(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が見るための画像を画像形成プロセスにより形成する通常印刷モードと、
前記画像形成プロセスのガンマ特性を測定するためのテスト画像を形成するテスト印刷モードと、
を有し、
画像形成に用いる着色剤の表色系における入力階調レベルを受け、前記入力階調レベルに対し、前記ガンマ特性を改善するための階調補正を適用して、補正された出力階調レベルを生成する階調補正部と、
前記階調補正部からの前記補正された出力階調レベルを用いてハーフトーニングを行ってハーフトーンデータを出力するハーフトーニング部と、
前記テスト印刷モードで形成された前記テスト画像の光学濃度を測定して、前記階調補正部のための階調補正情報を生成する補正情報生成部と、
を備え、
前記通常印刷モードでは、前記ハーフトーニング部からのハーフトーンデータに基づき、前記着色剤を用いて画像形成を行い、
前記テスト印刷モードでは、前記ハーフトーニング部から出力されるテスト画像のハーフトーンデータに基づき、前記テスト画像を形成し、
前記テスト印刷モード時に前記ハーフトーニング部が出力する前記ハーフトーンデータの１画素１色当たりのビット数が、前記通常印刷モード時のそれよりも多い画像形成装置。
【請求項２】
前記ハーフトーニング部は、前記テスト印刷モード時と前記通常印刷モード時とで異なるスクリーンを用いてスクリーン法によりハーフトーニングを行なう請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記テスト印刷モード時用のスクリーンのスクリーン線数が、前記通常印刷モード時用のスクリーンのそれよりも高い請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記階調補正部においては、前記出力階調レベルの値分解能が、前記入力階調レベルのそれよりも高い請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補正情報生成部は、前記テスト画像の光学濃度を用いて計算により前記階調補正情報を生成する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
人が見るための画像を画像形成プロセスにより形成する通常印刷ステップと、
前記画像形成プロセスのガンマ特性を測定するためのテスト画像を形成するテスト印刷ステップと、
を有し、
画像形成に用いる着色剤の表色系における入力階調レベルを受け、前記入力階調レベルに対し、前記ガンマ特性を改善するための階調補正を適用して、補正された出力階調レベルを生成する階調補正ステップと、
前記階調補正ステップにおいて前記補正された出力階調レベルを用いてハーフトーニングを行なってハーフトーンデータを出力するハーフトーニングステップと、
前記テスト印刷ステップで形成された前記テスト画像の光学濃度を測定して、前記階調補正ステップのための階調補正情報を生成する補正情報生成ステップと、
を備え、
前記通常印刷ステップでは、前記ハーフトーニングステップにおけるハーフトーンデータに基づき、前記着色剤を用いて画像形成を行い、
前記テスト印刷ステップでは、前記ハーフトーニングステップにおいて出力されるテスト画像のハーフトーンデータに基づき、前記テスト画像を形成し、
前記テスト印刷ステップ時に前記ハーフトーニングステップにおいて出力される前記ハーフトーンデータの１画素１色当たりのビット数が、前記通常印刷ステップ時のそれよりも多い画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタや複写機やファクシミリ受信装置などに適用される画像形成装置に関わり、特に画像形成装置のガンマ特性の補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の特性は温度や湿度などの環境によって変化し、また、経年変化もする。特に、電子写真プロセスにおけるガンマ特性（つまり、入力画像情報が示す濃度値と出力画像の対応する濃度値との関係）の環境変化や経年変化が問題視されている。
