(57)【要約】      （修正有）【課題】階調特性の悪化を防いで高精度なスクリーンガンマテーブルの補正を行う。【解決手段】印刷エンジンの露光レベル毎に存在するハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及びシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルと、印刷エンジン内に形成される基準画像の出力濃度に基づいて、露光レベルに応じたハイライト部基準スクリーンガンマテーブルから変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すハイライト部補正ガンマテーブルと、露光レベルに応じたシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すシャドウ部補正ガンマテーブルを有し、ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及びシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの入力階調の分解能はそれぞれハイライト部補正ガンマテーブル及びシャドウ部補正ガンマテーブルの入力階調の分解能と同じかそれ以上であることを特徴とする。【選択図】図１１
2006165644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素の入力階調に対して画像再生データを出力するスクリーン処理部と、前記画像再生データに従って印刷媒体上に画像を形成する印刷エンジンと、を有する画像形成装置において、
前記スクリーン処理部は、
前記入力階調に対する前記画像再生データの変換テーブルである変換用スクリーンガンマテーブルと、
前記変換用スクリーンガンマテーブルのうち前記入力階調のハイライト部及びシャドウ部における前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するためのそれぞれテーブルであって、前記印刷エンジンの露光レベルごとに存在するハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及びシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルと、
前記印刷エンジン内に形成される基準画像の出力濃度に基づいて、前記露光レベルに応じた前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すハイライト部補正ガンマテーブルと、前記露光レベルに応じた前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すシャドウ部補正ガンマテーブルと、
を有し、
前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの入力階調の分解能は前記出力濃度の最大値に基づく分解能である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記スクリーン処理部は、更に、前記変換用スクリーンガンマテーブルのうち前記入力階調の中間濃度部における前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための中間調部基準スクリーンガンマテーブルと、
前記中間調部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示す中間部補正ガンマテーブルとを有し、
前記中間調部基準スクリーンガンマテーブルの分解能は、前記ハイライト部もしくはシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの分解能より低い、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、更に、
前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルを生成する補正ガンマテーブル生成手段と、
生成された前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルに従って、前記印刷エンジンの露光レベルに応じた前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから、前記変換用スクリーンテーブルの入力階調のうちそれぞれハイライト部とシャドウ部の前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成する変換用スクリーンガンマテーブル生成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブル内には、それぞれ前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの前記入力階調の分解能に応じた値が予め格納され、
前記補正ガンマテーブル生成手段は、前記基準画像の出力濃度に応じて前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルの入力値を決定することで前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルを生成する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２または３記載の画像形成装置において、
前記補正ガンマテーブル生成手段は更に前記中間部補正ガンマテーブルを生成し、
