(57)【要約】【課題】オブジェクトごとに求められる階調安定性を考慮することにより、品質を落とさず、できるだけ少ない補正処理時間で色味を安定させる。【解決手段】像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するデータ生成部（４１４）と、データ生成部により形成された画像形成パターンの濃度を測定する測定手段（４１０）と、測定手段により得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換手段（４１０）と、濃度値変換手段により得られた濃度情報に基づいて、画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成手段（４１０，４１６）と、画像処理装置の動作状態によって、階調補正テーブル作成手段で作成された階調補正テーブルを選択する形成パターン選択手段（４１０，４１７）とを備えた。【選択図】　　　　図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写する記録部において画像を形成する画像処理装置における、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録部の濃度補正特性を決定する決定ステップと、該決定ステップで作成された濃度補正特性を、前記記録部で形成する画像に反映する補正ステップとを実行する画像処理方法において、
像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するパターン形成ステップと、
該パターン形成ステップにより形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定ステップと、
該測定ステップにより得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換ステップと、
該濃度値変換ステップにより得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成ステップと、
前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成ステップで作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択ステップと
を備えたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記画像形成パターンは、印字する画像オブジェクトに応じて異なることを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて１つの画像形成パターンの階調補正テーブルしか作成しないことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて複数の画像形成パターンの階調補正テーブルを作成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】
像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写することにより画像を形成する記録手段と、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、該決定手段で作成された濃度補正特性を、前記記録手段で形成する画像に反映する補正手段とを有する画像処理装置において、
像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定手段と、
該測定手段により得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換手段と、
該濃度値変換手段により得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成手段と、
前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成手段で作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記画像形成パターンは、印字する画像オブジェクトに応じて異なることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて１つの画像形成パターンの階調補正テーブルしか作成しないことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて複数の画像形成パターンの階調補正テーブルを作成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項９】
像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写することにより画像を形成する記録手段と、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、該決定手段で作成された濃度補正特性を、前記記録手段で形成する画像に反映する補正手段とを有する画像処理装置のＣＰＵに、
像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するパターン形成ステップと、
該パターン形成ステップにより形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定ステップと、
該測定ステップにより得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換ステップと、
該濃度値変換ステップにより得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成ステップと、
前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成ステップで作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択ステップと
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写することにより画像を形成する記録手段と、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、該決定手段で作成された濃度補正特性を、前記記録手段で形成する画像に反映する補正手段とを有する画像処理装置のＣＰＵに、
像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するパターン形成ステップと、
該パターン形成ステップにより形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定ステップと、
該測定ステップにより得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換ステップと、
該濃度値変換ステップにより得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成ステップと、
前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成ステップで作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理方法およびその装置に関し、より詳細には、階調の補正処理を行って、画像品質の安定性を向上させる画像処理方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置を起動し、ウォームアップが終了した後に、画像品質の安定性を向上させるための補正処理が行われている。例えば、階調パターンなどの特定パターンを中間転写体、中間転写ベルト等に転写し、転写された階調パターンを光学センサなどで読み取る。読み取られた情報を、γ補正などの画像形成条件にフィードバックさせることにより、画像品質の安定性を向上させることができる。
【０００３】
