JPH09107476A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画像濃度部の階調を確保し、且つ低画像濃
度部の再現性を目標とする画像濃度とする画像形成装置
を得る。 【解決手段】 実際に出力できるプリンター部の最高画
像濃度に応じて、参照データに対する補正を行うことに
より、プリンターで出力できる最高画像濃度が、参照デ
ータによって与えられる目標画像濃度に達しない場合に
も、階調のつぶれが生じないように、ＹＭＣＫ階調補正
テーブルを作成する。このＹＭＣＫ階調補正テーブルの
作成手順は以下による。全体の湾曲度を選択後（Ｓ
１）、低画像濃度部の湾曲度を選択する（Ｓ２）。次
に、光画像濃度部の湾曲度を選択し（Ｓ３）、画像濃度
が所望の値になるように全体に係数を掛ける（Ｓ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に、デジタル方式の複写機、プリンター、ＦＡＸ
等の色調整を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル方式の画像形成装置にお
いて、プリンタなどの出力装置（画像形成手段）の出力
特性を補正するためや、特定の濃度領域を協調するため
に、画像信号変換テーブル（以下ＬＵＴという）が使わ
れてきた。

【０００３】画像形成装置は、一般に、画像読み取り手
段、画像処理手段、画像書込み手段、画像処理手段など
によって形成されており、前述のＬＵＴは、画像処理手
段に内装されていて、画像読み取り手段から画像処理手
段に入力される入力画像信号を変換して出力画像信号と
して画像書込み手段に出力する。

【０００４】ＬＵＴは、プリンタ（画像形成部）の画像
濃度についての出力特性を反映してつくられるため、画
像形成手段などの”劣化や汚れ”などで、プリンタの出
力特性が変化した場合、補正が不十分となる。

【０００５】これを補正するために、画像形成装置内部
で行われるプロセス・コントロールと呼ばれる制御の１
つとして、感光体や転写体などの像担持体上に、画像濃
度の異なる複数のパターンを形成し、このパターンを光
学センサーにより、その反射光、ないしは透過光を検知
し、帯電電位、現像バイアス、レーザーの露光量を変更
したり、また、階調補正テーブルを変更したりすること
が行われる。

【０００６】上記の補正方法は、装置内で自動で補正を
することができ、人の手を煩わせなくて良いというメリ
ットがあるが、光学センサーの特性上、トナーの付着量
が多い高濃度側において感度が無いため、トナーの付着
量が少ない、低濃度から中間濃度部へかけての補正とな
る。また、転写部の転写能力の経時変化による転写され
るトナー量の変動、または、定着部における定着性の変
化による画像濃度の変動を補正できない欠点がある。

【０００７】これに対し、像担持体上に形成したパター
ン像を転写材に転写、定着したものをスキャナーで読み
取り、その読み取ったデータに基づいて階調補正テーブ
ルの選択・作成を行ったり、色変換係数、RGB-YMCK色変
換テーブルの作成が行われる。この方法は、前述した光
学センサーを用いた補正方法に比べて、排出された転写
材を、人の手によって原稿台に載置するなどのオペレー
ターによる処理が必要となるが、トナーの付着量が多
い、高画像濃度部の補正が可能であり、また、転写部の
経時変化、定着部における定着性の変化による画像濃度
の変化を補正できるというメリットがある。

【０００８】関連する従来技術例に、特開平５−１１４
９６２号「画像形成装置」がある。本従来例は、装置内
部に内装した検査パターンを自身の画像形成手段等によ
って一旦出力して画像パターンを形成し、これを自身の
画像読み取り手段で読み取り、この入力画像信号を基に
画像信号変換テーブルを補正する。この補正によりその
時点での画像形成手段等の劣化等に起因する特性変化を
反映させることができるので、画像形成手段等の特性が
変化しても、画像信号変換テーブルを常に最適な状態に
維持することができ、出力画像の安定した光画質を保つ
ことができる、としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例では、階調補正テーブルを作成する際には、ＲＯ
ＭまたはＲＡＭ中に記憶された参照データを用いる。こ
の参照データは、調整目標データと考えてもよく、階調
補正テーブルへの入力値と、所定のレーザー出力で感光
体上に形成された静電潜像を現像し、転写材に転写し、
定着されたトナー像を原稿読み取り手段であるスキャナ
ーで読み込んだ値に対する目標値との組によって作成さ
れる。

【００１０】初期剤（開封したばかりの現像剤）や、あ
るいは低湿度の環境下で使用される現像剤は、トナーの
帯電量が高いために、潜像担持体である感光体にトナー
を付着する量が十分ではない場合がある。そのような場
合、転写材に定着された画像濃度（特に最高濃度）も、
参照データの指示する目標画像濃度に達していない。

【００１１】この場合、作成された階調補正テーブルも
高濃度部がつぶれたテーブルとなり、プリンターが出す
ことができる最高画像濃度までは、目標画像濃度に忠実
に再現されるが、それより高い目標画像濃度に対して
は、一定の画像濃度になり、階調情報あるいは画像の細
部の情報が失われるという不具合が生じる。

【００１２】これを図２１を用いて説明すると、図の第
１象限は、前述した参照データA[i]を表し、図の横軸
は、ＹＭＣＫ諧調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸は、
ＲＧＢγ変換後のスキャナーの読み取り値を表す。図の
第２象限は、ＲＧＢγ変換を表し、横軸は、ＲＧＢγ変
換前の入力値、縦軸は、ＲＧＢγ変換後の出力値を表
す。なお、この図では、ＲＧＢγ変換を行っていない
（スルー）。

【００１３】第３象限の縦軸は、レーザー（ＬＤ）の書
込み値で、横軸は、予め定められたレーザ出力ＬＤで形
成されたトナー・パターンを転写材に記録し、スキャナ
ーで読み取った値を表す。この図は、プリンター部の特
性を表す。ＲＧＢγ変換を行わない場合には、このグラ
フは、パターンのスキャナーの読み取り値であるa[LD]
と一致する。

【００１４】第４象限のグラフは、ＹＭＣＫ諧調変換テ
ーブルLD[i]で、このテーブルを求めることが目的であ
る。第３象限に示すように、画像濃度が充分な場合b を
破線で表し、画像濃度が不充分な場合c を実線で表す。
同一な参照データA[n](第１象限)の場合には、最終的に
得られた階調変換テーブルは、b の場合には、d におい
て階調が得られているが、c の場合には、階調が得られ
なくなる。

【００１５】これに対して、プリンターが出力可能な最
高濃度と、参照データで指定された最大画像濃度の目標
値との比に応じて、階調を圧縮するなどの処理を行うと
（図２１のe)、低画像濃度部が、目標とする画像濃度よ
りも更に低く（明るく）なってしまうため（同f)、低画
像濃度部が画像として再現されなくなる不具合が生じる
場合がある。

【００１６】本発明は、高画像濃度部の階調を確保し、
且つ低画像濃度部の再現性を目標とする画像濃度とする
画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を解
決するために、請求項１の発明は、読み取り位置に配置
した原稿画像を光学的に走査して読み取る画像読み取り
手段と、画像読み取り手段からの入力画像信号を変換し
出力画像信号として出力する画像処理手段と、出力画像
信号に応じて像担持体上に情報を書き込む画像書込み手
段と、像担持体に現像剤にて転写材上に画像を形成する
画像形成手段と、画像処理手段または画像書込み手段
に、複数のパターンを形成する画像信号発生装置と、画
像処理手段に内装されて入力画像信号を出力画像信号に
変換する画像信号変換テーブルとを備え、画像信号変換
テーブルを、画像信号発生装置のパターンに基づいて画
像書込み手段、画像形成手段にて形成した画像パターン
を画像読み取り手段が読み込んで出力した読み取り信号
によって、参照データを用いて補正する画像形成装置で
あり、参照データは、画像読み取り装置の読み取り画像
信号、画像信号変換テーブルへの入力値からなり、参照
データを、検知パターンの読み取り値に応じて補正する
ことを特徴とする。