前記変換用スクリーンガンマテーブル生成手段は更に前記中間部補正ガンマテーブルに従って前記中間調部基準スクリーンガンマテーブルから前記入力階調のうち中間濃度部の前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記補正ガンマテーブル生成手段は、前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成することで前記入力階調と前記出力濃度とがリニアな関係となるように前記ハイライト部補正ガンマテーブルと前記シャドウ部補正ガンマテーブル、及び前記中間部補正ガンマテーブルを生成する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記補正ガンマテーブル生成手段は、前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成することで前記入力階調と前記出力濃度とが前記画像形成装置の設計の際または工場出荷の際に設定した関係となるように、前記ハイライト部補正ガンマテーブルと前記シャドウ部補正ガンマテーブル、及び前記中間部補正ガンマテーブルを生成する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画素の入力階調に対して画像再生データを出力するスクリーン処理部と、前記画像再生データに従って印刷媒体上に画像を形成する印刷エンジンとを有し、
前記スクリーン処理部には、前記入力階調に対する前記画像再生データの変換テーブルである変換用スクリーンガンマテーブルと、
前記変換用スクリーンガンマテーブルのうち前記入力階調のハイライト部及びシャドウ部における前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するためのそれぞれテーブルであって、前記印刷エンジンの露光レベルごとに存在するハイライト基準スクリーンガンマテーブル及びシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルと、
を有する画像形成装置の補正プログラムにおいて、
前記印刷エンジン内に形成される基準画像の出力濃度に基づいて、前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すハイライト部補正ガンマテーブルと、前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すシャドウ部補正ガンマテーブルとを生成する補正ガンマテーブル生成処理と、
生成された前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルに従って、前記印刷エンジンの露光レベルに応じた前記ハイライト基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから、前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成する変換用スクリーンガンマテーブル生成処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とし、前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの入力階調の分解能は前記出力濃度の最大値に基づく分解能である、画像形成装置の補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンガンマテーブルの補正機能を有する画像形成装置に関する。詳しくは、印刷エンジンの経時変化などに対応して行われるスクリーンガンマテーブルの補正を露光レベルに応じて行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ受信装置などの画像形成装置は、入力された画像データに対して所定の画像処理を行うコントローラと、コントローラが生成する画像データに従って印刷媒体に画像を形成する印刷エンジンとから構成される。このような画像形成装置では、画像データの入力階調と印刷媒体における出力濃度とが本来理想的なリニアな関係（入力階調と出力濃度とが一致する関係）にあるべきである。
【０００３】
しかし、印刷エンジンの特性によりそのリニアな関係が崩れてしまう場合がある。同じ入力階調でも、印刷エンジンによっては、出力濃度が濃くなったり、薄くなったりする。そこで、従来から設計時または工場出荷時において入力階調に対する出力濃度の関係がリニアな関係になるように、印刷エンジンのエンジン特性に応じて、コントローラの入力階調に対する画像再生データの関係（ガンマ特性）を予め設定していた。
【０００４】
ところが、印刷エンジンは、湿度、温度などの経時変化や環境変化により、その特性が変化する。そのため、工場出荷時または設計時の理想的なリニアな関係に戻すため、ガンマ特性を補正する必要があった。
【０００５】
通常、このような補正を行うには、エンジン内部の感光体ドラムや中間転写媒体上に基準パッチ画像を形成し、その濃度をセンサーにより読み取り、入力階調値とセンサーで読み取られた濃度値との関係から、スクリーンガンマテーブルのガンマ特性を補正する。例えば、センサーにより読み取られた出力濃度が理想的な出力濃度より薄ければ、画像再生データがより高くなるようにスクリーンガンマテーブルを補正する。
【０００６】
このようなスクリーンガンマテーブルの補正に関し、従来では、基準パッチ画像を形成するための基準ガンマテーブルをより高い分解能で作成しておき、センサーで読み取られた出力濃度に応じて基準ガンマテーブルから最適な値を選択し、スクリーン処理するための変換用スクリーンガンマテーブルを生成して補正を行うものが提案されている（例えば、以下の特許文献１）。
【０００７】
また、共通の印刷エンジン特性に対して作成された複数の基準スクリーンガンマテーブルのうち代表する基準スクリーンガンマテーブルによりパッチ画像を生成することで、スクリーンガンマテーブルの補正工程、とくにパッチ画像形成、出力濃度検出、補正ガンマテーブルの生成の工程を短縮することも提案されている（例えば、以下の特許文献２）。
【０００８】
更に、パッチ画像の検出された濃度間隔を他の領域よりも多く取ることで、優れた階調性の画像を得るようにしたものも提案されている（例えば、以下の特許文献３、特許文献４）。
【特許文献１】特開２０００−５６５２５号公報、図５など
【特許文献２】特願２００３−５２４０４号、図９など
【特許文献３】特開平７−２６４４１１号公報
