JP7183893B2 - 画像形成装置および画像形成ユニット - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成ユニットに関する。

大量印刷を前提とする電子写真方式やインクジェット方式等のデジタル印刷装置では、数百枚、数千枚といった連続出力を行う際の出力色の安定性が求められる。このため、出力色をある程度厳密に安定管理する必要がある場合には、出力色のキャリブレーションを行う必要がある。

このようなキャリブレーション上の課題として、ハイライト飛びや、シャドウ潰れの問題が知られる。例えば、特許文献１では、階調補正曲線（ＴＲＣ：Ｔｏｎｅ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｕｒｖｅ）を補正するパラメータ数を少なく抑えたキャリブレーションを実現している。

しかしながら、特許文献１の技術では、ハイライト部分及びシャドウ部分の微細な変化にまでは追従できない制約があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な補正で階調特性の変動に対応でき、安定した階調特性を得ることができる画像形成装置および画像形成ユニットを提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力画像データに基づいて、基本色の組み合わせにより印刷媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記基本色ごとに分解された前記入力画像データの各画素値との比較を行うための閾値を生成する閾値生成手段と、前記入力画像データの階調値を前記基本色ごとに変換する第１の階調補正手段と、前記第１の階調補正手段の出力値をさらに階調制御パラメータに基づいて変換する第２の階調補正手段と、前記第２の階調補正手段の出力段数を、前記閾値生成手段が生成する閾値との比較に基づいて減段する階調処理手段と、減段された前記階調処理手段からの出力値に基づいて画像形成を行う作像手段と、前記作像手段により形成された画像を測色する測色手段と、前記第１の階調補正手段の出力値に対応する前記測色手段による測色値を予測する予測モデルを構築する予測モデル構築手段と、前記予測モデルによる予測値と前記測色手段による測色値とに基づいて、前記第２の階調補正手段の前記階調制御パラメータを修正する階調制御手段と、を備える。

本発明によれば、簡易な補正で階調特性の変動に対応でき、安定した階調特性を得ることができる。

図１は、実施形態１にかかる画像形成装置を含む画像形成システムの構成例を示す図である。 図２は、実施形態１にかかる画像形成装置が備えるプリンタエンジンの構成例を示す鉛直断面図である。 図３は、実施形態１にかかる画像形成装置が備える階調変換ユニット及び色調制御部の詳細図である。 図４は、実施形態１にかかる階調変換ユニットの閾値生成部が有する閾値順序配列の一例を示す図である。 図５は、実施形態１にかかる階調変換ユニットの閾値生成部が有する閾値校正テーブルの一例を示す図である。 図６は、実施形態１にかかる画像形成装置における制御階調特性への変換について説明する図である。 図７は、実施形態１にかかる画像形成装置における目標階調特性への変換について説明する図である。 図８は、実施形態１にかかる画像形成装置における階調特性を近似する基底関数の例を示す図である。 図９は、実施形態１にかかる画像形成装置における基底関数の合成例を示す図である。 図１０は、実施形態１にかかる画像形成装置における校正処理の手順の一例を示すフロー図である。 図１１は、実施形態１にかかる画像形成装置が印刷ジョブ中である場合の制御の手順の一例を示すフロー図である。 図１２は、実施形態２にかかる画像形成装置が備える階調変換ユニット及び色調制御部の詳細図である。 図１３は、実施形態２にかかる画像形成装置における制御階調特性への変換について説明する図である。 図１４は、実施形態２にかかる画像形成装置における目標階調特性への変換について説明する図である。 図１５は、実施形態２にかかる画像形成装置における校正処理の手順の一例を示すフロー図である。 図１６は、実施形態２にかかる画像形成装置が印刷ジョブ中である場合の制御の手順の一例を示すフロー図である。

以下発明を実施するための最良の形態を、図面に従って説明する。

［実施形態１］
図１～図１１を用いて、実施形態１について説明する。

（画像形成装置の構成例）
図１は、実施形態１にかかる画像形成装置８を含む画像形成システムの構成例を示す図である。図１に示すように、画像形成装置８は、画像処理部３、作像手段としてのプリンタエンジン４、エンジン制御部９、階調変換ユニット３１、測色手段としての画像検査部５、及び色調制御部２８を備える。

画像処理部３は、ネットワーク２を介して入力される原稿データを展開して処理する。プリンタエンジン４は画像形成を行う。画像形成とは、例えば実際に印刷を実行することである。プリンタエンジン４は、例えば電子写真方式を採っている。エンジン制御部９は、プリンタエンジン４の制御を行う。階調変換ユニット３１は、画像処理部３で展開された画素配列をプリンタエンジン４で出力可能な階調数に変換する。画像検査部５は、プリンタエンジン４からの出力画像６を出力前にインラインで検査する。色調制御部２８は、画像検査部５で検出された画像から、濃度変動および色相変動などの出力画像の色調変動を検出し、階調変換ユニット３１に対して補正パラメータを与える。

エンジン制御部９は、プリンタエンジン４と同一の筐体に搭載され、色調制御部２８、階調変換ユニット３１、及び画像検査部５と共に本体ユニット群３２を構成している。

画像処理部３は、上記の本体ユニット群３２とは別体のＰＣ上のソフトウェアと拡張ボードとで構成され、本体ユニット群３２に対して交換可能な構成となっている。

画像検査部５は、ＲＧＢ（Ｒｅｄ／Ｇｒｅｅｎ／Ｂｌｕｅ）ラインセンサと紙送り機構とからなるスキャナで構成され、画像を面で測色する。

ネットワーク２上には、１台以上のユーザＰＣ１と、サーバ７とが接続されている。ユーザＰＣ１は、画像形成装置８に対して画像データと印刷要求とを送信する。サーバ７は、画像形成装置８の画像処理部３が必要とする色変換に必要な情報を蓄積する。

主に、画像形成装置８、１台以上のユーザＰＣ１、及びサーバ７により画像形成システムが構成されている。

通常、ユーザＰＣ１から印刷要求される原稿データは、ＲＧＢ、あるいはＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ／Ｍａｇｅｎｔａ／Ｙｅｌｌｏｗ／Ｋｅｙ Ｐｌａｔｅ）でカラー指定されたビットマップ、テキスト、または図形の描画命令を含んだ複雑なデータフォーマットで、ネットワーク２を介して画像処理部３に送られる。

デジタルフロントエンド（ＤＦＥ）とも呼ばれる画像処理部３は、受け取ったデータを展開し、プリンタエンジン４の基本色（ＣＭＹＫ）ごとの画素配列として階調変換ユニット３１に基本色を各面ごとに順次創出する。画素配列は、ユーザＰＣ１からビットマップデータ、またはそれと等価な圧縮形式データとして得られる。

