JP3947810B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Description

【００３６】
次段の３×３のラプラシアンフィルタ１１０２によって画像データの微分成分が抽出される。ラプラシアンフィルタの具体例は、表２に示す通りである。
【００３７】
【表２】

【００３８】
スキャナーγ変換によるγ変換をされない１０ビットの画像信号のうち、上位８ビット（一例である）成分が、エッジ量検出フィルタ１１０３により、エッジ検出がなされる。エッジ量検出フィルタの具体例を表３ないし表４ないし表６に示す。
【００３９】
【表３】

【００４０】
【表４】

【００４１】
【表５】

【００４２】
【表６】

【００４３】
上記の表３〜表６のエッジ検出フィルタにより得られたエッジ量のうち、最大値がエッジ度として後段で使用される。エッジ度は、必要に応じて後段の平滑化フィルタ１１０４により平滑化される。これにより、スキャナーの偶数画素と奇数画素の感度差の影響を軽減する。一例として表７に示す係数を使用する。
【００４４】
【表７】

【００４５】
テーブル変換回路１１０５により、求められたエッジ度をテーブル変換する。このテーブルの値により、線や点の濃さ（コントラスト、濃度を含む）および網点部の滑らかさを指定する。テーブルの例を図１５に示す。エッジ度は、白地に黒い線や点などで最も大きくなり、印刷の細かい網点や、銀塩写真や熱転写原稿などのように画素の境界が滑らかなものになるほど小さくなる。テーブル変換回路１１０５によって変換されたエッジ度（画像信号Ｃ）と、ラプラシアンフィルタ１１０２の出力値（画像信号Ｂ）との積（画像信号Ｄ）が、平滑処理後の画像信号（画像信号Ａ）に加算され、画像信号Ｅとして後段の画像処理回路に伝達される。
【００４６】
色変換ＵＣＲ処理回路４０６では、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処理部とからなる。色補正処理は下記数式１のようなマトリクス演算をすることにより実現できる。
【００４７】
【数１】

【００４８】
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂの補数を示す。マトリクス係数ａｉｊ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、Ｂ２，ＢＧのような２次項、あるいはさら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。何れの方法にしても、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。
【００４９】
一方、ＵＣＲ処理は、下記の数式２を用いて演算することにより行うことができる。
【００５０】
【数２】

【００５１】
この数式２において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部（低画像濃度部）では、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。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。プリンターγ回路４０９で、文字、写真などの画質モードに応じて、画像信号の補正が行われる。また、地肌飛ばしなども同時に行うこともできる。プリンターγ補正回路４０９は、前述したエリア処理回路４２３が発生した領域信号に対応して切り替え可能な複数本（一例として１０本）の階調変換テーブルを有する。この階調変換テーブルは、文字、銀塩写真（印画紙）、印刷原稿、インクジェット、蛍光ペン、地図、熱転写原稿など、それぞれの原稿に最適な階調変換テーブルを複数の画像処理パラメータの中から選択することができる。
【００５２】
階調処理回路４１０はでディザ処理が行われる。階調処理回路の出力は、画素周波数を１／２に下げるために、２画素分のデータを同時にプリンター部に転送することができるように、画像データバスは、１６ビットの幅（８ビットの画像データの２本分）を有する。インターフェースＩ／Ｆ・セレクタ４１１は、スキャナー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するために、出力したり、外部のホストコンピューターやあるいは画像処理装置からの画像データをプリンタ４１３で出力するための切り替え機能を有する。
【００５３】
画像形成用プリンタγ（プロコンγ）補正回路４１２は、インターフェース４１１からの画像信号を階調変換テーブルで変換し、後述するレーザー変調回路に出力する。インターフェース４１１、画像形成用プリンタγ４１２、プリンタ４１３及びコントローラ４１７でプリンター部は構成され、スキャナー・ＩＰＵとは独立しても使用可能である。ホストコンピューター４１８からの画像信号はプリンターコントローラ４１９を通してインターフェース４１１に入力され、画像形成用プリンタγ補正回路４１２により階調変換され、プリンタ４１３により画像形成が行われることにより、プリンターとして使用できる。
【００５４】
以上の画像処理回路はＣＰＵ４１５により制御される。ＣＰＵ４１５は、ＲＯＭ４１４とＲＡＭ４１６とＢＵＳで接続されている。また、ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラー４１７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、システムコントローラ４１７を通じて送信される。送信された画質モード、濃度情報及び領域情報等に基づいて上述したそれぞれの画像処理回路に各種パラメータが設定される。パターン発生回路４２１，４２２はそれぞれ画像処理部、画像形成部で使用する階調パターンを発生させる。
【００５５】
図６において、原稿上の指定されたエリア情報と画像読み取り時の読み取り位置情報とを比較し、エリア処理回路４２３からエリア信号を発生される。エリア信号に基づいて、スキャナーγ変換回路４０２、ＭＴＦフィルター回路４０５、色変換ＵＣＲ回路４０６、画像加工４０８、画像処理用プリンタγ補正回路４０９、階調処理回路４１０で使用するパラメータを変更する。図６では、特に、画像処理用プリンタγ補正回路４０９，階調処理回路４１０を図示した。
【００５６】
画像処理用プリンタγ補正回路４０９内では、エリア処理回路４３０からのエリア信号をデコーダ１でデコードし、セレクタ１により文字、インクジェットなどの複数の階調変換テーブルの中から選択する。図６の原稿の例では、文字の領域０と、印画紙の領域１と、インクジェットの領域２が存在する例を図示している。文字の領域０に対しては、文字用の階調変換テーブル１、印画紙の領域１に対しては、印画紙用の階調変換テーブル３、インクジェットの領域２に対しては、インクジェット用の階調変換テーブル２がそれぞれ一例として選択される。
【００５７】
画像処理用プリンタγ補正回路４０９で階調変換された画像信号は、階調処理回路４１０の中で再びエリア信号に対応させてデコーダ２によってデコードされた信号に基づいて、セレクタ２により、使用する階調処理を切り替える。使用可能な階調処理としては、ディザを使用しない処理、ディザを行った処理、誤差拡散処理などを行う。誤差拡散処理は、インクジェット原稿に対して行う。
【００５８】
階調処理後の画像信号は、デコーダ３により、読み取り位置情報に基づいてライン１であるか、またはライン２であるかを選択する。ライン１及びライン２は副走査方向に１画素異なる毎に切り替えられる。ライン１のデータはセレクタ３の下流に位置するＦＩＦＯ(First In First Out)メモリに一時的に蓄えられ、ライン１とライン２のデータが出力される。これにより、画素周波数を１／２に下げてＩ／Ｆセレクタ４１１に入力させることができる。
【００５９】
レーザー変調回路のブロック図を図４に示す。書き込み周波数は、１８．６［ＭＨｚ］であり、１画素の走査時間は、５３．８［ｎｓｅｃ］である。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ビットの画像信号の上位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ビットで３２値のパワー変調が行われ、レーザーダイオード（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ーし、１ドット毎に補正を行う。
【００６０】
レーザー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）に可変できる。１画素の大きさに対し、主走査方向のビーム径（これは、静止時のビームの強度が最大値に対し、１／ｅ² に減衰するときの幅として定義される）は、６００ＤＰＩでは、１画素４２．３［μｍ］では、ビーム径は主走査方向５０［μｍ］、副走査方向６０［μｍ］が使用される。図６のライン１、ライン２の画像データのそれぞれに対応して、上記のレーザー変調回路が用意されている。ライン１及びライン２の画像データは、同期しており、感光体上を主走査方向に並行して走査する。
【００６１】
画像読み取り系のブロック図を図７に基づいて説明する。原稿は、図８の露光ランプにより照射され、反射光は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）５４０１のＲＧＢフィルターにより色分解されて読みとられ、増幅回路５４０２により所定レベルに増幅される。ＣＣＤドライバー５４０９は、ＣＣＤを駆動するためのパルス信号を供給する。ＣＣＤドライバー５４０９を駆動するために必要なパルス源は、パルスジェネレータ５４１０で生成され、パルスジェネレータ５４１０は、水晶発振子などからなるクロックジェネレータ５４１１を基準信号とする。パルスジェネレータ５４１０は、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路５４０３がＣＣＤ５４０１からの信号をサンプルホールドするための必要なタイミングを供給する。
【００６２】
Ｓ／Ｈ回路５４０３によりサンプルホールドされたアナログカラー画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路５４０４で８ビット信号（一例である）にデジタル化される。黒補正回路５４０５は、ＣＣＤのチップ間、画素間の黒レベル（光量が少ない場合の電気信号）のばらつきを低減し、画像の黒部にスジやムラを生じることを防ぐ。シェーディング補正回路５４０６は、白レベル（光量が多い場合の電気信号）を補正する。白レベルは、スキャナーを均一な白色版の位置に移動して照射した時の白色データに基づき、照射系、光学系やＣＣＤ５４０１の感度ばらつきを補正する。図３４に白補正・黒補正の画像信号の概念図を示した。
【００６３】
シェーディング補正回路５４０６からの信号は、画像処理部５４０７により処理され、プリンター４１２で出力される。上記回路は、ＣＰＵ５４１４により制御され、ＲＯＭ５４１３及びＲＡＭ５４１５に制御に必要なデータを記憶する。ＣＰＵ５４１４は、画像形成装置全体の制御を行うシステムコントローラ４１９とシリアルＩ／Ｆにより通信を行っている。ＣＰＵ５４１４は、図示しないスキャナー駆動装置を制御し、スキャナーの駆動制御を行う。
【００６４】
増幅回路５４０２の増幅量は、ある特定の原稿濃度に対して、Ａ／Ｄ変換回路５４０４の出力値が所望の値になるように決定する。一例として、通常のコピー時に原稿濃度が、０．０５ (反射率で０．８９１）のものを８ビット信号値で２４０値として得られるようにする。一方、シェーディング補正時には、増幅率を下げてシェーディング補正の感度を上げる。その理由は、通常のコピー時の増幅率では、反射光が多い場合には、８ビット信号で２５５値を超える大きさの画像信号となると、２５５値に飽和してしまい、シェーディング補正に誤差が生じるためである。
【００６５】
図３５は、増幅回路５４０２で増幅された画像の読み取り信号がＳ／Ｈ回路５４０３でサンプルホールドされる模式図を示す。横軸は増幅後のアナログ画像信号がＳ／Ｈ回路５４０３を通過する時間で、縦軸は増幅後のアナログ信号の大きさを表す。所定のサンプルホールド時間５５０１でアナログ信号がサンプルホールドされて、Ａ／Ｄ変換回路５４０４に信号が送られる。図は前述した白レベルを読みとった画像信号で、増幅後の画像信号は、コピー時は、一例として、Ａ／Ｄ変換後の値として２４０値、白補正時は、１８０値とした増幅後の画像信号の例である。
【００６６】
ＡＣ現像バイアス条件のうち、ＡＣ成分の周波数Ｖｆ，ＡＣ成分のｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ電圧Ｖｐｐあるいは、ディーティー比などを変更すると、現像部においてトナーを感光体に付着させる際の特性が変化する。
【００６７】
図１２に示したのは、潜像電位（現像ポテンシャル）に対するトナー付着特性である。この特性は、現像剤の特性の変化によっても変化するが、現像バイアス条件（ＶｐｐやＶｆなど）を変化させることによっても、トナー付着量の傾きが変化する。図１２のａ）は、現像ポテンシャル０に対して付着量が０ではないが、このような場合、非画像部にトナーが付着する（“地肌汚れ”あるいは“かぶり”と呼ばれる）現象や、あるいは、現像ポテンシャルΔＶ１に対し、トナー付着量Ｍ１を望ましい付着量とした場合、ａ）の特性では、トナー付着量が不足し、画像濃度が低い、などといった問題が生じ、望ましい画像を得られない。それを防ぐために、ｂ）の条件のように、現像バイアス条件を変更し、地肌汚れの発生の防止や、必要とするトナー付着量を得て画像濃度を上げる。
【００６８】
図１３、図１４は、潜像とトナー付着の模式図である。図１３は、感光体上に形成された四角いパッチの潜像の模式図で、各○印は、レーザーが照射された潜像の深さ（ポテンシャル）を表す。現像バイアスの周波数Ｖｆやｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ電圧Ｖｐｐが適正値よりも高い状態では、図１４のようなトナー付着状態が得られる。白部は非画像域、斜線部は画像域として、潜像は画像域が均一なトナー付着状態にあることを要求しているが、実際には、中央部に対して、周辺部のトナー付着が低くなった状態に現像される。
【００６９】
画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ: Auto Color Calibration）の機能を選択するための操作画面について説明する。操作部（図１６）の液晶画面において、自動階調補正（ＡＣＣ: Auto Color Calibration）ＡＣＣメニューを呼び出すと、図１７の画面が表示される。コピー使用時、あるいはプリンター使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、図１８の画面が表示される。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、プリンター使用時を選択するとプリンター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。変更後の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、［元に戻す］キーが図１７の画面中に表示されている。
【００７０】
図１７の画面中の、上記とは別の項目について説明する。“光量ムラの検知”の“実行”を選択すると光量ムラの検知を実行する。“自動階調補正の設定”を選択すると、後述する“地肌の補正”、“高濃度部の補正”、“ＲＧＢ比の補正”、“光量ムラの補正”の“実行”または“非実行”を選択することができる。“自動階調補正の設定”メニューでは、“自動階調補正の設定”と“光量ムラ検知の設定”を選択することができる。“自動階調補正の設定”を選択すると操作部画面に図１９が表示され（図２０も同様の画面である）、自動階調補正を実行する際の各種の補正の“実行”、“非実行”を選択することができる。なお、これらの選択は必ずしも必要ではなく、常に“実行”としてもよい。
【００７１】
次に、画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ: Auto Color Calibration）の動作を図２２のフローチャートに基づいて説明する。図１７の画面で、コピー使用時、あるいはプリンター使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、図１８の画面が表示される。図１８の画面中の印刷スタートキーを押し下げると、図２１に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、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を転写材上に形成する (ｓｔｅｐ１) 。
【００７２】
この濃度階調パターンは、あらかじめＩＰＵ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。図では、地肌部を除いて５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、後述するディザ処理が行われる。
【００７３】
転写材にパターンが出力された後、転写材を原稿台１１８上に載置するように、操作画面上には、図１９の画面が表示される。画面の指示に従い、パターンが形成された転写材を原稿台に載置して（ｓｔｅｐ２) 、図１９の画面で“読み取りスタート”を選択するか、または“キャンセル”を選択する（ｓｔｅｐ３) 。“キャンセル”を選択した場合には終了し（ｓｔｅｐ４) 、“読み取りスタート”を選択すると、スキャナーが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ｓｔｅｐ５) 。この際、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。パターン部のデータが正常に読み取られたかの判断を行う（ｓｔｅｐ６) 。正常に読み取られない場合には、再び図１６の画面が表示される。２回正常に読み取られない場合には処理を終了する（ｓｔｅｐ７) 。
【００７４】
同様に、地肌データを用いた処理の“実行”・“非実行”を図２９の画面で選択された結果により判断する（ｓｔｅｐ１２）。地肌データを用いた処理の“実行”が選択されていた場合には、読み取りデータに対する地肌データ処理を行う（ｓｔｅｐ１３）。更に、参照データの高画像濃度部の補正の“実行”・“非実行”を図１７の画面で選択された結果により判断する（ｓｔｅｐ１４）。参照データの高画像濃度部の補正の“実行”が選択されていた場合には、参照データに対する高画像濃度部の処理を行う（ｓｔｅｐ１５）。ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選択を行う（ｓｔｅｐ１６）。上記の処理をＹＭＣＫの各色について行う（ｓｔｅｐ１７）。上記の処理を写真、文字の各画質モード毎に行う（ｓｔｅｐ１８）。処理中には、操作画面には図１９の画面が表示される。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、［元に戻す］キーが図１７の画面中に表示されている。
【００７５】
地肌の補正について説明する。地肌の補正の処理の目的として２つある。１つは、ＡＣＣ時に使用される転写材の白色度を補正することである。これは、同一の機械に、同じ時に画像を形成しても、使用する転写材の白色度によって、スキャナーで読み取られる値が異なるためである。これは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に用いた場合、再生紙は一般にイエロー成分が多いために、イエローの階調補正テーブルを作成した場合に、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、白色度が高いアート紙などでコピーをした場合に、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。
【００７６】
もう一つの理由としては、ＡＣＣ時に用いた転写紙の厚さ（紙厚）が薄い場合には、転写材を押さえつける圧板などの色が、透けてスキャナーに読み取られてしまう。例えば、圧板の代わりにＡＤＦ（Auto Document Feeder) 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、これには、使用してい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。そのため、読み取られた画像信号も、見かけ上、全体に高くなった画像信号として読み取られるために、ＹＭＣＫ階調補正テーブルを作成する際に、その分薄くなるように作成する。この状態で、今度は紙厚が厚く、光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。
【００７７】
上記のような不具合を防ぐために、紙の地肌部の読み取り画像信号から紙の地肌部の画像信号により、パターン部の読み取り画像信号の補正を行っている。しかし、上記の補正を行わない場合にもメリットがあり、常に再生紙のように、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ことがありうる。また、常に、紙厚の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。上記のように、使用者の状況と好みとに応じて、地肌部補正のＯＮ／ＯＦＦを行うことができる。
【００７８】
転写紙上に形成した階調パターン（図３１）の書込み値をＬＤ［ｉ］（ｉ＝０，１，…，９）、形成されたパターンのスキャナーでの読み取り値をベクトル型式でｖ［ｔ］［ｉ］≡（ｒ［ｔ］［ｉ］，ｇ［ｔ］［ｉ］, ｂ［ｔ］［ｉ］）（ｔ＝Ｙ，Ｍ，Ｃ，ｏｒＫ，ｉ＝０，１，…，９) とする。
（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＊）などで表しても良い。
【００７９】
あらかじめＲＯＭ４１６またはＲＡＭ４１７中に記憶してある、基準となる白の読み取り値を（ｒ［Ｗ］，ｇ［Ｗ］，ｂ［Ｗ］) とする。ＡＣＣ実行時における、γ変換処理部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。
パターンの読み取り値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＝０，１，２，…，９；ｔ＝Ｃ，Ｍ，Ｙ，ｏｒＫ）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。
【００８０】
参照データは、スキャナーの読み取り値ｖ０［ｔ］［ｉ］≡（ｒ０［ｔ］［ｉ］，ｇ０［ｔ］［ｉ］, ｂ０［ｔ］［ｉ］) 及び対応するレーザーの書込み値ＬＤ［ｉ］（ｉ＝１，２，…，ｍ) 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、
Ａ［ｔ］［ｎ［ｉ］］（０≦ｎ［ｉ］≦２５５；ｉ＝１，２，…，ｍ；ｔ＝Ｙ，Ｍ，Ｃ，ｏｒＫ）と表す。ｍは参照データの数である。
機差補正値の一例を表８に示す。
【００８１】
【表８】