また、最近の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、複数の画像形成パターンを有することが一般的である。従って、画像形成パターンごとに画質を安定させるように、ウォームアップが終了した後に、複数回の補正処理が実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の補正処理では、ウォームアップが終了した後に、画像形成装置が有する画像形成パターンごとに補正処理がなされるために、処理に要する時間だけプリンタを使用することができない。従って、ウォームアップ後できるだけ早くプリンタを使用したいというユーザの要求に応えられないという問題があった。
【０００５】
例えば、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、オブジェクトごとに画像を形成するパターンを変えるような構成になっている。例えば、イメージ部では、電子写真特性が安定となるように、比較的低線数のパターンを用いている。また、フォントや罫線などのベクター部では、エッジに発生するノイズを低減させるために、比較的高線数のパターンを用いている。さらに、フォントを他のベクターデータと画像形成パターンを分けて形成する場合もある。このようにして、全ての形成パターンに対して画像安定性を保証するためには、パターンの数だけ特性を補正する処理が必要となり、多くの時間を要してしまう。
【０００６】
一方、フォントや罫線などのベクター部は、イメージ部と比較して色味の安定を求めるものではない。従って、オブジェクトごとに使用される画像形成パターンに応じて、階調を補正する処理頻度を変えることができれば、画像形成装置を開放するまでの時間が短縮され、商品力の向上が期待できる。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、オブジェクトごとに求められる階調安定性を考慮することにより、品質を落とさず、できるだけ少ない補正処理時間で色味が安定する画像処理方法およびその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写する記録部において画像を形成する画像処理装置における、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録部の濃度補正特性を決定する決定ステップと、該決定ステップで作成された濃度補正特性を、前記記録部で形成する画像に反映する補正ステップとを実行する画像処理方法において、像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するパターン形成ステップと、該パターン形成ステップにより形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定ステップと、該測定ステップにより得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換ステップと、該濃度値変換ステップにより得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成ステップと、前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成ステップで作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択ステップとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記画像形成パターンは、印字する画像オブジェクトに応じて異なることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて１つの画像形成パターンの階調補正テーブルしか作成しないことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて複数の画像形成パターンの階調補正テーブルを作成することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写することにより画像を形成する記録手段と、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、該決定手段で作成された濃度補正特性を、前記記録手段で形成する画像に反映する補正手段とを有する画像処理装置において、像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定手段と、該測定手段により得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換手段と、該濃度値変換手段により得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成手段と、前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成手段で作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の前記画像形成パターンは、印字する画像オブジェクトに応じて異なることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて１つの画像形成パターンの階調補正テーブルしか作成しないことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の前記形成パターン選択手段は、前記動作状態に応じて複数の画像形成パターンの階調補正テーブルを作成することを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写することにより画像を形成する記録手段と、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、該決定手段で作成された濃度補正特性を、前記記録手段で形成する画像に反映する補正手段とを有する画像処理装置のＣＰＵに、像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するパターン形成ステップと、該パターン形成ステップにより形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定ステップと、該測定ステップにより得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換ステップと、該濃度値変換ステップにより得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成ステップと、前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成ステップで作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択ステップとを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、像担持体上に階調パターンを形成し、該階調パターンに応じた画像を記録紙に転写することにより画像を形成する記録手段と、前記記録紙上に形成された前記階調パターンの画像を読取り、前記記録手段の濃度補正特性を決定する決定手段と、該決定手段で作成された濃度補正特性を、前記記録手段で形成する画像に反映する補正手段とを有する画像処理装置のＣＰＵに、像担持体上に２つ以上の異なる画像形成パターンを形成するパターン形成ステップと、該パターン形成ステップにより形成された前記画像形成パターンの濃度を測定する測定ステップと、該測定ステップにより得られた測定値から濃度情報を得る濃度値変換ステップと、該濃度値変換ステップにより得られた濃度情報に基づいて、前記画像形成パターンごとに、階調補正テーブルを作成する階調補正テーブル作成ステップと、前記画像処理装置の動作状態によって、前記階調補正テーブル作成ステップで作成された前記階調補正テーブルを選択する形成パターン選択ステップとを実行させるためのプログラムであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像処理システムを示した構成図である。画像処理システムは、アプリケーションにより作成された画像信号を送出する外部装置４０３と、ネットワーク４０２と、外部装置から送信される画像信号を処理し、画像形成装置４００と同期とを取りながら印字する信号を送信するコントローラ４０１と、画像形成装置（複写機）４００とから構成されている。