階調変換ユニット３１は、画素をさらにプリンタエンジン４で表現可能な階調数に変換し、最終的にプリンタエンジン４により用紙上に出力画像６が形成される。

画像検査部５は、プリンタエンジン４からの出力画像をスキャンする。

色調制御部２８は、上記の画像スキャンデータと、色調制御部２８が備える測色予測部による予測値との誤差が最小となるように、階調変換ユニット３１の階調補正パラメータを補正することで、出力画像６の再現色を安定化させる。

（プリンタエンジンの構成例）
図２は、実施形態１にかかる画像形成装置８が備えるプリンタエンジン４の構成例を示す鉛直断面図である。図２の例は、画像形成装置８がレーザプリンタである場合の主要部としてプリンタエンジン４を示している。ただし、画像形成装置８はレーザプリンタ以外の装置であってもよい。

プリンタエンジン４は、現像ユニット６０ｋ，６０ｃ，６０ｍ，６０ｙを備える。以下に、現像ユニット６０ｋの詳細構成について説明するが、他の現像ユニット６０ｃ，６０ｍ，６０ｙも同様の構成を有する。

現像ユニット６０ｋは、感光体ドラム５０ｋ、クリーニングローラ５１、帯電器５２、レーザユニット５３、現像ローラ５４、及び露光制御装置６５を備える。感光体ドラム５０ｋは、図２の矢印Ａの方向に回転する。この回転位置は、感光体ドラム５０ｋの端部に設けられた回転検出器５７で検出される。

帯電器５２は、クリーニングローラ５１で清掃された感光体ドラム５０ｋの表面に、一様な電荷を付与する。レーザユニット５３から照射されるレーザビーム５５は、露光制御装置６５の信号にしたがって、明滅しながら感光体ドラム５０ｋの表面を操作することで、感光体ドラム５０ｋ上に静電潜像を形成する。このときのレーザビーム５５の走査方向が主走査方向となり、感光体ドラム５０ｋの回転方向Ａが副走査方向となる。

形成された静電潜像は現像ローラ５４により供給される逆電位に帯電させたブラック（Ｋ）トナーによって現像されてトナー像となる。現像されたトナー像は、中間転写ベルト６１に転写される。

上述したように、現像ユニット６０ｃ，６０ｍ，６０ｙの構成も同様であり、それぞれが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成し、逐次、中間転写ベルト６１上に重ねて転写する。

転写ローラ６２は、中間転写ベルト６１上に重ねられたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのトナー像を、用紙搬送パス５９上を右から搬送されてくる用紙の上に一括転写する。定着器５６は、用紙上のトナー像を加熱圧着することで紙面上に定着させる。

（本体ユニット群の構成例）
図３は、実施形態１にかかる画像形成装置８が備える階調変換ユニット３１及び色調制御部２８の詳細図である。

図３に示すように、階調変換ユニット３１は、階調補正部８７、閾値生成手段としての閾値生成部８２、及び階調処理手段としての階調変換主部１７を備える。

階調補正部８７は、第１の階調補正手段としての階調微調整テーブル８３、第２の階調補正手段としての階調制御テーブル８４、第３の階調補正手段としての階調校正テーブル８５、及び切替器８６を備える。

階調微調整テーブル８３は、後述するハイライト飛びやシャドウ潰れの緩和を含めた階調特性の微調整を行うことを目的とした８ビット入力／１０ビット出力の１次元ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）である。ハイライト飛びは、低濃度部が発色せず白く飛んでしまう現象で、シャドウ潰れは、これとは逆に高濃度部が最大階調に達する前に飽和してしまう現象である。階調制御テーブル８４は、印刷ジョブ中の画像濃度変化を補正するために、後述する色調制御部２８からフィードバックされる値に基づいて随時変更される１０ビット入出力の１次元ＬＵＴである。階調校正テーブル８５は、印刷ジョブの開始に先立つ校正プロセスによって算出された値に基づいて初期化される１０ビット入出力の１次元ＬＵＴである。

閾値生成部８２は、閾値順序配列８０及び閾値校正テーブル８１を有する。閾値順序配列８０は、ＣＭＹＫそれぞれの色ごとに定義されたＮ^２次元配列である。閾値校正テーブル８１では、入力値となる８ビットの閾値順序値を１０ビットインデックスの上位８ビットとすることで、下位２ビットの０～３に対応する４つの閾値が参照される。

閾値生成部８２は、入力画素データの画素位置信号（ｉ，ｊ）に対して、（Ｍｏｄ（ｉ，Ｎ），Ｍｏｄ（ｊ，Ｎ））をインデックスとして、閾値順序配列８０を参照して得られる整数値ｎ_ｏｒｄに基づいて、閾値校正テーブル８１により、ｎ_ｏｒｄ，ｎ_ｏｒｄ＋１／４，ｎ_ｏｒｄ＋２／４，ｎ_ｏｒｄ＋３／４に対応する４つの１０ビット閾値ｎ_ｃ０，ｎ_ｃ１，ｎ_ｃ２，ｎ_ｃ３を生成する。階調変換ユニット３１の主要部である階調変換主部１７は、階調補正部８７からの画素信号ｎ_ｉと、閾値生成部８２から提供される閾値ｎ_ｃ０，ｎ_ｃ１，ｎ_ｃ２，ｎ_ｃ３それぞれとの比較に基づいて、プリンタエンジン４が表現可能な２ビットの信号ｎ_ｏを出力する。切替器８６は、選択信号９０に応じて、校正プロセスまたは通常の印刷ジョブのいずれかの動作モードに切り替える。

なお、図３には特に明示的には図示していないが、階調変換ユニット３１は、プリンタエンジン４の基本色であるＣＭＹＫそれぞれの色ごとに、４つの同型ユニットとして独立に用意されている。入力画素値ＣＭＹＫは、それぞれの色の階調変換ユニット３１に振り分けられて同時に処理された後、プリンタエンジン４に送信される。したがって、階調変換ユニット３１の各構成要素には、ＣＭＹＫそれぞれの色ごとに調整されたパラメータが設定される。

色調制御部２８は、予測モデル構築手段としての測色予測部２１および階調制御手段としての補正ＴＲＣ算出部４１を備える。測色予測部２１は、階調制御テーブル８４への入力ＣＭＹＫに対して、対応する出力画像６のスキャナ２７による測色値を予測する。補正ＴＲＣ算出部４１は、測色予測部２１による予測値と実測値との減算器１５による差分に基づいて、階調制御テーブル８４への設定値を算出する。

図４は、実施形態１にかかる階調変換ユニット３１の閾値生成部８２が有する閾値順序配列８０の一例を示す図である。図４はＮ＝２０の例であり、入力階調の増加に伴って成長させるべき網点の成長順序が０から７９まで割り付けられている。

上述のように、階調変換ユニット３１の各構成要素はそれぞれの色ごとに調整されたパラメータを有する。このため、図４に示す閾値順序配列８０は一例にすぎず、モアレによる画質劣化や安定性の低下を抑えるために、ＣＭＹＫのそれぞれの色ごとに異なる閾値順序配列が用いられるのが一般的である。

