JP3678875B2

JP3678875B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3678875B2
Application number: JP10925797A
Authority: JP
Inventors: 浩司林; 和美桑田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: DE19719742A1; JPH10191061A; DE19719742C2; US6055071A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル方式の複写機、プリンタ、ファックスなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル方式の画像形成装置において、プリンタなどの出力装置（画像形成手段）の出力特性を補正したり、特定の濃度領域を強調するために、画像信号変換テーブル（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ：以下、「ＬＵＴ」と称する）が使用されている。この画像形成装置は、一般に、画像読取手段、画像処理手段、画像書込手段、画像形成手段などによって形成されており、上述のＬＵＴは、画像処理手段に内装されていて、画像読取手段から画像処理手段に入力される入力画像信号を変換して出力画像信号として画像書込手段に出力する。
【０００３】
一方、ＬＵＴは、プリンタのような画像形成手段の画像濃度についての出力特性を反映して作られているため、画像形成手段などの劣化や汚れなどでプリンタの出力特性が変化してしまった場合、補正の役割を果たさないことになる。
【０００４】
これを補正するために、画像形成装置内部で行われるプロセス・コントロールと呼ばれる制御の１つとして、感光体や転写体などの像担持体上に画像濃度の異なる複数のパターンを形成し、これらパターンを光学センサにより、その反射光または透過光により検知し、検知結果に基づいて帯電電位、現像バイアスあるいはレーザの露光量を変更したり、または画像データの階調変換のための階調補正テーブルを変更することが行われている。
【０００５】
この補正方法は、装置内で自動で補正することができ、人の手を煩わせなくて良いというメリットがあるが、光学センサの特性上、トナーの付着量が多い高濃度側において感度が無いため、トナーの付着量が少ない低濃度から中間濃度へかけての補正となっていた。また、転写部の転写能力の経時変化によって変動するトナー量の補正や、定着部における定着性の変化による画像濃度の変動を補正できないという欠点があった。
【０００６】
これに対し、像担持体上に形成したパターン像を転写材に転写、定着したものをスキャナで読み取り、その読み取ったデータに基づいて階調補正テーブルの選択・作成を行ったり、色変換係数、ＲＧＢ−ＹＭＣＫ色変換テーブルの作成を行う補正方法も提案されている。この方法は、上述した光学センサを用いた補正方法に比べて、排出された転写材を人の手によって原稿台に載置するなどのオペレータによる処理が必要となるが、トナーの付着量が多い高画像濃度部の補正が可能であり、転写部の経時変化、定着部における定着性の変化による画像濃度の変化を補正できるというメリットがある。このような補正方法としては、例えば特開平５−１１４９６２号公報記載の発明が知られている。
【０００７】
一方、カラー複写機のような画像形成装置において使用されるスキャナにおいては、スキャナを構成するＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）のＲＧＢフィルタの分光特性の経時変化や、画像形成装置毎のばらつきにより、同じカラーパッチ・パターンあるいは階調パターンを読み取っても、使用する装置によりスキャナの読取り値が異なることがある。これをＣＣＤのＢ（ブルー）フィルタの分光透過特性のばらつきを示す図３２を参照して説明する。
【０００８】
図３２において、ａ）はＣＣＤのＢフィルタ１の分光透過率、ｂ）はＣＣＤのＢフィルタ２の分光透過率、ｃ）はイエロー（Ｙ）トナーの分光反射率、ｄ）は付着量が少ない場合のブラック（Ｋ）トナーの分光反射率である。横軸は波長で、縦軸はＣＣＤの分光透過率あるいは分光反射率を表している。図中、ａ），ｂ）はＢフィルタの分光透過率のばらつきの一例である。ここでは、ａ），ｂ）の分光特性は、ｈ）の分シフトしたものと仮定するが、このような仮定をしない場合についても同様に考察することができる。
【０００９】
すなわち、付着量が少ない場合のブラックトナーの分光反射率ｄ）に対して、ａ）のＢフィルタ１を透過した光と、ｂ）のＢフィルタ２を透過した光とを比較すると、領域ｅ）の分ａ）を透過した光が多く、領域ｆ）とｇ）を透過した光の分少ない。ここでは、ａ），ｂ）の分光特性は、ｈ）の分シフトしたものであるので、ａ）のＢフィルタ１に対し、ｅ）で透過した光量と、ｆ），ｇ）の遮光された光量とが等しくなり、ブラックトナーについてはブルー信号に対するａ），ｂ）のフィルタの差は小さい。
【００１０】
上記の差を、厳密に比較するためには、光源の分光特性とＣＣＤの感度の波長依存性とを考慮する必要があるが、スキャナのシェーディング補正の際に、グレーなどの分光反射率の可視光領域に対する波長依存性が少ない無彩色の反射板を使用することにより、ａ），ｂ）の差は補正される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、イエロー（Ｙ）トナーに対しては、ａ），ｂ）のフィルタの差は領域ｇ）の透過／遮断光量の差として表れ、明らかにブラックトナーに対する差より大きくなる。また、この差は、無彩色の反射板を利用したシェーディング補正によっては補正されない。このようなＣＣＤのフィルタの分光透過率のばらつきは、白やグレーなどの無彩色に対してはＲＧＢデータが揃うように、シェーディング補正で補正されるが、分光特性に波長依存性を有する原稿に対しては十分に補正されず、出力されるＲＧＢの値が装置毎に異なる場合がある。
【００１２】
このような差は、ＹＭＣＫ各色の階調パターン、またはカラーパッチを記録した転写紙をスキャナで読み取り、この読取り値からプリンタ部の階調特性を補正する階調補正テーブル（γ補正テーブル）を作成する（自動階調補正−Auto Color Calibration ：以下，ＡＣＣと称する）際に影響し、理想的な状態からのずれが生じる原因となっている。また、スキャナのＣＣＤの経時変化により、分光透過特性が変化した場合や、使用するＹＭＣＫトナーの分光反射特性が変化した場合には、ＹＭＣＫトナーの読取り値のＲＧＢ比が変化してしまう。このようにＹＭＣＫトナーに対するスキャナの読取り値のＲＧＢ比が変化した後に、変化する前のＲＧＢ比で補正した場合には、かえって適正な値からのずれが大きくなってしまう。
【００１３】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、機械特性の経時変化やトナー色特性が変化した場合でも、その変化に応じて常に適切に補正値を設定することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、原稿画像を光学的に走査して読み取る手段と、この読み取る手段からの入力画像信号を画像信号変換テーブルにより出力画像信号に変換して出力する手段と、前記出力画像信号に応じて像担持体上に画像情報を書き込む手段と、前記像担持体上の画像を転写材上に転写して画像を形成する手段と、複数の階調パターンを発生する手段と、この手段によって発生し、転写紙上に形成された階調パターンを前記画像を読み取る手段によって読み取った読み取り値に基づいて画像信号変換テーブルを作成・選択する手段と、を有する画像形成装置において、前記階調パターンの読取信号を分光感度の異なる複数の信号で構成するとともに、これらの分光感度の異なる複数の信号に対する補正係数を記憶する手段と、ＹＭＣＫトナーのカラーパッチからなる前記階調パターンの読み取り値と、予め記憶されている複数の信号の読み取り値とから前記分光感度の異なる複数の信号の読み取り値の比を設定する手段とを備え、前記設定する手段によって設定された比を補正係数として前記記憶する手段に記憶し、この記憶する手段からの前記補正係数に基づいて前記階調パターンの読取信号を補正することを特徴とする。
【００２３】
前記目的を達成するため、第２の手段は、原稿画像を光学的に走査して読み取る手段と、この読み取る手段からの入力画像信号を画像信号変換テーブルにより出力画像信号に変換して出力する手段と、前記出力画像信号に応じて像担持体上に画像情報を書き込む手段と、前記像担持体上の画像を転写材上に転写して画像を形成する手段と、複数の階調パターンを発生する手段と、この手段によって発生し、転写材上に形成された階調パターンを前記画像を読み取る手段によって読み込んだ階調パターンの読み取り信号および記憶手段に記憶された前記階調パターンの読み取り信号に対応した階調目標データである参照データに基づいて画像信号変換テーブルを作成・選択する手段とを有する画像形成装置において、前記参照データは分光感度の異なる複数の信号で構成されるとともに、これら分光感度の異なる複数の信号に対する補正係数を記憶する手段と、ＹＭＣＫトナーのカラーパッチからなる前記階調パターンの読み取り値と、予め記憶されている複数の信号の読み取り値とから前記分光感度の異なる参照データの比を設定する手段とを備え、前記設定する手段によって設定された比を補正係数として前記記憶する手段に記憶し、この記憶する手段からの前記正係数に基づいて前記参照データを補正することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の画像形成装置を電子写真複写機（以下、単に複写機と称する）に実施した形態を例に取って説明する。
【００２９】
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態について説明する。図２は第１の実施形態に係る複写機本体の機械的構成を示す概略構成図である。
【００３０】
図２において、複写機本体１０１の略中央に配置された像担持体としての直径が１２０ｍｍの有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、この感光体ドラムの表面を帯電する帯電チャージャ１０３、一様に帯電された感光体ドラム１０２の表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの３つのカラー現像装置１０６，１０７，１０８、感光体ドラム１０２上に形成された各色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト１０９、この中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ１１０、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１１、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留する電荷を除去する除電部１１２が順次配列されている。また、中間転写ベルト１０９に沿って転写されたトナー像を転写紙に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３および転写紙に転写後に中間転写ベルト１０９に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。
【００３１】
中間転写ベルト１０９のトナー像を転写した後、中間転写ベルト１０９から剥離された転写紙を搬送する搬送ベルト１１５の出口側端部には、トナー像を加熱および加圧して定着させる定着装置１１６が配置されているとともに、この定着装置１１６の出口部には、排紙トレイ１１７が取り付けられている。
【００３２】
レーザ光学系１０４の上部には、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９とを備え、原稿からの反射光を反射ミラー１２１によって結像レンズ１２２に導き、光電変換素子であるＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３に入射させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は、図示しない画像処理装置を経て、レーザ光学系１０４中の半導体レーザを発振させる。
【００３３】
次に、上記の複写機の制御系について図３を参照して説明する。図３は図２の複写機本体の制御系を説明するための図である。
【００３４】
図３に示すように、制御系はメイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対してＲＯＭ１３１およびＲＡＭ１３２が付設されている。メイン制御部１３０にはまた、インターフェイスＩ／Ｏ１３３を介してレーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、光学センサ１３６、トナー濃度センサ１３７、環境センサ１３８、感光体表面電位センサ１３９、トナー補給回路１４０、中間転写ベルト駆動部１４１、操作部１４２がそれぞれ接続されている。レーザ光学系制御部１３４は、レーザ光学系１０４のレーザ出力を調整するものであり、また電源回路１３５は、帯電チャージャ１０３に対して所定の帯電用放電電圧を与えるとともに、現像装置１０５，１０６，１０７，１０８に対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつバイアスローラ１１０および転写バイアスローラ１１３に対して所定の転写電圧を与えるものである。
【００３５】
光学センサ１３６は、感光体ドラム１０２の転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量および地肌部におけるトナー付着量が各色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知されるようになっている。
【００３６】
この光電センサ１３６からの検知出力信号は、図示を省略した光電センサ制御部に印加される。光電センサ制御部は、検知パターントナー像におけるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサ１３７の制御値の補正を行っている。
【００３７】
更に、トナー濃度センサ１３７は、各現像装置１０５〜１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサ１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値とを比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。電位センサ１３９は像担持体である感光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は中間転写ベルト１０９の駆動を制御する。
【００３８】
例えばマゼンタ現像装置１０７内にはＭトナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、現像剤攪拌部材２０２Ｍの回転によって攪拌され、現像スリーブ２０１Ｍ上で、現像剤規制部材によってスリーブ２０１Ｍ上に汲み上げられる現像剤を調整する。この供給された現像剤は、現像スリーブ２０１Ｍ上に磁気的に担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブ２０１Ｍの回転方向に回転する。
【００３９】
次に、画像処理部の電気的な構成を図１のブロック図に基づいて説明する。
【００４０】
図１において、４０１はカラースキャナ、４０２はシェーディング補正回路、４０３はＲＧＢγ補正回路、４０４は画像分離回路、４０５はＭＴＦ補正回路、４０６は色変換−ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回路、４０８は画像加工（クリエイト）回路、４０９はＭＴＦフィルタ、４１０はγ補正回路、４１１は階調処理回路、４１２はプリンタである。
【００４１】
複写すべき原稿は、カラースキャナ４０１よりＲ，Ｇ，Ｂに色分解されて読み取られる。シェーディング補正回路４０２では、撮像素子の特性上のムラや光源の照明ムラなどが補正される。ＲＧＢγ補正回路４０３では、カラースキャナ４０１からの読取信号が反射率データから明度データに変換される。画像分離回路４０４では、文字部と写真部の判定、および有彩色、無彩色の判定が行われる。ＭＴＦ補正回路４０５では、入力系の、特に高周波領域でのＭＴＦ特性の劣化を補正する。色変換−ＵＣＲ処理回路４０６は、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理とからなる。色補正処理部における色補正処理は下記のようなマトリクス演算を行うことにより実現できる。
【００４２】
【数１】