【００１８】請求項２の発明は、読み取り位置に配置し
た原稿画像を光学的に走査して読み取る画像読み取り手
段と、画像読み取り手段からの入力画像信号を変換し出
力画像信号として出力する画像処理手段と、出力画像信
号に応じて像担持体上に情報を書き込む画像書込み手段
と、像担持体に現像剤にて転写材上に画像を形成する画
像形成手段と、画像処理手段または画像書込み手段に、
複数のパターンを形成する画像信号発生装置と、画像処
理手段に内装されて入力画像信号を出力画像信号に変換
する画像信号変換テーブルとを備え、画像信号変換テー
ブルを、画像信号発生装置のパターンに基づいて画像書
込み手段、画像形成手段にて形成した画像パターンを画
像読み取り手段が読み込んで出力した読み取り信号によ
って、参照データを用いて補正する画像形成装置であ
り、参照データは、画像読み取り装置の読み取り画像信
号、画像信号変換テーブルへの入力値を有し、参照デー
タに対して、検知パターンの読み取り値に応じて補正す
る領域と、補正しない領域とを指定する手段を有するこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項３の発明は、補正を行う参照データ
と、補正を行う参照データに対して、画像読み取り手段
の読み取り値の低画像濃度側と、高画像濃度側とに補正
を行わない参照データとを有し、参照データの補正を行
わない領域の、画像読み取り手段の読み取り値の低画像
濃度側の参照データと、参照データの補正を行わない領
域の、高画像濃度領域側の参照データとの差と、参照デ
ータの補正を行わない領域の低画像濃度側の参照データ
と、検知パターンの読み取り値との差との比に基づい
て、補正を行う画像濃度領域の目標濃度を求めることを
特徴とする。

【００２０】請求項４の発明は、補正を行う参照データ
と、補正を行う参照データに対する補正量の上限値を設
定する手段と、参照データの補正を行わない領域の、画
像読み取り手段の読み取り値の低画像濃度側の参照デー
タと、参照データの補正を行わない領域の、高画像濃度
領域側の参照データとの差と、参照データの補正を行わ
ない領域の低画像濃度側の参照データと、検知パターン
の読み取り値との差、との比と補正を行う参照データに
対する補正量の上限値とに基づいて、補正を行う画像濃
度領域の目標濃度を求めることを特徴とする。

【００２１】請求項５の発明は、補正を行う参照データ
の補正量の上限値を連続的あるいは段階的に指定する手
段を有することを特徴とする。

【００２２】請求項８の発明は、補正を行う参照データ
は、画像読み取り装置の読み取り画像信号、画像信号変
換テーブルへの入力値からなり、読み取り画像信号ある
いは画像信号変換テーブルへの入力値のいずれか一方、
または両方のデータに対し補正を行うことを特徴とす
る。

【００２３】請求項６の発明は、参照データの補正を実
行／非実行の選択手段を設けたことを特徴とする。

【００２４】請求項７の発明は、出力可能な画像濃度を
予測する手段を有することを特徴とする。

【００２５】

【作用】請求項１の発明は、実際に出力できるプリンタ
ー部の最高画像濃度に応じて、参照データに対する補正
を行うことにより、プリンターで出力できる最高画像濃
度が、参照データによって与えられる目標画像濃度に達
しない場合にも、階調のつぶれが生じないように、ＹＭ
ＣＫ階調補正テーブルを作成する。

【００２６】請求項２の発明は、検知パターンのスキャ
ナーの読み取りデータから、ＹＭＣＫ階調補正テーブル
を作成する際に、プリンターの出力可能な最大画像濃度
に応じて補正を行う参照データの領域あるいは個別デー
タと、補正を行わない参照データの領域、あるいは個別
データとの指定を行う。

【００２７】請求項３の発明は、参照データに対し、プ
リンターの出力濃度に応じて、低画像濃度側の補正を行
わない領域と、高画像濃度側の補正を行わない領域との
間に、補正を行う領域を設けることにより、プリンター
の出力画像濃度が、目標とする画像濃度に満たないこと
により生じる参照データに対するずれと、低画像濃度側
の濃度を参照データにあわせることによるずれとを、吸
収するように補正を行う。

【００２８】請求項４の発明は、請求項３の発明におけ
る作用である、参照データに対し、プリンターの出力濃
度に応じて、低画像濃度側の補正を行わない領域と、高
画像濃度側の補正を行わない領域との間に、補正を行う
領域を設けることにより、プリンターの出力画像濃度
が、目標とする画像濃度に満たないことにより生じる参
照データに対するずれと、低画像濃度側の濃度を参照デ
ータにあわせることによるずれとを、吸収するように補
正を行う際に、補正を行わない参照データの低画像濃度
領域内の最高画像濃度、あるいは参照データの値と、補
正を行わない参照データの高画像濃度領域内の最低画像
濃度、あるいは参照データの値との差と、補正を行わな
い参照データの低画像濃度領域内の最高画像濃度、ある
いは参照データの値と、補正を行わない参照データの高
画像濃度領域内の最低画像濃度に対応する実際のプリン
ターが出力可能な画像濃度（に対するスキャナーの読み
取り値）の値との差との比に基づいて、参照データの補
正を行う。補正を行う際に、補正量の上限値を設けるこ
とにより、目標濃度からのずれを制限する。

【００２９】請求項５の発明は、階調性を重視するべく
参照データを補正する画像濃度領域と、画像濃度を目標
濃度に合わせることを重視するべく参照データを補正を
行うか、もしくは補正を行わない画像濃度領域とを、参
照データの補正量に制限を行わない、あるいは、参照デ
ータの補正量に制限を設ける場合に、その制限値を所定
の関数式、あるいはテーブルにより、段階的に、あるい
は連続的に指定する。

【００３０】請求項８の発明は、参照データを、ＹＭＣ
Ｋ階調変換テーブルへの入力値とプリンター部で転写材
上に作成した階調パターンのスキャナーの読み取り値と
から作成し、この参照データを実際にプリンター部で出
力できる画像濃度に応じて補正を行う際に、ＹＭＣＫ階
調変換テーブルへの入力値とプリンター部で転写材上に
作成した階調パターンのスキャナーの読み取り値のいず
れか一方、または両方の補正を行う。

【００３１】請求項６の発明は、参照データの補正の実
行／非実行の選択手段により、選択を行い、それに応じ
て補正の実行／非実行を行う。

【００３２】請求項７の発明は、出力可能な画像濃度を
予測する手段により、出力可能画像濃度を予測し、その
結果に基づいて、参照データの補正を行う。

【００３３】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明による画像形
成装置の実施例を詳細に説明する。図１〜図２０を参照
すると本発明の画像形成装置の実施例が示されている。
尚、以下の実施例は本発明の画像形成装置を、電子写真
複写機（以下、単に複写機と言う）に適用した場合にお
いて説明する。

【００３４】図１に示す機構図において実施例の、複写
機本体１０１の機構の概略を説明する。複写機本体１０
１のほぼ中央部に配置された像担持体としてのφ120[m
m]の有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、感
光体ドラム１０２の表面を帯電する帯電チャージャー１
０３、一様に帯電された感光体ドラム１０２の表面上に
半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光
学系１０４、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、
各色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５及びイエロー
Ｙ、マゼンタＭ、シアンＣの３つのカラー現像装置１０
６、１０７、１０８、感光体ドラム１０２上に形成され
た各色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト１０
９、上記中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバ
イアスローラ１１０、転写後の感光体ドラム１０２の表
面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１
１、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留する電荷
を除去する除電部１１２などが順次配列されている。

【００３５】また、上記中間転写ベルト１０９には、転
写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するた
めの転写バイアスローラ１１３及び転写材に転写後に残
留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリー
ニング装置１１４が配設されている。中間転写ベルト１
０９から剥離された転写材を搬送する搬送ベルト１１５
の出口側端部には、トナー像を加熱及び加圧して定着さ
せる定着装置１１６が配置されているとともに、この定
着装置１１６の出口部には、排紙トレイ１１７が取り付
けられている。