図５は、実施形態１にかかる階調変換ユニット３１の閾値生成部８２が有する閾値校正テーブル８１の一例を示す図である。図５の例は、上述の図４の閾値順序配列８０に対応する閾値校正テーブル８１の例である。

上述のように、閾値校正テーブル８１では、入力値となる８ビットの閾値順序値を、１０ビットインデックスの上位８ビットとすることで、下位２ビットの０～３に対応する４つの閾値が参照される。以下、便宜上、このテーブルインデックスの上位８ビットを整数部、下位２ビットを少数部として扱う。

図５（ａ）の横軸は閾値順序値、縦軸は閾値順序値に割り付けられる閾値である。ここでは、０～７９の閾値順序を、小数点以下に２ビット拡張した０，１／４，・・・７９＋３／４に、０～１０２２の１０ビット整数値を対応付け、７９＋３／４を超える閾値順序値に対しては１０２３の値を割り付けている。

図５（ｂ）は図５（ａ）の低濃度階調部の拡大図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）の高濃度階調部の拡大図である。それぞれ、大点が横軸の閾値順序値に対応する閾値で、小点が小数点以下に拡張された閾値である。

（画像形成装置の動作例）
次に、図６～図９を用いて、実施形態１の画像形成装置８の動作例について説明する。画像形成装置８は、印刷ジョブの開始に先立って校正プロセスを行う。

まずは、画像形成装置８の校正時の動作について説明する。

校正プロセスにおいては、まず、選択信号９０を０として、階調校正テーブル８５の値を決定する。これには例えば、ＣＭＹＫ単色の０％～１００％の間の何段階かの階調パッチで構成されるテストチャートの出力画像６をスキャナ２７で測色して、その階調特性が事前に定義された後述の目標階調特性にしたがうようテーブル値を決定する。

また、階調微調整テーブル８３に、この目標階調特性を前提として予め設計されたテーブル値が設定される一方で、初期値としての階調制御テーブル８４に、恒等変換に相当する入力値をそのまま出力値とするテーブル値が設定される。

図６（ａ）に目標階調特性の例を示す。図６（ａ）の横軸はプリンタエンジン４の基本色の１つ（例えばシアン）の入力階調値Ｖｉｎであり、縦軸はスキャナ２７によるＶｉｎに対応する単色パッチの読み取り値を用紙白色からの色差として換算したΔＥ値である。

なお、図６（ａ）の縦軸は、説明の便宜上のものであり、濃度相当の扱いができる量であればこれに限られない。スキャナ２７がＲＧＢスキャナであるならば、例えばシアンに対するレッドチャンネル読み取り値で目標階調特性を定義してもよい。

図６（ａ）では、階調校正テーブル８５の出力側から見た実特性７０の例を太線で、校正目標特性７１を破線で示している。階調特性の大まかな非線形性を予め閾値校正テーブルで補正しておけば、最終校正目標は、階調微調整テーブル８３により調整可能である。そこで、ここでの校正目標特性７１は、後述する拡張レンジ７７の対角線を実レンジ７６でクリップした単純な特性として定義している。実特性７０は、階調校正テーブル８５の出力側を入力とみて、階調変換主部１７及びプリンタエンジン４を経由して、スキャナ２７により測色される測色値の対応関係としての階調特性であり、上述のテストチャートの測色値９８の近似により推定される。

図６（ａ）では、横軸の０～１０２３の整数値が実際のＶｉｎの入力レンジであり、縦軸は０～ΔＥｍａｘの範囲が出力レンジである。ただし、ΔＥｍａｘは最大濃度に対応する出力値であるものとする。また、図６（ａ）では、階調特性を、仮想的に上記レンジ外に破線で拡張した拡張レンジ７７で示している。この拡張レンジ７７は、観測値である測色値９８が拡張レンジ７７の端点を通る緩やかな曲線で近似可能なレンジとして、校正目標特性７１と共に実験により事前に決定されたものである。

図６（ｂ）は、階調校正テーブル８５のテーブル値の入出力関係を表している。図６（ｂ）には、図６（ａ）の曲線を量子化して、図６（ａ）と同じ番号を振って対応付けている。図６（ａ）の縦軸の０～ΔＥｍａｘが、図６（ｂ）の０～１０２３に対応する。この図６（ｂ）で、実特性７０の校正目標特性７１に対する逆特性が、図６（ｂ）の補正曲線７２である。この補正曲線７２に相当するテーブル値を階調校正テーブル８５に設定することで、階調校正テーブル８５の入力側からみた階調特性が、校正目標特性７１に基準化される。それを図６（ｃ）に示す。

また、このとき合わせて、校正目標特性７１を前提としてＣＭＹＫ入力画素に対する印刷結果のスキャナ２７による測色値を予測するモデルを構築して、色調制御部２８の測色予測部２１に設定する。この場合、測色予測部２１は、階調微調整テーブル８３が無効化された印刷特性を予測するモデルとなる。この測色予測部２１の具体的構築手法としては、例えばＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｕｒ ＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍがＳｐｅｃｉｃａｔｉｏｎ ＩＯＣ，１：２０１０で提唱しているデバイスリンクプロファイルの手法が利用できる。

ここで、図６（ｃ）に示すように、校正目標特性７１のハイライト部分に白飛び領域７５を残しているのは、潜在的な階調特性変化が、上述の図６（ａ）の破線で示す実レンジ７６の範囲を超えた範囲である拡張レンジ７７で生じていることに関係している。

このハイライト部分の白飛び現象は、電子写真方式が採用されている場合に、レーザ露光で形成される感光体上の電位ポテンシャルが、或る現像閾値を超えるまでトナー像が現像されない不感帯があるため発生する。

したがって、図６（ａ）に示すように、実特性７０および校正目標特性７１等の階調特性は、拡張レンジ７７で扱うことにより、よりシンプルな形状で近似される。

図７に、階調微調整テーブル８３の例を示す。ここで、最終的に得たい階調特性を図７（ａ）の破線で示す目標階調特性７３とする。また、階調制御テーブル８４には、入力値をそのまま出力値とする恒等変換されたテーブル値が設定されるものとする。

上述のように階調校正テーブル８５が設定され、階調校正テーブル８５の入力側からみた階調特性が、図６（ｃ）の校正目標特性７１に基準化されていることを前提とすれば、校正目標特性７１を目標階調特性７３に対応付ける図７（ｂ）の補正曲線７４による階調補正は、固定された特性としてあらかじめ定義することができる。この図７（ｂ）の補正曲線７４に対応するテーブル値を階調微調整テーブル８３に設定することにより、図７（ｃ）の目標階調特性７３が得られる。

以上のような校正プロセスを経て、画像形成装置８は印刷ジョブを開始する。

通常の印刷ジョブでは、図３の選択信号９０に１が設定される。これにより、入力画素値には、階調微調整テーブル８３、階調制御テーブル８４、及び階調校正テーブル８５による一連の階調補正が施される。階調変換ユニット３１から色調制御部２８へは、階調微調整テーブル８３による処理を施されたＣＭＹＫの各面１ページ分のデータが順次渡される。

