(57)【要約】【課題】装置の使用状況や環境変数に応じて、ＡＭスクリーンのドットサイズを好適に決定することにより、階調再現性を安定させ、擬似輪郭やノイズの発生を抑制する仕組みを提供する。【解決手段】本画像形成装置は、画像形成条件を調整する処理実行の指示をユーザ入力により受け付けると、当該指示を受け付けたことに応じて、所定のテストパターンをシートに形成し、当該所定のテストパターンの濃度を検出する。さらに、本画像形成装置は、検出された濃度から、形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得し、当該網点面積率に基づいてハイライト領域の中間調をディザパターンで表現するスクリーンの最小ドットサイズを決定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
画像形成条件を調整する処理の実行の指示をユーザ入力により受け付ける受付手段と、
前記受付手段によって前記指示を受け付けたことに応じて、所定のテストパターンをシートに形成する形成手段と、
前記形成手段によってシートに形成された前記所定のテストパターンの濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記濃度から、前記形成手段によって形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調をディザパターンで表現するスクリーンの最小ドットサイズを決定する決定手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記形成手段によって前記所定のテストパターンが形成された前記シートを、前記検出手段が検出可能な位置に載置することを促す表示を操作部に表示する表示制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記表示制御手段による表示は、前記シートを載置する向きを指定する表示を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記形成手段によって前記所定のテストパターンが形成された前記シートを搬送する搬送経路に設けられ、搬送される前記シートから前記所定のテストパターンの濃度を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記決定手段は、
前記網点面積率から網点再現性を以下の式（Ａ）に従って算出する算出手段を有し、
網点再現性＝（網点面積率）／（入力面積率）×１００（％）…  式（Ａ）
前記網点再現性が３０％以上のドットサイズを前記最小ドットサイズとして決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記網点面積率を以下の式（Ｂ）、
網点面積率＝（（１−１０−ＤＴ）／（１−１０−ＤＳ））×１００（％）…  式（Ｂ）（ＤＴ：網点部の濃度、ＤＳ：ベタ濃度）
に基づいて取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記形成手段は、前記所定のテストパターンとして、画像濃度が１０％以下の濃度域において、複数のドットサイズのパターンを形成することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記複数のドットサイズのうち、使用可能なドットサイズの中で最小のドットサイズを前記最小ドットサイズとして決定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記決定手段によって決定された最小ドットサイズを用いて、ルックアップテーブルを作成する作成手段をさらに備え、
前記ルックアップテーブルは、ディザパターンの全ての格子点に固定サイズの最小ドットが配列された後の階調表現がドットの面積変調によって行われるように作成されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記スクリーンは、ハイライト領域の階調をドットの個数により表現することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成装置の制御方法であって、
画像形成条件を調整する処理の実行の指示をユーザ入力により受け付ける受付工程と、
前記受付工程によって前記指示を受け付けたことに応じて、所定のテストパターンをシートに形成する形成工程と、
前記形成工程でシートに形成された前記所定のテストパターンの濃度を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記濃度から、前記形成手段によって形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調をディザパターンで表現するスクリーンの最小ドットサイズを決定する決定工程と
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
画像形成装置の制御方法における各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記制御方法は、
画像形成条件を調整する処理の実行の指示をユーザ入力により受け付ける受付工程と、
前記受付工程によって前記指示を受け付けたことに応じて、所定のテストパターンをシートに形成する形成工程と、
前記形成工程でシートに形成された前記所定のテストパターンの濃度を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記濃度から、前記形成手段によって形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調をディザパターンで表現するスクリーンの最小ドットサイズを決定する決定工程と
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置とその制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成は、感光体の表面を一様に帯電し、これを画像信号に応じて変調されたレーザビーム等で露光して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像し、そのトナー像を記録材に転写するという電子写真プロセスを採用している。つまり、一様に帯電された感光体を画像信号に応じたレーザ光で露光すると、その露光された感光体表面の電位が減衰し、その部分に静電潜像が形成される。この静電潜像が形成された感光体と現像剤の担持体との間に現像バイアスをかけると、露光後の電位と、現像バイアス電位との電位差によって静電潜像にトナーが現像される。こうして形成されたトナー像を、シートなどの記録材に転写することで、その記録材に画像が形成される。
【０００３】
また、電子写真方式のＡＭ（Amplitude Modulation）スクリーンによる中間調の再現は、中間調ドットの大きさを変えることによって表現されている。中間調の再現性は機械の種類、動作環境、使用枚数等によって差異があり、ガンマ補正をかけることで階調再現性を確保している。しかし、ガンマ補正をかけて階調再現性を改善したとしても、ハイライト領域で網点やラインの再現は不安定であり、それがノイズとして認識されるという問題がある。