【００３６】レーザ光学系１０４の上部には、複写機本
体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタ
クトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原
稿に走査光を照射する露光ランプ１１９、原稿からの反
射光を反射ミラー１２１によって結像レンズ１２２に導
き、光電変換素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Devic
e）のイメージセンサアレイ１２３に入光させる。ＣＣ
Ｄのイメージセンサアレイ１２３で電気信号に変換され
た画像信号は図示しない画像処理装置を経て、レーザ光
学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。

【００３７】次に、上記複写機に内蔵される制御系を説
明する。図２に示したように制御系は、メイン制御部
（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対
して所定のＲＯＭ１３１及びＲＡＭ１３２が付設されて
いるとともに、上記メイン制御部１３０には、インター
フェースのＩ／Ｏ１３３を介してレーザ光学系制御部１
３４、電源回路１３５、光学センサー１３６、トナー濃
度センサー１３７、環境センサー１３８、感光体表面電
位センサー１３９、トナー補給回路１４０、中間転写ベ
ルト駆動部１４１、操作部１４２、がそれぞれ接続され
ている。上記のレーザ光学系制御部１３４は、レーザ光
学系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また上
記の電源回路１３５は、帯電チャージャー１１３に対し
て所定の帯電用放電電圧を与えると共に、現像装置１０
５、１０６、１０７、１０８に対して所定電圧の現像バ
イアスを与え、かつバイアスローラ１１０および転写バ
イアスローラ１１３に対して所定の転写電圧を与えるも
のである。

【００３８】光学センサー１３６は、感光体ドラム１０
２の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなど
の発光素子とフォトセンサーなどの受光素子とからな
り、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜
像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部における
トナー付着量が各色毎にそれぞれ検知されるとともに、
感光体除電後のいわゆる残留電位が検知される。

【００３９】この光電センサー１３６からの検知出力信
号は、図示を省略した光電センサー制御部に印加されて
いる。光電センサー制御部は、検知パターントナー像に
於けるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との
比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の
変動を検知し、トナー濃度センサー１３７の制御値の補
正を行なう。

【００４０】更に、トナー濃度センサー１３７は、現像
装置１０５から１０８には、現像装置１０５から１０８
内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度
を検知する。トナー濃度センサー１３７は、検知された
トナー濃度値と基準値とを比較し、トナー濃度が一定値
を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分
に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１
４０に印加する機能を備えている。

【００４１】電位センサー１３９は、像担持体である感
光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部
１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。

【００４２】黒現像器１０５内に黒トナーとキャリアを
含む現像剤が収容されていて、これは、現像剤攪拌部材
２０２の回転によって攪拌され、現像スリーブ２０１上
で、現像剤規制部材２０２によってスリーブ上に汲み上
げられる現像剤量を調整する。この供給された現像剤
は、現像スリーブ２０１上に磁気的に担持されつつ、磁
気ブラシとして現像スリーブ２０１の回転方向に回転す
る。

【００４３】次に、図３のブロック図に基づいて、画像
処理部を説明する。図３において、４０１はスキャナ、
４０２はシェーディング補正回路、４０３はＲＧＢγ補
正回路、４０４は画像分離回路、４０５はＭＴＦ補正回
路、４０６は色変換−ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回
路、４０８は画像加工（クリエイト）回路、４０９はＭ
ＴＦフィルター、４１０はγ補正回路、４１１は階調処
理回路、４１２はプリンターである。

【００４４】複写すべき原稿は、カラースキャナ４０１
によりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて読み取られる。シェー
ディング補正回路４０２では、撮像素子のムラ、光源の
照明ムラなどが補正される。ＲＧＢγ補正回路４０３で
は、スキャナからの読み取り信号が反射率データから明
度データに変換される。画像分離回路４０４では、文字
部と写真部の判定、及び有彩色、無彩色判定が行われ
る。ＭＴＦ補正回路４０５では、入力系の、特に高周波
領域でのＭＴＦ特性の劣化を補正する。色変換−ＵＣＲ
処理回路４０６は、入力系の色分解特性と出力系の色材
の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材
ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が
重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣ
Ｒ処理部とからなる。色補正処理は下式のようなマトリ
クス演算することにより実現できる。

【００４５】

【数１】

【００４６】ここで、<Ｒ>、<Ｇ>、<Ｂ>は、それぞれ
Ｒ、Ｇ、Ｂの補数を示す。マトリクス係数ａｉｊは入力
系と出力系（色材）の分光特性によって決まる。ここで
は、１次マスキング方程式を例に挙げたが、<Ｂ>2、<Ｂ
Ｇ>のような２次項、あるいはさらに高次の項を用いる
ことにより、より精度良く色補正することができる。ま
た、色相によって演算式を変えたり、ノイゲバウアー方
程式を用いるようにしても良い。何れの方法にしても、
Ｙ、Ｍ、Ｃは<Ｂ>、<Ｇ>、<Ｒ>（またはＢ、Ｇ、Ｒでも
よい）の値から求めることができる。

【００４７】色相判定回路４２２で、ＲＧＢ画像信号
が、ＲＧＢＣＭＹのどの色相の信号であるかを判定し、
各色相に応じた色変換係数を選択する。一方、ＵＣＲ処
理は次式を用いて演算することにより行うことができ
る。

【００４８】 Ｙ’ ＝ Ｙ− α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ） Ｍ’ ＝ Ｍ− α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ） Ｃ’ ＝ Ｃ− α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ） Ｂｋ ＝ α・min（Ｙ，Ｍ，Ｃ）

【００４９】上式において、αはＵＣＲの量を決める係
数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定
値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハ
イライト部では、０に近くすることにより、ハイライト
部での画像を滑らかにすることができる。

【００５０】変倍回路４０７は、縦横変倍が行われ、画
像加工（クリエイト）回路４０８は、リピート処理など
が行われる。ＭＴＦフィルター４０９では、シャープな
画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ
強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理
が行われる。

【００５１】γ補正回路４１０で、プリンターの特性に
応じて、画像信号の補正が行われる。また、地肌飛ばし
なども同時に行うこともできる。階調処理回路４１１で
ディザ処理またはパターン処理が行われる。また、スキ
ャナー４０１で読み込んだ画像データを外部の画像処理
装置などで、処理したり、外部の画像処理装置からの画
像データをプリンタ４１２で出力するためのインターフ
ェースＩ／Ｆ４１３、４１４が備えられている。

【００５２】以上の画像処理回路を制御するためのＣＰ
Ｕ４１５及びＲＯＭ４１６、ＲＡＭ４１７とはＢＵＳ４
１８で接続されている。ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆ
を通じて、システムコントローラ４１９と接続されてお
り、図示しない操作部などからのコマンドが送信され
る。

【００５３】レーザー変調回路のブロック図を図４に示
す。書き込み周波数は、18.6[MHZ]であり、１画素の走
査時間は、53.8[nsec]である。８ビットの画像データは
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１でγ変換を行う
ことができる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２で８
ビットの画像信号の上位３ビットの信号に基づいて８値
のパルス幅に変換され、パワー変調回路（ＰＭ）４５３
で下位５ビットで６４値のパワー変調が行われ、レーザ
ーダイオード（ＬＤ）４５４が変調された信号に基づい
て発光する。フォトディテクタ（ＰＤ）４５５で発光強
度をモニターし、１ドット毎に補正を行う。

【００５４】レーザー光の強度の最大値は、画像信号と
は独立に、８ビット（２５６段階）に可変できる。１画
素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（これは、静
止時のビームの強度が最大値に対し、1/e²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8
0[%]である。400DPI、１画素63.5[μm]では、望ましい
ビーム径は50[μm]以下である。

【００５５】γ変換処理部４１０で行われる階調変換テ
ーブル（ＬＵＴ）の作成方法について図５のフローチャ
ートに基づいて説明する。階調変換テーブルを作成する
手順は、下記からなる。 （ステップＳ1） 全体の湾曲度を選択する。 （ステップＳ2） 低画像濃度（ハイライト）部の湾曲
度を選択する。 （ステップＳ3） 高画像濃度（シャドー）部の湾曲度
を選択する。 （ステップＳ4） 画像濃度が所望の値になるように、
全体に係数を掛ける。