色調制御部２８では、測色予測部２１が階調微調整テーブル８３の出力ＣＭＹＫに対応するスキャナ２７での読み取り値を予測する。減算器１５は、この予測値に対する実際の読み取り値の差分ΔＬａｂを算出する。補正ＴＲＣ算出部４１は、まずこれらのＣＭＹＫの値とΔＬａｂ値とを１セットにしたデータ群から有効なデータを選別して蓄積する。

また、補正ＴＲＣ算出部４１は、予め定められた制御タイミング、あるいはデータの蓄積量にしたがって、蓄積データ中のＣＭＹＫの各入力階調値に階調補正を施した場合の、予測値と読み取り値との差分ΔＬａｂ’の二乗和を最小化するＣＭＹＫそれぞれの階調補正値を生成する。ここでの階調補正値は、図６（ａ）の実特性７０に相当する。その階調補正値の逆変換を階調補正部８７の階調制御テーブル８４に設定する。ここでの階調補正値の逆変換値は、図６（ｂ）の補正曲線７２に相当する。

ここで、読み取り差分の二乗和を最小化するテーブル値は、予め定められた基底関数の線形和として生成される。図８に３つの曲線で構成した基底関数の例を示す。図８に示すＭ１，Ｍ２，Ｍ３で示された曲線が基底関数である。図８では、横軸を例えば単色の入力階調値とし、各基底関数の最大値を１として正規化している。

図９に、基底関数Ｍ１～Ｍ３の合成による実特性の推定曲線４４の生成例を示す。ここでの推定曲線４４は、図６（ａ）の実特性７０に相当する。なお、この推定曲線４４における基底関数Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の結合係数θ_１，θ_２，θ_３を具体的に決定する手法としては、恒等的な基準階調特性（ｙ＝ｘ）に対して、想定される階調特性の変動が、概ね－１０～＋１０の範囲にある係数を積和することで、破綻し難く、充分に滑らかな曲線として近似された合成ＴＲＣを得ることができる。

ただし、図８及び図９の入出力レンジは、上述の図６（ｂ）での拡張レンジ７７の範囲を０％～１００％として対応付けられるものとする。この場合、入力レンジが実レンジの範囲を超えるデータは０、あるいは最大値に張り付くため、蓄積データからは予めこれらのデータは除いておく。このとき、若干のマージンを取ってもよい。このようにして生成される推定曲線４４を、実レンジの範囲でクリップすることにより、動的なエンジン特性変化に対応した補正曲線が取得される。このときの補正曲線は、図６（ｂ）の補正曲線７２に相当する。

この場合において、基底関数の合成を拡張レンジで行っている点が特に重要である。これにより、ハイライト階調域の白飛び範囲やシャドウ領域の潰れの範囲が変化するような階調特性の変化に対しても、少数の滑らかな基底関数の組み合わせによって対応することが可能となる。

なお、上記説明では、図３の階調制御テーブル８４と階調校正テーブル８５とを独立した構成として記載しているが、階調校正テーブル８５の値を補正ＴＲＣ算出部４１で保持し、階調制御テーブル８４を更新する際に、これと合成して階調制御テーブル８４を更新することで、階調補正部８７から階調校正テーブル８５を除くことができる。ただし、この場合には、補正ＴＲＣ算出部４１が、その内部に階調校正テーブル８５を保持することとなる。

（校正処理の例）
次に、図１０を用いて、実施形態１の画像形成装置８における校正処理の例について説明する。図１０は、実施形態１にかかる画像形成装置８における校正処理の手順の一例を示すフロー図である。ここで、閾値順序配列８０は、ＣＭＹＫそれぞれの色ごとに予め設定されているものとする。

図１０に示すように、閾値順序配列８０からの値を閾値に割り付ける閾値校正テーブル８１に基準値を設定する（ステップＳ１００）。この基準値は、階調補正部８７に対応する処理を介さなくとも、図６（ｃ）の校正目標特性７１に概ね近い階調特性が実現されるよう、事前の実験により設定値として定められている。また、図３の階調微調整テーブル８３、階調制御テーブル８４、及び階調校正テーブル８５に相当する一連の階調補正に関するテーブルには恒等変換に相当するテーブル値を設定する、つまり、出力レンジ両端を入力レンジ両端に対応付ける線形テーブルとすることで、事実上無効化しておく。

テストチャートの印刷および測定により階調特性を測定する（ステップＳ１０１）。このときのテストチャートとしては、例えば、ＩＳＯ１２６４２－２テストチャート（ＩＴ８．７／４）のＣＭＹＫ単色階調領域を利用することができる。

測色結果の近似により、実階調特性を推定する（ステップＳ１０２）。ここでの実階調特性は、図６（ａ）の実特性７０に相当する。

計測された実階調特性を制御目標に一致させるための階調補正値を算出し、階調校正テーブル８５に設定する（ステップＳ１０３）。ここでの制御目標は図６（ａ）の校正目標特性７１に相当し、階調補正値は図６（ｂ）の補正曲線７２に相当する。

階調微調整テーブル８３と階調制御テーブル８４とを無効化したまま、階調校正テーブル８５の設定にしたがって、テストチャートにより混色特性を計測する（ステップＳ１０４）。このときのテストチャートとしても、上述のＩＳＯ１２６４２－２テストチャート（ＩＴ８．７／４）を利用することができる。

混色特性の計測結果から、図３の測色予測部２１が測色予測モデルを構築する（ステップＳ１０５）。この測色予測モデルとしては、上述のＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＩＣＣ．１：２０１０で提唱されているデバイスリンクプロファイルの手法が利用できる。これにより、測色予測モデルは校正目標特性７１の階調特性を前提とした印刷出力を予測するモデルとして構築される。

階調制御テーブル８４に、制御目標を最終目標に変換するための、予め設定された階調微調整テーブル８３を設定する（ステップＳ１０６）。ここでの最終目標は、図７の目標階調特性７３に相当する。

以上により、実施形態１の画像形成装置８における校正処理が終了する。

（制御の例）
次に、図１１を用いて、実施形態１の画像形成装置８が印刷ジョブ中である場合の制御の例について説明する。図１１は、実施形態１にかかる画像形成装置８が印刷ジョブ中である場合の制御の手順の一例を示すフロー図である。ここでは、事前に図１０のフローにしたがう校正処理により、各テーブル値が設定済みであるものとする。

階調制御テーブル８４を恒等変換に初期化する（ステップＳ１１０）。

階調微調整テーブル８３、階調制御テーブル８４、及び階調校正テーブル８５の一連の階調補正テーブルを結合して、１つの８ビット入力／１０ビット出力の合成階調補正テーブルを生成する（ステップＳ１１１）。