【０００４】
そこで、網点等のドットを用いて中間調を表現する印刷装置や電子写真方式の画像形成装置において、中間調のドットを、より忠実に再現するための取り組みが従来より行われている。このような技術の一例として、例えば特許文献１では、中間調のドット再現を少なくとも２つの変調方式で実現する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−３０５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような周波数変調を用いて階調表現をした場合でも、電子写真方式の画像形成装置では、その画像形成装置の使用状況によっては、ドットの消失や欠け等が発生し、形成された画像が粒状感の悪い画像となってしまう場合があった。例えば、ハイライト領域を周波数変調によるスクリーンを使うことでハイライトのドットサイズを大きくして再現性の改善を図る場合、機械の状態変化によりハイライトの再現性が低くなる可能性もある、これにより、再現可能ドットサイズが変化した場合には、上述したようなＡＭスクリーンのハイライトと同じ問題が起きてしまう。ハイライトの再現性が低い場合には、階調再現幅が低いためにガンマ補正を行い階調再現性を改善したとしても擬似輪郭等の画像不良が起こりやすくなる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、装置の使用状況や環境変数に応じて、ＡＭスクリーンのドットサイズを好適に決定することにより、階調再現性を安定させ、擬似輪郭やノイズの発生を抑制する仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、画像形成装置であって、画像形成条件を調整する処理の実行の指示をユーザ入力により受け付ける受付手段と、前記受付手段によって前記指示を受け付けたことに応じて、所定のテストパターンをシートに形成する形成手段と、前記形成手段によってシートに形成された前記所定のテストパターンの濃度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記濃度から、前記形成手段によって形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した前記網点面積率に基づいて前記ハイライト領域の中間調をディザパターンで表現するスクリーンの最小ドットサイズを決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の使用状況や環境変数に応じて、ＡＭスクリーンのドットサイズを好適に決定することにより、階調再現性を安定させ、擬似輪郭やノイズの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る電子写真装置の概略断面図。
【図２】一実施形態に係る最小ドットサイズを選択するフロー図。
【図３】一実施形態に係る使用した露光光源の概略図。
【図４】一実施形態に係る制御ブロック図。
【図５】一実施形態に係る階調制御ブロック図。
【図６】一実施形態に係る階調再現特性を示す４限チャート図。
【図７】一実施形態に係る第１の制御系のフロー図。
【図８】一実施形態に係るテストプリント１の例を示す図。
【図９】一実施形態に係るテストプリント２の例を示す図。
【図１０】一実施形態に係る原稿台でのテストプリント１の置き方を示す図。
【図１１】一実施形態に係る原稿台でのテストプリント２の置き方を示す図。
【図１２】一実施形態に係る各水分量に対応するＬＵＴを示す図。
【図１３】通常のＡＭスクリーンにおける異なる濃度の網点パターンの一例を示す図。
【図１４】一実施形態に係る最小ドットサイズを規定したスクリーンの異なる濃度の網点パターンの一例を示す図。
【図１５】一実施形態に係るスクリーンの最小ドットの模式図。
【図１６】一実施形態に係るスクリーンの入力濃度と網点面積率の関係の一例を示す図。
【図１７】一実施形態に係る最小ドットサイズの違いによる画像評価結果を示す図。
【図１８】視覚の空間周波数特性ＶＴＦを概念的に示した説明図。
【図１９】一実施形態に係る画像調整用のテストプリント２を示す図。
【図２０】一実施形態に係るカラーセンサの概略構成図。
【図２１】一実施形態に係るカラーセンサの濃度演算処理時に使用するフィルタ感度特性を示す図。
【図２２】最小ドットサイズが７ドットの場合の通常のＡＭスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図（Ａ）と、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図（Ｂ）。
【図２３】最小ドットサイズが７ドットの場合の通常のＡＭスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図（Ａ）と、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示す図（Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確立されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
＜画像形成装置の構成＞
以下では、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の構成を説明するブロック図である。
【００１３】
図１に示す画像形成装置１００において、１は感光体ドラム、２は帯電装置（本図ではコロナチャージャー）、３は露光装置（本図では半導体レーザーを用いたスキャナー）、４はインクジェット方式の現像剤供給ユニット、５は転写ユニットを示す。また、５８は搬送ユニット、６はクリーニング装置、７は給紙カセット、９は定着装置を示す。１２は表面電位センサ、３０は画像読取装置、２００はカラーセンサを示す。
【００１４】
感光体ドラム１の感光層は、少なとも電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有する。電荷発生材料の例としては、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、アゾ系顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩染料、スクワリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、及びチオピリリウム染料などがあげられる。さらに、キサンテン色素、キノンイミン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色素、セレン、セレン−テルル合金、アモルファスシリコン、及び硫化カドミウムなども挙げられる。また、電荷輸送材料の例としては、ピレン化合物、Ｎ−アルキルカルバゾ−ル化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物、及びトリフェニルメタン化合物などがあげられる。また、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ポリニトロ化合物、及びポリシアノ化合物なども挙げられ、更にこれらの化合物をポリマ−上に固定したペンダントポリマ−なども挙げられる。