【特許文献４】特開平８−７６５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のようにスクリーンガンマテーブルを補正するにしても、基準パッチ画像をセンサーで検出すると、例えば入力階調の低濃度領域や高濃度領域において入力階調の増加分よりも大幅にセンサーの出力濃度が高くなる場合がある。入力階調と出力濃度との関係が理想的なリニアな関係となるように、この出力濃度に対応してスクリーンガンマテーブルを補正することになるが、出力濃度の大幅な増加によりこの領域では、ガンマ特性が他の領域と比較して大きく変化する。そのため、却ってスクリーンガンマテーブルの階調特性が落ち、補正の精度が低下することがあった。
【００１０】
そこで、本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものでその目的は、階調特性の悪化を防いで高精度なスクリーンガンマテーブルの補正を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、画素の入力階調に対して画像再生データを出力するスクリーン処理部と、前記画像再生データに従って印刷媒体上に画像を形成する印刷エンジンと、を有する画像形成装置において、前記スクリーン処理部は、前記入力階調に対する前記画像再生データの変換テーブルである変換用スクリーンガンマテーブルと、前記変換用スクリーンガンマテーブルのうち前記入力階調のハイライト部及びシャドウ部における前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するためのそれぞれテーブルであって、前記印刷エンジンの露光レベルごとに存在するハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及びシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルと、前記印刷エンジン内に形成される基準画像の出力濃度に基づいて、前記露光レベルに応じた前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すハイライト部補正ガンマテーブルと、前記露光レベルに応じた前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すシャドウ部補正ガンマテーブルと、を有し、前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの入力階調の分解能は前記出力濃度の最大値に基づく分解能である、ことを特徴としている。これにより、例えば、変換用スクリーンガンマテーブルの入力階調のハイライト部とシャドウ部のみ精度を高めた露光レベルごとの基準スクリーンガンマテーブルとそれらのテーブルを参照する補正ガンマテーブルにより、露光レベルの変化による変換用スクリーンガンマテーブルのハイライト部とシャドウ部の階調特性の悪化を防ぎ、高精度の補正制御を行うことができる。
【００１２】
また、本発明は上記画像形成装置において、前記スクリーン処理部は、更に、前記変換用スクリーンガンマテーブルのうち前記入力階調の中間濃度部における前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための中間調部基準スクリーンガンマテーブルと、前記中間調部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示す中間部補正ガンマテーブルとを有し、前記中間調部基準スクリーンガンマテーブルの分解能は、前記ハイライト部もしくはシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの分解能より低いことを特徴としている。これにより、例えば、中間調部基準スクリーンガンマテーブルは露光レベルごとに存在しないため、露光レベルごとにかかる基準スクリーンガンマテーブルを設計する場合と比較して、テーブルを記憶するためのメモリの容量を大幅に削減することができる。
【００１３】
更に、本発明は、上記画像形成装置において、前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルを生成する補正ガンマテーブル生成手段と、生成された前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルに従って、前記印刷エンジンの露光レベルに応じた前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから、前記変換用スクリーンテーブルの入力階調のうちそれぞれハイライト部とシャドウ部の前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成する変換用スクリーンガンマテーブル生成手段と、を有することを特徴としている。これにより、例えば、露光レベルに応じたハイライト部とシャドウ部の基準スクリーンガンマテーブルにより変換用スクリーンガンマテーブルの補正が行われるため、高精度な補正制御を行うことができる。
【００１４】
更に、本発明は、上記画像形成装置において、前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブル内には、それぞれ前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの前記入力階調の分解能に応じた値が予め格納され、前記補正ガンマテーブル生成手段は、前記基準画像の出力濃度に応じて前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルの入力値を決定することで前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルを生成する、ことを特徴している。これにより、例えば、設計の際にハイライト部及びシャドウ部の補正ガンマテーブル内には参照すべきハイライト部及びシャドウ部の基準スクリーンガンマテーブルの入力値が格納され、補正制御の際は補正ガンマテーブルの入力値を決定するようにしているため、変換用スクリーンガンマテーブルの階調特性の悪化を防ぐことができる。
【００１５】