これ以降、ステップＳ１１２～Ｓ１２１までの処理を印刷ジョブ終了まで反復する。

入力原稿データに合成階調テーブルによる階調変換を施して、随時ページを印刷出力する（ステップＳ１１３）。

測色に適した画像領域を入力画像データから抽出し、これに対応するスキャナ２７による印刷出力画像の測色値と、測色予測部２１の予測値との差分を、入力画像データと共に測色サンプルとして取得する（ステップＳ１１４）。

測色サンプル数が規定値Ｎを超えていなければ（ステップＳ１１５：Ｎｏ）ステップＳ１１６～Ｓ１２０の処理をスキップする。測色サンプル数が規定値Ｎを超えていたら（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）以下の処理を行う。

蓄積された測色サンプルデータに基づいて、階調特性変化量を推定する（ステップＳ１１６）。この推定では、上述の基底関数を用いて、観測値を最良近似する基底関数の結合係数θ＝（θ_１，θ_２，θ_３）を推定する。

推定された階調特性変化量から、階調制御パラメータを算出する（ステップＳ１１７）。ここでの階調特性変化量は図６（ａ）の実特性７０に相当し、階調制御パラメータは図６（ｂ）の補正曲線７２に相当する。

算出された階調制御パラメータにより階調制御テーブル８４の値を更新する（ステップＳ１１８）。

階調微調整テーブル８３、階調制御テーブル８４、及び階調校正テーブル８５の一連の階調補正テーブルを１つの合成階調補正テーブルとして再合成する（ステップＳ１１９）。

測色サンプル数をリセットする（ステップＳ１２０）。

印刷ジョブが継続中であればステップ１１２に戻り、印刷ジョブが終了していれば処理を完了する（ステップＳ１２１）。

以上により、実施形態１の画像形成装置８が印刷ジョブ中である場合の制御が終了する。

なお、上記のステップＳ１１７では、補正曲線７２を階調制御パラメータとしたが、実装の都合上、階調変換ユニット３１と色調制御部２８とがハードウェア的に分離される場合には、予め、基底関数を両者で共有しておき、上述の結合係数θを階調制御パラメータとして受け渡してもよい。これにより、データ転送の負荷が軽減される。

（比較例）
大量印刷を前提とする電子写真方式やインクジェット方式等のデジタル印刷装置では、数百枚、数千枚といった連続出力を行う際の出力色の安定性が求められる。しかし、デジタル印刷装置の動作環境では、本格的な商用印刷とは異なり、出力色の安定性は必ずしも厳格に管理されない場合が多い。このため、出力色をある程度厳密に安定管理する必要がある場合には、出力色のキャリブレーションを行う必要がある。

このようなキャリブレーション上の課題として、ハイライト飛びや、シャドウ潰れの問題が知られる。通常は、キャリブレーションによって、これらのハイライト飛びやシャドウ潰れも補正される。しかし、仮にハイライト飛びをキャリブレーションによって完全に解消した場合、その後に印刷濃度が上昇すると、いきなりハイライトに濃い色が付く「色被り」を生じる場合がある。この色被りは、特に淡い混色において著しく再現色を濁らせてしまう。このため、通常のキャリブレーションでは、ハイライトを僅かに飛ばし気味に調整するのが一般的になっている。同様に、シャドウ部分も僅かに飽和気味に調整される。

これらのことにより、キャリブレーションが目標とする目標階調特性は、ハイライト部分やシャドウ部分の勾配が、中間部分の勾配と等しく異なるものとして設計されることとなる。しかも、この目標階調特性は、本来の階調特性の変化をもたらす物理現象とは無関係に設計される。したがって、動的に階調特性変化を補正しようとする場合には、その補正モデルは、必要以上に複雑になる半面、補正精度を低下させてしまうことが課題となっている。

特に、目標階調特性が、現実の階調特性に対して大きな補正倍率を要求するような階調域では、僅かな実階調特性の変化が補正倍率により拡大され、補正結果が目標階調特性から著しく逸脱してしまうリスクを生じる。このため、目標階調特性の設計者は、このリスクを考慮したうえで、目標階調特性の微調整をするという負担を負うこととなってしまう。

つまり、現状の課題としては、１）階調特性の微調整の困難性、２）階調特性を近似するモデルパラメータ数の肥大、３）ハイライト飛びやシャドウ潰れを低減することに伴う色被り等のリスク、の３点が含まれる。

このような課題に対し、例えば、電子写真方式の印刷装置からの出力画像を測色し、測色値と本来の色である参照色との差分が最小となるよう階調補正曲線（ＴＲＣ）を補正するフィードバック制御を施すことが考えられる。

しかし、このような場合、複雑なＴＲＣ変化に対応するためのモデルパラメータを多く必要とし、計算負荷を非常に高いものにしてしまう。このことは、実装においては、論理規模の増大によるコスト増加や、処理時間の増大といった実装効率の低下につながる。

一方、ＴＲＣを補正するパラメータを少なく抑えた特許文献１の技術では、ハイライト部分やシャドウ部分の微細な変化にまで追従できないという制約がある。

実施形態１の画像形成装置８によれば、多数の原色に基づいて印刷を行う場合において、通常の印刷ジョブ中における再現色の安定性を階調特性へのフィードバックにより向上させることができる。

特に、微調整を行う階調補正と、制御対象とする目標階調特性とを分離するとともに、この目標階調特性を、より少ないモデルパラメータで効率よく補正できるよう構成し、これを制御することで、階調特性の詳細な調整を容易にすることができる。殊に、ハイライト部分やシャドウ部分の特性変化への追従性を、制御パラメータ数を増大させることなく向上させることが、補正精度と実装効率とを両立させることになる。

より具体的には、実施形態１の画像形成装置８によれば、階調微調整テーブル８３よりも後段の印刷特性をモデル化し、これと画像検査部５による実測値との比較に基づいて、階調制御テーブル８４により、ある程度安定化された印刷特性を前提として、階調特性への詳細な調整を行うことが可能となる。

また、実施形態１の画像形成装置８によれば、予め、階調校正テーブル８５に対してキャリブレーションを実施することにより、階調微調整テーブル８３の出力側から見た後段の印刷特性である目標階調特性を凡そ線形化しておくことが可能となる。これにより、階調制御テーブル８４は、歪みの少ない線形に近い階調特性に対する変化モデル、つまり、より少ないパラメータで近似可能なモデルに基づいて制御することが可能となる。このとき、階調制御テーブル８４による調整をキャンセルするための処理が必要となるが、その計算負荷は大きくはない。

また、実施形態１の画像形成装置８によれば、ハイライト飛びやシャドウ潰れの量といった階調範囲が、予め階調制御テーブル８４により安定化されているため、階調微調整テーブル８３によって、これらのハイライト飛びやシャドウ潰れを低減することに伴う色被りのリスクが回避されやすくなる。

［実施形態２］
図１２～図１６を用いて、実施形態２について説明する。実施形態２の画像形成装置は、階調変換ユニット及び色調制御部の構成が上述の実施形態１とは異なる。

