JPH11177826A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリンタ単体の階調特性の安定化性を維持し
つつ、階調変換テーブルを合成することなく、コピアと
しても滑らかな階調特性を得ることのできる画像形成装
置を提供すること。 【解決手段】 本発明に係る画像形成装置は、図３に示
す如く、読み取り位置に配置した原稿画像を光学的に走
査して読み取り画像信号を出力するスキャナ４２０と、
階調補正テーブルを含み画像信号を画像処理して出力す
る画像処理用γ補正回路４０９を備えた画像処理部と、
画像処理部からの画像信号と外部装置からの画像信号と
を択一的に切り替えて出力するＩ／Ｆ・セレクタ回路４
１１と、階調補正テーブルを含み、Ｉ／Ｆ・セレクタ回
路４１１切替手段から切替出力される画像信号を、階調
処理して出力する画像形成用プリンタγ補正回路４１２
等を有し、プリンタ４１３の階調特性を目標値として、
概略線形となるように、画像形成用プリンタγ補正回路
４１２の階調補正テーブルを作成する。

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、詳細には、デジタル方式の複写機、プリンタ、ファ
ックス等に適用される画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機などのデジタル画像形成装置
では、常時一定の良好な画像を再現するための画像濃度
及び画像再現性は、環境条件の変化、耐久劣化、経時変
化、及び画像モードなどの様々な要因に起因して変動す
る。主として、感光体や現像剤の特性変動に基づいて変
動する。この画像再現変動を抑えるために、種々のデジ
タル画像形成装置が提案されている。カラー複写機など
の画像形成装置は、画像を読み取るスキャナ部と、画像
を形成するプリンタ部との２つに分けることができる。
使用者が必要とする用途によって、プリンタ部のみが必
要か、あるいはスキャナ部とプリンタ部の両方が必要か
など、必要とする構成が異なる。従来の画像形成装置で
は、いずれの場合にもプリンタ部とスキャナ部が一体と
なっており、コピアとして常に正確な画像を出すための
階調変換テーブルを有していたため、一体化した画像形
成装置が必要であった。また、プリンタとして画像形成
装置のプリンタ部のみを使用する場合には、入力する画
像信号に対して出力される画像濃度との対応関係が適切
な状態であり、且つ使用する機械に依らず一定であるこ
とが望ましい。そのために、プリンタ部内に機械毎の出
力特性のばらつきを補正するための画像信号の階調特性
を変換する階調変換テーブルが必要である。複写機とし
て使用する場合には、スキャナの特性や複写をする原稿
に応じた階調変換テーブルの変換特性を含んだ画像処理
パラメータの設定を行う必要がある。例えば、特開平７
−２６１４７９号公報に記載された画像形成方法及び装
置においては、階調変換テーブルは一箇所を前提として
おり、プリンタ部とスキャナ部を独立ユニットとして保
証することができないという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記実情に鑑み、本発
明の第１の目的は、プリンタ単体の階調特性の安定化性
を維持しつつ、階調変換テーブルを合成することなく、
コピアとしても滑らかな階調特性を得ることのできる画
像形成装置を提供することにある。本発明の第２の目的
は、さらに、長期間に渡りコピアモードでの滑らかな階
調特性を維持できるようにすることである。本発明の第
３の目的は、さらに、機械差の影響を解消し、長期間に
渡りコピアモードでの滑らかな階調特性を維持できるよ
うにすることである。本発明の第４の目的は、さらに、
機械差の影響を解消するとともに、より安定して長期間
に渡りコピアモードでの滑らかな階調特性を維持できる
ようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
請求項１に係る発明は、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り画像信号を出力する画像
読み取り手段と、第１画像信号変換テーブルを備え、前
記画像信号を画像処理して出力する画像処理手段と、前
記画像処理手段からの画像信号と外部装置からの画像信
号とを択一的に切り替えて出力する切替手段と、第２画
像信号変換テーブルを備え、前記切替手段から切替出力
される画像信号を、当該第２画像信号変換テーブルに基
づいて、階調処理して出力する階調変換手段と、前記階
調変換手段から出力される画像信号に応じた情報を、像
担持体上に書き込む画像書き込み手段と、前記像担持体
上の情報を、複数色の現像剤にて顕像化し、転写紙上に
画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の階
調特性を目標値として、概略線形となるように、前記第
２画像信号変換テーブルを作成する変換テーブル作成手
段と、を備えたこととした。請求項２に係る発明は、請
求項１記載の画像形成装置において、前記変換テーブル
作成手段は、前記画像形成手段の階調特性の目標値とし
て、前記第２画像信号変換テーブルを恒等変換テーブル
としたときの平均的な特性を保持することとした。請求
項３に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置におい
て、前記変換テーブル作成手段は、前記画像形成手段の
階調特性を目標値として、前記第２画像信号変換テーブ
ルを恒等変換テーブルとしたときの初期特性を保持する
こととした。請求項４に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記変換テーブル作成手段は、前
記第２画像信号変換テーブルを恒等変換テーブルとした
ときの初期特性を検知する検知手段と、検知した初期特
性から予想される寿命期間における平均特性を推定する
推定手段と、前記画像形成手段の階調特性の目標値とし
て、前記推定手段により推定された平均特性を保持する
手段と、を含むこととした。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る画像形成装置を電子写真複写機（以下「複写
機」と称する）に適用した好適な実施の形態を詳細に説
明する。図１は、複写機本体の概略機構を説明するため
の図である。図１において、複写機本体１０１のほぼ中
央部に配置された像坦持体としてのφ１２０［mm］の有
機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、該感光体
ドラム１０２の表面を帯電する帯電チャージャ１０３、
一様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１０
４，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１０６，１０
７，１０８、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、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などが順次配列されている。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１
１３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１０９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。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上の原稿に主走査光を照射す
る露光ランプ１１９，原稿からの反射光を反射ミラー１
２１によって結像レンズ１１２に導き、光電変換素子で
あるＣＣＤ（Charge CoupleDevice）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。

【０００６】次に、上記複写機に内蔵される制御系を説
明する。図２は、上記複写機に内蔵される制御系の概略
構成を示す図である。制御系は、図２に示すように、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１３６，
濃度センサ１３７、環境センサ１３８、感光体表面電位
センサ１３９、トナー補給回路１４０，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。上記レーザ光学系制御部１３４は、前記レーザ光学
系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また、上
記電源回路１３５は、前記帯電チャージャ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、かつ前記バイアスローラ１１０及び転写
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。光学センサ１３６は、前記感光体ドラム１
０２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ようになって
いる。

【０００７】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てい
る。光電センサ制御部は、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。更に、トナー濃度センサ１３７は、現像装置１
０５〜１０８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１４０に印
加する機能を備えている。電位センサ１３９は、像坦持
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。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、剤撹拌部材２０２の回転
によって撹拌され、現像スリーブ２０１Ｂ上で、現像材
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２０１Ｂの回転方向に回転する。