【０００３】
この問題を解決するために、特開平８-６９２１０号に開示された画像再生装置は、異なる濃度をもったパッチ画像と呼ばれるサンプル画像をテスト的に印刷し、そのときに用紙上又は感光体上に形成されたパッチ画像のＲＧＢ各色の濃度を光学的又は電気的に測定し、その測定結果に基づいて、予めＲＯＭに用意されているＲＧＢの各色に対する複数種類のガンマカーブの中から適切なものを選択する。その選択されたＲＧＢのガンマカーブは、電子写真プロセスの前段の画像処理プロセスで、ＲＧＢの各色の濃度レベル（階調レベル）に対するガンマ補正に利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来装置は、予め用意された幾つかのガンマカーブの中から選択したものを用いるため、画像形成装置のガンマ特性を理想特性に近づけることはできるが、理想特性に精度良く一致させることは無理である。実際の電子写真プロセスの特性の変化は、予め用意したガンマカーブに完全に沿うものではないからである。また、複数のガンマカーブをＲＯＭにプログラムしておく必要があるため、必要なＲＯＭの容量も大きくなり装置のコストが上がる。
【０００５】
また、上述した従来装置は、入力したＲＧＢ階調レベルにガンマ補正を施している。ところが、最終的な用紙への印刷は通常はＣＭＹＫの着色剤（典型的にはトナー）を用いて行うので、色変換を行ってガンマ補正後のＲＤＢ階調レベルをＣＭＹＫ階調レベルに変換する必要がある。しかし、色変換を行うことにより、ガンマ補正の精度が落ちるという問題が生じる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、画像形成装置のガンマ特性の環境変化や経時変化を精度良く補正することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、画像形成装置のガンマ特性の環境変化や経時変化を補正するのに必要なメモリ容量を小さくすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの観点によれば、画像形成に用いる着色剤の表色系における入力階調レベル対して、画像形成プロセスのガンマ特性を改善するための階調補正を適用して、補正された出力階調レベルを生成する。そして、その補正された出力階調レベルを用いてハーフトーニングを行なってハーフトーンデータを生成し、このハーフトーンデータに基づいて着色剤を使用して画像を形成する。
【０００９】
これによれば、色変換後の着色剤表色系（典型的には、ＣＭＹ又はＣＭＹＫ表色系）の階調レベルに対して、ガンマ特性改善のための階調補正を行うので、従来のように色変換前のＲＧＢのような表色系の階調レベルに対して補正を行うものと比較して、色変換の影響が出ないために、より高精度にガンマ特性を改善することができる。
【００１０】
好適な実施形態では、階調補正部は、入力階調レベルを、それよりも値分解能（１画素１色当たりのビット数）の高い出力階調レベルに拡張する。例えば、入力階調レベルの値分解能が８ビット（２５６階調）であるとすると、これを１０ビット（１０２４階調）に拡張した出力階調レベルに変換する。これにより、ガンマ特性の改善精度が向上する。
【００１１】
また、好適な実施形態では、人が見るための画像を形成する通常印刷モードと、ガンマ特性の測定のためのテスト画像を形成するテスト印刷モードとが設けられ、テスト印刷モードでは、形成されたテスト画像の光学濃度を測定して、その測定値から計算により上記階調補正部が利用するための階調補正情報を生成する。補正情報を計算により生成するので、従来のように予め用意した複数の補正情報の中から適当なものを選択する方法と比較して、より高精度にガンマ特性を改善できる。また、複数の補正情報をＲＯＭなどに用意しておく必要がないので、ＲＯＭの容量も小さくて済む。