【００８２】
表８の値は、Ｂｌａｃｋ（Ｇ），Ｃｙａｎ（Ｒ），Ｍａｇｅｎｔａ（Ｇ），Ｙｅｌｌｏｗ（Ｂ）のそれぞれのトナーに対応する補正値で、（) 内は、自動階調補正の時に使用するスキャナーのＲｅｄ（Ｒ），Ｇｒｅｅｎ（Ｇ），Ｂｌｕｅ（Ｂ）の信号を示す。それぞれの色のトナーに対し、ｋ（０）、ｋ（１０２３）は、参照データ値０及び参照データ値１０２３（１０ビット信号）に対する補正値を表す。補正後の参照データの値をＡ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］として用いて、参照データＡ［ｔ］［ｎ［ｉ］］を下記数式３のように補正する。
【００８３】
【数３】

【００８４】
上記の関数を図に表した例を図２３に示した。表８の補正値は、製造時に設定され、機械内に保持されている。また、操作部の液晶画面の表示（図２４）により、設定することが可能である。なお、以下では、数式３のＡ１［ｔ］［ｎ［ｉ］］を、新たにＡ［ｔ］［ｎ［ｉ］］として使用する。
【００８５】
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、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ー書込み値ＬＤ［ｉ］で出力したＹＭＣトナー・パターンを、スキャナーで読み取った読み取り画像信号の目標値である。ここで、参照データは、プリンターの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う参照値Ａ［ｎ］と補正を行わない参照値Ａ［ｎ］との２種類の値とからなる。補正を行うかどうかの判断は、予めＲＯＭまたはＲＡＭ中に記憶されている、後述する判断用のデータにより判断される。この補正についての後述する。
【００８６】
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に対応するレーザー出力値ＬＤ［ｎ］を求める。これを、入力値ｉ＝０，１，…，２５５（８ｂｉｔ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。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）に対するすべての値に対して、上記の処理を行う代わりに、ｎｉ＝０，１１ｈ，２２ｈ，…, ＦＦｈのようなとびと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。
【００８７】
上記の処理を図２５に基づいて説明すると、図の第１象限（ａ）の横軸は、ＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸は、スキャナーの読み取り値（処理後）で、前述した参照データＡ［ｉ］を表す。スキャナーの読み取り値（処理後）は、階調パターンをスキャナーで読み取った値に対し、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み取りデータの平均処理及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ビットデータ信号として処理する。
【００８８】
図の第２象限（ｂ）の横軸は、縦軸と同じく、スキャナーの読み取り値（処理後）を表す。第３象限（ｃ）の縦軸は、レーザー光（ＬＤ）の書込み値を表す。このデータａ［ＬＤ］は、プリンター部の特性を表す。また、実際に形成するパターンの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象限のグラフ（ｄ）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。グラフ（ｆ）の縦軸・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。グラフ（ｅ）の横軸は、第３象現（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ーの読み取り値（処理後）との関係を表すための、便宜上の線形変換を表す。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み取り値ａ［ＬＤ］を用いて、図中の矢印（１）に沿って求める。
【００８９】
演算手順を図２６のフローチャートに基づいて説明する。
（ｓｔｅｐ１０１）
ＹＭＣＫγ補正テーブルを求めるために必要な入力値を決める。
ここでは、ｎ［ｉ］＝１１（ｈ）×ｉ（ｉ＝０，１，…，ｉｍａｘ＝１５) とした。
（ｓｔｅｐ１０２）
機差補正を行う。この処理は前述した通りである。
（ｓｔｅｐ１０３）
参照データＡ［ｎ］について、プリンターの出力可能な画像濃度に応じて補正を行う。
【００９０】
プリンター部で作成可能な最大画像濃度を得られるレーザーの書込み値を、ＦＦｈ（１６進数表示）であるとし、この時のパターンの読み取り値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）（ｉ１≦ｉ２, ｉ２≦ｉｍａｘ−１）、補正を行う参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋１, …, ｉ２）とする。
【００９１】
以下では、ＲＧＢ−γ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Δｒｅｆを下記数式４により求める。
【００９２】
【数４】

【００９３】
ここで、反転処理であるＲＧＢ−γ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、Δｒｅｆ＞０である。一方、プリンター部で作成可能な最大画像濃度を得られるパターンの読み取り値ｍｍａｘから下記数式５により、同様に差Δｄｅｔを求める。
【００９４】
【数５】

【００９５】
これにより、高濃度部の補正を行った参照データＡ［ｉ］（ｉ＝ｉ１＋１，…, ｉ２) を、下記数式６、すなわち
【００９６】
【数６】

【００９７】
のとおりとする。
（ｓｔｅｐ１０４）
ｎ［ｉ］に対応するスキャナーの読み取り画像信号ｍ［ｉ］を参照データＡ［ｎ］から求める。
【００９８】
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］ｆｏｒ ｊ≦ｋ) を次のようにする：
ｎ［ｊ］≦ｎ［ｉ］＜ｎ［ｊ＋１］となるｊ（０≦ｊ≦ｊｍａｘ）を求める。８ｂｉｔ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。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。
（ｓｔｅｐ１０５）
上記のようにして求めたｊから、ｍ［ｉ］を次の数式７から求める。
【００９９】
【数７】

【０１００】
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行っても良い。その場合には、ｍ［ｉ］＝ｆ（ｎ［ｉ］) とする。ｋ次関数の場合には次の数式８、すなわち
【０１０１】
【数８】

【０１０２】
などとする。
（ｓｔｅｐ１０６）
ｍ［ｉ］を得るためのＬＤの書込み値ＬＤ［ｉ］を、上記と同様な手順によって求める。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の値が大きくなるのに応じて、ａ［ＬＤ］が小さくなる。すなわち、
ＬＤ［ｋ］＜ＬＤ［ｋ＋１］に対して、
ａ［ＬＤ［ｋ］］≧ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］
となる。
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ーの読み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ーの読み取り値の変化が小さいために、間隔を広げて読み込む。
【０１０３】
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、定着ムラ、電位ムラなどの影響で、読み取り値が逆転したりしやすい為、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た。
ａ［ＬＤ［ｋ］］≧ｍ［ｉ］＞ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］となるＬＤ［ｋ］に対して、
ＬＤ［ｉ］＝ＬＤ［ｋ］＋（ＬＤ［ｋ＋１］−ＬＤ［ｋ］）・（ｍ［ｉ］−ａ［ＬＤ［ｋ］］）／（ａ［ＬＤ［ｋ＋１］］−ａ［ＬＤ［ｋ］］）
とする。
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、
ＬＤ［ｉ］＝ＬＤ［ｋ］＋（ＬＤ［ｋｍａｘ］−ＬＤ［ｋｍａｘ−１］）・（ｍ［ｉ］−ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ−１］］) ／（ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ］］−ａ［ＬＤ［ｋｍａｘ−１］］）
として、１次式で外挿を行うことによって予測する。
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。
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、ＲＯＭ中に有しているγ補正テーブルを選択する。
【０１０４】
実施例１（請求項３）
前述したように、地肌汚れ（“かぶり”）の防止、濃度の確保のために、次のように現像特性（現像ポテンシャルに対するトナー付着量の特性）を検知を行う。現像特性の検知方法について図２７のフローチャートを用いて説明する。ｓｔｅｐ２３０では、図２８に図示するように、感光体上にｎｐ個（ここでは、ｎｐ＝１２）の濃度階調パターンを形成する。表面電位センサー１３９で感光体の表面電位Ｖｓｉ（ｉ＝１，２，…，ｎｐ）を読み込み（ｓｔｅｐ２３２）、次に、現像器により現像することにより、顕像化される（ｓｔｅｐ２３３）。次に、感光体１０２の回転方向下流側に存在する光学センサー１３６により、感光体１０２上のトナー像の検知出力Ｖｐｉ（ｉ＝１，２，…，ｎｐ）を得る（ｓｔｅｐ２３４）。検知に用いるレーザー出力は、一例として、画像信号の値（１６進数表示）で００ｈ、１０ｈ、２０ｈ、３０ｈ、４０ｈ、５０ｈ、６０ｈ、７０ｈ、９０ｈ、Ｂ０ｈ、Ｅ０ｈ、ＦＦｈを用いる。
【０１０５】
光学センサーの出力と画像信号の補正方法について図２９を用いて説明する。グラフａ）の縦軸は、レーザー出力（または画像出力信号）、横軸は、光学センサー１３６の出力を表す。このグラフは、ｎｐ個の濃度階調パターン潜像を感光体ドラム１０２上に形成した後、現像し、そのトナー像の反射光量を光学センサー１３６で検知する事によって得られる。グラフｂ）の縦軸は、ａ）と同じくレーザー出力、横軸は、感光体の表面電位を表す。これは、感光体の光減衰特性を表す。これは、ａ）と同じく、ｎｐ個の濃度階調パターン潜像を感光体ドラム１０２上に形成したときの表面電位を電位センサーによって測定することにより得られる。
【０１０６】
グラフｃ）は、画像形成部に用いる階調変換テーブルを表し、図の横軸は、画像入力信号（これは、例えば原稿画像の濃度に比例する量）で、縦軸は、レーザーの出力または画像入力信号を階調変換テーブルにより変換した後の画像信号（画像出力信号）を表す。ここでは、画像入力信号は８ビット（２５６値）の分解能を有し、レーザーの書込み光量も、同様にレーザーの最小値と最大値との間を８（〜１０）ビットの分解能を持つ。
【０１０７】
図中で、ａは検知時に用いられるレーザー出力と画像入力信号との関係を表す。グラフｄ）の縦軸は感光体上のトナー付着量、横軸は光学センサー１３６の出力を表し、これは光学センサーの出力特性を表す。この特性は、使用するセンサーの種類や取付角度や感光体からの距離などによって異なるが、これは予め知られており、ほぼ一定である。グラフｅ）の縦軸はトナー付着量、横軸は感光体の表面電位を表す。これは、感光体の表面電位と感光体上のトナー付着量の関係（すなわち、現像特性）を表す。図中のｈは、現像バイアスのＤＣ成分で、グラフｆ）は、画像入力信号に対する感光体上のトナー付着量の関係を表す。
【０１０８】
グラフｄ）の関係を用いて光学センサーの出力ＶＰｉを感光体上トナー付着量（Ｍ／Ａ）ｉ［ｍｇ／ｃｍ² ］（ｉ＝１，２，…，ｎｐ）に換算する。これは、一例として以下に述べる方法により求める。感光体１０２上に形成されたトナー像３０４の反射光は、光電センサー１３６により検出され、検知信号としてメイン制御部１３０に送られる。ＶＳＰ、ＶＳＧをそれぞれ基準パターン部のトナー付着部からの光電センサー出力及び地肌部の出力として、基準パターンに付着したトナーの単位面積当りの付着量ｍ₁ ［ｇ／ｃｍ² ］は、つぎの数式９
【０１０９】
【数９】

【０１１０】
の関係からトナー付着量が換算される。ここで、βは光電センサーとトナーによって決まる定数であり、上記の値は黒トナーの値である。イエロー、シアン、マゼンタについても同様に換算することができる。ここでは計算を行ったが、予め作成されたルックアップテーブルにより、変換してもよい。
【０１１１】
上記の方法により、感光体表面電位ＶＳｉと感光体上トナー付着量（Ｍ／Ａ）ｉとの関係が求められ、グラフｅ）の現像特性ｉが得られる。しかしながら、グラフｄ）に示すように、光学センサーの出力は、あるトナー付着量（Ｍ／Ａ）Ｃより高いトナー付着量領域（（Ｍ／Ａ）≧（Ｍ／Ａ）Ｃ）では、一定の値ＶＰＭＩＮを示す。一方、図中ｃ）のｎという画像入力信号以上の画像入力信号に対しては、実際には、ｂ）に示す様に感光体の表面電位が低下し、トナー付着量が変化しているにも関わらず、感光体上トナー付着量（Ｍ／Ａ）は常に一定値（Ｍ／Ａ）Ｃになる。そのため、グラフｅ）中で、実際の現像特性がｃであっても、検知した結果から求めた現像特性はｉのようになり、実際の値ｃと検知された値ｉとの間でずれが生じる。
【０１１２】
実際の現像特性と検知値から求めた現像特性のずれを補うために、次のような補正を行う。画像信号ｉに対する光学センサーの検出値ＶＰｉが、所定値ＶＰｃ以上である場合、その検出値から感光体上のトナー付着量またはそれにほぼ比例する量（Ｍ／Ａ）ｉに換算する。これらの値から、表面電位センサーの出力値ＶＳｉと（Ｍ／Ａ）ｉとの関係式を求める。ここでは、１次式を用いて下記数式１０の関係
【０１１３】
【数１０】