【０００８】次に、上記複写機の画像処理回路を説明す
る。図３は、上記複写機の画像処理回路の構成を示す図
である。画像処理回路は、図３に示す如く、画像処理部
（スキャナ・ＩＰＵ）と、画像形成部（プリンタ）とか
らなり、同図において、４２０はスキャナ、４０１はシ
ェーディング補正回路、４０２はエリア処理回路、４０
３はスキャナーγ変換回路、４０４は画像分離回路、４
０５はＭＴＦフィルタ、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は画像処理用プリンタγ補正回路、４
１０は階調処理回路、４１１，４２３はインターフェー
スＩ／Ｆ・セレクタ、４１２は画像形成部用プリンタγ
（以後プロコンγと呼ぶ）補正回路、４１３はプリン
タ、４２１，４２２はそれぞれパターン発生回路であ
る。先ず、複写すべき原稿は、カラースキャナ４２０に
よりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて一例として１０ビット信
号で読み取られる。読み取られた画像信号はシェーディ
ング補正回路４０１により、主走査方向のムラが補正さ
れ、１０ビット信号で出力される。エリア処理回路４０
２では、現在処理を行っている画像データが原稿内のど
の領域に属するかを区別するための領域信号を発生させ
る。この回路で発生された領域信号により、後段の画像
処理部で用いるパラメータを切り換える。これらの領域
は、指定領域毎に、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原
稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿な
ど、それぞれの原稿に最適な色補正係数、空間フィル
タ、階調変換テーブルなどの画像処理パラメータをそれ
ぞれ画像領域に応じて設定することができる。インター
フェースＩ／Ｆ４２３は、スキャナで読み取った画像を
外部に出力する際に使用する。コピアのようにプリンタ
部（画像形成部）とスキャナ・ＩＰＵ部（画像読み取
り、画像処理部）として使用する場合には、プリンタ部
のＩ／Ｆセレクタ４１１から外部装置に読み取った画像
データを取り出すことができる。スキャナγ変換回路４
０３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フィルタ４０５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。色変換ＵＣＲ処理回路４０６では、入力系の色
分解特性と出力系の色材の色分解特性の違いを補正し、
忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣ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ＵＣＲ処理部からなる。色補正処理
部の色補正処理は、下式のようなマトリクス演算をする
ことにより行う。

【０００９】

【数１】 ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂは〈Ｒ〉、〈Ｇ〉、〈Ｂ〉の補正を
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、Ｂ２、ＢＧ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。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。一方、ＵＣＲ処理部のＵＣＲ
処理は次式を用いて演算することにより行う。

【００１０】

【数２】 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
（低画像濃度）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。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。画像処理
用プリンタγ補正回路４０９では、文字、写真などの画
質モードに応じて、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ができる。また、画像
処理用プリンタγ補正回路４０９は、前述したエリア処
理回路４０２が発生した領域信号に対応して切り替え可
能な複数本（一例として１０本）の階調変換テーブルを
有する。この階調変換テーブルは、文字、銀塩写真（印
画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、
熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な階調変換テー
ブルを複数の画像処理パラメータの中から選択すること
ができる。

【００１１】階調処理回路４１０では、ディザ処理が行
われる。階調処理回路４１０の出力は、画像周波数を１
／２に下げるために、２画素分のデータを同時にプリン
タ部に転送することができるように、画像データバス
は、１６ビットの幅（８ビットの画像データの２本分）
を有する。インターフェースＩ／Ｆ・セレクタ４１１
は、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するために、出力したり、外部の
ホストコンピュータやあるいは画像処理装置からの画像
データをプリンタ４１３で出力するための切り替え機能
を有する。画像形成用プリンタγ（プロコンγ）補正回
路４１２は、インターフェース４１１からの画像信号を
階調変換テーブルで変換し、後述するレーザ変調回路に
出力する。インターフェース４１１、画像形成用プリン
タγ４１２，プリンタ４１３及びコントローラ４１７で
プリンタ部が構成され、スキャナ・ＩＰＵとは独立して
も使用可能である。ホストコンピュータ４１８からの画
像信号はプリンタコントローラ４１９を通じてインター
フェース４１１に入力され、画像形成用プリンタγ補正
回路４１２により階調変換され、プリンタ４１３により
画像形成が行われることにより、プリンタとして使用さ
れる。以上の画像処理回路はＣＰＵ４１５により制御さ
れる。ＣＰＵ４１５は、ＲＯＭ４１４とＲＡＭ４１６と
ＢＵＳ４１８で接続されている。また、ＣＰＵ４１５は
シリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラ４１７
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、システムコントローラ４１７を通じて送信され
る。送信された画質モード、濃度情報及び領域情報等に
基づいて、上述したそれぞれの画像処理回路に各種パラ
メータが設定される。また、パターン発生回路４２１，
４２２は、それぞれ画像処理部と画像形成部で使用する
階調パターンを発生する。

【００１２】次に、図３の画像処理回路における階調変
換テーブルの切換動作を図４を参照して説明する。図４
は、図３の画像処理回路における階調変換テーブルの切
換動作を説明するための図である。図４では、特に、画
像処理用プリンタγ補正回路４０９，階調処理回路４１
０の詳細な構成を図示している。図４において、先ず、
原稿上の指定されたエリア情報と画像読み取り時の読み
取り位置情報とを比較し、エリア処理回路４０２からエ
リア信号を発生させる。このエリア信号に基づいて、ス
キャナγ変換回路４０３、ＭＴＦフィルタ回路４０５、
色変換ＵＣＲ回路４０６，画像加工４０８、画像処理用
プリンタγ補正回路４０９，階調処理回路４１０で使用
するパラメータを変更する。画像処理用プリンタγ補正
回路４０９内では、エリア処理回路４０２からのエリア
信号をデコード１でデコードし、セレクタ１により、文
字、インクジェットなどの複数の階調変換テーブルの中
から選択する。図４に示す原稿の例では、文字の領域０
と、印画紙の領域１と、インクジェットの領域２が存在
する例を図示している。文字の領域０に対しては、文字
用の階調変換テーブル１、印画紙の領域１に対しては、
印画紙用の階調変換テーブル３、インクジェットの領域
２に対しては、インクジェット用の階調変換テーブル２
がそれぞれ一例として選択される。画像処理用プリンタ
γ補正回路４０９で階調変換された画像信号は、階調処
理回路４１０の中で再びエリア信号に対応させてデコー
ダ２によってデコードされた信号に基づいて、セレクタ
２により、使用する階調処理を切り替える。使用可能な
階調処理としては、ディザを使用しない処理、ディザを
行った処理、誤差拡散処理などを行う。誤差拡散処理
は、インクジェット原稿に対して行う。

【００１３】階調処理後の画像信号は、デコーダ３によ
り、読み取り位置情報に基づいて、ライン１であるか、
又はライン２であるかを選択する。ライン１及びライン
２は副走査方向に１画素異なる毎に切り替えられる。ラ
イン１のデータは、セレクタ３の下流に位置するＦＩＦ
Ｏ（First In First Out）メモリに一時的に蓄えられ、
ライン１とライン２のデータが出力される。これによ
り、画素周波数を１／２に下げてＩ／Ｆセレクタ４１１
に入力されることができる。次に、上記複写機のレーザ
変調回路について図５を参照して説明する。図５は、上
記複写機のレーザ変調回路の構成を示すブロック図であ
る。かかる図５に示すレーザ変調回路においては、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によりγ
変換を行う。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２では、
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）４５
３により、下位５ビットで３２値のパワー変調が行われ
て、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
では、発光強度をモニタし、１ドット毎に補正を行う。
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階調）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、６００ＤＰＩ（１画素４２．３［μ
ｍ］）では、ビーム径は、主走査方向５０［μｍ］、副
走査方向を６０［μｍ］が使用される。図４のライン
１、ライン２の画像データにそれぞれ対応して、上記の
レーザ変調回路が用意されている。ライン１及びライン
２の画像データは、同期しており、感光体上を主走査方
向に並行して走査する。

【００１４】上記画像処理用プリンタγ補正部４０９で
行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の作成方法を、図
６のフローチャートに基づいて説明する。図６は、上記
画像処理用プリンタγ補正部４０９で行われる階調変換
テーブル（ＬＵＴ）の作成方法を説明するためのフロー
チャートである。先ず、階調変換曲線を作成する手順
は、図６のフローチャートに示す如くである。 （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）画像濃度を所定の値になるように、全
体に係数を掛ける。 次に、上記ステップＳ１〜ステップＳ４の処理内容を詳
細に説明する。先ず、上記ステップＳ１の処理について
図７に基づいて説明する。図７は、上記ステップＳ１の
処理を説明するための図である。図７において、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。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＜リスト
１＞の如く表すことができる。

