画像処理装置及び画像形成装置
【課題】階調補正の精度を向上させる。
【解決手段】第２画像処理部は、基準階調値とＬＵＴに基づく出力階調値を特定する（ステップＳ１１０）。第２画像処理部は、パッチ画像を表す画像データを生成する（ステップＳ１２０）。画像形成部２１０は、画像データの表すパッチ画像を中間転写ベルトに形成する（ステップＳ１３０）。濃度センサは、中間転写ベルトに形成されたパッチ画像の濃度を検出する（ステップＳ１４０）。更新部は、検出された濃度から階調補正値を算出する（ステップＳ１５０）。更新部は、基準階調値に対応した出力階調値に基づいて決定された出力パターンに基づく階調値と、階調補正値とに基づいてＬＵＴを生成し、生成したＬＵＴで記憶部に記憶されたＬＵＴを更新する（ステップＳ１６０）。
【解決手段】第２画像処理部は、基準階調値とＬＵＴに基づく出力階調値を特定する（ステップＳ１１０）。第２画像処理部は、パッチ画像を表す画像データを生成する（ステップＳ１２０）。画像形成部２１０は、画像データの表すパッチ画像を中間転写ベルトに形成する（ステップＳ１３０）。濃度センサは、中間転写ベルトに形成されたパッチ画像の濃度を検出する（ステップＳ１４０）。更新部は、検出された濃度から階調補正値を算出する（ステップＳ１５０）。更新部は、基準階調値に対応した出力階調値に基づいて決定された出力パターンに基づく階調値と、階調補正値とに基づいてＬＵＴを生成し、生成したＬＵＴで記憶部に記憶されたＬＵＴを更新する（ステップＳ１６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、画像の画質が変化することを抑制するための対策が講じられている。より具体的には、画像形成装置において、ある濃度を目標としてパッチ画像と呼ばれる画像を形成し、このパッチ画像の濃度を濃度センサで検知する。画像形成装置は、その検知結果と目標との差に応じて、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）と呼ばれるテーブルの内容を更新する。ＬＵＴは、例えば０〜２５５までの２５６階調で表現される入力階調値に対して出力階調値を対応付けたものである。画像形成装置は、画像データに含まれる各画素の階調値を入力階調値とし、それに対応する出力階調値を用いて画像を形成する。このように画像の階調特性を補正することを階調補正という。画像形成装置は、上記のようなＬＵＴを用いた階調補正のほか、感光体の帯電電位や現像電位等を制御して階調補正を行う場合もある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、通常の画像形成時のスクリーン処理に用いるディザマトリクスとは別に、専用のディザマトリクスを用いたスクリーン処理によって作成されたパッチ画像の濃度を検出し、この検出結果に基づいて更新したＬＵＴを用いて階調補正を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４４８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、階調補正の精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る画像処理装置は、各々値が異なる複数の第１の階調値と各々の当該第１の階調値にそれぞれ対応する第２の階調値とを記憶する第１の記憶手段と、画像を形成する画像形成手段を制御して、目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値の画像を形成させる第１の制御手段と、前記画像形成手段によって形成された前記画像の濃度の読み取り結果を取得する取得手段と、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値と、当該第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている前記第２の階調値と、前記取得手段によって取得された読み取り結果とに基づいて、前記記憶手段に記憶されている各々の前記第１の階調値に対応する前記第２の階調値を更新する更新手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る画像処理装置は、それぞれ異なる複数の閾値が配列されたディザマトリクスであって、その大きさが隣り合う前記閾値どうしの差が等しく、前記複数の閾値のうち最も小さい閾値が前記差の半分以下であるディザマトリクスを記憶する第２の記憶手段を備え、前記第１の制御手段は、前記ディザマトリクスにおいて配列されている各閾値と、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値とを比較して、当該第２の階調値の画像を表す２値データを生成し、生成した２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る画像処理装置は、出力対象となる画素の位置を示す複数の画素パターンを階調値ごとに記憶する第３の記憶手段を備え、前記第１の制御手段は、前記第３の記憶手段に記憶されている複数の画素パターンのうち、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値に最も近い階調値の画素パターンを特定し、特定した画素パターンに応じた２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、画像データを取得する画像データ取得手段と、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を制御して、前記画像データ取得手段によって取得された画像データから特定される階調値を、当該階調値に相当する前記第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値に変換し、変換後の階調値を含む画像データを前記画像形成手段に供給して、当該画像データに応じた画像を形成させる第２の制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、本発明における第1の制御手段のように画像を形成する構成を有しない場合と比較して、階調補正の精度が向上する。
