は、上記指示手段から部分的な変更の指示を行うことによって可能である。例えば、イエローについては、図３３に図示した符号（ロ）のみを操作すれば良い。
【００８９】
本実施形態においては、参照データの変更は、変換テーブルを変更することによって、間接的に行っているので、前述した図５及び図６で例示したように、階調変換曲線（変換テーブル内のデータによって表現される曲線）の湾曲度を部分的に変更して、これを参照データに反映させれば良い。
尚、図２２は、低画像濃度領域のみについて部分的に補正する場合を示しているが、必要に応じて、高画像濃度領域のみ、又は低画像濃度領域及び高画像濃度領域の双方について行うこともできる。さらに低画像濃度領域と高画像濃度領域との間の中間画像濃度領域について補正することも可能である。
【００９０】
｛地肌補正｝
以下では、地肌補正について述べる。
地肌補正を行うことの意義については、前述したが、ここでもう一度、コンタクトガラス上に載置された原稿押さえ部材の相違によって生ずるスキャナ読み取り値の相違について図２３を用いて、説明する。
スキャナの露光ランプ２１０、具体的にはハロゲンランプの光は、原稿面で反射され、第１〜第３ミラーを介してＣＣＤイメージセンサに読み込まれる光と、記録紙を透過して原稿を押さえる部材の表面で反射して、第１〜第３ミラーを介してＣＣＤイメージセンサで読み込まれるものとがある。原稿を押さえる部材の表面反射率が大きい場合には、ＣＣＤイメージセンサで読み込まれる光量が多くなり、上記部材の反射率が小さい場合には、ＣＣＤイメージセンサで読み込まれる光量が少なくなる。そして、上記光量が多い場合には、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像濃度が低いと判断され、上記光量が少ない場合は、画像濃度が高いと判断される。
一般に、原稿押さえ部材の一つである厚板は、プラスチックやビニールコートされた板である。一方、原稿自動送り装置をとりつけた場合は、原稿を搬送するための搬送ベルトを、原稿押さえ部材に兼用することが行われる。上記原稿押さえ部材と上記搬送ベルトの素材を比較すると、両者には相違があり、従って、その表面反射率も異なる。その結果、上記の理由から、階調パターンを記録した記録紙をスキャナで読み取る際にも、読み取り値に相違が生ずる。
【００９１】
本来、同じ階調パターンを形成した記録紙の画像を読み取るのであれば、自動原稿送り装置を用いても、厚板を用いても、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変換テーブルも同じものとなるべきである。しかし、上記のように、転写材の上方にある原稿抑え部材の表面反射率の違いから、読み取られた画像濃度に違いが生じ、結果として異なった変換テーブルが作成され、又は選択される。これに起因し上記変換テーブルを使用して記録紙に出力される画像の階調性が場合によって異なってしまう。
この現象は、コンピュータで作成した画像を画像形成装置で出力する場合には、特に問題となる。コンピュータで作成した画像の場合には、自動原稿送り装置を使用している機械についても、厚板を使用している機械についても、常に、同じ画像データが供給され、従って、この画像データに基づいて形成された画像は、同じ階調性で再現する必要があるのに対して、前述のように、記録紙に記録された階調パターンをスキャナで読み込む際に、記録紙の上方に存在する記録紙押さえ部材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。
【００９２】
このような問題は、使用する転写材が、厚紙であるか、薄紙であるか、又は再生紙であるか、白色度の高い紙であるかによっても、同様に生ずることは前述したとおりである。 このような問題を解決するために階調パターンを形成した記録紙の面上において、上記階調パターンが形成されていない部分、即ち地肌部分の画像データを読み取り、地肌部分の読み取り値に応じて、階調パターン部分の読み取り値の補正を行う。