【００１５】
上記フッ素原子含有樹脂微粒子、電荷発生材料、電荷輸送材料などを、それぞれ成膜性を有する結着剤樹脂中に分散、含有させて、保護層、感光層などを形成する場合が多い。かかる結着剤樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレ−ト、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカ−ボネ−ト、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノ−ル樹脂、アクリル樹脂、及びシリコ−ン樹脂などがあげられる。さらに、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナイロン、ポリサルホン、ポリアリルエ−テル、ポリアセタ−ル、及びブチラ−ル樹脂なども挙げられる。
【００１６】
本実施形態に係る画像形成装置１００の感光体の層構成について説明する。導電性支持体は、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、錫、アンチモン、インジウムなどの金属や合金が使用可能である。或いは、導電性支持体は、金属の酸化物、カ−ボン、導電性ポリマ−なども使用可能である。感光体の形状は、円筒状、円柱状などのドラム形状とベルト状、シ−ト状のものとがある。上記導電性材料はそのまま成型加工される場合、塗料として用いられる場合、蒸着される場合やエッチング、プラズマ処理により加工される場合もある。塗料の場合には支持体として上記金属や合金、紙、プラスチックなども用いられる。
【００１７】
感光層は単層構成であっても、積層構成であってもよい。積層構成の場合には、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層により構成され、導電性支持体側に電荷発生層が設けられる場合と電荷輸送層が設けられる場合とでは帯電極性、使用するトナ−極性などが異なる。電荷発生層の膜厚としては０．００１〜６μｍ、好ましくは０．０１〜２μｍである。電荷発生層に含有される電荷発生材料の含有率は１０〜１００重量％であることが好ましく、より好ましくは５０〜１００重量％である。電荷輸送層の膜厚は、上記感光層の膜厚から上記電荷発生層の膜厚を差し引いたものである。電荷輸送層中に含有される電荷輸送材料の含有量は２０〜８０重量％であることが好ましく、より好ましくは３０〜７０重量％である。
【００１８】
導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けてもよい。下引き層は、界面での電荷注入制御や接着層として機能する。下引き層は主に結着剤樹脂からなるが、上記金属や合金又はそれらの酸化物、塩類、界面活性剤などを含んでいてもよい。下引き層を形成する結着剤樹脂の例としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレ−ト、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカ−ボネ−ト、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノ−ル樹脂、及びアクリル樹脂などがあげられる。さらに、シリコ−ン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ポリサルホン、ポリアリルエ−テル、ポリアセタ−ル、及びブチラ−ル樹脂なども挙げられる。膜厚は０．０５〜７μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜２μｍである。
【００１９】
本実施形態に係る感光体の製造方法としては、蒸着、塗布などの方法が用いられる。塗布による方法は薄膜から厚膜まで広い範囲で、しかも様々な組成の膜が形成可能である。具体的にはバ−コ−タ−、ナイフコ−タ−、浸漬塗布、スプレ−塗布、ビ−ム塗布、静電塗布、ロ−ルコ−タ−、アトライタ−、及び粉体塗布などの手法で塗布される。保護層を塗布する際に用いられる塗料は、結着剤樹脂及び溶剤中にフッ素原子含有樹脂微粒子を分散させることによって調製される。分散の方法としてはボ−ルミル、超音波、ペイントシェ−カ−、レッドデビル、及びサンドミルなどの方法が用いられる。導電性微粉や顔料、電荷発生材料が顔料の場合も同様の分散方法を用いることができる。
【００２０】
図１において感光体ドラム１は軸を中心に矢印Ａ方向に所定の周速度で回転駆動される。当該感光体ドラム１は、その回転過程で帯電装置２によりその周面に正又は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで露光部にて露光装置３により光像露光Ｅ（スリット露光、レ−ザ−ビ−ム走査露光など）を受ける。これにより感光体周面に露光像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００２１】
画像読取装置３０は、原稿台ガラス３１に載置された原稿Ｇを読み取るものであり、移動可能な光源３２を有しており、光源は、原稿台ガラス上に画像面を下方に向けて載置された原稿Ｇの画像面を照射する。画像面からの反射光は、反射ミラー、レンズ３３等を介してＣＣＤ３４によって読み取られ、読み取られた画像情報は、適宜に加工されて露光装置３に入力される。
【００２２】
露光装置３は、レーザ発振器、ポリゴンミラー、レンズ、及び反射ミラー等を有しており、露光装置３から露光光Ｅは防塵ガラスユニット５１を通して感光体ドラム１に照射される。上述の画像読取装置３０から入力された画像情報に応じて感光体ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する。また複写機ではなくプリンターとして使用する場合は、直接露光装置３に加工された画像情報が入力され、感光体ドラム１に露光が行われる。本実施形態では露光装置として走査系スキャナーを用いて説明するが、ＬＥＤ，ＯＬＥＤ等の固体光学系を使用することも可能である。
【００２３】
ここで、一連の画像形成動作について説明する。感光体ドラム１表面に形成された静電潜像は、現像剤供給ユニット４に配置されたイエロー４Ｙ，マゼンダ４Ｍ，シアン４Ｃ，ブラック４Ｋの各色に現像器によってトナーが付着されてトナー像として現像される。現像されたトナーは各色ごとに転写ユニット５に転写され、４色のカラー画像が形成される。一方、給搬送装置の給紙カセット７に収納されている記録材が、給紙ローラによって給紙され、搬送ローラによって、ローラ及びローラに掛け渡されている搬送ユニット５８表面に担持される。上述の転写ユニット５に形成されたカラー画像は、搬送ベルト８上の記録材表面に転写される。トナー像が転写された記録材は、搬送ユニット５８によって定着装置９に搬送され、ここで、定着ローラ９１と加圧ローラ９２とによって加熱・加圧されて表面にトナー像が定着され、その後、排紙トレイ１０上に排出される。
【００２４】
＜二成分現像剤＞