【００４３】
ここで、Ｒ゛，Ｇ゛，Ｂ゛は、Ｒ，Ｇ，Ｂの補数を示す。マトリクス係数ａｊｉは入力系と出力系（色材）の分光特性によって決まる。ここでは、１次マスキング方程式を例に挙げたが、Ｂ゛２，Ｂ゛Ｇ゛のような２次項、あるいは更に高次の項を用いることにより、より精度良く色補正することができる。また、色相によって演算式を変えたり、ノイゲバウアー方程式を用いるようにしても良い。いずれの方法にしても、Ｙ，Ｍ，ＣはＢ゛，Ｇ゛，Ｒ゛（またはＢ，Ｇ，Ｒでもよい）の値から求めることができる。
【００４４】
一方、ＵＣＲ処理は、各色毎に以下の式を用いて演算することにより行うことができる。
【００４５】
Ｙ′＝Ｙ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（２）
Ｍ′＝Ｍ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（３）
Ｃ′＝Ｃ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（４）
Ｂｋ＝ α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）・・・（５）
これら（２）ないし（５）式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１のとき１００％ＵＣＲ処理となる。このαは一定値でも良く、また例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部では、αを０に近くすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。
【００４６】
ＭＴＦ補正回路４０５と色変換−ＵＣＲ処理回路４０６との間には、色相判定回路４２２が接続されている。この色相判定回路４２２で、ＲＧＢ画像信号がＲＧＢＣＭＹのどの色相の信号であるかを判定し、各色相に応じた色変換係数選択する。
【００４７】
変倍回路４０７は縦横変倍が行われ、画像加工（クリエイト）回路４０８はリピート処理などが行われる。ＭＴＦフィルタ４０９では、シャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化など、画像信号の周波数特性を変更する処理が行われる。γ補正回路４１０ではプリンタ４１２の特性に応じて、画像信号の補正が行われる、また、γ補正回路４１０では、地肌飛ばしなどの処理も同時に行うことができる。階調処理回路４１１では、ディザ処理またはパターン処理が行われる。
【００４８】
また、スキャナ４０１で読み込んだ画像データを外部の画像処理装置などで処理したり、外部の画像処理装置からの画像データをプリンタ４１２に出力するためのインターフェイスＩ／Ｆ４１３，４１４が備えられている。
【００４９】
以上の画像処理回路を制御するためのＣＰＵ４１５およびＲＯＭ４１６、ＲＡＭ４１７とはＢＵＳ４１８で接続されている。ＣＰＵ４１５は、シリアルＩ／Ｆを通じてシステムコントローラ４１９と接続されており、図示しない操作部などからのコマンドが送信される。なお、特に説明はしないが、図１において４２１はパターン発生回路、４２２は色相判定回路、４２３はセレクタである。
【００５０】
次にレーザ変調回路を図４に示すブロック図に基づいて説明する。なお、書込周波数は１８．６ＭＨｚであり、１画素の走査時間は５３．８ｎｓｅｃであるとする。８ビットの画像データは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１でγ変換を行うことができる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２で８ビットの画像信号上位３ビットの信号に基づいて８値のパルス幅に変換され、パワー変調回路（（ＰＭ）４５３で下位５ビットの信号に基づいて３２値のパワー変調が行われ、レーザダイオード（ＬＤ）４５４が変調された信号に基づいて発光する。フォトディテクタ（ＰＤ）４５５で発光強度をモニタし、１ドット毎に補正を行う。
【００５１】
なお、レーザ光の強度の最大値は、画像信号とは独立に８ビット（２５６段階）に変えることができる。また、１画素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（（このビーム径は、静止時のビーム強度が最大値に対して１／ｅ² に減衰するときの幅として定義される。）は９０％以下、望ましくは８０％である。４００ＤＰＩ、１画素６３．５μｍでは、望ましいビーム径は５０μｍ以下である。
【００５２】
γ補正回路４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の作成手順について図５のフローチャートに基づいて説明する。この作成手順では、まず、全体の湾曲度を選択し（ステップ１００１）、低画像濃度（ハイライト）部の湾曲度と高画像濃度（シャドー）部の湾曲度を選択する（ステップ１００２，１００３）。そして、画像濃度が所望の値になるように全体に係数ＩＤＭＡＸを掛けて階調変換曲線を作成する（ステップ１００４）。
【００５３】
上記のステップ１００１の処理を図６に基づいて詳細に説明する。図６は、全体の湾曲度の選択を説明するための図である。基準となる階調曲線Ａに対し、全体の湾曲度を変える階調変換をＢとし、ハイライト領域（低濃度領域）の湾曲度を変える階調変換をＣＨ、シャドー領域（高濃度領域）の湾曲度を変える階調変換をＣＳとする。そして、階調曲線Ａを階調変換Ｂにより階調変換を行った結果の階調曲線をＥとし、これをＥ＝Ｂと（Ａ）と表記する。
【００５４】
これは、具体的には、プログラム言語Ｃの書式を用いて概略を表記すると、
【００５５】
【数２】

【００５６】
と表すことができる。ここで、ＢはＡの湾曲度を変えるための関数である。
【００５７】
この関数の一例としては、８ビット画像信号の場合、０＝Ｂ（０，ｎ）、２５５＝Ｂ（２５５，ｎ）（ｎは任意の整数）を満たす２次のベジェ関数を用いることができる。
【００５８】
上記の条件を満たすベジェ関数は、図７に示すように始点Ｐ₀(０，０)と終点Ｐ₁（２５５，２５５）とを結ぶ直線Ｐ₀Ｐ₁と、この直線Ｐ₀Ｐ₁と交わる直線Ｌと、この直線Ｌ上に存在し、直線Ｐ₀Ｐ₁と直線Ｌとの交点からの距離ｄをパラメータとする制御点Ｐ₃とから２次のベジェ曲線として表される。
【００５９】
上記の関数では、関数Ｂの引数である整数ｃｕｒｖａｔｕｒｅに応じて距離ｄを比例させることにより、湾曲度を変えることができる。例として直線Ｐ₀Ｐ₁と直交する直線Ｌ₁に対する場合と、図の縦軸に平行な直線Ｌ₂に対する例について述べる。
【００６０】
第１の例における制御点を、両端点Ｐ₀，Ｐ₁の作る線分Ｐ₀Ｐ₁の中心点Ｐ_c＝（Ｐ₀＋Ｐ₁）／２＝（１２７．５，１２７．５）または、（１２７，１２７）あるいは（１２８，１２８）に対し、この点に対する距離ｄをパラメータとした時、制御点Ｐ₃は

