JPH10112802A

JPH10112802A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10112802A
Application number: JP8266405A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Kuwata; 和美桑田; Koji Hayashi; 浩司林; Fumihiro Nakashige; 文宏中重
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】スキャナの読み取り位置による光量ムラを補
正して、ＡＣＣを高精度化させる。【解決手段】読み取り位置に載置した原稿画像を光学
的に走査して読み取るスキャナ４０１と、、このスキャ
ナ４０１からの入力画像信号を画像信号変換テーブルに
より出力画像信号に変換して出力する画像処理回路と、
出力画像信号に応じて感光体ドラム１０２上に情報を書
き込むレーザ光学系１０４と、感光体ドラム１０２を介
して転写紙３１０上に画像を形成する現像装置１０５〜
１０８と、階調パターンを発生する画像信号発生手段
と、スキャナ４０１が読み込んだ階調パターンの読み取
り信号とＲＡＭ４１７に記憶された階調目標データとに
基づいて画像信号変換テーブルを作成・選択する手段と
を有する画像形成装置において、階調パターンの読取位
置ないしその近傍の光量をスキャナ４０１で検知し、検
知した光量に基づき階調パターンの読み取り値を補正す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル方式の複
写機、プリンタ、ファックスなどの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
特性を補正したり、特定の濃度領域を強調するために、
画像信号変換テーブル（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ：
以下、「ＬＵＴ」と称する）が使用されている。この画
像形成装置は、一般に、画像読取手段、画像処理手段、
画像書込手段、画像形成手段などによって形成されてお
り、上述のＬＵＴは、画像処理手段に内装されていて、
画像読取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手段に出力す
る。

【０００３】一方、ＬＵＴは、プリンタのような画像形
成手段の画像濃度についての出力特性を反映して作られ
ているため、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てしまった場合、補正の役割を
果たさないことになる。

【０００４】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、これらパターンを光
学センサにより、その反射光ないし透過光により検知
し、検知結果に基づいて帯電電位、現像バイアスあるい
はレーザの露光量を変更したり、または画像データの階
調変換のための階調補正テーブルを変更することが行わ
れている。

【０００５】この補正方法は、装置内で自動で補正する
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へかけての補正となってした。
また、転写部の転写能力の経時変化によって変動するト
ナー量の補正や、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った。

【０００６】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−ＹＭＣ
Ｋ色変換テーブルの作成を行う補正方法も提案されてい
る。この方法は、上述した光学センサを用いた補正方法
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、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。このような補正方法としては、例えば特開昭５９−
１３１２６６号公報や特開平５−１１４９６２号公報が
ある。

【０００７】

【発明は解決しようとする課題】上述したように、原稿
に忠実な色再現を得るための条件の一つとして、ＹＭＣ
Ｋ成分の画像信号を適切なレーザ光量で感光体に静電潜
像を形成するために変換するＬＵＴである階調補正テー
ブル（γ補正テーブル）の適切な設定が必要であり、自
動階調補正（ＡｕｔｏＣｏｌｏｒＣａｌｉｂｒａｔ
ｉｏｎ；以下、ＡＣＣと称する）を実行することにより
適切な階調補正テーブルを選択しているが、原稿を載置
するコンタクトガラス面上の位置による光量ムラや汚れ
などにより、同じ画像濃度の原稿を読み取っても、読み
取り値にばらつきが生じ、自動階調補正の調整結果に機
械毎のばらつきが生じることがある。

【０００８】上記の特開昭５９−１３１２６６号公報に
おいては、均一濃度の画像を主走査方向および副走査方
向に順次読み取って得た各読み取り素子間の感度と照度
の不均一性の情報をコード化することにより記憶し、読
み取って得た画像信号を、画像位置に応じて補正してい
る。この方法は原稿全体を比較的忠実に読み取ることが
できるという利点がある。

【０００９】しかしながら、各読み取り素子間の感度と
照度のばらつき情報の精度を向上するためには、補正値
を記憶するための大容量のメモリが必要となり、コスト
アップになるおそれがある。

【００１０】一方、カラー画像を忠実に読み取るために
必要な条件として、読み取り領域全面において同一濃度
で、同一に色相の原稿を読み取った場合には、スキャナ
を構成するＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤ
ｅｖｉｃｅ）の読み取り値であるＲＧＢの比が、読み取
り位置によらず同一であることが望ましい。しかしなが
ら、走行する光学系の微妙な光軸のずれや歪みなどによ
り、ＲＧＢの比が必ずしも一定でない場合がある。この
原因は正確には判らないが、読み取り位置により、読み
取り系の分光透過率および反射率が変化するのではない
かと考えられている。

【００１１】このような場合、上記の特開昭５９−１３
１２６６号公報に記載の方法では、基本的に照度ムラお
よび読み取り素子の補正にあるため、カラー画像を精度
よく忠実な色に読み取る方法としては不十分である。

【００１２】これに対し、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれについて
読み取り領域全面のばらつき情報を記憶させようとする
場合には、情報量が多くなるため、処理の負担が増加す
ると共に、大容量のメモリが必要となり、さらにコスト
アップになるという欠点がある。

【００１３】更に、機械の設置時に上記の階調補正テー
ブルを適切な値に設定しても、感光体ドラム、現像剤、
転写ベルトなどの画像形成部の経時変化により適切な状
態からのずれが生じてしまう。このような場合には上記
の階調補正テーブルを再び適切な値に設定するために、
ＹＭＣＫ各色の階調パターン、またはカラーパッチを記
録した転写紙をスキャナで読み取り、この読み取り値か
らプリンタ部の階調特性を補正する階調補正テーブル
（γ補正テーブル）を作成することを行っているが、Ａ
ＣＣの実行により上記の階調補正テーブルを再び適切な
値に設定するための条件としては、階調パターンまたは
カラーパッチの読み取り値が画像形成部の特性を正確に
反映させた値である必要がある。

【００１４】しかしながら、原稿を載置するコンタクト
ガラス面上の位置による光量ムラや汚れなどにより、同
じ画像濃度の原稿を読み取っても、読み取り値にばらつ
きが生じ、ＡＣＣの調整結果に機械毎のばらつきが生じ
る場合がある。

【００１５】一般に、デジタル複写機のスキャナでは、
レンズの像高による光の透過率の差や照明系に特性に起
因する主走査方向の光量ムラの補正のため、スキャナの
ホームポジション部にある白色基準板を用いて補正（シ
ェーディング補正）を行っている。しかしながら、コン
タクトガラス上の位置による光量ムラは、スキャナやス
キャナの走行するレールの微妙な歪みや傾き、あるいは
光源であるハロゲンランプの立ち上がり時間による経時
的な光量変化、ハロゲンランプの経時劣化、あるいはス
キャナ走行体の照明部の若干のフレアなどにより、コン
タクトガラス面全体にわたって生じる場合がある。

【００１６】このような場合、主走査方向のみを補正す
るシェーディング補正によっては、原稿載置面であるコ
ンタクトガラス面全体の光量ムラを補正することはでき
ない。そのため、同じ画像濃度の原稿を読み取っても、
画像位置によって読み取り値にばらつきが生じる。すな
わち、光量の大小よる読み取り値を示すグラフである図
４３に示すように、光量の大小により読み取り値が異な
ってくる。図４４は光量の異なる読み取り位置の例を説
明するための図である。図４３において、ａ）は光量の
多い位置における読み取り値を、そしてｂ）は光量の少
ない位置における読み取り値を示している。なお、縦軸
は階調パターンの読み取り値を、そして横軸は階調パタ
ーンの画像濃度を示し、左方向に行くにしたがい画像濃
度が薄くなり、右方向に行くほど画像濃度は高くなる。
図４４は、読み取り領域における読み取り位置を説明す
るための図で、ａ）が光量の多い読み取り位置、ｂ）が
光量が少ない読み取り位置を模式的に示している。な
お、図４４の左方向が読み取り領域の先端、右方向が読
み取り領域の後端となる。

【００１７】一方、均一濃度および均一の色味の原稿を
読み取った場合に、スキャナの読み取り値であるＲＧＢ
信号は、読み取り位置によらずほぼ同一の値になること
が理想である。しかしながら、走行する光学系に微妙な
光軸のずれや歪みなどにより、ＲＧＢ比が必ずしも一定
でない場合がある、また、表面反射率が異なる１種類の
原稿を用いることにより、ある濃度におけるＲＧＢの値
を、読み取り領域全面に対して補正することができる
が、１種類の濃度のみでは、読み取り可能な画像濃度の
全ての範囲に対する補正としては十分でない場合があ
る。ずなわち、濃度補正のずれを説明するためのグラフ
である図４５により説明する。図４５において、縦軸は
階調パターンの読み取り値、横軸は階調パターンの画像
濃度で、左方向に行くにしたがい画像濃度が薄くなり、
右方向に行くほど画像濃度は高くなる。この図のａ）お
よびｂ）は光量ムラの検知濃度であるｄ）の読み取り濃
度で、光量ムラの補正を行った後の読み取り値であり、
ｄ）の地点までは一致したが、それ以降階調パターンの
濃度が高くなるにしたがって、ズレが生じてしまう。

【００１８】本発明はこのような従来技術の実情に鑑み
てなされたもので、その第１の目的は、スキャナの読み
取り位置による光量ムラを補正して、ＡＣＣを高精度化
させた画像形成装置を提供することにある。

【００１９】本発明の第２の目的は、特別な装置を使用
することなく、コンタクトガラス面上の光量ムラを補正
し、高精度のＡＣＣを有する画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００２０】本発明の第３の目的は、光学系の機械差や
経時変化の影響、更に読み取り位置の違いによるＲＧＢ
読み取り値のずれを補正して、ＡＣＣの調整結果を高精
度化した画像形成装置を提供することにある。

【００２１】本発明の第４の目的は、階調パターン読み
取り時と、光量検知時との平均化処理の違いにより生じ
る誤差を無くした画像形成装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、第１の手段は、読み取り位置に載置した原稿画
像を光学的に走査して読み取る手段と、この読み取る手
段からの入力画像信号を画像信号変換テーブルにより出
力画像信号に変換して出力する手段と、前記出力画像信
号に応じて像担持体上に上方を書き込む手段と、前記像
担持体を介して転写材上に画像を形成する手段と、階調
パターンを発生する手段と、前記階調パターンの読み取
り信号と記憶手段に記憶された階調目標データとに基づ
いて画像信号変換テーブルを作成・選択する手段とを有
する画像形成装置において、前記階調パターンの読み取
り位置ないし読み取り位置近傍の光量を検知する手段を
有し、この手段で検知した光量に基づき前記階調パター
ンの読み取り値を補正することを特徴としている。

【００２３】前記第２の目的を達成するため、第２の手
段は、第１の手段における光量を検知する手段が、原稿
台上に載置されたほぼ一様な濃度の原稿を前記階調パタ
ーンの読み取り位置において前記読み取る手段により読
み取ることにより検知することを特徴としている。

【００２４】前記第２の目的を達成するため、第３の手
段は、第２の手段における原稿を白紙で構成することを
特徴としている。

【００２５】前記第２の目的を達成するため、第４の手
段は、第１の手段における光量を検知する手段が、前記
階調パターンの余白部分を前記読み取る手段で読み取る
ことにより検知することを特徴としている。

【００２６】前記第３の目的を達成するため、第５の手
段は、第１ないし第４の手段における光量を検知する手
段が、前記階調パターンの読み取り位置ないし読み取り
位置近傍における相異なる複数の反射あるいは無反射光
量を前記読み取る手段で読み取ることにより検知するこ
とを特徴としている。

【００２７】前記第４の目的を達成するため、第６の手
段は、第１ないし５の手段における光量を検知する手段
が、階調パターンの読み取り時と同じ平均化処理を行う
ことを特徴としている。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の画
像形成装置を電子写真複写機（以下、単に複写機と称す
る）に適用した場合を例にとった実施の形態について説
明する。