【００１２】
また、好適な実施形態では、テスト印刷モードの時のハーフトーニングで生成するハーフトーンデータの１画素１色当たりのビット数は、通常印刷モード時のそれよりも多くなっている。これにより、テスト印刷時のスクリーン線数を、通常印刷時のそれよりも高くする（つまり、網点のピッチを小さくする）ことが可能になり、テスト画像の階調レベルに対する光学濃度の感度が高くなる。その結果、精度の良い補正情報を作ることが可能になり、ガンマ特性改善の精度が向上する。
【００１３】
このことを反映して、好適な実施形態では、テスト印刷モードと通常印刷モードとでは、ハーフトーニングで用いるスクリーンが異なっており、テスト印刷モード時のスクリーンの方が通常印刷モード時のそれよりもスクリーン線数が高くなっている。更に、スクリーンの網点の形態もテスト印刷モードと通常印刷モードとで異なっており、テスト印刷モードでは例えば副走査方向の万線スクリーンのような光学濃度の測定性能の高い特別のスクリーンを用いる。
【００１４】
本発明の画像形成方法の少なくとも一部のステップはコンピュータにより実施することができるが、そのためのコンピュータプログラムは、ディスク型ストレージ、半導体メモリおよび通信ネットワークなどの各種の媒体を通じてコンピュータにインストールまたはロードすることができる。
【００１５】
好適な実施形態では、１つの画像形成装置（例えば１台のプリンタ）内で本発明の画像形成方法の全てを実行しているが、必ずしもそうする必要はない。例えば、ホストコンピュータとプリンタからなるシステムにおいて、本発明の画像形成方法の一部のステップ（例えば階調補正）をホストコンピュータが行っても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態にかかるカラー画像形成装置の要部の機能的構成を示す。
【００１７】
このカラー画像形成装置１は、色変換部３を有し、その後段に階調補正部５、その後段にハーフトーニング部７、その後段にＰＷＭ部９及びその後段に印刷エンジン１１を有する。更に、このカラー画像形成装置１は、パッチセンサ１３、補正テーブル演算部１５、及び不揮発性メモリ上に保持される階調補正テーブル１７を有する。
【００１８】
印刷エンジン１１は、ＣＭＹＫの４色のトナーを用いて電子写真プロセスにより用紙上に画像を印刷する。この印刷エンジン１１のガンマ特性は、温度や湿度のような環境の変動や経時によって変化する。そこで、この印刷エンジン１１のガンマ特性の変化に関わらずに、この画像形成装置１の全体的ガンマ特性を常に理想的な特性に維持する必要がある。そこで、パッチセンサ１３、補正テーブル演算部１５、階調補正テーブル１７及び階調補正部５が設けられている。以下、本実施形態の構成をより詳細に説明する。
【００１９】
色変換部３は、従来の画像形成装置のそれと同様に、画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢデータを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫデータへ変換する。この色変換部３では、入力ＲＧＢデータは例えば１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫデータも同様に１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。色変換部３から出力されるＣＭＹＫデータは階調補正部５に入力される。
【００２０】
階調補正部５は、色変換部３から入力された各画素のＣＭＹＫデータに対し階調補正を行う。すなわち、階調補正部５は、不揮発性メモリに予め登録されている階調補正テーブル１７を参照し、その階調補正テーブル１７に従がい、色変換部３からの各画素の入力ＣＭＹＫデータを、補正された階調レベルを示す補正ＣＭＹＫデータに変換する。この階調補正の目的は、前述したように、印刷エンジン１１のガンマ特性変化を補償して、この画像形成装置１の全体的ガンマ特性を常に理想的なものに維持することにある。