【００１９】
画像形成装置４００とコントローラ４０１とは、ビデオ信号とその他の制御コマンドを送信できるケーブルで接続されている。接続形態は、図１に示した形態に限定する必要はなく、ネットワークなどの汎用の通信媒体で接続され、画像形成装置４００とコントローラ４０１とが、ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）を内部に有する形態とし、ＮＩＣで制御される信号を処理する回路（不図示）を用いて、同様の画像処理システムを実現してもよい。
【００２０】
外部装置４０３は、汎用コンピュータ、または画像信号を生成して、送信することができる機器で構成されている。外部装置４０３は、ネットワーク４０２に接続することにより、画像形成装置４００を用いて印字を行うことができる。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構成を示したブロック図である。画像形成装置は、リーダ部Ａとプリンタ部Ｂとから成るフルカラー複写機である。以下、フルカラーの画像形成方法について説明する。原稿台ガラス１０２上に置かれた原稿１０１は、光源１０３によって照射され、光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０５は、３列に配列されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤラインセンサ群により構成され、ラインセンサごとにレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。これら読み取り光学系ユニットが、矢印の方向に走査することにより、原稿１０１を、ラインごとの電気信号データ列に変換する。
【００２２】
原稿台ガラス１０２上には、原稿の位置をつき当てて、原稿が斜め置かれるのを防ぐつき当て部材１０７と、原稿台ガラス面に、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定し、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディングを行うための、基準白色板１０６が配置されている。ＣＣＤセンサ１０５により得られた画像信号は、リーダ画像処理部１０８にて画像処理された後、プリンタ部Ｂに送られ、プリンタ制御部１０９で画像処理される。次に、リーダ画像処理部１０８について説明する。
【００２３】
図３は、リーダ画像処理部における画像信号の処理の流れを示したブロック図である。ＣＣＤセンサ１０５より出力された画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入力され、ゲイン調整およびオフセット調整をされた後、Ａ／Ｄ変換部２０２で、各色信号毎に８ｂｉｔのディジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換される。次に、シェーディング補正部２０３に入力され、色ごとに基準白色板１０６の読取り信号を用いた公知のシェーディング補正が施される。
【００２４】
クロック発生部２１１は、１画素単位のクロックを発生する。主走査アドレスカウンタ２１２では、クロック発生部２１１からのクロックを計数し、１ラインの画素アドレス出力を生成する。デコーダ２１３は、主走査アドレスカウンタ２１２からの主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号、ＣＣＤからの１ライン読み取り信号中の有効領域を表すＶＥ信号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、主走査アドレスカウンタ２１２は、ＨＳＹＮＣ信号でクリアされ、次ラインの主走査アドレスの計数を開始する。
【００２５】
ＣＣＤセンサ１０５の各ラインセンサは、相互に所定の距離を隔てて配置されているため、ラインディレイ回路２０４において、副走査方向の空間的ずれを補正する。具体的には、Ｂ信号に対して副走査方向で、Ｒ、Ｇの各信号を副走査方向にライン遅延させてＢ信号に合わせる。
【００２６】
入力マスキング部２０５は、ＣＣＤセンサーのＲ、Ｇ、Ｂのフィルタの分光特性で決まる読み取り色空間を、ＮＴＳＣの標準色空間に変換する部分であり、次式のようなマトリックス演算を行う。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換部）２０６は、ルックアップテーブルＲＯＭにより構成され、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の輝度信号がＣ０、Ｍ０、Ｙ０の濃度信号に変換される。ライン遅延メモリ２０７は、不図示の黒文字判定部で、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４信号から生成されるＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等の判定信号までのライン遅延分だけ、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０の画像信号を遅延させる。
【００２９】
マスキング及びＵＣＲ回路２０８は、入力されたＹ１、Ｍ１、Ｃ１の３原色信号により黒信号（Ｂｋ）を抽出し、更に、プリンタ部Ｂでの記録色材の色濁りを補正する演算を施して、Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｂｋ２の信号を各読み取り動作の度に順次、所定のビット幅（８ｂｉｔ）で出力する。γ補正回路２０９は、リーダー部Ａにおいて、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせるべく濃度補正を行う。また、空間フィルタ処理部（出力フィルタ）２１０は、エッジ強調又はスムージング処理を行う。このように処理されたＭ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｂｋ４の面順次の画像信号は、プリンタ制御部１０９に送られ、プリンタ部ＢでＰＷＭ（パルス幅変調）による濃度記録が行われる。
【００３０】
また、リーダ画像処理部においては、リーダー部Ａの制御を行うＣＰＵ２１４と、ＲＡＭ２１５と、ＲＯＭ２１６と、表示器２１８を有する操作部２１７とを備えている。上述した画像信号の処理の流れは、ＣＰＵ２１４によって実行される。
【００３１】
図４は、リーダ画像処理部における各制御信号を示したタイミングチャートである。ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間において、画像読取り（スキャン）を行って、順次、（Ｃ）、（Ｍ）、（Ｙ）、（Ｂｋ）の出力信号を形成する。ＶＥ信号は、主走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間において主走査開始位置のタイミングをとり、主にライン遅延のライン計数制御に用いられる。ＣＬＯＣＫ信号は、画素同期信号であり、“０”→“１”の立ち上がりタイミングで画像データを転送するのに用いられる。
【００３２】
次にプリンタ部Ｂの説明を行う。図２において、感光体ドラム４は、１次帯電器８により、一様に帯電される。画像データは、プリンタ制御部１０９に含まれるレーザドライバ及びレーザ光源１１０を介してレーザ光に変換される。レーザ光は、ポリゴンミラー１及びミラー２により反射され、一様に帯電された感光体ドラム４上に照射される。レーザ光の走査により潜像が形成された感光体ドラム４は、図中に示す矢印の方向に回転し、現像器３により各色ごとの現像が順次なされる。
【００３３】
本実施形態では、現像方式として、２成分系を用いており、感光体ドラム４のまわりに、各色の現像器３が上流よりブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の順で配置され、画像信号に応じた現像器が、その感光体ドラム上に作られた潜像領域を現像するタイミングで、現像動作を行うようになっている。
【００３４】
