(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；
画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；
前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；
前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；
前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取る読取手段と；
前記読み取られた階調データの像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行う検出手段と；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；
前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段と；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；
画像データに対する階調再現性の補正処理を画質の種類別に行う画像処理手段と；
前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；
前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置を変化させて画質の種類別に複数の階調データの像を同一被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；
前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；
前記読み取られた画質の種類別の階調データの像各々の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として画質の種類別の階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行う検出手段と；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、前記画質の種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；
前記算出された画質の種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段と；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；
文字画像を再現するための文字モード、および絵柄または写真画像を再現するための写真モードのうちの少なくとも一方のモードの種類別に、画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；
前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；
前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置の組み合せによりモードの種類別に複数の階調データの像を同一被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；
前記被画像形成媒体上に形成されたモードの種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；
前記読み取られたモードの種類別の階調データ各々の像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準としてモードの種類別の階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行う検出手段と；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度との関係が直線的になるようなモードの種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；
前記算出されたモードの種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段と；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；
前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成し；
前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取り；
前記読み取られた階調データの像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行い；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；
前記算出された補正データを設定する；
ことを特徴とする階調再現性の補正方法。
【請求項５】
階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；
前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成するときに、画質の種類別に複数の階調データの像を同一被画像形成媒体上に形成し；
前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取り；
前記読み取られた画質の種類別の階調データの像各々の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として画質の種類別の階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行い；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、前記画質の種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；