【０１１４】
または、現像バイアスのＤＣ成分をＶＤＣとして、次の数式１１
【０１１５】
【数１１】

【０１１６】
を用いる。ここで、ａ，ｂは係数で、ＶＳｉと（Ｍ／Ａ）ｉの値から最小自乗法等の方法を用いて決定する。ここで、光学センサーの出力値がＶＰｃとなる感光体上のトナー付着量を（Ｍ／Ａ）Ｃとすると、（Ｍ／Ａ）ｉ≦（Ｍ／Ａ）Ｃを満たす付着量範囲としても同じである。上の表面電位との直線関係からのずれが大きくなる場合がある。それを防ぐために、（Ｍ／Ａ）ＭＩＮ≦（Ｍ／Ａ）≦（Ｍ／Ａ）Ｃを満たす感光体上トナー付着量の検知結果について、前述した数式１０の係数ａ, ｂを決定する。
【０１１７】
ここでは、トナー付着量を用いたが、（Ｍ／Ａ）ＭＩＮに対応する光学センサーの検知出力をＶＰＭＡＸとして
ＶＰｃ≦ＶＰ≦ＶＰＭＡＸ
を満たすトナー付着領域に対応するトナー付着領域から前述した数式１０の係数ａ, ｂを決定してもよい。
【０１１８】
上記の例では、所定値ＶＰｃに対する光学センサーの検知出力の大小関係からその値を用いるかどうかを判断したが、このＶＰｃは以下のように、感光体のトナー付着量（Ｍ／Ａ）の変化Δ（Ｍ／Ａ）に対する、光検知手段の出力値ＶＰの変化量ΔＶＰの比の絶対値｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜が、所定値｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜₀ と等しい感光体上トナー付着量を（Ｍ／Ａ）Ｃ、そのときの光学センサーの出力値をＶＰｃとすることにより、前述した方法を用いることができる。この場合、
｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜≧｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜₀ を満たす感光体上トナー付着量領域が、
（Ｍ／Ａ）≦（Ｍ／Ａ）Ｃと対応し、｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜＞｜ΔＶＰ／Δ（Ｍ／Ａ）｜₀ が、（Ｍ／Ａ）ｉ≦（Ｍ／Ａ）Ｃに対応する。
このようにして求められた現像特性ｉと画像信号からグラフｆ）の検知結果ｃが得られる。
【０１１９】
第１象限のａの階調変換テーブルに対して、第４象限の検知特性ｃが得られた。この結果を用いて、理想特性ｄを得るための補正後の階調変換テーブルｂ）を得ることができる。上記のようにして得られた階調変換テーブルを画像形成用階調変換テーブルとして使用する。
【０１２０】
この場合の手順は、以下の▲１▼〜▲６▼のとおりである。▲１▼感光体上に基準パターン潜像を作成する。▲２▼形成された基準パターンを表面電位センサーにより検知する。▲３▼基準パターン潜像を現像する。▲４▼形成された基準パターンを表面電位センサーにより検知する。▲５▼検知された結果とパターン形成持に使用したレーザーの出力値（画像信号）から、現像特性を予測する。▲６▼予測された現像特性などから画像形成部用の階調変換テーブルを作成する。
【０１２１】
実施例２（請求項２）
上記のようにして求められた現像特性に対する処理を図３０（図３１も同様の図）を用いて説明する。検知パターンを作成した際の書込み値 （パターンの書込み値の補間値であっても良い）に対する検知したトナー付着量について、理想的な現像特性（ａ）≡（Ｍ／Ａ）ａ（ｎ）と検知された現像特性（ｂ）≡（Ｍ／Ａ）ｂ（ｎ）（ｎ＝００ｈ〜ＦＦｈ）との差をΔ（Ｍ／Ａ）（ｎ）≡（Ｍ／Ａ）ｂ（ｎ）−（Ｍ／Ａ）ａ（ｎ）（ｎ＝パターンの書込み値：００ｈ、１０ｈ、２０ｈ、３０ｈ、４０ｈ、５０ｈ、６０ｈ、７０ｈ、９０ｈ、Ａ０ｈ、Ｅ０ｈ、ＦＦｈ、あるいは補間値：０８ｈ，１８ｈ，３８ｈ，４８ｈ，５８ｈ，６８ｈ，８０ｈ，ａ０ｈ，ｃ０ｈ，ｄ０ｈ，ｅ８ｈなど）を求める。
【０１２２】
図はΔ（Ｍ／Ａ）２０ｈ〜Δ（Ｍ／Ａ）ＦＦｈを示しているが、Δ（Ｍ／Ａ）２０ｈ〜Δ（Ｍ／Ａ）Ｂ０ｈまでは（ａ）は（ｂ）にほぼ一致し、Δ（Ｍ／Ａ）Ｅ０ｈおよびΔ（Ｍ／Ａ）ＦＦｈでずれが大きい。
許容幅を示す関数をΔ（Ｍ／Ａ）０（ｎ）（ｎ＝０〜ＦＦｈ）とし、理想値（ａ）に対して、プラス側、マイナス側の許容幅を同じにすると、（ｃ）の２点鎖線で囲まれた領域が許容される。この領域と、検知特性（ｂ）との交点は、Ｅ０ｈであるので、それより、Δ（Ｍ／Ａ）（ｎ）が大きなＥ０ｈ〜ＦＦｈの領域が飽和領域と判定される。
【０１２３】
図の例では、横軸の書き込み値ｎの１０ｈ〜Ｃ０ｈの範囲において、Δ（Ｍ／Ａ）がほぼ０であるので、それより書き込み値ｎの値が大きな領域Ｃ０ｈ〜ＦＦｈを飽和領域と判定してもよい。その場合の許容差Δ（Ｍ／Ａ）０はほぼ０としたことになる。このように許容差Δ（Ｍ／Ａ）０をほぼ０にする方が階調性が良い結果が得られるが、トナー付着にムラなどが存在し、検知結果にばらつきが存在する場合には、許容差Δ（Ｍ／Ａ）０を越えやすくなり、かえって飽和領域の正確な判定が困難になる。そこで、階調飛びが生じない程度に許容差Δ（Ｍ／Ａ）０を大きく設定することが実用的である。ただし、ここでは、説明がしやすいために、許容差Δ（Ｍ／Ａ）０をほぼ０と設定し、判定された飽和領域をＣ０ｈ〜ＦＦｈとする。
【０１２４】
階調処理の例として、主走査２画素×副走査２画素の計４画素を単位とした階調処理について説明する。レーザーの書き込み値Ｎ１までリニアな現像特性で有する場合について、Ｎ１≧４・ｎ０を満たす最大の整数値ｎ０について考える。図３０の現像特性の例で飽和領域をＣ０ｈ〜ＦＦｈと判定した場合には、Ｎ１＝Ｃ０ｈ、ｎ０＝４０ｈなどとする。
【０１２５】
ディザ・テーブルへの入力値をｎ、隣の画素を増やし始める書込み値を４・ｎ０とした場合、図９に示すように
ａ００＝４ｎ（０≦ｎ≦ｎ０−１）
ａ００＝４・ｎ０（ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ００＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ１０＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦ｎ０−１）
ａ１０＝４（ｎ−ｎ０）（ｎ０≦ｎ≦２・ｎ０−１）
ａ１０＝４・ｎ０（２・ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ１０＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ０１＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦２・ｎ０−１）
ａ０１＝４（ｎ−２・ｎ０）（２・ｎ０≦ｎ≦３・ｎ０−１）
ａ０１＝４・ｎ０（２・ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ０１＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ１１＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦３・ｎ０−１）
ａ１１＝４（ｎ−３・ｎ０）（３・ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ１１＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
とする。
【０１２６】
ディザ・テーブルを変更し、画像の色味が変化した場合には、前述したＡＣＣ（自動階調補正）を実行する。一例として、画像形成用プリンタγ４１２が、スルーの場合（図１０の（ｂ）の場合）で、図１０の（ａ）のように、Ｃ０ｈ（１０進数で１９２値）付近までしか使用しない状態では、以下のディザ・テーブルを使用する。
ａ００＝４ｎ（０≦ｎ≦３Ｆｈ）
ａ００＝ＦＦｈ（４０ｈ≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ１０＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦３Ｆｈ）
ａ１０＝４（ｎ−４０ｈ）＋１（４０ｈ≦ｎ≦７Ｆｈ）
ａ１０＝ＦＦｈ（８０ｈ≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ０１＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦７Ｆｈ）
ａ０１＝４（ｎ−８０ｈ）＋２（８０ｈ≦ｎ≦ＢＦｈ）
ａ０１＝ＦＦｈ（Ｃ０ｈ≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ１１＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦ＢＦｈ）
ａ１１＝４（ｎ−Ｃ０ｈ）＋３（Ｃ０ｈ≦ｎ≦ＦＦｈ）
とする。
【０１２７】
第２の実施例として、
ａ００＝４ｎ（０≦ｎ≦ｎ０−１）
ａ００＝４・ｎ０（ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ００＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ１０＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦ｎ０−１）
ａ１０＝４（ｎ−ｎ０）（ｎ０≦ｎ≦２・ｎ０−１）
ａ１０＝４・ｎ０（２・ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ１０＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
ａ０１＝ａ１１＝００ｈ（００ｈ≦ｎ≦２・ｎ０−１）
ａ０１＝ａ１１＝２（ｎ−２・ｎ０）（２・ｎ０≦ｎ≦４・ｎ０−１）
ａ０１＝ａ１１＝ｎ（４・ｎ０≦ｎ≦ＦＦｈ）
としても良い（図９）。
【０１２８】
フローチャートを図３２に基づいて説明する。
（ｓｔｅｐ２４０） 基準パターンを形成し、及び顕像化する。
（ｓｔｅｐ２４１） 形成した内部パターンを検知し、現像特性を検知する。
（ｓｔｅｐ２４２） 検知した階調特性（ここでは現像特性）と理想特性からのずれを求める。
（ｓｔｅｐ２４３） ずれの値が所定値より大きくなった領域を飽和領域と判定する。
（ｓｔｅｐ２４４） 飽和領域までの書き込み値を使用してディザ・テーブルを形成する。
【０１２９】
実施例３（請求項１）
図３１を用いて説明する。検知された現像特性（ｂ）に対して、書込み値ｎｂ（＝パターンの書込み値：００ｈ、１０ｈ、２０ｈ、３０ｈ、４０ｈ、５０ｈ、６０ｈ、７０ｈ、９０ｈ、Ａ０ｈ、Ｅ０ｈ、ＦＦｈ、あるいは 補間値：０８ｈ，１８ｈ，３８ｈ，４８ｈ，５８ｈ，６８ｈ，８０ｈ，ａ０ｈ，ｃ０ｈ，ｄ０ｈ，ｅ８ｈ，など）に対して検知値の変化量γ（書込み値１，書込み値２) は、図示した書込み値ｎｂ＝９０ｈ, Ｂ０ｈの例について、γ（Ｂ０ｈ、９０ｈ) ＝Δ（Ｍ／Ａ）（Ｂ０ｈ、９０ｈ) ／Δｎｂ（Ｂ０ｈ、９０ｈ)を求める。ここで、図よりΔｎｂ（Ｂ０ｈ、９０ｈ) ＝Ｂ０ｈ−９０ｈ＝２０ｈである。図中の（ａ）は、傾きが一定γ０の直線で、検知された現像特性（ｂ）とは、横軸の書き込み値ｎに対して１０ｈ〜Ｃ０ｈの範囲でほぼ一致している。従って、検知された現像特性（ｂ）の１０ｈ〜Ｃ０ｈの範囲の傾きγ（２０ｈ，１０ｈ）〜は、ほぼγ０である。それに対して、書き込み値Ｃ０ｈ〜Ｅ０ｈの傾きγ（Ｅ０ｈ，Ｃ０ｈ）および書き込み値Ｅ０ｈ〜ＦＦｈの傾きγ（ＦＦｈ，Ｅ０ｈ）は、γ０に比べて傾きが小さくなっている。傾きの許容値をΔγ０（＞０）としてγ≦γ０−Δγ０となるγの範囲を飽和領域と判定する。ただし、γ０も、Δγ０も書き込み値ｎの関数、それぞれγ０（ｎ）、Δγ０（ｎ）であってもよい。ここでは、仮にΔγ０をほぼ０とすると、γ（Ｅ０ｈ，Ｃ０ｈ）、γ（ＦＦｈ，Ｅ０ｈ) が飽和領域に相当すると判定する。実際の機械では、ムラや電源変動などが原因して、検知された現像特性（ｂ）が直線からずれることが一般的なので、ムラのばらつきの大きさなどに応じてΔγ０の値を設定する。
【０１３０】
実施例２の場合と同様に、レーザーの書き込み値Ｎ１までリニアな現像特性で有する場合について、Ｎ１≧４・ｎ０を満たす最大の整数値ｎ０について考える。図３１の現像特性の検知例では、飽和領域をＣ０ｈ〜ＦＦｈと考え、Ｎ１＝Ｃ０ｈ、ｎ０＝４０Ｈとする。
【０１３１】
ディザの作成方法についても、実施例２の場合と同様である。
フローチャートを図３３に基づいて説明する。
（ｓｔｅｐ２５０） 基準パターンを形成し、及び顕像化する。
（ｓｔｅｐ２５１） 形成した内部パターンを検知し、現像特性を検知する。
（ｓｔｅｐ２５２） 検知した階調特性（ここでは現像特性）の書き込み値に対する変化量（あるいは傾き）を求める。
（ｓｔｅｐ２５３） 変化量が所定値より大きくなった領域を飽和領域と判定する。
（ｓｔｅｐ２５４） 飽和領域までの書き込み値を使用してディザ・テーブルを形成する。
【０１３２】
実施例４（請求項１）
上記の例では、光学センサー１３６ａにより感光体１０２上に付着したトナー付着量を検知したが、それ以外にも、中間転写ベルト１０９に対向させた光学センサー１３６ｂにより、中間転写ベルト１０９上のトナー付着状態を検知しても良い。また、搬送ベルト１１５に対向させた光学センサー１３６ｃにより、転写材上のトナー付着量を検知しても良い。これらは現像特性の影響だけではなく、感光体１０２から中間転写ベルト１０９に転写される際の一次転写特性、及び、二次転写ローラ１１３部で、中間転写ベルト１０９から転写材に転写される際の二次転写特性を検知するということができる。
【０１３３】
実施例５
次に、請求項４または５に記載の発明の実施例について、上述と異なるところのみ説明する。実施例４において、レーザーの書き込み値Ｎ１までリニアな現像特性で有する場合について、Ｎ１≧４・ｎ０を満たす最大の整数値ｎ０について考える。図３１の現像特性の検知例では、飽和領域をＣ０ｈ〜ＦＦｈと考え、Ｎ１＝Ｃ０ｈ、ｎ０＝４０Ｈとする。
【０１３４】
フローチャートを図４１に基づいて説明する。
（ｓｔｅｐ２９０） 基準パターンを形成し、及び顕像化する。
（ｓｔｅｐ２９１） 形成した内部パターンを検知し、階調特性（ここでは現像特性）を検知する。
（ｓｔｅｐ２９２） 検知した階調特性から階調特性の飽和領域および、しきい値Ｎ１を判定する。
（ｓｔｅｐ２９３） しきい値Ｎ１を不揮発ＲＡＭ１３２に記憶する。
【０１３５】
上記の例では、光学センサー１３６ａにより感光体１０２上に付着したトナー付着量を検知したが、それ以外にも、中間転写ベルト１０９に対向させた光学センサー１３６ｂにより、中間転写ベルト１０９上のトナー付着状態を検知しても良い。また、搬送ベルト１１５に対向させた光学センサー１３６ｃにより、転写材上のトナー付着量を検知しても良い。これらは現像特性の影響だけではなく、感光体１０２から中間転写ベルト１０９に転写される際の一次転写特性、及び、二次転写ローラ１１３部で、中間転写ベルト１０９から転写材に転写される際の二次転写特性を検知するということができる。
【０１３６】
実施例６（請求項５）
画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ: Auto Color Calibration）の機能を選択するための操作画面について説明する。操作部（図１６）の液晶画面において、自動階調補正（ＡＣＣ: Auto Color Calibration）ＡＣＣメニュー呼び出すと、図３８の画面が表示される。コピー使用時、あるいはプリンター使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、図１８の画面が表示される。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、プリンター使用時を選択するとプリンター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。変更後の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、［元に戻す］キーが図１７の画面中に表示されている。
【０１３７】
図３８の画面中の、上記とは別の項目について説明する。“自動階調補正の設定”を選択すると、後述する“地肌の補正”、“高濃度部の補正”、“階調処理の変更”、“階調特性の検知”の“実行”または“非実行”を選択することができる。これらの設定は、後述するフローチャート図４０の判断部で使用される。なお、これらの選択は必ずしも必要ではなく、常に“実行”としてもよい。
【０１３８】
実施例７（請求項１）
次に、画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ: Auto Color Calibration）の動作を図３９、図４０（図４９は図３９のつづきである。）のフローチャートに基づいて説明する。図３８の画面で、コピー使用時、あるいはプリンター使用時用の自動階調補正の［実行］を選択すると、図１８の画面が表示される。図１８の画面中の印刷スタートキーを押し下げると、（ｓｔｅｐ２６１）では、図３８の画面で、“階調特性の検知”に“実行”が選択されている場合には、（ｓｔｅｐ２６２）で、後述する“階調特性の検知”（フローチャート: 図４１）が実行する。
【０１３９】
（ｓｔｅｐ２６３）では、図３８の画面で、“階調処理の変更”が選択されている場合に、（ｓｔｅｐ２６４）で、不揮発ＲＡＭ１３２に記憶されている飽和領域のしきい値Ｎ１を読み出し、（ｓｔｅｐ２６５）で、“階調処理の変更”（図９〜図１１に図示）を実行する。“階調処理の変更”が選択されていない場合には、（ｓｔｅｐ２６６）を実行する。次に、図２１に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、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を転写材上に形成する（ｓｔｅｐ２６６）。
【０１４０】
この濃度階調パターンは、あらかじめＩＰＵ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。図では、地肌部を除いて５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、前述したディザ処理が行われたパターンを出力する。
【０１４１】
転写材にパターンが出力された後、転写材を原稿台１１８上に載置するように、操作画面上には、図１９の画面が表示される。画面の指示に従い、パターンが形成された転写材を原稿台に載置して（ｓｔｅｐ２６７）、図１９の画面で“読み取りスタート”を選択するか、または“キャンセル”を選択する。“キャンセル”を選択した場合には終了する（ｓｔｅｐ２６８）。
【０１４２】
“読み取りスタート”を選択すると、スキャナーが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ｓｔｅｐ２６９）。この際、パターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。パターン部のデータが正常に読み取られたかの判断を行う（ｓｔｅｐ２７０）。正常に読み取られない場合には、再び図１９の画面が表示される。２回正常に読み取られない場合には処理を終了する（ｓｔｅｐ２７１）。
【０１４３】
（ｓｔｅｐ２７２）では、ＡＣＣの機差補正値による補正を行う。（ｓｔｅｐ２７３）では、図３８の画面で“地肌の補正”に“実行”が選択されているか否かを判断し、“実行”が選択されている場合には、（ｓｔｅｐ２７４）で読み取りデータに対する地肌データによる補正を行う。（ｓｔｅｐ２７５）で、図３８の画面で“高画像濃度部の補正”に“実行”が選択されているか否かを判断し、“実行”が選択されている場合には、参照データの高画像濃度部のデータに補正処理を行う（ｓｔｅｐ２７６）。以上の処理が行われたデータを用いて、ＹＭＣＫ階調補正テーブルの作成・選択を行う（ｓｔｅｐ２７７）。上記の処理をＹＭＣＫの各色について行う（ｓｔｅｐ２７８）。上記の処理を写真、文字の各画質モード毎に行う（ｓｔｅｐ２７９）。処理中、操作画面には図１０の画面が表示される。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、［元に戻す］キーが図３８の画面中に表示されている。
以下では、それぞれの処理の詳細を説明する。
【０１４４】
実施例８（請求項４）
フローチャートを図４２に基づいて説明する。
（ｓｔｅｐ３００） 基準パターンの形成及び顕像化を行う。
（ｓｔｅｐ３０１） 形成した内部パターンを検知し、階調特性（ここでは現像特性）を検知する。
（ｓｔｅｐ３０２） 検知した階調特性から階調特性の飽和領域およびしきい値Ｎ１を判定する。
（ｓｔｅｐ３０３） しきい値Ｎ１を不揮発ＲＡＭ１３２に記憶する。
（ｓｔｅｐ３０４） 飽和領域までの書き込み値Ｎ１に応じてディザ・テーブルを形成する。
（ｓｔｅｐ３０５） 階調補正テーブル変更後に、自動階調補正（ＡＣＣ）を実行するかどうかの、問い合わせを表示するかの判断を行い、実行する場合には、（ｓｔｅｐ３０６）で、問い合わせの表示を行う。表示を行わない場合には終了する。この“問い合わせの表示”の実行、非実行は、図示しないサービスマン用の設定、あるいは使用者用の設定で選択可能である。
【０１４５】
通常の表示画面の一例を図３６に示す。これは、図１６の操作部全体から、液晶画面を表示したものの例である。“問い合わせ”の表示を行う場合には、図３７の表示画面のように、通常の画面に、問い合わせ画面がポップアップする。
（ｓｔｅｐ３０７） 図３７の表示画面で、自動階調補正を、“実行”あるいは”実行しない”を、使用者が選択する。
（ｓｔｅｐ３０８） 使用者が自動階調補正を“実行しない”を選択した場合には処理を終了し、通常画面（図３６）を表示する。
（ｓｔｅｐ３０９） 使用者が自動階調補正の“実行”を選択した場合には、自動階調補正を実行する。自動階調補正の実行は、図３９の（ｓｔｅｐ２６６）から実行する。
【０１４６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、ディザ・テーブルの設定値を、画像形成部の階調特性に応じて変更する。
一例として、画像形成部の階調特性が、Ｃ０ｈ〜ＦＦｈのレーザー書き込み値（あるいは発光エネルギー）で飽和する場合には、ディザ・テーブルの出力値で、Ｃ０ｈ〜ＦＦｈの書き込み値を使用する前に、他の画素を使用するように、ディザ・テーブルを変更する。上記のようにディザ・テーブルを設定することにより、階調飛びのない滑らかな画像を再現する。
【０１４７】
また請求項１記載の発明では、画像形成部の階調特性を検知した結果、像担持体に照射する手段で、画像形成部の階調特性を検知する。画像形成部の階調特性は、潜像を形成するために感光体に照射するレーザーの発光エネルギー（あるいは書込み値）に対する、画像濃度、トナー付着量、潜像電位などの諸特性ので表される。レーザーの発光エネルギーの変化に対する、これらの特性のいずれかの変化の大きさを求め、この変化の大きさが所定値以下となるレーザー発光エネルギー（あるいは書込み値）を発光エネルギーに対する飽和領域と判断する。ただし、レーザーの発光エネルギーが少ない領域での階調特性の飽和領域と、レーザーの発光エネルギーが多い領域での階調特性の飽和領域とでは異なる原因であるため、区別を行い、レーザーの発光エネルギーが多い領域での階調特性の飽和領域について飽和領域と判断する。レーザーの発光エネルギーが少ない領域では、たとえば、現像バイアス電圧、あるいは現像開始電圧の影響によるものだからである。この飽和領域に相当する発光エネルギーを使用するまで、ディザを構成する画素に対する発光エネルギーを大きくした場合には、それより発光エネルギーが少ない画素のエネルギーを画像出力に応じて大きくする。これにより、階調飛びなどの無い、階調性が豊かな画像を形成する。
【０１４８】
請求項２に記載の発明では、画像形成部の階調特性を検知した結果、像担持体に照射する手段で、画像形成部の階調特性を検知する。画像形成部の階調特性は、潜像を形成するために感光体に照射するレーザーの発光エネルギー（あるいは書込み値）に対する、画像濃度、トナー付着量、潜像電位などの諸特性で表される。レーザーの発光エネルギーの変化に対する、これらの特性のいずれかの変化の大きさを求め、この変化の大きさが所定値以下となるレーザー発光エネルギー（あるいは書込み値）を発光エネルギーに対する飽和領域と判断する。ただし、レーザーの発光エネルギーが少ない領域での階調特性の飽和領域と、レーザーの発光エネルギーが多い領域での階調特性の飽和領域とでは異なる原因であるため、区別を行い、レーザーの発光エネルギーが多い領域での階調特性の飽和領域について飽和領域と判断する。レーザーの発光エネルギーが少ない領域では、たとえば、現像バイアス電圧、あるいは現像開始電圧の影響によるものだからである。この飽和領域に相当する発光エネルギーを使用するまで、ディザを構成する画素に対する発光エネルギーを大きくした場合には、それより発光エネルギーが少ない画素のエネルギーを画像出力に応じて大きくする。これにより、階調飛びなどの無い、階調性が豊かな画像を形成する。
【０１４９】
請求項３に記載の発明では、ディザ・テーブルの設定値を、感光体に照射したレーザー光の発光エネルギーに対する、感光体あるいは転写ベルトなどの像担持体上のトナー付着量の階調特性によって変更する。一例として、階調補正テーブルで、Ｃ０ｈ〜ＦＦｈの書き込み値（レーザーの発光エネルギーに相当する）で、レーザーの発光エネルギーに対するトナー付着量の特性が飽和する場合には、ディザの各画に対する書込み値としてＣ０ｈ〜ＦＦｈの書き込み値を使用する前に、ディザの他の画素の発光エネルギーを変化させるようにディザ・テーブルを変更する。このようにディザ・テーブルを設定することにより、階調飛びのない滑らかな画像を再現する。
【０１５０】
請求項４に記載の発明では、上記のように画像形成部の階調特性に応じてディザ変更を行った場合には、操作部にディザ処理を変更したことと、対処方法を使用者に報知する。対処方法としては、キャリブレーション（ＡＣＣ：自動階調補正）の実行がある。このようにすることにより、ディザ処理変更に起因する色味変化による、使用者にとっての不具合を事前に防ぐことができる。
【０１５１】
請求項５に記載の発明では、画像形成装置のキャリブレーション（自動階調補正：ＡＣＣ）の際に、転写紙上に階調パターンを出力するが、そのキャリブレーションパターンは画像形成装置の階調特性を検知した結果に基づいて変更したディザ処理で出力し、キャリブレーション（ＡＣＣ）を実行する。画像形成装置の階調特性を検知した結果に基づいてディザ処理を変更したことにより、転写紙上に出力した画像の色味が変化しても、キャリブレーション（ＡＣＣ）をそれに引き続いて実行することにより、ディザ変更による色味の変動を補正することができる。
【０１５２】
また請求項５に記載の発明では、画像形成装置のキャリブレーション実行の際の階調処理の変更を使用者により選択可能とする。これにより、必要に応じて、キャリブレーション処理の時間を短くして使用者がすぐに使用できるようにする。あるいは、使用するまでの時間が長くても良い場合には、ディザ処理の変更を可能とし、キャリブレーション処理の時間を多少長くすることにより、階調性を滑らかにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像処理部の全体ブロック図。
【図２】複写機全体の構成図。
【図３】制御系のブロック図。
【図４】ＬＤ書込み系のブロック図。
【図５】適応型エッジ強調回路の例を示す図。
【図６】エリア加工の概念図。
【図７】読み取り系のブロック図。
【図８】スキャナー光学系の模式図。
【図９】２×２ディザ・テーブルの例を示す図。
【図１０】２×２ディザ・テーブルの別例を示す図。
【図１１】２×２ディザ・テーブルの更に別の例を示す図。
【図１２】ＡＣ現像バイアスの効果（付着量とポテンシャルの関係）を示す図。
【図１３】潜像の模式図。
【図１４】トナー付着の模式図。
【図１５】適応エッジ強調フィルターテーブルの例を示す図。
【図１６】操作部全体を示す図。
【図１７】操作部の液晶画面を示す図。
【図１８】ＡＣＣの実行を選択するために表示する画面を示す図。
【図１９】ＡＣＣの実行中に表示される画面の一例を示す図。
【図２０】ＡＣＣの実行中に表示される画面の別例を示す図。
【図２１】ＡＣＣ実行の際に出力する転写紙上の階調パターンを示す図。
【図２２】ＡＣＣの実行のフローチャート。
【図２３】ＡＣＣの機差補正値を示す図。
【図２４】ＡＣＣの機差補正値を入力するための液晶画面を示す図。
【図２５】ＡＣＣの演算方法を説明するための４元チャート。
【図２６】ＡＣＣの演算手順を説明するためのフローチャート。
【図２７】現像特性の検知を説明するフローチャート。
【図２８】感光体上の検知パターンを示す図。
【図２９】画像信号の補正方法を説明するための図。
【図３０】現像特性の検知結果１（トナー付着量ｖｓ書込み値）を示す図。
【図３１】現像特性の検知結果２（トナー付着量ｖｓ書込み値）を示す図。
【図３２】ディザ・テーブルを補正するフローチャート（トナー付着量ｖｓ書込み値）の一例。
【図３３】ディザ・テーブルを補正するフローチャート（トナー付着量ｖｓ書込み値）の別例。
【図３４】スキャナーの白補正・黒補正の概念図。
【図３５】スキャナーのサンプルホールドの図。
【図３６】操作部の液晶画面の一例を示す図。
【図３７】操作部の液晶画面の別例を示す図。
【図３８】操作部の液晶画面の更に別の例を示す図。
【図３９】ＡＣＣの実行のフローチャート（前半）。
【図４０】ＡＣＣの実行のフローチャート（後半）。
【図４１】ディザ・テーブルを補正するフローチャート（トナー付着量ｖｓ書込み値）の更に別の例。
【図４２】ディザ・テーブルを補正するフローチャート（トナー付着量ｖｓ書込み値）の更に別の例。
【図４３】２×２ディザ・テーブルの更に別の例を示す図。
【図４４】２×２ディザの画素の位置関係を示す図。
【図４５】現像特性の例を示す図。
【図４６】階調飛びの例を示す図。
【符号の説明】
１０１ 複写機本体
１０２ 感光体ドラム
１０３ 帯電チャージャー
１０４ レーザ光学系
１０５ 黒現像装置
１０６ カラー現像装置
１０７ カラー現像装置
１０８ カラー現像装置
１０９ 中間転写ベルト
１１０ バイアスローラ
１１１ クリーニング装置
１１２ 除電部
１１３ 転写バイアスローラ
１１４ ベルトクリーニング装置
１１５ 搬送ベルト
１１６ 定着装置
１１７ 排紙トレイ
１１８ 原稿台（コンタクトガラス）
１１９ 露光ランプ
１２１ 反射ミラー
１２２ 結像レンズ
１２３ イメージセンサアレイ
１３０ メイン制御部（ＣＰＵ）
１３１ ＲＯＭ
１３２ ＲＡＭ
１３３ インターフェースＩ／Ｏ
１３４ レーザ光学系制御部
１３５ 電源回路
１３６ 光学センサー
１３６ａ 光学センサー
１３６ｂ 光学センサー
１３６ｃ 光学センサー
１３７ トナー濃度センサー
１３８ 環境センサー
１３９ 感光体表面電位センサー
１４０ トナー補給回路
１４１ 中間転写ベルト駆動部
１４２ 操作部
２０１Ｂ 黒現像剤用現像器の現像スリーブ
２０１Ｃ シアン現像剤用現像器の現像スリーブ
２０１Ｍ マゼンタ現像剤用現像器の現像スリーブ
２０１Ｙ イエロー現像剤用現像器の現像スリーブ
２０２ 剤撹拌部材
３０１ 電流検知回路
４０１ シェーディング補正回路
４０２ スキャナーγ変換回路
４０３ 画像メモリ
４０４ 画像分離回路
４０５ ＭＴＦフィルター回路
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
４０９ 画像処理用プリンタγ補正回路
４１０ 階調処理回路
４１１ Ｉ／Ｆセレクタ（インターフェース）
４１２ 画像形成用プリンタγ補正回路
（プロコンγ補正回路、プロコンγ変換回路）
４１３ プリンタ
４１４ ＲＯＭ
４１５ ＣＰＵ
４１６ ＲＡＭ
４１７ システムコントローラ
４１８ ホストコンピューター（外部コンピュータ）
４１９ プリンターコントローラ（システムコントローラ）
４２０ カラースキャナ
４２１ パターン発生回路
４２２ パターン発生回路
４２３ エリア処理回路
４３０ エリア処理回路
４５１ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
４５２ パルス幅変調回路（ＰＷＭ）
４５３ パワー変調回路（ＰＭ）
４５４ レーザーダイオード（ＬＤ）
４５５ フォトディテクタ（ＰＤ）
１１０１ 平滑化フィルタ回路
１１０２ ラプラシアンフィルタ
１１０３ エッジ量検出フィルタ
１１０４ 平滑化フィルタ
１１０５ テーブル変換回路
５４０１ ＣＣＤ
５４０２ 増幅回路
５４０３ サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路
５４０４ Ａ／Ｄ変換回路
５４０５ 黒補正回路
５４０６ シェーディング補正回路
５４０７ 画像処理部
５４０９ ＣＣＤドライバー
５４１０ パルスジェネレータ
５４１１ クロックジェネレータ
５４１３ ＲＯＭ
５４１４ ＣＰＵ
５４１５ ＲＡＭ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
[0002]
[Prior art]
As the gradation characteristics of the image forming unit, the amount of toner attached to the light emission energy (or written value) of the laser used to form a latent image by irradiating the image carrier, or the latent image potential on the photoconductor, Or consider the image density. If these gradation characteristics have characteristics that do not change (saturate) at a certain energy value without being proportional to the laser emission energy or the written value, as described below, Depending on the relationship, there may be a problem on the image such as gradation skip.
As an example, FIG. 43 shows a case where the output value of the dither table, which is the gradation processing means, is an 8-bit output (00h to FFh value, hexadecimal display) (an example). The positional relationship between the main scanning and sub-scanning directions of the pixels a00 to all constituting the dither is shown in FIG.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 45A, the gradation characteristics of the image forming unit at the latter stage of the dither table are not linear with 0 to FFh values (hexadecimal number display), but C0h (decimal number display). , 191 value /) or more, when the amount of change becomes small (saturates), the image forming unit corresponding to the output values C0h to FFh (192 values to 255 values in decimal notation) from the dither table Since there is no change in the output characteristics, the image density does not change with the input value to the dither table that uses this output value range (that is, the output value of the printer γ table). As a result, as shown in FIG. 46B, there is a problem that gradation is lost or gradation skip occurs.
[0004]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reproducing a smooth image with no gradation skip.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a gradation processing unit that performs gradation processing on an image signal, and a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing. And latent image forming means for forming a latent image on the image carrier based on the image signal; and developing means for developing the latent image formed on the image carrier by applying a developer. An image forming apparatus comprising: means for detecting gradation characteristics of the image forming apparatus;For the saturation region of the gradation characteristic with respect to the laser emission energy where the magnitude of the change in the gradation characteristic is a predetermined value or less, the emission energy for each pixel constituting the dither is more than the emission energy for the saturation region of the gradation characteristic. If it is too low, the emission energy for the pixel is changed.The parameter of the gradation processing means is changed.
[0007]
  In order to achieve the above purpose,Claim 2The described inventionA gradation processing unit that performs gradation processing on the image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing, and a latent image on the image carrier based on the image signal. An image forming apparatus comprising: a latent image forming unit to be formed; and a developing unit that applies a developer to the latent image formed on the image carrier to visualize the latent image, and detects gradation characteristics of the image forming device. Means forThe deviation of the gradation characteristics from the pre-stored setting value is greater than or equal to the predetermined valueIn the saturation region of the gradation characteristicsWhen the light emission energy for each pixel constituting the dither is lower than the light emission energy for the saturation region of the gradation characteristics with respect to the laser light emission energy or writing value,ConcernedThe gradation processing is performed so as to change the light emission energy with respect to the pixel.
[0008]
  In order to achieve the above purpose,Claim 3The described invention is claimed.1 or 2In the described image forming apparatus, as a means for detecting the gradation characteristics of the image forming unit, the amount of toner adhering to the image carrier relative to the light emission energy of the laser applied to the image carrier to form a latent image is determined. It has a toner adhesion amount detection means for detecting, and the parameter of the gradation processing means is changed based on the gradation characteristic of the detected toner adhesion amount.