更に、本発明は上記画像形成装置において、前記補正ガンマテーブル生成手段は更に前記中間部補正ガンマテーブルを生成し、前記変換用スクリーンガンマテーブル生成手段は更に前記中間部補正ガンマテーブルに従って前記中間調部基準スクリーンガンマテーブルから前記入力階調のうち中間濃度部の前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成する、ことを特徴としている。これにより、例えば、中間調部基準スクリーンガンマテーブルは露光レベルごとに存在しないため、テーブルを記憶するためのメモリの容量を大幅に削減することができる。
【００１６】
更に、本発明は上記画像形成装置において、前記補正ガンマテーブル生成手段は、前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成することで前記入力階調と前記出力濃度とがリニアな関係となるように前記ハイライト部補正ガンマテーブルと前記シャドウ部補正ガンマテーブル、及び前記中間部補正ガンマテーブルを生成する、ことを特徴としている。これにより、例えば、変換用スクリーンガンマテーブルの補正制御により、入力階調と出力濃度とが理想的なリニアな関係に戻されることになる。
【００１７】
更に、本発明は上記画像形成装置において、前記補正ガンマテーブル生成手段は、前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成することで前記入力階調と前記出力濃度とが前記画像形成装置の設計の際または工場出荷の際に設定した関係となるように、前記ハイライト部補正ガンマテーブルと前記シャドウ部補正ガンマテーブル、及び前記中間部補正ガンマテーブルを生成する、ことを特徴としている。これにより、例えば、変換用スクリーンガンマテーブルの補正制御により、入力階調と出力濃度とが工場出荷や設計の際に設定した関係に戻されることになる。
【００１８】
また、上記目的を達成するために本発明は、画素の入力階調に対して画像再生データを出力するスクリーン処理部と、前記画像再生データに従って印刷媒体上に画像を形成する印刷エンジンとを有し、前記スクリーン処理部には、前記入力階調に対する前記画像再生データの変換テーブルである変換用スクリーンガンマテーブルと、前記変換用スクリーンガンマテーブルのうち前記入力階調のハイライト部及びシャドウ部における前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するためのそれぞれテーブルであって、前記印刷エンジンの露光レベルごとに存在するハイライト基準スクリーンガンマテーブル及びシャドウ部基準スクリーンガンマテーブルと、を有する画像形成装置の補正プログラムにおいて、前記印刷エンジン内に形成される基準画像の出力濃度に基づいて、前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すハイライト部補正ガンマテーブルと、前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成するための関係を示すシャドウ部補正ガンマテーブルとを生成する補正ガンマテーブル生成処理と、生成された前記ハイライト部補正ガンマテーブル及び前記シャドウ部補正ガンマテーブルに従って、前記印刷エンジンの露光レベルに応じた前記ハイライト基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルから、前記変換用スクリーンガンマテーブルを生成する変換用スクリーンガンマテーブル生成処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とし、前記ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル及び前記シャドウ部基準スクリーンガンマテーブルの入力階調の分解能は前記出力濃度の最大値に基づく分解能である、画像形成装置の補正プログラムであることを特徴としている。これにより、例えば、変換用スクリーンガンマテーブルを補正しても露光レベルの変化によるハイライト部とシャドウ部の階調特性の悪化を防ぎ、高精度な補正制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明が適用される画像形成装置の一例を示す図である。画像形成装置としてプリンタ２０を例にして以下説明する。
【００２０】
図１に示すように、プリンタ２０はプリンタコントローラ３０と印刷エンジン５０とから略構成され、ホストコンピュータ１０と接続される。
【００２１】
プリンタコントローラ３０は、コントローラ３０内の各部を制御するためのＣＰＵ３１と、ホストコンピュータ１０にインストールされたプリンタドライバ１２からの印刷データを受信してプリンタ２０のトナーの色空間に変換して各画素所定の階調値からなる画像データＳ３２を出力する入力ユニット３２と、その画像データＳ３２が格納される画像メモリ３３と、画像メモリ３３からの画像データＳ３２をハーフトーン処理するスクリーン処理部３４と、スクリーン処理部３４により生成された面積率に対応する画像再生データＳ３４を駆動パルスデータに変換するパルス幅変調部３５と、を有する。
【００２２】
また、プリンタコントローラ３０には、変換用のスクリーンガンマテーブル３６と、リファレンス（基準）スクリーンガンマテーブル３８、及び補正ガンマテーブル３９を有する。このスクリーンガンマテーブル３６は、印刷エンジン５０の経時変化や環境変化に対応して補正される。この補正はＣＰＵ３１の制御により行われ、基準となるリファレンススクリーンガンマテーブル３８から補正ガンマテーブル３９に従ってスクリーンガンマテーブル３６が補正される。なお、この補正制御は補正プログラム用メモリ４０に補正プログラムが格納されＣＰＵ３１によって読み出されて実行される。また、これらのテーブル３６、３８、３９は、プリンタ２０の電源を切ってもその内容を記憶保持されるよう不揮発性メモリに記憶される。本発明の特徴部分は、このリファレンススクリーンガンマテーブル３８と補正ガンマテーブル３９とにある。その詳細は後述する。
【００２３】