前記算出された画質の種類別の補正データを設定する；
ことを特徴とする階調再現性の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原稿の画像を読み取り、この読み取った信号に応じて用紙上に画像を形成する複写機などの画像形成装置に関する。特に、このような画像形成装置における階調再現性の補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多値出力が可能なレーザプリンタおよびデジタル複写機などの画像形成装置が普及している。このような画像形成装置では、例えば、パルス幅変調などの方法により信号レベルでＭ階調出力可能な場合でも、プリンタの入出力特性が図９の入力濃度−出力濃度特性のグラフ図に示すようにリニアになっていないため、入力信号と実際に出力される濃度とは線形にならないのが普通である。
【０００３】
そこで、信号レベル上出力可能なＭ値の中から、実際に濃度がリニアになるようなＮ値（Ｎ＜６４）を選択する必要がある。従来このＭ値の中から最適なＮ値を選択する方法として次のようなことが行なわれていた。
【０００４】
（１）Ｍ階調からなる階調パターンをプリンタ出力する。
（２）これを１階調につき数カ所ずつマクベス濃度計などを用いて濃度を測定する。
（３）この結果の入出力特性を図９のようなグラフにプロットしてから縦軸をＮ−１等分し、このときの入力信号を最適化された出力値とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した方法では、階調パターンを人間が１点１点マクベス濃度計などで測定していたので、膨大な手間と時間がかかっていた。このため、時間の制約から１階調につき数カ所程度の濃度しか測定できなかったため、位置によって濃度にムラが存在する場合などは正確な値を得ることができなかった。
【０００６】
また、上記手順のうち、（２）の作業が人間の手を介するため、（３）の計算を電子計算機などで計算したとしても、結局は測定値を入力しなければならず、全体の自動化を図ることは困難であった。
この発明の目的は、階調再現性を自動補正（調整）できる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られた階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【０００８】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られた階調データの像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として階調データの各階調ごとの平均反射率測定位置の検出を行う検出手段と；前記検出された各階調ごとの平均反射率測定位置における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【０００９】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を画質の種類別に行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、画質の種類別に階調データの像を形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取る読取手段と：前記読み取られた画質の種類別の階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを対応するように比較して、画質の種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された画質の種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【００１０】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を画質モードの種類別に行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置を変化させて画質モードの種類別に階調データの像を形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された画質モードの種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られた画質モードの種類別の階調データの像各々の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として画質モードの種類別の階調データの各階調ごとの平均反射率測定位置の検出を行う検出手段と；前記検出された各階調ごとの平均反射率測定位置における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、前記画質モードの種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された画質モードの種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【００１１】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；文字画像を再現するための文字モード、および絵柄または写真画像を再現するための写真モードのうちの少なくとも一方のモードの種類別に、画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置の組み合せによりモードの種類別に階調データの像を形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成されたモードの種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られたモードの種類別の階調データ各々の像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準としてモードの種類別の階調データの各階調ごとの平均反射率測定位置の検出を行う検出手段と；前記検出された各階調ごとの平均反射率測定位置における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度との関係が直線的になるようなモードの種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出されたモードの種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【００１２】