で与えられる。これにより、階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、
Ｐ（ｄ，ｔ）＝Ｐ₀・ｔ² ＋２Ｐ₂（ｄ）ｔ（１−ｔ）＋Ｐ₁（１−ｔ）² ・・・（７）
で与えられる。但し、ｔは０≦ｔ≦１の媒介変数である。Ｐ（ｄ，ｔ）は、階調変換曲線への入力ｘと出力ｙの組（ｘ，ｙ）として与えられるので、関数Ｂ（）への引数として与えられた整数Ａからｘ＝Ａとして、上記の式（７）からｔを求め、求められたｔを再度式（７）に代入し、出力値ｙを求める。
【００６１】
実際には、上記のような計算を毎回行う代わりに、予め（ｘ，ｙ）の全ての組（０≦ｘ≦２５５）について求め、それをテーブルとして、ＲＯＭ４１６中に記憶させておくことにより、計算時間を省略することができる。この階調補正テーブルを湾曲度を変えて数組（あるいは数１０組）をＲＯＭ４１６中に保持する。湾曲度は、上述した関数Ｂ（）への引数ｃｕｒｖａｔｕｒｅで与えられる。
【００６２】
これにより、＜リスト１＞は、次のように書き換えられる。
【００６３】
【数３】

【００６４】
なお、上記の例では、Table ＿max=9 としていることから、湾曲度が異なるテーブルの本数を９本としている。また、上記の例では、ベジェ曲線を用いたが、他にも、必要に応じて高次関数や指数・対数関数などを用いることもできる。
【００６５】
また、前記ステップ１００２および１００３の処理についてもステップ１００１の処理と同様にして、低画像濃度（ハイライト）領域、高画像濃度（シャドー）領域の湾曲度を変えることができる。そこで、＜リスト１＞をより一般的な形に書き直すと、以下のようになる。
【００６６】
【数４】

【００６７】
ハイライト変換曲線ＣＨ（ｈ）、シャドー変換曲線ＣＳ（ｓ）の変換を実行すると、
【００６８】
【数５】

【００６９】
と表すことができる。この中で、ｃｕｒｖａｔｕｒｅ，ｈ，ｓは、それぞれ全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲度を決める値である。なお、ハイライト部とシャドー部の湾曲は、互いに独立に作成される。
【００７０】
ハイライト領域およびシャドー領域のように、特定の濃度領域の湾曲度を変えるための階調変換曲線は以下のように生成する。
【００７１】
すなわち、始点Ｐ₀と終点Ｐ₁とを結ぶ直線Ｐ₀Ｐ₁と、この直線Ｐ₀Ｐ₁に交わる直線Ｌと、この直線Ｌ上に存在し、直線Ｐ₀Ｐ₁と直線Ｌとの交点からの距離ｄをパラメータとする制御点Ｐ₂とから３次のベジエ曲線を用いて階調変換曲線を生成する。
【００７２】
この場合も、前述の２次のベジエ曲線を用いたものと同様に、直線Ｐ₀Ｐ₁と直交する直線Ｌ₁に対する場合と、図の縦軸に平行な直線Ｌ₂（不図示）に対して実施したものについて述べる。
【００７３】
ハイライト領域の階調特性を変える変換曲線は、図８に示すように、例えば次のように生成する。始点Ｐ₀、終点Ｐ₁をそれぞれＰ₀＝（０，０）、Ｐ₁＝（２５５，２５５）とし、第１の制御点Ｐ₂をＰ₂＝（３２，３２）とする。
【００７４】
前記図７に示した例における制御点Ｐ₃は、直線Ｐ₀Ｐ₁と直線Ｌ1との交点からの距離ｄをパラメータとして、
Ｐ₃（ｄ）＝（１６，１６）＋（−ｄ／√２，ｄ／√２）
とする。また、第２の例における制御点Ｐ₃は、直線Ｐ₀Ｐ₁と直線Ｌ₁との交点からの距離ｄをパラメータとして、
Ｐ₃（ｄ）＝（１６，１６）＋（０，ｄ）
とする。これらＰ₀〜Ｐ₃を用いて。階調変換曲線Ｐ（ｄ，ｔ）は、
【００７５】
【数６】

【００７６】
で与える。
【００７７】
ここでは、終点として、Ｐ₁＝（２５５，２５５）としたが、終点Ｐ₁をＰ₁＝（６４，６４）など、線分ｍ：（０，０）−（２５５，２５５）上の点としてもよい。この時、線分ｍ上で線分Ｐ₀Ｐ₁に含まれない線分は、階調変換としてそのまま恒等変換として用い、それ以外の領域がハイライト領域およびシャドー領域のように、特定の濃度領域の湾曲度を変えるための階調変換曲線として機能する。
【００７８】
次に、画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ）の動作を図９から図１５図に基づいて説明する。図９は画像濃度の自動階調補正の動作を示すフローチャート、図１０は操作部を示す平面図、図１１はＡＣＣメニューを呼び出した時の操作部の液晶表示画面を示す平面図、図１２はプリンタ使用時用の自動階調補正の実行を選択した時の操作部の液晶表示画面を示す平面図、図１３は印刷スタートキーを選択した時の転写紙上の濃度階調パターンを示す平面図、図１４は転写紙にパターンが出力された後の操作部の液晶表示画面を示す平面図、図１５は自動階調補正処理中の操作部の液晶表示画面を示す平面図である。
【００７９】
複写機本体１０１の上部には、図１０に示すように、前記コンタクトガラス１１８の手前側に、スタートボタン３０１、クリア／ストップボタン３０２、複写枚数などを設定するテンキー３０３などとともに、余熱／モードクリア、メモリコール、割込み操作、カラー調整／登録、プログラム、オプション、そしてエリア加工などの各種の操作を行うための複数の操作ボタン３０４が配設されている。また、これらボタンに囲まれるように液晶表示装置の表示画面（以下、液晶画面とも称する）３０５が配設されている。表示画面３０５は、表示個所を押圧し、または表示箇所に接触することにより信号を出力するタブレット機能を有している。
【００８０】
図１０に示す操作部１４２の液晶画面３０５で、ＡＣＣメニューを呼び出すと、液晶画面３０５は図１１に示すようにその表示が切り替わる。コピー使用時、あるいはプリンタ使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、液晶画面３０５の表示は図１２に示すように切り替わる。コピー使用時を選択した場合には、コピー使用時に使用する階調補正テーブルが、プリンタ使用時を選択するとプリンタ使用時の階調補正テーブルが参照データに基づいて変更される。
【００８１】
ここで、図１２の表示画面３０５において印刷スタートを選択すると、図１３に示すように、ＹＭＣＫ各色および文字と写真の各画質モードに対応した複数の濃度階調パターン３１１を転写紙３１０上に形成する（図９におけるステップ２００１）。なお、３１２は位置指定マークである。この濃度階調パターンは、予め図１のコンピュータ４２０のＲＯＭ中に記憶・設定がなされている。パターンの書込み値は、１６進数表示で、００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，・・・ＥＥｈ，ＦＦｈの１６パターンである。図１３では、地肌部を除いて階調分のパッチを表示しているが、００ｈ−ＦＦｈの８ビット信号の内、任意の値を選択することができる。文字モードでは、パターン処理などのディザ処理を行わず、１ドット２５６階調でパターンが形成され、写真モードでは主走査方向に隣接した２画素ずつの書込み値の和を配分してレーザの書込み値が形成される。
【００８２】
すなわち、１画素目の画素の書込み値がｎ１、２画素目の画素の書込み値がｎ２である場合のパターンの処理は、
ｎ１＋ｎ２≦２５５の場合、
１画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２
２画素目の書込み値：０
ｎ１＋ｎ２＞２５５の場合、
１画素目の書込み値：２５５
２画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−２５５
または、
ｎ１＋ｎ２≦１２８の場合、
１画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２
２画素目の書込み値：０
１２８＜ｎ１＋ｎ２≦２５６の場合、
１画素目の書込み値：１２８
２画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−１２８
２５６＜ｎ１＋ｎ２≦３８３の場合、
１画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−１２８
２画素目の書込み値：１２８
３８３＜ｎ１＋ｎ２の場合、
１画素目の書込み値：２５５
２画素目の書込み値：ｎ１＋ｎ２−２５５
などと配分する。これ以外にも実際に画像形成時に使用しているパターン処理を用いる。
【００８３】
転写紙３１０にパターン３１１が出力された後、その転写紙３１０をコンタクトガラス１１８上に載置するように、表示画面３０５の表示は図１４のように切り替わる。
【００８４】
パターン３１１が形成された転写紙３１０をコンタクトガラス１１８上に載置し（ステップ２００２）、図１４の表示画面３０５で読取りスタートを選択すると、スキャナ４０１が走行し、ＹＭＣＫ濃度パターン３１１のＲＧＢデータを読み取る（ステップ２００３）。この際、パターン部のデータと転写紙３１０の地肌部のデータを読み取る。
【００８５】
パターン３１１の読取り値を、後で詳述するＲＧＢ補正値を用いて補正する（（ステップ２００４）。地肌データを用いた処理を行う場合（ステップ２００５）には、読取りデータに対する地肌データ処理を行い（ステップ２００６）、参照データの補正を行う場合（ステップ２００７）には、参照データに対する高画像濃度部の処理（ステップ２００８）を行った後、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選択を行う（ステップ２００９）。
【００８６】
これらの処理をＹＭＣＫの各色（ステップ２０１０）、および写真や文字の各画質モードで行う（ステップ２０１１）。処理中は、表示画面３０５の表示が図１５に示すように切り替わる。処理終了後のＹＭＣＫ階調補正テーブルで画像形成を行った結果が望ましくない場合には、処理前のＹＭＣＫ階調補正テーブルを選択することができるように、［元の値に戻す］キーが、図１１に示すように、表示画面３０５に表示されている。
【００８７】
次に、地肌の補正について説明する。
【００８８】
地肌の補正処理の目的としては、２つある。１つは、ＡＣＣ時に使用されている転写紙の白色度を補正することであり、他の１つは裏写りを補正することである。すなわち、前者は同一の装置に、同じ時に画像を形成しても、使用する転写紙の白色度によって、スキャナ４０１で読み取られる値が異なるためである。これを補正しない場合のデメリットとしては、例えば白色度が低い再生紙などをこのＡＣＣに用いると、再生紙は一般にイエロー成分が多いためイエローの階調補正テーブルを作成したときには、イエロー成分が少なくなるように補正する。この状態で、次に白色退が高いアート紙などにコピーした場合に、イエロー成分が少ない画像となって、望ましい色再現が得られない場合がある。
【００８９】
後者は、ＡＣＣ時に用いた転写紙の厚さ（紙厚）が薄い場合に、転写紙を押さえつける圧板などの色が透けてスキャナ４０１に読み取られて、コピーされる場合あるためである。例えば、圧板の代わりにＡＤＦ（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）と呼ばれる原稿自動送り装置を装着している場合には、原稿の搬送用にベルトを用いているが、このベルトに使用されるゴム系の材質により、白色度が低く、若干の灰色味があるものとなっていることがある。このような色の場合には、読み取られた画像信号も、見かけ上、全体に濃度が高くなった画像信号として読み取られるため、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際に、その分濃度が薄くなるように作成する。この状態で、今度は紙厚が厚く、透過性が悪い転写紙を用いた場合には、全体の濃度が薄い画像として再現されるため、必ずしも望ましい画像が得られない。
【００９０】
そこで上記のような不都合を防ぐために、紙の地肌部の画像信号によりパターン部の読取り画像信号の補正を行っている。
【００９１】
しかしながら、上記の補正を行わない場合にもメリットがある。すなわち、再生紙のように常にイエロー成分が多い転写紙を用いる場合には、補正をしない方がイエロー成分が入った色に対しては色再現が良くなる場合ができる。また、紙厚が薄い転写紙のみしか用いない場合には、薄い紙に合わせた状態に階調補正テーブルが作成されるというメリットがある。
【００９２】
上記のように、使用者の状況と好みに応じて、地肌部の補正のＯＮ／ＯＦＦを行うことができるように、表示画面３０５には、図１１に示すように、地肌の補正を行うか、行わないかのキーが表示される。
【００９３】
感光体上に形成した階調パターンの書込み値をＬＤ（ｉ）（但しｉ＝０，１，・・・９）、形成されたパターンのスキャナ４０１での読取り値のベクトルを、Ｖ［ｔ］［ｉ］（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ、ｉ＝０，１，・・・９）とする。なお、（ｒ，ｇ，ｂ）の代わりに明度、彩度、色相角（Ｌ* ，ｃ* ，ｈ* ）、あるいは明度、赤み、青み（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* ）などで表してもよい。また、予めＲＯＭ４１６またはＲＡＭ４１７中に記憶してある基準値となる白の読取り値を（ｒ［Ｗ］，ｇ［Ｗ］，ｂ［［Ｗ］）とする。
【００９４】
ある画像濃度のパターンの番号をｋ番目とした時（例えば、画像濃度が最も高いパターンなどを選択する）、ＹＭＣＫ各トナーに対して、パターンの読取り値の大きさ（△ｒ［ｔ］［ｋ］，△ｇ［ｔ］［ｋ］，△ｂ［ｔ］［ｋ］）をＲＧＢ信号の読取り値（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］から以下のように求める：
【００９５】
【数７】