[0009]
  In order to achieve the above purpose,Claim 4The invention described herein includes a gradation processing unit that performs gradation processing on an image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing, and an image carrier based on the image signal. A latent image forming means for forming a latent image on the body; a developing means for applying a developer to the latent image formed on the image carrier to make it visible; and detecting the gradation characteristics of the image forming apparatus An image forming apparatus that changes the parameter of the gradation processing unit based on the detected gradation characteristic, and sets the parameter of the gradation processing unit based on the detected gradation characteristic. After the change, the user is notified that the calibration of the image forming apparatus is necessary.
[0010]
  In order to achieve the above purpose,Claim 5The invention described herein includes a gradation processing unit that performs gradation processing on an image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing, and an image carrier based on the image signal. A latent image forming means for forming a latent image on the body; a developing means for applying a developer to the latent image formed on the image carrier to make it visible; and detecting the gradation characteristics of the image forming apparatus In the image forming apparatus that changes the parameter of the gradation processing unit based on the detected gradation characteristic, the detected gradation characteristic is changed to before the calibration of the image forming apparatus. Change the parameters of the gradation processing means based onThe gradation processing can be changed when the calibration of the image forming apparatus is executed.It is characterized by doing.
[0012]
  Claim 1And to 2In the described invention, the setting value of the dither table is changed according to the gradation characteristics of the image forming unit. As an example, when the gradation characteristics of the image forming unit are saturated with the laser writing value (or light emission energy) of C0h to FFh, before using the writing value of C0h to FFh with the output value of the dither table. Change the dither table to use other pixels. By setting the dither table as described above, a smooth image without gradation skip is reproduced.
[0013]
  Claim 1In the described invention, as a result of detecting the gradation characteristic of the image forming unit, the gradation characteristic of the image forming unit is detected by means for irradiating the image carrier. The gradation characteristics of the image forming unit are expressed by various characteristics such as image density, toner adhesion amount, and latent image potential with respect to the light emission energy (or writing value) of the laser irradiated to the photosensitive member to form a latent image. . The magnitude of the change in any of these characteristics with respect to the change in the laser emission energy is obtained, and the laser emission energy (or written value) at which the magnitude of this change is a predetermined value or less is determined as the saturation region for the emission energy. . However, since the cause is different between the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is low and the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is high, a distinction is made to distinguish the laser emission energy. A saturated region of gradation characteristics in a region with a lot of noise is determined as a saturated region. This is because the region where the laser emission energy is low is, for example, due to the influence of the development bias voltage or the development start voltage. When the light emission energy for the pixels constituting the dither is increased until the light emission energy corresponding to the saturation region is used, the energy of the pixels having the light emission energy smaller than that is increased according to the image output. As a result, an image rich in gradation is formed without gradation skipping.
[0014]
  Claim 2In the described invention, as a result of detecting the gradation characteristic of the image forming unit, the gradation characteristic of the image forming unit is detected by means for irradiating the image carrier. The gradation characteristics of the image forming unit are expressed by various characteristics such as image density, toner adhesion amount, and latent image potential with respect to the light emission energy (or writing value) of the laser irradiated to the photosensitive member to form a latent image. . The magnitude of the change in any of these characteristics with respect to the change in the laser emission energy is obtained, and the laser emission energy (or written value) at which the magnitude of this change is a predetermined value or less is determined as the saturation region for the emission energy. . However, since the cause is different between the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is low and the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is high, a distinction is made to distinguish the laser emission energy. A saturated region of gradation characteristics in a region with a lot of noise is determined as a saturated region. This is because the region where the laser emission energy is low is, for example, due to the influence of the development bias voltage or the development start voltage. When the light emission energy for the pixels constituting the dither is increased until the light emission energy corresponding to the saturation region is used, the energy of the pixels having the light emission energy smaller than that is increased according to the image output. As a result, an image rich in gradation is formed without gradation skipping.
[0015]
  Claim 3In the described invention, the setting value of the dither table is changed according to the gradation characteristic of the toner adhesion amount on the image bearing member such as the photosensitive member or the transfer belt with respect to the light emission energy of the laser light irradiated on the photosensitive member. As an example, in the gradation correction table, when the writing value of C0h to FFh (corresponding to the laser emission energy) and the toner adhesion amount characteristic with respect to the laser emission energy are saturated, the writing value for each pixel of the dither Before using the writing values of C0h to FFh, the dither table is changed so as to change the light emission energy of other pixels of the dither. By setting the dither table in this way, a smooth image without gradation skip is reproduced.
[0016]
  Claim 4In the described invention, when the dither change is performed according to the gradation characteristics of the image forming unit as described above, the user is notified of the change of the dither processing and the coping method. As a coping method, there is execution of calibration (ACC: automatic gradation correction). By doing this, it is possible to prevent in advance problems due to color changes caused by dither processing changes.
[0017]
  Claim 5In the described invention, a gradation pattern is output on a transfer sheet during calibration (automatic gradation correction: ACC) of the image forming apparatus. The calibration pattern detects the gradation characteristics of the image forming apparatus. Output by the dither processing changed based on the result, and execute calibration (ACC). By changing the dither processing based on the result of detecting the gradation characteristics of the image forming apparatus, even if the color of the image output on the transfer paper changes, the calibration (ACC) is executed subsequently. The variation in color due to the dither change can be corrected.
[0018]
  In claim 6In the described invention, it is possible for the user to select a change in gradation processing when the calibration of the image forming apparatus is executed. As a result, the calibration processing time can be shortened as needed to allow the user to use it immediately. If the time until use may be long, the dithering process can be changed, and the gradation is made smooth by slightly increasing the calibration process time.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to an electrophotographic copying machine (hereinafter simply referred to as a copying machine) which is an image forming apparatus. First, the outline of the mechanism of the copying machine main body 101 according to the embodiment will be described with reference to the mechanism diagram shown in FIG.
[0020]
In FIG. 2, charging is performed to charge the surface of the photoconductive drum 102 around the organic photoconductor (OPC) drum 102 having a diameter of 120 [mm], which is an image carrier disposed almost at the center of the copying machine main body 101. Charger 103, laser optical system 104 for forming an electrostatic latent image by irradiating the surface of uniformly charged photoconductive drum 102 with a semiconductor laser beam, and supplying each color toner to the electrostatic latent image for development. The black B developing device 105 that obtains a toner image for each time, the three color developing devices 106, 107, and 108 of yellow Y, magenta M, and cyan C, and the toner image for each color formed on the photosensitive drum 102 are sequentially transferred. An intermediate transfer belt 109, a bias roller 110 for applying a transfer voltage to the intermediate transfer belt 109, and a toner for removing toner remaining on the surface of the photosensitive drum 102 after transfer. Ningu device 111, such as a charge eliminating unit 112 are sequentially arranged to eliminate the charge remaining on the surface of the photosensitive drum 102 after the transfer. The intermediate transfer belt 109 has a transfer bias roller 113 for applying a voltage for transferring the transferred toner image to the transfer material, and a belt cleaning device 114 for cleaning the toner image remaining on the transfer material after transfer. Is arranged.
[0021]
A fixing device 116 that heats and pressurizes and fixes the toner image is disposed at the end of the conveyance belt 115 that conveys the transfer material peeled off from the intermediate transfer belt 109. A paper discharge tray 117 is attached to the section.
[0022]
Above the laser optical system 104, a contact glass 118 serving as a document placement table disposed above the copier body 101, an exposure lamp 119 that irradiates scanning light onto the document on the contact glass 118, a reflection mirror 121, and a connection mirror. An image lens 122 and a CCD (Charge Coupled Device) image sensor array 123 which is a photoelectric conversion element are provided. At the time of image formation, the reflected light from the original is guided to the imaging lens 122 by the reflecting mirror 121 and is incident on the image sensor array 123. The image signal converted into an electrical signal by the image sensor array 123 controls the laser oscillation of the semiconductor laser in the laser optical system 104 via an image processing device (not shown). Reference numeral 201B denotes a developing sleeve of a developing device for black developer, and reference numerals 201C, 201M, and 201Y denote developing sleeves of a developing device for cyan, magenta, and yellow developer, respectively. Reference numeral 202 denotes a stirring member for toner (developer).
[0023]
Next, a control system built in the copying machine will be described. As shown in FIG. 3, the control system includes a main control unit (CPU) 130, a predetermined ROM 131 and RAM 132 are attached to the main control unit 130, and the main control unit 130 has an interface I. Laser optical system controller 134, power supply circuit 135, optical sensor 136 (ac), toner density sensor 137, environment sensor 138, photoreceptor surface potential sensor 139, toner supply circuit 140, intermediate transfer belt drive via / O133 The unit 141 and the operation unit 142 are connected to each other. The laser optical system control unit 134 adjusts the laser output of the laser optical system 104, and the power supply circuit 135 supplies a predetermined discharge voltage for charging to the charging charger 103 and a developing device. A development bias having a predetermined voltage is applied to 105, 106, 107, and 108, and a predetermined transfer voltage is applied to the bias roller 110 and the transfer bias roller 113.
[0024]
The optical sensors 136 (a to c) are respectively opposed to the photoconductor 102. That is, as the optical sensor 136, an optical sensor 136a for detecting the toner adhesion amount on the photosensitive member 102, an optical sensor 136b for detecting the toner adhesion amount on the transfer belt 109 facing the transfer belt 109, and the like. An optical sensor 136 is provided so as to face the conveyor belt 115 and detect the toner adhesion amount on the conveyor belt 115. In practice, any one of the optical sensors 136a to 136c may be detected. In FIG. 3, reference numeral 202M denotes an agent stirring member of a developing device for magenta developer, and reference numeral 301 denotes a current detection circuit.
[0025]
The optical sensor 136 includes a light-emitting element such as a light-emitting diode and a light-receiving element such as a photosensor that are arranged in the vicinity of the post-transfer area of the photosensitive drum 102, and a detection pattern latent image formed on the photosensitive drum 102. The toner adhesion amount in the toner image and the toner adhesion amount in the background portion are detected for each color, and the so-called residual potential after the charge removal from the photoreceptor is detected.
[0026]
The detection output signal from the photoelectric sensor 136 is applied to a photoelectric sensor control unit (not shown). The photoelectric sensor control unit obtains a ratio between the toner adhesion amount in the detection pattern toner image and the toner adhesion amount in the background portion, compares the ratio value with a reference value, detects a change in image density, and detects the toner density sensor. The control value 137 is corrected.
[0027]
Further, the toner concentration sensor 137 detects the toner concentration in the developing devices 105 to 108 based on a change in magnetic permeability of the developer present in the developing devices 105 to 108. The toner density sensor 137 compares the detected toner density value with a reference value, and when the toner density falls below a certain value and becomes a toner shortage state, a toner supply signal having a magnitude corresponding to the shortage is supplied to the toner. A function of applying to the supply circuit 140 is provided. The potential sensor 139 detects the surface potential of the photoconductor 102 that is an image carrier, and the intermediate transfer belt drive unit 141 controls the drive of the intermediate transfer belt.
[0028]
A developer containing black toner and a carrier is accommodated in the black developing device 105. The developer is agitated by the rotation of the agent agitating member 202, and is developed on the developing sleeve 201B by the developer regulating member. Adjust the dosage. The supplied developer is magnetically carried on the developing sleeve 201B and rotates as a magnetic brush in the rotating direction of the developing sleeve 201B.
[0029]
Next, the image processing unit will be described based on the block diagram of FIG. In the figure, 420 is a scanner, 401 is a shading correction circuit, 423 is an area processing circuit, 402 is a scanner γ conversion circuit, 403 is an image memory, 404 is an image separation circuit, 405 is an MTF filter, 406 is a color conversion UCR processing circuit, Reference numeral 407 denotes a scaling circuit, 408 an image processing (create) circuit, 409 an image processing printer γ conversion circuit, 410 a gradation processing circuit, 411 an interface I / F selector, and 412 an image forming unit printer γ ( Conversion circuit, 413 is a printer, 414 is a ROM, 415 is a CPU, 416 is a RAM, 417 is a system controller, 418 is an external computer, 419 is a printer controller, and 421 and 422 are pattern generation circuits. .
[0030]
An original to be copied is color-separated into R, G, and B by a color scanner 420 and read as a 10-bit signal as an example. The read image signal is corrected for unevenness in the main scanning direction by the shading correction circuit 401 and output as a 10-bit signal.
[0031]
In the area process 423, an area signal for distinguishing which area in the document the image data currently being processed belongs to is generated. The parameters used in the subsequent image processing unit are switched according to the region signal generated by this circuit. These areas include color correction coefficients, spatial filters, and gradation conversion that are optimal for each original, such as text, silver halide photographs (photographic paper), printed originals, inkjets, highlighters, maps, and thermal transfer originals. Image processing parameters such as a table can be set according to the image area.
[0032]
In the scanner γ conversion circuit 402, a read signal from the scanner is converted from reflectance data to brightness data. The image memory 403 stores the image signal after the scanner γ conversion. In the image separation circuit 404, the character portion and the photograph portion are determined, and the chromatic / achromatic color is determined.
[0033]
In the MTF filter 405, in addition to processing for changing the frequency characteristics of the image signal such as edge enhancement or smoothing according to the user's preference, such as a sharp image or a soft image, the edge according to the edge degree of the image signal Perform enhancement processing (adaptive edge enhancement processing). For example, so-called adaptive edge enhancement, in which edge enhancement is performed on a character edge and edge enhancement is not performed on a halftone image, is performed on each of the R, G, and B signals.
[0034]
FIG. 5 shows an example of an adaptive edge enhancement circuit. The image signal converted from the reflectance linearity to the lightness linearity by the scanner γ conversion 402 is smoothed by the smoothing filter circuit 1101. As an example, the coefficients shown in Table 1 below are used.
[0035]
[Table 1]