【００１５】

【数３】 ここで、Ｂは、Ａの湾曲度を変えるための関数である。
この関数の一例としては、８ビット画像の場合、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。上記の条件を
満たす２次のベジエ関数は、始点Ｐ０（０，０）と終点
Ｐ１（２５５，２５５）とを結ぶ直線Ｐ０Ｐ１と、直線
Ｐ０Ｐ１を交わる直線Ｌと、その直線Ｌ上に存在し、直
線ＰＯＰ１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。上記の関数では、関数Ｂの引数である整数curcatur
e 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、図８を参照して説明する。第１の
例のおける制御点を、両端点Ｐ０，Ｐ１の作る線分ＰＯ
Ｐ１の中心点ＰＣ＝（Ｐ０＋Ｐ１）／２＝（１２５．
７、１２５．５）または（１２７，１２７）or（１２
８，１２８）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／√２，１２
７．５＋ｄ／√２）で与えられる（図８参照）。これに
より、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、下式で表すこと
ができる。 Ｐ２（ｄ，ｔ）＝Ｐ０・ｔ２＋２・Ｐ２（ｄ）・ｔ・（１−ｔ）＋Ｐ１（１− ｔ）２ ・・・ ただし、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。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。これによ
り、上記＜リスト１＞は、下記＜リスト２＞のように書
き換えることができる。

【００１６】

【数４】 尚、上記の例では、table ＿max ＝９としているため、
湾曲度が異なるテーブルの本数を９本としている。尚、
上記の例では、ベジエ曲線を用いたが、他にも、必要に
応じて高次関数や指数・対数関数などを用いることもで
きる。次に、上記ステップＳ２及び上記ステップＳ３の
処理について説明する。上記ステップＳ１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。上記＜リス
ト２＞をより一般的な形に書き直すと下記＜リスト３＞
のようになる。

【００１７】

【数５】 ここで、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＜リスト４＞
の如く表すことができる。

【００１８】

【数６】 ここで、curvarure 、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。尚、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。ハイライト領域、及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ＰＯＰ１と直線ＰＯＰ１を交わる直線Ｌと、その直
線Ｌ上に存在し、直線Ｐ１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。ここでは、一例と
して、直線ＰＯＰ１と直線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図９を参照して
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９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Ｐ２をＰ
２＝（３２，３２）とする。第１の例における制御点Ｐ
３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Ｐ０〜Ｐ３を用いて、階調変
換曲線Ｐ（ｄ、ｔ）は、下式の如く示すことができ
る。 Ｐ（ｄ，ｔ）＝Ｐ０・ｔ３＋３・Ｐ２・ｔ２・（１−ｔ）＋３・３Ｐ（ｄ）・ ｔ・（１−ｔ）２＋Ｐ１・（１−ｔ）３ ・・・ ここで、終点として、Ｐ１＝（２５５，２５５）とした
が、始点Ｐ１をＰ１＝（６４，６４）など、線分ｍ：
（０，０）−（２５５，２５５）上の点とする。このと
き、線分ｍ上で線分ＰＯＰ１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、及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。

【００１９】画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣ
Ｃ：Auto Color Calibration）の動作を図１０のフロー
チャートに基づいて、図１１〜図１６を参照して説明す
る。図１０は、画像濃度（階調性）の自動階調補正（Ａ
ＣＣ：Auto Color Calibration）の動作を説明するた
めのフローチャートである。先ず操作部（図１１）の液
晶画面において、ＡＣＣメニューを呼び出すと、図１２
の画面が表示される。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、図１
３の画面が表示される。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。ここで、印
刷スタートキーを選択すると、図１４に示すような、Ｙ
ＭＣＫ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（ス
テップ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
ンの書き込み値は、１６進数表示で、００ｈ、１１ｈ、
・・・、ＥＥｈ、ＦＦｈの１６パターンである。図１４
では、地肌部を除いて、５階調分のパッチ表示をしてい
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画素ずつの書き込み値の和を配分してレーザの書き
込み値が形成される。すなわち、１画素目の画素の書き
込み値がｎ１、２画素目の書き込み値がｎ２である場合
のパターン処理は、以下の如くとなる。

【００２０】

【数７】 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。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１５の画面が表示される。パターンが形成された
転写材を原稿台に載置し（ステップ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（ステップＳ１
３）。次に、光量ムラ検知用の原稿を原稿台に載置し
（ステップＳ１４）、読み取りスタートを選択すると、
スキャナーが走行し、光量ムラ検知用原稿の光量検知デ
ータを読み取る（ステップＳ１３）。パターンの読み取
り値を、光量検知データで補正し（ステップＳ１６）、
ついで、スキャナの読み取り信号の比を補正する（ステ
ップＳ１７）。地肌データをもちいた処理を行うと選択
された場合（ステップＳ１８）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Ｓ１９）、参照
データの補正を行う場合（ステップＳ２０）には、参照
データに対する高画像濃度部の処理（ステップＳ２１）
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Ｓ２２）。上記の処理をＹＭＣＫの各色
（ステップＳ２３）、及び写真、文字の各画質モード毎
に行う（ステップＳ２４）。処理中には、操作画面に
は、図１６に示すような画面が表示される。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、［元に戻す］
キーが、図１２の画面中に表示されている。

【００２１】次に、上記地肌の補正について詳細に説明
する。地肌の補正の処理の目的としたものは２つある。
１つは、ＡＣＣ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、同一の機械に、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
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ＡＣＣに用いた場合、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。も
う一つの理由としては、ＡＣＣ時に用いた転写紙の厚み
（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に読み取られてしまう。例えば、
圧板のかわりにＡＤＦ（Auto Document 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
の搬送用ベルトをもちているが、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、Ｙ
ＭＣＫ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。上記のような不具合を防ぐために、紙の地肌
部の読み取り画像信号から紙の地肌部の画像信号によ
り、パターン部の読み取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、補正をしないほうがイエロー成分が
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。上記のように、使用者の状
況と好みに応じて、地肌部の補正をＯＮ／ＯＦＦを行う
ことができる。

【００２２】次に、画像形成用プリンタγ補正回路４１
２に設定する階調変換テーブルの作成方法について説明
する。先ず、現像特性の検知方法について、図１７のフ
ローチャートに基づいて、図１８を参照して説明する。
図１７は、現像特性の検知方法を説明するためのフロー
チャートである。図１７において、先ず、ステップＳ３
１では、図１８に示すように、感光体１２上にｎｐ個
（ここでは、ｎｐ＝１２）の濃度パターンを形成する。
そして、表面電位センサ１３９で感光体の表面電位Ｖsi
（si＝1,2,・・・,np ）を読み込み（ステップＳ３
２）、次に、現像器により現像することで、パターンを
顕像化する（ステップＳ３３）。続いて、感光体１０２
の回転方向下流側に存在する光学センサ１３６により、
感光体１０２上のトナー像の検知出力Ｖpi（pi=1,2，・
・・，np）を得る（ステップＳ３４）。検知に用いるレ
ーザ出力は、一例として、画像信号の値（１６進数表
示）で００（Ｈ）、１０（Ｈ）、２０（Ｈ）、３０
（Ｈ）、４０（Ｈ）、５０（Ｈ）６０（Ｈ）、７０
（Ｈ）、９０（Ｈ）、Ｂ０（Ｈ）、Ｄ０（Ｈ）、ＦＦ
（Ｈ）を用いる。主走査方向の２画素づつの画像信号の
和をその値に応じて次のように２画素に割り振る。すな
わち、１画素目の画像信号Ｎ１，２画素目の画像信号を
Ｎ２、処理後の１画素目の画像信号をＮ１’、２画素目
の画像信号をＮ２’として、以下の如く、割り振る。