【００５６】はじめに、ステップＳ1の処理について図
６に基づいて説明する。基準となる階調曲線Ａに対し、
全体の湾曲度を変える階調変換をＢとし、ハイライト領
域（低濃度領域）の湾曲度を変える階調変換をＣＨ、シ
ャドー領域（高濃度領域）の湾曲度を変える階調変換を
ＣＳとする。階調曲線Ａを階調変換Ｂにより、階調変換
を行った階調曲線をＥとし、これをＥ＝Ｂ（Ａ）と表記
する。

【００５７】これは、具体的には、プログラム言語Ｃの
書式を用いて概略を表記すると、下記のように表すこと
ができる。 ＜リスト１＞ typedefint Table[256]; Table A,E; int B(intA,intcurvature) ｛ int value; /*curvatureの大きさに応じて湾曲度を変える演算*/ … return value; ｝ /*full():全体の湾曲度を変える処理、 */ Table full(intcurvature) ｛ /*curvatureは、湾曲の度合い */ int i; for(i＝0;1＜＝255;i++) E[i]=B(A[i],ｍ); return E; ここで、Ｂは、Ａの湾曲度を変えるための関数である。

【００５８】この関数の一例としては、８ビット画像信
号の場合、０＝Ｂ(0,ｎ）,255＝Ｂ(255,ｎ）（ｎは任意
の整数）を満たす２次のベジエ関数を用いることができ
る（図７）。上記の条件を満たすベジエ関数は、始点Ｐ
０（0、0）と終点Ｐ１(255,255)とを結ぶ直線Ｐ０Ｐ１
と直線Ｐ０Ｐ１を交わる直線Ｌと、その直線Ｌ上に存在
し、直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌとの交点からの距離ｄをパラ
メータとする制御点Ｐ２とから２次のベジエ曲線として
表される。

【００５９】上記の関数では、関数Ｂの引数である整数
curvatureに応じて距離ｄを比例させることにより、湾
曲度を変えることができる。例として、直線P0P1と直交
する直線L1に対する場合と、図の縦軸に平行な直線L2に
対する例について述べる。

【００６０】第１の例における制御点を、両端点P0,P1
の作る線分P0P1の中心点PC＝(P0+P1)/2＝(127.5,127.5)
または、(127,127)or(128,128)に対し、この点に対する
距離dをパラメータとしたとき、制御点P2は、 P2(d)＝PC+(-d/√2,d/√2)＝(127.5−d/√2,127.5+d/√2) で与えられる。これにより、階調変換曲線P(d,t)は、 P(d,t)=PO・t²+2・P2(d)・t・(1-t)+P1・(1-t)² … で与えられる。

【００６１】但し、ｔは、０≦ｔ≦１の媒介変数であ
る。P(d,t)は、階調変換曲線への入力ｘと出力ｙの組
（ｘ、ｙ）として与えられるので、関数B()への引数と
して与えられた整数Ａからｘ＝Ａとして、式からｔを
求め、求められたｔを再度式に代入し、出力値ｙを求
める。

【００６２】実際には、上記のような計算を毎回行う代
わりに、予め（ｘ、ｙ）の全ての組（0≦ｘ≦255)につ
いて求め、それをテーブルとして、ＲＯＭ中に記憶させ
ておくことにより、計算時間を省略することができる。
この階調補正テーブルを湾曲度を変えて数組（あるいは
数１０組）をＲＯＭ中に保持する。湾曲度は、前述した
関数B()への引数curvatureで与えられる。

【００６３】これにより、＜リスト１＞は、次のように
書き換えられる。 ＜リスト２＞ const table＿max＝９; typedefint Table[256]; Table A, E, B[table＿max]; /*full():全体の湾曲度を変える処理、 */ Table full(intcurvature) ｛ /*curvatureは、湾曲度を指定する。 */ int i; for(i＝0;i＜＝255;i++) E[i]＝B[curvature][A[i]]; return E; ｝ main() ｛ /*mは、湾曲度(湾曲の度合い) /* int m＝1; E＝full(m); ｝

【００６４】なお、上記の例では、table＿max＝9とし
ているが、これは、湾曲度が異なるテーブルの本数が９
本であることを意味している（一例である）。なお、上
記の例では、ベジエ曲線を用いたが、他にも、必要に応
じてスプライン関数、高次関数やスキャナー信号用の場
合などには、べき関数、指数・対数関数なども用いるこ
ともできる。

【００６５】次に、ステップＳ2及びステップＳ3の処理
について説明する。上記と同様にして、低画像濃度(ハ
イライト）領域、高画像濃度(シャドー)領域の湾曲度を
変えることができる。

【００６６】＜リスト２＞をより一般的な形に書き直す
と次のようになる。 ＜リスト３＞ const table＿max＝９; typedefint Table[256]; Table A, E, B[table＿max]; /*Transform():湾曲度を変える処理、 */ Table Transform(TableTransformer,TableOriginal) ｛ /* この関数は、Originalという階調変換曲線を * * Transformerという階調変換曲線を用いて湾曲度を * * 変える処理を行う */ int i; for(i=0;1＜=255;1++) E[i]=Transformer[Original[i]]; return E; ｝ main() ｛ /*mは、湾曲度(湾曲の度合い) */ int m=1; E＝Transform(B[m],A); /* 階調変換曲線Aを階調変換曲線B[m]を用いて * * 湾曲度を変える */ ｝

【００６７】ハイライト変換曲線CH[h]、シャドー変換
曲線CS[s]の変換を実行すると、下記のように表すこと
もできる。 ＜リスト４＞ const table＿max＝９; typedefint Table[256]; Table A,B[table＿max],E, CH[table＿max],CS[table＿max]; /*Transform():湾曲度を変える処理、 */ Table Transform(TableTransformer,TableOriginal); main() ｛ int m,h,s; /* m,h,sの数値を変えることにより、 曲線の湾曲度を変える */ /*全体の湾曲度を変える */ E＝Tranform(B[m,A); /*低画像濃度（ハイライト)部の湾曲度を変える */ E＝Tranform(CH[h],E); /*高画像濃度（シャドー)部の湾曲度を変える */ E＝Tranform(CS[s],E); ｝

【００６８】この中で、m,h,sは、それぞれ全体、ハイ
ライト、シャドー部の湾曲度を決める値である。なお、
ハイライト部と、シャドー部の湾曲は、互いに独立に作
成されている。

【００６９】ハイライト領域、およびシャドー領域のよ
うに、特定の濃度領域の湾曲度を変えるための階調変換
曲線を次のように生成する。始点Ｐ０と終点Ｐ１とを結
ぶ直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｐ０Ｐ１を交わる直線Ｌと、その
直線Ｌ上に存在し、直線Ｐ０Ｐ１と直線Ｌとの交点から
の距離ｄをパラメータとする制御点Ｐ２とから３次のべ
ジエ曲線を用いて階調変換曲線を生成する。

【００７０】ここでは、一例として、直線P0P1と直交す
る直線L1に対する場合と、図の縦軸に平行な直線L2に対
する実施例について述べる。ハイライト領域の階調特性
を変える変換曲線は、図８に示す様に、一例として次の
ように生成する。始点P0、終点P1をそれぞれP0=(0,0),P
1=(255,255)とし、第１の制御点P2をP2=(32,32)とす
る。

【００７１】第１の例における制御点P3は、直線P0P1と
直線L1との交点からの距離dをパラメータとして、P3(d)
=(16,16)+(-d/√2,d/√2)とする。第２の例における制
御点P3は、直線P0P1と直線L2との交点からの距離dをパ
ラメータとして、P3(d)=(16,16)+(0,d)とする。以上のP
0〜P3を用いて、階調変換曲線P(d,t)は、下記で与え
る。 P(d,t)＝P0・t³＋3・P2・t²・(1-t)+3・P3(d)・t・(1-t)²＋P1・(1-t)³ …