一方、転写紙６は、転写ドラム５に巻き付けられてＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの順番に１回ずつ回転し、計４回転して各色のトナー画像が転写紙６上に多重に転写される。転写が終了すると、転写紙６を転写ドラム５から分離し、定着ローラ対７によって定着され、フルカラー画像プリントが完成する。
【００３５】
感光体ドラム４の現像器３の上流側には、表面電位センサ１２を配置している。また、感光体ドラム４上の転写残トナーをクリーニングするためのクリーナ９と、後述する、感光体ドラム４上に形成されたトナーパッチパターンの反射光量を検出するための、ＬＥＤ光源１０（約９６０ｎｍに主波長をもつ）とフォトダイオード１１を設けている。
【００３６】
図５は、画像形成装置のプリンタ部の構成を示したブロック図である。プリンタ制御部１０９は、ＣＰＵ２８とＲＯＭ３０とＲＡＭ３２とテストパターン記憶部３１と濃度換算回路４２とＬＵＴ２５とから構成され、リーダ部Ａとプリンタエンジン部１００と通信することができる。プリンタ制御部１０９は、プリンタエンジン部１００において、感光体ドラム４の回りに配置されている、ＬＥＤ光源１０とフォトダイオード１１から成る光学読み取り装置４０と、１次帯電器８と、レーザ光源１１０と、表面電位センサ１２と、現像器３とを制御する。
【００３７】
表面電位センサ１２は、現像器３より上流側に設けられている。１次帯電器８のグリッド電位と、現像器３の現像バイアスとは、後述するようにＣＰＵ２８により制御される。また、機内の空気中の水分量を測定する環境センサ３３が備えられている。
【００３８】
図６は、階調画像を得るための画像信号処理を説明するための図である。画像の輝度信号がＣＣＤセンサ１０５で得られ、リーダ画像処理部１０８において面順次の画像信号に変換される。変換された画像信号は、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、原画像の濃度と出力画像の濃度が一致するように、ＬＵＴ２５にて濃度特性が変換される。
【００３９】
図７は、階調が再現される様子を示した４限チャートである。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ＬＵＴ２５の変換特性を示す。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し、画像形成装置のトータルの階調再現特性を示している。階調数は、８ｂｉｔのディジタル信号で処理しているので、２５６階調である。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ＬＵＴ２５によって補正している。ＬＵＴ２５は、後に述べる演算結果により生成される。
【００４０】
ＬＵＴ２５にて濃度変換された後、パルス巾変調（ＰＷＭ）回路２６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を制御するレーザドライバ２７に送られる。レーザ光源１１０の走査により、感光体ドラム４上にはドット面積の変化に応じて、所定の階調特性を有する潜像が形成される。さらに、現像、転写、定着という過程を経て階調画像が再生される。
【００４１】
次に、リーダ部Ａ、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第１の制御系について説明する。図８は、リーダ部とプリンタ部の双方を含む系の階調制御を示したフローチャートである。このフローは、リーダ部Ａを制御するＣＰＵ２１４とプリンタ部Ｂを制御するＣＰＵ２８により実行される。
【００４２】
操作部２１７上に設けられた、自動階調補正というモード設定ボタンを押すことで、このフローがスタートする。なお、本実施形態では、表示器２１８は、例えば、図９に示す様なプッシュセンサつきの液晶操作パネル（タッチパネルディスプレイ）で構成されている。
【００４３】
ステップＳ５１において、表示器２１８上には、図９（ａ）に示したテストプリント１のプリントスタートボタン８１が表示される。プリントスタートボタン８１を押すことにより、図１０に示したテストプリント１の画像が、プリンタ部Ｂによりプリントアウトされる。このとき、テストプリント１を形成するための用紙の有無をＣＰＵ２１４が判断し、用紙がない場合には、図９（ｂ）に示すような警告表示を行う。
【００４４】
テストプリント１の形成時において、コントラスト電位（後述する）は、標準状態として登録されている初期値を用いる。なお、本実施形態に用いた画像形成装置は、複数の用紙カセットを備え、Ｂ４、Ａ３、Ａ４、Ｂ５等複数種の用紙サイズが選択可能となっている。このフローで使用するプリント用紙は、後の読み取り作業時に、縦置き、横置きの間違えによるエラーを避けるために、いわゆるラージサイズ紙を用いている。すなわち、Ｂ４、Ａ３、１１×１７、ＬＧＲを用いるように、設定されている。
【００４５】
図１０に示したテストパターン１には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色分の中間階調濃度による、帯状のパターン６１を形成する。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。パターン６１は、スラスト方向に、パッチパターン６２と図１１に示した階調パターン７１、７２をカバーするように、ＣＣＤセンサ１０５の主走査方向のサイズが設定されている。
【００４６】
テストパターン１に異常が認められる場合には、再度テストプリント１のプリントを行い、再度異常が認められた場合にはサービスマンコールとする。なお、パターン６１をリーダ部Ａで読み取り、スラスト方向の濃度情報により、以後の制御を行うかどうかの可否判断を自動で下すことも可能である。また、パターン６２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色の最大濃度パッチで、濃度信号値で２５５レベルを用いる。
【００４７】
ステップＳ５２において、テストプリント１の画像を、原稿台ガラス１０２上に図１２に示した方向に置き、図１３（ａ）に示した読み取りスタートボタン９１を押す。このとき、操作者用のガイダンス表示が現れる。図１２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は、原稿台の原稿つき当て用のマークである。パターン６１が、つき当てマークＴ側にくるようにし、表裏を間違えないように、上述のようなメッセージを操作部２１７上の表示器２１８に表示する。このようにして、置き間違えによる制御エラーを防ぐようにした。
【００４８】
リーダ部Ａにより、パターン６２を読み取る際に、つき当てマークＴから徐々に走査するので、最初の濃度ギャップ点Ａが、パターン６１の角で得られる。こ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割出して、パターン６２の濃度値を読み取る。読み取り中は、図１３（ｂ）に示した表示が行われる。テストプリント１の向きや位置が不正確で読み取り不能のときには、図１３（ｃ）に示したメッセージを表し、操作者が置きなおして、読み込みキー９２を押すことにより再度読み取りを行う。
【００４９】
得られたＲＧＢ値により、光学濃度を換算するためには、下式を用いる。
【００５０】
【数２】
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【００５１】
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。なお、別にＬＵＴを用いて、ＲＧＢの輝度情報からＭＣＹＢｋの濃度情報に変換してもよい。
【００５２】
次に得られた濃度情報から、最大濃度を補正する方法を説明する。図１５に、相対ドラム表面電位と上述の演算により得られた画像濃度との関係を示す。相対ドラム表面電位は、その時点で用いたコントラスト電位、すなわち、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である。相対ドラム表面電位Ａのとき最大濃度がＤＡであった場合に、最大濃度の濃度域では、相対ドラム表面電位に対して画像濃度が実線Ｌに示すように、リニアに対応することがほとんどである。しかし、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、破線Ｎのように、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を最大濃度として制御の目標値に設定する。