これにより、原稿押さえ部材が、厚板であるか原稿自動送り装置の搬送ベルトであるかによって、また、転写材が再生紙であるか厚紙であるか等によって、参照データが不適当となることを防止し、変換テーブルの補正が適切なものとなるようにする。
上述の地肌部分の読み取り値による階調パターンの読み取り値の補正（地肌補正）について、以下、具体的に説明する。
【００９３】
図３０は、階調パターンが記録された記録紙の階調パターン形成面と逆の面（以下、背後という）に白紙を載置した場合及び黒紙を載置した場合について、階調パターンを形成したレーザダイオードの書き込み値と該階調パターンの読み取り値との関係を示す図である。尚、この図３０の縦軸である読み取り値は、ＲＧＢγ補正回路１０３によるγ補正を行わない値を示している。
図３０における黒丸（●）が、階調パターンを形成した記録紙の背後に黒紙を載置した場合の読み取り値をプロットしたものであり、白丸（○）が、白紙を載置した場合の読み取り値をプロットしたものである。この図３０に図示したように、スキャナ１０１上の記録紙の背後の部材の表面反射率によって、主として、レーザ書き込み値が低い領域、即ち、トナー付着量が少なく画像濃度が低い領域ほど、読み取り値に差異が生ずる。
記録紙の背後に白紙を載置した場合、及び黒紙を載置した場合のそれぞれ読み取り値の差を、レーザの書き込み値０の値、即ち、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ものが、図３１である。
【００９４】
記録紙に、レーザ書き込み値ＬＤで形成したパターンを、該記録紙の背後に黒紙を載置した場合の読み取り値をａｋ[ＬＤ]とし、白紙を載置した場合の読み取り値をａｗ[ＬＤ]とすると、図３１の横軸及び縦軸は、次の式で表される。
【数１５】
横軸：ａｋ[ＬＤ]（≡ｘ[ＬＤ]）
縦軸：（ａｗ[ＬＤ]−ａｋ[ＬＤ]）／（ａｗ[０]−ａｋ[０]）×１００（≡ｙ[ＬＤ]） [％]
従って、上記縦軸は、読み取り値に含まれる記録紙の背後に存在する黒紙の寄与率を表している。図３１からも明らかなように、プロットした結果は、読み取り値に比例した直線として現れる。この直線の傾きをｂとし、切片ｃとすれば、ｙ[ＬＤ]は、次式で表現される。
【数１６】
ｙ[ＬＤ][％]＝ｂ・ｘ[ＬＤ]＋ｃ
以上の前提にたって、階調パターンを記録した記録紙の地肌をスキャナで読み取った値をａ[0] 、レーザダイオードの書き込み値ＬＤで記録した階調パターンを読み取った読み取り値をａ[ＬＤ]、及び、階調パターンを形成する記録紙として白紙を使用した場合の当該白紙の地肌部の読み取り値ａｗ[0]を定数ｄとすると、上記数式１５及び数式１６より以下の数式１７を導くことができる。
【００９５】
【数１７】
(ａｗ[ＬＤ]−ａ[ＬＤ])／(ｄ−ａ[0])×１００＝ｂ・ａ[ＬＤ]＋ｃ
実際に、変換テーブルを作成する際に用いるデータであるａｗ[ＬＤ]は、数式１７より、以下の数式１８により求めることができる。
【数１８】
ａｗ[ＬＤ]＝(ｂ・ａ[ＬＤ]＋ｃ)・(ｄ−ａ[0])／１００＋ａ[ＬＤ]
上記の定数ｂ，ｃ及びｄをＲＯＭ１１６等に記憶しておくことによって、ＡＣＣ実行時に、圧板又は自動原稿送り装置を用いた場合でも、記録紙の地肌部分の読み取り値ａ[0]と階調パターン部分の読み取り値ａ[ＬＤ]とから、ａｗ[ＬＤ]を得ることができる。
そして、求めたａｗ[ＬＤ]を用いて、変換テーブルの作成及び参照データの作成を行うことにより、地肌データの寄与を除外した参照データとすることができる。
【００９６】
｛外部装置による参照データの作成｝
次に、外部装置３００によって参照データを作成し、又は補正して、この参照データを画像形成装置である複写機２０１のＲＡＭ中に記憶させる場合について説明する。
図２４に示すように、画像形成装置と、外部装置である画像濃度調整装置とが相互に通信可能なように、有線（あるいは無線）通信手段によって接続されている画像処理システム３０９の外観図を示す。