【００７２】ここでは、終点として、P1=(255,255)とし
たが、終点P1をP1=(64,64)など、線分m:(0,0)-(255,25
5)上の点とする。このとき、線分m上で線分P0P1に含ま
れない全部は階調変換としてそのまま恒等変換として用
い、それ以外の領域が、ハイライト領域、およびシャド
ー領域のように、特定の濃度領域の湾曲度を変えるため
の階調変換曲線として作用する。

【００７３】画像濃度（階調性）の自動補正（ＡＩＣ：
Auto Image Correction)の動作を図９のフローチャート
に基づいて説明する。操作部（図１０）の液晶画面にお
いて、ＡＩＣメニュー呼び出すと、図１１の画面が表示
される。自動地肌補正の実行を選択すると、図１２の画
図が表示される。

【００７４】ここで、印刷スタートキーを選択すると、
図１３に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の
各画質モードに対応した、複数の濃度階調パターンを転
写材上に形成する(Ｓ11)。この濃度階調パターンは、あ
らかじめＩＰＵのＲＯＭ中に記憶・設定がなされてい
る。パターンの書込み値は、１６進数表示で、00h,11h,
22h,…,EEh,FFhの１６パターンで（図では、地肌部を除
いて５階調分のパッチを表示しているが、00h-FFhの８
ビット信号の内、任意の値を選択することができる。文
字モードでは、パターン処理などのディザ処理を行わ
ず、１ドツト256階調でパターンが形成され、写真モー
ドでは、主走査方向に隣接した２画素ずつの書込み値の
和を配分してレーザーの書込み値が形成される。すなわ
ち、１画素目の画素の書込み値がn1,、２画素目の書込
み値がn2である場合のパターン処理は、例えば下記のよ
うに配分する。 n1+n2≦255の場合、 １画素目の書込み値：n1+n2、 ２画素目の書込み値：
０ n1+n2＞255 の場合、 １画素目の書込み値： 255、２画素目の書込み値：n1+
n2-255 または、 n1+n2≦128 の場合、 １画素目の書込み値：n1+n2、２画素目の書込み値：０ 128＜n1+n2≦256の場合、 １画素目の書込み値：128、２画素目の書込み値：n1+n2
-128 256＜n1+n2≦383の場合、 １画素目の書込み値：n1+n2-128、２画素目の書込み
値：128 383＜n1+n2の場合、 １画素目の書込み値：255、２画素目の書込み値：n1+n2
-255. これ以外にも、実際に画像形成時に使用しているパター
ン処理を用いる。

【００７５】転写材にパターンが出力された後、転写材
を原稿台１１８上に載置するように、操作画面上には、
図１４の画面が表示される。パターンが形成された転写
材の原稿台に載置し（Ｓ12）、読み取りスタートを選択
すると、スキャナーが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンの
ＲＧＢデータを読み取る（Ｓ13）。この際、パターン部
のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。

【００７６】地肌データを用いた処理を行うと選択され
た場合（Ｓ14）には、読み取りデータに対する地肌デー
タ処理を行い（Ｓ15）、参照データの補正を行う場合
(Ｓ16)には、参照データに対する高画像濃度部の処理
(Ｓ17)を行った後、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・
選択を行う（Ｓ18）。

【００７７】上記の処理をＹＭＣＫの各色(Ｓ19)、及び
写真、文字の各画質モード毎に行う(Ｓ20)。処理中に
は、操作画面には図１５の画面が表示される。処理終了
後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果
が、望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正
テーブルを選択することができるように、図１１の画面
中に表示されている。画面中で、地肌の補正は、前述し
た地肌の補正のＯＮ／ＯＦＦの選択スイツチを行う。

【００７８】地肌の補正の処理の目的として２つある。
１つは、ＡＩＣ時に使用される転写材の白色度を補正す
ることである。これは、同一の機会に、同じ時に画像を
形成しても、使用する転写材の白色度によって、スキャ
ナーで読み取られる値が異なるためである。これは補正
しない場合のデメリットとしては、例えば、白色度が低
い、再生紙などをこのＡＩＣに用いた場合、再生紙は一
般にイエロー成分が多いために、イエローの階調補正テ
ーブルを作成した場合に、イエロー成分が少なくなるよ
うに補正する。この状態で、次に、白色度が高いアート
紙などでコピーをした場合に、イエロー成分が少ない画
像となって望ましい色再現が得られない場合がある。

【００７９】もう一つの理由としては、ＡＩＣ時に用い
た転写紙の厚さ（紙厚）が薄い場合には、転写材を押さ
えつける圧板など色が透けてスキャナーに読み取られて
しまう。例えば、圧板の代わりにＡＤＦ（Auto Documen
t Feeder)と呼ばれる原稿自動送り装置を装着している
場合には、原稿の搬送用にベルトを用いているが、これ
が使用しているゴム系の材質により、白色度が低く、若
干の灰色味がある。そのため、読み取られた画像信号
も、見かけ上、全体に高くなった画像信号として読み取
られるために、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際
に、その分薄くなるように作成する。この状態で、今度
は紙厚が厚く、透過性が悪い転写紙を用いた場合には、
全体の濃度が薄い画像として再現されるため、必ずしも
望ましい画像が得られない。

【００８０】上記のような不具合を防ぐために、紙の地
肌部の読みとり画像信号から紙の地肌部の画像信号によ
り、パターン部の読みとり画像信号の補正を行ってい
る。しかし、上記の補正を行わない場合にもメリットが
あり、常に再生紙のように、イエロー成分が多い転写紙
を用いる場合には、補正をしない方がイエロー成分が入
った色に対しては色再現が良くなる場合ができる。ま
た、常に、紙厚が、薄い転写紙のみしか用いない場合に
は、薄い紙に合わせた状態に階調補正テーブルが作成さ
れるというメリットがある。

【００８１】上記のように、使用者の状況と好みとに応
じて、地肌部の補正をＯＮ／ＯＦＦを行うことができ
る。感光体上に形成した階調パターンの書込み値をLD
[i](i=1,2,…,10)、形成されパターンのスキャナーでの
読み取り値をv[i]≡(r[i],g[i],b[e])(i=1,2,…,10)と
する。明度、彩度、色相角(L* c* h*,明度、赤み、青
み(L* a* b*などで処理を行うこともできる。

【００８２】v[i]≡(r[i],g[i],r[i]として表した場合
には、ＹＭＣトナーの各補色の画像信号がそれぞれb
[i],g[i],r[i]であるので、簡単には、それぞれの補色
の画像信号のみ(a[i],i=1,2,…,10とする)を用いて階調
変換テーブルを作成することができる。

【００８３】参照データは、スキャナーの読み取り値v0
[i]≡(r0[i],g0[i],b0[i])及び対応するレーザーの書込
み値LD[i](i=1,2,…,10)の組によって与えられる。a0[c
ol][ni](0≦ni≦255,i=1,2,…,10,col=Y,M,C)を参照デ
ータv0[i]の補色画像信号とする。

【００８４】ＡＩＣ実行時における、γ変換処理部４１
０で用いられる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法
について説明する。ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、前述
したa[LD]とＲＯＭ４１６中に記憶されている参照デー
タA[n]とを比較することによって得られる。ここで、n
は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値で、参照デー
タA[n]は、入力値nをＹＭＣＫ階調変換した後のレーザ
ー書込み値LD[i]で出力したＹＭＣトナー・パターン
を、スキャナーで読み取った読み取り画像信号の目標値
である。ここで、参照データは、プリンターの出力可能
な画像濃度に応じて補正を行う参照データA[n]と補正を
行わない参照データA[n]とがある。補正を行うかどうか
の判断は、予めＲＯＭまたはＲＡＭ中に記憶されている
後述する判断用のデータにより判断される。この補正に
ついては後述する。

【００８５】前述したa[LD]から、Ａ[n]に対応するLDを
求めることにより、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力
値nに対応するレーザー出力値LD[n]を求める。これを、
入力値i=0,1,…,255(8bit信号の場合)に対して求めるこ
とにより、階調変換テーブルを求めることができる。