【００２１】
この階調補正の原理を図２に示す。図２のＡ象限には、理想的なガンマ特性２１が例示されている。このＡ象限の横軸は入力ＣＭＹＫデータの示す入力階調レベルであり、縦軸は用紙上に印刷された画像の光学濃度（Optical Density:ＯＤ）値である。また、Ａ象限の対角位置にあるＣ象限には、印刷エンジン１１（厳密には、図１に示すハーフトーニング部５及びＰＷＭ部９も含む）が実際に持っているガンマ特性２３（以下、スクリーンガンマ特性という）を例示している。このＣ象限の横軸は用紙上に印刷される画像のＯＤ値であり、縦軸は階調補正後のＣＭＹＫデータの示す補正階調レベルである。Ａ象限とＣ象限との間のＢ象限には、横軸の入力階調レベルを縦軸の補正階調レベルに変換するための階調補正テーブル１７が例示されている。
【００２２】
階調補正部５が行う階調補正は、図２のＢ象限で、階調補正テーブル１７を用いて各画素の入力階調レベルＩを、各画素の補正階調レベルＩ’に変換することに相当する。階調変換後の各画素の補正階調レベルＩ’は図１に示すハーフトーニング部７で処理され、その処理結果はＰＷＭ部９を通じて印刷エンジン１１の電子写真プロセスに与えられ、結果として用紙上に画像が印刷される。このハーフトーニングから印刷までのプロセスは、図２のＣ象限で、各画素の補正階調レベルＩ’をスクリーンガンマ特性２３に従って印刷画像のＯＤ値Ｄに変換することに相当する。この一連のプロセスにおいて、図２の例のように階調補正テーブル１７がスクリーンガンマ特性２４に対して適切に設定されていれば、入力階調レベルＩと印刷画像のＯＤ値Ｄとの関係（つまり、この画像形成装置１の全体的なガンマ特性）は、Ａ象限に示す理想的なガンマ特性２１となる。
【００２３】
上述した階調補正では、図１及び図２に示すように、入力されるＣＭＹＫデータは例えば１画素１色成分当たり８ビット（２５６階調）であるが、これを階調変換した後の補正ＣＭＹＫデータは例えば１画素１色成分当たり１０ビット（１０２４階調）である。このように階調補正後の画像データの階調数（値分解能）を入力画像データより高くすることは、後の説明から分かるように、精度の良い階調補正テーブル１７を生成して理想的なガンマ特性を高精度に達成するのに寄与する。
【００２４】
再び図１を参照して、階調補正部５の後段の構成を説明する。
【００２５】
ハーフトーニング部７は、階調補正された１画素１色当たり１０ビット（１０２４階調）の補正ＣＭＹＫデータを受け、その１０２４階調が維持されているかの如くに人の目に感じさせるようにして、その１０ビットデータを８ビットデータへ変換する。このハーフトーニングの手法には、誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法など様々なのものが知られているが、電子写真プロセスでは、濃度の上昇に伴って所定のパターンで網点（ドット又は複数ドットの塊）を成長させるスクリーン法が好んで用いられている。図３は、スクリーン法による網点３１が濃度の上昇に伴って成長していく様子を簡単に示している。図３（Ａ）は低濃度、（Ｂ）は中濃度、（Ｃ）は高い濃度の時の網点３１を例示している。
【００２６】