【００２３】

【数８】 次に、画像信号の補正方法について、図１９を参照して
説明する。図１９において、グラフ（ａ）の縦軸は、レ
ーザ出力（又は画像信号出力）、横軸は光学センサー１
３６の出力を表す。このグラフは、np個の濃度階調パタ
ーン潜像を感光体ドラム１０２上に形成した後、現像
し、そのトナー像の反射光量を光学センサ１３６で検知
することにより得られる。

【００２４】グラフ（ｂ）の縦軸は、（ａ）と同じくレ
ーザ出力、横軸は感光体の表面電位を表す。これは、感
光体の光減衰特性を表す。これは、（ａ）と同じく、np
個の濃度階調パターン潜像を感光体ドラム１０２上に形
成したときの表面電位を電位センサーによって測定する
ことにより得られる。グラフ（ｃ）は、画像形成部に用
いる階調変換テーブルを表し、図の横軸は、画像入力信
号（これは、例えば、原稿画像の濃度に比例する量）
で、縦軸は、レーザ出力または画像入力信号を階調変換
テーブルによる変換後の画像信号（画像出力特性）を表
す。ここでは、画像入力信号は８ビット（２５６値）の
分解能を有し、レーザの書き込み光量も、同様に、レー
ザ最小値と最大値の間を８（〜１０）ビットの分解能を
持つ。図中で、ａは検知時に用いられるレーザ出力と画
像入力信号との関係を示す。グラフ（ｄ）の縦軸は、感
光体上のトナー付着量、横軸は、光学センサ１３６の出
力を表し、これは、光学センサの出力特性を示す。この
特性は、使用するセンサの種類や取付角度や感光体から
の距離によって異なるが、これは予め定められており、
ほぼ一定である。グラフ（ｅ）の縦軸は、トナー付着
量、横軸は、感光体の表面電位を表す。これは、感光体
の表面電位と感光体上のトナー付着量の関係（すなわ
ち、現像特性）を表す。図中のｈは、現像バイアスのＤ
Ｃ成分を表す。グラフ（ｆ）は、画像入力信号に対する
感光体上のトナー付着量の関係を示す。グラフ（ｄ）の
関係を用いて、光学センサの出力ＶＰi を感光体上の付
着量（Ｍ／Ａ）ｉ［mg/cm²］（ｉ＝1,2,・・・、np）に
換算する。これは、一例として以下に述べる方法により
求める。

【００２５】感光体１０２上に形成されたトナー像３０
４の反射光は、光電センサ１３６により検出され、検知
信号としてメイン制御部１３０に送られる。ＶSP、ＶSG
をそれぞれ基準パターン部のトナー付着部からの光電セ
ンサ出力及び地肌部の出力として、基準パターンに付着
したトナー像の単位面積当たりの付着量ｍ１［g/cm²］
は、ｍ１＝−Ｉｎ（ＶSP／ＶS ）／β、β＝−６．０×
１０３［cm²/ g］の関係からトナー付着量が換算され
る。ここで、βは、光電センサとトナーによって決まる
定数であり、上記の値は黒トナーの値である。イエロ
ー、シアン、マゼンタについても同様に換算することが
できる。ここでは、計算を行ったが、予め作成されたル
ックアップテーブルにより、変換しても良い。上記の方
法により、感光体表面電位Ｖsiと感光体上トナー付着量
（Ｍ／Ａ）ｉとの関係が求められ、グラフ（ｅ）の現像
特性ｉが得られる。しかしながら、グラフ（ｄ）に示す
ように、光学センサの出力は、あるトナー付着量（Ｍ／
Ａ） Cより高いトナー付着量領域（（Ｍ／Ａ）≧（Ｍ／
Ａ）Ｃ））では、一定の値ＶPMINを示す。一方、図中の
（ｃ）のｎという画像入力信号以上の画像入力信号に対
しては、実際には、（ｂ）に示すように、感光体の表面
電位が低下し、トナー付着量が変化しているにも拘わら
ず、感光体上のトナー付着量（Ｍ／Ａ）は常に一定値
（Ｍ／Ａ）Ｃになる。そのため、グラフ（ｅ）中で、実
際の現像特性がｃであっても、検知した結果から求めた
現像特性はｉのようになり、実際のｃと検知された値ｉ
との間でずれが生じる。

【００２６】次に、実際の現像特性と検知値から求めた
現像特性のずれを補うための補正の手順を説明する。図
２０は、かかる補正の手順を示すフローチャートであ
る。先ず、画像信号ｉに対する光学センサの検出値ＶＰ
ｉが、所定値ＶＰｃ以上である場合、その検出値から感
光体上のトナー付着量またはそれにほぼ比例する量（Ｍ
／Ａ）ｉに換算する。これらの値から、表面電位センサ
ーの出力値ＶＳｉと（Ｍ／Ａ）ｉとの関係式を求める。
ここでは、１次式を用いて次のような関係となる。 （Ｍ／Ａ）ｉ＝ａ×ＶＳｉ＋ｂ（ＶＰｉ≧ＶＰｃ）・・・ 若しくは、現像バイアスのＤＣ成分をＶＤＣとして、 （Ｍ／Ａ）ｉ＝ａ×（ＶＳｉ−ＶＤＣ）＋ｂ（ＶＰｉ≧
ＶＰｃ） ここで、ａ，ｂは係数で、ＶＳｉと（Ｍ／Ａ）ｉの値か
ら最小自乗法等の方法を用いて決定する。ここで、光学
センサーの出力値がＶＰc となる感光体上のトナー付着
量を（Ｍ／Ａ）Ｃとすると、（Ｍ／Ａ）ｉ≦（Ｍ／Ａ）
Ｃを満たす付着量範囲としても同じである。感光体上の
トナー付着量がある値（Ｍ／Ａ）MIN より低い領域で
は、トナー付着量と感光体上の表面電位との直線関係か
らのずれが大きくなる場合がある。それを防ぐために、
（Ｍ／Ａ） MIN≦（Ｍ／Ａ）≦（Ｍ／Ａ）Ｃを満たす感
光体上のトナー付着量の検知結果について、前述した式
の係数ａ，ｂを決定する。ここでは、トナー付着量を
用いたが、（Ｍ／Ａ）MIN に対応する光学センサの検知
出力をＶＰMAX として、ＶPc≦ＶＰ≦ＶＰ MAXを満たす
トナー付着量領域に対応するトナー付着領域から前述し
た式の係数ａ，ｂを決定してもよい。

【００２７】上記の例では、所定値ＶＰc に対する光学
センサーの検知出力の大小関係からその値を用いるかど
うかを判断したが、このＶＰc は以下のように、感光体
のトナー付着量（Ｍ／Ａ）の変化Δ（Ｍ／Ａ）に対す
る、光検知手段の出力値ＶＰの変化量をΔＶＰの比の絶
対値｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜が、所定値｜ΔＶＰ／Δ
（Ｍ／Ａ）｜０と等しい感光体上のトナー付着量を（Ｍ
／Ａ）Ｃ、そのときの光学センサーの出力値をＶＰc と
することにより、前述した方法を用いることができる。
この場合、｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜≧｜ΔＶＰ／Δ
（Ｍ／Ａ）｜０を満たす感光体上トナー付着量領域が、
（Ｍ／Ａ）≦（Ｍ／Ａ）Ｃと対応し、｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ
／Ａ）｜＞｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜０が、（Ｍ／Ａ）
ｉ≦（Ｍ／Ａ）に対応する（図２１）。このようにして
求められた現像特性ｉと、画像信号からグラフ（ｆ）の
検知結果c が得られる。第１象限のａの階調変換テーブ
ルに対して、第４象限の検知特性ｃが得られた。この結
果を用いて、目標特性ｄを得るための補正後の階調変換
テーブル（ｂ）を得ることができる。上記のようにして
得られた階調変換テーブルを画像形成用階調変換テーブ
ルとして使用する。以上の処理の内容を、図２２のフロ
ーチャートでまとめて説明する。