また、図２５は、上記画像処理システム３０９の構成ブロック図を示したものである。
かかる画像処理システム３０９において、画像濃度調整装置３００は、濃度測定器３０３及びデータ処理と濃度測定器３０３の制御の両方を行う外部コンピュータ３０２とからなる。これらの濃度測定器３０３と外部コンピュータ３０２とも、相互に通信可能なように接続されている。
前述した参照データを画像濃度調整装置３００により作成し、画像形成装置２０１に転送して、画像形成装置内の不揮発性ＲＡＭ３０６中に保持する。不揮発性ＲＡＭ３０６中に記憶された参照データは、画像形成装置２０１本体の電源投入直後に、画像処理部１２１に転送され、画像処理部１２１内のＲＡＭ１１７中に保持される。画像処理部１２１内のＲＡＭ１１７中に保持された参照データは、ＡＣＣ実行時に使用される。上記画像濃度測定器としては、すでに一般に知られている周知のもを適宜採用することができる。
【００９７】
図２６は、画像処理システムの他の具体例を示すものである。図２６の画像処理システムは、前述の図２５の画像処理システムにおける画像濃度測定器３０３の代わりに、測色装置３０４と駆動装置３０５とを設けたものである。上記駆動装置３０５は、測色装置又は階調パターンが形成された記録紙のいずれか一方又は両方を駆動する装置である。この駆動装置３０５は、測定者が自ら測色装置を動かすことによって、階調パターンの測定を行う手間を省くためのものであり、必ずしも必要不可欠な装置ではない。
上記測色装置３０５は、原稿反射率を濃度に換算するような濃度計測装置であることが望ましいが、L*a*b*、ＸＹＺなどの表色系で得られた測定結果から濃度値を算出するものであってもよい。但し、その場合には、画像形成装置で形成される変換テーブルの濃度の変化を検知するに十分なＳ／Ｎ比を有することが必要である。
図２７は、濃度測定器の代わりに、外部スキャナ３０７を使用した場合の画像処理システム３００の構成ブロック図である。このように外部スキャナ３０７を使用する場合には、外部スキャナの他に画像データを記憶するためのメモリが必要となる。このメモリとしては、図２７に示すように外部ＲＡＭ３０８を用いても良いし、コンピュータ３０２に内蔵されたメモリを使用しても良い。
【００９８】
上述のごとき画像処理システムによって、階調パターンが記録された記録紙を読み取って得られた濃度データに基づき、前述した画像形成装置内部で行われると同様の参照データの補正を画像濃度調整装置側で行い、得られた参照データに基づいて、新たな変換テーブルを求める。そして、求めた変換テーブルを、画像形成装置側の画像処理部１２１のＲＡＭ１１７に格納する。
上記外部スキャナ３０７を使用する代わりに、画像形成装置に設けられているスキャナを使用することも可能である。この場合には、階調パターンを画像形成装置側のスキャナ１０１で読み取り、その読み取り値を画像濃度調整装置にダウンロードする。かかる場合の動作を図２８に基づいて説明する。
図２８は、ＡＣＣ実行時に、画像形成装置のスキャナ１０１と画像濃度調整装置によって参照データを補正し、この補正された参照データ基づいて変換テーブルを作成する場合の動作を説明するフローチャートである。
【００９９】
まずＡＣＣ階調パターンを画像形成装置で出力する（２８０１）。出力した階調パターンを画像形成装置のスキャナ１０１で読み取る（２８０２）。上記スキャナ１０１で読み取った階調パターンの読み取り値を外部装置としての濃度調整装置内にダウンロードする（２８０３）。また、階調パターンの参照データを外部調整装置内の記憶装置から読み出すか（２８０４）、若しくは、上記読み取り値同様、該参照データを画像形成装置からダウンロードする（２８０５）。上記のようにして得られた参照データに基づいて、コンピュータ３０２が変換テーブルを演算する（２８０６）。演算した変換テーブルを画像形成装置２０１にアップロードする（２８０７）。この変換テーブルを使用して、画像形成装置で、スキャナ１０１から読み込んだテスト画像又はコンピュータ３０２から画像形成装置にアップロードされた画像データに基づく画像を出力する（２８０８）。出力されたテスト画像を濃度上述の濃度測定装置等を用いて測定する（２８０９）。上記ステップ２８０６〜２８０９を適正な参照データに基づく、変換テーブルによって、適正が画像が得られるまで繰り返す（２８１０）。そして、最終的な補正が完了した参照データを画像形成装置にアップロードする（２８１２）。