【００９６】
一方、ＲＡＭ４１７中には、ＹＭＣＫトナーのそれぞれに対し、パターンの読取り値のＲＧＢ成分の大きさの割合、
【００９７】
【数８】

【００９８】
が記憶されている。（１０）式の｛〔ｋ［ｓ］［ｔ］１｝は、１近辺の小数をとることを意味しているが、複写機内部では以下のように、整数データとして保持している：
【００９９】
【数９】

【０１００】
例えば、ｎ＝１０、２n ＝１０２４などである。このようにして求めたＲＧＢ信号の補正値であるｋ［ｓ］［ｔ］の値を表１に示す。
【０１０１】
【表１】

【０１０２】
上記の表１に示されたＲＧＢ信号の補正データは、図１９に示すように、複写機本体１０１の操作部の表示画面３０５に表示され、表示個所の該当する部分を指で押圧することによりそれら数値の入力ができる。入力れたデータはＲＡＭ４１７内に記憶される。
【０１０３】
上記の（９）、（１０）式の値を用いて、スキャナ４０１での読取り値ｖ［ｔ］［ｉ］（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ、ｉ＝０，１，・・・９）を以下のように補正する。ここでは、ｔ＝Ｃ（シアン）の場合について説明する。シアントナーの読取り値のＲＧＢ成分は、
【０１０４】
【数１０】

【０１０５】
と補正し、これを新たな（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［ｔ］［ｉ］）として、以下で用いる。
【０１０６】
次に、ＡＣＣ実行時における、γ変換処理部であるγ補正回路４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法について説明する。
【０１０７】
パターンの読取り値ｖ［ｔ］［ｉ］（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［［ｔ］［ｉ］）において、ＹＭＣトナーの各補色の画像信号はそれぞれｂ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｒ［ｔ］［ｉ］であるので、それぞれの補色の画像信号のみを用いる。ここでは、後の記載を簡単にするために、ａ［ｔ］［ｉ］（ｉ＝０，１，・・・９：ｔ＝Ｃ，Ｍ，ＹまたはＫ）を用いて表す。階調変換テーブルを作成すると処理が簡単である。なお、ブラックトナーについては、ＲＧＢのいずれの画像信号を用いても十分な精度が得られるが、ここでは、Ｇ（グリーン）成分を用いる。
【０１０８】
参照データは、スキャナ４０１の読取り値ｖ０［ｔ］［ｉ］（ｒ０［ｔ］［ｉ］，ｇ０［ｔ］［ｉ］，ｂ０［ｔ］［ｉ］）および対応するレーザの書込み値ＬＤ［ｉ］（ｉ＝１，２，・・・１０）の組によって与えられる。同様に、ＹＭＣの補色画像信号のみを用いて、後の記載を簡単にするために、
【０１０９】
【数１１】

【０１１０】
と表す。
【０１１１】
ＹＭＣＫ階調変換テーブルは、前述したａ［ＬＤ］とＲＯＭ４１６中に記憶されている参照データＡ［ｎ］とを比較することによって得られる。ここで、ｎはＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値であり、参照データＡ［ｎ］は入力値ｎをＹＭＣＫ階調変換した後のレーザ書込み値ＬＤ［ｉ］で出力したＹＭＣトナー・パターンをスキャナで読み取った読取画像信号の目標値である。なお、参照データＡ［ｎ］は、プリンタの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照データと、補正を行わない参照データの２種類がある。補正を行うかどうかの判断は、予めＲＯＭ４１６またＲＡＭ４１７中に記憶されている後述する判断用データにより判断される。この補正については後述する。
【０１１２】
前述したａ［ＬＤ］からＡ［ｎ］に対応するＬＤを求めることにより、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎに対応するレーザ出力値ＬＤ［ｎ］を求める。これを入力値ｉ＝０，１，２，・・・，２５５（８ビット信号の場合）に対して求めることにより、階調変換テーブルを求めることができる。
【０１１３】
その際、ＹＭＣＫ階調変換テーブルに対する入力値ｎ＝００ｈ，０１ｈ，・・・ＦＦｈ（１６進数）に対する全ての値に対して、上記の処理を行う代わりに、ｎ〔ｉ〕＝０，１１ｈ，２２ｈ，・・・ＦＦｈのような飛び飛びの値について上記の処理を行い、それ以外の点については、スプライン関数などで補間を行うか、あるいは予めＲＯＭ４１６中に記憶されているＹＭＣＫγ補正テーブルの内、上記の処理で求めた（０、ＬＤ［０］，［１１ｈ，ＬＤ〔１１ｈ〕］），（２２ｈ，ＬＤ〔２２ｈ〕］），・・・，（ＦＦｈ，ＬＤ〔ＦＦｈ〕］）の組を通る最も近いテーブルを選択する。
【０１１４】
上記の処理を図１６に示すグラフにより説明する。図１６は、地肌の補正を説明するためのグラフである。図１６の第１象限（ａ）の横軸はＹＭＣＭＫ階調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸はスキャナ４０１の読取り値（処理後）で、前述した参照データＡ［ｉ］を表す。スキャナ４０１の読取り値（処理後）は、階調パターンをスキャナ４０１で読取った値に対し、ＲＧＢγ変換（ここでは変換を行っていない）、階調パターン内の数ヶ所の読取りデータの平均処理および加算処理後の値であり、演算精度向上のためにここでは１２ビットデータとして処理する。第２象限（ｂ）の横軸は、縦軸と同じく、スキャナ４０１の読取り値（後処理）を表している。第３象限（ｃ）の縦軸は、レーザ光（ＬＤ）の書込み値を表す。このデータａ［ＬＤ］は、プリンタの特性を表す。また、実際に形成するパターンのレーザ光（ＬＤ）の書込み値は、００ｈ（地肌），１１ｈ，２２ｈ，・・・ＥＥｈ，ＦＦｈの１６点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは検知点の間を補間し、連続的なグラフとして扱う。第４象限（ｄ）のグラフはＹＭＣＫ階調変換テーブルＬＤ［ｉ］で、このテーブルを求めることが目的である。
【０１１５】
グラフ（ｆ）の縦軸および横軸は、グラフ（ｄ）の縦軸・横軸と同じである。検知用の階調パターンを形成する場合には、グラフ（ｆ）に示したＹＭＣＫ階調変換テーブル（ｇ）を用いる。最後のグラフ（ｅ）の横軸は、第３象限（ｃ）と同じであり、階調パターン作成時のＬＤの書込み値と階調パターンのスキャナ４０１の読取り値（後処理）との関係を表すための、便宜上の線形変換を表している。この図１６のグラフからある入力値ｎに対して参照データＡ［ｎ］が求められ、Ａ［ｎ］を得るためのＬＤ出力ＬＤ［ｎ］を階調パターンの読取り値ａ［ＬＤ］を用いて、図中の矢印（ｌ）に沿って求める。
【０１１６】
次に、演算手順を図１７に基づいて説明する。図１７はＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【０１１７】
最初に、ＹＭＣＫγ補正テーブルを求めるために必要な入力値を求める（ステップ３００１）。ここでは、ｎ［ｉ］＝１１［ｈ］×ｉ（ｉ＝０，１，・・・、ｉｍａｘ＝１５）とした。次に、参照データＡ［ｎ］を、プリンタ４１２の出力可能な画像濃度に応じて補正を行う（ステップ３００２）。ここで、プリンタ４１２で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザの読込み値をＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、この時のパターンの読取り値ｍ［ＦＦｈ］をｍｍａｘとする。低画像濃度側から中間画像濃度側にかけて補正を行わない参照データＡ［ｉ］（（ｉ＝０，１，・・・，ｉ１）、高画像濃度側の補正を行わない参照データＡ［［ｉ］（ｉ＝ｉ２＋１，・・・，ｉｍａｘ）（ｉ２≧ｉ１，ｉ２≦ｉｍａｘ−１）、補正を行う参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋１，・・・ｉ２）とする。
【０１１８】
以下では、ＲＧＢγ変換を行わない、原稿反射率に比例した画像信号として仮定して、具体的な計算方法を述べる。補正を行わない参照データの内、高画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データＡ［ｉ２＋１］と、低画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データＡ［ｉ１］とから、そのデータの差△ｒｅｆを求める。すなわち、
【０１１９】
【数１２】