ここで、本実施形態で使用される二成分現像剤について説明する。二成分現像剤は、非磁性トナーと低磁化高抵抗キャリアとを主成分として構成されている。非磁性トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、ワックス等の離型剤、荷電制御剤等を適当量用いることにより構成される。このような非磁性トナーは、粉砕法や重合法なとどの方法により製造することができる。尚、非磁性トナー（負帯電性）は、摩擦帯電量が−１×１０−２〜５．０×１０−２Ｃ／Ｋｇ程度のものであることが好ましい。非磁性トナーの摩擦帯電量が、この範囲を外れると、磁性キャリアに発生するカウンタチャージ量が大きくなり、白抜けレベルが悪化して画像不良を生じることがある。非磁性トナーの摩擦帯電量は、用いられる材料の種類等により調整しても良いし、外添剤の添加によって調整しても良い。非磁性トナーの摩擦帯電量は、一般的なブローオフ法を用い、現像剤量を約０．５〜１．５ｇとして現像剤からトナーをエアー吸引することで吸引し、測定容器に誘起される電荷量を測定することにより測定することができる。
【００２５】
また、磁性キャリアとしては、公知のものを使用することができる。例えば、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化、及び抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリアも用いられる。またフェライト等のマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵抗調整を行ったものも用いられる。またフェライト等のマグネタイト単体表面樹脂でコーティングし抵抗調整を行ったものなども用いられる。これら磁性キャリアの製造方法は特に制限されない。
【００２６】
尚、磁性キャリアは、０．１Ｔの磁界において３．０×１０４Ａ／ｍ〜２．０×１０５Ａ／ｍの磁化を有することが好ましい。磁性キャリアの磁化量を小さくすると、磁気ブラシによるスキャベジングを抑制する効果があるが、磁界発生手段による非磁性円筒体への付着が困難となり、感光体ドラムへの磁性キャリア付着等の画像不良や、はき寄せ等の画像不良を生じることがある。また磁性キャリアの磁化が上記範囲よりも大きいと、上述したように磁気ブラシの圧力により画像不良を生じることがある。
【００２７】
更に、磁性キャリアの体積抵抗率は、リークや現像性を考慮して１０７〜１０１４Ωｃｍのものを用いるのが好ましい。キャリアの磁化は、理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置であるＢＨＶ−３０を用いて測定した。キャリア粉体の磁気特性値は、０．１Ｔの外部磁場を作り、そのときの磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチック容器に十分密になるようにパッキングした状態にする。この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れた時の実際の重量を測定し、磁化の強さを求める（ＡＭ２／Ｋｇ）。次いで、キャリア粒子の真比重を乾式自動密度形アキュピック（島津製作所（株）社製）により求め、磁化の強さ（ＡＭ２／Ｋｇ）に真比重を掛けることで、本実施形態に用いられる単位体積当たりの磁化の強さ（Ａ／ｍ）を求めることができる。
【００２８】
＜現像バイアス＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係る現像スリーブに印加される現像バイアスについて説明する。図３において、横軸は時間、縦軸は電圧を示す。図３（ａ）は現像スリーブに印加する現像バイアスの交流成分の時間波形を示す。図３（ａ）に示すように、本実施形態においては、交流電圧と直流電圧を重畳した波形を使用している。交流電圧と直流電圧を重畳して印加する区間（振動部）Ａと、これに続いて、直流電圧のみを印加する区間（ブランク時間）Ｂの全体を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すバイアスである（以下、ブランクパルスバイアスと称する。）。
【００２９】
振幅部Ａは、周波数１５ｋＨｚであり、１周期に要する時間は１００ｍｓとなり、それが２周期繰り返されるので２００ｍｓ間印加される。ブランク時間Ｂも２００ｍｓ間印加される。交流電圧の振幅値幅Ｖｐｐは初期の状態で１．８ｋＶに設定されている。画像形成装置１００は、現像スリーブに印加される現像バイアスを制御する制御回路（不図示）を有している。また、ブランク時間Ｂは、図３（ｂ）や図３（ｃ）に示すように、３００ｍｓ又は４００ｍｓとしてもよい。
【００３０】
＜画像形成装置の制御構成＞
次に、図４を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１００の制御構成の一例、特に、プリンタ部Ｂによる画像調整のための制御構成について説明する。プリンタ制御部４０９は、ＣＰＵ４２８、ＲＯＭ４３０、ＲＡＭ４３２、テストパターン記憶部４３１、濃度換算回路４４２、ＬＵＴ４２５、ＬＤドライバ４２７、パターンジェネレータ４２９、及び濃度換算回路４４２を含む。また、プリンタ制御部４０９は、リーダー部Ａ、及びプリンタエンジン部４００と通信できるように接続されている。
【００３１】
プリンタエンジン部４００は、感光体ドラム１の回りに配置されている、ＬＥＤ４１０とフォトダイオード４１１から成る光学読取装置４０、帯電装置２、レーザ１０１、表面電位センサ１２、及び現像剤供給ユニット４を制御する。また、機内の空気中の水分量を測定する環境センサ４３３が備えられ、プリンタエンジン部４００によって制御され、当該センサの出力信号はプリンタ制御部４０９へ入力される。表面電位センサ１２は、図４に示すように、現像剤供給ユニット４より、感光体ドラム１の回転方向に対して上流側に設けられており、帯電装置２のグリッド電位、現像剤供給ユニット４の現像バイアスは後述のようにＣＰＵ４２８により制御される。
【００３２】
＜画像信号処理＞
次に、図５を参照して、本実施形態に係る階調画像を得る画像信号処理の処理構成について説明する。図５に示すように、図４の構成と同一の構成については同一の番号を付している。リーダー部Ａは、ＣＰＵ５１４、ＣＣＤセンサ５０５及びリーダー画像処理部５０８を制御する。ＣＰＵ５１４は、ＣＣＤセンサ５０５及びリーダー画像処理部５０８を制御する。
【００３３】
画像の輝度信号がＣＣＤセンサ５０５で得られ、リーダー画像処理部５０８に入力される。リーダー画像処理部５０８は、入力された画像の輝度信号を、面順次の画像信号に変換する。変換した画像信号は、プリンタ部ＢのＬＵＴ（ルックアップテーブル）４２５へ入力される。ＬＵＴ４２５において、当該画像信号は、初期設定時のプリンタのγ特性が入力された画像信号によって表される、原画像の濃度と出力画像の濃度が一致するように濃度特性が変換される。濃度特性が変換された画像信号は、パルス巾変調（ＰＷＭ）回路４２６へ入力される。
【００３４】
