JP6648718B2 - 画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関し、特にガンマ補正の校正に要する時間を短縮するための技術に関する。

典型的な画像形成装置は、ＲＧＢ入力画像データに応じてＣＭＹＫのトナーを使用して印刷媒体上に画像を形成することができる。画像形成処理においては、画像形成処理の非線型な特性を相殺して線型な画像再現を実現するためにガンマ補正が行われる。ガンマ補正の校正は、校正用パッチ画像の形成とその計測が必要とされるため時間を要する処理となっている。このため、ガンマ補正の校正に要する時間を短縮するために、様々な技術が提案されている。

たとえば特許文献１は、電源投入後等の最初に印刷が行なわれる際のキャリブレーション（校正）において、環境変動に対する濃度変動の感度の低い中濃度のパッチを測定用パッチとして用いて濃度変動を測定してガンマ補正テーブルを更新する。その後の印刷が行なわれる際のキャリブレーションでは、測定用パッチとして濃度変動の感度の高い、低濃度パッチまたは高濃度パッチといった複数種類のパッチを用いてガンマ補正テーブルを更新する。このように、最初の印刷では、立ち上がりの早いキャリブレーションを実現し、その後の印刷においてキャリブレーションの精度を向上させる技術を提案している。

一方、特許文献２は、スクリーン線数やスクリーンの形状が異なる複数の印字モードを持つ画像形成装置において、線数が高いスクリーンほど濃度変動しやすく、万線形状の方が網点形状よりも濃度変動がしやすい点に着目した技術を提案している。この技術は、線数が最も高い万線形状のスクリーンでパターン画像を記録媒体に形成し、そのスクリーンに対しては、パターン画像の計測に基づく１００％のフィードバックを行う一方、線数が低いスクリーンや網点形状のスクリーンに対してはフィードバック量を低減させてフィードバックを行う。これにより、１種類のスクリーンを使用したパターン画像の形成で他のスクリーンについても校正を実現してガンマ補正の校正に要する時間を短縮できるとしている。

特開２０１６−９２７５１号公報 特開２０１６−３７０４２号公報

しかし、従来技術は、ガンマ補正の校正において、スクリーン処理の網点成長から万線成長に変化する遷移領域がスクリーン線数に応じて変化する点について考慮が十分ではなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スクリーン線数が相違する複数のスクリーンの形状の相違を考慮して正確かつ効率的なガンマ補正の校正を実現する技術を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、第１の画像形成特性と第２の画像形成特性とを含む複数の画像形成特性から選択された画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部と、前記選択された画像形成特性に対応するガンマ補正データを使用して、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正部と、階調が相違する複数の階調校正用調整パッチを前記第１の画像形成特性で前記画像形成部に形成させ、前記形成された複数の階調校正用調整パッチの計測された濃度である計測濃度階調値に基づいて、前記第１の画像形成特性に対応する第１のガンマ補正データを校正する校正処理部とを備え、前記複数の画像形成特性は、網点成長モードで濃度を表現する階調領域である網点成長モード領域と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域である万線成長モード領域と、前記網点成長モードから前記万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域とを有し、前記校正処理部は、前記第１の画像形成特性の非線型の程度を表す第１の非線型指数に対する前記第２の画像形成特性の非線型の程度を表す第２の非線型指数の比を使用して前記計測濃度階調値を補正し、前記補正された計測濃度階調値である補正後計測値に基づいて前記第２の画像形成特性に対応する第２のガンマ補正データを校正する。

本発明の画像形成方法は、第１の画像形成特性と第２の画像形成特性とを含む複数の画像形成特性から選択された画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成工程と、前記選択された画像形成特性に対応するガンマ補正データを使用して、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正工程と、階調が相違する複数の階調校正用調整パッチを前記第１の画像形成特性で前記画像形成工程によって形成させ、前記形成された複数の階調校正用調整パッチの計測された濃度である計測濃度階調値に基づいて、前記第１の画像形成特性に対応する第１のガンマ補正データを校正する校正処理工程とを備え、前記複数の画像形成特性は、網点成長モードで濃度を表現する階調領域である網点成長モード領域と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域である万線成長モード領域と、前記網点成長モードから前記万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域とを有し、前記校正処理工程は、前記第１の画像形成特性の非線型の程度を表す第１の非線型指数に対する前記第２の画像形成特性の非線型の程度を表す第２の非線型指数の比を使用して前記計測濃度階調値を補正し、前記補正された計測濃度階調値である補正後計測値に基づいて前記第２の画像形成特性に対応する第２のガンマ補正データを校正する構成を含む。