【００２８】（ステップＳ５１）感光体上に基準パター
ンを作成する。 （ステップＳ５２）形成された基準パターンを光電セン
サ、表面電位センサにより検知する。 （ステップＳ５３）検知された結果と、パターン形成時
に使用したレーザーの出力値（画像信号）から現像特性
を予測する。 （ステップＳ５４）予測された現像特性などから画像形
成部用の階調変換テーブルを作成する。 次に、現像特性が初期設定時から所定時間経過後、経時
変化した場合の補正方法について説明する。図２３は、
かかる補正方法の手順を示すフローチャートである。設
定時の画像入力信号とレーザ出力との関係をａ、そのと
きのレーザ出力に対する光学センサの検知データをｂ、
前述した方法によって求められた感光体の表面電位に対
する感光体上のトナー付着量の関係をc 、また、画像入
力画像信号と感光体上のトナー付着量との関係をｄとす
る。所定時間後の光学センサの検知出力がｂ’となった
とすると、これは、現像特性がｃからｃ’に変化したこ
とを表し、その結果、画像入力画像信号に対する感光体
上のトナー付着量との関係はｄ’となったことを表す。
そのため、初期と所定時間後では、階調性は変化してし
まっている。初期と所定時間後では、階調性が変化して
しまっていることが、画像再現の点から望ましいことで
はない。そのため、これを次のように補正する。第１象
限の画像入力信号ｎとレーザ出力Ｐとの関係は、初期設
定時には、ａに示すように、線形の関係であるとする。
即ち、画像信号ＦＦＨの時のレーザ光量をＰMAX とする
と、レーザ出力Ｐは、Ｐ＝ＰMAX ／ＦＦ（Ｈ）×ｎとな
る。

【００２９】また、画像入力信号とレーザ出力との関係
がａであるとき、画像入力信号ｉに対する、レーザ出力
はＰｉに対し、感光体上のトナー付着量は、初期（Ｍ／
Ａ）ｉ（０）から所定時間後、（Ｍ／Ａ）ｉ（ｔ）に変
化している。一方、画像入力信号ｊに対して、レーザ出
力はＰｊで、このレーザ出力に対する感光体上のトナー
付着量は、初期（Ｍ／Ａ）ｊ（０）から所定時間後、
（Ｍ／Ａ）ｊ（ｔ）に変化している。上記の場合の内、
特に、（Ｍ／Ａ）ｉ（０）＝（Ｍ／Ａ）ｊ（ｔ）である
場合、所定時間後の画像入力信号ｉとレーザ出力との関
係を、ｉ→Ｐｉからｉ→Ｐｊと変更することにより、見
かけ上、画像入力信号に対する画像濃度が初期と所定時
間後で変化していないことになる。このようにして、ｎ
ｐ個の検知データをもちいて、同様な処理を行うことに
より、特性ａ’を求めることができる。この際、実際の
測定点の間の値は、直線補間を行うが、スプライン曲線
などによって補間することにより、与えることができ
る。あるいは、全ての点について計算を行わずに、検知
されたｎｐ個のデータ点、またはその中の何点かについ
て、上記の計算を行い、その値をもちいてＲＯＭ４１６
中に記憶されたルックアップテーブルを選択し、それを
補正特性ａ’として用いても良い。これにより、初期設
定時と所定時間後の経時変化した階調性をみかけ上変化
していないように補正することができる。

【００３０】上記の方法によって得られた所定時間後の
特性ａ’において、画像入力信号ＦＦＨに対応するレー
ザ出力をＰMAX （０）とした場合、ＰMAX(０）≠Ｐ MAX
（ｔ）である時の補正方法として、画像信号００Ｈでの
レーザ出力Ｐ００とＰMAX （０）との間の分解能を維持
したままで、ＰMAX （ｔ）＝Ｐｋ（０）となる画像入力
信号ｋまでを使用する場合と、ＰMAX （ｔ）との間を８
〜１０ビットの分解能を持たせる場合の２つの補正方法
がある。本発明では上記の２つのいずれの方法を用いて
もよいが、前者の場合はレーザ光量の最大値を変更しな
いため、作像条件の制御が簡単になるが、実質的な階調
数が減ってしまうという欠点がある。

【００３１】上記の補正方法の他に、図２４に示すよう
に、作像条件の１つである現像バイアスをｅ→ｅ’と変
更することにより、現像開始電位（ここでは、付着量
（Ｍ／Ａ）MIN での表面電位）をｆ’→ｆ’’と変化さ
せることができる。この結果、感光体上の表面電位に対
する感光体上のトナー付着量の関係がｃ’→ｃ’’と変
わる。但し、ここでは、ｅ’は、初期の現像開始電位ｅ
と一致するように選択した。この場合、画像入力信号と
レーザ出力との間の補正量（ａとａ’との差と、ａと
ａ’’との差）がａ→ａ’（図１９）に対して、ａ→
ａ’’（図２４）は少なくて済む。補正テーブルを選択
する方式の場合には、この方法を用いることにより補正
幅が少なくて済むため、補正テーブルの記憶容量が少な
くて済むというメリットがある。現像バイアスの他に
も、感光体の帯電電位などを制御することにより、同様
な効果を得ることができる。この場合の処理手順を図２
５のフローチャートに示す。

【００３２】次に、画像処理用プリンタγ補正回路４０
９に設定する階調補正テーブルの作成方法について説明
する。パターン発生回路４２１で発生させた書き込み値
をＬＤ[i] （i=0,1,・ ・・、9)、形成されたパターンの
スキャナで読みとり値（ r[t][i],g[t][i]，b[t][i] ）
（t ＝Y,M,C, or, i=0,1,・・・、 9）とする。（r,g,b
）の代わりに、明度、彩度、色相角（Ｌ＊、ｃ＊、ｈ
＊）、或いは、明度、赤み、青み（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）
などで表しても良い。参照データは、階調変換テーブル
への入力値n （n=0,1,2, ・・・、255)とスキャナの読
み取り値（r[t][i] ，g[t][i] ，b[t][i] ）の目標値で
ある。参照データを以下の如く表す。

【００３３】

【数９】 ここで、Ar、Ag、Abは、それぞれRed 信号、Green 信
号、Blue信号に対する参照データで、YMCKは、トナーの
色を表す。上記式１は、８ビット信号処理で、階調変換
テーブルへの入力値の取り得る値、すなわち０〜２５５
値までの２５６値に対応する参照データを、メモリ中に
保持していることを表している。上記のように、２５６
個の参照データをメモリ中に記憶しておくことにより、
あとで述べる処理を簡単にすることができるが、参照デ
ータを記憶するためのメモリ量を低減するために、下式
２に示すような、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１）との組をメ
モリ中に記憶することにしても良い。

【００３４】

【数１０】 ここで、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
て算出しても良い。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]]、 A
r,g,b[t][n[i+1]]を用いて補間を行うことにより求め
る。一方、ＲＡＭ４１７中には、ＹＭＣＫトナーのそれ
ぞれに対し、パターンの読みとり値の参照データにおけ
るＲＧＢ成分の大きさの割合：k[s][t]{ S＝R,G,orB; t
＝Y,M,C,orK}が記憶されている。ここで、 k[s][t]は、
１付近の値を取る。ただし、複写機内部では以下のよう
に、整数データを保持している。 k[s][t]＝k1[S][T]／2n（Ak1[S][T] は、整数） 例えば、n=10，2 ＾n （２のn 乗を意味する）1024など
である。以下に、ＲＧＢ信号の補正値であるk[s][t] の
値の一例を表１に示す。