ここで、図６を参照して、階調の再現特性について４限チャートを用いて説明する。図６において、横軸は濃度信号を示し、縦軸は上方向に原稿濃度を示し、下方向にレーザ出力信号を示す。第Ｉ象限は、原稿濃度を濃度信号に変換するリーダ部Ａの読み取り特性を示す。第ＩＩ象限は、濃度信号をレーザ出力信号に変換するためのＬＵＴ４２５の変換特性を示す。また、第ＩＩＩ象限は、レーザ出力信号から出力濃度に変換するプリンタ部Ｂの記録特性を示す。第ＩＶ象限は、原稿濃度から出力濃度の関係を示す画像形成装置のトータルの階調再現特性を示す。階調数は８ｂｉｔのデジタル信号で処理しているので、２５６階調である。この画像形成装置では、第ＩＶ象限の階調特性をリニアにするために、第ＩＩＩ象限のプリンタ特性がリニアでない分を第ＩＶ象限のＬＵＴ４２５によって補正している。ＬＵＴ４２５は後述する演算結果により生成される。
【００３５】
図５の説明に戻る。ＬＵＴ４２５にて濃度変換された後、ＰＷＭ回路４２６により信号がドット巾に対応した信号に変換され、レーザのＯＮ／ＯＦＦを制御するＬＤドライバ４２７に送られる。本実施形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全色とも、パルス巾変調処理による階調再現方法を用いた。そして、露光装置（レーザ）３の走査により感光体ドラム１上にはドット面積の変化により、所定の階調特性を有する潜像が形成され、現像、転写、定着という過程をへて階調画像が再生される。
【００３６】
＜自動階調補正＞
以下では、リーダー部Ａ及びプリンタ部Ｂの双方を含む系の画像再現特性の安定化に関する自動階調補正の処理手順について説明する。まず、図７を参照して、リーダー部Ａを用いたプリンタ部Ｂのキャリブレーションについて説明する。このフローチャートの処理は、リーダー部Ａを制御するＣＰＵ５１４と、プリンタ部Ｂを制御するＣＰＵ４２８により実現される。本制御は画像形成装置１００の操作部上に設けられた、画像形成条件の調整処理を実行する自動階調補正というモード設定ボタンを押下することで開始される。つまり、本処理はユーザの指示をトリガにして開始されるものである。
【００３７】
Ｓ５１で、プリンタ部ＢのＣＰＵ４２８は、操作部の表示部上に、テストプリント１のプリントスタートボタンを表示する。ユーザによってプリントスタートボタンが押下されると、ＣＰＵ４２８は、図８に示すテストプリント１の画像をシートなどの記録材に印字させる。このテストプリント１の形成時にはコントラスト電位（後述する）は、環境に応じた標準状態のものを初期値として登録しおき、プリンタ部Ｂはこれを用いる。
【００３８】
ここで、図８及び図９を参照して、テストパターンについて説明する。図８はテストプリント１の例を示し、図９はテストプリント２の例を示す。テストパターン１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色分の中間階調濃度による、帯状のパターン６１を含む。ユーザは、このパターン６１を目視で検査することにより、スジ状の異常画像、濃度ムラ、色ムラがないことを確認する。このパターンはスラスト方向に、図８に示すパッチパターン６２、及び図９に示す階調パターン７１、７２をカバーするようにＣＣＤセンサ５０５の主走査方向のサイズが設定されている。なお、パターン６２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色の最大濃度パッチであり、濃度信号値で２５５レベルを用いる。
【００３９】
図７の説明に戻る。ユーザがＳ５１でテストパターンが印字されたシートを原稿台に載置し、表示部上に示される読取開始ボタンを押下すると、Ｓ５２で、リーダー部ＡのＣＰＵ５１４は、このテストプリント１の画像を当該シートから読み取り、Ｓ５３に進む。
【００４０】
図１０は、原稿台を上部から見た図であり、左上のくさび型マークＴが原稿台の原稿つき当て用のマークであり、帯状のパターン６１が、つき当てマークＴ側にくるようにして、なおかつ、表裏を間違えないようにシートを載置する必要がある。従って、ＣＰＵ４２８は、表示制御手段として機能し、リーダー部Ａがテストパターンを検出可能な位置に当該シートを載置させるべく、操作パネル上の表示部に上述のようなシートの位置や向きを指定する旨のメッセージを表示することが望ましい。これにより、置き間違えによる制御エラーを防ぐことができる。リーダー部Ａにより、パターン６２を読み取る際に、つき当てマークＴから徐々に走査し、一番最初の濃度ギャップ点Ａがパターン６１の角で得られる。従って、ＣＰＵ４２８は、その座標ポイントから、相対座標で、パターン６２の各パッチの位置を導出し、パターン６２の濃度値を読み取る。
【００４１】
取得したＲＧＢ値より、光学濃度の換算するためには、以下の式（１）を用いる。式（１）では、市販の濃度計と同じ値にするために、補正係数（ｋ）で調整している。
【００４２】
【数１】
2019006009.tif 000003
【００４３】
次に、取得した濃度情報から、最大濃度を補正する方法を説明する。現像バイアス電位と１次帯電された後レーザ光を用いて最大レベルを打った時の感光体ドラムの表面電位との差が、コントラスト電位Ａという設定で得られた最大濃度ＤＡであった場合を想定する。この場合、最大濃度の濃度域では、通常、相対ドラム表面電位に対して画像濃度がリニアに対応する。ただし、２成分現像系では、現像器内のトナー濃度が変動して、下がってしまった場合、最大濃度の濃度域で、非線形特性になってしまう場合もある。従って、ここでは、最終的な最大濃度の目標値を１．６としているが、０．１のマージンを見込んで、１．７を最大濃度をあわせる制御の目標値に設定して制御量を決定する。
【００４４】
ここでのコントラスト電位Ｂは、次式（２）を用いて求める。
Ｂ＝（Ａ＋Ｋａ）×１．７／ＤＡ・・・（２）
ここでＫａは、補正係数であり、現像方式の種類によって、値を最適化することが好ましい。実際には、電子写真方式では、環境によって、コントラスト電位Ａの設定は、環境に応じて変えないと画像濃度が合わないため、上述した機内の水分量をモニタする環境センサ４３３の出力に従って設定を変える必要がある。
【００４５】
従って、コントラスト電位を補正する方法として次式（３）の補正係数Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌを、ＲＡＭ４３２に予め保存しておく。
Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌ＝Ｂ／Ａ  ・・・（３）
画像形成装置が３０分毎に、環境（水分量）の推移を、モニタし、その検知結果に基づいてＡの値を決定する度に、Ａ×Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌを算出して、コントラスト電位を求める。
【００４６】
図７の説明に戻る。Ｓ５３で、ＣＰＵ４２８は、最大濃度を最終的な目標値より、０．１高くなるようにコントラスト電位を求め、このコントラスト電位が得られるように、グリッド電位及び現像バイアス電位をセットする。続いて、Ｓ５４で、ＣＰＵ４２８は、求めたコントラスト電位が、制御範囲にあるかどうかを判断する。制御範囲から外れている場合には、Ｓ５５に進み、ＣＰＵ４２８は、現像器等に異常があるものと判断して、対応する色の現像器をチェックするように、サービスマンが確認できるように、エラーフラグを設定する。サービスマンは、所定のサービスモードで当該エラーフラグを確認することができる。さらに、ＣＰＵ４２８は、そのような異常時において、制御範囲ぎりぎりの値にコントラスト電位を修正して、制御は継続すべくＳ５６に進む。ここまでの処理において、Ｓ５３で求めたコントラスト電位となるように、ＣＰＵ４２８によりグリッド電位と現像バイアス電位の設定を行う。