【００８６】その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対す
る入力値n=00h,01h…,FFh(16進数)に対するすべての値
に対して、上記の処理を行う代わりに、ni=0,11h,22h,
…,FFhのようなとびとびの値について上記の処理を行
い、それ以外の点については、スプライン関数などで補
間を行うか、あるいは、予めＲＯＭ４１６中に記憶され
ているＹＭＣＫγ補正テーブルの内、上記の処理で求め
た（0,LD[0]),(11h,LD[11h]),(22h,LD[22h],…,(FFh,LD
[FFh])）の組を通る、最も近いテーブルを選択する。

【００８７】上記の処理を図１６に基づいて説明する
と、図の第１象限は、前述した参照データA[i]を表し、
図の横軸は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値n、
縦軸は、ＲＧＢγ変換後のスキャナーの読み取り値を表
す。図の第２象限は、ＲＧＢγ変換を表し、横軸は、Ｒ
ＧＢγ変換前の入力値、縦軸は、ＲＧＢγ変換後の出力
値を表す。なお、この図では、ＲＧＢγ変換を行ってい
ない（スルー）。

【００８８】第３象限の縦軸は、レーザー（ＬＤ）の書
込み値で、横軸は、予め定められたレーザ出力ＬＤで形
成されたトナー・パターンを転写材に記録し、スキャナ
ーで読み取った値を表す。この図は、プリンター部の特
性を表す。ＲＧＢγ変換を行わない場合には、このグラ
フは、a[LD]と一致する。また、実際に形成するパター
ンのＬＤの書込み値は、00H(地肌),11H,22H,…,EEH,FFH
の１６点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは、検
知点の間を補間し、連続的なグラフとして表している。

【００８９】第４象限のグラフは、ＹＭＣＫ階調変換テ
ーブルLD[i]で、このテーブルを求めることが目的であ
る。ある入力値iに対して参照データA[i]が求められ、A
[i]を得るためのLD出力が図中の矢印ａに沿って求めら
れる。

【００９０】演算手順を図１７に基づいて説明する。 (ステップＳ31) ＹＭＣＫγ補正テーブルを求めるため
に必要な入力値を決める。ここでは、n[i]=11(H)×i(i=
0,1,…，imax=15)とした。 (ステップＳ32) 参照データA[n]を、プリンターの出力
可能な画像濃度に応じて補正を行う。プリンター部で作
成可能な最大画像濃度を得られるレーザーの書込み値
を、FFh(16進数表示)であるとし、この時のパターンの
読み取り値m[FFh]をmmaxとする。低画像濃度側から中間
画像濃度側にかけて補正を行わない参照データA[i](i=
0,1,…,il)、高画像濃度側の補正を行わない参照データ
A[i](i=i2+1,…,imax-1)(i2≧il,i2≦imax-1)、補正を
行う参照データA[i](i=il+1,…,i2)とする。

【００９１】以下では、RGB-γ変換を行わない、原稿反
射率に比例した画像信号として仮定して、具体的な計算
方法を述べる。補正を行わない参照データの内、高画像
濃度部の最も画像濃度が低い参照データA[i2+1]と、低
画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データA[il]とか
ら、そのデータの差Δrefを求める。すなわち、

【００９２】 Δref=A[il]-A[i2+1] …

【００９３】ここで、反転処理であるRGBγ変換を行わ
ない場合には、Δref＞０である。一方、プリンター部
で作成可能な最大画像濃度を得られるパターンの読み取
り値mmaxから、同様に差Δdetを求める。すなわち、

【００９４】 Δdet=A[il]-mmax … とする。

【００９５】これにより、、から、補正を行う参照
データA[i](i=il+1,…,i2)に対し、 A[i]=A[i1]+(A[i]-A[i1])×( Δ det/ Δ ref) (i=i1+1,i1+2,…,i2-1, i2) … とする。

【００９６】（ステップＳ33） ステップＳ31で求めた
n[i]に対応するスキャナーの読取画像信号m[i]を参照デ
ータA[n]から求める。実際には、飛び飛びのn[j]に対応
する参照データA[n[j]](0≦n[j]≦255,j=0,1,…,jmax,n
[j]≦n[k]forj≦k)を次のようにする：

【００９７】n[j]≦n[i]＜n[j+1]となるj(0≦j≦jmax)
を求める。8bit画像信号の場合、n[0]=0,n[jmax]=255、
n[jmax+1]=n[jmax]+1、A[jmax+1]=A[jmax]として参照デ
ータを求めておくと計算が簡単になる。また、参照デー
タの間隔は、n[j]はできるだけ小さい間隔である方が、
最終的に求めるγ補正テーブルの精度が高くなる。上記
のようにして求めたjから、m[i]を次式から求める： m[i]=A[j]+(A[j+1]-A[i]）・(n[i]-n[j])/(n[j+1]-n[j]) …

【００９８】ここでは、一次式により補間したが、高次
関数やスプライン関数などで補間を行っても良い。その
場合には、 m[i]=f(n[i]) とする。k次関数の場合には、数２のようにする。

【００９９】

【数２】

【０１００】（ステップＳ34) ステップＳ33で求めら
れたm[i]を得るためのＬＤの書込み値LD[i]を(Ｓ33)と
同様な手順によって求める。ＲＧＢγ変換を行っていな
い画像信号データを処理する場合には、LDの値が大きく
なるに応じて、a[LD]が小さくなる。すなわち、 LD[k]＜LD[k+1]に対して、a[LD[k]]≧a[LD[k+1]] となる。

【０１０１】ここで、パターン形成時の値をLD[k]=00h,
11h,22h,…,66h,88h,AAh,FFh,(k=0,1,…,9)の１０値と
した。これは、トナー付着量が少ない画像濃度では、ト
ナー付着量に対するスキャナーの読み取り値の変化が大
きいため、パターンの書込み値LD[k]の間隔を密にし、
トナー付着量が多い画像濃度では、トナー付着量に対す
るスキャナーの読み取り値の変化が少さいために、間隔
を広げて読み込む。

【０１０２】これによるメリットとしては、LD[k]=00h,
11h,22h,…,EEh,FFh(計16点)などとパターンの数を増や
す場合に比べて、トナー消費を抑えられること、また、
高画像濃度領域では、ＬＤ書込み値に対する変化が少な
いこと、感光体上の電位ムラ、トナーの付着ムラ、定着
ムラ、電位ムラなどの影響で、読み取り値が逆転しやす
い為、ＬＤ書込み値の間隔を狭めても必ずしも精度の向
上に有効ではないことなどから、上記のようなＬＤ書込
み値でパターンを形成した。a[LD[k]]≧m[i]＞a[LD[k+
1]] となるLD[k]に対して、 LD[i]=LD[k]+(LD[k+1]-LD[k]・(m[i]-a[LD[k])/(a[LD[k
+1]]-a[LD[k]]) とする。0≦k≦ｋｍax (kmax＞0)としたとき、a[LD[km
ax]]＞m[i]の場合(参照データから求めた目標値の画像
濃度が高い場合)には、 LD[i]=LD[k]+(LD[kmax]-LD[kmax-1])・(m[i]-a[LD[kmax
-1]])/(a[ LD[kmax]]-a[ LD[kmax-1]]) として、１次式で外挿を行うことによって予測する。

【０１０３】これにより、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの
入力値n[i]と出力値LD[i]の組(n[i],LD[i])(i=0,1,…,1
5)が求められる。 (ステップＳ35) 求められた(n[i],LD[i])(i=0,1,…,1
5)を元に、スプライン関数などで内挿を行うか、あるい
は、ＲＯＭ中に有しているγ補正テーブルを選択する。

【０１０４】以下では、前述した補正階調曲線作成に関
して、ＲＯＭ中に記憶されているγ補正テーブルの選択
方法について図１８に基づいて説明する。 （ステップＳ41) γ補正テーブル全体にかける係数IDM
AX[%]を求める。n[imax]=FFhの場合には、IDMAX=LD[ima
x]/FFh×100[%]とする。ここでは、LD'[i]=LD[i]×100/
IDMAXとして、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの出力値LD[i]
を置き換える。これにより、γ補正テーブルの選択に際
して、IDMAXを考慮せずに済む。