印刷エンジン５０は、エンジン５０内の各部を制御するエンジンコントローラ５１と、エンジンコントローラ５１の制御によりレーザー光線を発光するレーザーダイオード５２と、レーザーダイオード５２からのレーザー光線の照射により潜像が形成されてトナーの付着によりその潜像が現像される感光体ドラム５３と、ドラム５３上に形成された基準画像（基準パッチ画像）５４の出力濃度を検出するセンサー５５と、を有する。なお、パッチ画像５４は感光体ドラム５３上に形成された画像が一旦転写される中間転写体に形成され、センサー５５が中間転写体上のパッチ画像５４の出力濃度を検出するようにしてもよい。
【００２４】
図２は、スクリーン処理部３４の構成図である。スクリーン処理部３４はテーブル選択手段３４１を有する。テーブル選択手段３４１には画素の位置座標（ｘ、ｙ）と、その画素の画像の種類や印刷媒体に対応するスクリーンを指定する属性データＸとが入力され、スクリーンガンマテーブル３６内のいずれかのテーブルを選択するための選択信号を出力する。この選択信号に基づいて、複数種類（図２の例では１２８種類）のテーブルのうちからいずれかが選択される。そして、スクリーン処理部３４は選択されたテーブルから入力階調値Ｓ３２に対応する出力値を選択し、この出力値が画像再生データＳ３４として出力される。なお、画像再生データＳ３４は、その画素内に形成されるドット面積の面積率である。
【００２５】
図３、図４は、テーブル選択手段３４１とスクリーンガンマテーブル３６との関係を示す図である。図３は解像度優先スクリーンに対応する例であり、図４は階調優先スクリーンに対応する例である。一般に、解像度優先スクリーンは文字やグラフィックスなどの画像に適し、階調優先スクリーンはイメージなどの画像に適している。
【００２６】
テーブル選択手段３４１には、属性データＸに応じて複数のパターンマトリックスを有し、この例では、属性データがＸ１のとき比較的小さなマトリックス（網点セル）が選択され（図３）、属性データがＸ２のとき比較的大きな網点セルが選択される（図４）。網点セルは、図３の例では５つの画素から構成され、図４の例では１２個の画素から構成される。各セル内の値はその画素位置で選択されるべきスクリーンガンマテーブル３６のテーブル番号を示す。例えば、図３の例では、ある画素Ｐ０に対してテーブル番号「４」が選択される。これにより、入力階調値Ｓ３２に対応する面積の網点を形成するための画像再生データＳ３４が生成される。
【００２７】
図５は、スクリーンガンマ特性と印刷エンジンのエンジン特性との関係を示す図である。この図において第１象限における縦軸、横軸はともに画像再生データ（面積率）Ｓ３４を示し、第２象限では縦軸は面積率Ｓ３４、横軸は印刷媒体上に形成される画像の出力濃度ＯＤを示す。また、第３象限の縦軸は入力階調値Ｓ３２、横軸は出力濃度ＯＤを示し、第４象限の縦軸は入力階調値Ｓ３２、横軸は面積率Ｓ３４を示す。
【００２８】
理想的な画像形成では、第３象限に示すように入力階調値Ｓ３２と出力濃度ＯＤとがリニアな関係（入力階調値Ｓ３２と一致した出力濃度ＯＤが得られる関係）にあることが望ましい。プリンタ２０で各部の設計が容易になるからである。しかし、実際には、印刷エンジン５０は第２象限に示されるとおり画像再生データの面積率Ｓ３４に対してノンリニアな出力濃度特性Ｃ１を有する。図５の例では、面積率Ｓ３４の低い領域では再生される画像の出力濃度ＯＤが低くなっている。例えば、感光体ドラム５３上に現像されるトナーの付着特性が悪いためである。
【００２９】
このようなエンジン特性Ｃ１のもとで入力階調値Ｓ３２と出力濃度ＯＤとの間で、理想的なリニアな特性Ｃｘを得るためには、入力階調値Ｓ３２と画像再生データの面積率Ｓ３４との間に、第４象限に示すガンマ特性Ｃ３を与える必要がある。つまり、ある入力階調値Ｉｘを、ガンマ特性Ｃ３のスクリーンガンマテーブルに基づいて面積率ＡＤｘの画像再生データＳ３４に変換し、その面積率ＡＤｘの画像再生データＳ３４を印刷エンジン５０に与えることで、入力階調値Ｉｘとリニアな関係の出力濃度ＯＤｘの画像を生成することができる。
【００３０】
ここで、経時変化や環境変化で印刷エンジン５０のエンジン特性がＣ１からＣ４に変化した場合を考える。かかる場合、入力階調値Ｓ３２と出力濃度ＯＤとの間でリニアな関係を保つためには、第４象限のスクリーンガンマテーブルのガンマ特性をＣ３からＣ５に補正する必要がある。
【００３１】
図６は、印刷エンジン特性の経時変化とスクリーンガンマ特性の補正を説明するための図である。図６（Ａ）は工場出荷時（または設計時）の特性を示し、図６（Ｂ）は経時変化時の特性を示す。工場出荷時等において印刷エンジン５０はエンジン特性Ｃ１を有する場合を考える。この場合、上述したように入力階調値Ｓ３２と出力濃度ＯＤとの間でリニアな特性Ｃｘを得るためには、工場出荷や設計の際にスクリーンガンマテーブル３６のガンマ特性Ｃ３を図６（Ａ）のように設計すればよい。
【００３２】
次に、図６（Ｂ）に示すように、経時変化や環境変化でエンジン特性がＣ１からＣ４に変化した場合を考える。かかる場合に、工場出荷等の際に設計したガンマ特性Ｃ３のままでは、入力階調値Ｓ３２と出力濃度ＯＤとの関係を示す特性が出荷時等のＣｘからＣｅに変化してしまう。本来の入力階調値Ｓ３２に対応した出力濃度ＯＤが得られず画質が低下する。そこで、プリンタ２０は、工場出荷時等の理想的な特性Ｃｘを維持するために、スクリーンガンマテーブル３６のガンマ特性をＣ３からＣ５に補正する。
【００３３】
図７は、スクリーンガンマテーブル３６の補正例を示す図である。この例では、スクリーンガンマテーブル３６は１２８種類のテーブルを有する。スクリーンガンマテーブル３６の縦方向は入力階調値Ｓ３２を示し、横方向はテーブル番号を示す。各マス目には各テーブル番号において入力階調値Ｓ３２に対する面積率Ｓ３４が格納される。
【００３４】
リファレンススクリーンガンマテーブル３８は、スクリーンガンマテーブル３６の補正を行うための基準となるテーブルである。このテーブル３８も入力値（補正テーブル階調値）に対してテーブル番号ごとに面積率Ｓ３４が格納されるが、入力値が「０」〜「１０２３」まであり、スクリーンガンマテーブル３６より高い分解能（４倍）を有する。従って、スクリーンガンマテーブル３６のガンマ特性改善の精度が向上する。