請求項２に係る発明によれば、請求項２に記載のディザマトリクスを記憶する構成を有しない場合と比較して、出力パターンに基づいて形成された画像の濃度が階調補正を反映したものに近くなりやすくなる。
請求項３に係る発明によれば、請求項３に記載の複数の画素パターンを記憶する構成を有しない場合と比較して、必要とされる記憶容量をより少なくしつつ、階調補正の精度が向上する。
請求項４に係る発明によれば、本発明における第1の制御手段のように画像を形成する装置と、本発明における第２の制御手段のように画像を形成する装置とが一体で設けられている場合と比較して、本発明における第1の制御手段のように画像を形成する装置が、本発明における第２の制御手段のように画像を形成する装置の動作に依存することなく画像形成装置の状況に応じてセットアップ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の全体構成を示すブロック図
【図２】画像処理装置とその周辺の機能的構成を示すブロック図
【図３】画像出力装置の構造の一例を示す図
【図４】中間転写ベルトの表面に形成される画像列と濃度センサとの位置関係を表した図
【図５】ＬＵＴに基づく階調カーブを表す図
【図６】画像処理装置の動作を示すフローチャート
【図７】パッチ用ディザマトリクスを表す図
【図８】ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図９】更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１０】更新後のＬＵＴを適用した場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１１】ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１２】更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１３】変形例１におけるパッチ用ディザマトリクスを表す図
【図１４】変形例１において更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１５】変形例２における出力パターン群を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態＞
以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１０の全体構成を示すブロック図である。画像形成装置１０は、ここでは電子写真方式のプリンタである。画像形成装置１０の構成は、コントローラ１００と画像出力装置２００とに大別される。コントローラ１００と画像出力装置２００とは、情報の授受が行えるように互いに電気的に接続されている。
【００１３】
コントローラ１００は、画像形成装置１０の全体的な動作を制御する手段である。コントローラ１００は、制御部１１０と、通信部１２０と、第１画像処理部１３０と、ＵＩ（User Interface）部１４０とを備える。
【００１４】
制御部１１０は、画像形成装置１０における全体及び各部の動作を制御する手段である。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成される。ＲＡＭは、画像データを一時的に記憶する。通信部１２０は、外部装置とデータを送受信する手段である。ここでいう外部装置は、画像データを画像形成装置１０に送信したり、画像形成装置１０に画像形成を指示したりするための装置であり、例えば画像を読み取るフラットベッドスキャナ等の画像読取装置や、通信手段を介して画像形成装置１０に接続されたパーソナルコンピュータ等のクライアント装置である。つまり、制御部１１０は、外部装置から受信、すなわち取得した画像データをＲＡＭに記憶させる。制御部１１０は、画像データを取得する画像データ取得手段の一例である。
【００１５】
第１画像処理部１３０は、画像データに対して画像処理を実行する手段である。第１画像処理部１３０は、制御部１１０とは独立したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路によって構成されているが、制御部１１０の一機能であってもよい。
【００１６】