【０１００】
上述のように画像濃度調整装置を用いると、画像形成装置内部で参照データや変換テーブルを補正する場合に比べて、高速かつ高精度な処理を行うことが可能である。
これは、画像形成装置内部のＣＰＵと画像濃度調整装置のＣＰＵとの性能の相違に基づくものである。即ち、画像形成装置内部で使用されるＣＰＵは、画像形成装置のコストダウン及び制御基盤の省スペース化による画像形成装置の小型化のために、データバス幅の少ないＣＰＵ（１６ビットバス幅のＣＰＵが使用されるのが通例）が使用されることが多いのに対し、画像濃度調整装置内のコンピュータのＣＰＵは、画像形成装置の小型化等を考慮する必要が無いため、３２ビットや６４ビットのバス幅を持ち、さらには、縮小命令セットをもち（ＲＩＳＣ型ＣＰＵ）、スーパーパイプライン処理やスーパースカラー処理等の並列処理によって高速処理を可能としたＣＰＵを採用することが可能となる。従って、画像濃度調整装置のＣＰＵの方が、画像形成装置のＣＰＵよりも、演算処理における有効桁数が大きくかつ、高速な演算ができるからである。
【０１０１】
【発明の効果】
請求項１乃至４の画像形成装置によれば、変換テーブルを補正する場合に使用される目標データを繰り返し変更することができて、この変更された目標データを使用して変換テーブルを補正するので、画像形成装置ごとの特性のばらつきに関わらず、当初予定していた画像を得ることが可能となるという優れた効果を有する。また、使用者の好みにあった画像を得ることが可能となるという優れた効果を有する。
【０１０２】
特に、請求項３の画像形成装置によれば、低画像濃度から高画像濃度まで連続して存在する前記目標データを部分的に変更するので、きめ細かい目標データの変更が可能となるという優れた効果を有する。
【０１０３】
請求項４の画像処理システムによれば、画像信号変換テーブルを補正に必要な目標値を外部装置から受け取るので、画像形成装置内に目標値を作成する手段が不要となる。よって、請求項１、２、又は３の画像形成装置に比較し、画像形成装置の構成が簡略化され、画像形成装置の生産コストを低くすることが可能となるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、画像処理部の概略構成を示すブロック図。
【図２】図２は、複写機の概略構成図。
【図３】図３は、複写機の制御系を説明するための説明図。
【図４】図４は、レーザ変調回路の回路ブロック図。
【図５】図５は、変換テーブルの作成手順を示すフローチャート。
【図６】図６は、図５のステップ１を説明するための説明図。
【図７】図７は、全体の階調変換曲線の求め方を説明する説明図。
【図８】図８は、ハイライト部の階調変換曲線の求め方を説明する説明図。
【図９】図９は、自動階調補正の動作を説明するフローチャート。
【図１０】図１０は、複写機の操作部の概要を説明する説明図。
【図１１】図１１は、自動階調補正を行う場合の液晶画面の表示例を示す図。
【図１２】図１２は、自動階調補正の実行を指示した場合の液晶画面の表示例を示す図。
【図１３】図１３は、階調パターンを記録紙上に形成した一例を示す図。
【図１４】図１４は、階調パターンを記録紙上に形成して複写機から出力したときの液晶画面の表示例を示す図。
【図１５】図１５は、図９のフローチャートにおけるステップ９０４〜ステップ９１０までの処理動作の最中の液晶表示画面の表示例を示す図。
【図１６】図１６は、参照データを変換する場合の演算手順を説明する説明図。
【図１７】図１７は、変換テーブルを求める演算手順を示すフローチャート。
【図１８】図１８は、変換テーブルの選択動作を説明するフローチャート。