【００５３】
ここでのコントラスト電位Ｂは、次式を用いて求める。
Ｂ＝（Ａ＋Ｋａ）×１．７／ＤＡ　　（３）
ここでＫａは、補正係数であり、現像方式の種類によって、値を最適化するのが好ましい。電子写真方式において、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。従って、上述した機内の水分量をモニタする環境センサ３３の出力によって、図１５に示したコントラスト電位に設定を変えている。
【００５４】
コントラスト電位を補正する方法として、次式の補正係数Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌを、バックアップされたＲＡＭに保存しておく。
Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌ＝Ｂ／Ａ　　（４）
画像形成装置が３０分毎に、環境（水分量）の推移をモニタし、環境センサ３３の検知結果に基づいて、コントラスト電位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。
【００５５】
コントラスト電位から、グリッド電位と現像バイアス電位を求める方法を簡単に説明する。図１６に、グリッド電位と感光体ドラムの表面電位との関係を示す。グリッド電位を−２００Ｖにセットし、レーザ光のレベルを最低にして走査したときの表面電位ＶＬと、レーザ光のレベルを最高にしたときの表面電位ＶＨとを表面電位センサ１２で測定する。同様にグリッド電位を−４００ＶにしたときのＶＬとＶＨを測定する。−２００Ｖのデータと−４００Ｖのデータとを、補間、外挿することで、グリッド電位と表面電位との関係を求めることができる。この電位データを求めるための制御を電位測定制御とよぶ。
【００５６】
ＶＬから画像上にカブリトナーが付着しないように設定されたＶｂｇ（ここでは１００Ｖに設定）の電位差を設けて、現像バイアスＶＤＣを設定する。コントラスト電位Ｖｃｏｎｔは、現像バイアスＶＤＣとＶＨの差分電圧であり、このＶｃｏｎｔが大ほど、最大濃度が大きくとれるのは、上述した通りである。計算で求めたコントラスト電位Ｂにするためには、図１６の関係により、何ボルトのグリッド電位が必要か、何ボルトの現像バイアス電位が必要かは、計算で求めることができる。
【００５７】
図８を参照して、ステップＳ５３において、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る。ＣＰＵ２８は、求めたコントラスト電位が得られるように、グリッド電位および現像バイアス電位をセットする。ステップＳ５４にて、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。制御範囲からはずれている場合には、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ために、サービスマンにわかるように、エラーフラグをたてる（Ｓ５５）。サービスマンは、所定のサービスモードにより、エラーフラッグを見ることができる。ここでは、異常時には、制御範囲ぎりぎりの値にリミッタをかけて修正制御することにより、制御を継続する。
【００５８】
図１７に、濃度変換特性図を示す。本実施形態での最大濃度を最終目標値より高めに設定する最大濃度制御により、第ＩＩＩ象限のプリンタ特性は、実線のようになる。仮に、このような制御を行わないときには、破線のような１．６に達しないプリンタ特性になる可能性もある。破線の特性の場合には、ＬＵＴ２５をいかように設定しても、最大濃度を上げることができないので、濃度ＤＨと１．６の間の濃度は、再現することができない。実線の様に、最大濃度をわずかに越える設定になっていれば、第ＩＶ象限のトータル階調特性において、確実に濃度再現域を保証することができる。
【００５９】
次にテストプリント２を用いる。図１８（ａ）に示したテストプリント２の画像のプリントスタートボタン１５０が、操作パネル上に表示される。プリントスタートボタン１５０を押すことにより、図１１に示したテストプリント２の画像がプリントアウトされる（図８に示したＳ５６）。テストプリント２のプリント中は、図１８（ｂ）に示した表示となる。
【００６０】
テストプリント２は、図１１に示したように、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色ごとに、４列×１６行＝６４階調分のグラデーションのパッチ群により成り立っている。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。このようにして、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。テストプリント２は、解像度２００ｌｐｉ（ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈ）のパッチ７１と、４００ｌｐｉのパッチ７２とからなる。各解像度の画像を形成するためには、図６に示したパルス巾変調回路２６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。
【００６１】
ここで、画像形成装置は、階調画像を２００ｌｐｉの解像度で、文字等の線画像を４００ｌｐｉの解像度で作成している。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のがより好ましい。また、テストプリント２は、ＬＵＴ２５を作用させずに、パターンジェネレータ２９から発生させる。
【００６２】
図１９は、原稿台にテストプリント２を置く方法を示した図である。左上のくさび型マークＴは、原稿台の原稿つき当て用のマークである。Ｂｋのパターンが、つき当てマークＴ側にくるようにし、表裏を間違えないように、図１８（ｃ）に示したメッセージを、操作部２１７上の表示器２１８に表示する。このようにして、置き間違えによる制御エラーを防ぐようにした。リーダ部Ａにより、パターンを読み取る際に、つき当てマークＴから徐々に走査するので、最初の濃度ギャップ点Ｂが得られる。こ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して読み取る（Ｓ５７）。
【００６３】
図２０に、図１１に示した各色パターンの１パッチ７３における読み取りポイントを示す。１パッチの内部に、読み取りポイント（ｘ）を１６ポイントとり、得られた信号を平均する。ポイント数は読み取り装置、画像形成装置によって最適化するのが好ましい。各色パッチごとに、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変換する。
【００６４】
図２２に、レーザ出力レベルと変換された出力濃度との関係を示す。右側の縦軸は、本実施形態の画像形成装置の濃度レベルに正規化したもので、紙のベース濃度０．０８を０レベルに、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。得られたデータがＣ点のように特異的に濃度が高い場合、Ｄ点のように低い場合には、原稿台ガラス１０２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ことが考えられる。このとき、データ列に連続性が保存されるように、傾きにリミッタをかけて補正を行う。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する。
【００６５】
ＬＵＴ２５の内容は、上述したように、図２２の濃度レベルを、図７の濃度信号として示した入力レベルに、レーザ出力レベルを、図７のレーザ出力信号軸として示した出力レベルに座標を入れ換えることにより容易に作成できる。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、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。
【００６６】
図８を参照して、ステップＳ５８において、上述のように作成した変換内容を、ＬＵＴ２５に設定する。以上で、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変換テーブル作成が完了する。上述した処理中には、図１８（ｄ）が表示され、完了すると図１８（ｅ）が表示される。