【００２９】最初に、図２に示す機構図によって複写機
本体の機構の概略を説明する。

【００３０】図２において、複写機本体１０１の略中央
に配置された像担持体としての直径が１２０ｍｍの有機
感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、この感光体
ドラムの表面を帯電する帯電チャージャ１０３、一様に
帯電された感光体ドラム１０２の表面上に半導体レーザ
光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４、
静電潜像に各色トナーを供給して現像し、各色毎にトナ
ー像を得る黒現像装置１０５、イエローＹ、マゼンタ
Ｍ、シアンＣの３つのカラー現像装置１０６，１０７，
１０８、感光体ドラム１０２上に形成された各色毎のト
ナー像を順次転写する中間転写ベルト１０９、この中間
転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ
１１０、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留する
トナーを除去するクリーニング装置１１１、転写後の感
光体ドラム１０２の表面に残留する電荷を除去する除電
部１１２が順次配列されている。また、中間転写ベルト
１０９に沿って転写されたトナー像を転写紙に転写する
電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３および
転写紙に転写後に中間転写ベルト１０９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。

【００３１】中間転写ベルト１０９のトナー像を転写し
た後、中間転写ベルト１０９から剥離された転写紙を搬
送する搬送ベルト１１５の出口側端部には、トナー像を
加熱およ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。

【００３２】レーザ光学系１０４の上部には、複写機本
体１０１の上部に配置され原稿が載置されるコンタクト
ガラスで構成された原稿台１１８、この原稿台１１８上
の原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９とを備え、
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のイメージ
センサアレイ１２３に入光させる。ＣＣＤのイメージセ
ンサアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は、
図示しない画像処理装置を経て、レーザ光学系１０４中
の半導体レーザのレーザ発振を制御する。

【００３３】次に、上記の複写機に内蔵される制御系
を、図３により説明する。図３は図２の複写機本体の制
御系を説明するための図である。

【００３４】図３に示すように、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ＲＯＭ１３１およびＲＡＭ１３２が付設されてい
る。メイン制御部１３０にはまた、インターフェイスＩ
／Ｏ１３３を介してレーザ光学系制御部１３４、電源回
路１３５、光学センサー１３６、トナー濃度センサー１
３７、環境センサー１３８、感光体表面の電位センサー
１３９、トナー補給回路１４０、中間転写ベルト駆動部
１４１、走査部１４２がそれぞれ接続されている。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、また電源回路１３５は、帯
電チャージャ１０３に対して所定の帯電用放電電圧を与
えるととに、現像装置１０５，１０６，１０７，１０８
に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつバイアス
ローラ１１０および転写バイアスローラ１１３に対して
所定の転写電圧を与えるものである。

【００３５】光学センサ１３６は、感光体ドラム１０２
の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの
発光素子とフォトセンサ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およ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ようになって
いる。

【００３６】この光電センサ１３６からの検知出力信号
は、図示を省略した光電センサ制御部に印加される。光
電センサ制御部は、検知パターントナー像におけるトナ
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１３７の制御値の補正を行って
いる。

【００３７】更に、トナー濃度センサ１３７は、各現像
装置１０５〜１０８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１３
７は、検知されたトナー濃度値と基準値とを比較し、ト
ナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場
合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号を
トナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。電
位センサ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１０９の駆動を制御する。

【００３８】各現像装置１０５〜１０８の構成を黒現像
装置１０５を例に取って説明すると、黒現像装置１０５
内には黒トナーとキャリアを含む現像剤が収容されてい
て、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２０１Ｂ上で、現像剤規制部材によってスリ
ーブ２０１Ｂ上に汲み上げられる現像剤を調整する。こ
の供給された現像剤は、現像スリーブ２０１Ｂ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２０
１Ｂの回転方向に回転する。

【００３９】次に、画像処理部の電気的な構成を図１の
ブロック図に基づいて説明する。

【００４０】図１において、４０１はカラースキャナ
（以下、単にスキャナと称する）、４０２はシェーディ
ング補正回路、４０３はＲＧＢγ補正回路、４０４は画
像分離回路、４０５はＭＴＦ補正回路、４０６は色変換
−ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回路、４０８は画像加
工（クリエイト）回路、４０９はＭＴＦフィルタ、４１
０はγ補正回路、４１１は階調処理回路、４１２はプリ
ンタである。

【００４１】複写すべき原稿は、カラースキャナ４０１
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、撮像素子のムラや光源の照
明ムラなどが補正される。ＲＧＢγ補正回路４０３で
は、カラースキャナ４０１からの読取信号が反射率デー
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、および有彩色、無彩色の判
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、ＹＭ
Ｃの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換える
ためのＵＣＲ処理とからなる。色補正処理部における色
補正処理は下記のようなマトリクス演算を行うことによ
り実現できる。

【００４２】

【数１】

【００４３】ここで、Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”は、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の補数を示す。マトリクス係数ａｊｉ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、あるいは更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。いずれの方法にしても、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。

【００４４】一方、ＵＣＲ処理は、各色毎に以下の式を
用いて演算することにより行うことができる。

【００４５】Ｙ′＝Ｙ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（２）Ｍ′＝Ｍ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（３）Ｃ′＝Ｃ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（４）Ｂｋ＝ α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（５）これら（２）ないし（５）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。このαは一定値でも良く、また例えば、高濃度部で
は、αは１に近く、ハイライト部では、αを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。

【００４６】ＭＴＦ性回路４０５と色変換−ＵＣＲ処理
回路４０６との間には、画像メモリ４２４と色相判定回
路４２２が接続されている。この色相判定回路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選択する。
画像メモリ４２４は、必要に応じて画像データを記憶す
るためのものである。

【００４７】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
平滑化など、画像信号の周波数特性を変更する処理が行
われる。γ補正回路４１０ではプリンタ４１２の特性に
応じて、画像信号の補正が行われる、また、γ補正回路
４１０では、地肌飛ばしなどの処理も同時に行うことが
できる。階調処理回路４１１では、ディザ処理またはパ
ターン処理が行われる。

【００４８】また、スキャナ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に出力す
るためのインターフェイスＩ／Ｆ４１３，４１４が備え
られている。

【００４９】以上の画像処理回路を制御するためのＣＰ
Ｕ４１５およびＲＯＭ４１６、ＲＡＭ４１７とはＢＵＳ
４１８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。なお、４２３はセレクタで、ＣＰＵ４１５からの命
令に基づいた画質モードに応じて各回路のパラメータを
切り替えるように信号を発生する。なお、特に説明はし
ないが、図１において４２１はパターン発生回路であ
る。

【００５０】次にレーザ変調回路を図４に示すブロック
図に基づいて説明する。なお、書込周波数は１８．６Ｍ
Ｈｚであり、１画素の走査時間は５３．８ｎｓｅｃであ
るとする。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
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ビットの信
号に基づいて３２値のパワー変調が行われ、レーザダイ
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。

【００５１】なお、レーザ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）に変えることがで
きる。また、１画素の大きさに対し、主走査方向のビー
ム径（このビーム径は、静止時のビーム強度が最大値に
対して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８０％ある。４００Ｄ
ＰＩ、１画素６３．５μｍでは、望ましいビーム径は５
０μｍである。

【００５２】次に、図５に示す画像読み取り系のブロッ
ク図について説明すると、原稿は、図示しない露光ラン
プにより照射され、原稿からの反射光はＣＣＤ５０１の
ＲＧＢフィルタにより色分解されて読み取られ、増幅回
路５０２により所定のレベルに増幅される。ＣＣＤドラ
イバ５０９は、ＣＣＤを駆動するためのパルス信号を供
給する。ＣＣＤドライバ５０９を駆動するために必要な
パルス源は、水晶発振子等からなるクロックジェネレー
タ５１１からの信号を基準信号とするパルスジェネレー
タ５１０で生成される。パルスジェネレータ５１０は、
サンプルホールド回路（以下、Ｓ／Ｈ回路と称する）５
０３がＣＣＤ５０１からの信号をサンプルホールドする
ために必要なタイミングパルスを供給する。Ｓ／Ｈ回路
５０３によりサンプルホールドされたアナログカラー信
号は、Ａ／Ｄ変換回路５０４で例えば８ビット信号にデ
ジタル化される。黒補正回路５０５は、ＣＣＤ５０１の
チップ間、画素間に光量が少ない場合の電気信号である
黒レベルのばらつきを低減し、画像の黒部にスジやムラ
が生じることを防いでいる。シェーディング補正回路５
０６は、光量が多い場合の電気信号である白レベルを補
正する。白レベルは、スキャナ１２１を均一な白色版の
位置に移動して照射したときの白データに基づき、照射
系、光学系、ＣＣＤ５０１の感度のばらつきを補正す
る。シェーディング補正回路５０６からの信号は、画像
処理部５０７で処理され、プリンタ４１２で出力され
る。これらの回路は、ＣＰＵ５１４により制御され、Ｒ
ＯＭ５１３およびＲＡＭ５１５に制御に必要なデータを
記憶する。ＣＰＵ５１４は、画像形成装置全体の制御を
行うシステムコントローラ４１９との間をシリアルＩ／
Ｆを介して通信されるように接続されおり、図示しない
スキャナ駆動装置を制御してスキャナ１２１の駆動制御
を行っている。

【００５３】増幅回路５０２の増幅量は、ある特定の原
稿濃度に対して、Ａ／Ｄ変換回路５０４の出力値が所望
の値になるように決定される。一例として、通常のコピ
ー時に原稿濃度が、０．０５（反射率で０．８９１）の
ものを８ビット信号値で２４０値として得られるように
する。一方、シェーディング補正時には、増幅率を下げ
てシェーディング補正の感度を上げる。その理由は、通
常のコピー時の増幅率では、反射光が多い場合に、８ビ
ット信号で２５５値を超えた部分では感度が無いために
シェーディング補正に誤差を生じる場合があるからであ
る。

【００５４】図６は、増幅回路５０２で増幅された画像
の読み取り信号がＳ／Ｈ回路５０３でサンプルホールド
される模式を示すグラフである。グラフの横軸は、増幅
後のアナログ画像信号がＳ／Ｈ回路５０３を通過する時
間、縦軸は、増幅後のアナログ信号の大きさを示してい
る。所定のサンプルホールド時間でアナログ信号がサン
プルホールドされて、Ａ／Ｄ変換回路５０４に信号が送
られる。なお、この図６は、上記の白レベルを読み取っ
た画像信号で、増幅後の画像信号はコピー時は、一例と
して、Ａ／Ｄ変換後の値が２４０値、白補正時は１８０
値の場合を示している。

【００５５】図１のγ補正回路４１０で行われる階調変
換テーブル（ＬＵＴ）の作成手順について図７のフロー
チャートに基づいて説明する。すなわち、この作成手順
では、まず、全体の湾曲度を選択し（ステップ１００
１）、低画像濃度（ハイライト）部の湾曲度と高画像濃
度（シャドー）部の湾曲度を選択する（ステップ１００
２，１００３）。そして、画像濃度が所望の値になるよ
うに、全体に係数ＩＤＭＡＸを掛けて階調変換曲線を作
成する（ステップ１００４）。

【００５６】上記のステップ１００１の処理を図８に基
づいて詳細に説明する。図８は、全体の湾曲度の選択を
説明するための図である。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Ｃ
１、シャドー領域（高濃度領域）の湾曲度を変える階調
変換をＣ２とする。そして、階調曲線Ａを階調変換Ｂに
より階調変換を行った結果の階調曲線をＥとし、これを
Ｅ＝Ｂと（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

【００５８】

【数２】

【００５９】と表すことができる。ここで、ＢはＡの湾
曲度を変えるための関数である。

【００６０】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次のベジェ関数を用
いることができる。

【００６１】上記の条件を満たすベジェ関数は、始点Ｐ
０（０，０）と終点Ｐ１（２５５，２５５）とを結ぶ直
線Ｐ０Ｐ１と、この直線Ｐ０Ｐ１と交わる直線Ｌと、こ
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
ベジェ曲線として表される。

【００６２】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Ｐ０
Ｐ１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。

【００６３】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、（１２７，１
２７）あるいは（１２８，１２８）に対し、この点に対
する距離ｄをパラメータとした時、制御点Ｐ２はＰ２（ｄ）＝ＰＣ＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）＝（１２７．５−ｄ／√２，１２７．５＋ｄ／√２）・・（６）で与えられる（図９）。これにより、階調変換曲線Ｐ
［ｄ，ｔ］は、Ｐ（ｄ，ｔ）＝Ｐ０・ｔ²＋２・Ｐ２（ｄ）・ｔ・（１−ｔ）＋Ｐ１・（１−ｔ）² ・・・（７）で与えられる。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、上記の
式（７）からｔを求め、求められたｔを再度式（７）に
代入し、出力値ｙを求める。