【００３５】

【表１】 上記の表１に示されたＲＧＢ信号の補正データは、図２
６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、表示箇所の該当する部分を指で押圧
することにより、それらの数値の入力ができる。入力さ
れたデータはＲＭ４１７内に記憶される。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
の参照データのＲＧＢ成分を、下式３により補正する。

【００３６】

【数１１】 ここで、（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）を読み取った時のＲＧＢ信号である。この値
は、読み取り値が８ビット信号である場合には、０〜２
５５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
ナーのＣＣＤが検知する光量）、２５５値は最も明るい
画像濃度（反射率、又は透過率が高い物体を読み取った
時のスキャナーのＣＣＤが検知する光量）、２５５値近
辺の値を有する。

【００３７】上記の場合より、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
[0] ＝Ab[C][0]としても良い。ここで、Ar[C][0]、Ag
[C][0]、Ab[0] ＝Ab[C][0]は、紙の地肌部を読み取った
値である。ここで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
裏当てが暗くならないように注意することにより、精度
が低下することを防ぐことができる。別の実施例とし
て、同様にt ＝Ｃ（シアン）の場合の例を示す。

【００３８】

【数１２】 上記式４の如く処理することも実用上は可能である。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の場合に式４の補正を行わないようにし
ている。式４で用いるk[r][C]、 k[g][C]、k[b][C] の値
と、式３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。尚、処理を簡単にするために、
上式の（Arl[C][n[i]]、Agl[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。ＡＣＣ実行時に作成・選択さ
れ、画像処理用プリンタ補正回路γ４０９に設定される
階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法を説明する。Ｙ
ＭＣ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]、Ag[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。上記の取り扱
いは、使用するトナーの分光（反射光）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。説明を簡単にするために、A[t][n[i]]（０≦n[i]
≦２５５；i ＝1,2,・・・、10；t= C,M,Y）を用いて表
す。尚、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）成分のみを用いる。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 ＝0,
1,・・・9; t＝C,M,Y,K ）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
て表記する。ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、前述したa
[LD] とA[n]とを比較することによって得らる。ここ
で、n は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値で、Ｒ
ＧＢ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き込み値 LD[i]で出力し
たＹＭＣトナー・パターンを、スキャナで読み取った読
み取り画像信号の目標値である。ここで、ＲＧＢ信号を
補正した参照データには、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ＲＯＭ又はＲＡＭ中に記憶されている後述する判断
用のデータにより判断される。この補正については後述
する。

【００３９】前述した参照データ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n ＝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。その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する
入力値n ＝00h 、01h 、・・・,FF h(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、n[i]
＝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、それ以外の点につていは、ス
プライン関数などで補間を行うか、或いは、予めＲＯＭ
４１６中に記憶されているＹＭＣＫ階調変換テーブルの
うち、上記の処理で求めた（0,LD[0])、（11h,LD[11
h])、（22h,LD[22h])、・・・、（FFh,LD[FFh])の組を
通る、最も近いテーブルを選択する。上記の処理を図２
７に基づいて説明する。図２７の第１象限（ａ）の横軸
は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸は、
スキャナの読み取り値（処理後）は、階調パターンをス
キャナーで読み取った値に対し、ＲＧＢγ変換（ここで
は変換を行っていない）、階調パターン内の数カ所の読
み取りデータの平均処理及び加算処理後の値であり、演
算精度向上のために、ここでは、１２ビットデータ信号
として処理する。

【００４０】また、第２象限（ｂ）の横軸は、縦軸と同
じく、スキャナの読み取り値（処理後）を表す。第３象
限（ｃ）の縦軸は、レーザ光（ＬＤ）の書き込み値を表
す。このデータa[LD] は、プリンタ部の特性を表す。ま
た、実際に形成するパターンのＬＤの書き込み値は、00
h （地肌），11h、 22h、・・・、EEh、 FFhの１６点であ
り、とびとびの値を示すが、ここでは、検知点の間を補
間し、連続的なグラフとして扱う。第４象限のグラフ
（ｄ）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。グラフ（ｆ）は縦軸
・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。グ
ラフ（ｅ）の横軸は、第３象限（ｃ）と同じであり、階
調パターン作成時のＬＤの書き込み値と階調パターンの
スキャナーの読み取り値（処理後）との関係を表すため
の便宜上の線形変形を表す。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み取り値ａ[LD]を用いて、
図中の矢印（１）に沿って求める。

【００４１】この演算手順を図２８に基づいて説明す
る。図２８は、ＡＣＣ実行中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。先ず、ステップＳ８
１で、ＹＭＣＫ階調変換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,・
・・、ｉ MAX＝１５）とする。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。すなわち、
参照データＡ[n] をＲＧＢ信号の補正値Ｋ[s][t]で補正
する（ステップＳ８２）。続いて、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Ｓ８３）。ここで、プリンター４１２
で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザの書き込み
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,・・・、i1）、高画像濃度側から中間
画像濃度側にかけて補正をおこなわない参照データＡ
[i]( i＝i2+1、・・・，ｉmax-1)（i2≧i1,i2 ≦imax-
1）、補正を行う参照データＡ[i] （i ＝i1+1、・・
・、i2）とする。

【００４２】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高い参照データA[i1] とか
ら、そのデータの差Δref を求める。すなわち、 Δref ＝Ａ[i1]−Ａ[i2+1 ］・・・ ここで、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、ref ＞０であ
る。一方、プリンタ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、 Δdet ＝Ａ[i1]−ｍmax ・・・ とする。これにより、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
[i1］＋（Ａ[i]-Ａ [i1］）×（Δdet/Δ ref）・・・
（i ＝i1＋1 、i1＋2 、・・・、i2-2，i2）とする。
そして、ステップＳ８１で求めたｎ[i] に対応するスキ
ャナの読み取り画像信号ｍ[i] を参照データＡ[n[j]]か
ら求める（ステップＳ８４）。実際には、とびとびの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≦ｊmax ）を求め
る。８ビット画像信号の場合、n[0]=0，n[ｊmax]＝255
、n[ｊmax ＋1]＝n[ｊmax]＋1 、Ａ[jmax+1]＝Ａ[ ｊm
ax]として参照データを求めておくと計算が簡単にな
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]） 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、最終的に求める階調変換テーブルの精
度が高くなる。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おこなっても良
い。この場合は、ｍ[i] ＝f(n[i]）とする。ｋ次関数の
場合には、下式のようにする。

【００４３】

【数１３】 そして、ステップＳ８５，ステップＳ８３で求められた
ｍ[i] をえるためのＬＤの書き込み値LD[i] をステップ
８３と同様な手順によって求める。ただし、（ｊ−＞k
）とする。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。ここで、パ
ターン形成時の値をLD[k] ＝00h 、11h 、 22h、・・
・、66h,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ため画像濃度では、
トナー付着量に対するスキャナの読み取り値の変化が大
きいため、パターンの書き込み値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
対するスキャナの読み取り値の変化が小さいために、間
隔を広げて読み込む。これによるメリットとしては、LD
[k] ＝00h 、11h 、22h 、・・・、 66h,AAh,FFh （計
１６点）などとパターンの数を増やす場合に比べて、ト
ナー消費量を抑えられること、また、高画像濃度領域で
は、ＬＤ書き込み値に対する変化が少ないこと、感光体
上の帯電ムラ、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書き
込み値の間隔を狭めても必ずしも精度の向上に有効では
ないことから、上記のようなＬＤ書き込み値でパターン
を形成した。