本発明は、画像形成装置を制御するための画像形成プログラムを提供する。前記画像形成プログラムは、第１の画像形成特性と第２の画像形成特性とを含む複数の画像形成特性から選択された画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部、前記選択された画像形成特性に対応するガンマ補正データを使用して、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正部、及び階調が相違する複数の階調校正用調整パッチを前記第１の画像形成特性で前記画像形成部に形成させ、前記形成された複数の階調校正用調整パッチの計測された濃度である計測濃度階調値に基づいて、前記第１の画像形成特性に対応する第１のガンマ補正データを校正する校正処理部として前記画像形成装置を機能させ、前記複数の画像形成特性は、網点成長モードで濃度を表現する階調領域である網点成長モード領域と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域である万線成長モード領域と、前記網点成長モードから前記万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域とを有し、前記校正処理部は、前記第１の画像形成特性の非線型の程度を表す第１の非線型指数に対する前記第２の画像形成特性の非線型の程度を表す第２の非線型指数の比を使用して前記計測濃度階調値を補正し、前記補正された計測濃度階調値である補正後計測値に基づいて前記第２の画像形成特性に対応する第２のガンマ補正データを校正する。

本発明によれば、スクリーン線数が相違する複数のスクリーンの形状の相違を考慮して正確かつ効率的なガンマ補正の校正を実現させることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。 一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。 一実施形態に係るガンマテーブル校正処理手順の内容を示すフローチャートである。 一実施形態に係る画像形成装置１の濃度特性とハーフトーン処理におけるドットパターンとを示す説明図である。 一実施形態に係る画像形成装置１のガンマ補正の内容とガンマカーブの校正方法とを示す説明図である。 一実施形態に係る画像形成装置１の濃度特性とガンマカーブの校正方法とを示す説明図である。 一実施形態に係る画像形成装置１のガンマカーブの校正方法を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。画像データＩＤは、画像形成装置１の外部のパーソナルコンピュータ（図示せず）等から与えられる場合もある。

画像形成部２０は、色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、現像部１００ｃ〜１００ｋ、帯電部２５ｃ〜２５ｋとを有している。色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換する。

ハーフトーン処理部２２は、ガンマ補正部２２１と、２つのハーフトーンスクリーン２２２ａ，２２２ｂとを有する。ハーフトーン処理部２２は、ガンマ補正部２２１でＣＭＹＫデータ（入力画像データとも呼ばれる。）にガンマ補正を実行した後に、２つのハーフトーンスクリーン２２２ａ，２２２ｂのいずれかを使用してハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータを生成する。ハーフトーンスクリーン２２２ａ，２２２ｂは、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａと、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂとを含んでいる。ハーフトーン処理部２２は、たとえば２つのディザマトリックスを切り替えて、２つのハーフトーンスクリーン２２２ａ，２２２ｂによる処理を実現することができる。

制御部１０は、校正処理部１１を備えている。校正処理部１１の機能については後述する。制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。

記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０やハーフトーン処理部２２が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。本実施形態では、記憶部４０は、さらにＣＭＹＫ階調校正用調整パッチを形成するための校正用画像データを含む校正用データＣＤと、２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂとを格納している。２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂは、たとえばルックアップテーブル（ＬＵＴ）として構成されている。

ガンマ補正は、２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂのいずれか一方を使用して行われる。ガンマテーブル４１ａは、スクリーン線数が１９２ｌｐｉ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の第１のハーフトーンスクリーン２２２ａを使用してハーフトーン処理が行われることを想定してガンマ補正を行うためのテーブルである。ガンマテーブル４１ｂは、スクリーン線数が１７５ｌｐｉの第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂを使用してハーフトーン処理が行われることを想定してガンマ補正を行うためのテーブルである。スクリーン線数は、網点の並びを線状に見た場合に、１インチあたりに存在する線（網点）の数を意味している。スクリーン線数は。画像の精細さを表し、印刷用紙や印刷物の用途などに応じて使い分けられる。

図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが一列に配置されている。感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。

感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋが照射される。この照射によって、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに静電潜像が形成される。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色のトナー像が形成される。