【００４７】
次に、ＣＰＵ４２８は、操作パネル上の表示部にテストプリント２の画像のプリントスタートボタンを表示する。ユーザが当該ボタンを押すと、Ｓ５６で、ＣＰＵ４２８は、図９に示すテストプリント２の画像を印字する。テストプリント２は、図９に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色、４列１６行の全部で６４階調分のグラデーションのパッチ群（階調パターン７１、７２）により構成される。ここで、６４階調分は、全部で２５６階調あるうちの、濃度の低い領域を重点的にレーザ出力レベルを割り当ててあり、高濃度領域は、レーザ出力レベルを間引いてある。このようにすれば、特にハイライト部における階調特性を良好に調整することができる。
【００４８】
図９において、階調パターン７１は解像度２００ｌｐｉ（ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈ）のパッチであり、階調パターン７２は４００ｌｐｉ（ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈ）のパッチである。各解像度の画像を形成するためには、ＰＷＭ回路４２６において、処理の対象となっている画像データとの比較に用いられる三角波の周期を複数用意することによって実現できる。なお、本実施形態では、階調画像は２００ｌｐｉの解像度で、文字等の線画像は４００ｌｐｉの解像度で作成している。この２種類の解像度で同一の階調レベルのパターンを出力しているが、解像度の違いで、階調特性が大きく異なる場合には、解像度に応じて先の階調レベルを設定することがより好ましい。また、テストプリント２は、ＬＵＴ４２５を作用させずに、パターンジェネレータ４２９から発生させる。
【００４９】
Ｓ５７で、ＣＰＵ５１４は、ユーザによって原稿台に載置されたテストプリント２の出力を読み取る。図１１はテストプリント２の出力を、原稿台ガラス３１上に置いたときに、上方から見た模式図である。左上のくさび型マークＴが原稿台の原稿つき当て用のマークであり、Ｂｋのパターンが、つき当てマークＴ側にくるよう載置している。従って、ＣＰＵ４２８は、表示制御手段として機能し、リーダー部Ａがテストパターンを検出可能な位置に当該シートを載置させるべく、操作パネル上の表示部に上述のようなシートの位置や向きを指定する旨のメッセージを表示することが望ましい。この場合、リーダー部Ａにて、パターンを読み取る際に、つき当てマークＴから徐々に走査し、一番最初の濃度ギャップ点Ｂが得られるので、その座標ポイントから、相対座標でパターンの各色パッチの位置を割り出すことができる。図９の７３に示すように、１パッチあたりの読むポイントは１６ポイントとし、得られた信号を平均する。ポイント数は読取装置や画像形成装置の仕様や使用環境によって最適化することが好ましい。
【００５０】
図１２は、各パッチ毎に１６ポイントの値が平均されたＲＧＢ信号を、先に示した光学濃度への変換方法により、濃度値に直し、それを出力濃度（出力データ）として縦軸に示し、横軸にレーザ出力レベル（入力データ）を示す。更に、紙のベース濃度、ここでは０．０８を０レベルに、本画像形成装置の最大濃度として設定している１．６０を２５５レベルに正規化している。取得したデータが特異的に濃度が高かったり、低かったりした場合には、原稿台ガラス３１上に汚れがあったり、テストパターン上に不良があったりする可能性がある。そのため、データ列に連続性が保存されるように、傾きにリミッターをかけ、補正を行う。ここでは具体的には傾きが３以上の時は、３に固定し、マイナス値の時は、その前のレベルと同じ濃度レベルにしている。
【００５１】
Ｓ５８で、ＣＰＵ４２８は、取得した階調情報からＬＵＴ４２５の内容を作成し、設定する。ＬＵＴ４２５の内容は、図１２に示す濃度レベルを入力レベル（図６の濃度信号軸）に、レーザ出力レベルを出力レベル（図６のレーザ出力信号軸）に座標を入れ換えるだけで、簡単に作成できる。パッチに対応しない濃度レベルについては、補間演算により値を求める。このときに、入力レベル０レベルに対して、出力レベルは０レベルになるように、制限条件を設けている。以上の処理により、読取装置を用いた第１の制御系によるコントラスト電位制御とγ変換テーブルの作成が完了する。
【００５２】
＜中間調再現＞
次に、図１３及び図１４を参照して、ＡＭスクリーン（Amplitude Modulated Screening）を用いた中間調表現について説明する。図１３は、通常のＡＭスクリーンの階調再現に用いられる中間調ドットを示す。ＡＭスクリーンの各ドットは、円形、楕円形、方形、矩形等の任意の形状を有し、濃度に応じてドットサイズを変える面積変調で階調を表現している。従って図１３において、濃度は図１３（Ａ）＜図１３（Ｂ）＜図１３（Ｃ）の順となっており、ドットサイズも濃度に合わせて図１３（Ａ）＜図１３（Ｂ）＜図１３（Ｃ）の順に大きくなっている。また、図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のそれぞれにおけるドットのサイズは同じである。
【００５３】
これに対して実施形態では、中間調再現用のスクリーンは、ＣＭＹＫの略１０％以上の濃度域（ハイライト領域以外の領域）においては従来のＡＭスクリーンを使用する。またＣＭＹＫの略２０％以下のハイライト領域のスクリーンを形成するドットのサイズを固定化する。更に、ハイライト領域では、従来のＡＭスクリーンのようにドットサイズで階調表現を行うのではなく、図１４（Ａ），（Ｂ）に示すようにドットの個数で階調表現を行うようにしている。
【００５４】
図１４は、実施形態に係る画像形成装置１００における階調再現に用いられる中間調ドットを規定したスクリーンを示す図で、それぞれ異なる濃度の網点パターンの一例を示している。図１４（Ａ）、（Ｂ）のように、ハイライト領域ではドットの個数で階調表現を行う。そして網点ドットの成長点が全て固定サイズであるドットが配置される濃度域（図１４（Ｃ））よりも濃度の大きい領域は、従来のＡＭスクリーンと同じように、ドットのサイズを大きくすることで階調を表現するスクリーンを使用する。
【００５５】
図１８は、人間の視覚の空間周波数に対する感度特性である視覚の観察距離３００ｍｍにおける空間周波数特性ＶＴＦ（Visual Transfer Function）を概念的に示した説明図である。以下に視覚の空間周波数特性ＶＴＦを表す代表的な実験式を示す。
【００５６】
【数４】
2019006009.tif 000004
【００５７】
この式（４）の変数Ｌは、観察距離を表しており、変数ｕは、空間周波数を表している。
【００５８】
本実施形態では、粒状性を評価するために、以下の方法で粒状度を算出している。粒状度の算出方法として、Ｘｅｒｏｘ社のＤｏｏｌｅｙとＳｈａｗが粒状性測定にウィナースペクトラムを適用する。さらに、視覚の空間周波数特性（Visual Transfer Function：ＶＴＦ）とカスケードした後、積分した値を粒状度（ＧＳ）とする方法を提案している。
【００５９】
【数５】
2019006009.tif 000005