【００６４】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、ＲＯＭ４１６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ＲＯＭ４１６中に保持する。湾
曲度は、上述した関数Ｂ（）への引数ｃｕｒｖａｔｕｒ
ｅで与えられる。

【００６５】これにより、＜リスト１＞は、次のように
書き換えられる。

【００６６】

【数３】

【００６７】なお、上記の例では、Table＿max=9として
いることから、湾曲度が異なるテーブルの本数を９本と
している。また、上記の例では、ベジェ曲線を用いた
が、他にも、必要に応じて高次関数や指数・対数関数な
どを用いることもできる。

【００６８】次に上記のステップ１００２および１００
３の処理について説明すると、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。すわなち、＜リスト
１＞をより一般的な形に書き直すと、以下のようにな
る。

【００６９】

【数４】

【００７０】なお、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、

【００７１】

【数５】

【００７２】と表すことができる。この中で、ｃｕｒｖ
ａｔｕｒｅ，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。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る。

【００７３】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
線は以下のように生成する。

【００７４】すなわち、始点Ｐ０と終点Ｐ１とを結ぶ直
線Ｐ０Ｐ１と、この直線Ｐ０Ｐ１に交わる直線Ｌと、こ
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
ベジエ曲線を用いて階調変換曲線を生成する。

【００７５】ここで一例として、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
に対する実施の形態について述べる。

【００７６】ハイライト領域の階調特性を変える変換曲
線は、図１０に示すように、一例として次のように生成
する。始点Ｐ０、終点Ｐ１をそれぞれＰ０＝（０，
０）、Ｐ１＝（２５５，２５５）とし、第１の制御点Ｐ
２をＰ２＝（３２，３２）とする。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）＝（１６，１
６）＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）とする。また、第２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）＋（０，ｄ）とする。これらＰ０〜Ｐ３
を用いて。階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、Ｐ（ｄ，ｔ）＝Ｐ０・ｔ³＋３・Ｐ２・ｔ²・（１−ｔ）＋３・Ｐ３（ｄ）・ｔ・（１−ｔ）²＋Ｐ１・（１−ｔ）³・・・（８）で与える。

【００７７】ここでは、終点として、Ｐ１＝（２５５，
２５５）としたが、終点Ｐ１をＰ１＝（６４，６４）な
ど、線分ｍ：（０，０）−（２５５，２５５）上の点と
してもよい。この時、線分ｍ上で線分Ｐ０Ｐ１に含まれ
ない線分は、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。

【００７８】次に、画像濃度（階調性）の自動階調補正
（ＡＣＣ）の動作を図１１から図１８図により説明す
る。図１１は画像濃度の自動階調補正の動作を示すフロ
ーチャート、図１２は操作部を示す平面図、図１３はＡ
ＣＣメニューを呼び出した時の操作部の液晶表示画面を
示す平面図、図１４はプリンタ使用時用の自動階調補正
の実行を選択した時の操作部の液晶表示画面を示す平面
図、図１５は印刷スタートキーを選択した時の転写紙上
の濃度階調パターンを示す平面図、図１６は転写紙にパ
ターンが出力された後の操作部の液晶表示画面を示す平
面図、図１７は光量ムラの検知処理中の操作部の液晶表
示画面を示す平面図、図１８は自動階調補正処理中の操
作部の液晶表示画面を示す平面図である。

【００７９】複写機本体１０１の上部には、図１２に示
すように、前記原稿台１１８の手前側に、スタートボタ
ン３０１、クリア／ストップボタン３０２、複写枚数な
どを設定するテンキー３０３などとともに、余熱／モー
ドクリア、メモリコール、割込み操作、カラー調整／登
録、プログラム、オプション、そしてエリア加工などの
各種の操作を行うための複数の操作ボタン３０４が配設
されている。また、これらボタンに囲まれるように液晶
表示装置の表示画面３０５が配設されている。表示画面
３０５は、表示個所を押圧し、または表示個所に接触す
ることにより信号を出力するタブレット機能を有してい
る。

【００８０】図１２に示す操作部１４２の液晶画面３０
５で、ＡＣＣメニューを呼び出すと、液晶画面３０５は
図１３に示すようにその表示が切り替わる。コピー使用
時、あるいはプリンタ使用時用の自動階調補正の［実
行］を選択すると、液晶画面３０５の表示は図１４に示
すように切り替わる。コピー使用時を選択した場合に
は、コピー使用時に使用する階調補正テーブルが、プリ
ンタ使用時を選択するとプリンタ使用時の階調補正テー
ブルが参照データに基づいて変更される。

【００８１】ここで、図１４の表示画面３０５において
印刷スタートを選択すると、図１５に示すように、ＹＭ
ＣＫ各色および文字と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３１１を転写紙３１０上に形成す
る（図１１におけるステップ２００１）。なお、３１２
は位置指定マークである。この濃度階調パターンは、予
め図１のコンピュータ４２０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パターンである。図１３では、地肌部を除いて階調
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
ドット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
分してレーザの書込み値が形成される。

【００８２】すなわち、１画素目の画素の書込み値がｎ
１、２画素目の画素の書込み値がｎ２である場合のパタ
ーンの処理は、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：０ｎ１＋ｎ２＞２５５の場合、１画素目の書込み値：２５５、２画素目の書込み値：Ｎ
１＋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：０１２８＜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：Ｎ
１＋Ｎ２−１２８２５６＜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：１２８３８３＜ｎ１＋ｎ２の場合、１画素目の書込み値：２５５、２画素目の書込み値：Ｎ
１＋Ｎ２−２５５などと配分する。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。

【００８３】転写紙３１０にパターンが出力された後、
その転写紙３１０を原稿台１１８上に載置するように、
表示画面３０５の表示は図１６のように切り替わる。

【００８４】パターンが形成された転写紙３１０を原稿
台１１８上に載置し（ステップ２００２）、図１６の表
示画面３０５で読取りスタートを選択すると、スキャナ
４０１が走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータ
を読み取る（ステップ２００３）。この際、パターン部
のデータと転写紙３１０の地肌部のデータを読み取る。

【００８５】パターン部のデータが正常に読み取られる
と、表示画面３０５の表示は図１７のように切り替わ
る。表示にしたがい、パターンが形成された転写紙３１
０を原稿台１１８から取り除き、原稿台１１８上に光量
ムラ検知用の原稿を載置する（ステップ２００４）。パ
ターン部のデータが正常に読み取られない場合には、表
示画面３０５は再び図１６の画面が表示され、再度正常
に読み取られない場合には処理を終了する。

【００８６】この光量ムラ検知用の原稿は、パターンの
読み取り位置付近の原稿濃度がほぼ一様な濃度のもので
あればどのようなものでもよい* 、表面反射率が低いも
のや彩度が高い原稿では、ＲＧＢ読み取り信号のＳ／Ｎ
比が定価するので、画像濃度としては０．０１〜１．０
０程度で、例えば彩度Ｃ^*＝２０以下程度というように
彩度が低く、ほぼ無彩色な原稿が望ましい。なお、原稿
は、パターンの読み取り位置付近の原稿濃度がほぼ一様
な濃度のものであればよく、全面に一様な濃度を持たせ
る必要はない。また、図１７の（ａ）に示す表示にした
がって原稿を載置せずに圧板を読み取るようにしてもよ
い。このようにして、階調パターンの読み取り位置にお
ける光量を検知し（ステップ２００５）、パターンの読
み取り値を光量の測定データを用いて補正する（ステッ
プ２００６）。

【００８７】補正したパターンの読取り値を、後で詳述
するＲＧＢ補正値を用いて補正する（ステップ２００
７）。地肌データを用いた処理を行うと選択された場合
（ステップ２００８）には、読取りデータに対する地肌
データ処理を行い（ステップ２００９）、参照データの
補正を行う場合（ステップ２０１０）には、参照データ
に対する高画像濃度部の処理（ステップ２０１１）を行
った後、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成・選択を行う
（ステップ２０１２）。

【００８８】これらの処理をＹＭＣＫの各色（ステップ
２０１３）、および写真や文字の各画質モードで行う
（ステップ２０１４）。処理中は、表示画面３０５の表
示が図１８に示すように、切り替わる。処理終了後のＹ
ＭＣＫ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、［元の値に戻す］キ
ーが、図１３に示すように、表示画面３０５に表示され
ている。

【００８９】ここで、パターンの読み取り値の光量測定
データによる補正について説明すると、形成されたパタ
ーンのスキャナでの読み取り値を（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ
［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，Ｃまた
はＫ，ｉ＝０，１，・・・９）、補正後の読み取り値を
（ｒｌ［ｔ］［ｉ］，ｇｌ［ｔ］［ｉ］，ｂｌ［ｔ］
［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，１，・・
・９）、基準とする白の値を（Ｗｒ［０］，Ｗｇ
［０］，Ｗｂ［０］）とする。なお、（ｒ，ｇ，ｂ）の
代わりに、明度、彩度、色相角（Ｌ^*，ｃ^*，ｈ^*）、
あるいは明度、赤み、青み（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）などで
表してもよい。また、パターンの読み取り位置の光量測
定値を（Ｗｒ［ｔ］［ｉ］，Ｗｇ［ｔ］［ｉ］，Ｗｂ
［ｔ］［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，
１，・・・９）とすると、パターンの読み取り値の光量
測定データによる補正は以下の式（９）に示す。

【００９０】ｒｌ［ｔ］［ｉ］＝ｒ［ｔ］［ｉ］×Ｗｒ［０］／Ｗｒ［ｔ］［ｉ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，１，・・・９）ｇｌ［ｔ］［ｉ］＝ｇ［ｔ］［ｉ］×Ｗｇ［０］／Ｗｇ［ｔ］［ｉ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，１，・・・９）ｂｌ［ｔ］［ｉ］＝ｂ［ｔ］［ｉ］×Ｗｂ［０］／Ｗｂ［ｔ］［ｉ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，１，・・・９）・・・（９）次に、地肌の補正について説明する。

【００９１】地肌の補正処理の目的としては、２つあ
る。１つは、ＡＣＣ時に使用されている転写紙３１０の
白色度を補正することであり、他の１つは裏写りを補正
することである。すなわち、前者は同一の装置に、同じ
時に画像を形成しても、使用する転写紙３１０の白色度
によって、スキャナ４０１で読み取られる値が異なるた
めである。これを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ＡＣＣに用い
ると、再生紙は一般にイエロー成分が多いためイエロー
の階調補正テーブルを作成したときには、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。

【００９２】後者は、ＡＣＣ時に用いた転写紙３１０の
厚さ（紙厚）が薄い場合に、転写紙３１０を押さえつけ
る圧板などの色が透けてスキャナ４０１に読み取られ
て、コピーされる場合があるためである。例えば、圧板
の代わりにＡＤＦ（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅ
ｅｄｅｒ）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、この
ベルトに使用され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ものとなっていることがある。
このような色の場合には、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、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３１０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。

【００９３】そこで上記のような不都合を防ぐために、
紙の地肌部の画像信号によりパターン部の読取り画像信
号の補正を行っている。

【００９４】しかしながら、上記の補正を行わない場合
にもメリットがある。すなわち、再生紙のように常にイ
エロー成分が多い転写紙３１０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、紙厚が薄い転写紙３１
０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。

【００９５】上記のように、使用者の状況と好みに応じ
て、地肌部の補正のＯＮ／ＯＦＦを行うことができるよ
うに、表示画面３０５は、図１３に示すように、地肌の
補正を行うか、行わないかのキーが表示される。

【００９６】感光体上に形成した階調パターンの書込み
値をＬＤ（ｉ）（但しｉ＝０，１，・・・９）、形成さ
れたパターンのスキャナ４０１での読取り値のベクトル
を、Ｖ［ｔ］［ｉ］（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］
［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，
ｉ＝０，１，・・・９）とする。なお、（ｒ，ｇ，ｂ）
の代わりに、明度、彩度、色相角（Ｌ^*，ｃ^*，
ｈ^*）、あるいは明度、赤み、青み（Ｌ^*，ａ^*，
ｂ^*）などで表してもよい。参照データは、階調変換テ
ーブルへの入力値ｎ（ｎ＝０，１，２，・・・，２５
５）と光量データにより補正したスキャナの読み取り値
（ｒｌ［ｔ］［ｉ］，ｇｌ［ｔ］［ｉ］，ｂｌ［ｔ］
［ｉ］）の目標値である。