【００４４】

【数１４】 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
挿をおこなっても良い。これにより、ＹＭＣＫ階調変換
テーブルへの入力値ｎ[i] と出力値LD[i] の組（ n[i],
LD[i](i＝0,1,・・・、15）が求められる（ステップＳ
８６）。ステップＳ８６で求められた（n[i]，LD[i] ）
（i ＝0,1,・・・、15）を元に、スプライン関数などで
内挿をおこなうか、あるいは、ＲＯＭ中に有している階
調変換テーブルを選択する。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階調変
換テーブルの選択方法について、図２９のフローチャー
トに基づいて説明する。先ず、階調変換テーブル全体に
かける係数 IDMAX［％］を求める（ステップＳ９１）。
n[ｉmax]＝FFh の場合には、IDMAX ＝ LD[ｉmax]×100
［％］とする。ここでは、LD’[i] ＝LD[i] ×100 ／ID
MAX として、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの出力値 LD
[i]を置き換える。これにより、階調転換テーブルの選
択に際して、 IDMAXを考慮せずに済む。（ｈ、ｍ、ｓ）
のうち、（n([i]、 LD[i]、）との初期の誤差を最小にす
るｍを求める（ステップＳ９２）。続いて、（ｈ、ｍ、
ｓ）のうち、（n([i] 、LD[i] 、）との初期の誤差を最
小にするｈを求める（ステップＳ９３）。そして、
（ｈ、ｍ、ｓ）のうち、（n([i]、 LD[i]、）との初期の
誤差を最小にするｓを求める（ステップＳ９４）。

【００４５】ここで、本発明の階調変換テーブルの作成
について説明する。先ず、本発明の原理であり、合成テ
ーブルの品質について説明する。図３０は、２つのテー
ブルを合成するとき、テーブルの形状の違いにより、合
成テーブルがどのような形状になるかを説明するための
図である。１段目はアナログ的なテーブルの合成の場合
である。合成する２つのテーブル（ａ），（ｂ）はとも
に非線形であるが、合成結果（ｃ）は、滑らかなテーブ
ルが得られる。但し、合成手順は、入力値を第１テーブ
ルで変換して得られる出力値を、第２テーブルの入力値
として変換して得られる出力値を合成テーブルの出力値
となるように合成する。２段目は、（１）のアナログテ
ーブルをそれぞれ０〜１０にデジタル化したテーブルで
ある。このとき、合成テーブルでは入力レベル７と８の
間が５も開いているのがわかる。３段目も、０〜１０に
デジタル化したテーブルであるが、第２テーブルは実質
的に線形（ストレート）として、第１テーブルのみで狙
いの合成テーブル(1-c）が得られるようにしている。こ
の場合は、当然、アナログ合成テーブル（1-c ）をデジ
タル化したときの最も良いテーブル（誤差の少ないテー
ブル）が得られる。レベル７と８の差は３であり、アナ
ログ合成テーブルに近い。つまり、２つのテーブルを合
成して狙いの特性のテーブルを合成する場合は、片方は
線形に近いほど合成による誤差は少なくて済むことがわ
かる。逆に、非線形性の大きなテーブル同士の合成ほど
誤差は大きくなる。ここで、第１テーブルを画像処理部
の階調変換テーブル、第２テーブルを画像形成部の階調
変換テーブルを想定している。合成による誤差が大きく
なるということは、階調のとびやつぶれとして画質変質
の低下を招くものである。

【００４６】本発明では、画像形成部の階調変換テーブ
ルを概ね線形とすることにより、画像処理部の変換テー
ブルとの合成による誤差の低減を図るものである。次
に、画像形成部の階調変換テーブルの作成の様子を示し
ながら、本発明の作用を説明する。先ず、従来例を、図
３１に示す。階調変換テーブルを作成する様子は、図１
９を用いて説明したが、ここでは、図１９において、
（ｃ）階調変換テーブルと、（ｆ）再現性の部分を抜き
出したものであり、（ａ）検知時の階調変換テーブル、
（ｂ）階調変換テーブル（補正テーブル）、（ｃ）検知
結果（補正前の階調特性）及び（ｄ）目標特性を１〜４
象限に分けて示している。従来の目標特性であるトナー
付着量リニアな目標特性を用いたときの階調変換テーブ
ルの形状を示す。但し、簡単のため、検知時の階調変換
テーブルは常にストレートとする。この時は、検知結
果、即ち、補正のない場合の生（なま）の階調特性を示
す。生の階調特性は一般的には非線形型な特性であるの
で、目標特性を理想的に線形とした場合には、第２象限
（ｂ）で得られる変換テーブルは、それを補正するため
には、やはり非線形なテーブルとなる。一方、画像処理
部で設定される階調変換テーブルは、画質モードの最適
化、好みによるコントラスト変換、濃度変換などの種々
の非線形変換を行う必要があるため、前述のように非線
形テーブル同士の合成では、誤差が大きくなるため、階
調とびなどの画質劣化を招きやすくなる。

【００４７】図３２は、第１の発明による階調変換テー
ブルの作成の様子を示す図である。ここでは、画像形成
部の生の階調特性を目標特性としたので、階調変換テー
ブル（ｂ）は線形（ストレート）となる。画像形成部の
生の階調特性は、経時や環境劣化で変動したり、機械間
の差もあるため、目標特性の設定には考慮が必要であ
る。第２の発明では、目標値として経時や環境変化や機
械差を含めた平均的な特性を目標値とした。図３３に、
そのときの階調変換テーブルの形状を示す。検知結果
（ｃ）が平均的な特性（波線）と一致する場合は、当然
変換テーブル（ｂ）は、ストレート（波線）となる。実
際にある機械での経時、環境変化を含めた生の階調特性
の変動が（ｃ）の変動幅がある場合は、階調変換テーブ
ル（ｂ）は、第２象限の振れ幅を持つ。機械差も考慮し
た平均的な特性を目標値としたのであるから、機械によ
って変動領域には差はあるものの、概ね線形に近いテー
ブルが得られる。全機に共通の目標値とするには最適な
目標値である。第３の発明では、機械差の影響を解消す
るものである。本発明では、目標特性値は、機械毎に可
変とし、各機械の初期特性を目標特性とする。目標特性
の設定は、製造時や市場で感光体や現像剤を交換したと
きにサービスモードとして実行するものである。すなわ
ち、図２のＣＰＵ１３０は、生の階調特性を検知し、検
知結果を目標特性として不揮発メモリに保存すべく動作
を制御することにより階調変換テーブルを設定できる。

【００４８】図３４は、第３の発明による階調変換テー
ブルの作成の様子を示す図である。初期特性を目標特性
としたため、階調変換テーブル（ｂ）は、初期にはスト
レートであり、経時、環境変動の影響分だけストレート
からはずれることになる。第２の発明に比べ、機械差の
影響をなくすことができるため、その機械の変動分のみ
に非線形性がふくまれることになる。第４の発明では、
第３の発明の機械差の解消に加え、その機械の使用期間
（寿命）において、平均的に品質を安定させるものであ
る。図３４のように初期特性から経時変化により、ある
方向に特性が変化する場合には、初期には、完全に線形
な変形テーブルが得られるが、使用期間が経つほどに変
換テーブルも線形からはずれることになる。そこで、第
４の発明では、目標特性値として、初期特性から推定さ
れるその機械での平均特性を用いることにより、全使用
期間において安定した品質を維持するができる。図３５
は、第４の本発明による階調変換テーブルの作成の様子
を示した図である。その機械の平均特性を推定した目標
特性としたので、第２象限に示すように、変換テーブル
は、ストレートを中心として、非線形性の少ないテーブ
ルを得ることができる。目標特性の設定は、第３の発明
と同様に、製造時や市場での感光体や現像剤を交換した
ときに、サービスモードとして実行する。すなわち、図
２のＣＰＵ１３０は、生の階調特性を検知し、検知特性
（初期特性）から、その機械の平均特性を推定し、推定
した平均特性を目標特性として不揮発メモリに保存すべ
く動作制御することにより、階調変換テーブルを設定す
る。