【００６７】
次に、コントローラ４０１を構成する基本ブロックの処理内容について説明する。図２１に、コントローラ４０１の構成を示す。ＣＰＵ回路部４１０は、ワークエリア、オペレーティングシステムが常駐するシステム動作エリアなどコントローラ内部で処理するためのメモリ空間を実現するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）４１１と、システムの基本シーケンスが格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）４１２から構成される。ＣＰＵ回路部４１０は、操作部４１３と、画像形成手段に相当するデータ生成部４１４と、コネクタ４１５と、画像処理部４１７と、ハードディスクで構成されるデータ記録部４１６とに接続され、外部との通信や画像形成装置４００に画像信号を送出することができる。
【００６８】
図２３は、コントローラの操作部を示した上面図である。操作部４１３は、操作者が意図する処理を実行するための各種キー郡４２１と、操作時の内容を表示する表示部４２０と、表示内容を実行する実行キー４２３と、表示内容をキャンセルするキャンセルキー４２２とから構成されている。表示部４２０は、操作者が意図しない動作内容も表示され、例えば液晶表示装置からなるドットマトリクスで構成される。
【００６９】
データ生成部４１４は、後述するプリンタの印字特性（以下、γ特性という）を補正するための画像パターンを生成する。生成された画像パターンは、画像処理部４１７により、所定の画像形成パターンに処理されて、コネクタ４１５を介して画像形成装置４００に送出される。データ記録部４１６は、後述するγ補正処理により補正されたデータを保存する。補正されたデータは、外部装置４０３から送られてくる画像信号を補正するための補正データとして活用される。
【００７０】
図２４は、本発明の一実施形態にかかる画像処理システムの動作概要を示したフローチャートである。操作者は、外部機器４０３から所定のアプリケーションで作成された画像データを画像形成装置４００宛てに送る（Ｓ４３０１）。送られた画像データは、汎用ネットワーク４０２を介してコントローラ４０１へと届けられ、画像データの受信を開始する（Ｓ４３０２）。送られた画像データは、コントローラ４０１内部のコネクタ４１５でネットワークプロトコルが解析され、所定のフォーマットデータとして受け取られる（Ｓ４３０３）。
【００７１】
受け取られたフォーマットデータは、ＣＰＵ回路部４１０の指示により、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）処理が実行され、ラスター展開、ページ制御などのデータの解析が行われる（Ｓ４３０４）。ラスター展開とは、送出する画像形成装置４００の出力解像度に合わせて外部機器４０３が送るベクターデータをビットマップデータに変換する処理をいう。ＰＤＬ処理では、データを構成するオブジェクト（文字部、グラフィック部、イメージ部）ごとに、最適な処理を施すことができる。
【００７２】
オブジェクトは、文字であれば、予めＲＡＭ４１１にロードされたフォント情報をもとにラスターデータに変換され、グラフィックーデータであれば、エンジンの解像度とベクターの位相情報をもとにラスターデータに変換される。このとき、変換される各オブジェクトごとのラスターデータは、その属性（オブジェクト情報）を基に、後述する画像処理部４１７によって、色の変換と、画像を形成するスクリーン変換とが実施される。
【００７３】
次に、ラスター展開されたデータは、予めＰＤＬ処理にて解析されたページ情報、両面片面、印字サイズ、余白などの情報をもとに、ラスターデータを所定のフォーマットデータに変換される（Ｓ４３０５）。所定のフォーマットに変換されたデータは、画像形成装置４００と予め決められたプロトコルを通じてコネクションをとり、画像形成装置４００に送出される（Ｓ４３０６）。
【００７４】
コントローラ４０１の画像処理部４１７について説明する。画像処理部４１７の基本処理内容は、色変換処理、γ処理およびスクリーン処理である。
【００７５】
［色変換処理］
本実施形態で実現する色変換処理は、ＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｏｒ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）に準拠したプロファイルで色変換を実現する。ＩＣＣでは、色を変換するために規定したプロファイルのフォーマットがあり、本実施形態もそのフォーマットに準拠したデータを適用することによって色変換を実現している。ＩＣＣのフォーマットは、既知の標準規格であるためその詳細な説明は省略する。
【００７６】
本実施形態における色変換のレンダリングインテントは、Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌと、Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎと、Ｒｅｌａｔｉｖｅ　Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｏｒｉｃと、およびＡｂｓｏｌｕｔｅ　Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｏｒｉｃである。
画像処理部４１７では、ＣＰＵ回路部４１０によるＰＤＬの解析結果をもとに、オブジェクトごとにレンダリングインテントを選択して、ラスター展開する。例えば、文字部、グラフィック部は、はっきりと印字したいためにＳａｔｕｒａｔｉｏｎで、イメージ部はＰｅｒｃｅｐｔｕａｌで処理するような構成を取ることができる。もちろん、オブジェクトごとに同じレンダリングインテントで色を変換しても構わない。
【００７７】
［γ変換処理］
色変換処理は、画像を印字する画像形成装置４００が、あくまでも所望の印字特性を示すことが前提となっている。ところが画像形成装置４００は、一般的に環境、印字枚数などの諸要因によりその特性が変化することが知られている。本実施形態では、その印字特性を、画像形成装置４００を構成する色材シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの一次色の特性と捕らえ、外部機器４０３から入力されるデータに対して補正する。
【００７８】
図２５に、γ変換処理におけるγ補正データを示す。γ補正用のデータは、データ記録部４１６に記録されており、各入力データ（８ｂｉｔ）に対応した出力データ（８ｂｉｔ）の形式で格納されている。
【００７９】
処理手段としては、画像処理部４１７のハードウェアにて実現してもよいが、ＣＰＵ回路部４１０にて、ＲＡＭ４１１のワークエリアを用いて実現しても構わない。また、γ変換処理は、ＰＤＬ処理の解析結果によって、オブジェクトごとにγ補正データを変えることもできる。
【００８０】
［スクリーン処理］
ＰＤＬ解析後のラスターデータに対してγ補正された画像は、電子写真プリンタにて階調画像を生成するために、スクリーン処理が実施される。図２６に、スクリーンの一例を示す。スクリーンは、複数の画素領域に閾値が配列されたもので、ラスターデータと対応する画素ごとに閾値処理することにより、面積で階調を表現するものである。図２６（ａ）に示したスクリーンは、イメージ、グラフィックオブジェクトと判断されたものに対して適用され、図２６（ｂ）に示したスクリーンは、テキストオブジェクトと判断されたものに適用されて、階調を表現する。
【００８１】
２つのスクリーンの違いは、マトリクスサイズにある。（ａ）のスクリーンパターン（閾値の配列）は、（ｂ）のスクリーンパターンに比べて、画素配列が大きいために、スクリーン処理された画像の空間周波数は、（ｂ）より低周波で画像が生成される。（ａ）では、低周波数で構成する代わりに、電子写真特性に起因する階調安定性を求め、（ｂ）では、高周波で構成することにより、文字部などのエッジに発生するジャギーを目立たなくしている。本実施形態では、２つのスクリーンパターンを用いて説明したが、スクリーン処理する閾値のパターンは、図２６に限定するものではなく、サブマトリクスを用いて、高周波数であって、豊かな階調を表現するものを用いても構わない。
【００８２】