ハーフトーニング部７から出力される１画素１色当たり８ビットのハーフトーンＣＭＹＫデータは、網点を形成するために各画素に付着させるべきＣＭＹＫ各色のトナーのドットサイズを２５６段階で表すことになる。因みに、従来の画像形成装置のハーフトーニングでは、１画素１色当たり２ビット（ドットサイズが４段階）程度までデータのビット数を落とすのが通常である。これに対し、本実施形態のハーフトーニングでは、ドットサイズを２５６段階で表現する８ビットデータにしている。その理由は、スクリーン線数（図３に示す網点３１間のピッチＰの逆数、つまり網点の精細さの度合い）を高めるためである。すなわち、従来のように１画素のドットサイズを４段階にすると、階調補正部９からの１０ビットデータが表す１０２４階調を表現するには、１６画素×１６画素マトリックスの領域が必要になる。このマトリックスの１６画素という寸法は網点間のピッチＰ（図３参照）に実質的に相当するから、印刷エンジン１１の解像度が例えば６００〔ｄｐｉ〕の場合、スクリーン線数は６００÷１６＝３７.５〔ｌｐｉ〕となり、網点はかなり粗いものとなる。一方、本実施形態では、ドットサイズを２５６段階で表現しているので、階調補正部９からの補正ＣＭＹＫデータが表す１０２４階調を表現するには、２画素×２画素マトリックスの領域で十分である。よって、スクリーン線数は、解像度６００〔ｄｐｉ〕場合は６００÷２＝３００〔ｌｐｉ〕、３００〔ｄｐｉ〕の場合は３００÷２＝１５０〔ｌｐｉ〕となリ、網点は非常に精細となる。一般に、人の目にとってはスクリーン線数が１５０〔ｌｐｉ〕程度であれば十分であるから、通常の印刷（人が見るための画像の印刷）では１５０〔ｌｐｉ〕程度のスクリーン線数でハーフトーニングを行えばよい。しかし、本実施形態のハーフトーニング部７は、それよりも高い１５０〜３００〔ｌｐｉ〕というスクリーン線数を実現することができる。このように、通常の印刷で必要とされるスクリーン線数よりも高いスクリーン線数でハーフトーニングを行うことは、後に詳述するパッチ画像を印刷することを考慮したためである。すなわち、パッチ画像の印刷は、図２のＣ象限に示したスクリーンガンマ特性２３を測定するために行うものである。パッチ画像印刷時のスクリーン線数が高ければ、それだけ入力階調レベルの変化に対する印刷されたパッチ画像のＯＤ値の感度が良くなる（つまり、より敏感にＯＤ値が変る）。そのため、通常の印刷で必要とされる値よりも高いスクリーン線数でパッチ画像を印刷すれば、それだけ精度良くスクリーンガンマ特性２３が測定でき精度の良い階調補正テーブル１７を作ることが可能となり、結果として、通常の印刷時のガンマ特性を高精度に理想特性に補正できることになる。
【００２７】
ハーフトーニング部７は、パッチ画像の印刷時も通常の印刷時も常に、上述した高いスクリーン線数でハーフトーニングを行ってもよいが、本実施形態ではそうせずに、パッチ画像を印刷するときだけ上記の高いスクリーン線数でハーフトーニングを行い、通常の印刷時には、それに必要な１５０〔ｌｐｉ〕程度のスクリーン線数でハーフトーニングを行う。そうすると、通常の印刷時に例えば１５０〔ｌｐｉ〕のスクリーン線数とするならば、エンジン１１の解像度が例えば６００〔ｄｐｉ〕の場合には４画素×４画素マトリックス、３００〔ｄｐｉ〕の場合には２画素×２画素マトリックスで必要な階調数を表現すれば良い。必要な階調数としては、パッチ画像印刷では前述したように階調補正の精度を高めるために１０２４階調としているが、通常の印刷では２５６階調あれば十分である。従って、通常の印刷時には、ハーフトーニング部７が出力するＣＭＹＫデータのビット数は、例えば６００〔ｄｐｉ〕の場合は２５６÷（４×４）＝１６レベル＝４ビット、３００〔ｄｐｉ〕の場合は２５６÷（２×２）＝６４レベル＝６ビット程度で良い。
【００２８】
また、ハーフトーニング部７は、パッチ画像の印刷時も通常の印刷時も例えば図３に例示したような網点成長パターンをもったスクリーンを用いても良いが、本実施形態ではそうせずに、パッチ画像を印刷するときには、スクリーンガンマ特性の検出精度が良好となるような特別のスクリーンを用いる。そのような特別のスクリーンの一つとして、図４に示すような、副走査方向（用紙送り方向）の線分状の網点４１をもった万線スクリーンを例示することができる。このような副走査方向の万線スクリーンは、画像形成プロセスでの機械的な送りむらの影響を受けにくく、スクリーンガンマ特性の検出精度が良好である。
【００２９】