画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって循環駆動させられる。

たとえば感光体ドラム３０ｋ上のブラックのトナー像は、感光体ドラム３０ｋと一次転写ローラ２３ｋとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に一次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの３色についても同様である。校正用濃度センサ２８は、中間転写ベルト２７に一次転写された各色の画像の濃度が計測可能となる位置に配置されている。

中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように一次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。フルカラートナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに二次転写された後に印刷用紙Ｐに定着される。

図３は、一実施形態に係るガンマテーブル校正処理手順の内容を示すフローチャートである。ガンマテーブル校正処理手順は、２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂの双方の校正を行うための手順である。ガンマテーブル校正処理手順は、校正用データＣＤに記憶されている校正用画像データを使用して行われる。

ステップＳ１１０では、制御部１０の校正処理部１１は、ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチを形成するための校正用データＣＤを記憶部４０から読み出す。本実施形態では、読み出された校正用データＣＤには、ガンマテーブル４１ａを校正するためのＣＭＹＫ階調校正用調整パッチを形成するための校正用画像データが含まれている。

図４は、一実施形態に係る画像形成装置１の濃度特性とハーフトーン処理におけるドットパターンとを示す説明図である。ガンマテーブル４１ａは、スクリーン線数が１９２ｌｐｉの第１のハーフトーンスクリーン２２２ａ（図４（ａ）参照）を使用してハーフトーン処理が行われることを想定して構成されているテーブルである。ハーフトーン処理は、適宜スクリーン処理とも呼ばれる。

第１のハーフトーンスクリーン２２２ａは、図４（ｂ）に示されるように、ハイライト領域から中間調領域の途中（この例では、２５５階調から略１００階調）までは、網点成長モードでドットＤｔの数を増加させて階調を表現し、中間調領域の途中からシャドー領域（この例では、６０階調から０階調）までは万線成長モードでスクリーン線Ｌｎを太くすることによって濃度を表現する。

網点成長モードで濃度を表現する階調領域（網点成長モード領域と呼ばれる。）と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域（万線成長モード領域と呼ばれる。）との間には、網点成長モードから万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域が存在する。遷移領域（本遷移領域は第１遷移領域とも呼ばれる。）においては、濃度特性が大きく変化する（図４（ａ）参照）。網点成長モードでは、入力階調値の変化に対する濃度階調値の変化が小さいのに対し、万線成長モードでは、入力階調値の変化に対する濃度階調値の変化が大きいからである。

本願発明者は、このような網点成長モード領域と、万線成長モード領域と、遷移領域とを有する第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの特性に着目し、濃度計測すべき階調を検討した。具体的には、網点成長モード領域においては、計測階調値ＣＰ１〜ＣＰ３の大きな階調間隔で十分に小さな補間誤差を実現することができ、万線成長モード領域においては、計測階調値ＣＰ１１〜ＣＰ１５の大きな階調間隔で十分に小さな補間誤差を実現することができる一方、遷移領域においては、計測階調値ＣＰ４〜ＣＰ９の小さな階調間隔で計測することとした。なお、計測階調値ＣＰ１０，ＣＰ１１の計測理由については後述する。

校正用画像データは、計測階調値ＣＰ１〜ＣＰ１５においてＣＭＹＫの各色の階調校正用調整パッチを画像形成部２０に形成させるためのデータとして構成されている。なお、計測階調値は、ＣＭＹＫの色毎に調整してもよい。校正用データＣＤには、計測階調値で形成された階調校正用調整パッチのそれぞれの基準濃度階調値が含まれている。

ステップＳ１２０では、校正処理部１１は、ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチを画像形成部２０に形成させる。ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチは、記憶部４０から読み出された前述の校正用画像データに基づいて中間転写ベルト２７上に形成される。ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチは、ＣＭＹＫの各色において濃度が段階的に異なる複数のパッチである。

ステップＳ１３０では、校正処理部１１は、校正用濃度センサ２８を使用してＣＭＹＫ階調校正用調整パッチの濃度を計測して濃度階調値（計測濃度階調値とも呼ばれる。）を出力する。

ステップＳ１４０では、校正処理部１１は、第１ガンマテーブル校正処理を実行する。第１ガンマテーブル校正処理では、校正処理部１１は、ガンマテーブル４１ａの校正を行う。ガンマテーブル４１ａの校正は、計測濃度階調値と基準濃度階調値と比較し、両者が一致するようにガンマテーブル４１ａを調整する。