【０１２０】
とする。
【０１２１】
一方、反転処理であるＲＧＢγ変換を行わない反射率リニアあるいは明度リニアの場合には、△ｒｅｆ＞０である。一方、プリンタ４１２で作成可能な最大画像濃度を得られるパターンの読取り値ｍｍａｘから、同様に差△ｄｅｔを求める。すなわち、
【０１２２】
【数１３】

【０１２３】
とする。
【０１２４】
上記の式（１１）と（１２）とから、高濃度部の補正を行った参照データＡ［［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋１，・・・，ｉ２）を、
【０１２５】
【数１４】

【０１２６】
とする。
【０１２７】
次に、ステップ３００１で求めたｎ［ｉ］に対応するスキャナ４０１の読取り画像信号ｍ［ｉ］を参照データＡ［ｎ］から求める（ステップ３００３）。実際には、飛び飛びのｎ［ｉ］に対応する参照データＡ〔ｎ［ｊ］〕（０≦ｎ［ｊ］２５５，ｊ＝０，１，・・・ｊｍａｘ，ｎ［ｊ］≦ｎ［ｋ］ｆｏｒｊ≦ｋ）を次のようにする。すなわち、ｎ［ｊ］≦ｎ［ｉ］＜ｎ［ｊ＋１］となるｊ〔０≦ｊ≦ｊｍａｘ〕を求める。
【０１２８】
８ビット画像信号の場合、ｎ［０］＝０，ｎ［ｊｍａｘ］＝２５５、ｎ［ｊｍａｘ＋１］＝ｎ［ｊｍａｘ］＋１、Ａ［ｊｍａｘ＋１］＝Ａ［ｊｍａｘ］として参照データを求めておくと計算が簡単になる。
【０１２９】
また、参照データの間隔は、ｎ［ｊ］はできるだけ小さい間隔である方が、最終的に求めるγ補正テーブルの精度が高くなる。
【０１３０】
上記のようにして求めたｊから、ｍ［ｉ］を次式から求める。
【０１３１】
【数１５】

【０１３２】
ここでは、一次式により補間したが、高次関数やスプライン関数などで補間をおこなってもよい。その場合には、
【０１３３】
【数１６】

【０１３４】
とする。またｋ次関数の場合には、
【０１３５】
【数１７】

【０１３６】
などとする。
【０１３７】
次いで、ステップ３００３で求められたｍ［ｉ］を得るためのＬＤの書込み値ＬＤ［ｉ］をステップ３００３と同様な手順によって求める（ステップ３００４）。すなわち、ＲＧＢγ変換を行っていない画像信号データを処理する場合には、ＬＤの値が大きくなるに応じて、ａ［ＬＤ］が小さくなる。つまり、
【０１３８】
【数１８】

【０１３９】
となる。
【０１４０】
ここで、パターン形成時の値をＬＤ［ｋ］＝００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，・・・，６６ｈ，８８ｈ，ＡＡｈ，ＦＦｈ，（ｋ＝０，１，・・・９）の１０値とした。これはトナー付着量が少ない画像濃度では、トナー付着量に対するスキャナ４０１の読取り値の変化が大きいため、パターンの書込み値ＬＤ［ｋ］の間隔を密にし、トナー付着量が多い画像濃度では、トナー付着量に対するスキャナ４０１の読取り値の変化が小さいために、間隔を広げて読み込むようにしたためである。
【０１４１】
これによるメリットとしては、ＬＤ［ｋ］＝００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，・・・，ＥＥｈ，ＦＦｈ（計１６点）などとパターンの数を増やす場合に比べて、トナー消費を抑えられること、また、高画像濃度領域では、ＬＤ書込み値に対する変化が少ないこと、感光体上の電位ムラ、トナーの付着ムラ、電位ムラなどの影響で、読取り値が逆転し易いため、ＬＤ書込み値の間隔を狭めても必ずしも精度の向上に有効ではないことなどから、上記のようなＬＤ書込み値でパターンを形成している。
【０１４２】
ここで、
【０１４３】
【数１９】

【０１４４】
とする。
【０１４５】
０≦ｋ≦ｋｍａｘ［ｋｍａｘ＞０］としたとき、ａ〔ＬＤ［ｋｍａｘ］＞ｍ［［ｉ］の場合（参照データから求めた目標値の画像濃度が高い場合）には、
【０１４６】
【数２０】

【０１４７】
として、１次式で外挿を行うことによって予測する。
【０１４８】
これにより、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値ｎ［ｉ］と出力値ＬＤ［ｉ］の組〔ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］〕（ｉ＝０，１，・・・，１５）が求められる。
【０１４９】
そして、求められた〔ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］〕（ｉ＝０，１，・・・，１５）を元に、スプライン関数などで内挿を行うか、あるいはＲＯＭ４１６中に有しているγ補正テーブルを選択する（ステップ３００５）。
【０１５０】
次に、上述した補正階調曲線の作成に関して、ＲＯＭ４１６中に記憶されているγ補正テーブルの選択方法を図１８により説明する。図１８は、ＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの選択手順を示すフローチャートである。
【０１５１】
まず、γ補正テーブル全体にかける係数ＩＤＭＡＸ［％］を求める（ステップ４００１）。ここで、ｎ［ｉｍａｘ］＝ＦＦｈの場合には、ＩＤＭＡＸ＝ＬＤ［［ｉｍａｘ］／ＦＦｈ×１００［％］とする。また、ここでは、ＬＤ’［ｉ］＝ＬＤ［ｉ］×１００／ＩＤＭＡＸとして、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの出力値ＬＤ［ｉ］を置き換える。これにより、γ補正テーブルの選択に際して、ＩＤＭＡＸを考慮せずに済む。
【０１５２】
次に、全体、ハイライト部、シャドー部の湾曲部の指標であるｃｕｒｖａｔｕｒｅ，ｈ，ｓを選択する。そのため、最初は全体の湾曲度ｍを選択する（ステップ４００２）。基本的な考え方は、最終的に求められた階調変換曲線Ｅ［ｊ］（（０≦ｊ≦２５５）と、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値ｎ［ｉ］と出力値ＬＤ［ｉ］の組（ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］）（０≦ｉ≦１５）の誤差の自乗和
【０１５３】
【数２１】