この発明の階調再現性の補正方法は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成し；前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取り；前記読み取られた階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを比較することにより階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する。
【００１３】
さらに、この発明の階調再現性の補正方法は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成するときに、画質の種類別に階調データの像を形成し；前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取り；前記読み取られた画質の種類別の階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを対応するように比較して画質の種類別に階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；前記算出された画質の種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する。
【００１４】
この発明の画像形成装置では、階調再現性を補正するための階調データ保持し、この保持された階調データを階調再現性の補正処理を行う画像処理手段により処理し、この処理された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成し、この形成された階調データの像を読み取り、この読み取られた階調データの像の特徴、つまり階調データの像の濃度を基に前記画像処理手段に階調再現性の補正処理のためための補正データを設定するので、人間がマクベス濃度計などの計測器で階調データの像を１点１点測定して階調再現性の補正処理を行う場合に比べて、正確かつ迅速な階調再現性の補正処理を行うことができる。
【００１５】
さらに、この画像形成装置では、複数の画質モード（例えば文字モード、写真モード）における階調再現性を補正するための階調データを画像処理モード別に複数保持し、この複数の階調データに対応する階調データの像を被画像形成媒体上に形成し、この形成された複数の階調データの像を一度に読み取り、この読み取られた複数の階調データの像の特徴、つまり複数の階調データの像の濃度を基に前記画像処理手段に前記画像処理モード別の階調再現性の補正処理のための補正データを設定するので、一度に複数のモードの階調再現性の補正処理を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る画像処理装置としてのデジタル複写機の内部構造を例示する断面図である。
【００１７】
すなわち、デジタル複写機は、原稿Ｏの画像情報を光学的に読取るためのスキャナ部１と、及びこのスキャナ部１を介して読み取られた画像を被記録材すなわち複写用紙Ｐ上に出力するプリンタ部２とを具備している。
【００１８】
スキャナ部１では、複写すべき原稿が原稿載置台３上に載置され、この原稿載置台３に載置された原稿Ｏは、副走査方向に延出されている光源としての蛍光ランプ４で照明され、この蛍光ランプ４によって照明された上記原稿Ｏからの反射光線が光電変換素子としてのＣＣＤセンサ５によって光電変換されて上記反射光線に画像情報が画像信号に変換される。
【００１９】
上記蛍光ランプ４の側方には、蛍光ランプ４からの照明光を上記原稿Ｏに効率良く集束させるためのリフレクタ６が配置され、また、上記蛍光ランプ４と上記ＣＣＤセンサ５との間には、上記原稿Ｏから上記ＣＣＤセンサ５へ向かう光線、即ち、原稿Ｏからの反射光線が通過される光路を折曲げるための複数のミラー７、８、９、および上記反射光を上記ＣＣＤセンサ５の集光面に集束させるためのレンズ１０などが配置されている。
【００２０】
露光ランプ４及び原稿Ｏからの反射光線をＣＣＤセンサ５に導く光学系は、キャリッジ１１、１２に載置され、図示しないパルスモータで主走査方向に搬送される。蛍光ランプ４によって副走査方向の原稿Ｏの領域が照明され、キャリッジ１１、１２が主走査方向に移動されることによって原稿Ｏの副走査方向の領域が次々に照明され、原稿Ｏの全領域が蛍光ランプ４によって照明されることとなる。
【００２１】
原稿載置台３の上部には、原稿Ｏを原稿載置台３に密着させる原稿カバ−１３が配置されている。原稿Ｏの押えは、デジタル複写機の大きさ、或いは、複写能力に応じて、例えば、ＳＤＦすなわちセミオート原稿給送装置、或いは、ＡＤＦすなわち自動原稿給送装置などと置換え可能である。
【００２２】
プリンタ部２としての画像形成部には、円筒状であって、図示しないモータなどを介して所望の方向に回転されるとともに所望の電位に帯電される感光ドラム１４が設けられている。レーザビームがこの感光体ドラム１４に照射されると、レーザビームが照射された領域の電位が変化され、感光体ドラム１４上には、静電潜像が形成される。
【００２３】