以上のハーフトーニングによって得られた各画素のＣＭＹＫデータはＰＷＭ部９に入力される。ＰＷＭ部９に入力されたハーフトーニング後のＣＭＹＫデータは、前述のように各画素に付着させるべきＣＭＹＫ各色のトナーのサイズを示している。ＰＷＭ部９は、そのハーフトーンＣＭＹＫデータを用いて、印刷エンジン１１のＣＭＹＫ各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調する。それにより、印刷エンジン１１では、網点の集合で表現されたＣＭＹＫの４色のトナー画像が形成される。それら４色の画像は重ね合わされてカラー画像となり用紙上に転写される。
【００３０】
前述の説明から分かるように、この画像形成装置１の印刷のモードには、通常の印刷モードとパッチ画像の印刷モード（テスト印刷モード）とがある。通常印刷モードでは、この画像形成装置１は、それが例えばコンピュータシステムのターミナルプリンタであるならば、ホストコンピュータから画像情報を受けてその画像を印刷し、また例えば複写機であるならば、ユーザのセットした原稿を読みとってその画像を印刷する。一方、テスト印刷モードでは、この画像形成装置１は、図２のＣ象限に示したスクリーンガンマ特性２３を測定するために予め用意されたパッチ画像を印刷する。パッチ画像のデータは、この画像形成装置１内の例えばＲＯＭなどにプログラムされている（別法として、ターミナルプリンタの場合にはホストコンピュータからパッチ画像データを送り込んでも良いし、複写機の場合はユーザがパッチ画像の原稿をセットしても良い。）。
【００３１】
パッチ画像は、ＣＭＹＫの全てのトナーを使用し、且つＣＭＹＫ各色について最低値から最大値までの異なる多数の階調レベルを含み、そして、ＣＭＹＫの階調レベルと画像内の場所との対応関係が予め定まっているようなカラー画像である。パッチ画像として、ハーフトーニング部７が出力可能な１０２４階調の網点パターンを全て使用するような、ＣＭＹＫ各色について１０２４階調レベルを全て含んだものを用いることができる。しかし、この実施形態では、その１０２４階調レベルを４分の１に粗くして２５６階調レベルとしたパッチ画像を使用する。すなわち、本実施形態で使用するパッチ画像は、ＣＭＹＫ各色について、最低濃度の階調値０から最大濃度の階調値２５５までの２５６階調レベルを含んでいる。
【００３２】
テスト印刷モードでは、図１に示したパッチセンサ１３及び補正テーブル演算部１５が作動する。パッチセンサ１３は、印刷エンジン１１に組み込まれた光学センサであり、印刷エンジン１１が用紙上又は転写媒体上に形成したパッチ画像のトナー顕像を光学的に読み取る。或いは、パッチセンサ１３は、印刷エンジン１１に組み込まれた電位センサであり、印刷エンジン１１が感光体上に形成したパッチ画像の静電潜像を電気的に読み取る。パッチセンサ１３の出力信号は、パッチ画像を実際に用紙上に印刷した場合のその印刷されたパッチ画像の種々の場所（異なる種々の階調レベルをもっている）のＯＤ値を反映した値を示している。この出力信号は補正テーブル演算部１５に入力される。
【００３３】
補正テーブル演算部１５は、まず、パッチセンサ１３の出力信号に基づいて、パッチ画像がもつ種々の階調レベルと同じ階調レベルをもった画像を通常印刷モードで印刷した場合における、その印刷画像のＯＤ値をＣＭＹＫ各色について計算で推定する。この種々の階調レベルに対するＯＤ値を推定することは、まさに、図２のＣ象限に示したスクリーンガンマ特性２３を推定することに他ならない。次に、補正テーブル演算部１５は、その推定したスクリーンガンマ特性２３を用いて、図２のＢ象限に示したような階調補正テーブル１７を計算し、そして、画像形成装置１内の不揮発性メモリに既に登録されている以前の階調補正テーブル１７を消して、その計算した階調補正テーブル１７を不揮発性メモリに新たに登録する。
【００３４】
階調補正テーブル１７を計算する具体的な方法例を図５に示す。
【００３５】