【０１０５】次に、全体、ハイライト部、シャドー部の
湾曲部の指標であるm,h,s を選択する。はじめに、全
体の湾曲度mを選択する(Ｓ42)。基本的な考え方は、最
終的に求められた階調変換曲線E[j](0≦j≦255)と、Ｙ
ＭＣＫγ補正テーブルへの入力値n[i]と出力値LD[i]の
組(n[i],LD[i])(0≦i≦15)の誤差の自乗和error= Σwi
・(LD[i]−E[n[i]])2(以後、誤差と呼ぶ)を最も小さく
するようにｍを選択する。ここで、wiは、i番目のＹＭ
ＣＫγ補正テーブルへの入力値に対する重みである。

【０１０６】この時、ハイライト部の誤差が大きいと、
望ましい結果が得られないので、特にハイライト部の重
みwiを大きくし、できるだけ誤差を小さくするようにす
る。同様に、誤差を最小とするハイライト部の湾曲度h
を求め(Ｓ43)、次に、誤差を最小とするシャドー部の湾
曲度sを求める(Ｓ44)。上記のようにして求めた、(h,m,
s)及びIDMAXを新たな補正階調曲線の湾曲度として用い
る。

【０１０７】請求項４に対応する実施例を述べる。図１
７のステップＳ32を次のように実施する。、から、
補正を行う参照データA[i](i=i1+1,…,i2)に対し、それ
ぞれ補正量の上限値a[i]あるいは、補正後の参照データ
の値の上限値A0[i]が決められている。ここで、A[i]とa
[i]及びA0[i]の関係は、 a[i]=A0[i]/A[i] である。画像濃度のつぶれを防止するためには、画像濃
度を薄くする方向に参照データを変更し、スキャナーの
読み取り値は、原稿からの反射光量に比例するために、
A0[i]≧A[i]すなわち、a[i]≧1となる(等号は、補正を
行わない場合と同じである)。式において、変更後の
参照データをA1[i]、最終的な参照データをA2[i]とし
て、

【０１０８】

【数３】

【０１０９】とする。（図１９）。

【０１１０】請求項５に対する実施例を説明する。上記
の上限値の指定では、参照データに対して１：１に対応
する設定方法であったが、以下のように、連続的に設定
することができる。前述したA[i1],A[i2+1] の値を用
いて、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎに対する
参照データの補正量の上限値A0[n]を表し、A[i1],A[i2+
1]に対するｎの値は、それぞれn[il],n[i2+1]と表す。

【０１１１】

【数４】

【０１１２】とする。ここで、n1 は、n[il]と n[i2+
1]の間の点である。この上限値nは、n1 に近づくにつ
れて、補正量(許容幅)が大きくなり、n1 から離れ、n
[il],n[i2+1]に近づくにつれて補正量への上限値（許容
幅)が０に近づく。これは、１次関数で上限値を表した
例であるが、２次以上の高次関数やその他の関数（スプ
ライン関数、対数関数など）を用いても良い。

【０１１３】検知パターンの読み取り値に応じて、参照
データの補正を行う領域と補正を行わない領域とを指定
する方法として以下の方法がある。各参照データA[i]毎
に、補正を行う場合に、１(または、０）とし、補正を
行わない場合には、０（または１）と設定してROMまた
は、RAM中に記憶する。

【０１１４】また、上述した例のように補正量の上限値
A0[i]をA0[i]＝A[i]とするか、あるいは、補正量の割合
の上限値a[i]を、a[i]＝１とした場合には、補正を行わ
ないこと参照データを指定したことと同一になる。それ
以外の領域であるA0[i]≠A[i]、a[i]≠1と設定した参照
データは、補正を行う領域となる。

【０１１５】補正を行う方法として、上記の例で、プリ
ンター部で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザー
の書込み値を、FFh(16進数表示)であるとし、この時の
パターンの読み取り値m[FFh]をmmaxとして、この値を
並びに式で用いたが、これは、必ずしも最大画像濃度
でなくてもよく、ＬＤの書込み値が変化しても視覚的に
濃度差を感じなくなる程度の画像濃度でよい。また、Ｌ
Ｄの書込み値も、同様な理由から、８ビット信号での最
大の書込み値FFhでなくても、例えば、F0Hなどでもよ
い。

【０１１６】他の方法としては、LD[i](i=0,1,…,imax
−1)に対するスキャナーの読み取り値の結果から、対数
関数あるいは指数関数を用いてLD＝FFh時の読み取り濃
度を簡易的に予測することができる。

【０１１７】図２０は、0-1023を最大とする（４画素分
の読み取り値の和と考えても良い）シアントナーのスキ
ャナーでの読み取りデータを処理した例である。図の縦
軸ｙは、読み取り値の常用対数で、 y＝ log ₁₀｛(Cyan トナーの読み取り信号の Red 成分) − min ｝…(12) である。横軸は、パターン形成時のＬＤの書込み値であ
る。横軸は、本来は感光体上のＬＤ光量であることが望
ましいが、ＬＤ光量と、ＬＤ書込み値とが比例している
場合には、ＬＤの書込み値を代用することができる。

【０１１８】図中のa),b),c)は、それぞれminを0,30,50
とした場合(1023が最大値)のグラフで、min=30が実際の
ＬＤ＝225時のパターンの読み取り値である。実際のパ
ターンの読み取り値であるmin=30とした場合には、LD=8
0〜152値(50h-98h)の直線性が最も良くなる。従って、m
inの値を変化させて、LD=80〜150値近辺(一例である）
の直線性が最も良くなる値をLD=255値で形成されたパタ
ーンの読み取り信号であると予測することができる。

【０１１９】この直線性の程度は、読み取り点とパター
ン形成時のＬＤの書込み値とを最小自乗法により、処理
した場合に、相関係数が最も１に近い値を得ることがで
きるminを選ぶことにより出力可能な最大濃度を求める
ことができる。

【０１２０】同様に、イエロートナーは、Blue成分、マ
ゼンタトナーは、Green成分と補色信号を用いることに
より精度の良い予測値を得ることができる。ブラツクト
ナーに対しては、RGBいずれの成分でも良いが、最もS/N
比が良い信号を用いると良い。

【０１２１】図１７のステップＳ32の処理に相当するス
テップＳ53の前処理として、前述した方法によってステ
ップＳ52において、パターンを読み取って得られた検知
データを元にプリンターが出力可能な画像濃度を予測す
る。ステップＳ53において、参照データA[n]を出力可能
濃度に応じて補正を行う。

【０１２２】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例であるが、これに限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能
である。

【０１２３】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、各請求項
の発明により下記の効果を得ることができる。請求項１
によれば、プリンター部で出力できる最高濃度が、初期
剤であったり、あるいは周囲の環境の理由から、予め設
定されている参照データの指示する濃度に達しない場合
にも、高濃度部の階調が失われないように、階調補正テ
ーブルを作成することができる。

【０１２４】請求項２によれば、参照データに対し、補
正をプリンター部で出力できる最高濃度に応じて補正を
行う画像濃度領域と、補正を行わない画像濃度領域とを
指定することにより、低画像濃度側や高画像濃度側で、
画像濃度を目標画像濃度にあわせたい領域、階調を重視
する領域とを任意に指定を行うことができ、それに応じ
た階調補正テーブルが作成させることができる。

【０１２５】請求項３乃至請求項５によれば、補正を行
わない領域として、低画像濃度領域を指定することによ
り、プリンターの出力可能な濃度が目標とする画像濃度
よりも低い場合にも、単純にプリンターが出力可能濃度
と目標とする最大の画像濃度との比に応じて階調を圧縮
することにより発生する、低画像濃度を必要以上に低下
させてしまう不具合を防ぐことができる。