【００９７】参照データは以下のように表す。

【００９８】Ａｒ［ｔ］［ｎ］（０≧ｎ≦２５５，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）Ａｇ［ｔ］［ｎ］（０≦ｎ≦２５５，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）Ａｂ［ｔ］［ｎ］（０≦ｎ≦２５５，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）・・・（１０）ここで、Ａｒ，Ａｇ，ＡｂはそれぞれＲｅｄ信号、Ｇｒ
ｅｅｂ信号、Ｂｌｕｅ信号に対する参照データで、Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれトナー色を表している。

【００９９】上記の式（１０）は、８ビット信号処理で
階調変換テーブルへの入力値が取り得る値、すなわち０
から２５５値までの２５６値に対応する参照データで、
メモリ中に保持していることを表している。このように
２５６個の参照データをメモリ中記憶しておくことによ
り、後述する処理を簡単にすることができる。この場
合、参照データを記憶するためのメモリの量を節約する
ために、ｎ［０］＝０，ｎ［ｉ］＝２６×Ｉ＿５（Ｉ＝
１，２，・・・１０）を一例としたいくつかのｎ［ｉ］
（この場合には、１６個）の値と対応する参照データ
（式）との組である、ｎ［ｉ］（０≦ｎ［ｉ］≦２５５，ｉ＝０，１，２，・・・１０）Ａｒ［ｔ］［ｎ［ｉ］］（０≦ｎ［ｉ］≦２５５，ｉ＝０，１，２，・・・１０，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）Ａｇ［ｔ］［ｎ［ｉ］］（０≦ｎ［ｉ］≦２５５，ｉ＝０，１，２，・・・１０，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）Ａｂ［ｔ］［ｎ［ｉ］］（０≦ｎ［ｉ］≦２５５，ｉ＝０，１，２，・・・１０，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）・・・（１１）をメモリ中に記憶して、ｎ［ｉ］（ｉ＝１，２，・・・
１０）以外のｎ（上記の例では、ｎ＝１〜２０など）に
対する参照データＡｒ［ｔ］［ｎ［ｉ］］などは。後述
するように、補間を行うことによって算出してもよい。
一例として、ｎ［ｉ］≦ｎ≦ｎ［ｉ＋１］となるｎ
［ｉ］，ｎ［ｉ＋１］（ｎ＝１〜２０に対しては、ｉ＝
０，ｎ［０］＝０，ｎ［１］＝２１）に対応する参照デ
ータＡｒ，ｇ，ｂ［ｔ］［ｎ［ｉ］］，Ａｒ，ｇ，ｂ
［ｔ］［ｎ［ｉ＋１］］を用いて補間を行うことにより
求める。

【０１００】次に、スキャナ４０１の読み取り信号の比
の補正について説明する。ＲＡＭ４１７中には、ＹＭＣ
Ｋトナーのそれぞれに対し、パターンの読取り値のＲＧ
Ｂ成分の大きさの割合、Ｋ「Ｓ」「Ｔ」｛ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ；ｔ＝Ｙ，Ｍ，
Ｃ｝が記憶されている。ｋ［ｓ］［ｔ］は、１近辺の少数を
とることを意味しているが、複写機内部では以下のよう
に、整数データとして保持している：Ｋ「Ｓ」「Ｔ」＝ｋｌ［ｓ］［ｔ］／２ⁿ（ｋｌ［ｓ］
［ｔ］は整数）例えば、ｎ＝１０、２ⁿ＝１０２４などである。このよ
うにして求めたＲＧＢ信号の補正値であるｋ［ｓ］
［ｔ］の値を表１に示す。

【０１０１】

【表１】

【０１０２】上記の表１に示されたＲＧＢ信号の補正デ
ータは、図１９に示すように、複写機本体１０１の操作
部の表示画面３０５に表示され、表示個所の該当する部
分を指で押圧することによりそれら数値の入力ができ
る。入力されたデータはＲＡＭ４１７内に記憶される。

【０１０３】ここでは一例として、ｔ＝Ｃ（シアン）の
場合について説明する。シアントナーの読取り値のＲＧ
Ｂ成分は、Ａｒｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］＝Ａｒ［Ｗ］＋（Ａｒ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］ −Ａｒ［Ｗ］）×ｋ［ｒ］［Ｃ］Ａｇｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］＝Ａｇ［Ｗ］＋（Ａｒ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］ −Ａｒ［Ｗ］）×ｋ［ｇ］［Ｃ］Ａｂｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］＝Ａｂ［Ｗ］＋（Ａｒ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］ −Ａｒ［Ｗ］）×ｋ［ｂ］［Ｃ］・・・（１２）と補正する。ここで、ｉ＝０，１，２，・・・１０であ
り、（Ａｒｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａｇｌ［Ｃ］［ｎ
［ｉ］］，Ａｂｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］）は、それぞれ補
正後の参照データのＲＧＢ成分を表し、（Ａｒ［Ｔ］
［ｎ［ｉ］］，Ａｇ［Ｔ］［ｎ［ｉ］］，Ａｂ［Ｔ］
［ｎ［ｉ］）は、補正前の参照データである。Ａｒ
［Ｗ］，Ａｇ［Ｗ］，Ａｂ［Ｗ］は、それぞれ白色（使
用するスキャナにとって最も明るい色）を読み取ったと
きのＲＧＢ信号である。

【０１０４】この補正値の値は、読み取り値が８ビット
信号である場合には、０から２５５値の範囲にあり、０
値は最も暗い画像濃度（反射率または透過率が低い物体
を読み取ったときのスキャナのＣＣＤが検知する光
量）、２５５値は最も明るい画像濃度（反射率または透
過率が高い物体を読み取ったときのスキャナのＣＣＤが
検知する光量）で、２５５値近辺の値を有する。この補
正は、若干精度が低下するが、実使用上は、Ａｒ［Ｗ］
＝Ａｒ［Ｃ］［０］，Ａｇ［Ｗ］＝Ａｇ［Ｃ］［０］，
Ａｂ［Ｗ］＝Ａｂ［Ｃ］［０］としてもよい。ここで、
Ａｒ［Ｃ］［０］、Ａｇ［Ｃ］［０］、Ａｂ［Ｃ］
［０］は、紙の地肌部を読み取った値である。なお、紙
の地肌部を読み取る際には、紙の裏面に紙を数枚重ね
（いわゆるホワイトバック）、紙の裏面が暗くならない
よう注意することにより、地肌読み取りの精度が低下す
るのを防ぐことができる。

【０１０５】一方、上記の補正は、以下の式（１３）で
処理してもよい。

【０１０６】Ａｒｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］＝Ａｒ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］×ｋ［ｒ］［Ｃ］Ａｇｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］＝Ａｇ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］×ｋ［ｇ］［Ｃ］Ａｂｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］＝Ａｂ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］×ｋ［ｂ］［Ｃ］・・・（１３）ここで、ｉ＝１，２，・・・，１０である。ただし、ｉ
＝０，ｎ［０］＝０、すなわち階調補正テーブルへの入
力値が０の場合に、上記の式（１３）による補正は行わ
ないようにする。式（１３）におけるｋ［ｒ］［Ｃ］，
ｋ［ｇ］［Ｃ］，ｋ［ｂ］［Ｃ］の値と、式（１２）で
用いたｋ［ｒ］［Ｃ］，ｋ［ｇ］［Ｃ］，ｋ［ｂ］
［Ｃ］とは同一の数値ではなく、使用する式によって数
値を適正な値に変更する必要がある。なお、処理を簡単
にするために、上式の（Ａｒｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａ
ｇｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａｂｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］）
を新たな（Ａｒ［ｔ］［ｎ［ｉ］］，Ａｇ［ｔ］［ｎ
［ｉ］］，Ａｂ［ｔ］［ｎ［ｉ］］）として、以下で用
いる。

【０１０７】次に、ＡＣＣ実行時における、γ変換処理
部であるγ補正回路４１０で行われる階調変換テーブル
（ＬＵＴ）の生成方法について説明する。

【０１０８】ＹＭＣ各トナーの補色の画像信号は、それ
ぞれブルー、グリーン、レッドであるので、処理を簡単
にするために、上記の参照データＡｒ［ｔ］［ｉ］，Ａ
ｇ［ｔ］［ｉ］，Ａｂ［ｔ］［ｉ］のうち、各トナーに
対するそれぞれの補色の参照データＡｂ［ｔ］［ｉ］，
Ａｇ［ｔ］［ｉ］，Ａｒ［ｔ］［ｉ］を用いる。このよ
うにすると、使用するトナーの分光（反射率）特性が大
きく変化しない場合、つまり色味が変わらない場合に有
効である。

【０１０９】後の記載を簡単にするため、Ａ［ｔ］［ｎ
［ｉ］］（０≦ｎ［ｉ］≦２５５；ｉ＝１，２，・・
・，１０；ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ）を用いて表す。なお、ブラ
ックトナーについては、ＲＧＢのいずれの画像信号を用
いても十分な精度が得られるが、ここではＧ（グリー
ン）成分を用いる。

【０１１０】同様に、読み取り信号も補色の画像信号の
みを用いてａ［ｔ］［ｉ］（ｉ＝１，２，・・・，９；
ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ）で表す。また、ある色のトナーｔ（ｔ
＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）に対する参照データＡ［ｔ］［ｉ］
とＬＤの書き込み値ａ［ｔ］［ｉ］とを、以下ではＡ
［ｉ］とａ［ｉ］と略して表記している。

【０１１１】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あり、ＲＧ
Ｂ信号を補正した参照データＡ［ｎ］は入力値ｎをＹＭ
ＣＫ階調変換した後のレーザ書込み値ＬＤ［ｉ］で出力
したＹＭＣトナー・パターンを、スキャンで読み取った
読取画像信号の目標値である。なお、ＲＧＢ信号を補正
した参照データＡ［ｎ］には、プリンタの出力可能な画
像濃度に応じて補正を行う参照データと、補正を行わな
い参照データの２種類がある。補正を行うかどうかの判
断は、予めＲＯＭ４１６またＲＡＭ４１７中に記憶され
ている後述する判断用データにより判断される。この補
正については後述する。

【０１１２】前述した参照データＡ［ｎ］に対応するＬ
Ｄ［ｎ］を求めることにより、ＹＭＣＭＫ階調変換テー
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＝０，１，２，・・・，２５５
（８ビット信号の場合）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。

【０１１３】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）に対する全ての値に対して、上記の処理を行う代わ
りに。ｎｉ＝０，１１ｈ，２２ｈ，・・・ＦＦｈのよう
な飛び飛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，Ｌ
Ｄ［２２ｈ］］），・・・，（ＦＦｈ，ＬＤ［ＦＦ
ｈ］］）の組を通る最も近いテーブルを選択する。

【０１１４】上記の処理を図２０に示すグラフにより説
明する。図２０は、地肌の補正を説明するためのグラフ
である。図２０の第１現象（ａ）の横軸はＹＭＣＭＫ階
調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸はスキャナ４０１の
読取り値（処理後）で、前述した参照データＡ（ｉ）を
表す。スキャナ４０１の読取り値（処理後）は、階調パ
ターンをスキャナ４０１で読み取った値に対し、ＲＧＢ
γ変換（ここでは変換を行っていない）、階調パターン
内の数ヶ所の読取りデータの平均処理および加算処理後
の値であり、演算精度向上のためにここでは１２ビット
データとして処理する。第２現象（ｂ）の横軸は、縦軸
と同じく、スキャナ４０１の読取り値（後処理）を表し
ている。第３現象（ｃ）の縦軸は、レーザ光（ＬＤ）の
書込み値を表す。このデータａ［ＬＤ］は、プリンタの
特性を表す。また、実際に形成するパターンのレーザ光
（ＬＤ）の書込み値は、００ｈ（地肌），１１ｈ，２２
ｈ，・・・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
ラフとして扱う。第４現象（ｄ）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。

【０１１５】グラフ（ｆ）の縦軸および横軸は、グラフ
（ｄ）の縦軸・横軸と同じである。検知用の階調パター
ンを形成する場合には、グラフ（ｆ）に示したＹＭＣＫ
階調変換テーブル（Ｇ）を用いる。最後のグラフ（ｅ）
の横軸は、第３現象（ｃ）と同じであり、階調パターン
作成時のＬＤの書込み値と階調パターンのスキャナ４０
１の読取り値（後処理）との関係を表すための、便宜上
の線形変換を表している。この図２０のグラフからある
入力値ｎに対して参照データＡ［ｎ］が求められ、Ａ
［ｎ］を得るためのＬＤ出力ＬＤ［ｎ］を階調パターン
の読取り値ａ［ＬＤ］を用いて、図中の矢印（ｉ）に沿
って求める。