【０１５４】
（以後、誤差と称する）を最も小さくするようにｍを選択する。ここで、ｗｉは、ｉ番目のＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値に対する重みである。この時、ハイライト部の誤差が大きいと、望ましい結果が得られないので、特にハイライト部の重みｗｉを大きくし、できるだけ誤差を小さくするようにする。
【０１５５】
同様に、誤差を最小とするハイライト部の湾曲度ｈを求め（ステップ４００３）、次に、誤差を最小とするシャドー部の湾曲度ｓを求める（ステップ４００４）。このようにして求めた、（ｈ＿ｍｉｎ，ｍ＿ｍｉｎ，ｓ＿ｍｉｎ）およびＩＤＭＡＸを新たな補正階調曲線の湾曲度として用いる。
【０１５６】
次に、図２０から図２３により、外部装置によるＲＧＢ信号の補正値の設定と入力の具体例を説明する。図２０は、ＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための構成の一例を示す概略構成図、図２１は図２０の電気的な構成を示すブロック図、図２１は第２の実施の形態におけるＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための作成手順を示すフローチャート、図２３は転写紙に転写されたカラーパッチの一例を示す平面図である。
【０１５７】
図２０に示すように、複写機本体１０１には、ＲＧＢ信号の補正値を演算する演算装置であるコンピュータ３２１が、相互に通信可能なように、有線通信手段により接続されている。コンピュータ３２１はデータ処理も兼ねる制御用のコンピュータで構成される。なお、複写機本体１０１とコンピュータ３２１との間は無線通信手段で接続してもよい。
【０１５８】
図２１のブロック図に示すように、複写機本体１０１には不揮発ＲＡＭ３２２を有し、既知の分光反射特性を有するカラーパッチを読み取る。コンピュータ３２１には記憶装置３２３が接続されている。
【０１５９】
これら装置を使用してのＲＧＢ信号の補正値の作成手順を図２２のフローチャートにより説明すると、既知の分光反射特性を有するＹＭＣＫのカラーパッチ３２４を複写機本体のコンタクトガラス１１８上に載置する（ステップ５００１）。カラーパッチ３２４は、図２３に示すように転写紙３１１に転写されたもので説明すると、ＹＭＣＫのインキなどで塗装されたカラーパッチからなる。図２３ではＹＭＣＫそれぞれについて、２種類の色合いを図示しているが、色合いは１種類でもよい。次いで、複写機本体１０１のスキャナ４０１により、カラーパッチ３２４を読み取り、ＲＧＢ信号の読取り値を得る（ステップ５００２）。このカラーパッチ３２４の読取り値を外部演算装置であるコンピュータ３２１にダウンロードする（ステップ５００３）。
【０１６０】
コンピュータ３２１にダウンロードされたカラーパッチ３２４のＲＧＢ信号の読取り値ｖ［ｔ］［ｓ］（ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ）と、標準的な分光特性を有するＣＣＤで読み取った場合のＲＧＢ信号の読取り値ｖ０［ｔ］［ｓ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ）とを比較し、それぞれの比ｋ［ｔ］［ｓ］（ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ）を求める（ステップ５００４）。なお、この演算は複写機本体１０１側で行ってもよい。次いで、コンピュータ３２１から求めたＲＧＢ信号の補正値を複写機本体１０１にアップロードし（ステップ５００５）、複写機本体１０１は得られたＲＧＢ信号の補正値を不揮発ＲＡＭ３２２内に記憶する（ステップ５００６）。
【０１６１】
このようにして、ＲＧＢ信号の補正値をコンピュータ３２１により作成し、複写機本体１０１に転送し、複写機本体１０１では、得られたＲＧＢ信号の補正値を不揮発ＲＡＭ３２２中に保持する。不揮発ＲＡＭ３２２中に記憶されたＲＧＢ信号の補正値は、複写機本体１０１電源投入直後に、ＣＰＵ１３０に転送され、ＣＰＵ１３０のＲＡＭ１３２中に保持される。ＣＰＵ１３０のＲＡＭ１３２中に保持されたＲＧＢ信号の補正値は、上述したＡＣＣ実行時に使用される。
【０１６２】
これは次のように処理を行う。
【０１６３】
【数２２】

【０１６４】
ここで、ｔ＝Ｗは、基準となる白の読取り値である。なお、この値は、分光反射特性が既知であれば、転写紙３１１の白でも良いし、また理想的な白、一例として、８ビット信号の△ｖ［ｔ］［ｓ］＝２５０などでもよい。
【０１６５】
上記の例では、インキなどで塗装されたカラーパッチ３２４を用いたが複写機本体１０１が出力した塗りつぶされたトナーパッチを用いてもよい。この場合を、図２４および図２５により説明する。図２４はＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための別の例を示すブロック図、図２５は図２４におけるＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための作成手順を示すフローチャートである。
【０１６６】
図２４に示すように、この例では、複写機本体１０１からトナーパッチ３２４ａを得ている以外は、上述した図２１の構成を同じであるので、重複する説明は省略する。また、作成手順を示す図２５のフローチャートにおいても、カラーパッチ３２４を複写機本体１０１のコンタクトガラス１１８上に載置するステップ６００１が異なる以外は、ステップ６００２から６００７は図２２のステップ５００１から５００６と全く同じであるので、それらステップの説明も省略する。
分光反射特性を既知とするためには、分光測色計などを用いて、分光反射特性ρ（ｔ，λ）（波長λ［ｎｍ］，ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）を測定すると同時に、標準的なＣＣＤの分光透過特性τ［ｓ，λ］（ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ）と、標準的な光源の分光特性Ｅ０［λ］とから、以下のように計算から求めてもよい。
【０１６７】
【数２３】

【０１６８】
ここで、Ａは比例定数、λは波長である。
【０１６９】
上記の式（１８）を用いてＲＧＢ補正値を演算する場合の更に別の例を図２６と図２９により説明する。図２６はＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための構成の更に別の例を示す概略構成図、図２７は図２６の電気的な構成を示すブロック図、図２８は図２６の構成においてトナーにより作成したカラーパッチを用いた場合の電気的な構成を示すブロック図、図２９は図２７および図２８におけるＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための作成手順を示すフローチャートである。
【０１７０】
図２６の構成は、コンピュータ３２１に分光測色装置３３１が接続されている以外は、上述した図２０の例と同じである。また、図２７のブロック図においては、コンピュータ３２１と記憶装置３２３および分光測色装置３３１とで画像濃度調整装置３３２を構成している。更に、トナーにより作成したトナーパッチ３２４ａをカラーパッチとする場合には、複写機本体１０１によりトナーパッチ３２４ａが作成されるので、図２８に示すようなブロックになる。
【０１７１】
これらの構成によりＲＧＢ信号の補正値の作成手順を、図２９のフローチャートにより説明すると、まず、カラーパッチを出力する（ステップ７００１）。次に既知の分光反射特性を有するＹＭＣＫのカラーパッチを複写機本体１０１の原稿台のコンタクトガラス１１８上に載置する（ステップ７００２）。続いて，複写機本体１０１のカラースキャナ４０１により、カラーパッチを読み取り、ＲＧＢ信号の読取り値を得る（ステップ７００３）。一方、外部演算装置であるコンピュータ３２１では、複写機本体１０１からのカラーバッチの読取り値をダウンロードする（ステップ７００４）、分光測色装置３３１で複写機本体１０１が出力したカラーパッチを読み取る（ステップ７００５）。
【０１７２】
そして、コンピュータ３２１内にダウンロードされたカラーパッチのＲＧＢの読取り値ｖ［ｔ］［ｓ］〔ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ〕と、分光反射率の測定結果から、標準的な分光特性を有するＣＣＤで読み取った場合のＲＧＢの読取り値ｖ０［ｔ］［ｓ］〔ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ〕を式（１８）に基づいて演算し、それぞれの比ｋ［ｔ］［ｓ］〔ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ〕を求める（ステップ７００６）。次に、コンピュータ３２１から求めたＲＧＢ信号の補正値を複写機本体１０１にアップロードし（ステップ７００７）、そして複写機本体１０１では得られたＲＧＢ信号の補正値を不揮発ＲＡＭ３２２内に記憶する（ステップ７００８）。
【０１７３】
上述した例では、コンピュータ３２１を外部演算装置として用いているが、上記の式（１６）の値を予め複写機本体１０１の不揮発ＲＡＭ３２２またはＲＯＭ４１６に記憶させておき、上記の式（１７）の処理を行うようにしてもよい。この場合の手順を図３０のフローチャートにより次に説明する。すなわち、ＹＭＣＫの階調パターン（カラーパッチ）を複写機本体１０１の原稿台のコンタクトガラス１１８上に載置し（ステップ８００１）、複写機本体１０１のカラースキャナ４０１によりカラーパッチを読み取り、ＲＧＢ信号の読取り値を得る（ステップ８００２）。次いで、カラーパッチのＲＧＢの読取り値ｖ［ｔ］［ｓ］〔ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ〕と、予め記憶されている標準的な分光特性を有するＣＣＤで読み取った場合のＲＧＢの読取り値ｖ０［ｔ］［ｓ］〔ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ〕とを比較し、それぞれの比ｋ［ｔ］［ｓ］〔ｔ＝Ｗ，Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ：ｓ＝Ｒ，ＧまたはＢ〕を求める（ステップ８００３）。そして、複写機本体１０１では、得られたＲＧＢ信号の補正値を不揮発ＲＡＭ３２２内に記憶する（ステップ７００８）。
【０１７４】
なお、画像形成装置をプリンタとして使用するために、プリンタコントローラを接続した場合には、プリンタコントローラに接続したホストコンピュータからのデータ出力の際、あるいはプリンタ設定コマンドの中に上記の補正値を設定するコマンドを設けて、ＲＧＢ補正値を設定してもよい。また、メモリカードが使用できるようになっている場合には、メモリカード内に上記の補正値を記憶させ、画像形成装置の使用時にデータを読み出せるようにしても良い。
【０１７５】
[第２の実施形態］
これまでに述べた第１の実施形態においては、階調パターンを読み取った読み取り値に基づいて画像信号変換テーブルを作成し、選択するようにしているが、転写材上に形成された階調パターンを読み込んだ読み取り信号および記憶手段に記憶された階調パターンの読み取り信号に対応した参照データ（階調目標データ）に基づいて画像信号変換テーブルを作成し、選択するようにすることもできる。この実施形態について以下、説明する。なお、この第２の実施形態においては、前述の第１の実施形態と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１７６】
参照データは、階調変換テーブルへの入力値ｎ（ｎ＝０，１，２，・・・，２５５）と、スキャナ４０１の読取り値（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］，ｂ［［ｔ］［ｉ］）の目標値であり、参照データは以下のように表される。
【０１７７】
Ａｒ［ｔ］［ｎ］（０≦ｎ≦２５５，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）
Ａｇ［ｔ］［ｎ］（０≦ｎ≦２５５，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）・・（１９）
Ａｂ［ｔ］［ｎ］（０≦ｎ≦２５５，ｔ＝Ｙ，Ｍ，ＣまたはＫ）
ここで、Ａｒ，Ａｇ，Ａｂはそれぞれレッド信号、グリーン信号、ブルー信号に対する参照データで、ＹＭＣＫはトナー色を表す。
【０１７８】
上記の式（１９）は、８ビット信号処理で、階調変換テーブルへの入力値の取り得る値、すなわち０から２５５値までの２５６値に対応する参照データをメモリ中に保存していることを表している。このようにして２５６値の参照データをメモリ中に記憶しておくことにより、後述する処理を簡単にすることができるが、参照データを記憶するためのメモリの量を節約するために、ｎ［０］＝０，ｎ［［ｉ］＝２６×ｉ−５（ｉ＝１，２，・・・，１０）を一例としたいくつかのｎ［ｉ］（この場合には、１６個）の値と対応する上記（１９）式の参照データとの組である、