第１画像処理部１３０が実行する画像処理は、画像データのデータ形式をビットマップ形式に変換するデータ変換処理や、画像データに含まれる階調値を網点で表される情報に変換するスクリーン処理のほか、記憶部２２０に記憶されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて、画像の階調特性を補正する処理（以下「階調補正」という。）を含む。ＬＵＴは、例えば０〜２５５までの２５６階調で表現される入力階調値に対して出力階調値を対応付けたものである。ＬＵＴにおける入力階調値は、各々値が異なる複数の第１の階調値の一例である。また、ＬＵＴにおける出力階調値は、各々の第１の階調値にそれぞれ対応する第２の階調値の一例である。ＬＵＴの入力階調値と出力階調値の対応関係は、画像出力装置２００の個体差や画像形成パラメータ等によって定まる。画像形成パラメータとは、例えば感光体ドラムを帯電するときの帯電電位、感光体ドラムを露光するときの露光電位、静電潜像を現像するときの現像バイアス、現像器におけるトナーとキャリアの混合比（トナー濃度）、トナー像を転写するときの転写バイアスなどの、画像形成に係る各種のパラメータである。上記の画像処理のうち、データ変換処理は、階調補正よりも前に実行され得る処理である。一方、スクリーン処理は、階調補正よりも後に実行され得る処理である。このように、第１画像処理部１３０は、決められた順序に従って複数の処理を実行する。
【００１７】
ＵＩ部１４０は、ユーザに情報を提示するとともに、ユーザの操作を受け付ける手段である。ＵＩ部１４０は、例えば、タッチスクリーンを備えた表示装置や各種のボタンを含んで構成される。
【００１８】
画像出力装置２００は、コントローラ１００から供給された画像データに応じた画像を出力する手段である。ここでいう画像の出力とは、画像をユーザが視認できるように可視化することであり、画像を用紙に形成することに相当する。ここにおいて、用紙は、画像が転写及び形成される媒体の一例である。画像出力装置２００は、より詳細には、画像形成部２１０と、記憶部２２０と、第２画像処理部２３０とを備える。
【００１９】
画像形成部２１０は、帯電、露光、現像、転写、定着といった電子写真方式の各工程を経て画像を形成する手段である。画像形成部２１０は、これらの各工程において前述した画像形成パラメータを用いて、画像データが表す画像を用紙に形成する。なお、画像形成部２１０は、本実施形態においてはカラーの画像を形成する手段であるとするが、モノクロの画像を形成する手段であってもよい。画像形成部２１０は、本発明に係る画像形成手段の一例に相当するものである。
【００２０】
記憶部２２０は、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）やフラッシュメモリなどの記憶手段であり、ＬＵＴと、パッチ用ディザマトリクスと、基準階調値と、目標濃度とを記憶する。ＬＵＴは、前述したとおりである。コントローラ１００は、記憶部２２０からＬＵＴを取得すると、これを第１画像処理部１３０に供給する。パッチ用ディザマトリクスは、第２画像処理部２３０がパッチ画像を表す画像データに含まれる階調値を網点で表される情報に変換するスクリーン処理において、スクリーンのディザパターンを表現するマトリクスである。基準階調値は、パッチ画像において目標となる階調値である。目標濃度は、パッチ画像において目標となる濃度である。
【００２１】
第２画像処理部２３０は、例えばＣＰＵ及びＲＡＭによって実現されるが、独立したＡＳＩＣ等の集積回路によって構成されてもよい。第２画像処理部２３０は、第１画像処理部１３０とは異なる画像処理を実行する手段である。第２画像処理部２３０が実行する画像処理は、パッチ用ディザマトリクスを用いた上述のスクリーン処理を含む。具体的には、第２画像処理部２３０は、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴにおいて、パッチ画像の基準階調値を入力階調値とし、その入力階調値に対応する出力階調値を特定する。そして第２画像処理部２３０は、特定した出力階調値とパッチ用ディザマトリクスとを用いて、パッチ画像を網点で表した画像データを生成する。このように、画像形成装置１０において、通常の画像形成時のスクリーン処理を実行する第１画像処理部１３０を備えるコントローラ１００と、パッチ画像のためのスクリーン処理を実行する第２画像処理部２３０を備える画像出力装置２００とは、別体で設けられている。
【００２２】
また、第２画像処理部２３０は、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴを更新する手段でもある。第２画像処理部２３０は、自らが生成した画像データに基づくパッチ画像の濃度に基づいて、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴを更新する。ここでいう濃度は、パッチ画像の濃さを表す数値であり、例えば、パッチ画像に対して照射した光の強度とその反射光の強度との比率によって定まるが、本実施形態においては、トナーの載っていない下地面の反射出力に対するパッチ画像の反射出力の割合で表される。
【００２３】
制御部１１０と、記憶部２２０と、第２画像処理部２３０とは、協働することで画像処理装置３００として機能する。
図２は、画像処理装置３００とその周辺の機能的構成を示すブロック図である。
記憶部２２０は、各々値が異なる複数の第１の階調値と各々の当該第１の階調値にそれぞれ対応する複数の第２の階調値とを記憶する第１の記憶手段の一例である。第２画像処理部２３０により実現される第１の制御部３１０は、画像を形成する画像形成部２１０を制御して、目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応付けて記憶部２２０に記憶されている第２の階調値の画像を形成させる第１の制御手段の一例である。第２画像処理部２３０により実現される取得部３２０は、画像形成部２１０によって形成された画像の濃度の読み取り結果を取得する取得手段の一例である。第２画像処理部２３０により実現される更新部３３０は、目標となる濃度に相当する第１の階調値と、この第１の階調値に対応付けて記憶部２２０に記憶されている第２の階調値と、取得部３２０によって取得された読み取り結果とに基づいて、記憶部２２０に記憶されている各々の第１の階調値に対応する第２の階調値を更新する更新手段の一例である。