【０１１６】次に、演算手順を図２１に基づいて説明す
る。図２１はＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの作成手
順を示すフローチャートである。

【０１１７】最初に、ＹＭＣＫγ補正テーブルを求める
ために必要な入力値を求める（ステップ３００１）。こ
こでは、ｎ［ｉ］＝１１［ｈ］×ｉ（ｉ＝０，１，・・
・、ｉｍａｘ＝１５）とした。次いで、前述した手順で
ＲＧＢ信号の補正値を用いて参照データを補正する（ス
テップ３００２）。次に、参照データＡ［ｎ］を、プリ
ンタ４１２の出力可能な画像濃度に応じて補正を行う
（ステップ３００３）。ここで、プリンタ４１２で作成
可能な最大画像濃度を得られるレーザの読込み値をＦＦ
ｈ（１６進数表示）であるとし、この時のパターンの読
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，・・・，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）（ｉ２≧ｉ１，ｉ２≦ｉｍａｘ−
１）、補正を行う参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋１，
・・・ｉ２）とする。

【０１１８】以下では、ＲＧＢγ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［ｉ１］とから、そのデータの差△ｒｅｆを求める。
すなわち、 △ｒｅｆ＝Ａ［ｉｌ］−Ａ［ｉ２＋ｌ］・・・（１４）とする。

【０１１９】一方、反転処理である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、△ｒ
ｅｆ＞０である。一方、プリンタ４１２で作成可能な最
大画像濃度を得られるパターンの読取り値ｍｍａｘか
ら、同様に差△ｄｅｔを求める。すなわち、 △ｄｅｔ＝Ａ［ｉｌ］−ｍｍａｘ・・・（１５）とする。

【０１２０】上記の式（１４）と（１５）とから、高濃
度部の補正を行った参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋
１，・・・，ｉ２）を、Ａ［ｉ］＝Ａ［ｉｌ］＋（Ａ［ｉ］−Ａ［ｉｌ］×（△ｄｅｔ／△ｒｅｆ）・・・（１６）とする。ここで、ｉ＝ｉ１＋１，ｉ１＋２，・・・，ｉ
２−１，ｉ２とする。

【０１２１】次に、ステップ３００１で求めたｎ［ｉ］
に対応するスキャナ４０１の読取り画像信号ｍ［ｉ］を
参照データＡ［ｎ］から求める（ステップ３００４）。
実際には、飛び飛びのｎ［ｉ］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。すなわち、ｎ［ｊ］≦ｎ［ｉ］＜ｎ［ｊ＋
１］となるｊ［０≦ｊ≦ｊｍａｘ］を求める。

【０１２２】８ビット画像信号の場合、ｎ［０］＝０，
ｎ［ｊｍａｘ］＝２５５、ｎ［ｊｍａｘ＋１］＝ｎ［ｊ
ｍａｘ］＋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。

【０１２３】上記のようにして求めたｊから、ｍ［ｉ］
を次式から求める。

【０１２４】ｍ［ｉ］＝Ａ［ｊ］＋（Ａ［ｊ＋１］−Ａ［ｉ］）・（ｎ［ｉ］ −ｎ［ｊ］）／（ｎ［ｊ＋１］−ｎ［ｊ］）・・・（１７）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。

【０１２５】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よい。その
場合には、ｍ［ｉ］＝ｆ（ｎ［ｉ］）とする。またｋ次関数の場合には、

【０１２６】

【数６】

【０１２７】などとする。

【０１２８】次いで、ステップ３００４で求められたｍ
［ｉ］を得るためのＬＤの書込み値ＬＤ［ｉ］をステッ
プ３００４と同様な手順によって求める（ステップ３０
０５）。（ｊ＞ｋとする）：すなわち、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。
つまり、ＬＤ［ｋ］＜ＬＤ［ｋ＋１］に対して、ａ［Ｌ
Ｄ［ｋ］］≧ａ［ＬＤ［ｋ＋１］となる。

【０１２９】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４０１の読取り値の変化が大
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４０１の読取り値の変化が小さいため
に、間隔を広げて読み込むようにしたためである。

【０１３０】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、電位ムラなどの影
響で、読取り値が逆転し易いため、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て
いる。

【０１３１】ここで、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］］）／（ａＬＤ
［ｋ＋１］−ａ［ＬＤ［ｋ］］）とする。

【０１３２】０≦ｋ≦ｋｍａｘ［ｋｍａｘ＞０］とした
とき、ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ］＞ｍ［ｉ］の場合（参照デ
ータから求めた目標値の画像濃度が高い場合）には、ＬＤ［ｉ］＝ＬＤ［ｋ］＋（ＬＤ［ｋｍａｘ］−ＬＤ
［ｋｍａｘ−１］）・（ｍ［ｉ］−ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ
−１］］）／（ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ］］−ａ［ＬＤ［ｋ
］］）として、１次式で外挿を行うことによって予測する。こ
れは、１次式のほか、対数を取るなどして他の方法で外
挿を行ってよい。

【０１３３】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］，Ｌ
Ｄ［ｉ］］（ｉ＝０，１，・・・，１５）が求められ
る。

【０１３４】そして、求められた［ｎ［ｉ］，ＬＤ
［ｉ］］（ｉ＝０，１，・・・，１５）を元に、スプラ
イン関数などで内挿を行うか、あるいはＲＯＭ４１６中
に有しているγ補正テーブルを選択する（ステップ３０
０６）。

【０１３５】次に、上述した補正階調曲線の作成に関し
て、ＲＯＭ４１６中に記憶されているγ補正テーブルの
選択方法を図２２により説明する。図２２は、ＡＣＣ実
行時の階調変換テーブルの選択手順を示すフローチャー
トである。

【０１３６】まず、γ補正テーブル全体にかける係数Ｉ
ＤＭＡＸ［％］を求める（ステップ４００１）。ここ
で、ｎ［ｉｍａｘ］＝ＦＦｈの場合には、ＩＤＭＡＸ＝
ＬＤ［ｉｍａｘ］／ＦＦｈ×１００［％］とする。ま
た、ここでは、ＬＤ’［ｉ］＝ＬＤ［ｉ］×１００／Ｉ
ＤＭＡＸとして、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの出力値Ｌ
Ｄ［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。

【０１３７】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ｃｕｒｖａｔｕｒｅ，ｈ，ｓを選択
する。そのため、最初は全体の湾曲度ｍを選択する（ス
テップ４００２）。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］−Ε［ｎ［ｉ］］）
² （以後、誤差と称する）を最も小さくするようにｍを選
択する。ここで、ｗｉは、ｉ番目のＹＭＣＫγ補正テー
ブルへの入力値に対する重みである。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。

【０１３８】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（ステップ４００３）、次に、誤差を最
小とするシャドー部の湾曲度ｓを求める（ステップ４０
０４）。このようにして求めた、（ｈ＿ｍｉｎ，ｍ＿ｍ
ｉｎ，ｓ＿ｍｉｎ）およびＩＤＭＡＸを新たな補正階調
曲線の湾曲度として用いる。

【０１３９】このように、自動階調補正で用いる階調補
正パターンの読み取り位置の光量を階調パターンを読む
前後、あるいは同時に検出し、検知した光量で階調パタ
ーンの読み取り値を補正しているので、図４３において
ｃ）で示すように、ａ）とｂ）の中間位置に読み取り値
を位置させることができる。

【０１４０】次に、階調パターンの読み取り位置におけ
る光量を検知するための光量ムラ検知用の原稿について
更に説明する。上述したように光量ムラ検知用の原稿
は、パターンの読み取り位置付近の原稿濃度がほぼ一様
で彩度Ｃ^*＝２０以下程度というように彩度が低く、ほ
ぼ無彩色な原稿が望ましいが、これを満足する原稿とし
ては、入手のしやすさなどから転写紙３１０として使用
される例えば可視光領域の反射率が７０％以上の白紙を
用いることが簡単である。しかしながら、スキャナ４０
１が、読み取り値が０〜２５５値の８ビット信号を出力
可能で、白紙を読み込んだ場合に２５５〜２４０程度に
設定されているときには、白紙を読み込んだ場合に、ス
キャナ４０１の読み取り値が２５５に飽和してしまい、
光量ムラの補正として感度の設定が不適当な場合が生じ
る。

【０１４１】これを図２３、２４により説明する。図２
３はスキャナの読み取り値と画素データが含まれる頻度
との関係を説明するためのグラフ、図２４はスキャナが
読み取る領域を説明するための図である。図２３のグラ
フは、紙の余白部すなわち地肌部の或る領域、例えば図
２４に示すように主走査方向に１００画素、副走査方向
に１００画素の領域を定め、この領域に含まれるスキャ
ナ４０１の８ビット信号による読み取り値を横軸に、そ
の画像データが含まれる頻度となる画素の数を縦軸にし
ている。

【０１４２】図２３において、領域ａ）は通常の反射光
量の紙の地肌部、領域ｂ）は紙の地肌部の反射率が高い
か、または光量が多く当たる領域であり、白紙はこの領
域に相当する。コピー時における領域ｂ）は反射光量が
高いため、ピークの大部分が２５５値以上の飽和点に達
してしまう。

【０１４３】このような場合の対応方法を図２５および
図２６に示す。図２５は原稿をブラックバックにするた
めの手段を概略的に示す説明図、図２６は原稿をブラッ
クバックにするための別の手段を概略的に示す説明図で
ある。

【０１４４】図２５においては、複写機本体１０１の上
部の原稿台（図示しない）の上に転写紙３１０を載置す
るとともに、この転写紙３１０上に黒紙６０２を重ね
る。そして圧板あるいは原稿フィーダ６０３（以下、単
に圧板６０３と称する）を閉じる。これにより転写紙３
１０の裏面には黒紙６０２が圧接され、転写紙３１０が
ブラックバック（ＢｌａｃｋＢａｃｋ）処理されたと
同じになる。また、図２６においては、原稿台上に転写
紙３１０を載置し、圧板６０３を開放した状態で読み取
り行う。転写紙３１０の裏面には圧板６０３が無いた
め、光の大部分は放散し、反射光量が無い状態になるの
で、転写紙３１０にブラックバック処理されたと同じ状
態とすることができる。この外に、圧板６０３の反射率
を例えば５０％以下というように低くしても転写紙３１
０をブラックバックした状態にすることができる。６０
１はオペレータである。なお、光量ムラの検知において
このような操作を行う場合は、表示画面３０５は図１７
の（ｂ）に示すように表示される。

【０１４５】これに対し、転写紙３１０の上に黒紙６０
２に代えて白紙（図示しない）を５〜１０枚重ね、圧板
６０３を閉じた状態をホワイトバック（ＷｈｉｔｅＢ
ａｃｋ）した状態とすると、このホワイトバックした状
態と上記のブラックバックした状態との違いを図２７に
より説明する。図２７はスキャナの読み取り値と画素デ
ータが含まれる頻度との関係を説明するためのグラフで
ある。

【０１４６】図２７は、紙の余白部（地肌部）のある領
域、例えば図２４に示すような主走査方向に１００画
素、副走査方向に１００画素の領域に含まれるスキャナ
４０１の８ビット信号による読み取り値を横軸に、その
画像データが含まれる頻度となる画素の数を縦軸にして
いる。ホワイトバックにした状態に比べてブラックバッ
クにした状態では、スキャナ４０１の読み取り値が２５
５値側から０値側にシフトするので、上記のような２５
５値になり飽和してしまうという不都合をさけることが
できる。