【００３５】
補正ガンマテーブル３９は、入力階調Ｓ３２に対する出力濃度ＯＤの関係を工場出荷等の際に設計した関係（リニアな関係）に戻すためのテーブルである。補正ガンマテーブル３９は、スクリーンガンマテーブル３６と同じ分解能で、参照すべきリファレンススクリーンガンマテーブル３８の補正テーブル階調値が格納される。
【００３６】
補正制御の際は、補正ガンマテーブル３９から、リファレンススクリーンガンマテーブル３８の補正テーブル階調値を参照する。そして、リファレンススクリーンガンマテーブル３８の各テーブル番号の出力値が参照され、これらの値がスクリーンガンマテーブル３６に格納される。これにより、スクリーンガンマテーブル３６は補正される。
【００３７】
図７の例では、補正ガンマテーブル３９の補正テーブル入力階調値「５３」に対し「２３８」が格納されている。そして、リファレンススクリーンガンマテーブル３８の補正テーブル階調値「２３８」を参照し、この「２３８」に格納されたテーブル番号「０」から「１２７」までの出力値をスクリーンガンマテーブル３６の入力階調値「５３」のテーブル番号「０」から「１２７」までに格納する。また、補正ガンマテーブル３９の補正テーブル入力階調値が「１２３」では「４８０」が格納されているため、リファレンススクリーンガンマテーブル３８の補正テーブル入力階調値「４８０」を参照する。そして、リファレンススクリーンガンマテーブル３８内の「４８０」に格納された各出力値を読み出してスクリーンガンマテーブル３６の入力階調値「１２３」の領域に格納する。
【００３８】
従って、スクリーンガンマテーブル３６では工場出荷時等に格納された値が補正されるため、例えば上述したようにスクリーンガンマテーブル３６のガンマ特性がＣ３からＣ５（図６（Ｂ））に補正され、入力階調値Ｓ３２に対する出力濃度ＯＤの関係が工場出荷時等の特性Ｃｘに戻されることになる。
【００３９】
図８は、実際にパッチ画像５４を感光体ドラム５３上に形成し、その画像５４をセンサー５５で検出したときの例を示す図である。図８に示すように入力階調値Ｓ３２が低い低濃度領域（ハイライト部）では出力濃度ＯＤは急激に高く変化する。この図から理解されるように、入力階調値Ｓ３２に対する出力濃度（センサー濃度）ＯＤとの関係はリニアな関係になっていない。
【００４０】
このような状況で、スクリーンガンマテーブル３６の補正について考える。図９は、図８の例におけるスクリーンガンマテーブル３６の補正を説明するための図である。上述したように、補正ガンマテーブル３９に必要な値を格納することでスクリーンガンマテーブル３６の補正が行われる。図８に示すように、入力階調値が「１」のとき、センサー濃度は「２８」となっている。従って、図９に示すように補正テーブル入力階調値「２８」の領域には「４」が格納される。補正テーブル入力階調値で「２８」を参照したのは、センサー濃度ＯＤと入力階調値Ｓ３２との間でリニアな関係が保たれていれば、センサー濃度ＯＤが「２８」となるのは入力階調値「２８」のときだからである。また、補正ガンマテーブル３９内の「４」は、図８の入力階調値Ｓ３２「１」に対応する。４倍したのは、リファレンススクリーンガンマテーブル３８の分解能が補正ガンマテーブル３９の分解能の４倍だからである。
【００４１】
そして、以下同様にして、入力階調値Ｓ３２とセンサー濃度ＯＤとの関係から、図９の補正ガンマテーブル３９が生成される。このとき、補正ガンマテーブル３９において、例えば、補正テーブル入力階調値「０」から「２８」までの値は、ＣＰＵ３１により線形補間等が行われ、値が埋められることになる。その後、補正ガンマテーブル３９からリファレンススクリーンガンマテーブル３８を参照して、スクリーンガンマテーブル３６を補正することになる。
【００４２】
ここで、補正されたスクリーンガンマテーブル３６に着目する。入力階調Ｓ３２に対する出力濃度ＯＤの関係がリニアな特性Ｃｘに戻されたにも拘わらず、スクリーンガンマテーブル３６の階調数が減少して階調特性が悪化する場合がある。例えば、図９のスクリーンガンマテーブル３６の入力階調値「０」から「２７」までの領域を見てみる。この領域では、入力階調値Ｓ３２の階調数は「２８」にも拘わらす、リファレンススクリーンガンマテーブル３８の補正テーブル階調値は「０」から「３」までの４種類しか（４階調しか）確保されていない。本来、入力階調値Ｓ３２が「０」から「２７」までの２８階調あれば、出力値（面積率Ｓ３４）も２８階調あるべきである。しかし、図９の例は、２８階調あるべきところ４階調となり、大幅に階調数が減少している。
【００４３】
このような階調数の大幅な減少は、図８に示すように入力階調値Ｓ３２のハイライト部でセンサー濃度ＯＤが急激に高くなるからである。そして、このように急激にセンサー濃度ＯＤが高くなるのは、レーザーダイオード５２から発光されるレーザーの露光レベル（レーザーパワー）が印刷エンジン５０内で種々制御されているにも拘わらず、従来の補正制御ではこの露光レベルを考慮しておらず、あるいはある特定の露光レベルのみ考慮して補正制御が行われているからである。
【００４４】
一般に、露光レベルが高いと感光体ドラム５３のうちレーザーが照射した領域は表面電位が下がりやすく、従ってトナーが付着しやすく出力濃度ＯＤが高くなる。一方で、露光レベルは、印刷エンジン５０内において、文字などの再現性（細線など）が一定となるように制御される。例えば、露光レベルは印刷エンジン５０や、種々の消耗品、環境等の変化に対応して制御される。
【００４５】
そして、印刷エンジン５０内で露光レベルが高く制御されているときに、露光レベルを考慮しない（或いは特定の露光レベルのみ考慮した）スクリーンガンマテーブル３６を使用してパッチ画像５４を形成しそのセンサー濃度ＯＤを検出すると、図８のように急激にセンサー濃度が高くなる。
【００４６】
つまり、設計の際の露光レベルと補正制御の際の露光レベルとが異なっている場合に従来の補正制御では、補正後のスクリーンガンマテーブル３６の階調特性は悪化してしまう。
【００４７】