【０１２６】また、補正を行わない領域として、高画像
濃度領域を指定することにより、階調性が確保できなく
ても、画像濃度を参照データの示す目標画像濃度にでき
るだけ近い画像濃度を確保するような階調補正テーブル
を作成することができる。参照データに対し、プリンタ
ーの出力濃度に応じて、低画像濃度側の補正を行わない
領域と、高画像濃度側の補正を行わない領域との間に、
補正を行う領域を設けることにより、プリンターの出力
画像濃度が、参照データの目標とする画像濃度に満たな
いというずれと、低画像濃度側の濃度を参照データに合
わせるという、相対する要求とを、両立させるように階
調補正テーブルの選択、作成を行うことができる。

【０１２７】請求項３では、簡単な演算により上記の補
正を実現することができる。

【０１２８】請求項４では、補正を行う画像濃度領域
と、補正を行わない画像濃度領域とを連続的に指定する
ことができる。これにより、階調性を確保すると同時
に、濃度も目標濃度に近づけること、あるいは、階調性
はやや得られなくても、画像濃度を目標濃度になるべく
近づけたい、といった要求を満たした階調補正テーブル
を自動で作成することができる。

【０１２９】請求項５によれば、階調性を重視する画像
濃度領域と、画像濃度を目標濃度に合わせることを重視
する画像濃度領域とを簡単な方法で段階的に、あるいは
連続的に指定することができる。これにより、参照デー
タのそれぞれについて、補正の上限値を設定する手間を
省き、簡略化することができる。

【０１３０】請求項６によれば、参照データの補正の実
行／非実行の選択を行うことができる。これにより、階
調再現性を重視する場合には、参照データの補正を行
い、画像濃度の再現性を重視する場合には、参照データ
の補正を行わないという、使い分けをすることができ
る。

【０１３１】請求項７によれば、画像形成装置の出力可
能な画像濃度を予測することができるので、テストパタ
ーン形成時に、必ずしも出力可能濃度を出すめの量のト
ナー（などの色材）を消費する必要が無くなる。これに
より、テストパターン作成による、トナー消費を抑制・
節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の実施例の機構を示す縦
断面図である。

【図２】図１の制御系を示すブロック構成図である。

【図３】図２の回路構成ブロック図である。

【図４】レーザー変調回路のブロック図である。

【図５】階調変換曲線の作成手順例のフローチャートで
ある。

【図６】湾曲度の選択例を概念的に表した図である。

【図７】ペジエ関数を表した図である。

【図８】ハイライト領域の階調特性を変える変換曲線の
一例である。

【図９】画像濃度の自動補正の動作を示すフローチャー
トである。

【図１０】操作部の正面図である。

【図１１】図１０の表示画面例１である。

【図１２】図１０の表示画面例２である。

【図１３】ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モー
ドに対応した、複数の濃度階調パターン例である。

【図１４】図１０の表示画面例３である。

【図１５】図１０の表示画面例４である。

【図１６】ＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である。

【図１７】演算手順を示すフローチャートである。

【図１８】補正テーブルの選択手順例を示すフローチャ
ートである。

【図１９】ＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である。

【図２０】シアントナーのスキャナーでの読み取りデー
タを処理した例である。

【図２１】従来のＹＭＣＫγ補正テーブルの一例である

【符号の説明】

１０１ 複写機本体 １０２ 有機感光体（ＯＰＣ）ドラム １０３ 帯電チャージャー １０４ レーザ光学系 １０５ 黒現像装置 １０６、１０７、１０８ カラー現像装置 １０９ 中間転写ベルト １１０ バイアスローラ １１１ クリーニング装置 １１２ 除電部 １１３ 転写バイアスローラ １１４ ベルトクリーニング装置 １１５ 搬送ベルト １１６ 定着装置 １１７ 排紙トレイ １１８ コンタクトガラス １１９ 露光ランプ １２１ 反射ミラー １２２ 結像レンズ １２３ イメージセンサアレイ １３０ ＣＰＵ １３１ ＲＯＭ １３２ ＲＡＭ １３３ Ｉ／Ｏ １３４ レーザ光学系制御部 １３５ 電源回路 １３６ 光学センサー １３７ トナー濃度センサー １３８ 環境センサー １３９ 感光体表面電位センサー １４０ トナー補給回路 １４１ 中間転写ベルト駆動部 ２０１ 現像スリーブ ２０２ 現像剤規制部材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図２２

【補正方法】追加

【補正内容】

【図２２】従来のＹＭＣＫγ補正テーブルの一例であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０Ａ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読み取り位置に配置した原稿画像を光学
   的に走査して読み取る画像読み取り手段と、 前記画像読み取り手段からの入力画像信号を変換し出力
   画像信号として出力する画像処理手段と、 前記出力画像信号に応じて像担持体上に情報を書き込む
   画像書込み手段と、 前記像担持体に現像剤にて転写材上に画像を形成する画
   像形成手段と、 前記画像処理手段または画像書込み手段に、複数のパタ
   ーンを形成する画像信号発生装置と、前記画像処理手段
   に内装されて前記入力画像信号を出力画像信号に変換す
   る画像信号変換テーブルとを備え、 前記画像信号変換テーブルを、前記画像信号発生装置の
   パターンに基づいて前記画像書込み手段、画像形成手段
   にて形成した画像パターンを前記画像読み取り手段が読
   み込んで出力した読み取り信号によって、参照データを
   用いて補正する画像形成装置において、 前記参照データは、前記画像読み取り手段の読み取り画
   像信号、前記画像信号変換テーブルへの入力値からな
   り、前記参照データを、検知パターンの読み取り値に応
   じて補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 読み取り位置に配置した原稿画像を光学
   的に走査して読み取る画像読み取り手段と、 前記画像読み取り手段からの入力画像信号を変換し出力
   画像信号として出力する画像処理手段と、 前記出力画像信号に応じて像担持体上に情報を書き込む
   画像書込み手段と、 前記像担持体に現像剤にて転写材上に画像を形成する画
   像形成手段と、 前記画像処理手段または画像書込み手段に、複数のパタ
   ーンを形成する画像信号発生装置と、前記画像処理手段
   に内装されて前記入力画像信号を出力画像信号に変換す
   る画像信号変換テーブルとを備え、 前記画像信号変換テーブルを、前記画像信号発生装置の
   パターンに基づいて前記画像書込み手段、画像形成手段
   にて形成した画像パターンを前記画像読み取り手段が読
   み込んで出力した読み取り信号によって、参照データを
   用いて補正する画像形成装置において、 前記参照データは、前記画像読み取り手段の読み取り画
   像信号、前記画像信号変換テーブルへの入力値を有し、
   前記参照データに対して、検知パターンの読み取り値に
   応じて補正する領域と、補正しない領域とを指定する手
   段を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 補正を行う参照データと、 前記補正を行う参照データに対して、画像読み取り手段
   の読み取り値の低画像濃度側と、高画像濃度側とに補正
   を行わない参照データとを有し、 前記参照データの補正を行わない領域の、前記画像読み
   取り手段の読み取り値の低画像濃度側の参照データと、
   前記参照データの補正を行わない領域の、高画像濃度領
   域側の参照データとの差と、 前記参照データの補正を行わない領域の低画像濃度側の
   参照データと、前記検知パターンの読み取り値との差と
   の比に基づいて、前記補正を行う画像濃度領域の目標濃
   度を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 補正を行う参照データと、 補正を行う参照データに対する補正量の上限値を設定す
   る手段と、 前記参照データの補正を行わない領域の、前記画像読み
   取り手段の読み取り値の低画像濃度側の参照データと、
   前記参照データの補正を行わない領域の、高画像濃度領
   域側の参照データとの差と、 前記参照データの補正を行わない領域の低画像濃度側の
   参照データと、前記検知パターンの読み取り値との差と
   の比と前記補正を行う参照データに対する補正量の上限
   値とに基づいて、前記補正を行う画像濃度領域の目標濃
   度を求めることを特徴とする請求項１または２に記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 補正を行う参照データの補正量の上限値
   を連続的あるいは段階的に指定する手段を有することを
   特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記参照データの補正の実行／非実行の
   選択手段を設けたことを特徴とする請求項１から５の何
   れかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 出力可能な画像濃度を予測する手段を有
   することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の
   画像形成装置。