【００６０】
ここで、ｕは空間周波数、ＷＳ（ｕ）はウィナースペクトラム、ＶＴＦ（ｕ）は視覚の空間周波数特性である。ｅｘｐ（−１．８Ｄ￣）の項は、濃度と人の知覚する明るさの差を補正するための、平均濃度Ｄを変数とした関数である。
【００６１】
本実施形態に係る粒状度の算出方法は、ウィナースペクトラムとＶＴＦを用いたＤｏｏｌｅｙらの上記式（５）を基本とし、応用展開を図ったものである。粒状度を改善するためにはドットサイズを大きくして安定にすることで、粒状度を低く抑えることが可能であり、また、網点の再現性もＧＳに関連しており、網点の再現性が高ければ粒状度は低く抑えることが可能である。
【００６２】
しかしながら、網点ドットのサイズを大きくすると、ドットパターン自体が認識されてしまい画像品位を損ねてしまうため、可能な限り網点ドットは小さくすることが好ましい。また、最小ドットサイズを大きくする場合には、濃度を網点ドットの個数で表現することになるが、通常のＡＭスクリーンと同じように規則的な配置をするとスクリーンパターンが視認されるという問題がある。このため、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、最小ドットのみで階調を表現する際には、ＡＭスクリーンの成長点のドットからランダムにドットを選ぶ方式を採用している。
【００６３】
本画像形成装置１００の解像度は２４００ｄｐｉの露光系を用い、スクリーンは２４００ｄｐｉの２値で作成する構成とした。通常のＡＭスクリーンの場合には、図１５のスクリーンＡに示したように、１画素が最小ドットとなる。このドットを使用したスクリーンをスクリーンＡと呼ぶ。その他に、１２００ｄｐｉの２×２画素を最小ドットとしたスクリーンＢ、３×３画素を最小ドットしたスクリーンＣ、４×４画素を最小ドットしたスクリーンＤ、５×５画素を最小ドットしたスクリーンＥ、６×６画素を最小ドットしたスクリーンＦを用いる。尚、ここでは、各ドットの形状を正方形状としたが、本発明は、これに限るものではない。
【００６４】
図２２（Ａ）は、最小ドットサイズが７ドットの場合の通常のＡＭスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示し、図２２（Ｂ）は、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示している。尚、ここでは各ドットの形状は、凸形状の例で示している。
【００６５】
また図２３（Ａ）は、最小ドットサイズが５ドットの場合の通常のＡＭスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示し、図２３（Ｂ）は、実施形態に係るスクリーンの階調再現のための閾値マトリクスの一例を示している。尚、ここでは各ドットの形状は、十字形状の例で示している。
【００６６】
図１６は、実施形態で用いたスクリーンの入力濃度と網点面積率の関係の一例を示す図である。図１６では、これらのスクリーンを使った場合のある環境における入力濃度１０％以下の領域の網点面積率の一例を示している。
【００６７】
網点面積率の計算は、以下の式（６）に示した出力パッチの網点濃度とベタ濃度を比較する、マーレーデイビス式を用いて算出される。
網点面積率＝（（１−１０−ＤＴ）／（１−１０−ＤＳ））×１００％・・・（６）
ここでＤＴは網点部の濃度、ＤＳはベタ濃度である。
【００６８】
このグラフが得られた環境における各スクリーンの網点面積率から、入力面積率（濃度）に対する出力の再現性（網点再現性）を式（７）により算出する。
（網点再現性）＝（網点面積率）／（入力面積率）×１００％  ・・・（７）
ここで、画像形成装置１００のある出力コンディションにおける各スクリーンの網点再現性を最小二乗法により求めると、スクリーンＡでは２０％、スクリーンＢでは２５％、スクリーンＣでは３５％、スクリーンＤでは５０％となる。さらに、スクリーンＥでは６０％、スクリーンＦでは７５％となっている。この結果は、このグラフが得られた出力コンディションにおいては、スクリーンＡ，Ｂは階調再現には不適で、スクリーンＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆが階調再現には適していることを示す。
【００６９】
さらに、最小ドットサイズは小さい方がドットの視認性が下がりスクリーンの構造が見えにくくなるため、最小ドットはできる限り小さい方が適している。従って、この環境下で選択する最適なスクリーンはＣ  ｏｒ  Ｄから選択可能であり、最小ドットサイズの小さいスクリーンＣを選択することとなる。
【００７０】
図１７を参照して、本実施形態における図１６のグラフを作成した環境下でのハーフトーン画像の目視評価結果について説明する。図１７では、スクリーンＣ、Ｄが、がさつき（ノイズ）が無く、且つ、ドットが目立ちにくく、擬似輪郭が発生しないという評価を得ている。他のスクリーンでは、がさつき（ノイズ）、ドットの目立ちにくさ、擬似輪郭の３つの評価のうち、少なくとも１つの評価が得られていない。従って、上述したように、最小ドットサイズのより小さいスクリーンＣが最適なスクリーンとして選択されることが望ましい。
【００７１】
本画像形成装置１００では、ユーザトリガによる画像調整時のテストプリントにより、複数の最小ドットサイズ（本実施形態ではＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）のディザパターンの網点再現性から算出し、最適なスクリーンを自動で選択し、ＬＵＴを作成する。
【００７２】
本実施形態では、図１９のテストプリント２に示すような、濃度１０％以下の領域は最小ドットサイズが異なるパッチを配置し、これらのパッチ濃度から網点再現性を算出して各色の最小ドットサイズを決定させる。当該テストプリント２では濃度１０％以下の領域では、複数の最小ドットサイズによるパッチ（図１４のａ，ｂ）が配置され、濃度１０％以上の領域は通常のＡＭスクリーンによるパッチが配置され、最小ドットサイズに関わらず同一のスクリーンとなっている。本実施形態では、最小ドットとして図１５に示す６種類のサイズからなるパッチを用意し、濃度２％，４％，６％の各色のパッチを配置している。
【００７３】
＜スクリーンの選択＞
次に、図２を参照して、本実施形態におけるスクリーンの選択手順について説明する。このフローチャートの処理は、リーダー部Ａを制御するＣＰＵ５１４と、プリンタ部Ｂを制御するＣＰＵ４２８により実現される。なお、本処理は、既に説明した図７における自動階調補正の中に組み込まれる処理であり、一部図７の処理と重複する部分については詳細な説明を省略する。つまり、図７のフローチャートが通常の自動階調補正を実行するものであり、ここで説明する図２のフローチャートが当該自動階調補正にＡＭスクリーンの最小ドットサイズを決定する処理を組み込んだものである。従って、図７と重複する説明については省略する。
【００７４】
Ｓ２０１で、プリンタ部ＢのＣＰＵ４２８は、受付手段として機能し、ユーザ入力により自動階調補正の実行指示を受け付けると、テストプリント１の出力を行う。本処理は、図７のＳ５１と同様である。続いて、Ｓ２０２で、リーダー部ＡのＣＰＵ５１４は、ユーザにより原稿台に載置されたＳ２０１のテストプリント１の出力を読み取る。本処理は、図７のＳ５２の処理と同様である。Ｓ２０３で、ＣＰＵ４２８は、ベタ濃度から必要コントラスト電位を算出する。本処理は、図７のＳ５３の処理と同様である。さらに、Ｓ２０４で、ＣＰＵ４２８は、コントラスト電位を設定する。ここで、ＣＰＵ４２８は、ベタ濃度をメモリに記録しておき（Ｓ２０５）、後述するＳ２０７で使用する。