をメモリ中に記憶して、ｎ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，・・・，１０）以外のｎ（（上記の例では、ｎ＝１〜２０など）に対応する参照データＡｒ［ｔ］［ｎ［ｉ］］などは、後述するように、補間を行うことによって算出してもよい。一例としては、ｎ［ｉ］≦ｎ≦ｎ［ｉ＋１］（ｎ＝１〜２０に対しては、ｉ＝０，ｎ［０］＝０，ｎ［１］＝２１）に対応する参照データＡｒ，ｇ，ｂ［ｔ］［ｎ［ｉ］］，Ａｒ，ｇ，ｂ［ｔ］［ｎ［ｉ＋１］］を用いて補間を行うことにより求めればよい。
【０１７９】
一方、ＲＡＭ４１７中には、ＹＭＣＫトナーのそれぞれに対し、パターンの読取り値の参照データにおけるＲＧＢ成分の大きさの割合が前述の（１０）式に示したように記憶されている。（１０）式のｋ［ｓ］［ｔ］は、１近辺の値をとる。ただし、複写機内部では［数９］で示したように、整数データとして保持している。このようにして求めたＲＧＢ信号の補正値であるｋ［ｓ］［ｔ］の値は前述の表１と同様である。
【０１８０】
表１に示されたＲＧＢ信号の補正データは、図１９に示すように、複写機本体１０１の操作部の表示画面３０５に表示され、表示個所の該当する部分を指で押圧することによりそれら数値の入力ができる。入力れたデータはＲＡＭ４１７内に記憶される。
【０１８１】
一例として、ｔ＝Ｃ（シアン）の場合について説明する。シアントナーの参照データのＧＧＢ成分を、

と補正する。なお、上記式（２１）におけるｉは、ｉ＝０，１，２，・・・，１０とする。ここで、（Ａｒｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］，Ａｇｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］，Ａｂｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］）は、それぞれ補正後の参照データのＲＧＢ成分を表し、（（Ａｒ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａｇ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａｂ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］は、それぞれ補正前の参照データを表している。また、Ａｒ［Ｗ］，Ａｇ［Ｗ］，Ａｂ［Ｗ］は、それぞれ白色（使用するスキャナ４０１にとって最も明るい色）を読み取った時のＲＧＢ信号である。この値は読取り値が８ビット信号である場合には０から２５５値の範囲にあり、０値は最も暗い画像濃度、すなわち反射率、または透過率が低い物体を読み取ったときのスキャナ４０１のＣＣＤが検知する光量、２５５値は最も明るい画像濃度、すなわち反射率、または透過率が高い物体を読み取ったときのスキャナ４０１のＣＣＤが検知する光量である。
【０１８２】
なお、上記の場合より若干精度が低下するが、実使用上は、
Ａｒ［Ｗ］＝Ａｒ［Ｃ］［０］
Ａｇ［Ｗ］＝Ａｇ［Ｃ］［０］
Ａｂ［Ｗ］＝Ａｂ［Ｃ］［０］
としてもよい。ここで、Ａｒ［Ｃ］［０］，Ａｇ［Ｃ］［０］，Ａｂ［Ｃ］［０］は紙の地肌部を読み取った値である。なお、紙の地肌部を読み取る際には、紙の裏面に紙を数枚重ねていわゆるホワイトバックにして紙の裏当てが暗くならないように注意すれば、精度の低下を防ぐことができる。
【０１８３】
別の例として、同様にｔ＝Ｃ（シアン）の場合を示すと、

として処理することも実用上は可能である。ここで上記式（２２）におけるｉはｉ＝０，１，２，・・・，１０とする。ただし、ｉ＝０，ｎ［０］、すなわち、階調補正テーブルへの入力値が０の場合には、式（２２）の補正は行わないようにする。式（２２）で用いるＫ［ｒ］［Ｃ］，Ｋ［ｇ］［Ｃ］，Ｋ［ｂ］［Ｃ］の値と、式（２１）で用いたＫ［ｒ］［Ｃ］，Ｋ［ｇ］［Ｃ］，Ｋ［ｂ］［Ｃ］の値とは、同一ではなく、使用する式によって数値を適正な値に変更する必要がある。なお、処理を簡単にするために、上式の（Ａｒｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａｇｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］，Ａｂｌ［Ｃ］［ｎ［ｉ］］）を、新たな（Ａｒ［ｔ］［ｎ［ｉ］］，Ａｇ［ｔ］［ｎ［ｉ］］，Ａｂ［ｔ］［ｎ［ｉ］］）として、以下で用いる。
【０１８４】
次に、ＡＣＣ実行時における、γ変換処理部であるγ補正回路４１０で行われる階調変換テーブル（ＬＵＴ）の生成方法について説明する。
【０１８５】
ＹＭＣトナーの各補色の画像信号はそれぞれブルー、グリーン、レッドなので、処理を簡単にするために、上記の参照データＡｒ［ｔ］［ｉ］，Ａｇ［ｔ］［ｉ］，Ａｂ［ｔ］［ｉ］のうち、各トナーに対する補色の参照データＡｂ［ｔ］［ｉ］，Ａｇ［ｔ］［ｉ］，Ａｒ［ｔ］［ｉ］を用いる。この取り扱いは、使用するトナーの分光（反射）特性が大きく変化しない場合、つまり色味が変わらない場合に有効である。ここでは、後の記載を簡単にするために、
Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］
（０≦ｎ［ｉ］≦２５５：ｉ＝１，２，・・・，１０：ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ）
を用いて表す。なお、ブラックトナーについては、ＲＧＢのいずれの画像信号を用いても十分な精度が得られるが、ここでは、Ｇ（グリーン）成分を用いる。
【０１８６】
同様に、読取り信号も補色の画像信号のみを用いて
ａ［ｔ］［ｉ］（ｉ＝０，１，・・・９，ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）
で表す。また、ある色のトナーｔ（ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）に対する参照データＡ［ｔ］［ｉ］とレーザ光（ＬＤ）の書込み値ａ［ｔ］［ｉ］とを、以下ではＡ［［ｉ］とａ［ｔ］［ｉ］と略して表記する。
【０１８７】
次に、演算手順を図３１に基づいて説明する。図３１はＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【０１８８】
最初に、ＹＭＣＫγ補正テーブルを求めるために必要な入力値を求める（ステップ３００１）。ここでは、ｎ［ｉ］＝１１［ｈ］×ｉ（ｉ＝０，１，・・・，ｉｍａｘ＝１５）とした。次いで、前述した手順で参照データＡ［ｎ］をＲＧＢ信号の補正値ｋ［ｓ］［ｔ］で補正する（ステップ３００２）。次に、参照データＡ［ｎ］を、プリンタ４１２の出力可能な画像濃度に応じて補正を行う（ステップ３００２ａ）。ここで、プリンタ４１２で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザの読込み値をＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、この時のパターンの読取り値ｍ［ＦＦｈ］をｍｍａｘとする。低画像濃度側から中間画像濃度側にかけて補正を行わない参照データＡ［ｉ］（ｉ＝０，１，・・・，ｉ１）、高画像濃度側の補正を行わない参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ２＋１，・・・，ｉｍａｘ−１）（ｉ２≧ｉ１，ｉ２≦ｉｍａｘ−１）、補正を行う参照データＡ［ｉ］（（ｉ＝ｉ１＋１，・・・ｉ２）とする。
【０１８９】
以下では、ＲＧＢγ変換を行わない原稿反射率に比例した画像信号として仮定して、具体的な計算方法を述べる。補正を行わない参照データの内、高画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データＡ［ｉ２＋１］と、低画像濃度部の最も画像濃度が低い参照データＡ［ｉ１］とから、そのデータの差△ｒｅｆを求める。すなわち、
△ｒｅｆ＝Ａ［ｉｌ］−Ａ［ｉ２＋１］・・・（２３）
とする。
【０１９０】
一方、反転処理であるＲＧＢγ変換を行わない反射率リニアあるいは明度リニアの場合には、△ｒｅｆ＞０である。また、プリンタ４１２で作成可能な最大画像濃度を得られるパターンの読取り値ｍｍａｘから、差△ｄｅｔを求める。すなわち、
△ｄｅｔ＝Ａ［ｉｌ］−ｍｍａｘ・・・（２４）
とする。
【０１９１】
上記の式（１４）と（１５）とから、高濃度部の補正を行った参照データＡ［［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋１，・・・，ｉ２）を、