次に、画像処理システムの階調制御について説明する。コントローラ４０１の画像処理部４１７で説明したように、電子写真方式を用いる複写機、プリンタでは、印字特性がさまざまな要因で変化してしまうために、安定して所望の色味を実現するためには、ある一定の条件のもとで階調の補正を行う必要がある。電子写真の階調特性は、階調を表現するスクリーンパターンの構成により異なることが知られている。よって、この階調補正を行うための制御では、適用するスクリーンパターンごとに階調特性（γ特性）を行わなくてはならない。本実施形態における階調制御は、画像形成装置４００とコントローラ４０１で行うものとして説明する。
【００８３】
図２７に、プリンタ制御部の信号処理回路の構成を示す。信号処理回路は、感光体ドラム４に相対するＬＥＤ光源１０とフォトダイオード１１から成るフォトセンサ４０からの信号を処理する。フォトセンサ４０に入射された感光体ドラム４からの近赤外光は、フォトセンサ４０により電気信号に変換される。電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路４１により、０〜５Ｖの出力電圧を０〜２５５レベルのディジタル信号に変換される。変換されたディジタル信号には、濃度換算回路４２により濃度に変換される。
【００８４】
なお、本実施形態で使用したトナーは、イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーで、スチレン系共重合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて形成されている。図２８〜図３０に、イエロー、マゼンタ、シアントナーそれぞれの分光特性を示す。この順に近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率が８０％以上得られる。また、これらの色トナー画像形成において、色純度、透過性に有利な２成分現像方式を採用している。
【００８５】
一方、本実施形態では、ブラックトナーは、同じ２成分現像方式ではあるが、純粋な黒を出すために、色材としてカーボンブラックを用いているため、図３１に示すように、近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率は１０％程度である。また、感光体ドラム４は、ＯＰＣドラムであり、近赤外光の反射率（９６０ｎｍ）は約４０％であり、反射率が同程度であれば、アモルファスシリコン系ドラム等であってもかまわない。
【００８６】
図３２に、感光体ドラム４上の濃度を各色の面積階調により段階的に変えていった時の、フォトセンサ４０出力と出力画像濃度との関係を示す。トナーが感光体ドラム４に付着していない状態におけるフォトセンサ４０の出力を２．５Ｖ、すなわち、１２８レベルに設定した。イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーは、面積被覆率が大きくなり画像濃度が大きくなるにしたがい、感光体ドラム４単体よりフォトセンサ４０の出力が大きくなる。
【００８７】
一方、ブラックのトナーは、面積被覆率が大きくなって、画像濃度が大きくなるに従い、感光体ドラム４単体よりフォトセンサ４０の出力が小さくなる。これらの特性から、各色専用のセンサ出力信号から、濃度信号に変換するテーブルを持つことにより、各色とも精度良く濃度信号を読み取ることができる。
【００８８】
図３３は、画像処理システムの階調制御における補正処理を示したフローチャートである。補正処理の制御は、ＣＰＵ２８により実現される。上述した第１の制御（自動階調補正）を実施し（Ｓ２７１）、図２６に示したどちらのスクリーンを、感光体ドラム４に印字すべきか、後述する動作条件を求める（Ｓ２７２）。後述の動作条件により、条件Ａが選択された場合（ＹＥＳと判断）には、図３４に示した処理Ａに移る。コントローラ４０１は、図３６に示した階調パッチを、図２６（ａ）のスクリーンパターンで形成して感光体ドラム４に形成して現像する（Ｓ２７３−１）。図３６に示した階調パッチは、データ生成部に格納されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色ごとの階調パッチである。
【００８９】
続いて、現像されたパッチを、フォトセンサ４０で検知する（Ｓ２７３−２）される。このとき、各色毎に生成される階調パッチは、図３６に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ各８階調、Ｂｋは７階調として感光体ドラム４に生成される。このとき、階調パッチとして生成されるときの電子写真プリンタの最大濃度は、先の第１の制御に基づいて求められている。従って、最大濃度が保証された状態で、各階調の制御を行うことになる。
【００９０】
フォトセンサ４０で検知されたデータは、図３２に示したフォトセンサ出力と画像濃度特性との関係に従い、プリンタの印字特性としてコントローラ４０１に送出される（Ｓ２７３−３）。ＣＰＵ回路部４１０において、所望のエンジン特性、本実施形態の場合はリニア特性になるように、γ補正ＬＵＴが作成される（Ｓ２７３−４）。作成されたγ補正用ＬＵＴは、データ記録部４１６内の所定のアドレス空間に格納され（Ｓ２７３−５）、外部機器４０３から送られてくる画像信号にγ処理として利用される。
【００９１】
このとき、γ補正用に用いる８点（Ｂｋの場合は７点）のサンプリングデータを用いているため、８ｂｉｔ（２５６階調）のデータの補間には、線形補間を用いてγ補正用ＬＵＴを求めた。本実施形態ではデータの補間手段として線形補間を用いたが、この補間手段はこれに限定するものではなく、スプラインや他の有理関数を使った演算であっても構わない。
【００９２】
ステップＳ２７２における動作条件ついて説明する。本実施形態における補正処理は、画像処理システムの電源が入ったとき、所定の枚数プリントされたとき、またはトナーが交換されたときなど、プリンタの印字特性に影響を与える場合に自動的に実行されるようになっている。図３７に、本実施形態における補正処理の動作条件を示す。上段に示した条件Ａを満たしている場合は、ステップＳ２７２でＹＥＳと判断し、処理Ａに移る。ＮＯと判断された場合は、図３５に示した処理Ｂに移り、図２６（ｂ）を用いてγ補正ＬＵＴを作成（Ｓ２７４）する。
【００９３】
図２６（ｂ）のパターンは、主に文字オブジェクトなどのあまり階調性を重視しないオブジェクトに対して利用される。よって、条件Ａのように頻繁に補正処理が実行されるような場合は、比較的階調の安定を望まれるオブジェクト、即ち、イメージやグラフィックを対象にするスクリーンパターンに対して行う。階調を重視しないオブジェクトに対しては、本実施形態に示すようにその処理頻度を低減させるように制御を行い、ユーザーに対して補正処理のためにプリンタの使用できない時間をなるべく低減させるようにしている。
【００９４】
また、図３７に示した条件は、本実施形態における参考例であり、その条件は使用する電子写真プリンタの階調安定性に応じて適宜変更するべきである。また、補正処理が入る条件は、これまで説明した、電源投入時、所定プリント数、トナー交換に限らず、ドラムの交換時や、環境センサーからの条件で行っても構わない。
【００９５】
［実施例１］
上述した実施形態と同様な構成の説明は省略し、異なる部分について説明する。実施例１では、γ補正の処理シーケンスが異なる。図３８は、上述した実施形態における図３３に示した補正処理に相当する。ステップＳ４９２の動作条件において、ＮＯと判断された場合の処理が異なる。具体的には、ＮＯと判断された後、はじめに図２６（ａ）のスクリーンパターンを用いたγ補正ＬＵＴを作成し（Ｓ４９４）、その後、図２６（ｂ）のスクリーンパターンを用いた補正ＬＵＴを作成する（Ｓ４９５）。他の動作条件については、上述した実施形態と同様である。
【００９６】
［実施例２］
実施例２は、中間転写体を用いた画像形成装置に適用した例を示す。本実施例におけるγ補正制御は、中間転写体上にフォトセンサを設け、現像パッチの濃度を検知している。図３９に、実施例２における画像形成装置のプリンタ部分を示す。回転現像器を用い、イエロー、マゼンタ、シアンの各現像カートリッジが、ロータリ内に収められており、適時必要時に、各現像カートリッジが、現像位置に移動し、現像を行う。ブラックカートリッジは、固定で配置されており、ブラック単色時などに回転現像器を回転させる時間を省いている。