（本体ユニット群の構成例）
図１２は、実施形態２にかかる画像形成装置が備える階調変換ユニット３１及び色調制御部２８の詳細図である。

図１２に示すように、閾値生成部８２は、上述の実施形態１と同様、閾値順序配列８０及び第３の閾値補正手段としての閾値校正テーブル８１を備える。閾値生成部８２は、また、第１の閾値補正手段としての閾値制御テーブル８８及び第２の閾値補正手段としての閾値微調整テーブル８９を備える。閾値順序配列８０及び閾値校正テーブル８１は閾値生成手段を構成する。

閾値校正テーブル８１は、印刷ジョブの開始に先立つ校正プロセスによって算出された値に基づいて初期化される１０ビット入出力の１次元ＬＵＴである。上述の実施形態１と同様、入力値となる８ビット閾値順序値を、１０ビットインデックスの上位８ビットとすることで、下位２ビットの値の０～３に対応する４つの閾値が参照される。閾値制御テーブル８８は、印刷ジョブ中の画像濃度変化を補正するために色調制御部２８からフィードバックされる値に基づいて随時変更される１０ビット入出力の１次元ＬＵＴである。閾値微調整テーブル８９は、ハイライト飛びやシャドウ潰れの緩和を含めた階調特性の微調整を行うことを目的とした１０ビット入出力の１次元ＬＵＴである。

階調補正部８７は、例えば８ビット入出力の階調補正手段としての階調微調整テーブル８３のみで構成される。破線で示す仮想補正テーブル９３は、閾値微調整テーブル８９と同一のテーブルであり、説明の都合上図示したものであって実際には使用されない。

階調微調整テーブル８３は、閾値微調整テーブル８９の逆変換に基づいて定義される。したがって、階調微調整テーブル８３と閾値微調整テーブル８９との合成は、僅かな量子化誤差を除いて入力信号９４に一致する。一方で、仮想補正テーブル９３は、閾値微調整テーブル８９と同一であることから、仮想補正テーブル９３からの信号を階調変換主部１７への入力とした場合には、階調変換主部１７における閾値と入力値との比較において、閾値微調整テーブル８９の効果と仮想補正テーブル９３の効果とは互いに相殺される。

したがって、階調微調整テーブル８３の出力信号を測色予測部２１の入力信号とすることで、減算器１５からは、閾値微調整テーブル８９を無効化した場合の、校正目標特性からの変動差分が検出される。

以上のように構成される実施形態２の階調変換ユニット３１及び色調制御部２８で構成される系（システム）を以下、双対系と呼ぶことがある。また、これに対し、上述の実施形態１の階調変換ユニット３１及び色調制御部２８で構成される系を以下、標準系と呼ぶことがある。

（画像形成装置の動作例）
次に、図１３及び図１４を用いて、実施形態２の画像形成装置の動作例について説明する。実施形態２の画像形成装置も、印刷ジョブの開始に先立って校正プロセスを行う。

まずは、画像形成装置８の校正時の動作について説明する。

校正プロセスにおいては、まず、上述の実施形態１の例と同様に、図５（ａ）の閾値校正テーブル８１を設定し、閾値制御テーブル８８、閾値微調整テーブル８９、及び階調微調整テーブル８３を恒等変換しておき、例えば上述の実施形態１と同様のテストチャートを用いて、閾値校正テーブル８１の更新を行う。

図１３（ａ）に示すグラフは図６（ａ）に示すグラフと同一であり、図１３（ｃ）に示すグラフは図６（ｃ）に示すグラフと同一である。上述の実施形態１の例と同様に実特性７０が推定された場合、図１２の閾値校正テーブル８１を、既に設定されている図５（ａ）の閾値校正テーブル値と、図１３（ａ）の実特性７０を量子化した図１３（ｂ）の実特性７０とを合成した値により更新する。実施形態２の例においては、実施形態１の例のように実特性を反転することなく、閾値側に反映させることで、目標特性からのずれが相殺される。

これにより、閾値微調整テーブル８９が無効化されている場合の印刷特性が、図１３（ｃ）の校正目標特性７１に標準化される。また、このとき合わせて、校正目標特性７１を前提としたＣＭＹＫ入力画素に対する印刷結果のスキャナ２７による測色値を予測するモデルを構築して、色調制御部２８の測色予測部２１に設定する。したがって、この場合、測色予測部２１は、閾値微調整テーブル８９が無効化された印刷特性を予測するモデルとなっている。

ここで、図１４を用いて閾値微調整テーブル８９への設定値の生成手法について説明する。図１４（ａ）に示すグラフは図７（ａ）に示すグラフと同一であり、図１４（ｃ）に示すグラフは図７（ｃ）に示すグラフと同一である。図１４（ａ）の校正目標特性７１と目標階調特性７３との縦軸を０～１０２３の１０ビットレンジで量子化したものが図１４（ｂ）である。図１４（ｂ）の各曲線には、対応関係をわかりやすくするために、図１４（ａ）の対応する曲線と同じ番号を振っている。

図１４（ｂ）の補正曲線７４は、目標階調特性７３をＶｉｎ＝１０２３の軸に向かって、校正目標特性７１のレンジに圧縮して得られる。この補正曲線７４に対応するテーブル値を、閾値微調整テーブル８９に設定することで、図１４（ｃ）の目標階調特性７３が得られる。これに合わせて、上述のように、補正曲線７４の逆特性の入力解像度を８ビットにダウンサンプリングしたテーブル値を階調微調整テーブル８３に設定する。

以上のような校正プロセスを経て、実施形態２の画像形成装置は印刷ジョブを開始する。

通常の印刷ジョブの開始時には、閾値校正テーブル８１、閾値微調整テーブル８９、及び階調微調整テーブル８３には、校正プロセス及び事前に定義された設定値が設定されているものとする。また、閾値制御テーブル８８には恒等変換に対応するテーブル値が設定されているものとする。

印刷ジョブ中のプリンタエンジン４の階調特性の変化に対して、ＣＭＹＫ入力画像データ及びそれに対する測色予測部２１の予測値と、スキャナ２７の実測値との差分に基づいて、閾値制御テーブル８８の設定値を更新する手法は、上述の実施形態１の例における階調制御テーブル８４の設定値を更新する手法とほとんど同様である。

ただし、実施形態２の例の場合には、蓄積データ中のＣＭＹＫの各入力階調値に、階調微調整テーブル８３の処理を施した場合の予測値と、読み取り値との差分ΔＬａｂ’の二乗和を最小化するＣＭＹＫそれぞれの階調補正値を設定する。そして、その逆変換ではなく階調補正値自体を、閾値生成部８２の閾値制御テーブル８８に設定する。

なお、上記の説明では、図１２の閾値校正テーブル８１、閾値制御テーブル８８、及び閾値微調整テーブル８９の処理を一連のデータの流れとして示しているが、実際の処理としては、閾値校正テーブル８１と閾値微調整テーブル８９とを、閾値生成部８２の内部データとして保持しておき、閾値制御テーブル８８が更新される際に、閾値校正テーブル８１、閾値制御テーブル８８、及び閾値微調整テーブル８９を統合して１つのテーブルとして運用される。