この感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラム１４に所望の電位を与える帯電装置１５と、感光体ドラム１４上に画像データに応じて変調されたレーザビームを出力するレーザユニット１６と、このレーザユニット１６からのレーザビームによって感光体ドラム１４に形成された静電潜像に、可視化剤すなわちトナーを供給して現像する現像装置１７と、及びこの現像装置１７によって現像された感光体ドラム１４上の可視化されたトナー像を後述する被記録材給送部から給送された被記録材、即ち、複写用紙Ｐに転写する転写装置１８と、感光体ドラム１４から複写用紙Ｐを剥離する剥離装置１９とが配置されている。
【００２４】
上記レーザユニット１６は、レーザビームを発生する半導体レーザ発振器２４と、この半導体レーザ発振器２４から図示しないコリメートレンズを介して供給されるレーザビームを１ライン毎のビームに変更するポリゴンミラー２５と、ポリゴンミラー２５からの一走査ラインごとのレーザビームを平行光に変更するｆθレンズ２６と、このレンズ２６からの平行光を反射して上記感光体ドラム１４へ導くミラー２７と、および上記ポリゴンミラー２５を回転するミラーモータ２８とによって構成されている。
【００２５】
尚、感光体ドラム１４の回転方向の剥離装置１９の後流側には、感光体ドラム１４の感光体ドラム１４の表面上に残ったトナーを除去するとともにレーザビームによって感光体ドラム１４上に生じた電位の変化を次の画像形成のために消去するクリーナユニット２０が配置されている。
【００２６】
現像装置１７と上記転写装置１８との間には、感光体ドラム１４に形成されたトナー像が転写される複写用紙Ｐを上記転写装置１８に向けて給送する被記録材給送部２１が配置されている。
【００２７】
また、転写装置１８によってトナー像が転写された複写用紙Ｐが上記感光体ドラム１４から分離される方向には、この複写用紙上のトナー像を固着させるための定着装置２２が設けられている。この定着装置２２と転写装置１８との間には、複写用紙Ｐをこの定着装置２２に向かって搬送するための搬送装置２３が配置されている。
【００２８】
図２は、図１の複写機の制御系を例示するブロック図である。
この図３において、本デジタル複写機を統括して制御する主制御部３１には、種々の演算（後に説明するスキャナ２により読み取られた階調パターンの各階調ごとの平均反射率を求めるための演算、この求められた各階調ごとの平均反射率から各階調ごとの濃度を求めるための演算、およびこの求められた各階調ごとの濃度と予め記憶されている階調データの各階調ごとの濃度との関係が直線的になるような階調再現性の補正処理のための補正データを求めるための演算など）を行う演算部４４と、各部の制御を実行する４つの副制御部３２〜３４とが接続されている。
【００２９】
この主制御部３１には、各種画像処理の指示（例えば後述する階調再現性を補正するための階調データに対応した階調データの像を出力するための指示）を行う操作パネル３５と、画像処理領域を管理する（例えば座標により管理する）領域管理部３６と、取り込まれた画像データの画質改善、画像データの編集、画像データの加工などを行う画像処理部３７とが接続され、これらを制御している。
【００３０】
副制御部３２には、蛍光ランプ４の光源光強度を制御する光源制御部４０と、図１に示した給紙機構等の機械的な入力部機構４１を制御する機構駆動部４２と、反射光線を検出して画像データに変換するＣＣＤセンサ５により変換されたアナログ画像データをデジタルデータ信号に変換するＡ／Ｄ変換部４３とが接続され、これらを制御している。
【００３１】
副制御部３３には、編集、或いは、加工された画像データを画像形成のために展開し、これを格納する画像展開部４５と、画像展開部４５からの画像データ（スキャナからの画像データ）をレーザ変調信号としてのパルス信号（プリンタ用の画像データ）を出力する画像出力部４６と、レーザユニット１６内のモータ、ソレノイド等の駆動系等の出力部機構４８を駆動する機構駆動部４９とが接続され、これらを制御している。
【００３２】
副制御部３４には、データ送受信部５０が接続され、外部機器とのデータ送受信を制御している。
主制御部３１には、メモリ３１ａが内蔵されている。このメモリ３１ａには、文字等の２値画像用のγデータとしての画像データに対する実際の画像濃度の２値画像用変換テーブルと写真等の多値画像用のγデータとしての画像データに対する実際の画像濃度の多値画像用変換テーブルの２つのテーブルが登録される。これらのテーブルは、図示しない操作部により指定されたモード（文字モード、写真モード、文字写真モードなど）に応じて選択されるようになっている。さらに、メモリ３１ａには、後述する各モード別の各階調ごとの階調データ（３２階調パターンを出力するためのデータ）が記憶されている。
【００３３】
上述したデジタル複写機では、原稿Ｏが蛍光ランプ４より照明され、この原稿Ｏから反射された反射光線は、ＣＣＤセンサ５上に結像され、アナログ電気信号に変換される。このアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部４３でデジタル信号に変換され、画像処理部３７に出力される。この画像処理部３７では、画像信号の画質が改善され、この改善された画像信号が編集され、その編集された画像信号が加工されて画像展開部４５に出力される。
【００３４】
図３は、画像処理部３７の内部構成を例示するブロック図である。
画像処理部３７には、ＣＣＤセンサ５のばらつきを補正するレンジ補正部８０と、ボケを補正したりモワレを防止するフィルタ部８２と、画像データに対して拡大または縮小処理を施す拡大／縮小部８４と、画像データに対する種々のγ補正を行うγ補正部８６などが順に設けられている。
【００３５】