【００９７】
各色の画像情報に応じて感光体ドラム上に形成されたトナー像は、順次中間転写体上に転写され、フルカラーの場合には、４色トナーが中間転写体上に転写された後、給紙ユニットから給紙された、記録材に一括で転写し、定着器による定着工程を経て機外に排出され、フルカラープリントとなる。
【００９８】
実施例２の画像形成装置における感光体ドラムの帯電装置は、接触帯電方式を用いている。印加する高圧は、均一な帯電を得るためのＡＣバイアス（定電流）と、帯電電位を決定付けるＤＣバイアス（定電圧）が印加されている。周知の事実だが、ＡＣバイアス＋ＤＣバイアスが重畳されている接触帯電方式は、感光体ドラムの劣化、特に表面層の削れが著しい。実施例１に示すコロナ帯電器を用いた場合、１０万回転で、約１μｍの削れ量であったのに対し、実施例２のＡＣバイアス＋ＤＣバイアスが重畳されている接触帯電方式では、１０万回転で約１２μｍ削れてしまう。
【００９９】
従って感光体ドラム上では、パッチの読込みの変動要因が増すことから、長期的安定性という観点では、あまり好ましくない。一方、中間転写体は、感光体ドラムに比べ、劣化要因が少なく、一層の安定化が可能である。そこで、先にも示したが、実施例２に示す画像形成装置における第２の制御センサは、中間転写体上に設けられている。
【０１００】
実施例２においても、第１の制御手段である自動階調補正を実施し、作成されたＬＵＴに基づき、中間転写体上に形成されたパッチ読込みを行い、以後、上述した実施形態と同様な処理を行い、γ補正ＬＵＴを、コントローラ４０１内のデータ記録部４１６の所定のアドレス空間に格納する。実施例２では、感光体ドラムの変化要因を削れとしたが、放電生成物などによる劣化、クリーニング工程におけるキズなど、様々な変化要因に対して適用可能なことは当然である。
【０１０１】
また、実施例２においては、中間転写体上でパッチの読込みを行ったが、記録材を搬送する転写ベルト等、現像パッチを読込む構成を設ければ、本発明を適用することができる。さらに、実施例２では、反射型のセンサを設けたが、中間転写体、あるいは転写ベルトなどに、透過性の高い材料を用いれば、透過型センサによる構成も当然適用することができる。
【０１０２】
［実施例３］
上述した実施形態では、コントローラ４０１で使用するγ補正テーブルは、全て第１の制御（自動階調補正）が適用されたことが前提条件となっていた。実施例３では、第１の制御をプリンタ部Ｂ内の閉じた回路で実現する。特定の印字パターンがプリンタされたものを、リーダ部Ａにおいて読取り、リーダ部Ａの画像処理部１０８を使って濃度変換していたものを、実施例３では、図３２に示したフォトセンサ出力と画像濃度特性との関係を用いて、ＣＰＵ２８が最大濃度を推定する。
【０１０３】
図４０は、実施例３における補正処理を示したフローチャートである。処理フローは、図３３に示したステップＳ２７１が異なる。このとき、最大濃度を求める動作シーケンスは、γ特性を求めるものと同様に、図３７に示した動作条件で行うものとする。即ち、最大濃度が確定しないと、プリンタのγ特性を求めても意味がないからである。
【０１０４】
なお、本発明は、上述した各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、画像処理装置に供給し、その画像処理装置のＣＰＵ回路部が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコード自体及びプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成パターン毎の階調特性を補正するタイミングは、画像形成パターンが使用されるオブジェクト毎に求められる階調安定性によって変えているので、全ての画像形成パターンが同じ頻度で補正処理を実施する必要が無く、画質を落とすことなく、プリンタが補正処理に費やしている時間を縮小することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像処理システムを示した構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構成を示したブロック図である。
【図３】リーダ画像処理部における画像信号の処理の流れを示したブロック図である。
【図４】リーダ画像処理部における各制御信号を示したタイミングチャートである。
【図５】画像形成装置のプリンタ部の構成を示したブロック図である。
【図６】階調画像を得るための画像信号処理を説明するための図である。
【図７】階調が再現される様子を示した４限チャートである。
【図８】リーダ部とプリンタ部の双方を含む系の階調制御を示したフローチャートである。
【図９】テストプリント１を出力する際の表示器の表示内容を示した図である。
【図１０】テストプリント１の画像を示した図である。
【図１１】テストプリント２の画像を示した図である。
【図１２】原稿台にテストプリント１を置く方法を示した図である。
【図１３】テストプリントを読み取る際の表示器の表示内容を示した図である。
【図１４】相対ドラム表面電位と演算により得られた画像濃度との関係を示した図である。
【図１５】機内の絶対水分量とコントラスト電位との関係を示した図である。
【図１６】グリッド電位と感光体ドラムの表面電位との関係を示した図である。
【図１７】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の濃度変換特性図を示した図である。
【図１８】テストプリント２を出力する際の表示器の表示内容を示した図である。
【図１９】原稿台にテストプリント２を置く方法を示した図である。
【図２０】テストプリント２の１パッチにおける読み取りポイントを示した図である。
【図２１】本発明の一実施形態にかかるコントローラの構成を示したブロック図である。
【図２２】レーザ出力レベルと変換された出力濃度との関係を示した図である。
【図２３】コントローラの操作部を示した上面図である。
【図２４】本発明の一実施形態にかかる画像処理システムの動作概要を示したフローチャートである。
【図２５】γ変換処理におけるγ補正データを示した図である。
【図２６】スクリーン処理におけるスクリーンの一例を示した図である。
【図２７】プリンタ制御部の信号処理回路の構成を示したブロック図である。
【図２８】イエロートナーの分光特性を示した図である。
【図２９】マゼンタトナーの分光特性を示した図である。
【図３０】シアントナーの分光特性を示した図である。
【図３１】ブラックトナーの分光特性を示した図である。
【図３２】フォトセンサ出力と出力画像濃度との関係を示した図である。
【図３３】画像処理システムの階調制御における補正処理を示したフローチャートである。
【図３４】補正処理における処理Ａを示したフローチャートである。
【図３５】補正処理における処理Ｂを示したフローチャートである。
【図３６】Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色ごとの階調パッチを示した図である。
【図３７】本実施形態における補正処理の動作条件を示した図である。
【図３８】実施例１における補正処理を示したフローチャートである。
【図３９】実施例２における画像形成装置のプリンタ部分を示したブロック図である。
【図４０】実施例３における補正処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１　　ポリゴンミラー
２　　ミラー
３　　現像器
４　　感光体ドラム
５　　転写ドラム
６　　転写紙
７　　定着ローラ対
８　　１次帯電器
９　　クリーナ
１０　　ＬＥＤ光源
１１　　フォトダイオード
１２　　表面電位センサ
１００　　プリンタエンジン部
１０１　　原稿
１０２　　原稿台ガラス
１０３　　光源
１０４　　光学系
１０５　　ＣＣＤセンサ
１０６　　基準白色板
１０７　　つき当て部材
１０８　　リーダ画像処理部
１０９　　プリンタ制御部
１１０　　レーザ光源
４００　　画像形成装置（複写機）
４０１　　コントローラ
４０２　　ネットワーク
４０３　　外部装置
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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