【図１９】図１９は、ＡＣＣ実行後に参照データを変更する処理を説明する説明図。
【図２０】図２０は、階調パターン形成時に変換テーブルを使用した場合の参照データ、変換テーブル及び階調パターンの読み取り値の関係を説明する説明図。
【図２１】図２１は、階調パターン形成時に変換テーブルを使用した場合の参照データの作成手順を説明するフローチャート。
【図２２】図２２は、参照データの低画像濃度領域を部分的に補正した場合を説明する説明図。
【図２３】図２３は、原稿押さえ部材の相違がスキャナ読み取り値に与える影響を説明する説明図。
【図２４】図２４は、画像形成装置である複写機に濃度測定器とコンピュータからなる外部装置が接続されたシステムの様子を示す外観図。
【図２５】図２５は、図２４に示したシステムの構成ブロック図。
【図２６】図２６は、測色装置を使用した場合の画像処理システムの構成ブロック図。
【図２７】図２７は、外部スキャナを使用した場合の画像処理システムの構成ブロック図。
【図２８】図２８は、ＡＣＣ実行時に外部装置によって参照データを補正し、新たな変換テーブルを求める場合の動作を説明するフローチャート。
【図２９】図２９は、画像信号変換テーブルの補正の概念を説明する説明図。
【図３０】図３０は、階調パターンを形成したレーザダイオードの書き込み値と該階調パターンの読み取り値との関係を示す図。
【図３１】図３１は、画像信号変換テーブルの補正の概念を説明する説明図。
【図３２】図３２は、ＡＣＣ実行持の変換テーブルの補正を説明する説明図。
【図３３】図３３は、参照データを変更する場合の指示手段としての操作部を説明する説明図。
【符号の説明】
１０１ スキャナ
１０２ シェーディング補正回路
１０３ ＲＧＢγ補正回路
１０４ 画像分離回路
１０５ ＭＴＦ補正回路
１０６ 色変換−ＵＣＲ処理回路
１０７ 変倍回路
１０８ 画像加工回路
１０９ ＭＴＦフィルタ
１１０ γ補正回路
１１１ 階調処理回路
１１２ プリンタ
１１３、１１４ インターフェース
１１５ ＣＰＵ
１１６ ＲＯＭ
１１７ ＲＡＭ
１１８ バスライン
１１９ システムコントローラ
１２０ コンピュータ
１２１ 画像処理部
１３０ メイン制御部内ＣＰＵ
１３１ メイン制御部内ＲＯＭ
１３２ メイン制御部内ＲＡＭ
１３３ 入出力インターフェース
１３４ レーザ光学系制御部
１３５ 電源回路
１３６ 光電センサ
１３７ トナー濃度センサ
１３８ 環境センサ
１３９ 電位センサ
１４０ トナー補給回路
１４１ 中間転写ベルト駆動部
１４２ 電流検知回路
１４５ メイン制御部
２０１ 複写機
２０２ 黒現像ユニット
２０３ シアン現像ユニット
２０４ マゼンタ現像ユニット
２０４ａ 現像スリーブ
２０４ｂ 剤撹拌部材
２０５ イエロー現像ユニット
２０６ 中間転写ベルト
２０７ 帯電装置
２０８ レーザ光学系
２０９ コンタクトガラス
２１０ 露光ランプ（ハロゲンランプ）
２１１ 反射ミラー
２１２ 結像レンズ
２１３ ＣＣＤイメージセンサ
２１４ クリーニング装置
２１５ 感光体
２１６ 給紙ユニット
２１７ 転写バイアスローラ
２１８ 搬送ベルト
２１９ 定着装置
２２０ 排紙トレイ
２２１ バイアスローラ
２２２ ベルトクリーニング装置
２５０ 操作部
２５１ 液晶画面
３００ 外部装置（画像濃度調整装置）
３０１ 記憶装置
３０２ コンピュータ
３０３ 濃度測定器
３０４ 測色装置
３０５ 駆動装置
３０６ 不揮発性ＲＡＭ
３０７ 外部スキャナ
３０８ 外部ＲＡＭ
３０９ 画像処理システム
Claims (4)
- 記録媒体上に画像を形成する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、
該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装置において、