さらに、画像処理部３７には、画像データの中から文字画像領域または写真画像領域を切り出す像域分離部８８と、画像データに対して写真用の階調処理を行う写真階調処理部９０と、画像データに対して文字用の階調処理を行う文字階調処理部９２と、像域分離部からの指示により写真階調処理部９０または文字階調処理部９２で処理された画像データの選択を行うセレクタ９４と、写真階調処理された画像データまたは文字階調処理された画像データに対するそれぞれの閾値による処理が行なわれる閾値処理部９６と、多値レベル変換が行なわれる多値レベル変換部９８と、後述する最適な多値レベル調整を行う（後述する階調再現性を補正するための補正データを設定する）自動調整部１００などが設けられている。
【００３６】
上記図１〜図３で説明したデジタル複写機を用いてこの発明のポイントである多値レベルの最適化について説明する。
まず、オペレータ（階調再現性の補正を行う者）が操作パネル３５より図４に示すような階調パターン（グレースケール）の出力を指示する。すると、メモリ３１ａに内蔵されている階調データが読み出され、この読み出された階調データに対応した階調データの像がプリンタ部２により被画像形成媒体上（コピー用紙）に形成される。
【００３７】
このとき被画像形成媒体上に形成される階調パターンは、図４に示すように０［Ｈ］〜ＦＦ［Ｈ］まで信号レベルが８［Ｈ］ステップづつ変化するようになっており、各階調の幅は約１ｃｍとなっている。
【００３８】
また、この図４では、右側と左側に２種類の階調パターンが配置されているが、この実施の形態では左側の階調パターン（以下階調パターン１）は図５上に示すように記録基準位置を全て前側にした場合、右側の階調パターン（以下階調パターン２）は図５下に示すように記録基準位置を前後交互にした場合（濃度の安定性に優れる）として説明する。
【００３９】
なお、パルスの基準位置の決め方は上記方法だけに限定されるものではない。また、階調パターン１は文字モードに対応し、階調パターン２は写真モードに対応する階調パターンであるものとする。
【００４０】
次に、この出力された階調パターンの濃度の高い方（黒い方）が上にされスキャナ部１により入力され、２つの階調パターンの開始点（第３図の（Ｘs1，Ｙs1）（Ｘs2，Ｙs2））が検出される。開始点の検出方法はいくつか考えられるが、例えば次のような方法によって検出することができる。画像を上から走査していき、白（紙）から黒（ベタ）に変化する境界点、すなわち数１の条件を満たす点をそれぞれ階調パターン１の開始点（Ｘs1，Ｙs1）、階調パターン２の開始点（Ｘs2，Ｙs2）とする。なお、座標の位置は領域管理部３６によって管理される。
【００４１】
【数１】
0003730287.tif 000002
【００４２】
次に、各階調パターンの各階調ごとの平均反射率が算出される。各階調パターンは一定の幅を持っているので、階調パターン１のｋ階調目の算出開始点を（Ｘp1［ｋ］，Ｙp1［ｋ］）、算出終了点を（Ｘe1［ｋ］，Ｙe1［ｋ］）とし、階調パターン２のｋ階調目の算出開始点を（Ｘp2［ｋ］，Ｙp2［ｋ］）、算出終了点を（Ｘe2［ｋ］，Ｙe2［ｋ］）とすると、平均反射率は数２のようになる。なお、算出開始点および算出終了点は、領域管理部３６によって管理されている座標をチェックすることにより行なわれる。また平均反射率の計算は演算部４４によって行なわれる。
但し、プリンタ出力された階調パターンには濃度にムラがあるため、比較的濃度が一様になっている真ん中付近の反射率から算出する。
【００４３】
【数２】
0003730287.tif 000003
【００４４】
次に算出した各階調パターンの各階調ごとの平均反射率が数３により濃度値に変換される。ここで反射率を濃度に変換する際に、白基準板と黒基準板の基準濃度を与えてやる必要があるので、ここでは白基準板と黒基準板のマクベス濃度を用いる。なお、濃度値に変換する処理は演算部４４にて行なわれる。
【００４５】
【数３】
0003730287.tif 000004
【００４６】
このとき、Ｄ１［ｋ］、Ｄ２［ｋ］の濃度順位が逆転した場合は逆転した値を無視して前後の値で補間する。
例えば、図６に示すようにＤ１［１］、Ｄ２［２］の値がＤ１［０］の値より小さい場合には数４のようになる。
【００４７】
【数４】
0003730287.tif 000005
【００４８】
次に算出された各階調パターンの各階調ごとの濃度値Ｄ１［ｋ］、Ｄ２［ｋ］と、メモリ３１ａに記憶されている各階調データの各階調ごとの濃度値との関係がリニアになるように（入力濃度と出力濃度との関係がリニアになるように）それぞれＭ１、Ｍ２個の値を選択する。例えば、ここで文字モードの出力値が４値であるとすると、濃度リニアな４値の多値レベルＬ１［０］〜Ｌ１［３］は以下のようにして算出される。
【００４９】
図７は、横軸に階調パターンの入力濃度値、縦軸にその出力濃度値を示した図である。４値の場合は、縦軸の値０〜２５５の間を３等分したときの値に最も近い濃度値を多値レベルとする。
【００５０】
具体的には図中矢印の位置が３等分した位置であるが、一方の矢印（下の矢印）はＤ１［２］とＤ１［３］との間にあり、Ｄ１［２］の方に近いためＤ１［２］が選択される。もう一方の矢印（上の矢印）はＤ１［２１］とＤ１［２２］との間にあり、Ｄ１［２２］の方に近いためＤ１［２２］が選択される。このとき、４値のうち１番目の値は０（Ｄ１［０］）に、４番目の値は２５５（Ｄ１［３２］）に自動的に割り当てられる。これで、文字モード４値の多値レベルはＬ１［０］−Ｄ１［０］、Ｌ１［１］−Ｄ１［２］、Ｌ２［３］−Ｄ１［２２］、Ｌ３−Ｄ１［３２］となった。
【００５１】
一方写真モードが例えば８値であったとすると、濃度値Ｄ２［ｋ］から文字モードの時と同様に８個の多値レベルＬ２［０］〜Ｌ２［７］が算出される。
以上の手順で算出された文字モードと写真モードの多値レベル（階調再現性の補正のための補正データ）は多値レベル変換部９８にセットされる。
【００５２】
なお、この実施の形態では、文字モードと写真モードに対応した階調パターン（階調パターン１と階調パターン２）を一枚の用紙に出力し、この出力された階調パターンを基に文字モードと写真モードの多値レベルの最適化を同時に行う場合について説明したが、この発明の画像形成装置はこれに限定されることなく、一つのモードの階調再現性の補正のための階調パターンを出力し、この出力された階調パターンを基に一つのモードの階調再現性を補正することもできる。