図１０は、入力階調値Ｓ３２のハイライト部で露光レベルごとにセンサー濃度ＯＤがどのように変化するかを示す図である。この図で、例えば「Ｅ＝４」とあるのは、補正制御時に「４」段階分露光レベルが変化した場合を示す。この図に示すように、露光レベルの変化が大きいときは露光レベルの変化が小さいときと比較して出力濃度ＯＤは高くなる傾向にある。
【００４８】
ここで、入力階調値Ｓ３２が「０」から「１」に変化する場合のセンサー濃度ＯＤは、他と比較して極端に高くなっている。これは、種々の理由が考えられるが、例えば、２５６階調の１階調目はレーザーダイオード５２からのレーザーパワーの影響が最も受け易いからである。
【００４９】
また、入力階調値Ｓ３２のシャドウ部、例えば、階調値が「２５４」から「２５５」に変化する場合でも、センサー濃度ＯＤが他と比較して高くなる場合がある。この理由も種々考えられるが、上述した理由と逆の現象が発生しているからと考えられている。したがって、シャドウ部でも同様に階調特性が悪化する。
【００５０】
かかるハイライト部やシャドウ部などでの階調特性の悪化に対し、本発明は、ハイライト部とシャドウ部のみ精度を高めた露光レベルごとのリファレンススクリーンガンマテーブル３８と、このテーブル３８を参照する補正テーブル３９とを予め設計することで、かかる悪化を防止して高精度な補正制御を行うことができる。
【００５１】
その例を図１１に示す。この図に示すように、リファレンススクリーンガンマテーブル３８は、スクリーンガンマテーブル３６における入力階調値Ｓ３２のハイライト部に対応するハイライト部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル（ハイライト部基準スクリーンガンマテーブル）３８１と、入力階調値Ｓ３２の中間濃度部に対応する従来のリファレンススクリーンガンマテーブル（中間調部基準スクリーンガンマテーブル）３８０と、シャドウ部に対応するシャドウ部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル（シャドウ部基準スクリーンガンマテーブル）３８２と、から構成される。
【００５２】
ハイライト部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１に着目すると、従来ではスクリーンガンマテーブル３６の入力階調値「０」から「１」に対して「０」から「４」までの補正テーブル階調値を有し４倍の分解能を備えていたが、「０」から「３２」までの補正テーブル階調値を有し３２倍の分解能を備える。従って、さらに高精度な補正制御を行うことができる。シャドウ部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８２についても同様に従来のリファレンススクリーンガンマテーブルの分解能に対してさらに高精度の分解能を有する。なお、この「３２」という値は、センサー濃度ＯＤの最大値を考慮して設計の際に決定される。例えば、入力階調値「１」の増加分に対するセンサー濃度ＯＤの変化の最大値を考慮する。つまり、２つの高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１、３８２の分解能はセンサー濃度ＯＤの最大値に基づいている。
【００５３】
また、これら高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１、３８２は、図１２に示すように、印刷エンジン５０の有する露光レベルごとに設計され、補正制御の際の露光レベルによっていずれかが選択され補正制御に利用される。従って、露光レベルに応じたスクリーンガンマテーブル３６の補正が行われるため、高精度の補正制御を行うことができる。
【００５４】
図１１に戻り、補正ガンマテーブル３９についても、それぞれハイライト部補正ガンマテーブル３９１と、シャドウ部補正ガンマテーブル３９２とを有している。ハイライト部補正ガンマテーブル３９１はハイライト部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１を参照し、シャドウ部補正ガンマテーブル３９２はシャドウ部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８２を参照する。
【００５５】
ハイライト部補正ガンマテーブル３９１は、補正テーブル入力階調値として「０」から「Ｘ」までの値を有する。この「Ｘ」は、補正制御時にセンサー５５によって検出された、入力階調値「１」に対応する出力濃度である。図８の例では、図１１に示すように、「Ｘ」として「２８」が格納される。
【００５６】
そして、テーブル３９１内には予め設計の際に、補正テーブル入力階調値「０」に対応する「０」と、「Ｘ」に対応する「３２」とが格納される。つまり、設計の際に、補正テーブル入力階調値「Ｘ」に対する「３２」が格納され、その後の補正制御の際にこの「Ｘ」の値が決定する。
【００５７】
したがって、補正制御の際には、従来のように補正テーブル入力階調値「２８」に対して「４」が格納されることはない。補正テーブル入力階調値「０」から「Ｘ」までは、ハイライト部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１の補正テーブル階調値「０」から「３２」までの値が参照される。よって、スクリーンガンマテーブル３６の補正を行うと、ハイライト部においてその階調特性は悪化することはなく、高精度な補正制御が行われる。なお、ハイライト部補正ガンマテーブル３９１の「０」と「３２」の間の値はＣＰＵ３１による補間演算により求める。
【００５８】
シャドウ部補正ガンマテーブル３９２についても略同様の構成である。設計の際に補正テーブル入力階調値「２５５」に「３２」が格納される。補正制御の際に、入力階調値「２５４」に対応するセンサー濃度ＯＤを「Ｙ」に格納する。残りの値は補間により求めて、シャドウ部補正ガンマテーブル３９２が生成される。そして、シャドウ部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８２が参照され、スクリーンガンマテーブル３６のシャドウ部における補正が行われる。したがって、シャドウ部についても階調特性が悪化することなく高精度の補正が行われる。
【００５９】