【０１４７】この理由を、図２８により説明する。図２
８は複写機の読み取り系を模式的に示す図である。ハロ
ゲンランプで構成された露光ランプ１１９からの照明光
が反射板６１０で反射され、原稿６１１の表面で反射さ
れる反射光と、原稿６１１を通過して圧板６０３で反射
される反射光が、それぞれ第２ミラー６１２、第１ミラ
ー６１３、第３ミラー６１４でそれぞれ反射され、レン
ズ１２２を経てＣＣＤ１２３に読み取られる。この内、
原稿面で反射される反射光量は、ブラックバックの状態
のときもホワイトバックの状態のときも反射光量はそれ
ほど変わらない。しかしながら、圧板６０３で反射され
る反射光量が、ブラックバックの状態では、ホワイトバ
ックの状態に比べて少なくなるため、ＣＣＤ１２３に入
射する考慮ＹＧＡ低下し、読み取り値が低下し、読み取
り値がシフトするためである。なお、６１５はランプシ
ェード、６１６は露光ランプ１１９、反射板６１０、第
２ミラー６１２などを移動させるための第１走行系、６
１７は第１ミラー６１３、第３ミラー６１４などを移動
させるための第２走行系である。

【０１４８】また、圧板６０３は、その反射面側の反射
率を１０％以下、望ましくは５％程度のものを使用する
ことによって、原稿の裏面の反射率を低くすることがで
きる。これは、鏡面仕上げや黒色塗装などにより、ある
いは黒色の素材を用いることにより実現できる。これに
より、光量ムラの補正用に白紙を用いた場合にも、スキ
ャナ４０１の読み取り値を適切な値まで下げることがで
き、２５５値に飽和する（８ビット信号の場合）ことを
防ぎ、必要な精度を得ることができる。これは８ビット
処理に限らずに、よりビット数が多い場合でも有効であ
る。

【０１４９】なお、光量ムラの補正用に白紙を用いた場
合には、スキャナ４０１の読み取り信号出力の増幅率を
下げることが望ましい。すなわち、上述の図２３に示す
ように、通常のコピー時の増幅率では、領域ａ）は０〜
２５５値内に含まれるが、領域ｂ）では反射光量が高い
ため、ピークの大部分が２５５値として読み込まれてし
まう。しかしながら、増幅回路５０２により検知時のス
キャナ４０１の増幅率を下げることにより、領域ａ），
ｂ）とも２５５値の範囲（８ビット処理の場合）に含ま
せることができる。

【０１５０】このスキャナ４０１の増幅率の変更の手順
を図２９のフローチャートにより説明する。変更の手順
は、ＹＭＣＫ各色、および文字、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紙３１０上に
形成する（ステップ５００１）。次いでパターンが形成
された転写紙３１０を原稿台１１８に載置し（ステップ
５００２）、読み取りをスタートさせ、スキャナ４０１
を走行させてＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読
み取る。この際、パターン部のデータと転写紙３１０の
地肌部のデータを読み取る（ステップ５００３）。

【０１５１】パターン部のデータが正常に読み取られる
と、表示画面３０５の表示は図１７に示すような画面が
表示される。表示にしたがい、パターンが形成された転
写紙３１０を原稿台１１８から取り除き、原稿台１１８
に光量ムラ検知用の原稿として白紙を載置する（ステッ
プ５００４）。正常に読み取られない場合には、表示画
面３０５に再び図１６のように表示される。再度正常に
読み取られない場合には、処理を終了する。

【０１５２】次に、スキャナ４０１の増幅回路５０２の
増幅率を通常のコピーに比べて下げ（ステップ５００
５）、階調パターンの読み取り位置の光量を検知する
（ステップ５００６）。次いでスキャナ４０１の増幅回
路５０２の増幅率を通常のコピー時の設定値に戻し（ス
テップ５００７）、階調パターンの読み取り値を光量の
測定データを用いて補正し（ステップ５００８）、補正
したパターンの読み取り値をＲＧＢ補正値を用いて補正
する（ステップ５００９）。そして、地肌データを用い
た処理を行うと選択されたかどうかを判断し（ステップ
５０１０）、地肌データを用いた処理を行うと選択され
た場合には、読み取りデータに対する地肌データ処理を
行う（ステップ５０１１）。次いで、参照データの高画
像濃度部の補正を行うかどうかを判断し（ステップ５０
１２）、参照データの高画像濃度部の補正を行う場合に
は、参照データに対する高画像濃度部の処理を行い（ス
テップ５０１３）、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成・
選択を行う（ステップ５０１４）。そして、上記の処理
をＹＭＣＫの各色について行い（ステップ５０１５）、
上記の処理を写真、文字の各画質モード毎に行う、処理
中は表示画面３０５には図１８の画面が表示される。

【０１５３】次に、階調パターンの余白部分の光量をス
キャナ４０１で読み取る場合を図３０ないし３５により
説明する。図３０は階調パターンが形成された転写紙３
１０の一部を示す平面図、図３１は余白部が少ない階調
パターンが形成された転写紙の一部を示す平面図、図３
２は階調パターンの変形例を示す平面図、図３３はスキ
ャナの読み取り値と画素データが含まれる頻度との関係
を説明するためのグラフ、図３４は別の階調パターンが
形成された転写紙の一部を示す平面図、図３５は階調パ
ターンの読み取りの手順を説明するためのフローチャー
トである。図３０により、転写紙３１０に形成された
階調パターンを説明すると、カラーパッチ１〜３は、そ
れぞれ余白部分を挟んで形成されるイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの濃度の異なる階調パターンにな
っている。これらカラーパッチ１〜３の読み取り値とし
ては、図中のａ１−０〜ａ３−０の領域のスキャナ４０
１の読み取り値の平均値が用いられる。

【０１５４】カラーパッチの領域ａ１−０〜ａ３−０の
光量ムラを補正するため、これまで述べてきた実施の形
態では、オアターンの形成されていない転写紙３１０な
どに置き換えて、ａ１−０〜ａ３−０に相当する箇所の
反射光量をスキャナ４０１で読み取ったが、後述するよ
うにして読み取ってもよい。

【０１５５】すなわち、例えば、カラーパッチ３のａ３
−０のスキャナ４０１の反射光量を得るために、カラー
パッチ３の周囲の余白部分ａ３−１〜ａ３−２、ａ３−
３〜ａ３−４、または、ａ３−１〜ａ３−４のいずれか
の部分におけるスキャナランプの反射光量をスキャナ４
０１で読み取る。余白部分ａ３−１、ａ３−２の中心の
位置が、ａ３−０の中心を通る直線上に存在し、ａ３−
０からそれぞれｌ３−１、ｌ３−２離れていたとする
と、ａ３−０の位置のスキャナランプの反射光量ａ３−
０は、ａ３−０＝（ｌ３−２・ａ３−１＋ｌ３−１・ａ３−
２）／（ｌ３−１＋ｌ３−２）として求める。

【０１５６】同様に、余白部分ａ３−３、ａ３−４の中
心位置が、ａ３−０の中心を通る直線上に存在し、ａ３
−０からそれぞれｌ３−３、ｌ３−４離れていたとする
と、ａ３−０の位置のスキャナランプの反射光量ａ３−
０は、ａ３−０＝（ｌ３−４・ａ３−３＋ｌ３−３・ａ３−
４）／（ｌ３−３＋ｌ３−４）として求める。

【０１５７】あるいは、余白部分ａ３−１〜ａ３−４の
読み取り値を得た場合には、以下のようにする。

【０１５８】ａ３−０＝（１／２）・（ｌ３−２・ａ３
−１＋ｌ３−１・ａ３−２）／（ｌ３−１＋ｌ３−２）
＋（１／２）・（ｌ３−４・ａ３−３＋ｌ３−３・ａ３
−２）／（ｌ３−３＋ｌ３−４）図３１はカラーパッチ１〜３の間の余白が少ない場合
で、上記と同様に、ａ３−０＝（ｌ３−２・ａ３−１＋ｌ３−１・ａ３−
２）／（ｌ３−１＋ｌ３−２）としてａ３−０を求める。

【０１５９】一方、階調パターン周辺の余白部分のスキ
ャナランプの反射光量をスキャナ４０１で読み取り、読
み取った値をそのまま用いてもよい。すなわち、上記の
ような処理を行わずに、図３０のａ３−１〜ａ３−４の
いずれかの値をそのまま、ａ３−０の値として用いる。
すなわち、ａ３−０＝ａ３−１などとする。これはａ３
−１〜ａ３−４のそれぞれに対して、ｌ３−１〜ｌ３−
４のそれぞれの値が０に近いほどａ３−０の値として扱
う誤差が少なくなる。これを式で表すと以下の例のよう
になる。

【０１６０】ｌ３−１→０に対してａ３−０＝ｌｉｍａ３−１この例では、ｌｉｍはｌ３−１を０に近付けていった場
合の極限値を表す。

【０１６１】階調パターンの他の変形例を図３２により
説明する。この例では、カラーパッチ１〜３の読み取り
領域ａ１−１〜ａ３−１は、図示するように、カラーパ
ッチと余白部分とを含んでいる。この読み取り領域ａ１
−１〜ａ３−１は、一例として、主走査方向１００画素
×副走査方向５０画素の範囲を読み取る。

【０１６２】読み取った結果の一例が図３３に示されて
いる。図において横軸は画素の読み取り値で、縦軸はそ
の読み取り値が得られる画素の頻度である。この図か
ら、カラーパッチの読み取り値と余白部の読み取り値と
の２つのピークが得られるので、それぞれの山のピーク
の値、あるいはそれぞれの山の平均値を求めることによ
り、カラーパッチの読み取り値と余白部の読み取り値と
を得ることができる。

【０１６３】図３４は階調パターンの更に別の変形例
で、、カラーパッチ１〜３の内部に余白部を有してい
る。カラーパッチの余白部は主走査方向に形成されてい
るが、副走査方向に形成してもよい。また、カラーパッ
チ部、余白部の画素数は４画素程度以上あればよい。そ
れ以下の画素では、図３３におけるカラーパッチ部、余
白部の読み取り値の山が接近し、正確な値を検知するこ
とが困難になる。

【０１６４】階調パターンの読み取りの手順を図３５の
フローチャートにより説明する。ＹＭＣＫ各色、および
文字、写真の各画質モードに対応した、複数の濃度階調
パターンを転写紙３１０上に形成する（ステップ６００
１）。次いでパターンが形成された転写紙３１０を原稿
台１１８に載置し（ステップ６００２）、読み取りをス
タートさせ、スキャナ４０１を走行させてＹＭＣＫ濃度
パターンのＲＧＢデータを読み取る。この際、パターン
部のデータと転写紙３１０の地肌部のデータを読み取る
（ステップ６００３）。

【０１６５】次いで、階調パターンの余白部の読み取り
位置から光量ムラの量を計算して予測し（ステップ６０
０４）、パターンの読み取り値を光量の測定データを用
いて補正する（ステップ６００５）。補正されたパター
ンの読み取り値をＲＧＢ補正値を用いて補正し（ステッ
プ６００６）、地肌データを用いた処理を行うと選択さ
れたかどうかを判断する（ステップ６００７）。地肌デ
ータを用いた処理を行うと選択された場合には、読み取
りデータに対する地肌データ処理を行い（ステップ６０
０８）、参照データの高画像濃度部の補正を行うかどう
かを判断し（ステップ６００９）、参照データの高画像
濃度部の補正を行う場合には、参照データに対する高画
像濃度部の処理を行う（ステップ６０１０）。次にＹＭ
ＣＫ階調補正テーブルを作成・選択を行い（ステップ６
０１１）、上記の処理をＹＭＣＫの各色について行い
（ステップ６０１２）、上記の処理を写真、文字の各画
質モード毎に行う。処理中は表示画面３０５には図１８
の画面が表示される。

【０１６６】スキャナ４０１が原稿台１１８上の自動階
調補正パターンの読み取り位置において相異なる複数の
反射あるいは無反射光量を検知した場合の動作を図３６
のフローチャートにより説明する。

【０１６７】最初に、階調パターンを転写紙３１０上に
形成し（ステップ７００１）、その転写紙３１０を原稿
台１１８に載置する（ステップ７００２）。ここで、読
み取りスタートを選択し、スキャナ４０１でＲＧＢデー
タを読み取る（ステップ７００３）。この操作の後に、
原稿台１１８に原稿濃度が一様な第一原稿を載置し（ス
テップ７００４）、階調パターンの読み取り位置ないし
読み取り位置近傍の光量をスキャナ４０１で読み取り
（ステップ７００５）、パターンの読み取り値を第一原
稿の光量の測定データを用いて補正する（ステップ７０
０６）。次いで、原稿台１１８に原稿濃度が一様な第一
原稿と表面反射率が異なる第二の原稿を載置する（ステ
ップ７００７）。なお、第二の原稿を使用せず、図２６
に示すように、圧板６０３を開放して反射光量を無くし
てもよい。次に第二の原稿の階調パターンの読み取り位
置ないし読み取り位置近傍の光量をスキャナ４０１で読
み取り（ステップ７００８）、第二の原稿の光量の測定
データを第一原稿の光量の測定データを用いて補正する
（ステップ７００９）。続いて、第一原稿の光量の測定
データを用いて補正したパターンのＲＧＢデータを、第
一原稿の光量の測定データを用いて補正した第二の原稿
の光量の測定データを用いて補正する（ステップ７０１
０）。最後に補正したパターンの読み取り値を、前述し
たＲＧＢ補正値を用いて補正する（ステップ７０１
１）。