とする。
【０１９２】
次に、ステップ３００１で求めたｎ［ｉ］に対応するスキャナ４０１の読取り画像信号ｎ［ｉ］を参照データＡ［ｎ］から求める（ステップ３００３）。実際には、飛び飛びのｎ［ｊ］に対応する参照データＡ（ｎ［ｊ］）（０≦ｎ［ｊ］２５５，ｊ＝０，１，・・・ｊｍａｘ，ｎ［ｊ］≦ｎ［ｋ］ｆｏｒｊ≦ｋ）を次のようにする。すなわち、ｎ［ｊ］≦ｎ［ｉ］＜ｎ［ｊ＋１］となるｊ（０≦ｊ≦ｊｍａｘ）を求める。
【０１９３】
８ビット画像信号の場合、ｎ［０］＝０，ｎ［ｊｍａｘ］＝２５５、ｎ［ｊｍａｘ＋１］＝ｎ［ｊｍａｘ］＋１、Ａ［ｊｍａｘ＋１］＝Ａ［ｊｍａｘ］として参照データを求めておくと計算が簡単になる。
【０１９４】
また、参照データの間隔は、ｎ［ｊ］はできるだけ小さい間隔である方が、最終的に求めるγ補正テーブルの精度が高くなる。
【０１９５】
上記のようにして求めたｊから、目標値ｍ［ｉ］を次式から求める。
【０１９６】

ここでは、一次式により補間したが、高次関数やスプライン関数などで補間をおこなってもよい。その場合には、
ｍ［ｉ］＝ｆ（ｎ［ｉ］）
とする。またｋ次関数の場合には、前述の［数１７］などとする。
【０１９７】
次いで、ステップ３００３で求められた目標値ｍ［ｉ］を得るためのＬＤの書込み値ＬＤ［ｉ］をステップ３００３と同様な手順によって求める（ステップ３００４）。すなわち、ＲＧＢγ変換を行っていない画像信号データを処理する場合には、ＬＤの値が大きくなるに応じて、ａ［ＬＤ］が小さくなる。つまり、
ＬＤ［ｋ］＜ＬＤ［ｋ＋１］
に対して、
ａ［ＬＤ［ｋ］］≧ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］
となる。
【０１９８】
ここで、パターン形成時のＬＤの値をＬＤ［ｋ］＝００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，・・・，６６ｈ，８８ｈ，ＡＡｈ，ＦＦｈ，（ｋ＝０，１，・・・９）の１０値とした。これはトナー付着量が少ない画像濃度では、トナー付着量に対するスキャナ４０１の読取り値の変化が大きいため、パターンの書込み値ＬＤ［ｋ］の間隔を密にし、トナー付着量が多い画像濃度では、トナー付着量に対するスキャナ４０１の読取り値の変化が小さいために、間隔を広げて読み込むようにしたためである。
【０１９９】
これによるメリットとしては、ＬＤ［ｋ］＝００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，・・・，ＥＥｈ，ＦＦｈ（計１６点）などとパターンの数を増やす場合に比べて、トナーの消費を抑えられること、また、高画像濃度領域では、ＬＤ書込み値に対する変化が少ないこと、感光体上の電位ムラ、トナーの付着ムラ、電位ムラなどの影響で、読取り値が逆転し易いため、ＬＤ書込み値の間隔を狭めても必ずしも精度の向上に有効ではないことなどから、上記のようなＬＤ書込み値でパターンを形成している。
【０２００】
ここで、
ａ［ＬＤ［ｋ］］≧ｍ［ｉ］＞ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］
となるＬＤ［ｋ］に対して、

とする。
【０２０１】
０≦ｋ≦ｋｍａｘ（ｋｍａｘ＞０）としたとき、ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ］］＞ｍ［ｉ］の場合（参照データから求めた目標値の画像濃度が高い場合）には、

として、１次式で外挿を行うことによって予測する。なお、１次式のほかに、対数を取るなどして他の方法で外挿を行ってもよい。
【０２０２】
これにより、ＹＭＣＫγ補正テーブルへの入力値ｎ［ｉ］と出力値ＬＤ［ｉ］の組（ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］）（ｉ＝０，１，・・・，１５）が求められる。
【０２０３】
そして、求められた（ｎ［ｉ］，ＬＤ［ｉ］）（ｉ＝０，１，・・・，１５）を元に、スプライン関数などで内挿を行うか、あるいはＲＯＭ４１６中に有しているγ補正テーブルを選択する（ステップ３００５）。
【０２０４】
その他、特に説明しない各部および各動作並びに各処理は前述の第１の実施形態と同様である。
【０２０５】
【発明の効果】
これまでの説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、機械特性の経時変化やトナー色特性が変化した場合でも、その変化に応じて常に適切な値を補正値として設定することができ、市場においてはサービスマンやユーザが適切な補正値を簡単な操作で設定することができる。
【０２０６】
請求項２記載の発明によれば、機械特性の経時変化やトナー色特性が変化した場合でも、その変化に応じて常に適切な値を補正値として記憶させることができ、良好なカラーバランスおよび階調のための階調補正テーブルをＡＣＣ実行により得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像処理部の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態における複写機本体の機構の概略を示す機構図である。
【図３】図２の複写機本体の制御系を説明するための図である。
【図４】第１の実施の形態におけるレーザ変調回路を示すブロック図である。
【図５】階調変換テーブルの作成手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】全体の湾曲度の選択を説明するための図である。
【図７】選択された湾曲度を説明するための図である。
【図８】ハイライト領域の階調特性を変える変換曲線の一例を示す図である。
【図９】画像濃度の自動階調補正の動作を示すフローチャートである。
【図１０】操作部を示す平面図である。
【図１１】ＡＣＣメニュー呼出し時の操作部の液晶表示画面を示す平面図である。
【図１２】プリンタ使用時用の自動階調補正の実行を選択した時の操作部の液晶表示画面を示す平面図である。
【図１３】印刷スタートキーを選択した時の転写紙上の濃度階調パターンを示す平面図である。
【図１４】転写紙にパターンが出力された後の操作部の液晶表示画面を示す平面図である。
【図１５】自動階調補正処理中の操作部の液晶表示画面を示す平面図である。
【図１６】地肌の補正を説明するためのグラフである。
【図１７】ＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【図１８】ＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの選択手順を示すフローチャートである。
【図１９】ＲＧＢ補正データを表示する操作部の液晶表示画面を示す平面図である。
【図２０】ＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための構成の一例を示す概略構成図である。
【図２１】図２０の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２２】ＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための作成手順を示すフローチャートである。
【図２３】転写紙に転写されたカラーパッチの一例を示す平面図である。
【図２４】ＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための別の例を示すブロック図である。
【図２５】図２４におけるＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための作成手順を示すフローチャートである。
【図２６】ＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための更に別の例を示す概略構成図である。
【図２７】図２６の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２８】図２６の構成においてトナーパッチを用いた場合の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２９】図２７および図２８におけるＲＧＢ信号の補正値の設定と入力を行うための作成手順を示すフローチャートである。
【図３０】ＲＧＢ信号の補正値を演算する場合の、更に別の手順を示すフローチャートである。
【図３１】第２の実施形態におけるＡＣＣ実行時の階調変換テーブルの作成手順を示すフローチャートである。
【図３２】従来のＣＣＤのブルーフィルタにおける分光透過特性のバラつきを示すグラフである。
【符号の説明】
１０１複写機本体
１０２感光体ドラム
１０３帯電チャージャ
１０４レーザ光学系
１０５，１０６，１０７，１０８現像装置
１３０メイン制御部
４０１カラースキャナ
４０２シェーディング補正回路
４０３ＲＧＢγ補正回路
４０４画像分離回路
４０５ＭＴＦ補正回路
４０６色変換−ＵＣＲ処理回路
４０７変倍回路
４０８画像加工（クリエイト）回路
４０９ＭＴＦフィルタ
４１０ γ補正回路
４１１階調処理回路
４１２プリンタ
４１５ＣＰＵ
４１６ＲＯＭ
４１７ＲＡＭ

Claims

原稿画像を光学的に走査して読み取る手段と、この読み取る手段からの入力画像信号を画像信号変換テーブルにより出力画像信号に変換して出力する手段と、前記出力画像信号に応じて像担持体上に画像情報を書き込む手段と、前記像担持体上の画像を転写材上に転写して画像を形成する手段と、複数の階調パターンを発生する手段と、この手段によって発生し、転写紙上に形成された階調パターンを前記画像を読み取る手段によって読み取った読み取り値に基づいて画像信号変換テーブルを作成・選択する手段と、を有する画像形成装置において、
前記階調パターンの読取信号を分光感度の異なる複数の信号で構成するとともに、これらの分光感度の異なる複数の信号に対する補正係数を記憶する手段と、
ＹＭＣＫトナーのカラーパッチからなる前記階調パターンの読み取り値と、予め記憶されている複数の信号の読み取り値とから前記分光感度の異なる複数の信号の読み取り値の比を設定する手段と、を備え、
前記設定する手段によって設定された比を補正係数として前記記憶する手段に記憶し、この記憶する手段からの前記補正係数に基づいて前記階調パターンの読取信号を補正することを特徴とする画像形成装置。
原稿画像を光学的に走査して読み取る手段と、この読み取る手段からの入力画像信号を画像信号変換テーブルにより出力画像信号に変換して出力する手段と、前記出力画像信号に応じて像担持体上に画像情報を書き込む手段と、前記像担持体上の画像を転写材上に転写して画像を形成する手段と、複数の階調パターンを発生する手段と、この手段によって発生し、転写材上に形成された階調パターンを前記画像を読み取る手段によって読み込んだ階調パターンの読み取り信号および記憶手段に記憶された前記階調パターンの読み取り信号に対応した階調目標データである参照データに基づいて画像信号変換テーブルを作成・選択する手段とを有する画像形成装置において、
前記参照データは分光感度の異なる複数の信号で構成されるとともに、これら分光感度の異なる複数の信号に対する補正係数を記憶する手段と、
ＹＭＣＫトナーのカラーパッチからなる前記階調パターンの読み取り値と、予め記憶されている複数の信号の読み取り値とから前記分光感度の異なる参照データの比を設定する手段と、を備え、
前記設定する手段によって設定された比を補正係数として前記記憶する手段に記憶し、この記憶する手段からの前記正係数に基づいて前記参照データを補正することを特徴とする画像形成装置。