図５は、一実施形態に係る画像形成装置１のガンマ補正の内容とガンマカーブの校正方法とを示す説明図である。図５（ａ）は、目標値Ｔと、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの濃度特性Ｇ１と、濃度特性Ｇ１を線型化するためのガンマカーブＧＣ１とを示している。目標値Ｔは、画像形成特性が線型であると仮定したときの基準濃度階調値であり、校正の目標となる線型な入出力特性を示している。横軸は、ＣＭＹＫのいずれかの入力階調値を示している。縦軸は、ＣＭＹＫのいずれかの出力階調値（濃度階調値）を示している。

ガンマカーブＧＣ１は、たとえばガンマテーブル４１ａによって表される特性曲線であり、以下のように機能するように校正されている。ガンマカーブＧＣ１は、入力階調値１２８（Ａ１点）に対応する点（Ａ２点）において、中間階調値７４（Ａ３点）を出力する。ガンマカーブＧＣ１（第１のハーフトーンスクリーン２２２ａ使用の画像形成部２０）は、中間階調値７４（Ａ４点）応じて出力階調値１２８（Ａ５点）の濃度階調値に相当する濃度の画像を形成する（Ａ６点）。この濃度階調値は、ガンマカーブＧＣ１の入力階調値１２８（Ａ１点）に対する目標値Ｔに一致する。

これにより、ガンマカーブＧＣ１は、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａを使用した場合の画像形成装置１の画像形成特性（第１の画像形成特性とも呼ばれる。）の非線型特性を相殺して全体として線型な入出力特性を実現することができる。ガンマテーブル校正処理手順は、環境変化や経時変化によって変動した後に計測される画像形成特性としての計測濃度特性Ｇ１ａとガンマカーブＧＣ１ａとが全体として線型な入出力特性を実現するようにガンマカーブＧＣ１を校正してガンマカーブＧＣ１ａとする手順である。

図５（ｂ）は、目標値Ｔと、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの濃度特性Ｇ１と、計測濃度の濃度特性である計測濃度特性Ｇ１ａと、濃度特性Ｇ１を線型化するためのガンマカーブＧＣ１と、計測濃度特性Ｇ１ａを線型化するための校正後のガンマカーブＧＣ１ａとを示している。

校正前のガンマカーブＧＣ１は、入力階調値１２８（Ａ１点）に対応する点（Ａ２点）において、中間階調値７４（Ａ３点）を出力する。濃度特性Ｇ１ａを有する画像形成装置１は、中間階調値７４（Ａ４点）に応じて出力階調値１４０（Ａ５点）の濃度階調値に相当する濃度の画像を形成する（Ａ６ａ点）。この濃度階調値は、ガンマカーブＧＣ１の入力階調値１２８（Ａ１点）に対する目標値Ｔに一致しない。すなわち、環境変化や経時変化によって、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの濃度特性が濃度特性Ｇ１から計測濃度特性Ｇ１ａに変化して、濃度が高くなったからである。

校正後のガンマカーブＧＣ１ａは、入力階調値１２８（Ａ１点）に対応する点（Ａ２ａ点）において、構成前のガンマカーブＧＣ１よりも低い階調値である中間階調値６４（Ａ３ａ点）を出力するように校正されている。計測濃度特性Ｇ１ａを有する画像形成装置１は、中間階調値６４（Ａ４ａ点）に応じて出力階調値１２８（Ａ５ａ点）の濃度階調値に相当する濃度の画像を形成する（Ａ６点）。この濃度階調値は、ガンマカーブＧＣ１ａの入力階調値１２８（Ａ１点）に対する目標値Ｔに一致する。

このように、環境変化や経時変化によって、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの濃度特性が濃度特性Ｇ１から計測濃度特性Ｇ１ａに変化しても、校正によってガンマカーブＧＣ１ａを表すガンマテーブル４１ａによって線型性を確保することができる。

ステップＳ１５０では、校正処理部１１は、第２ガンマテーブル校正処理を実行する。第２ガンマテーブル校正処理では、校正処理部１１は、ガンマテーブル４１ａの校正に使用された計測濃度階調値Ｃｍを補正し、補正された計測濃度階調値である補正後計測値Ｃｍａ（後述）を使用して、ガンマテーブル４１ｂを校正する。

すなわち、本実施形態では、校正処理部１１は、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａを使用して階調校正用調整パッチを形成し、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂを使用する画像形成特性（第２の画像形成特性とも呼ばれる。）を線型化するためのガンマテーブル４１ｂを校正する。これにより、ガンマテーブル４１ａ，４１ｂの校正の効率化を実現し、校正のために要する時間を短縮化することができる。