【０１６８】なお、ステップ７００３でＲＧＢデータを
読み取ると同時に、パターンの読み取り位置近傍の光量
を測定し、ステップ７００４および７００５を省略して
もよい。また、ステップ７０１１以後の処理は、図２９
のステップ５００６以後と同様に行う。

【０１６９】上記の第一原稿データにより補正された第
二の原稿によるＲＧＢデータの補正（第二補正）につい
て説明する。ｒ１［ｔ］［ｉ］，ｇ１［ｔ］［ｉ］，ｂ
１［ｔ］［ｉ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，
１，・・・９）は図２９のにより光量補正を行った後の
値である。ｒ２［ｔ］［ｉ］，ｇ２［ｔ］［ｉ］，ｂ２
［ｔ］［ｉ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ，ｉ＝０，１，
・・・９）は，第二補正後の値、Ｗｒ，ｇ，ｂ［０］は
基準とする白の値である。また、Ｂｒ，ｇ，ｂ［０］
は、基準とする黒の値、Ｂｒ１［ｔ］［ｉ］，Ｂｇ１
［ｔ］［ｉ］，Ｂｂ１［ｔ］［ｉ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，Ｃま
たはＫ，ｉ＝０，１，・・・９で、階調パターンの読み
取り値の［ｔ］［ｉ］に対応した位置のデータを示
す。）は、第一の補正をした後の第二原稿の読み取り値
を示している。

【０１７０】パターンの読み取り値の第二補正を以下の
式（１８）に示すｒ２［ｔ］［ｉ］＝Ｗｒ［０］＋（ｒｌ［ｔ］［ｉ］ −Ｗｒ［ｔ］［ｉ］×｛（Ｗｒ［０］−Ｂｒ［０］）／（Ｗｒ［０］−Ｂｒｌ［ｔ］［ｉ］）｝ｇ２［ｔ］［ｉ］＝Ｗｒ［０］＋（ｇｌ［ｔ］［ｉ］ −Ｗｇ［ｔ］［ｉ］×｛（Ｗｇ［０］−Ｂｇ［０］）／（Ｗｇ［０］−Ｂｇｌ［ｔ］［ｉ］）｝ｂ２［ｔ］［ｉ］＝Ｗｂ［０］＋（ｂｌ［ｔ］［ｉ］ −Ｗｂ［ｔ］［ｉ］×｛（Ｗｂ［０］−Ｂｂ［０］）／（Ｗｒ［０］−Ｂｂｌ［ｔ］［ｉ］）｝・・・（１８）上記の第一の原稿が白紙で、第二の原稿が黒紙でもよ
い。この場合には、必ずしも黒紙を使う必要はなく、図
３７に示すように黒トナーの四角いパッチ（同じ濃度、
例えば２５５値で形成する）を階調パターンの読み取り
位置に形成したものでもよい。また、圧板６０３を開放
してもよい。白紙については、階調パターンの余白部分
を使用しても良い。

【０１７１】このように白と黒あるいは中間の原稿濃度
の画像を、図４５においてｄ）とｅ）というように２種
類以上の値で読み取り、上述したようにスキャナ４０１
のＲＧＢ信号の読み取り値を補正することにより自動階
調補正パターンの読み取り領域全面に対して、図４５の
ｃ）に示すように、読み取り可能な画像領域において、
ＲＧＢ信号の出力値を補正することができる。

【０１７２】図３６のステップ５００３において、パタ
ーン部のデータが正常に読み取られると、操作面上に図
１７の画面が表示される。表示にしたがい、パターンが
形成された転写紙３１０を原稿台１１８から取り除き、
原稿台１１８に光量ムラ検知用の原稿として白紙を載置
してもよい。このとき、正常に読み取られない場合に
は、再び図１６が表示され、再度正常に読み取られない
場合には処理を終了する。この場合でも、ステップ５０
０６が実行された後は、表示画面３０５は図３７に示す
ように表示される。

【０１７３】これにより、特別な装置を必要とせずに階
調パターンの読み取り値を補正でき、ＡＣＣによる調整
の高精度化の妨げとなる機械差を補正することもでき
る。

【０１７４】次に、光量ムラ補正用の原稿の反射光量を
読み取るとき、階調パターンの読み取り時と同じ平均化
処理を行う場合を説明する。

【０１７５】パターンのＲＧＢ信号の読み取り値は、図
１の画像メモリ４２４に蓄えられ、ＣＰＵ４１５より平
均化処理が行われる。平均化処理の処理は、ＣＰＵ４１
５によらず、平均化処理のための回路別途設けてもよ
い。

【０１７６】画像メモリ４２４を用いて平均化処理を行
う場合には、ＲＧＢγ補正回路４０３はスルー（無変
換）の階調変換テーブルを設定し、ＭＴＦ補正回路４０
５は主走査５画素×副走査３画素の平滑化フィルタ：

【０１７７】

【数７】

【０１７８】を用いる。

【０１７９】平均化処理の第１の例としては、階調パタ
ーンの読み取り位置の中に含まれる主走査５０画素（４
００ｄｐｉでは、１／８インチ、約３．２ｍｍ）×副走
査５０画素（径５００画素）の読み取り値の平均値をそ
れぞれのパターンの読み取り値とする。４００ｄｐｉ用
のスキャナを使用した場合は、主走査方向に偶数番目の
画素と奇数番目の画素とで、ＣＣＤの素子が異なってい
る。このような場合、偶数番目、奇数番目の画素と読み
取り値が多少異なるため、主走査方向へは偶数画素分の
平均値を取る必要がある。この例では、主走査方向と副
走査方向の画素の関係を示す図３８に示すように、主走
査方向３２画素分、副走査方向を３画素ずつ間をあけ
て、３画素の計９６画素の平均値を用いている。

【０１８０】以下に、図３９のフローチャートにより平
均化処理の手順を説明する。まず、ＲＧＢガンマ補正テ
ーブルをスルーに設定し（ステップ８００１）、ＭＴＦ
補正回路４０５に平滑化フィルタを設定する（ステップ
８００２）。次に、スキャナ４０１を走行させて階調パ
ターンを読み取離（ステップ８００３）、読み取ったパ
ターンデータを画像メモリ４２４に記憶し（ステップ８
００４）、コピー用のＲＧＢガンマ補正テーブルを設定
する（ステップ８００５）。次にコピー用のＭＴＦフィ
ルタを設定し（ステップ８００６）、最後に平均化処理
を行う（ステップ８００７）。

【０１８１】このような処理は、図１１以降のフローチ
ャートにおいて、“転写紙３１０”または“光量ムラ検
知用の原稿”を“スキャナで読み取る”処理の部分で用
いられる。なお、平均化処理を行わない場合には、読み
取った画素の値を用いる。

【０１８２】図１３に示すように、表示画像３０５に
は、“光量ムラの補正”に対して“実行”および“非実
行”を選択可能なキーが設けられる。この光量ムラの補
正の実行、非実行の手順を図４０のフローチャートに基
づいて説明する。図４０のフローチャートは、図１１の
画像濃度の自動階調補正の動作を示すフローチャートに
対応している。

【０１８３】まず、ＹＭＣＫ各色および文字、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３１１を
転写紙３１０上に形成する（ステップ９００１）。次い
でパターンが形成された転写紙３１０を原稿台１１８上
に載置し（ステップ９００２）。ここで読取りスタート
を選択すると、スキャナ４０１が走行し、ＹＭＣＫ濃度
パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップ９００
３）。この際、パターン部のデータと転写紙３１０の地
肌部のデータも読み取る。光量ムラの補正を実行するよ
うに選択されている場合には、ステップ９００５を実行
し、選択されていない場合にはステップ９００８を実行
する（ステップ９００４）。

【０１８４】光量ムラの補正を実行するように選択され
ている場合には光量ムラ検知用の原稿を原稿台１１８に
載置する（ステップ９００５）。次いで階調パターンの
読み取り位置における光量を検知し（ステップ９００
６）、パターンの読み取り値を光量の測定データを用い
て補正する（ステップ９００７）。そして、補正したパ
ターンの読み取り値をＲＧＢ補正値を用いて補正し（ス
テップ９００８）、地肌データを用いた処理を行うかど
うかを判断する（ステップ９００９）。地肌データを用
いた処理を行うと選択された場合には、読み取りデータ
に対する地肌データの処理を行い（ステップ９０１
０）、ついで、参照データの高画像濃度部の補正を行う
かどうかを判断する（ステップ９０１１）。参照データ
に対する高画像濃度部の補正を行う場合には、参照デー
タに対する高画像濃度部の処理を行い（ステップ９０１
２）、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選択を行う
（ステップ９０１３）。次いで、上記の処理をＹＭＣＫ
の各色について行い（ステップ９０１４）、最後に上記
の処理を写真、文字の各画質モード毎に行う（ステップ
９０１５）。

【０１８５】このように補正の実行、非実行を選択する
ことができるので、得られた結果が大きく異ならな場合
に、処理時間の短縮を行うことができる。

【０１８６】表示画像３０５には、図１３に示すよう
に、“光量ムラの補正”に加えて“光量ムラの黒補正”
が表示され、“光量ムラの黒補正”に対して“実行”お
よび“非実行”を選択可能なキーが設けられる。この光
量ムラの黒補正の実行、非実行の手順を図４１のフロー
チャートに基づいて説明する。図４１のフローチャート
は、図３６の照度ムラの補正の動作を示すフローチャー
トに対応している。

【０１８７】最初に、ＹＭＣＫ各色および文字、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３１１
を転写紙３１０上に形成する（ステップ１０００１）。
次いでパターンが形成された転写紙３１０を原稿台１１
８上に載置し（ステップ１０００２）。ここで読取りス
タートを選択すると、スキャナ４０１が走行し、ＹＭＣ
Ｋ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップ１
０００３）。この際、パターン部のデータと転写紙３１
０の地肌部のデータも読み取る。光量ムラの補正を実行
するように選択されている場合には、ステップ１０００
５を実行し、選択されていない場合にはステップ１００
０８を実行する（ステップ１０００４）。

【０１８８】光量ムラの補正を実行するように選択され
ている場合には光量ムラ検知用の原稿を原稿台１１８に
載置する（ステップ１０００５）。次いで階調パターン
の読み取り位置における光量を検知し（ステップ１００
０６）、パターンの読み取り値を光量の測定データを用
いて補正する（ステップ１０００７）。そして、光量の
黒補正を実行するように選択されている場合はステップ
１０００９を実行し、補正を実行するように選択されて
いない場合には、ステップ１００１２を実行する（ステ
ップ１０００８）。光量の黒補正を実行するように選択
されている場合は原稿台１１８に光量ムラの黒補正検知
用の原稿を載置し（ステップ１０００９）、階調パター
ンの読み取り位置の光量を検知する（ステップ１００１
０）。次いで、パターンの読み取り値を光量の測定デー
タを用いて補正し（ステップ１００１１）、補正したパ
ターンの読み取り値をＲＧＢ補正値を用いて補正し（ス
テップ１００１２）、地肌データを用いた処理を行うと
選択されたかどうかを判断する（ステップ１００１
３）。地肌データを用いた処理を行うと選択された場合
には、読取りデータに対する地肌データ処理を行い（ス
テップ１００１４）、参照データの高画像濃度部の補正
を行うかどうかを判断する（ステップ１００１５）。参
照データに対する高画像濃度部の補正を行う場合には、
参照データに対する高画像濃度部の処理を行い（ステッ
プ１００１６）、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選
択を行う（ステップ１００１７）。次いで、上記の処理
をＹＭＣＫの各色について行い（ステップ１００１
８）、上記の処理を写真、文字の各画質モード毎に行う
（ステップ１００１９）。