【００５３】
さらには、２つ以上のモード（文字モード、写真モード、メモリモードなど）に各々対応した階調再現性の補正のための階調パターンを出力し、この出力された複数の階調パターンを基に各々のモードの階調再現性を補正することもできる。
【００５４】
次に上記説明した多値レベルの最適化の手順をまとめる。
図８は、多値レベルの最適化の手順を説明するフローチャートである。
まず、多値レベル調整モード（文字モード、写真モード、文字写真モード、メモリモードなどに最適な多値レベルを設定するめたのモード）が指示されると、メモリ３１ａに内蔵されている階調データが読み出され、この読み出された階調データに対応した階調データの像（３２階調パターン）が出力（プリントアウト）される（ステップＳＴ１２）。
【００５５】
このとき出力される階調パターンは図４に示したようなパターン（階調パターン１、階調パターン２）であり、各モード（文字モード、写真モード、文字写真モード、メモリモードなど）用の階調パターンが一枚の用紙に出力されることになる。
【００５６】
ステップＳＴ１２で出力された階調パターンが、スキャナ部１によって入力（読み取り）される（ステップＳＴ１４）。そして、この入力された階調パターンのそれぞれの開始点（例えば階調パターン１の開始点（Ｘs1，Ｙs1）と階調パターン２の開始点（Ｘs2，Ｙs2））が検出される（ステップＳＴ１６）。なお、開始点の検出方法は既に説明したのでここでは省略する。
【００５７】
さらに、前記検出された開始点を基にして、平均反射率が測定される位置（階調パターン１の平均反射率算出開始点（Ｘp1［ｋ］，Ｙp1［ｋ］）と算出終了点（Ｘe1［ｋ］，Ｙe1［ｋ］）、および階調パターン２の平均反射率算出開始点（Ｘp2［ｋ］，Ｙp2［ｋ］）と測定終了点（Ｘe2［ｋ］，Ｙe2［ｋ］））が検出される。そして、この検出された位置において各階調パターンの各階調ごとに平均反射率（例えば階調パターン１の平均反射率Ｒ１［ｋ］と階調パターン２の平均反射率Ｒ２［ｋ］）が算出される（ステップＳＴ１８）。
【００５８】
そして、この算出された各階調パターンの各階調ごとの平均反射率が濃度値に変換される（Ｒ１［ｋ］→Ｄ１［ｋ］、Ｒ２［ｋ］→Ｄ２［ｋ］）（ステップＳＴ２０）。この変換された各階調データの階調ごとの濃度値を基に、入力濃度と出力濃度との関係がリニアになるように多値レベル（階調再現性の補正のための補正データ）が選択され（ステップＳＴ２２）、この選択された多値レベルが多値レベル変換部９８に設定される（ステップＳＴ２４）。
以上で多値レベル最適化処理が終了する。
【００５９】
【発明の効果】
従来人間が行なっていた階調パターンの濃度測定をスキャナにより一括して行うことにより、多値レベルの最適化（階調再現性の補正）を自動的に行うことが可能となった。
【００６０】
さらに、上記説明したデジタル複写機のように数種類の画質モード、例えば文字モードおよび写真モードを持つ場合でも、一枚の用紙に文字モードの処理による階調パターンと、写真モードの処理による階調パターンとを同時に出力することにより、１回のスキャナの読み取り動作で２種類の濃度テーブルを作成することができる。
【００６１】
また、最近のデジタル複写機では、通常の文字モード、写真モードの他にメモリコピーモードを持つデジタル複写機も多くなっている。このメモリコピーは２値処理である場合が多いため階調を出すために、誤差拡散法または組織的ディザ法などが用いられている。この発明ではこのとき必要なγテーブルを同時に作成することもできる。
【００６２】
つまり、文字モード、写真モード処理を行なった階調パターンと並べて２値誤差拡散処理した階調パターンまたは組織的ディザ法で処理した階調パターンを出力することにより、１回のスキャンで、３種類以上の階調パターンを読み取ることができ、通常モードの濃度テーブルの他に、メモリコピーのγテーブルも作成できる。
【００６３】
以上より、各画質モードの多値レベルの最適化を一度に自動的に行うことができるので、従来に比べて大幅な時間短縮ができ、さらには労力を軽減できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る画像処理装置としてのデジタル複写機の内部構造を例示する断面図。
【図２】図１の複写機の制御系を例示するブロック図。
【図３】画像処理部の内部構成を例示するブロック図。
【図４】階調再現性の補正のための階調パターンを例示する図。
【図５】階調パターンの基準位置を説明する図。
【図６】濃度順位が逆転した場合の一例を説明する図。
【図７】入力濃度と出力濃度との関係がリニアになるように多値レベルを補正する場合の一例を説明する図。
【図８】多値レベルの最適化の手順を説明するフローチャート。
【図９】入力濃度と出力濃度との関係がリニアでない場合の一例を説明する図。
【符号の説明】
１…スキャナ部（読取手段）
２…プリンタ部（画像形成手段）
４…露光ランプ
５…ＣＣＤセンサ
３１…主制御部
３１ａ…メモリ（保持手段）
３２、３３、３４…副制御部
３５…操作パネル（階調データ形成指示手段）
３６…領域管理部（検出手段）
３７…画像処理部（画像処理手段）
４０…光源制御部
４２…機構駆動部
４４…演算部（算出手段）
４６…画像出力部
８８…像域分離部
９０…写真階調処理部
９２…文字階調処理部
９４…セレクタ
９６…閾値処理部
９８…多値レベル変換部
１００…自動調整部（設定手段）
【図１】
0003730287.tif 000006
【図２】
0003730287.tif 000007
【図３】
0003730287.tif 000008
【図４】
0003730287.tif 000009
【図５】
0003730287.tif 000010
【図６】
0003730287.tif 000011
【図７】
0003730287.tif 000012
【図８】
0003730287.tif 000013
【図９】
0003730287.tif 000014