【００７５】
次に、Ｓ２０６で、ＣＰＵ４２８は、上述したテストプリント２を出力する。続いて、Ｓ２０７で、ＣＰＵ５１４は、ユーザによって原稿台に載置されたテストプリント２の出力を読み取る。Ｓ２０８で、ＣＰＵ４２８は、読み取った領域ごとに濃度１０％以上の領域であるか否かを判定し、１０％以上の領域における読取データの処理についてはＳ２１２に進み、１０％未満の領域における読取データの処理についてはＳ２０９に進む。
【００７６】
Ｓ２０９で、ＣＰＵ４２８は、記録したベタ濃度と濃度１０％以下の領域のパッチ濃度から網点再現率を算出する。続いて、Ｓ２１０で、ＣＰＵ４２８は、網点再現率から算出した網点再現性が３０％以上のドットサイズの中から最小サイズを選択する。さらに、Ｓ２１１で、ＣＰＵ４２８は、選択した最小ドットサイズのスクリーンパッチから階調特性（濃度１０％以下の領域）を算出するし、Ｓ２１３に進む。
【００７７】
一方、Ｓ２１２で、ＣＰＵ４２８は、濃度１０％以上の領域の階調特性を算出し、Ｓ２１３に進む。
【００７８】
Ｓ２１３で、ＣＰＵ４２８は、全濃度域の階調特性からＬＵＴを作成し、処理を終了する。以上の処理により、最小ドットサイズを規定し、ハイライト領域を規定したドットの個数で階調を表現し、スクリーンの網点パターンの格子点が配列された（埋まった）後は通常のＡＭスクリーンで階調表現を行う。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成条件を調整する調整処理をユーザ入力により受け付けると、所定のテストパターンをシートに形成し、当該所定のテストパターンの濃度を検出する。さらに、本画像形成装置は、検出された濃度から、形成される画像のハイライト領域における網点面積率を取得し、当該網点面積率に基づいてハイライト領域の中間調をディザパターンで表現するスクリーンの最小ドットサイズを決定する。このように、本実施形態によれば、実際にテストパターンを形成し、画像形成装置の使用環境、感光体、現像剤、転写部材、定着部材の状態、出力枚数等の出力コンディションに最適な最小ドットサイズのスクリーンを選択する。これにより、本実施形態によれば、画像形成装置の出力コンディションに拘わらず階調再現性を安定させ、高品位な画像出力を安定して行うことができる。
【００８０】
＜第２の実施形態＞
以下では、本発明の第２の実施形態について説明する。上記第１の実施形態では、ユーザの指示をトリガに実行される自動階調補正の中で、ユーザによって原稿台に載置されたテストプリントを用いて、最適なスクリーンの選択を行う制御について説明した。一方、本実施形態では、テストプリントである出力用紙上のパッチの測定を、図１に示すカラーセンサ２００を用いて行うことを特徴とする。即ち、上記第１の実施形態と比較して、よりユーザの作業を軽減することを特徴とする。
【００８１】
まず、図２０を参照して、本実施形態で使用したカラーセンサ２００である、分光タイプの光センサについて説明する。図２０に示ように、カラーセンサ２００は、テストパターンが形成された原稿Ｇ上のトナーパッチ２２０に光を照射する白色ＬＥＤ２０１、トナーパッチ２２０から反射した光を波長ごとに分光する回折格子２０２を備える。また、カラーセンサ２００は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出するｎ画素から成るラインセンサ２０３（２０３−１〜２０３−ｎ）を備える。さらに、カラーセンサ２００は、ラインセンサ２０３により検出された各画素の光強度値から各種演算を行う演算部２０４、及び、各種データを保存するメモリ２０５を備える。演算部２０４は、例えば、光強度値から濃度を演算する濃度演算部やＬａｂ値を演算するＬａｂ演算部などを有する。なお、カラーセンサ２００は、白色ＬＥＤ２０１から照射された光を原稿Ｇ上のトナーパッチ２２０に集光し、トナーパッチ２２０から反射した光を回折格子に集光するレンズ２０６が内蔵されている構成でもよい。
【００８２】
本実施形態では原稿Ｇのパッチからカラーセンサ２００で分光反射率を測定し、濃度を演算する。濃度値への変換演算は、得られた各波長に対する分光反射率に対して、イエロー，マゼンダ，シアンについては、図２１（ａ）のようなステータスＡフィルタを用いて濃度を算出する。また、ブラックについては、図２１（ｂ）のような視覚度分光特性（Ｖｉｓｕａｌともいう）を用いて濃度を算出する。測定された濃度から、上記第１の実施形態と同じ手順で網点面積率を算出し、最適な最小ドットサイズのスクリーンを選択する。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態では、画像形成装置において、テストパターンが形成されたシートが搬送される搬送経路にテストパターンの濃度を読み取るためのカラーセンサを設ける。これにより、ユーザの操作をできるだけ軽減し、画像調整をスタートさせるだけで自動で制御が行われるという利便性の他に、画像形成装置の出力枚数に応じて自動で画像調整を行うことも可能である。
【００８４】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１：感光体ドラム、２：帯電装置、３：露光装置、４：現像剤供給ユニット、５：転写ユニット、６：クリーニング装置、７：給紙カセット、９：定着装置、１２：表面電位センサ、３０：画像読取装置、５８：搬送ユニット、１００：画像形成装置、２００：カラーセンサ
【図１】
2019006009.tif 000006
【図２】
2019006009.tif 000007
【図３】
2019006009.tif 000008
【図４】
2019006009.tif 000009
【図５】
2019006009.tif 000010
【図６】
2019006009.tif 000011
【図７】
2019006009.tif 000012
【図８】
2019006009.tif 000013
【図９】
2019006009.tif 000014
【図１０】
2019006009.tif 000015
【図１１】
2019006009.tif 000016
【図１２】
2019006009.tif 000017
【図１３】
2019006009.tif 000018
【図１４】
2019006009.tif 000019
【図１５】
2019006009.tif 000020
【図１６】
2019006009.tif 000021
【図１７】
2019006009.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
2019006009.tif 000024
【図２０】
2019006009.tif 000025
【図２１】
2019006009.tif 000026
【図２２】
2019006009.tif 000027
【図２３】
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