ただし、閾値校正テーブル８１と閾値微調整テーブル８９とを、補正ＴＲＣ算出部４１の内部データとして保持しておき、閾値制御テーブル値が更新される際に、閾値校正テーブル８１、閾値制御テーブル８８、及び閾値微調整テーブル８９を統合して閾値制御テーブル８８を更新することで、閾値生成部８２から、閾値校正テーブル８１と閾値微調整テーブル８９とを除くこともできる。

（校正処理の例）
次に、図１５を用いて、実施形態２の画像形成装置における校正処理の例について説明する。図１５は、実施形態２にかかる画像形成装置における校正処理の手順の一例を示すフロー図である。ここで、閾値順序配列８０は、ＣＭＹＫそれぞれの色ごとに予め設定されているものとする。

閾値順序配列８０からの値を閾値に割り付ける閾値校正テーブル８１に、実施形態１の例と同様の基準値を設定する（ステップＳ１３０）。また、図１２の閾値制御テーブル８８及び閾値微調整テーブル８９に相当する一連の閾値補正に関するテーブルには、恒等変換に相当するテーブル値を設定することで、事実上無効化する。

図１２の階調微調整テーブル８３に相当するテーブルも同様に無効化する（ステップＳ１３１）。

テストチャートの印刷および測定により階調特性を測定する（ステップＳ１３２）。

測色結果の近似により、実階調特性を推定する（ステップＳ１３３）。ここでの実階調特性は、図１３（ａ）の実特性７０に相当する。

計測された実階調特性を制御目標に一致させるための閾値補正値を算出する（ステップＳ１３４）。ここで、実階調特性は図１３（ａ）の校正目標特性７１に相当し、閾値補正値は図１３（ｂ）の実特性７０に相当する。

上記の閾値補正値を閾値校正テーブル８１の基準値の出力に合成して、閾値校正テーブル８１を更新する（ステップＳ１３５）。

閾値制御テーブル８８、閾値微調整テーブル８９、及び階調微調整テーブル８３を無効化したまま、閾値校正テーブル８１の設定にしたがって、例えば上述の実施形態１と同様のテストチャートにより混色特性を計測する（ステップＳ１３６）。

上述の実施形態１の例と同様に、図１２の測色予測部２１が、混色特性の計測結果から測色予測モデルを構築する（ステップＳ１３７）。

閾値制御テーブル８８に、校正目標特性７１を目標階調特性７３に変換するための、予め設定された閾値微調整テーブル値を設定する（ステップＳ１３８）。ここでの閾値微調整テーブル値は、図１４（ｂ）の補正曲線７４に相当する。合わせて、階調微調整テーブル８３に閾値微調整テーブル８９の逆特性テーブル値を、入力レンジを８ビットに合わせて設定する。

以上により、実施形態２の画像形成装置における校正処理が終了する。

（制御の例）
次に、図１６を用いて、実施形態２の画像形成装置が印刷ジョブ中である場合の制御の例について説明する。図１６は、実施形態２にかかる画像形成装置が印刷ジョブ中である場合の制御の手順の一例を示すフロー図である。ここでは、事前に図１５のフローにしたがう校正処理により、各テーブル値が設定済みであるものとする。

閾値制御テーブル８８を恒等変換に初期化する（ステップＳ１４０）。

閾値校正テーブル８１、閾値制御テーブル８８、及び閾値微調整テーブル８９の一連の閾値補正テーブルを統合して、１つの８ビット入力に対して４つの１０ビット出力値が参照できる合成閾値テーブルを生成する（ステップＳ１４１）。

これ以降、ステップＳ１４２～Ｓ１５１までの処理を印刷ジョブ終了まで反復する。

入力原稿データに、合成閾値テーブルで変換された閾値に基づく、階調変換主部１７による階調処理を施して、随時ページを印刷出力する（ステップＳ１４３）。

測色に適した画像領域を入力画像データから抽出し、詳細階調変換テーブルの処理を施した入力画像データと、これに対応するスキャナ２７による印刷出力画像の測色値と測色予測部２１の予測値との差分を測色サンプルとして取得する（ステップＳ１４４）。

測色サンプル数が規定値Ｎを超えていなければ（ステップＳ１４５：Ｎｏ）ステップＳ１４６～Ｓ１５０の処理をスキップする。測色サンプル数が規定値Ｎを超えていたら（ステップＳ１４５：Ｙｅｓ）以下の処理を行う。

蓄積された測色サンプルデータに基づいて、階調特性変化量を推定する（ステップＳ１４６）。この推定では、上述の基底関数を用いて、観測値を最良近似する基底関数の結合係数θ＝（θ_１，θ_２，θ_３）を推定する。

推定された階調特性変化量から、閾値制御パラメータを算出する（ステップＳ１４７）。ここでの階調特性変化量は図１３（ａ）の実特性７０に相当し、閾値制御パラメータは図１３（ｂ）の実特性７０に相当する。

算出された閾値制御パラメータにより閾値制御テーブル値を更新する（ステップＳ１４８）。

閾値校正テーブル８１、閾値制御テーブル８８、及び閾値微調整テーブル８９の一連の閾値補正テーブルを１つの８ビット入力に対して４つの１０ビット出力値が参照できるテーブルとして再合成する（ステップＳ１４９）。

測色サンプル数をリセットする（ステップＳ１５０）。

印刷ジョブが継続中であればステップＳ１４２に戻り、印刷ジョブが終了していれば処理を完了する（ステップＳ１５１）。

なお、上記のステップＳ１４７では、実特性７０を閾値制御パラメータとしたが、実装の都合上、階調変換ユニット３１と色調制御部２８とがハードウェア的に分離される場合には、予め、基底関数を両者で共有しておき、上述の結合係数θを閾値制御パラメータとして受け渡してもよい。これにより、データ転送の負荷が軽減される。

実施形態２の画像形成装置によれば、実施形態１の例と略同等の作用を入力階調値と比較される閾値側に施している。この場合、制御対象となる閾値制御テーブル８８の補正特性を算出する際に、予測モデルにより近似された階調特性から、それを補正する逆特性を算出するプロセスを不要にできる利点が得られる。

実施形態２の画像形成装置によれば、実施形態１の階調微調整テーブル８３と同等の機能が、閾値微調整テーブル８９により実現される。

実施形態２の画像形成装置によれば、実施形態１の階調校正テーブル８５と同等の機能が、閾値校正テーブル８１により実現される。

実施形態２の画像形成装置によれば、ハイライト飛びやシャドウ潰れの量といった階調範囲が、予め閾値制御テーブル８８により安定化されているため、閾値微調整テーブル８９によって、これらのハイライト飛びやシャドウ潰れを低減することに伴う色被りのリスクが回避されやすくなる。