【００４９】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、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り画像信号
を出力する画像読み取り手段と、第１画像信号変換テー
ブルを備え、画像信号を画像処理して出力する画像処理
手段と、画像処理手段からの画像信号と外部装置からの
画像信号とを択一的に切り替えて出力する切替手段と、
第２画像信号変換テーブルを備え、切替手段から切替出
力される画像信号を、当該第２画像信号変換テーブルに
基づいて、階調処理して出力する階調変換手段と、前記
階調変換手段から出力される画像信号に応じた情報を、
像担持体上に書き込む画像書き込み手段と、像担持体上
の情報を、複数色の現像剤にて顕像化し、転写紙上に画
像を形成する画像形成手段と、画像形成手段の階調特性
を目標値として、概略線形となるように、第２画像信号
変換テーブルを作成する変換テーブル作成手段と、を備
えたこととしたので、プリンタ単体の階調特性の安定化
性を維持しつつ、階調変換テーブルを合成することな
く、コピアとしても滑らかな階調特性を得ることのでき
る画像形成装置を提供することが可能となる。請求項２
に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
変換テーブル作成手段は、画像形成手段の階調特性の目
標値として、第２画像信号変換テーブルを恒等変換テー
ブルとしたときの平均的な特性を保持することとしたの
で、長期間に渡りコピアモードでの滑らかな階調特性を
維持することが可能となる。請求項３に係る発明は、請
求項１記載の画像形成装置において、変換テーブル作成
手段は、画像形成手段の階調特性を目標値として、第２
画像信号変換テーブルを恒等変換テーブルとしたときの
初期特性を保持することとしたので、機械差の影響を解
消し、長期間に渡りコピアモードでの滑らかな階調特性
を維持することが可能となる。請求項４に係る発明は、
請求項１記載の画像形成装置において、変換テーブル作
成手段は、第２画像信号変換テーブルを恒等変換テーブ
ルとしたときの初期特性を検知する検知手段と、検知し
た初期特性から予想される寿命期間における平均特性を
推定する推定手段と、画像形成手段の階調特性の目標値
として、前記推定手段により推定された平均特性を保持
する手段と、を含むこととしたので、機械差の影響を解
消するとともに、より安定して長期間に渡りコピアモー
ドでの滑らかな階調特性を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る複写機本体の概略機構を説
明するための図である。

【図２】図１の複写機に内蔵される制御系の概略構成を
示す図である。

【図３】図１の複写機の画像処理回路の構成を示す図で
ある。

【図４】図３の画像処理回路における階調変換テーブル
の切換動作を説明するための図である。

【図５】複写機のレーザ変調回路の構成を示すブロック
図である。

【図６】画像処理用プリンタγ補正部で行われる階調変
換テーブル（ＬＵＴ）の作成方法を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図７】図６のフローチャートのステップＳ１の処理を
説明するための図である。

【図８】変換曲線の一例を示す図である。

【図９】変換曲線の一例を示す図である。

【図１０】画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣ
Ｃ：Auto Color Calibration）の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１１】操作部の表示例を示す図である。

【図１２】操作部の表示例を示す図である。

【図１３】操作部の表示例を示す図である。

【図１４】転写材上に形成された複数の濃度階調パター
ンを示す図である。

【図１５】操作部の表示例を示す図である。

【図１６】操作部の表示例を示す図である。

【図１７】現像特性の検知方法を説明するためのフロー
チャートである。

【図１８】感光体上に形成された濃度パターンを示す図
である。

【図１９】画像信号の補正方法を説明するための図であ
る。

【図２０】実際の現像特性と検知値から求めた現像特性
のずれを補うための補正の手順を説明するためのフロー
チャートである。

【図２１】感光体上のトナー付着量領域を説明するため
の図である。

【図２２】画像形成用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２３】現像特性が初期設定時から所定時間経過後、
経時変化した場合の補正方法を説明するためのフローチ
ャートである。

【図２４】現像特性が初期設定時から所定時間経過後、
経時変化した場合の他の補正方法を説明するための図で
ある。

【図２５】現像特性が初期設定時から所定時間経過後、
経時変化した場合の他の補正方法を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図２６】操作部の表示画面の表示例を示す図である。

【図２７】画像処理用プリンタ補正回路γに設定される
階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法を説明するため
の図である。

【図２８】ＡＣＣ実行中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２９】ＲＯＭ中に記憶されている階調変換テーブル
の選択方法を説明するためのフローチャートである。

【図３０】２つのテーブルを合成するとき、テーブルの
形状の違いにより、合成テーブルがどのような形状にな
るかを説明するための図である。

【図３１】従来例を説明するための図である。

【図３２】第１の発明による階調変換テーブルの作成の
様子を示す図である。

【図３３】第２の発明による階調変換テーブルの作成の
様子を示す図である。

【図３４】第３の発明による階調変換テーブルの作成の
様子を示す図である。

【図３５】第４の発明による階調変換テーブルの作成の
様子を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 複写機本体、１０２ 有機感光体（ＯＰ
Ｃ）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１０５、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、１
２３ イメージセンサアレイ、１３０ メイン制御
部（ＣＰＵ）、１３１ＲＯＭ、１３２ ＲＡＭ、１３
３ インターフェースＩ／Ｏ、１３４ レーザ光学
系制御部、１３５ 電源回路、１３６ 光学セン
サ、１３７ 濃度センサ、１３８ 環境センサ、１
３９ 感光体表面電位センサ、１４０トナー補給回
路、１４１ 中間転写ベルト駆動部、１４２ 操作
部、２０１ 現像スリーブ、２０２ 剤撹拌部材、
４２０ スキャナ、４０１シェーディング補正回路、
４０２ エリア処理回路、４０３ スキャナγ変換
回路、４０４ 画像分離回路、４０５ ＭＴＦフィ
ルタ、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、４０
９ 画像処理用プリンタγ補正回路、４１０ 階調
処理回路、４１１，４２３ インターフェースＩ／Ｆ・
セレクタ、４１２ 画像形成部用プリンタγ（以後プ
ロコンγと呼ぶ）補正回路、４１３ プリンタ、４２
１，４２２ パターン発生回路

Claims (4)

【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り画像信号を出力する画像読み取り
   手段と、 第１画像信号変換テーブルを備え、前記画像信号を画像
   処理して出力する画像処理手段と、 前記画像処理手段からの画像信号と外部装置からの画像
   信号とを択一的に切替えて出力する切替手段と、 第２画像信号変換テーブルを備え、前記切替手段から切
   替え出力される画像信号を、当該第２画像信号変換テー
   ブルに基づいて、階調処理して出力する階調変換手段
   と、 前記階調変換手段から出力される画像信号に応じた情報
   を、像担持体上に書き込む画像書き込み手段と、 前記像担持体上の情報を、複数色の現像剤にて顕像化
   し、転写紙上に画像を形成する画像形成手段と、 前記画像形成手段の階調特性を目標値として、概略線形
   となるように、前記第２画像信号変換テーブルを作成す
   る変換テーブル作成手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記変換テーブル作成手段は、前記画像形成手段の階調
   特性の目標値として、前記第２画像信号変換テーブルを
   恒等変換テーブルとしたときの平均的な特性を保持する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記変換テーブル作成手段は、前記画像形成手段の階調
   特性を目標値として、前記第２画像信号変換テーブルを
   恒等変換テーブルとしたときの初期特性を保持すること
   を特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記変換テーブル作成手段は、前記第２画像信号変換テ
   ーブルを恒等変換テーブルとしたときの初期特性を検知
   する検知手段と、検知した初期特性から予想される寿命
   期間における平均特性を推定する推定手段と、前記画像
   形成手段の階調特性の目標値として、前記推定手段によ
   り推定された平均特性を保持する手段と、を含むことを
   特徴とする画像形成装置。