[0036]
The differential component of the image data is extracted by the 3 × 3 Laplacian filter 1102 at the next stage. Specific examples of the Laplacian filter are as shown in Table 2.
[0037]
[Table 2]

[0038]
Of the 10-bit image signal that is not subjected to γ conversion by the scanner γ conversion, the edge detection is performed by the edge amount detection filter 1103 on the upper 8 bits (one example). Specific examples of the edge amount detection filter are shown in Tables 3 to 4 to 6.
[0039]
[Table 3]

[0040]
[Table 4]

[0041]
[Table 5]

[0042]
[Table 6]

[0043]
Of the edge amounts obtained by the edge detection filters in Tables 3 to 6, the maximum value is used as the edge degree in the subsequent stage. The edge degree is smoothed by the subsequent smoothing filter 1104 as necessary. This reduces the influence of the sensitivity difference between the even and odd pixels of the scanner. As an example, the coefficients shown in Table 7 are used.
[0044]
[Table 7]

[0045]
The table conversion circuit 1105 converts the obtained edge degree into a table. The values of this table specify the darkness of lines and dots (including contrast and density) and the smoothness of the halftone dots. An example of the table is shown in FIG. The edge degree is the largest with black lines or dots on a white background, and the edge degree becomes smaller as the pixel boundaries become smoother, such as finely printed halftone dots, silver halide photographs, and thermal transfer originals. The product (image signal D) of the edge degree (image signal C) converted by the table conversion circuit 1105 and the output value (image signal B) of the Laplacian filter 1102 becomes the smoothed image signal (image signal A). The signals are added and transmitted as an image signal E to a subsequent image processing circuit.
[0046]
The color conversion UCR processing circuit 406 corrects the difference between the color separation characteristics of the input system and the spectral characteristics of the output system color material, and calculates the amount of the color material YMC necessary for faithful color reproduction; It consists of a UCR processing unit for replacing the portion where the three colors of YMC overlap with Bk (black). The color correction process can be realized by performing a matrix operation as shown in Equation 1 below.
[0047]
[Expression 1]

[0048]
Here, R, G, and B indicate the complements of R, G, and B. The matrix coefficient aij is determined by the spectral characteristics of the input system and the output system (color material). Here, the primary masking equation is taken as an example, but color correction can be performed with higher accuracy by using a quadratic term such as B2 and BG, or a higher-order term. Further, the arithmetic expression may be changed depending on the hue, or the Neugebauer equation may be used. In any method, Y, M, and C can be obtained from the values of B, G, and R (or B, G, and R may be used).
[0049]
On the other hand, UCR processing can be performed by calculating using Equation 2 below.
[0050]
[Expression 2]