以上、本実施の形態について説明したが、前述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例ではあるが、具体的な構成、処理内容等は、実施の形態で説明したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形による実施が可能である。

例えば、画像形成装置８は、ＣＰＵをプログラムに従って動作させてもよく、プログラムが実行するのと同じ演算機能および制御機能を有する専用のＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を実装することによって、ハードウェア的に動作させてもよい。

４ プリンタエンジン
５ 画像検査部
８ 画像形成装置
１７ 階調変換主部
２１ 測色予測部
４１ 補正ＴＲＣ算出部
８０ 閾値順序配列
８１ 閾値校正テーブル
８２ 閾値生成部
８３ 階調微調整テーブル
８４ 階調制御テーブル
８５ 階調校正テーブル
８８ 閾値制御テーブル
８９ 閾値微調整テーブル

特開２０１７－２０４７８６号公報

Claims (9)

1. 入力画像データに基づいて、基本色の組み合わせにより印刷媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記基本色ごとに分解された前記入力画像データの各画素値との比較を行うための閾値を生成する閾値生成手段と、
   前記入力画像データの階調値を前記基本色ごとに変換する第１の階調補正手段と、
   前記第１の階調補正手段の出力値をさらに階調制御パラメータに基づいて変換する第２の階調補正手段と、
   前記第２の階調補正手段の出力段数を、前記閾値生成手段が生成する閾値との比較に基づいて減段する階調処理手段と、
   減段された前記階調処理手段からの出力値に基づいて画像形成を行う作像手段と、
   前記作像手段により形成された画像を測色する測色手段と、
   前記第１の階調補正手段の出力値に対応する前記測色手段による測色値を予測する予測モデルを構築する予測モデル構築手段と、
   前記予測モデルによる予測値と前記測色手段による測色値とに基づいて、前記第２の階調補正手段の前記階調制御パラメータを修正する階調制御手段と、を備える、
   画像形成装置。
2. 前記第２の階調補正手段と前記階調処理手段との間に、第３の階調補正手段を備え、
   前記画像形成装置の濃度階調特性を基準化する校正プロセスでは、前記第３の階調補正手段の入出力特性を、前記基本色ごとの前記第３の階調補正手段への入力に対する前記作像手段による最終出力画像の階調特性が予め規定された目標階調特性となるよう校正する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記目標階調特性は、低濃度域であるハイライト部分の飛び、及び高濃度域であるシャドウ部分の潰れを許容するとともに、前記第１の階調補正手段は、許容された前記ハイライト部分の飛び及び前記シャドウ部分の潰れを低減する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 入力画像データに基づいて、基本色の組み合わせにより印刷媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
   前記基本色ごとに分解された前記入力画像データの各画素値との比較を行うための閾値を生成する閾値生成手段と、
   前記閾値生成手段により生成された閾値を、閾値制御パラメータに基づいて前記基本色ごとに補正する第１の閾値補正手段と、
   前記入力画像データ、あるいは階調補正手段の出力段数を、前記第１の閾値補正手段が出力する閾値との比較に基づいて減段する階調処理手段と、
   減段された前記階調処理手段からの出力値に基づいて画像形成を行う作像手段と、
   前記作像手段により形成された画像を測色する測色手段と、
   前記階調補正手段の出力値に対応する前記測色手段による測色値を予測する予測モデルを構築する予測モデル構築手段と、
   前記予測モデルによる予測値と前記測色手段による測色値とに基づいて、前記第１の閾値補正手段の前記閾値制御パラメータを補正する階調制御手段と、を備える、
   画像形成装置。
5. 前記第１の閾値補正手段と前記階調処理手段との間に追加された第２の閾値補正手段と、
   前記第２の閾値補正手段の補正を相殺する補正を前記入力画像データに施す階調補正手段と、備え、
   前記予測モデルと前記階調制御手段への前記入力画像データとを、前記階調補正手段により補正する、
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記閾値生成手段と前記第１の閾値補正手段との間に第３の閾値補正手段を備え、
   前記画像形成装置の濃度階調特性を基準化する校正プロセスでは、前記第３の閾値補正手段の前記基本色ごとの入出力特性を、前記第１の閾値補正手段による第１の閾値補正、前記第２の閾値補正手段による第２の閾値補正、および前記階調補正手段による階調補正を実質的に無効化した場合に得られる前記作像手段による最終出力画像の階調特性が予め規定された目標階調特性となるよう校正する、
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記目標階調特性は、低濃度域であるハイライト部分の飛び、及び高濃度域であるシャドウ部分の潰れを許容するとともに、前記第２の閾値補正手段は、許容された前記ハイライト部分の飛び及び前記シャドウ部分の潰れを低減する、
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 複数の基本色で構成される印刷可能な形式を有する入力画像を読み込んで、当該入力画像に基づいて、印刷媒体上にカラー画像を形成する画像形成ユニットであって、
   前記基本色ごとに分解された入力画像データの各画素値との比較を行うための閾値を生成する閾値生成手段と、
   前記入力画像データの階調値を前記基本色ごとに変換する第１の階調補正手段と、
   前記第１の階調補正手段の出力値をさらに階調制御パラメータに基づいて変換する第２の階調補正手段と、
   前記第２の階調補正手段の出力段数を、前記閾値生成手段が生成する閾値との比較に基づいて減段する階調処理手段と、
   減段された前記階調処理手段からの出力値に基づいて画像形成を行う作像手段と、
   前記作像手段により形成された画像を測色する測色手段と、
   前記第１の階調補正手段の出力値に対応する前記測色手段による測色値を予測する予測モデルを構築する予測モデル構築手段と、
   前記予測モデルによる予測値と前記測色手段による測色値とに基づいて、前記第２の階調補正手段の前記階調制御パラメータを修正する階調制御手段と、を備える、
   画像形成ユニット。
9. 複数の基本色で構成される印刷可能な形式を有する入力画像を読み込んで、当該入力画像に基づいて、印刷媒体上にカラー画像を形成する画像形成ユニットであって、
   前記基本色ごとに分解された入力画像データの各画素値との比較を行うための閾値を生成する閾値生成手段と、
   前記閾値生成手段により生成された閾値を、閾値制御パラメータに基づいて前記基本色ごとに補正する第１の閾値補正手段と、
   前記入力画像データ、あるいは階調補正手段の出力段数を、前記第１の閾値補正手段が出力する閾値との比較に基づいて減段する階調処理手段と、
   減段された前記階調処理手段からの出力値に基づいて画像形成を行う作像手段と、
   前記作像手段により形成された画像を測色する測色手段と、
   前記階調補正手段の出力値に対応する前記測色手段による測色値を予測する予測モデルを構築する予測モデル構築手段と、
   前記予測モデルによる予測値と前記測色手段による測色値とに基づいて、前記第１の閾値補正手段の前記閾値制御パラメータを補正する階調制御手段と、を備える、
   画像形成ユニット。

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