前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データのうち中間画像濃度部の補正を行う目標データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）とし、前記階調パターンの最大画像濃度を光学的に読み取った読み取り値と、補正を行わない低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｄｅｔ）と、補正を行わない高画像濃度部中の最も画像濃度が低い目標データＡ［ｉ２＋１］と低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｒｅｆ）としたとき、Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）を満たす新たな目標データを算出し、
または、前記階調パターンの画像信号を前記画像出力手段へ出力するときの出力値と該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値との関係で表現される出力特性と、利用者の好みに応じて変更された画像信号変換テーブルとを用いて、該階調パターンの該画像出力手段へ出力するときの出力値ＬＤ［ｋ］に対応した画像信号変換テーブルへ入力される画像信号と、該出力特性の読み取り値とから新たな目標データを算出する算出手段と、
前記画像信号変更テーブルの補正に用いる前記目標データを、前記算出手段で算出した２種類の新たな目標データのいずれかに変更する変更手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１の画像形成装置において、
前記変更手段による変更を指示する指示手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１又は２の画像形成装置において、前記変更手段は、低画像濃度から高画像濃度まで連続して存在する前記目標データを部分的に変更することを特徴とする画像形成装置。
- 記録媒体上に画像を出力する画像出力手段によって複数の階調からなる階調パターンを出力し、
該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値と記憶手段に記憶された複数の階調に対応した読み取り値の目標データとに基づいて、入力される画像信号を画像出力手段への出力画像信号に変換する画像信号変換テーブルを補正する画像形成装置と、該画像形成装置と通信を行う外部装置とを備えた画像処理システムにおいて、
該画像形成装置は情報を処理する該外部装置に有線又は無線によって接続可能であり、
前記画像信号変更テーブルの補正に用いる前記記憶手段に記憶された目標データは、
前記複数の階調に対応した読み取り値の目標データのうち中間画像濃度部の補正を行う目標データをＡ[i]（ｉ＝ｉ１＋１、ｉ１＋２、・・・ｉ２−１、ｉ２）とし、前記階調パターンの最大画像濃度を光学的に読み取った読み取り値と、補正を行わない低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｄｅｔ）と、補正を行わない高画像濃度部中の最も画像濃度が低い目標データＡ［ｉ２＋１］と低画像濃度部中の最も画像濃度が高い目標データＡ［ｉ１］との差（Δｒｅｆ）としたとき、Ａ[i]＝Ａ[i1]＋（Ａ[i]−Ａ[i1]）×（Δｄｅｔ／Δｒｅｆ）を満たすように前記外部装置で作成された目標データ、
または、前記階調パターンの画像信号を前記画像出力手段へ出力するときの出力値と該階調パターンを光学的に読み取った読み取り値との関係で表現される出力特性と、利用者の好みに応じて変更された画像信号変換テーブルとを用いて、該階調パターンの該画像出力手段へ出力するときの出力値ＬＤ［ｋ］に対応した画像信号変換テーブルへ入力される画像信号と、該出力特性の読み取り値とから前記外部装置で作成された目標データであることを特徴とする画像処理システム。
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