図６は、一実施形態に係る画像形成装置１の濃度特性とガンマカーブの校正方法とを示す説明図である。図７は、一実施形態に係る画像形成装置１のガンマカーブの校正方法を示す説明図である。本実施形態では、ガンマテーブル４１ａによって表されるガンマカーブＧＣ１とガンマテーブル４１ｂによって表されるガンマカーブＧＣ２の形状の相関関係を利用して、ガンマテーブル４１ｂの校正が行われる。

校正処理部１１は、本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、１５個の計測階調値ＣＰ１〜ＣＰ１５を使用してガンマテーブル４１ｂの校正を行う。１５個の計測階調値ＣＰ１〜ＣＰ１５は、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの網点成長モード領域用の大きな階調間隔で配置されている計測階調値ＣＰ１〜ＣＰ３と、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの遷移領域用の小さな階調間隔で配置されている計測階調値ＣＰ４〜ＣＰ９と、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの遷移領域用の小さな階調間隔で配置されている計測階調値ＣＰ１０，ＣＰ１１と、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの万線成長モード領域用の大きな階調間隔で配置されている計測階調値ＣＰ１２〜ＣＰ１５とを含んでいる。

このように、本実施形態では、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの遷移領域用の小さな階調間隔で配置されている計測階調値ＣＰ１０，ＣＰ１１において、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａを使用して階調校正用調整パッチが形成されている。

第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの濃度特性Ｇ１は、第１遷移領域として非線型度が高い領域を有し、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの濃度特性Ｇ２と相違する形状を有している。一方、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの濃度特性Ｇ２は、第２遷移領として非線型度が高い領域を有し、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの濃度特性Ｇ１と相違する形状を有している。

このように、本実施形態は、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの第１遷移領域と第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの第２遷移領域において、計測階調値ＣＰ４〜ＣＰ１１を小さな階調間隔で配置することによって非線型度が高い領域の補間誤差を十分に小さくすることができる

校正処理部１１は、図６（ｂ）に示される計算式Ｆ１，Ｆ２を使用してガンマテーブル４１ｂの校正を行うことができる。これにより、校正処理部１１は、計測濃度階調値の代わりに補正後計測値Ｃｍａを使用してガンマテーブル４１ｂの校正を行うことができる。補正後計測値Ｃｍａは、計算式Ｆ１と補正量Ｃａとを使用して校正処理部１１によって計算される。補正量Ｃａは、計算式Ｆ２を使用して計算される。

補正量Ｃａは、「濃度出力値Ｃ１（濃度特性Ｇ１の計測濃度階調値）−リニア値Ｌｖ」（階調差）に対する「濃度出力値Ｃ２（濃度特性Ｇ２の計測濃度階調値）−リニア値Ｌｖ」（階調差）の比を１から減算した値として算出される。リニア値Ｌｖは、基準濃度階調値に相当し、入力階調値に対して線型性を有する出力階調値を意味している（計算式Ｆ２参照）。この例では、リニア値Ｌｖは、入力階調値に一致している。したがって、「濃度出力値Ｃ１−リニア値Ｌｖ」は、線型性からの濃度出力値Ｃ１の差分（本明細書では、第１の非線型指数と呼ばれる。）として非線型の程度を表す意義を有し、「濃度出力値Ｃ２−リニア値Ｌｖ」は、線型性からの濃度出力値Ｃ２の差分（本明細書では、第２の非線型指数と呼ばれる。）としての意義を有している。

したがって、補正量Ｃａは、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの非線型特性に対する第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの非線型特性の比としての意義を有している。この例では、図７に示されるように、「濃度出力値Ｃ２−リニア値Ｌｖ」よりも「濃度出力値Ｃ１−リニア値Ｌｖ」が大きいので、第１のハーフトーンスクリーン２２２ａの非線型指数が第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂの非線型指数よりも大きいことになる。

よって、計算式Ｆ１は、第１項である計測濃度階調値Ｃｍから第２項である（計測濃度階調値Ｃｍ−リニア値Ｌｖ）×補正量Ｃａを減算することによって、第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂを使用して階調校正用調整パッチを形成したと仮定した場合の推定値として補正後計測値Ｃｍａを算出することができる。これにより、校正処理部１１は、計測濃度階調値の代わりに補正後計測値Ｃｍａを使用することによってガンマテーブル４１ｂの校正を行うことができる。