【０１８９】このように補正の実行、非実行を選択する
ことができるので、図４０の場合と同様に得られた結果
が大きく異ならな場合に、処理時間の短縮を行うことが
できる。

【０１９０】また、図１３に示すように、表示画面３０
５には、“光量ムラの補正”で使用する原稿が“白”で
あるか、“非白”であるかを選択することが可能になっ
ており、その手順を図４２のフローチャートに基づいて
説明する。

【０１９１】まず、ＹＭＣＫ各色および文字、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３１１を
転写紙３１０上に形成する（ステップ１１００１）。次
いでパターンが形成された転写紙３１０を原稿台１１８
上に載置し（ステップ１１００２）。ここで読取りスタ
ートを選択すると、スキャナ４０１が走行し、ＹＭＣＫ
濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップ１１
００３）。この際、パターン部のデータと転写紙３１０
の地肌部のデータも読み取る。

【０１９２】光量ムラの補正を実行するように選択され
ている場合には、ステップ１１００５を実行し、選択さ
れていない場合にはステップ１１００８を実行する（ス
テップ１１００４）。光量ムラの補正を実行するように
選択されている場合には光量ムラ検知用の原稿を原稿台
１１８に載置する（ステップ１１００５）。続いて、表
示画面３０５において光量ムラ補正用として白（または
白紙）が選択されているかどうかを判断し（ステップ１
１００６）、選択されている場合にはステップ１１００
７を実行し、選択されていない場合にはステップ１１０
０８をステップ１１０１０以降を実行する。ステップ１
１００７においては、スキャナ４０１の増幅回路５０２
の増幅率を通常のコピー時に比べて下げる。この増幅率
に基づいてスキャナ４０１は階調パターンの読み取り位
置の光量を検知する（ステップ１１００８）。そこで、
スキャナ４０１の増幅回路５０２の増幅率を通常のコピ
ー時の設定値にし（ステップ１１００９）、パターンの
読み取り値を光量ムラの測定データを用いて補正する
（ステップ１１０１０）。補正したパターンの読み取り
値を、ＲＧＢ補正値を用いて補正し（ステップ１１０１
１）、地肌データを用いた処理を行うと選択されたかど
うかを判断する（ステップ１１０１２）。

【０１９３】地肌データを用いた処理を行うと選択され
た場合には、読取りデータに対する地肌データ処理を行
い（ステップ１１０１３）、参照データの高画像濃度部
の補正を行うかどうかを判断する（ステップ１１０１
４）。参照データに対する高画像濃度部の補正を行う場
合には、参照データに対する高画像濃度部の処理を行い
（ステップ１１０１５）、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの
作成・選択を行う（ステップ１１０１６）。次いで、上
記の処理をＹＭＣＫの各色について行い（ステップ１１
０１７）、最後に上記の処理を写真、文字の各画質モー
ド毎に行う（ステップ１１０１８）。

【０１９４】これにより、白紙を使用した場合には、ス
キャナ４０１でのアナログ信号の増幅率を下げ、白紙を
使用しないときは通常のコピー時の増幅率を用いること
ができ、白紙を光量ムラの補正用に用いた場合と、白紙
以外の原稿を用いた場合とで、スキャナ４０１の検知感
度を近付けることができ、補正の精度をアップすること
ができる。

【０１９５】

【発明の効果】これまでの説明から明らかなように、階
調パターンの読み取り位置ないし読み取り位置近傍の光
量を検知する手段を有し、この手段で検知した光量に基
づき前階調パターンの読み取り値を補正するようにした
請求項１記載の発明によれば、自動階調補正で用いる階
調補正パターンの読み取り位置の光量を、階調パターン
を読む前後、あるいは同時に検知し、検知した光量で階
調パターンの読み取り値を補正することができる。この
ように、補正した階調パターンの読み取り値により、階
調補正テーブルが作成でき、自動階調補正の調整結果の
機械毎のばらつきを無くし、画像濃度の調整を高精度化
することができる。

【０１９６】光量を検知する手段が、原稿台上に載置さ
れたほぼ一様な濃度の原稿を階調パターンの読み取り位
置において読み取る手段により読み取ることにより検知
するようにした請求項２記載の発明によれば、白紙など
のほぼ一様な濃度の原稿の読取りに応じて、階調パター
ンの読み取り値を補正でき、コンタクトガラス面上の光
量ムラを補正することができる。したがって、特別な装
置を必要とせずに、ユーザがコンタクトガラス面上の光
量ムラを補正でき、自動階調補正による画像濃度の調整
を高精度化することができる。

【０１９７】原稿は白紙である請求項３記載の発明によ
れば、原稿の濃度はほぼ一様であるので、読み取り位置
の違いによる読み取り値の違いは、光量ムラやコンタク
トガラス面上の汚れと考えてよい。したがって、読み取
り値に応じて階調パターンの読み取り値を補正すること
により、コンタクトガラス面上の光量ムラを補正するこ
とができ、原稿が汚れなどによるムラが生じた場合には
交換するだけでよく、、簡単な方法により特別な装置を
必要とせずに、ユーザがコンタクトガラス面上の光量ム
ラを補正でき、自動階調補正による画像濃度の調整を高
精度化することができる。

【０１９８】光量を検知する手段が階調パターンの余白
部分を読み取る手段で読み取った値から検知する請求項
４記載の発明によれば、階調パターンの読み取り時に階
調パターンの周囲の原稿の地肌部を読み取り階調パター
ン部の読み取る手段の照明光量を予測することができ、
予測した照明光量に基づいて階調パターンの読み取り値
を補正し、自動階調補正を実行することができる。階調
パターンが形成された原稿をセットだけでの簡単な操作
で、特別な装置を使用することなく、ユーザがコンタク
トガラス面上の光量ムラを補正することができ、自動階
調補正により画像濃度調整の機械毎のばらつき、経時変
化を低減し、調整を高精度化することができる。

【０１９９】光量を検知する手段が階調パターンの読み
取り位置ないし読み取り位置近傍における相異なる複数
の反射あるいは無反射光量を前記読み取る手段で読み取
った値から検知する請求項５記載の発明によれば、光学
系の機械差や経時変化の影響、および読み取り位置の違
いによるＲＧＢ読み取り値のずれを補正し、自動階調補
正の調整結果を高精度化することができる。

【０２００】光量を検知する手段が、階調パターンの読
み取り時と同じ平均化処理を行う請求項６記載の発明に
よれば、階調パターンの読み取り時と光量検知時の平均
化処理とを同一とすることができ、これにより平均化処
理が異なることにより生じる誤差を無くし、高精度化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における画像処理部の電気
的な構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態における複写機本体の機構
の概略を示す機構図である。

【図３】図２の複写機本体の制御系を説明するための図
である。

【図４】本発明の実施の形態におけるレーザ変調回路を
示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態における画像読み取り系を
示すブロック図である。

【図６】増幅された画像の読み取り信号がサンプルホー
ルドされる模式を示すグラフである。

【図７】階調変換テーブルの作成手順を説明するための
フローチャートである。

【図８】全体の湾曲度の選択を説明するための図であ
る。

【図９】選択された湾曲度の選択を説明するための図で
ある。

【図１０】ハイライト領域の階調特性を変える変換曲線
の一例を示す図である。

【図１１】画像濃度の自動階調補正の動作を示すフロー
チャートである。

【図１２】操作部を示す平面図である。

【図１３】ＡＣＣメニュー呼出し時の操作部の液晶表示
画面を示す平面図である。

【図１４】プリンタ使用時用の自動階調補正の実行を選
択した時の操作部の液晶表示画面を示す平面図である。

【図１５】印刷スタートキーを選択した時の転写紙上の
濃度階調パターンを示す平面図である。

【図１６】転写紙にパターンが出力された後の操作部の
表示画面を示す平面図である。

【図１７】光量ムラの検知処理中の操作部の表示画面を
示す平面図、（ａ）は白検知の場合、（ｂ）は黒検知の
場合を示している。

【図１８】自動階調補正処理中の操作部の表示画面を示
す平面図である。

【図１９】ＲＧＢ補正データを表示する操作部の表示画
面を示す平面図である。

【図２０】地肌の補正を説明するためのグラフである。

【図２１】ＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの作成手順
を示すフローチャートである。

【図２２】ＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの選択手順
を示すフローチャートである。

【図２３】スキャナの読み取り値と画素データが含まれ
る頻度との関係を説明するためのグラフである。

【図２４】スキャナが読み取る領域を説明するための図
である。

【図２５】原稿をブラックバックにするための手段を概
略的に示す説明図である。

【図２６】原稿をブラックバックにするための別の手段
を概略的に示す説明図である。

【図２７】スキャナの読み取り値と画素データが含まれ
る頻度との関係を説明するためのグラフである。

【図２８】複写機の読み取り系を模式的に示す図であ
る。

【図２９】スキャナの増幅率の変更の手順を示すフロー
チャートである。

【図３０】階調パターンが形成された転写紙３１０の一
部を示す平面図である。

【図３１】余白部が少ない階調パターンが形成された転
写紙の一部を示す平面図である。

【図３２】階調パターンの変形例を示す平面図である。

【図３３】スキャナの読み取り値と画素データが含まれ
る頻度との関係を説明するためのグラフである。

【図３４】別の階調パターンが形成された転写紙の一部
を示す平面図である。

【図３５】階調パターンの読み取りの手順を説明するた
めのフローチャートである。

【図３６】自動階調補正パターンの読み取り位置におい
て相異なる複数の反射あるいは無反射光量を検知した場
合の動作を示すフローチャートである。

【図３７】同じ濃度の黒トナーのパッチが複数形成され
た転写紙の一部を示す平面図である。

【図３８】主走査方向と副走査方向の画素の関係を示す
説明図である。

【図３９】平均化処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図４０】光量ムラの補正の実行、非実行の手順をフロ
ーチャートである。

【図４１】光量ムラの黒補正の実行、非実行の手順を示
すフローチャートである。

【図４２】原稿が白か非白かを選択する手順を示すフロ
ーチャートである。

【図４３】光量の大小による読み取り値の変動の一例を
示すグラフである。

【図４４】光量の異なる読み取り位置の一例を説明する
ための図である。

【図４５】濃度補正のずれを説明するための図である。

【符号の説明】

１０１複写機本体１０２感光体ドラム１０３帯電チャージャ１０４レーザ光学系１０５，１０６，１０７，１０８現像装置１３０メイン制御部４０１カラースキャナ４０２シェーディング補正回路４０３ＲＧＢγ補正回路４０４画像分離回路４０５ＭＴＦ補正回路４０６色変換−ＵＣＲ処理回路４０７変倍回路４０８画像加工（クリエイト）回路４０９ＭＴＦフィルタ４１０ γ補正回路４１１階調処理回路４１２プリンタ４１５ＣＰＵ４１６ＲＯＭ４１７ＲＡＭ５０１ＣＣＤ５０３Ｓ／Ｈ回路５０５Ａ／Ｄ変換回路５０７画像処理部５１４ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 1/04 １０６Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０Ｊ 1/405 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読み取り位置に載置した原稿画像を光学
的に走査して読み取る手段と、この読み取る手段からの
入力画像信号を画像信号変換テーブルにより出力画像信
号に変換して出力する手段と、前記出力画像信号に応じ
て像担持体上に上方を書き込む手段と、前記像担持体を
介して転写材上に画像を形成する手段と、階調パターン
を発生する手段と、前記階調パターンの読み取り信号と
記憶手段に記憶された階調目標データとに基づいて画像
信号変換テーブルを作成・選択する手段とを有する画像
形成装置において、前記階調パターンの読み取り位置ないし読み取り位置近
傍の光量を検知する手段を有し、この手段で検知した光
量に基づき前記階調パターンの読み取り値を補正するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記光量を検知する手段は、原稿台上に
載置されたほぼ一様な濃度の原稿を前記階調パターンの
読み取り位置において前記読み取る手段により読み取る
ことにより検知することを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項３】前記原稿は白紙であることを特徴とする
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記光量を検知する手段は、前記階調パ
ターンの余白部分を前記読み取る手段で読み取ることに
より検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項５】前記光量を検知する手段は、前記階調パ
ターンの読み取り位置ないし読み取り位置近傍における
相異なる複数の反射あるいは無反射光量を前記読み取る
手段が読み取ることにより検知することを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記光量を検知する手段は、前記階調パ
ターンの読み取り時と同じ平均化処理を行うことを特徴
とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形
成装置。