[0051]
In Equation 2, α is a coefficient that determines the amount of UCR. When α = 1, 100% UCR processing is performed. α may be a constant value. For example, when α is close to 1 in the high density portion and close to 0 in the highlight portion (low image density portion), the image in the highlight portion can be smoothed. The scaling circuit 407 performs vertical / horizontal scaling, and the image processing (create) circuit 408 performs repeat processing and the like. The printer γ circuit 409 corrects the image signal in accordance with the image quality mode such as characters and photographs. Moreover, it is also possible to perform a background skip. The printer γ correction circuit 409 has a plurality of (for example, 10) gradation conversion tables that can be switched in accordance with the area signal generated by the area processing circuit 423 described above. This gradation conversion table is an optimum gradation conversion table for each original such as characters, silver halide photographs (printing paper), printed originals, ink jets, fluorescent pens, maps, thermal transfer originals, etc. You can choose.
[0052]
The gradation processing circuit 410 performs dither processing. The output of the gradation processing circuit has a 16-bit width (8-bit width) so that data for two pixels can be simultaneously transferred to the printer unit in order to reduce the pixel frequency to ½. 2) of image data. The interface I / F selector 411 outputs image data read by the scanner for processing by an external image processing apparatus or the like, and outputs image data from an external host computer or image processing apparatus by the printer 413. Has a switching function.
[0053]
An image forming printer γ (procedure γ) correction circuit 412 converts an image signal from the interface 411 using a gradation conversion table, and outputs the converted signal to a laser modulation circuit described later. The interface unit 411, the image forming printer γ 412, the printer 413, and the controller 417 constitute a printer unit that can be used independently of the scanner / IPU. An image signal from the host computer 418 is input to the interface 411 through the printer controller 419, is subjected to gradation conversion by the image forming printer γ correction circuit 412, and image formation is performed by the printer 413, so that it can be used as a printer.
[0054]
The above image processing circuit is controlled by the CPU 415. The CPU 415 is connected to the ROM 414, the RAM 416, and the BUS. The CPU 415 is connected to the system controller 417 through a serial I / F, and commands from an operation unit (not shown) are transmitted through the system controller 417. Various parameters are set in each of the image processing circuits described above based on the transmitted image quality mode, density information, region information, and the like. The pattern generation circuits 421 and 422 generate gradation patterns used in the image processing unit and the image forming unit, respectively.
[0055]
In FIG. 6, the area processing circuit 423 generates an area signal by comparing the designated area information on the document with the reading position information at the time of image reading. Based on the area signal, parameters used in the scanner γ conversion circuit 402, the MTF filter circuit 405, the color conversion UCR circuit 406, the image processing 408, the image processing printer γ correction circuit 409, and the gradation processing circuit 410 are changed. FIG. 6 particularly shows the image processing printer γ correction circuit 409 and the gradation processing circuit 410.
[0056]
In the printer γ correction circuit 409 for image processing, the area signal from the area processing circuit 430 is decoded by the decoder 1 and selected by the selector 1 from a plurality of gradation conversion tables such as characters and ink jets. In the example of the document in FIG. 6, an example in which a character area 0, a photographic paper area 1, and an inkjet area 2 exist is illustrated. For character area 0, character gradation conversion table 1, for photographic paper area 1, gradation conversion table 3 for photographic paper, and inkjet area 2 for inkjet The gradation conversion table 2 is selected as an example.
[0057]
The image signal subjected to gradation conversion by the image processing printer γ correction circuit 409 is used by the selector 2 based on the signal decoded by the decoder 2 again corresponding to the area signal in the gradation processing circuit 410. Switch gradation processing. As usable gradation processing, processing that does not use dither, processing that performs dithering, error diffusion processing, and the like are performed. The error diffusion process is performed on the ink jet document.
[0058]
The image signal after the gradation processing is selected by the decoder 3 as line 1 or line 2 based on the reading position information. Line 1 and line 2 are switched every time one pixel differs in the sub-scanning direction. The data of line 1 is temporarily stored in a FIFO (First In First Out) memory located downstream of selector 3, and the data of line 1 and line 2 are output. Thereby, the pixel frequency can be reduced to ½ and input to the I / F selector 411.
[0059]
A block diagram of the laser modulation circuit is shown in FIG. The writing frequency is 18.6 [MHz], and the scanning time for one pixel is 53.8 [nsec]. The 8-bit image data can be subjected to γ conversion by a look-up table (LUT) 451. The pulse width modulation circuit (PWM) 452 converts the 8-bit image signal into an 8-value pulse width based on the 8-bit image signal, and the power modulation circuit (PM) 453 performs 32-value power modulation with the low-order 5 bits. The laser diode (LD) 454 emits light based on the modulated signal. The light emission intensity is monitored by a photo detector (PD) 455, and correction is performed for each dot.
[0060]
The maximum value of the intensity of the laser beam can be varied to 8 bits (256 levels) independently of the image signal. The beam diameter in the main scanning direction with respect to the size of one pixel (this is 1 / e with respect to the maximum beam intensity at rest.²In 600 DPI, for one pixel 42.3 [μm], the beam diameter is 50 [μm] in the main scanning direction and 60 [μm] in the sub-scanning direction. The laser modulation circuit described above is prepared for each of the image data of line 1 and line 2 in FIG. The image data of line 1 and line 2 are synchronized and scan on the photosensitive member in parallel in the main scanning direction.
[0061]
A block diagram of the image reading system will be described with reference to FIG. The document is irradiated by the exposure lamp of FIG. 8, and the reflected light is color-separated and read by an RGB filter of a CCD (Charge Coupled Device) 5401 and amplified to a predetermined level by an amplifier circuit 5402. A CCD driver 5409 supplies a pulse signal for driving the CCD. A pulse source necessary for driving the CCD driver 5409 is generated by a pulse generator 5410. The pulse generator 5410 uses a clock generator 5411 made of a crystal oscillator or the like as a reference signal. The pulse generator 5410 supplies necessary timing for the sample hold (S / H) circuit 5403 to sample and hold the signal from the CCD 5401.
[0062]
The analog color image signal sampled and held by the S / H circuit 5403 is digitized into an 8-bit signal (an example) by the A / D conversion circuit 5404. The black correction circuit 5405 reduces variations in the black level (electric signal when the amount of light is small) between CCD chips and between pixels, and prevents streaks and unevenness in the black portion of the image. The shading correction circuit 5406 corrects the white level (electric signal when the amount of light is large). The white level corrects variations in sensitivity of the irradiation system, the optical system, and the CCD 5401 based on white data when the scanner is moved to a uniform white plate position and irradiated. FIG. 34 shows a conceptual diagram of white correction / black correction image signals.
[0063]
A signal from the shading correction circuit 5406 is processed by the image processing unit 5407 and output from the printer 412. The above circuit is controlled by the CPU 5414 and stores data necessary for control in the ROM 5413 and the RAM 5415. The CPU 5414 communicates with a system controller 419 that controls the entire image forming apparatus through a serial I / F. The CPU 5414 controls a scanner driving device (not shown) and controls the driving of the scanner.
[0064]
The amplification amount of the amplification circuit 5402 is determined so that the output value of the A / D conversion circuit 5404 becomes a desired value for a specific document density. As an example, a document density of 0.05 (reflectance 0.891) can be obtained as an 8-bit signal value as 240 values during normal copying. On the other hand, at the time of shading correction, the gain is lowered to increase the sensitivity of shading correction. The reason for this is that with an amplification factor during normal copying, if there is a large amount of reflected light, an 8-bit signal that exceeds 255 values will saturate to 255 values, resulting in errors in shading correction. This is because it occurs.
[0065]
FIG. 35 is a schematic diagram in which the read signal of the image amplified by the amplifier circuit 5402 is sampled and held by the S / H circuit 5403. The horizontal axis represents the time for the amplified analog image signal to pass through the S / H circuit 5403, and the vertical axis represents the magnitude of the amplified analog signal. An analog signal is sampled and held at a predetermined sample and hold time 5501, and a signal is sent to the A / D conversion circuit 5404. The figure shows an image signal obtained by reading the above-described white level. The amplified image signal is, for example, 240 values as the value after A / D conversion at the time of copying and 180 values at the time of white correction. It is an example of an image signal.
[0066]
If the AC component frequency Vf, the AC component peak-to-peak voltage Vpp, or the duty ratio is changed among the AC developing bias conditions, the characteristics when the toner adheres to the photoconductor in the developing unit change.
[0067]
FIG. 12 shows the toner adhesion characteristics with respect to the latent image potential (development potential). This characteristic changes depending on the change in the developer characteristic, but the slope of the toner adhesion amount also changes by changing the development bias condition (Vpp, Vf, etc.). In FIG. 12A, the adhesion amount is not 0 with respect to the development potential of 0, but in such a case, the toner adheres to the non-image area (called “background stain” or “fogging”), or When the toner adhesion amount M1 is set to a desirable adhesion amount with respect to the development potential ΔV1, the characteristic a) causes problems such as insufficient toner adhesion amount and low image density, and a desired image cannot be obtained. In order to prevent this, the development bias condition is changed as in the condition b) to prevent the occurrence of background stains and obtain the necessary toner adhesion amount to increase the image density.
[0068]
13 and 14 are schematic diagrams of latent images and toner adhesion. FIG. 13 is a schematic diagram of a latent image of a square patch formed on a photoconductor, and each mark represents the depth (potential) of the latent image irradiated with the laser. In the state where the frequency Vf of the developing bias and the peak-to-peak voltage Vpp are higher than appropriate values, the toner adhesion state as shown in FIG. 14 is obtained. The white area is a non-image area, the shaded area is an image area, and the latent image requires that the image area is in a uniform toner adhesion state. Is developed in a state of low.
[0069]
An operation screen for selecting a function of automatic gradation correction (ACC: Auto Color Calibration) of image density (gradation) will be described. When the automatic gradation correction (ACC: Auto Color Calibration) ACC menu is called on the liquid crystal screen of the operation unit (FIG. 16), the screen of FIG. 17 is displayed. When [Execute] of automatic gradation correction for copy use or printer use is selected, the screen of FIG. 18 is displayed. When the copy use is selected, the gradation correction table used when using the copy is changed. When the printer is used, the gradation correction table when the printer is used is changed based on the reference data. If the result of image formation with the changed YMCK tone correction table is not desirable, the [Undo] key is shown in FIG. 17 so that the YMCK tone correction table before processing can be selected. It is displayed on the screen.
[0070]
Items different from the above in the screen of FIG. 17 will be described. When “Execution” of “Detection of unevenness in light quantity” is selected, detection of unevenness in light quantity is executed. When “Auto gradation correction setting” is selected, “execution” or “non-execution” of “background correction”, “high density area correction”, “RGB ratio correction”, and “light intensity unevenness correction” described later Can be selected. In the “Auto gradation correction setting” menu, “Auto gradation correction setting” and “Light intensity unevenness detection setting” can be selected. When “Auto Gradation Correction Setting” is selected, FIG. 19 is displayed on the operation unit screen (FIG. 20 is the same screen), and “execution” and “non-execution of various corrections when executing automatic gradation correction are performed. “Execute” can be selected. Note that these selections are not always necessary, and may be always “execution”.
[0071]
Next, the operation of the automatic gradation correction (ACC: Auto Color Calibration) of the image density (gradation property) will be described based on the flowchart of FIG. When [Execute] of automatic gradation correction for use of a copy or use of a printer is selected on the screen of FIG. 17, the screen of FIG. 18 is displayed. When the print start key in the screen of FIG. 18 is depressed, a plurality of density gradation patterns corresponding to the respective color modes of YMCK and characters and photographs as shown in FIG. 21 are formed on the transfer material (step 1). )
[0072]
This density gradation pattern is stored and set in the IPU ROM in advance. The written values of the pattern are 16 patterns of 00h, 11h, 22h, ..., EEh, FFh in hexadecimal notation. In the figure, patches for five gradations are displayed excluding the background portion, but any value can be selected from the 8-bit signals of 00h-FFh. In the character mode, a dither process such as a pattern process is not performed, and a pattern is formed with 1 dot 256 gradations. In the photo mode, a dither process described later is performed.
[0073]
After the pattern is output on the transfer material, the screen of FIG. 19 is displayed on the operation screen so that the transfer material is placed on the document table 118. In accordance with the instructions on the screen, the transfer material on which the pattern is formed is placed on the document table (step 2), and “read start” is selected on the screen of FIG. 19, or “cancel” is selected (step 3). If “Cancel” is selected, the process ends (step 4). If “Reading start” is selected, the scanner runs and reads the RGB data of the YMCK density pattern (step 5). At this time, the data of the pattern portion and the data of the background portion of the transfer material are read. Judgment is made as to whether the data in the pattern portion has been read normally (step 6). If the reading is not successful, the screen of FIG. 16 is displayed again. If it is not read normally twice, the process is terminated (step 7).
[0074]
Similarly, “execution” / “non-execution” of the process using the background data is determined based on the result selected on the screen of FIG. 29 (step 12). If “execution” of the process using the background data is selected, the background data process is performed on the read data (step 13). Further, “execution” / “non-execution” of the correction of the high image density portion of the reference data is determined based on the result selected on the screen of FIG. 17 (step 14). If “execution” of the correction of the high image density portion of the reference data is selected, the processing of the high image density portion with respect to the reference data is performed (step 15). A YMCK gradation correction table is created and selected (step 16). The above processing is performed for each color of YMCK (step 17). The above processing is performed for each picture quality mode for photographs and characters (step 18). During the process, the screen of FIG. 19 is displayed on the operation screen. If the result of image formation using the YMCK tone correction table after the end of processing is not desirable, the [Undo] key is shown in FIG. 17 so that the YMCK tone correction table before processing can be selected. Is displayed on the screen.
[0075]
The background correction will be described. There are two purposes for the background correction process. One is to correct the whiteness of the transfer material used during ACC. This is because even if an image is formed on the same machine at the same time, the value read by the scanner differs depending on the whiteness of the transfer material used. As a disadvantage of not performing correction, for example, when recycled paper or the like having low whiteness is used for this ACC, the recycled paper generally has a lot of yellow components, and therefore, when a gradation correction table for yellow is created. The correction is made so that the yellow component is reduced. In this state, when copying is next performed on art paper or the like having high whiteness, an image with a small amount of yellow components may be obtained and a desired color reproduction may not be obtained.
[0076]
As another reason, when the thickness of the transfer paper (paper thickness) used at the time of ACC is thin, the color of the pressure plate that presses the transfer material is transparently read by the scanner. For example, when an automatic document feeder called ADF (Auto Document Feeder) is installed instead of a pressure plate, a belt is used for conveying a document. Depending on the material, the degree of whiteness is low and there is a slight grayishness. For this reason, the read image signal is also read as an image signal that is apparently high, so that when the YMCK tone correction table is created, the image signal is created so as to be thinner. In this state, when a transfer sheet having a large paper thickness and poor light transmission is used in this state, an image having a low overall density is reproduced, so that a desirable image is not necessarily obtained.
[0077]
In order to prevent the above problems, the read image signal of the pattern portion is corrected from the read image signal of the paper background portion based on the image signal of the paper background portion. However, there is an advantage even when the above correction is not performed, and when using transfer paper with a large amount of yellow components, such as recycled paper, the color without yellow correction is not suitable for colors containing yellow components. The reproduction can be improved. Further, when only the transfer paper having a thin paper thickness is always used, there is an advantage that the gradation correction table is created in a state matched to the thin paper. As described above, the background correction can be turned ON / OFF according to the user's situation and preference.
[0078]
LD [i] (i = 0, 1,..., 9) is the written value of the gradation pattern (FIG. 31) formed on the transfer paper, and v [t] is the read value of the formed pattern with the scanner. [I] ≡ (r [t] [i], g [t] [i], b [t] [i]) (t = Y, M, C, orK, i = 0, 1,..., 9) And
Instead of (r, g, b), it is expressed by brightness, saturation, hue angle (L *, c *, h *) or brightness, redness, blueness (L *, a *, b *) Also good.
[0079]
The reference white reading value stored in advance in the ROM 416 or RAM 417 is (r [W], g [W], b [W]). A method of generating a gradation conversion table (LUT) performed by the γ conversion processing unit 410 during ACC execution will be described.
In the pattern reading value v [t] [i] ≡ (r [t] [i], g [t] [i], b [t] [i]), the image signal of each complementary color of YMC toner is b. Since [t] [i], g [t] [i], r [t] [i], only the complementary color image signals are used. Here, in order to simplify the subsequent description, a [t] [i] (i = 0, 1, 2,..., 9; t = C, M, Y, orK) is used. Processing is simple if a gradation conversion table is created. For black toner, sufficient accuracy can be obtained by using any of RGB image signals, but here, a G (green) component is used.
[0080]
The reference data includes the scanner reading v0 [t] [i] ≡ (r0 [t] [i], g0 [t] [i], b0 [t] [i]) and the corresponding laser writing value LD [ i] (i = 1, 2,..., m). Similarly, in order to simplify the following description using only the YMC complementary color image signal,
A [t] [n [i]] (0 ≦ n [i] ≦ 255; i = 1, 2,..., M; t = Y, M, C, orK). m is the number of reference data.
An example of the machine difference correction value is shown in Table 8.
[0081]
[Table 8]

[0082]
The values in Table 8 are correction values corresponding to the respective toners of Black (G), Cyan (R), Magenta (G), and Yellow (B). The values in () are scanners used for automatic gradation correction. Red (R), Green (G), and Blue (B) signals. For each color toner, k (0) and k (1023) represent correction values for the reference data value 0 and the reference data value 1023 (10-bit signal). Using the corrected reference data value as A1 [t] [n [i]], the reference data A [t] [n [i]] is corrected as shown in Equation 3 below.
[0083]
[Equation 3]

[0084]
An example of the above function is shown in FIG. The correction values in Table 8 are set at the time of manufacture and are held in the machine. Further, the setting can be made by the display on the liquid crystal screen of the operation unit (FIG. 24). In the following, A1 [t] [n [i]] in Equation 3 is newly used as A [t] [n [i]].
[0085]
The YMCK gradation conversion table is obtained by comparing a [LD] described above with reference data A [n] stored in the ROM 416. Here, n is an input value to the YMCK gradation conversion table, and the reference data A [n] is a YMC toner pattern output with the laser writing value LD [i] after YMCK gradation conversion of the input value n. Is the target value of the read image signal read by the scanner. Here, the reference data includes two types of values: a reference value A [n] that is corrected according to the image density that can be output by the printer, and a reference value A [n] that is not corrected. The determination as to whether or not to perform correction is made based on determination data, which will be described later, stored in advance in the ROM or RAM. This correction will be described later.
[0086]
The laser output value LD [n] corresponding to the input value n to the YMCK gradation conversion table is obtained by obtaining the LD corresponding to A [n] from the a [LD] described above. By obtaining this with respect to the input values i = 0, 1,..., 255 (in the case of an 8-bit signal), a gradation conversion table can be obtained. In this case, instead of performing the above processing on all values for the input values n = 00h, 01h,..., FFh (hexadecimal number) for the YMCK gradation conversion table, ni = 0, 11h, 22h,. The above processing is performed for discrete values such as FFh, and for other points, interpolation is performed using a spline function or the like, or the above processing is performed in the YMCKγ correction table stored in the ROM 416 in advance. Select the nearest table that passes through the set of (0, LD [0]), (11h, LD [11h]), (22h, LD [22h]), ..., (FFh, LD [FFh]). .
[0087]
The above processing will be described with reference to FIG. 25. The horizontal axis in the first quadrant (a) in the figure is the input value n to the YMCK gradation conversion table, and the vertical axis is the reading value of the scanner (after processing). This represents the reference data A [i] described above. Reading values (after processing) of the scanner are RGB γ conversion (no conversion is performed here) for the values read from the gradation pattern by the scanner, and average processing and addition processing of reading data in several places in the gradation pattern This is a later value, and is processed here as a 12-bit data signal in order to improve calculation accuracy.
[0088]
The horizontal axis of the second quadrant (b) in the figure represents the reading value (after processing) of the scanner, like the vertical axis. The vertical axis of the third quadrant (c) represents the written value of the laser beam (LD). This data a [LD] represents the characteristics of the printer unit. In addition, the LD writing values of the pattern to be actually formed are 16 points of 00h (background), 11h, 22h,... EEh, FFh, and indicate skipping values. And treated as a continuous graph. The graph (d) in the fourth quadrant is a YMCK gradation conversion table LD [i], and the purpose is to obtain this table. The vertical axis and horizontal axis of the graph (f) are the same as the vertical axis and horizontal axis of the graph (d). When forming a gradation pattern for detection, the YMCK gradation conversion table (g) shown in the graph (f) is used. The horizontal axis of the graph (e) is the same as that of the third quadrant (c), and represents the relationship between the LD writing value at the time of gradation pattern creation and the reading value (after processing) of the gradation pattern scanner. Represents a linear transformation for convenience. Reference data A [n] is obtained for a certain input value n, and an LD output LD [n] for obtaining A [n] is used as an arrow in the figure using a gradation pattern read value a [LD]. Obtain along (1).
[0089]
The calculation procedure will be described based on the flowchart of FIG.
(Step 101)
An input value necessary for obtaining the YMCKγ correction table is determined.
Here, n [i] = 11 (h) × i (i = 0, 1,..., Imax = 15).
(Step102)
Perform machine difference correction. This process is as described above.
(Step 103)
The reference data A [n] is corrected according to the image density that can be output by the printer.
[0090]
The writing value of the laser that can obtain the maximum image density that can be created by the printer unit is FFh (hexadecimal number display), and the reading value m [FFh] of the pattern at this time is mmax. Reference data A [i] (i = 0, 1,..., I1) that is not corrected from the low image density side to the intermediate image density side, and reference data A [i] that is not corrected on the high image density side (i = , imax−1) (i1 ≦ i2, i2 ≦ imax−1) and reference data A [i] (i = i1 + 1,..., i2) to be corrected.
[0091]
In the following, a specific calculation method will be described on the assumption that the image signal is proportional to the document reflectance without RGB-γ conversion. Among the reference data that is not corrected, the difference between the reference data A [i2 + 1] having the lowest image density in the high image density portion and the reference data A [i1] having the lowest image density in the low image density portion. Δref is obtained by the following equation 4.
[0092]
[Expression 4]

[0093]
Here, Δref> 0 in the case of reflectance linearity or lightness linear which does not perform RGB-γ conversion, which is inversion processing. On the other hand, the difference Δdet is similarly obtained from the read value mmax of the pattern that can obtain the maximum image density that can be created by the printer unit, according to the following Equation 5.
[0094]
[Equation 5]

[0095]
As a result, the reference data A [i] (i = i1 + 1,..., I2) obtained by correcting the high density portion is expressed by the following formula 6,
[0096]
[Formula 6]

[0097]
It shall be as follows.
(Step 104)
The read image signal m [i] of the scanner corresponding to n [i] is obtained from the reference data A [n].
[0098]
Actually, the reference data A [n [j]] (0 ≦ n [j] ≦ 255, j = 0, 1,... Jmax, n [j] ≦ n [k] corresponding to the skipped n [j] For j ≦ k) is as follows:
Find j (0 ≦ j ≦ jmax) such that n [j] ≦ n [i] <n [j + 1]. In the case of an 8-bit image signal, calculation is performed by obtaining reference data as n [0] = 0, n [jmax] = 255, n [jmax + 1] = n [jmax] +1, and A [jmax + 1] = A [jmax]. It will be easy. Further, the reference data interval is such that n [j] is as small as possible, so that the accuracy of the finally obtained γ correction table increases.
(Step 105)
From j obtained as described above, m [i] is obtained from Equation 7 below.
[0099]
[Expression 7]

[0100]
Here, interpolation is performed using a linear expression, but interpolation may be performed using a higher-order function or a spline function. In that case, m [i] = f (n [i]). In the case of a k-th order function,
[0101]
[Equation 8]