なお、計測階調値ＣＰ２と計測階調値ＣＰ４との間の階調領域（たとえば計測階調値ＣＰ３）は、補正値がゼロではないが、第１遷移領域と第２遷移領域のいずれの領域にも属しない階調値である。このような領域については、計測階調値ＣＰ２と計測階調値ＣＰ３との間で内部補間を行って内挿値を算出し、ガンマテーブル４１ｂの校正に利用してもよい。ただし、第１遷移領域および第２遷移領域の各領域においては、補間誤差が大きくなるので、内挿値ではなく計測濃度階調値Ｃｍを使用することが好ましい。

ステップＳ１６０では、校正処理部１１は、ガンマテーブル補正処理を実行する。ガンマテーブル補正処理では、校正処理部１１は、ガンマテーブル更新処理を実行する。ガンマテーブル更新処理では、校正処理部１１は、校正後のガンマテーブル４１ａ，ガンマテーブル４１ｂで記憶部４０に格納されているガンマテーブル４１ａ，４１ｂのデータを更新する。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１は、遷移領域においては、網点成長モード領域および万線成長モード領域よりも小さな階調間隔で階調校正用調整パッチを計測して濃度計測を行うので、スクリーン処理において網点成長から万線成長に変化する遷移領域を考慮して正確かつ効率的な校正を実現することができる。さらに、本実施形態に係る画像形成装置１は、複数のスクリーンのそれぞれの遷移領域において、網点成長モード領域および万線成長モード領域よりも小さな階調間隔で階調校正用調整パッチの濃度を計測するので、スクリーン線数が相違する複数のスクリーンの形状の相違を考慮して正確かつ効率的なガンマ補正の校正を実現することができる。

本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。

変形例１：上記実施形態は、スクリーン線数が比較的に大きく非線型指数が大きな第１のハーフトーンスクリーン２２２ａ（線数：１９２ｌｐｉ）が選択され、その濃度特性を直接計測し、スクリーン線数が比較的に小さく非線型指数が小さな第２のハーフトーンスクリーン２２２ｂ（線数：１７５ｌｐｉ）の濃度特性を内挿計算している（計算式Ｆ１，Ｆ２参照）。このように、上記実施形態では、非線型指数が最も大きなハーフトーンスクリーンが選択されている。

しかしながら、このような方法に限られず、たとえばスクリーン線数が比較的に小さく非線型指数が小さなハーフトーンスクリーンの使用頻度が高い場合には、その濃度特性を直接計測し、スクリーン線数が比較的に大きく非線型指数が大きなハーフトーンスクリーンの濃度特性を外挿計算するようにしてもよい。

変形例２：上記実施形態では、ガンマテーブル４１ａは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として構成されているが、たとえば少なくとも１つの近似曲線として構成されていてもよい。本発明のガンマ補正部は、一般に近似曲線やルックアップテーブルを含むガンマ補正データを使用してガンマ補正するものであればよい。ガンマテーブル４１ａは、第１のガンマ補正データとも呼ばれ、ガンマテーブル４１ｂは、第２のガンマ補正データとも呼ばれる。

変形例３：上記実施形態では、画像形成装置１は、校正用濃度センサを備え、中間転写ベルト２７に階調校正用調整パッチの濃度を計測するように構成されているが、階調校正用調整パッチが印刷媒体上に形成して画像読取部５０で読み取って濃度計測を行うようにしてもよい。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 校正処理部
２０ 画像形成部
２１ 色変換処理部
２２１ ガンマ補正部
２８ 校正用濃度センサ
２９ 露光部
４０ 記憶部
５０ 画像読取部
６０ 給紙カセット
７０ 筐体

Claims (8)