なお、補正ガンマテーブル３９には更に入力階調値Ｓ３２の中間濃度部に対応する中間部補正ガンマテーブル３９０を備える。そして、このテーブル３９０は、従来のリファレンススクリーンガンマテーブル３８０を参照する。中間濃度部において従来のリファレンススクリーンガンマテーブル３８０を参照するのは、かかる中間濃度部ではセンサー濃度ＯＤの変化の割合はハイライト部等と比較してそれほど高くないからである。この従来のリファレンススクリーンガンマテーブル３８０は、どの露光レベルに対しても共通に使用される。したがって、露光レベルごとにリファレンススクリーンガンマテーブル３８を設計する場合と比較して、メモリ容量を大幅に削減することができる。
【００６０】
中間部補正ガンマテーブル３９０は、補正テーブル入力階調値として「Ｘ＋１」から「Ｙ−１」までの値を取り得、補正制御の際に値が格納される。図８の例では、図１１に示すように、「２９」から「２３１」までの値を取る。このテーブル３９０内に格納される値は、パッチ画像５４をセンサー５５で検出したときの入力階調値「２」から「２５３」までのセンサー濃度ＯＤが格納される。
【００６１】
以上のように構成されたテーブルによる、補正制御の動作について図１３のフローチャートを参照して説明する。まず、ＣＰＵ３１はメモリ４０から補正プログラムを読み出すことで処理が開始される（Ｓ１００）。次いで、ＣＰＵ３１はパッチ画像５４を形成する（Ｓ１０１）。スクリーンガンマテーブル３６からパッチ画像用のテーブルを用いて形成する。
【００６２】
次いで、パッチ画像５４をセンサー５５で読み取りセンサー濃度ＯＤを検出する（Ｓ１０２）。そして、入力階調値「１」及び「２５４」に対するセンサー濃度ＯＤから、それぞれ「Ｘ」及び「Ｙ」を決定し、ハイライト部補正ガンマテーブル３９１とシャドウ部補正ガンマテーブル３９２を生成する。更に、中間部補正ガンマテーブル３９０においては、補正テーブル入力階調値「Ｘ＋１」から「Ｙ−１」までの値が決定され、入力階調値「２」から「２５３」までのセンサー濃度ＯＤを参照してテーブル３９０内の値が決定される（Ｓ１０３）。
【００６３】
次いで、ＣＰＵ３１は、現在の（本補正制御の際の）露光レベルを検出して、その露光レベルに対応するハイライト部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１とシャドウ部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８２とを決定する（Ｓ１０４）。例えば、ＣＰＵ３１はエンジンコントローラ５１から露光レベルに関する情報を受け取ることで露光レベルを検出する。
【００６４】
次いで、ＣＰＵ３１は、決定した各高精度リファレンススクリーンガンマテーブル３８１、３８２と従来のリファレンススクリーンガンマテーブル３８０とを用いてスクリーンガンマテーブル３６を補正する（Ｓ１０５）。そして、ＣＰＵ３１は以上の処理をＣＭＹＫすべての色に対して行うことで（Ｓ１０６）、補正手順が終了する（Ｓ１０７）。
【００６５】
以上の補正制御により、入力階調値Ｓ３２のハイライト部、シャドウ部における階調特性の悪化が防止され、高精度な補正が行われる。勿論、この補正制御によって入力階調値Ｓ３２に対する出力濃度ＯＤが工場出荷時等の理想的なリニアな関係に戻されるのは言うまでもない。
【００６６】
上述した例では、補正制御をプリンタコントローラ３０で行うとして説明した。これ以外にも、例えば、ホストコンピュータ１０で行うようにしてもよい。この場合、各テーブル３６、３８、３９もホストコンピュータ１０内のメモリに格納され、プリンタドライバ１２によって補正制御を行う。かかる場合も、補正ガンマテーブル３９は上述した各テーブル３９０〜３９２から構成され、リファレンススクリーンガンマテーブル３８も各テーブル３８０〜３８２により構成される。かかる場合でも、上述した例と同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明が適用されるプリンタの構成図である。
【図２】スクリーン処理部の構成図である。
【図３】テーブル選択手段とスクリーンガンマテーブルとの関係を示す図である。
【図４】テーブル選択手段とスクリーンガンマテーブルとの関係を示す図である。
【図５】スクリーン特性とエンジン特性との関係を示す図である。
【図６】印刷エンジン特性の経時変化とスクリーンガンマ特性の補正を示す図である。
【図７】スクリーンガンマテーブルの補正例を示す図である。
【図８】基準パッチ画像の出力濃度を検出した場合の例を示す図である。
【図９】スクリーンガンマテーブルの補正例を示す図である。
【図１０】露光レベルごとの入力階調値と出力濃度との関係を示す図である。
【図１１】入力階調値のハイライト部、中間濃度部、シャドウ部それぞれの補正ガンマテーブルと、各補正ガンマテーブルによって参照される各リファレンススクリーンガンマテーブルの例を示す図である。
【図１２】露光レベルごとに存在するハイライト部及びシャドウ部の高精度リファレンススクリーンガンマテーブルの例を示す図である。
【図１３】補正手順の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１０  ホストコンピュータ、２０  プリンタ（画像形成装置）、３０  プリンタコントローラ、３１  ＣＰＵ、３４  スクリーン処理部、３６  スクリーンガンマテーブル、３８  リファレンススクリーンガンマテーブル、３９  補正ガンマテーブル、４０  補正プログラム用メモリ、５０  印刷エンジン、５３  感光体ドラム、５４  パッチ画像、３８０  従来のリファレンススクリーンガンマテーブル、３８１  ハイライト部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル、３８２  シャドウ部高精度リファレンススクリーンガンマテーブル、３９０  中間部補正ガンマテーブル、３９１  ハイライト部補正ガンマテーブル、３９２  シャドウ部補正ガンマテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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