[0102]
And so on.
(Step106)
The LD write value LD [i] for obtaining m [i] is obtained by the same procedure as described above. When image signal data that has not been subjected to RGBγ conversion is processed, a [LD] decreases as the value of LD increases. That is,
For LD [k] <LD [k + 1]
a [LD [k]] ≧ a [LD [k + 1]]
It becomes.
Here, the values at the time of pattern formation are set to 10 values of LD [k] = 00h, 11h, 22h,..., 66h, 88h, AAh, FFh, (k = 0, 1,..., 9). This is because the change in the reading value of the scanner with respect to the toner adhesion amount is large at the image density where the toner adhesion amount is small. Therefore, the interval between the pattern writing values LD [k] is narrowed. Since the change of the reading value of the scanner with respect to the amount of adhesion is small, reading is performed with a wide interval.
[0103]
Advantages of this include that toner consumption can be suppressed compared to the case where the number of patterns is increased to LD [k] = 00h, 11h, 22h,..., EEh, FFh (16 points in total), etc. In the density region, the reading value is likely to be reversed due to the small change in the LD writing value, potential unevenness on the photoconductor, toner adhesion unevenness, fixing unevenness, potential unevenness, etc. Narrowing the width is not necessarily effective in improving the accuracy, and thus the pattern was formed with the LD writing value as described above.
For LD [k] where a [LD [k]] ≧ m [i]> a [LD [k + 1]],
LD [i] = LD [k] + (LD [k + 1] −LD [k]) · (m [i] −a [LD [k]]) / (a [LD [k + 1]] − a [LD [ k]])
And
When 0 ≦ k ≦ kmax (kmax> 0) and a [LD [kmax]]> m [i] (when the image density of the target value obtained from the reference data is high),
LD [i] = LD [k] + (LD [kmax] −LD [kmax−1]) · (m [i] −a [LD [kmax−1]]) / (a [LD [kmax]] − a [LD [kmax-1]])
As a prediction, extrapolation is performed using a linear expression.
Thereby, a set (n [i], LD [i]) (i = 0, 1,..., 15) of the input value n [i] and the output value LD [i] to the YMCKγ correction table is obtained.
Based on the obtained (n [i], LD [i]) (i = 0, 1,..., 15), interpolation is performed with a spline function or the like, or γ correction possessed in the ROM Select a table.
[0104]
Example 1(Claim 3)
  As described above, development characteristics (characteristics of toner adhesion amount with respect to development potential) are detected as follows in order to prevent background stains (“fogging”) and to secure density. A development characteristic detection method will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 230, as shown in FIG. 28, np (here, np = 12) density gradation patterns are formed on the photosensitive member. The surface potential Vsi (i = 1, 2,..., Np) of the photosensitive member is read by the surface potential sensor 139 (step 232), and then developed by the developing device to be visualized (step 233). Next, the detection output Vpi (i = 1, 2,..., Np) of the toner image on the photoconductor 102 is obtained by the optical sensor 136 existing on the downstream side in the rotation direction of the photoconductor 102 (step 234). As an example of the laser output used for detection, 00h, 10h, 20h, 30h, 40h, 50h, 60h, 70h, 90h, B0h, E0h, and FFh are used as image signal values (in hexadecimal notation).
[0105]
A method for correcting the output of the optical sensor and the image signal will be described with reference to FIG. In the graph a), the vertical axis represents the laser output (or image output signal), and the horizontal axis represents the output of the optical sensor 136. This graph is obtained by forming np density gradation pattern latent images on the photosensitive drum 102, developing the latent image, and detecting the reflected light amount of the toner image by the optical sensor 136. In graph b), the vertical axis represents the laser output as in a), and the horizontal axis represents the surface potential of the photoreceptor. This represents the light attenuation characteristic of the photoreceptor. As in a), this is obtained by measuring the surface potential when np density gradation pattern latent images are formed on the photosensitive drum 102 with a potential sensor.
[0106]
Graph c) represents a gradation conversion table used in the image forming unit, in which the horizontal axis represents an image input signal (which is, for example, an amount proportional to the density of the original image), and the vertical axis represents the laser output or It represents an image signal (image output signal) after the image input signal is converted by the gradation conversion table. Here, the image input signal has a resolution of 8 bits (256 values), and the laser writing light amount similarly has a resolution of 8 (-10) bits between the minimum value and the maximum value of the laser.
[0107]
In the figure, a represents the relationship between the laser output used during detection and the image input signal. In the graph d), the vertical axis represents the toner adhesion amount on the photoreceptor, and the horizontal axis represents the output of the optical sensor 136, which represents the output characteristics of the optical sensor. This characteristic varies depending on the type of sensor to be used, the mounting angle, the distance from the photosensitive member, and the like, but this is known in advance and is almost constant. In the graph e), the vertical axis represents the toner adhesion amount, and the horizontal axis represents the surface potential of the photoreceptor. This represents the relationship between the surface potential of the photoconductor and the toner adhesion amount on the photoconductor (that is, development characteristics). In the figure, h is the DC component of the developing bias, and graph f) represents the relationship of the toner adhesion amount on the photoreceptor with respect to the image input signal.
[0108]
Using the relationship of graph d), the output VPi of the optical sensor is expressed as the toner adhesion amount (M / A) i [mg / cm on the photoreceptor.²] (I = 1, 2,..., Np). This is calculated | required by the method described below as an example. The reflected light of the toner image 304 formed on the photoconductor 102 is detected by the photoelectric sensor 136 and sent to the main control unit 130 as a detection signal. Assuming that VSP and VSG are the photoelectric sensor output from the toner adhering portion of the reference pattern portion and the output of the background portion, respectively, the adhering amount m per unit area of the toner adhering to the reference pattern₁[G / cm²] Is the following formula 9
[0109]
[Equation 9]

[0110]
From this relationship, the toner adhesion amount is converted. Here, β is a constant determined by the photoelectric sensor and the toner, and the above value is the value of the black toner. The same can be done for yellow, cyan and magenta. Although the calculation is performed here, conversion may be performed using a lookup table created in advance.
[0111]
By the above method, the relationship between the photoreceptor surface potential VSi and the toner adhesion amount (M / A) i on the photoreceptor is obtained, and the development characteristic i in the graph e) is obtained. However, as shown in the graph d), the output of the optical sensor is constant in a toner adhesion amount region ((M / A) ≧ (M / A) C) higher than a certain toner adhesion amount (M / A) C. The value VPMIN is indicated. On the other hand, with respect to an image input signal equal to or greater than the image input signal of n in c) in the figure, the surface potential of the photoreceptor is actually lowered and the toner adhesion amount is changed as shown in b). Nevertheless, the toner adhesion amount (M / A) on the photoreceptor is always a constant value (M / A) C. Therefore, in the graph e), even if the actual development characteristic is c, the development characteristic obtained from the detection result is i, and there is a deviation between the actual value c and the detected value i. Arise.
[0112]
In order to compensate for the deviation between the actual development characteristics and the development characteristics obtained from the detected values, the following correction is performed. When the detected value VPi of the optical sensor for the image signal i is equal to or greater than the predetermined value VPc, the detected value is converted into the toner adhesion amount on the photosensitive member or an amount (M / A) i substantially proportional thereto. From these values, a relational expression between the output value VSi of the surface potential sensor and (M / A) i is obtained. Here, using the linear equation, the relationship of the following equation 10
[0113]
[Expression 10]

[0114]
Alternatively, when the DC component of the developing bias is VDC,
[0115]
## EQU11 ##