1. 画像形成装置であって、
   第１の画像形成特性と第２の画像形成特性とを含む複数の画像形成特性から選択された画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記選択された画像形成特性に対応するガンマ補正データを使用して、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正部と、
   階調が相違する複数の階調校正用調整パッチを前記第１の画像形成特性で前記画像形成部に形成させ、前記形成された複数の階調校正用調整パッチの計測された濃度である計測濃度階調値に基づいて、前記第１の画像形成特性に対応する第１のガンマ補正データを校正する校正処理部と、
   を備え、
   前記複数の画像形成特性は、網点成長モードで濃度を表現する階調領域である網点成長モード領域と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域である万線成長モード領域と、前記網点成長モードから前記万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域とを有し、
   前記校正処理部は、前記第１の画像形成特性の非線型の程度を表す第１の非線型指数に対する前記第２の画像形成特性の非線型の程度を表す第２の非線型指数の比を使用して前記計測濃度階調値を補正し、前記補正された計測濃度階調値である補正後計測値に基づいて前記第２の画像形成特性に対応する第２のガンマ補正データを校正する画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記第１の非線型指数及び前記第２の非線型指数は、前記計測濃度階調値と、前記画像形成特性が線型であると仮定したときの濃度階調値である基準濃度階調値との間の階調差であり、
   前記補正は、前記第１の非線型指数に対する前記第２の非線型指数の比を１から減算した値を補正量とし、
   前記校正処理部は、前記計測濃度階調値から、各階調値における前記第１の非線型指数と前記補正量との積を減じることによって前記補正を行う画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記複数の画像形成特性は、前記第１の非線型指数と前記第２の非線型指数とを含む複数の非線型指数を有し、
   前記第１の非線型指数は、前記複数の非線型指数の中で最も大きい画像形成装置。
   
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記校正処理部は、前記第１の画像形成特性の遷移領域と前記第２の画像形成特性の遷移領域に属する階調値において前記補正後計測値を使用し、前記第１の画像形成特性と前記第２の画像形成特性のいずれの遷移領域にも属しない階調値において前記補正後計測値と、前記補正後計測値を使用して算出された内挿値とを使用して前記第２のガンマ補正データを校正する画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記画像形成部は、感光体からトナー像を転写する中間転写ベルトを有し、
   前記画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルトに形成されている前記複数の階調校正用調整パッチの濃度を計測する校正用濃度センサを有する画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記複数の階調校正用調整パッチは、前記網点成長モード領域および前記万線成長モード領域よりも前記複数の画像形成特性の各遷移領域における階調間隔が小さくなるように構成されている画像形成装置。
7. 画像形成方法であって、
   第１の画像形成特性と第２の画像形成特性とを含む複数の画像形成特性から選択された画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成工程と、
   前記選択された画像形成特性に対応するガンマ補正データを使用して、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正工程と、
   階調が相違する複数の階調校正用調整パッチを前記第１の画像形成特性で前記画像形成工程によって形成させ、前記形成された複数の階調校正用調整パッチの計測された濃度である計測濃度階調値に基づいて、前記第１の画像形成特性に対応する第１のガンマ補正データを校正する校正処理工程と、
   を備え、
   前記複数の画像形成特性は、網点成長モードで濃度を表現する階調領域である網点成長モード領域と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域である万線成長モード領域と、前記網点成長モードから前記万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域とを有し、
   前記校正処理工程は、前記第１の画像形成特性の非線型の程度を表す第１の非線型指数に対する前記第２の画像形成特性の非線型の程度を表す第２の非線型指数の比を使用して前記計測濃度階調値を補正し、前記補正された計測濃度階調値である補正後計測値に基づいて前記第２の画像形成特性に対応する第２のガンマ補正データを校正する工程を含む画像形成方法。
8. 画像形成装置を制御するための画像形成プログラムであって、
   第１の画像形成特性と第２の画像形成特性とを含む複数の画像形成特性から選択された画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部、
   前記選択された画像形成特性に対応するガンマ補正データを使用して、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正部、及び
   階調が相違する複数の階調校正用調整パッチを前記第１の画像形成特性で前記画像形成部に形成させ、前記形成された複数の階調校正用調整パッチの計測された濃度である計測濃度階調値に基づいて、前記第１の画像形成特性に対応する第１のガンマ補正データを校正する校正処理部として前記画像形成装置を機能させ、
   前記複数の画像形成特性は、網点成長モードで濃度を表現する階調領域である網点成長モード領域と、万線成長モードで濃度を表現する階調領域である万線成長モード領域と、前記網点成長モードから前記万線成長モードに成長モードが遷移する遷移領域とを有し、
   前記校正処理部は、前記第１の画像形成特性の非線型の程度を表す第１の非線型指数に対する前記第２の画像形成特性の非線型の程度を表す第２の非線型指数の比を使用して前記計測濃度階調値を補正し、前記補正された計測濃度階調値である補正後計測値に基づいて前記第２の画像形成特性に対応する第２のガンマ補正データを校正する画像形成プログラム。