ＣＭＹＫ各色について、理想的なガンマ特性２１（図２のＡ象限）を表したテーブル５１が、予めＲＯＭなどにプログラムされている。前述したように、補正テーブル演算部１５はパッチセンサ１３からの信号に基づき、ＣＭＹＫ各色についてスクリーンガンマ特性２３を推定し、それを表したテーブル５３をメモリ上に作成する。（図５には、両テーブル５１、５３共に１色分のみ示す。）図示のように、理想ガンマ特性テーブル５１では、２５６段階の入力階調レベル（８ビットワード）（Ａ列）に対して出力ＯＤ値（Ｂ列）が記述されているのに対し、スクリーンガンマ特性テーブル５３では、１０２４段階の入力階調レベル（１０ビットワード）（Ｃ列）に対して出力ＯＤ値（Ｄ列）が記述される。本実施形態では前述のように、パッチ画像が１０２４段階ではなくて２５６段階の階調レベルを含むものであるため、その２５６段階の階調レベルの読み取り信号値から補間計算を行って、１０２４段階の階調レベルに対するＯＤ値を推定し、図５に示すようなスクリーンガンマ特性テーブル５３を作成する。次に、補正テーブル演算部１５は、理想ガンマ特性テーブル５１のＢ列から各出力ＯＤ値を読み出し、矢印５５で示すように、その読み出した各出力ＯＤ値と同じ出力ＯＤ値をスクリーンガンマ特性テーブル５３のＣ列から見つけ出す。そして、その見つけ出した出力ＯＤ値に対応する入力階調レベル（１０ビットワード）をスクリーンガンマ特性テーブル５３のＤ列から読み出し、これを矢印５７で示すように、階調補正テーブル１７のＥ列（出力階調レベル）に登録する。なお、階調補正テーブル１７のＦ列（入力階調レベル）には、理想ガンマ特性テーブル５１のＡ列と同様の２５６段階の階調レベル（８ビットワード）が予め登録されている。このＦ列の２５６段階の階調レベルの全てに対応付けて、スクリーンガンマ特性テーブル５３から読み出した階調レベルがＥ列に登録されることにより、階調補正テーブル１７が完成する。新たに完成した階調補正テーブル１７は、不揮発性メモリ上の既存の階調補正テーブル１７と入れ替えられる。
【００３６】
階調補正テーブル１７の入力階調レベルは８ビットであり、出力階調レベルは１０ビットである。この階調補正テーブル１７を用いて、図１の階調補正部５が、色変換部３からのＣＭＹＫ各色の８ビット階調レベルを、階調補正された１０ビットの階調レベルに変換してハーフトーニング部７へ与える。この階調補正部５からハーフトーニング部７へ与えられる補正された階調レベルとは、図２におけるＢ象限からＣ象限へ与えられる補正階調レベルＩ’に他ならない。この補正階調レベルＩ’が１０ビットで１０２４段階を表現できるということは、図２から分かるように、スクリーンガンマ特性２３を精度良く補正できることを意味する。従って、理想的ガンマ特性２１を高精度に実現することができる。
【００３７】
図６は、階調変換部５及びハーフトーニング部７の動作の流れを示す。
【００３８】
階調変換部５は、色変換部３から各画素のＣＭＹＫ各色の８ビット階調レベルを受け（ステップＳ１）、これをＣＭＹＫ各色プレーンに対応する階調補正テーブル１７に従って、階階調補正された１０ビット階調レベルに変換する（Ｓ２）。
【００３９】
次に、ハーフトーニング部７が、ＣＭＹＫ各色について、各画素の階調補正された１０ビット階調レベルを受け、まず、各画素の画像内での位置を決定する（Ｓ３）。続いて、ハーフトーニング部７は、その画像内での画素位置から、スクリーンセル内での画素番号を決定する（Ｓ４）。ここで、スクリーンセルとは、１つの網点を成長させる複数画素領域の単位である。図７は、その最も簡単な一例を示しており、このスクリーンセル７１は、十字形に並んだ５個の画素から構成されており、それらの画素には＃１〜＃５の画素番号が与えられている。ハーフトーニングのプロセスとは、このようなスクリーンセルを仮想的に画像上にタイル張りのように敷き並べた上で、各スクリーンセルの領域ごとに、その領域の階調レベルに応じた網点を形成することである。上述のステップＳ４は、このプロセスで、画像上の各画素が、その画像上にタイル張りしたスクリーンセルの中の何番の画素に該当するのかを決定するものである。