[0116]
Is used. Here, a and b are coefficients, which are determined from the values of VSi and (M / A) i using a method such as a least square method. Here, if the toner adhesion amount on the photoconductor where the output value of the optical sensor is VPc is (M / A) C, the same adhesion amount range satisfying (M / A) i ≦ (M / A) C. It is. There may be a large deviation from the linear relationship with the upper surface potential. In order to prevent this, the coefficients a and b of Equation 10 described above are determined for the detection result of the toner adhesion amount on the photoconductor satisfying (M / A) MIN ≦ (M / A) ≦ (M / A) C.
[0117]
Here, the toner adhesion amount is used, but the detection output of the optical sensor corresponding to (M / A) MIN is defined as VPMAX.
VPc ≦ VP ≦ VPMAX
The coefficients a and b of Equation 10 may be determined from the toner adhesion area corresponding to the toner adhesion area that satisfies the above.
[0118]
In the above example, it is determined whether or not to use the value from the magnitude relationship of the detection output of the optical sensor with respect to the predetermined value VPc. This VPc is a change in the toner adhesion amount (M / A) of the photosensitive member as follows. The absolute value | ΔVP / Δ (M / A) | of the ratio of the change amount ΔVP of the output value VP of the light detection means to Δ (M / A) is a predetermined value | ΔVP / Δ (M / A) |₀Is equal to (M / A) C, and the output value of the optical sensor at that time is VPc, the above-described method can be used. in this case,
| ΔVP / Δ (M / A) | ≧ | ΔVP / Δ (M / A) |₀The toner adhesion amount area on the photoreceptor satisfying
Corresponding to (M / A) ≦ (M / A) C, and | ΔVP / Δ (M / A) |> | ΔVP / Δ (M / A) |₀Corresponds to (M / A) i ≦ (M / A) C.
The detection result c of the graph f) is obtained from the development characteristic i and the image signal thus obtained.
[0119]
A detection characteristic c in the fourth quadrant was obtained for the gradation conversion table for a in the first quadrant. Using this result, a corrected gradation conversion table b) for obtaining the ideal characteristic d can be obtained. The gradation conversion table obtained as described above is used as an image forming gradation conversion table.
[0120]
The procedure in this case is as follows (1) to (6). (1) A reference pattern latent image is created on the photosensitive member. (2) The formed reference pattern is detected by a surface potential sensor. (3) The reference pattern latent image is developed. (4) The formed reference pattern is detected by a surface potential sensor. (5) The development characteristics are predicted from the detected result and the output value (image signal) of the laser used for pattern formation. (6) A tone conversion table for the image forming unit is created from the predicted development characteristics.
[0121]
Example 2(Claim 2)
  Processing for the development characteristics obtained as described above will be described with reference to FIG. 30 (FIG. 31 is the same diagram). With respect to the detected toner adhesion amount with respect to the writing value (which may be an interpolation value of the writing value of the pattern) when the detection pattern is created, an ideal development characteristic (a) ≡ (M / A) a (n) The difference from the detected development characteristic (b) ≡ (M / A) b (n) (n = 00h to FFh) is expressed as Δ (M / A) (n) ≡ (M / A) b (n) − ( M / A) a (n) (n = pattern write value: 00h, 10h, 20h, 30h, 40h, 50h, 60h, 70h, 90h, A0h, E0h, FFh, or interpolation values: 08h, 18h, 38h, 48h, 58h, 68h, 80h, a0h, c0h, d0h, e8h, etc.).
[0122]
The figure shows Δ (M / A) 20h to Δ (M / A) FFh, but (a) is almost equal to (b) from Δ (M / A) 20h to Δ (M / A) B0h. The difference is large between Δ (M / A) E0h and Δ (M / A) FFh.
When the function indicating the allowable width is Δ (M / A) 0 (n) (n = 0 to FFh), and the allowable width on the plus side and the negative side is the same as the ideal value (a), (c) A region surrounded by a two-dot chain line is allowed. Since the intersection between this region and the detection characteristic (b) is E0h, the region from E0h to FFh having a larger Δ (M / A) (n) is determined as the saturation region.
[0123]
In the example shown in the figure, Δ (M / A) is almost 0 in the range of the write value n on the horizontal axis from 10h to C0h. Therefore, regions C0h to FFh having a larger write value n are determined as saturated regions. May be. In this case, the tolerance Δ (M / A) 0 is almost zero. As described above, when the tolerance Δ (M / A) 0 is set to approximately 0, a result with better gradation is obtained. However, when there is unevenness in the toner adhesion and the detection result varies, The tolerance Δ (M / A) 0 is likely to be exceeded, and it becomes difficult to accurately determine the saturation region. Therefore, it is practical to set the tolerance Δ (M / A) 0 large enough that gradation skip does not occur. However, here, for ease of explanation, the tolerance Δ (M / A) 0 is set to approximately 0, and the determined saturation region is defined as C0h to FFh.
[0124]
As an example of gradation processing, gradation processing in units of a total of four pixels of 2 main scanning pixels × 2 sub scanning pixels will be described. In the case of having linear development characteristics up to the laser writing value N1, consider the maximum integer value n0 that satisfies N1 ≧ 4 · n0. When the saturated region is determined as C0h to FFh in the example of the development characteristics in FIG. 30, N1 = C0h, n0 = 40h, and the like.
[0125]
Assuming that the input value to the dither table is n and the write value at which the neighboring pixels start to increase is 4 · n0, as shown in FIG.
a00 = 4n (0 ≦ n ≦ n0-1)
a00 = 4 · n0 (n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a00 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
a10 = 00h (00h ≦ n ≦ n0-1)
a10 = 4 (n−n0) (n0 ≦ n ≦ 2 · n0−1)
a10 = 4 · n0 (2 · n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a10 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
a01 = 00h (00h ≦ n ≦ 2, n0-1)
a01 = 4 (n−2 · n0) (2 · n0 ≦ n ≦ 3 · n0-1)
a01 = 4 · n0 (2 · n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a01 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
a11 = 00h (00h ≦ n ≦ 3 · n0-1)
a11 = 4 (n−3 · n0) (3 · n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a11 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
And
[0126]
When the dither table is changed and the color of the image changes, the above-described ACC (automatic gradation correction) is executed. As an example, when the image forming printer γ412 is through (in the case of FIG. 10 (b)), as shown in FIG. 10 (a), the printer γ412 is used only up to around C0h (decimal value 192). Use the following dither table:
a00 = 4n (0 ≦ n ≦ 3Fh)
a00 = FFh (40h ≦ n ≦ FFh)
a10 = 00h (00h ≦ n ≦ 3Fh)
a10 = 4 (n-40h) +1 (40h ≦ n ≦ 7Fh)
a10 = FFh (80h ≦ n ≦ FFh)
a01 = 00h (00h ≦ n ≦ 7Fh)
a01 = 4 (n-80h) +2 (80h ≦ n ≦ BFh)
a01 = FFh (C0h ≦ n ≦ FFh)
a11 = 00h (00h ≦ n ≦ BFh)
a11 = 4 (n−C0h) +3 (C0h ≦ n ≦ FFh)
And
[0127]
As a second example,
a00 = 4n (0 ≦ n ≦ n0-1)
a00 = 4 · n0 (n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a00 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
a10 = 00h (00h ≦ n ≦ n0-1)
a10 = 4 (n−n0) (n0 ≦ n ≦ 2 · n0−1)
a10 = 4 · n0 (2 · n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a10 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
a01 = a11 = 00h (00h ≦ n ≦ 2, n0-1)
a01 = a11 = 2 (n−2 · n0) (2 · n0 ≦ n ≦ 4 · n0-1)
a01 = a11 = n (4 · n0 ≦ n ≦ FFh)
(FIG. 9).
[0128]
A flowchart is demonstrated based on FIG.
(Step 240) A reference pattern is formed and visualized.
(Step 241) The formed internal pattern is detected, and the development characteristics are detected.
(Step 242) A deviation from the detected gradation characteristic (here, development characteristic) and the ideal characteristic is obtained.
(Step 243) A region where the deviation value is larger than a predetermined value is determined as a saturation region.
(Step 244) The dither table is formed using the write value up to the saturation region.
[0129]
Example 3(Claim 1)
  This will be described with reference to FIG. For the detected development characteristic (b), the write value nb (= pattern write value: 00h, 10h, 20h, 30h, 40h, 50h, 60h, 70h, 90h, A0h, E0h, FFh, or interpolation value: 08h, 18h, 38h, 48h, 58h, 68h, 80h, a0h, c0h, d0h, e8h, etc.), the detected value change amount γ (written value 1, written value 2) is the written value nb = For the example of 90h, B0h, γ (B0h, 90h) = Δ (M / A) (B0h, 90h) / Δnb (B0h, 90h) is obtained. From the figure, Δnb (B0h, 90h) = B0h−90h = 20h. (A) in the figure is a straight line with a constant slope γ0, and the detected development characteristic (b) almost coincides with the written value n on the horizontal axis in the range of 10h to C0h. Accordingly, the slope γ (20h, 10h) ˜ of the detected development characteristic (b) in the range of 10h˜C0h is almost γ0. On the other hand, the gradient γ (E0h, C0h) of the write values C0h to E0h and the gradient γ (FFh, E0h) of the write values E0h to FFh are smaller than γ0. The allowable range of inclination is Δγ0 (> 0), and a range of γ satisfying γ ≦ γ0−Δγ0 is determined as a saturation region. However, γ0 and Δγ0 may be functions of the write value n, γ0 (n) and Δγ0 (n), respectively. Here, if Δγ0 is substantially 0, it is determined that γ (E0h, C0h) and γ (FFh, E0h) correspond to the saturation region. In an actual machine, the detected development characteristic (b) generally deviates from a straight line due to unevenness, power supply fluctuation, and the like. Therefore, the value of Δγ0 is set according to the degree of unevenness variation.
[0130]
As in the case of the second embodiment, the maximum integer value n0 that satisfies N1 ≧ 4 · n0 is considered in the case of having linear development characteristics up to the laser writing value N1. In the development characteristic detection example of FIG. 31, the saturation region is considered as C0h to FFh, and N1 = C0h and n0 = 40H.
[0131]
The dither creation method is also the same as that in the second embodiment.
The flowchart will be described with reference to FIG.
(Step 250) A reference pattern is formed and visualized.
(Step 251) The formed internal pattern is detected, and the development characteristics are detected.
(Step 252) A change amount (or inclination) of the detected gradation characteristic (here, development characteristic) with respect to the written value is obtained.
(Step 253) A region where the amount of change is greater than a predetermined value is determined as a saturated region.
(Step 254) The dither table is formed using the write value up to the saturation region.
[0132]
Example 4(Claim 1)
  In the above example, the amount of toner attached on the photosensitive member 102 is detected by the optical sensor 136a. In addition, the toner attached on the intermediate transfer belt 109 is detected by the optical sensor 136b opposed to the intermediate transfer belt 109. The state may be detected. Further, the toner adhesion amount on the transfer material may be detected by the optical sensor 136c opposed to the conveyance belt 115. These are not only the effects of the development characteristics, but also the primary transfer characteristics when transferred from the photosensitive member 102 to the intermediate transfer belt 109, and when transferred from the intermediate transfer belt 109 to the transfer material by the secondary transfer roller 113. It can be said that the secondary transfer characteristics of the toner are detected.
[0133]
Example 5
  Next, the claim4 or 5Only the differences from the above will be described. In the fourth embodiment, the maximum integer value n0 that satisfies N1 ≧ 4 · n0 is considered for the case where the linear development characteristic is obtained up to the laser writing value N1. In the development characteristic detection example of FIG. 31, the saturation region is considered as C0h to FFh, and N1 = C0h and n0 = 40H.
[0134]
A flowchart is demonstrated based on FIG.
(Step 290) A reference pattern is formed and visualized.
(Step 291) The formed internal pattern is detected, and gradation characteristics (here, development characteristics) are detected.
(Step 292) The saturation region of the gradation characteristic and the threshold value N1 are determined from the detected gradation characteristic.
(Step 293) The threshold value N1 is stored in the nonvolatile RAM 132.
[0135]
In the above example, the amount of toner attached on the photosensitive member 102 is detected by the optical sensor 136a. In addition, the toner attached on the intermediate transfer belt 109 is detected by the optical sensor 136b opposed to the intermediate transfer belt 109. The state may be detected. Further, the toner adhesion amount on the transfer material may be detected by the optical sensor 136c opposed to the conveyance belt 115. These are not only the effects of the development characteristics, but also the primary transfer characteristics when transferred from the photosensitive member 102 to the intermediate transfer belt 109, and when transferred from the intermediate transfer belt 109 to the transfer material by the secondary transfer roller 113. It can be said that the secondary transfer characteristics of the toner are detected.
[0136]
Example 6(Claim 5)
  An operation screen for selecting a function of automatic gradation correction (ACC: Auto Color Calibration) of image density (gradation) will be described. When the automatic gradation correction (ACC: Auto Color Calibration) ACC menu is called on the liquid crystal screen of the operation unit (FIG. 16), the screen of FIG. 38 is displayed. When [Execute] of automatic gradation correction for copy use or printer use is selected, the screen of FIG. 18 is displayed. When the copy use is selected, the gradation correction table used when using the copy is changed. When the printer is used, the gradation correction table when the printer is used is changed based on the reference data. If the result of image formation with the changed YMCK tone correction table is not desirable, the [Undo] key is shown in FIG. 17 so that the YMCK tone correction table before processing can be selected. It is displayed on the screen.
[0137]
Items different from the above in the screen of FIG. 38 will be described. When “Automatic gradation correction setting” is selected, “Execution” or “Non-use” of “background correction”, “high-density area correction”, “gradation processing change”, and “gradation characteristic detection” described later “Execute” can be selected. These settings are used by the determination unit in the flowchart shown in FIG. Note that these selections are not always necessary, and may be always “execution”.
[0138]
Example 7(Claim 1)
  Next, the operation of automatic gradation correction (ACC: Auto Color Calibration) of image density (gradation property) will be described based on the flowcharts of FIGS. 39 and 40 (FIG. 49 is a continuation of FIG. 39). When selecting [Execute] for automatic gradation correction for copy use or printer use on the screen of FIG. 38, the screen of FIG. 18 is displayed. When the print start key in the screen of FIG. 18 is pressed down, in (step 261), if “execution” is selected for “detection of gradation characteristics” in the screen of FIG. 38, (step 262) will be described later. “Detection of gradation characteristics” (flow chart: FIG. 41) is executed.
[0139]
In (step 263), when “change of gradation processing” is selected on the screen of FIG. 38, the threshold value N1 of the saturation region stored in the nonvolatile RAM 132 is read in (step 264), and (step 265) ) To execute “change of gradation processing” (shown in FIGS. 9 to 11). If “change of gradation processing” is not selected, (step 266) is executed. Next, as shown in FIG. 21, a plurality of density gradation patterns corresponding to each image quality mode of YMCK and characters and photographs are formed on the transfer material (step 266).
[0140]
This density gradation pattern is stored and set in the IPU ROM in advance. The written values of the pattern are 16 patterns of 00h, 11h, 22h, ..., EEh, FFh in hexadecimal notation. In the figure, patches for five gradations are displayed excluding the background portion, but any value can be selected from the 8-bit signals of 00h-FFh. In the character mode, a dithering process such as pattern processing is not performed, and a pattern is formed with 256 tones of one dot. In the photo mode, a pattern in which the above-described dithering process is performed is output.
[0141]
After the pattern is output on the transfer material, the screen of FIG. 19 is displayed on the operation screen so that the transfer material is placed on the document table 118. In accordance with the instructions on the screen, the transfer material on which the pattern is formed is placed on the document table (step 267), and “read start” is selected on the screen of FIG. 19, or “cancel” is selected. If “Cancel” is selected, the process ends (step 268).
[0142]
When “read start” is selected, the scanner runs and reads the RGB data of the YMCK density pattern (step 269). At this time, the data of the pattern portion and the data of the background portion of the transfer material are read. It is determined whether the data of the pattern portion has been read normally (step 270). If the reading is not successful, the screen of FIG. 19 is displayed again. If it is not read normally twice, the process is terminated (step 271).
[0143]
In (step 272), correction is performed using an ACC machine difference correction value. In (step 273), it is determined whether or not “execute” is selected for “background correction” on the screen of FIG. 38. If “execute” is selected, the background for the read data in (step 274) is determined. Perform correction by data. In (step 275), it is determined whether or not “execution” is selected for “correction of high image density portion” on the screen of FIG. 38. If “execution” is selected, a high image of reference data is determined. Correction processing is performed on the data of the density portion (step 276). Using the data subjected to the above processing, the YMCK gradation correction table is created and selected (step 277). The above processing is performed for each color of YMCK (step 278). The above-described processing is performed for each image quality mode for photographs and characters (step 279). During the process, the screen shown in FIG. 10 is displayed on the operation screen. If the result of image formation using the YMCK tone correction table after the end of processing is not desirable, the [Undo] key is shown in FIG. 38 so that the YMCK tone correction table before processing can be selected. It is displayed on the screen.
Below, the detail of each process is demonstrated.
[0144]
Example 8(Claim 4)
  The flowchart will be described with reference to FIG.
(Step 300) A reference pattern is formed and visualized.
(Step 301) The formed internal pattern is detected, and gradation characteristics (here, development characteristics) are detected.
(Step 302) The saturated region of the gradation characteristic and the threshold value N1 are determined from the detected gradation characteristic.
(Step 303) The threshold value N1 is stored in the nonvolatile RAM 132.
(Step 304) A dither table is formed according to the write value N1 up to the saturation region.
(Step 305) After changing the gradation correction table, it is determined whether or not to display an inquiry as to whether or not automatic gradation correction (ACC) is to be executed. If so, the inquiry is displayed at (step 306). . If no display is performed, the process ends. Execution / non-execution of “inquiry display” can be selected by a setting for a serviceman (not shown) or a setting for a user.
[0145]
An example of a normal display screen is shown in FIG. This is an example of a liquid crystal screen displayed from the entire operation unit in FIG. When “inquiry” is displayed, an inquiry screen pops up on a normal screen as shown in FIG.
(Step 307) On the display screen of FIG. 37, the user selects “execute” or “do not execute” automatic gradation correction.
(Step 308) When the user selects “do not execute” automatic gradation correction, the process ends and the normal screen (FIG. 36) is displayed.
(Step 309) When the user selects “execution” of automatic gradation correction, automatic gradation correction is executed. The automatic gradation correction is executed from (step 266) in FIG.
[0146]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the setting value of the dither table is changed according to the gradation characteristics of the image forming unit.
As an example, when the gradation characteristics of the image forming unit are saturated with the laser writing value (or light emission energy) of C0h to FFh, before using the writing value of C0h to FFh with the output value of the dither table. Change the dither table to use other pixels. By setting the dither table as described above, a smooth image without gradation skip is reproduced.
[0147]
  Claim 1In the described invention, as a result of detecting the gradation characteristic of the image forming unit, the gradation characteristic of the image forming unit is detected by means for irradiating the image carrier. The gradation characteristics of the image forming unit are expressed by various characteristics such as image density, toner adhesion amount, and latent image potential with respect to the light emission energy (or writing value) of the laser irradiated to the photosensitive member to form a latent image. . The magnitude of the change in any of these characteristics with respect to the change in the laser emission energy is obtained, and the laser emission energy (or written value) at which the magnitude of this change is a predetermined value or less is determined as the saturation region for the emission energy. . However, since the cause is different between the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is low and the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is high, a distinction is made to distinguish the laser emission energy. A saturated region of gradation characteristics in a region with a lot of noise is determined as a saturated region. This is because, in the region where the light emission energy of the laser is low, for example, it is due to the influence of the development bias voltage or development start voltage. When the light emission energy for the pixels constituting the dither is increased until the light emission energy corresponding to the saturation region is used, the energy of the pixels having the light emission energy smaller than that is increased according to the image output. As a result, an image rich in gradation is formed without gradation skipping.
[0148]
  Claim 2In the described invention, as a result of detecting the gradation characteristic of the image forming unit, the gradation characteristic of the image forming unit is detected by means for irradiating the image carrier. The gradation characteristics of the image forming unit are various characteristics such as image density, toner adhesion amount, and latent image potential with respect to the light emission energy (or writing value) of the laser irradiated on the photosensitive member to form a latent image.By sexexpressed. The magnitude of the change in any of these characteristics with respect to the change in the laser emission energy is obtained, and the laser emission energy (or written value) at which the magnitude of this change is a predetermined value or less is determined as the saturation region for the emission energy. . However, since the cause is different between the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is low and the saturation region of the gradation characteristics in the region where the laser emission energy is high, a distinction is made to distinguish the laser emission energy. A saturated region of gradation characteristics in a region with a lot of noise is determined as a saturated region. This is because, in the region where the light emission energy of the laser is low, for example, it is due to the influence of the development bias voltage or development start voltage. When the light emission energy for the pixels constituting the dither is increased until the light emission energy corresponding to the saturation region is used, the energy of the pixels having the light emission energy smaller than that is increased according to the image output. As a result, an image rich in gradation is formed without gradation skipping.
[0149]
  Claim 3In the described invention, the setting value of the dither table is changed according to the gradation characteristic of the toner adhesion amount on the image bearing member such as the photosensitive member or the transfer belt with respect to the light emission energy of the laser light irradiated on the photosensitive member. For example, in the gradation correction table, when the writing value of C0h to FFh (corresponding to the laser emission energy) and the toner adhesion amount characteristic with respect to the laser emission energy are saturated, the writing value for each image of the dither Before using the writing values of C0h to FFh, the dither table is changed so as to change the light emission energy of other pixels of the dither. By setting the dither table in this way, a smooth image without gradation skip is reproduced.
[0150]
  Claim 4In the described invention, when the dither change is performed according to the gradation characteristics of the image forming unit as described above, the user is notified of the change of the dither processing and the coping method. As a coping method, there is execution of calibration (ACC: automatic gradation correction). By doing in this way, the malfunction for a user by the color change resulting from a dither process change can be prevented beforehand.
[0151]
  Claim 5In the described invention, during calibration (automatic gradation correction: ACC) of the image forming apparatus, a gradation pattern is output on the transfer paper. The calibration pattern is a result of detecting the gradation characteristics of the image forming apparatus. Is output by the dither processing changed based on the above, and calibration (ACC) is executed. By changing the dither processing based on the result of detecting the gradation characteristics of the image forming apparatus, even if the color of the image output on the transfer paper changes, the calibration (ACC) is executed subsequently. The variation in color due to the dither change can be corrected.
[0152]
  Also in claim 5In the described invention, it is possible for the user to select a change in gradation processing when the calibration of the image forming apparatus is executed. As a result, the calibration processing time can be shortened as needed to allow the user to use it immediately. Alternatively, when the time until use may be long, the dithering process can be changed, and the gradation is made smooth by slightly increasing the calibration process time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall block diagram of an image processing unit.
FIG. 2 is a configuration diagram of the entire copying machine.
FIG. 3 is a block diagram of a control system.
FIG. 4 is a block diagram of an LD writing system.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an adaptive edge enhancement circuit.
FIG. 6 is a conceptual diagram of area processing.
FIG. 7 is a block diagram of a reading system.
FIG. 8 is a schematic diagram of a scanner optical system.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a 2 × 2 dither table.
FIG. 10 is a diagram showing another example of a 2 × 2 dither table.
FIG. 11 is a diagram showing still another example of a 2 × 2 dither table.
FIG. 12 is a diagram showing an effect of AC developing bias (relationship between adhesion amount and potential).
FIG. 13 is a schematic diagram of a latent image.
FIG. 14 is a schematic diagram of toner adhesion.
FIG. 15 is a diagram showing an example of an adaptive edge enhancement filter table.
FIG. 16 is a diagram illustrating the entire operation unit.
FIG. 17 is a diagram showing a liquid crystal screen of an operation unit.
FIG. 18 is a diagram showing a screen displayed for selecting execution of ACC.
FIG. 19 is a diagram showing an example of a screen displayed during execution of ACC.
FIG. 20 is a diagram showing another example of a screen displayed during execution of ACC.
FIG. 21 is a diagram showing a gradation pattern on a transfer sheet that is output when ACC is executed.
FIG. 22 is a flowchart of ACC execution.
FIG. 23 is a diagram showing an ACC machine difference correction value;
FIG. 24 is a diagram showing a liquid crystal screen for inputting an ACC machine difference correction value;
FIG. 25 is a quaternary chart for explaining an ACC calculation method.
FIG. 26 is a flowchart for explaining an ACC calculation procedure;
FIG. 27 is a flowchart illustrating detection of development characteristics.
FIG. 28 is a diagram showing a detection pattern on a photoconductor.
FIG. 29 is a diagram for explaining a method of correcting an image signal.
FIG. 30 is a diagram illustrating a development characteristic detection result 1 (toner adhesion amount vs. written value);
FIG. 31 is a diagram illustrating a development characteristic detection result 2 (toner adhesion amount vs. written value);
FIG. 32 is an example of a flowchart (toner adhesion amount vs. written value) for correcting a dither table.
FIG. 33 is another example of a flowchart for correcting the dither table (toner adhesion amount vs. written value).
FIG. 34 is a conceptual diagram of white correction / black correction of a scanner.
FIG. 35 is a diagram of a sample hold of a scanner.
FIG. 36 is a diagram showing an example of a liquid crystal screen of the operation unit.
FIG. 37 is a diagram showing another example of the liquid crystal screen of the operation unit.
FIG. 38 is a diagram showing still another example of the liquid crystal screen of the operation unit.
FIG. 39 is a flowchart of execution of ACC (first half).
FIG. 40 is a flowchart (second half) of ACC execution.
FIG. 41 is still another example of a flowchart (toner adhesion amount vs. written value) for correcting a dither table.
FIG. 42 is still another example of a flowchart (toner adhesion amount vs. written value) for correcting a dither table.
FIG. 43 is a diagram showing still another example of a 2 × 2 dither table.
FIG. 44 is a diagram showing a positional relationship of 2 × 2 dither pixels.
FIG. 45 is a diagram illustrating an example of development characteristics.
FIG. 46 is a diagram showing an example of gradation skip.
[Explanation of symbols]
101 Copier body
102 Photosensitive drum
103 Charging charger
104 Laser optical system
105 Black developer
106 Color developing device
107 Color developing device
108 Color developing device
109 Intermediate transfer belt
110 Bias roller
111 Cleaning device
112 Static neutralizer
113 Transfer bias roller
114 Belt cleaning device
115 Conveyor belt
116 Fixing device
117 Output tray
118 Document platen (contact glass)
119 Exposure lamp
121 reflection mirror
122 Imaging lens
123 Image sensor array
130 Main control unit (CPU)
131 ROM
132 RAM
133 Interface I / O
134 Laser optical system controller
135 Power supply circuit
136 Optical sensor
136a Optical sensor
136b Optical sensor
136c Optical sensor
137 Toner density sensor
138 Environmental sensor
139 Photoconductor surface potential sensor
140 Toner supply circuit
141 Intermediate transfer belt drive unit
142 Operation unit
201B Development sleeve of developer for black developer
201C Development sleeve for developer for cyan developer
201M Development sleeve of developer for magenta developer
201Y Development sleeve of yellow developer developer
202 Agent stirring member
301 Current detection circuit
401 Shading correction circuit
402 Scanner γ conversion circuit
403 Image memory
404 Image separation circuit
405 MTF filter circuit
406 Color conversion UCR processing circuit
407 Scaling circuit
408 Image processing (create) circuit
409 Image processing printer γ correction circuit
410 gradation processing circuit
411 I / F selector (interface)
412 Image forming printer γ correction circuit
(Procon γ correction circuit, Procon γ conversion circuit)
413 Printer
414 ROM
415 CPU
416 RAM
417 system controller
418 Host computer (external computer)
419 Printer Controller (System Controller)
420 color scanner
421 pattern generation circuit
422 pattern generation circuit
423 Area processing circuit
430 Area processing circuit
451 Look-up table (LUT)
452 Pulse width modulation circuit (PWM)
453 Power Modulation Circuit (PM)
454 Laser diode (LD)
455 Photodetector (PD)
1101 Smoothing filter circuit
1102 Laplacian filter
1103 Edge amount detection filter
1104 Smoothing filter
1105 Table conversion circuit
5401 CCD
5402 Amplifier circuit
5403 Sample hold (S / H) circuit
5404 A / D conversion circuit
5405 Black correction circuit
5406 Shading correction circuit
5407 Image processing unit
5409 CCD driver
5410 pulse generator
5411 clock generator
5413 ROM
5414 CPU
5415 RAM

Claims (5)

A gradation processing unit that performs gradation processing on the image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing, and a latent image on the image carrier based on the image signal. In an image forming apparatus, comprising: a latent image forming unit that forms; and a developing unit that applies a developer to the latent image formed on the image carrier and visualizes the latent image.
Means for detecting gradation characteristics of the image forming apparatus;
In contrast to the saturation region of the gradation characteristic with respect to the emission energy of the laser where the magnitude of the change in the gradation characteristic is a predetermined value or less, the emission energy for each pixel constituting the dither is the emission energy for the saturation region of the gradation characteristic If lower , the image forming apparatus is characterized in that the parameter of the gradation processing means is changed so as to change the light emission energy for the pixel . A gradation processing unit that performs gradation processing on the image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing, and a latent image on the image carrier based on the image signal. In an image forming apparatus, comprising: a latent image forming unit that forms; and a developing unit that applies a developer to the latent image formed on the image carrier and visualizes the latent image.
Means for detecting gradation characteristics of the image forming apparatus;
The light emission energy for each pixel constituting the dither with respect to the light emission energy or the writing value of the laser in the saturation region of the gradation characteristic where the deviation from the preset value stored in the gradation characteristic is a predetermined value or more, wherein is lower than the emission energy for saturation region of the gradation characteristic, images forming device you and performing gradation processing so as to change the emission energy for that pixel. As means for detecting the gradation characteristics of the image forming unit in the image forming apparatus, the amount of toner adhering to the image carrier relative to the light emission energy of the laser irradiated to the image carrier to form a latent image is detected. It has a toner adhesion amount detection means, the detected adhering toner amount of the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to change the parameters of the gradation processing means on the basis of tone characteristic.   A gradation processing unit that performs gradation processing on an image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal that has been subjected to the gradation processing, and a latent image formed on an image carrier based on the image signal Latent image forming means, developing means for applying a developer to the latent image formed on the image carrier to visualize, and means for detecting gradation characteristics of the image forming apparatus, In the image forming apparatus that changes the parameter of the gradation processing unit based on the detected gradation characteristic, the image forming apparatus is calibrated after the parameter of the gradation processing unit is changed based on the detected gradation characteristic. An image forming apparatus that notifies a user that it is necessary to execute an operation. A gradation processing unit that performs gradation processing on an image signal, a gradation conversion unit that performs gradation conversion on the image signal subjected to the gradation processing, and a latent image formation on an image carrier based on the image signal Latent image forming means, developing means for applying a developer to the latent image formed on the image bearing member to visualize the latent image, and means for detecting gradation characteristics of the image forming apparatus, In the image forming apparatus that changes the parameter of the gradation processing unit based on the detected gradation characteristic, the calibration of the gradation processing unit is performed based on the detected gradation characteristic before performing calibration of the image forming apparatus. An image forming apparatus characterized in that a parameter can be changed to select a change in gradation processing when calibration of the image forming apparatus is executed .

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