【００４０】
次に、ハーフトーニング部７は、ＣＭＹＫ各色プレーンについて、ステップＳ４で決定した各画素のスクリーンセル内での画素番号と、階調変換部５から受け取った各画素の補正された階調レベルとから、その階調レベルに応じた網点を形成するために各画素に付着させるべきドットのレーザパルス幅を決定する（Ｓ５）。例えば、図７に例示したスクリーンセル７１で、図８に示すような網点成長パターンを採用したと仮定する。図８では、１画素を４分割した短冊形の領域がドットサイズの最小単位であり（つまり、１画素のドットサイズが４段階で可変であり）、階調レベル（濃度）の上昇に伴って図示の１〜２０の番号の順序でドットが増大（網点が成長）していく。この例の場合、低濃度の領域では、画素番号＃１と＃３の画素のみで網点が成長し、中濃度になると画素番号＃２にも網点が拡大し、更に濃度が上がると、画素番号＃４続いて画素番号＃５の画素へと網点が拡大していく。このように、画素番号と階調レベルによって、網点を形成するドットのサイズや画素内のドットの場所が異なってくる。上述のステップＳ５は、このような画素番号と階調レベルに応じたドットを描くためのレーザパルス幅を各画素に対して決定するものである。
【００４１】
ハーフトーニング部５は、こうして決定したＣＭＹＫ各色プレーンの各画素のレーザパルス幅を示す信号をＰＷＭ部９に出力する（Ｓ６）。以上の一連のステップが、画像内の全ての画素について行われる（Ｓ７）。
【００４２】
ところで、前述したように、本実施形形態のハーフトーニング部７は、通常印刷モード時と、テスト印刷モード時とでは異なるスクリーンを用いる。例えば、通常印刷モード時には、図７に例示したようなスクリーンセルをもったスクリーンを用い、１画素のドットサイズは例えば６ビットで表現されて５０段階程度に可変であり、それにより、２５６階調レベルが再現できるようになっている。一方、テスト印刷モード時には、ガンマ特性の検出精度を高めるために、例えば４画素で１スクリーンセルを構成するような副走査方向の万線スクリーンを用い、１画素のドットサイズは例えば８ビットで表現されて２５６段階に可変であり、よって、１０２４階調レベルが再現できるようになっている。このように、通常印刷モード時と、テスト印刷モード時とでは、使用するスクリーンが異なるため、上述した図６のステップＳ４、Ｓ５の処理もそれぞれのスクリーンに対応して異なった内容になる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、これらの実施形態はあくまで本発明の説明のための例示であり、本発明をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。従って、本発明は、上記実施形態以外の様々な形態でも実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】階調補正の原理を示す図。
【図３】網点の成長パターンの例を示す図。
【図４】万線スクリーンの網点例を示す図。
【図５】階調補正テーブルを作る一方法の説明図。
【図６】階調補正とハーフトーニングのフローチャート。
【図７】簡単なスクリーンセルの例を示す図。
【図８】図７のスクリーンセルにおける網点の成長順序の例を示す図。
【符号の説明】
１  カラー画像形成装置
３  色変換部
５  階調補正部
７  ハーフトーニング部
９  ＰＷＭ部
１１  印刷エンジン
１３  パッチセンサ
１５  補正テーブル演算部
１７  階調補正テーブル
２１  理想的なガンマ特性
２３  実際のスクリーンガンマ特性
３１、４１  網点
７１  スクリーンセル
【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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