【００２４】
図３は、画像出力装置２００の構造の一例を示す図である。図３に例示する画像出力装置２００は、いわゆる中間転写方式によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像を形成するものである。画像出力装置２００は、トナーカートリッジ２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋと、転写ユニット２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋと、露光装置２１３と、中間転写ベルト２１４と、複数の支持ロール２１５と、二次転写ロール２１６と、複数の搬送ロール２１７と、定着装置２１８と、濃度センサ２４１とを備える。
【００２５】
なお、図３に示す構成要素のうち、符号の末尾にアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）を付したものは、当該構成要素が上記４色のいずれかに対応するものであることを示している。これらの構成要素は、使用するトナーの色が異なるものの、主要な構成や機能は共通している。そこで、以下においては、これらの構成要素の説明において、互いを区別する必要がない場合には、「トナーカートリッジ２１１」や「転写ユニット２１２」というように、符号の末尾を省略してこれらを総称するものとする。
【００２６】
トナーカートリッジ２１１は、各色のトナーを収容し、これを必要に応じて転写ユニット２１２の現像器に供給する手段である。転写ユニット２１２は、感光体ドラム、帯電器、現像器、一次転写ロールなどを備え、各色のトナー像を中間転写ベルト２１４に転写する手段である。露光装置２１３は、レーザ発光源やポリゴンミラー等を備え、感光体ドラムの周面に向けて画像変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する手段である。
【００２７】
中間転写ベルト２１４は、複数の支持ロール２１５により支持されて図中の矢印Ａ１が示す方向に周回しながら移動する。中間転写ベルト２１４には、転写ユニット２１２によって転写されたトナー像、つまり画像が形成される。二次転写ロール２１６は、中間転写ベルト２１４に転写されたトナー像を用紙に転写する手段である。搬送ロール２１７は、用紙を図中の破線の矢印Ａ２に沿った経路で搬送する手段である。定着装置２１８は、二次転写ロール２１６によりトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧することによって、トナー像を用紙に定着させる手段である。
【００２８】
濃度センサ２４１は、中間転写ベルト２１４に形成されているトナー像を光学的に読み取る手段である。本実施形態において濃度センサ２４１は、読み取ったパッチ画像の濃度を示す濃度情報を第２画像処理部２３０に供給する。第２画像処理部２３０は、この濃度情報に基づいてＬＵＴを更新する。なお、画像形成装置１０は、中間転写ベルト２１４に形成されたトナー像を濃度センサ２４１によって読み取ることに代えて、用紙に形成された画像を画像読取装置によって読み取る構成であってもよい。
【００２９】
画像形成装置１０の構成は、以上のとおりである。この構成のもと、画像形成装置１０は、外部装置から供給された画像データに対して画像処理を実行し、用紙に画像を形成する。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０を好適な状態で使用可能にするためのセットアップ処理を、適当なタイミングで実行する。このセットアップ処理には、第２画像処理部２３０によるパッチ画像を表す画像データの生成と、生成された画像データに基づく画像形成部２１０によるパッチ画像の形成と、濃度センサ２４１によるパッチ画像の濃度の読み取りと、第２画像処理部２３０によるＬＵＴの更新とが含まれる。セットアップ処理は、画像出力装置２００によって実行される。画像出力装置２００は、セットアップ処理が終了すると、セットアップ処理が終了したことをコントローラ１００に通知するとともに、第２画像処理部２３０によって更新されたＬＵＴをコントローラ１００に供給する。ＬＵＴは、第２画像処理部２３０によって更新が行われる前と後とでは、入力階調値と出力階調値の対応関係が変化し得る。
【００３０】
セットアップ処理において、第２画像処理部２３０は、パッチ画像を表す画像データを生成すると、生成した画像データに基づくパッチ画像が副走査方向に配列された画像列を中間転写ベルト２１４に形成する旨を画像形成部２１０に指示する。画像列では、例えば、２０％、５０％及び７５％の３段階の面積率のパッチ画像が、予め決められた位置に配置される。パッチ画像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれか１色のトナーによって、予め決められた面積に対して或る濃度を持つ。例えば、ＬＵＴが０から２５５までの２５６階調で表される場合、すなわち有効階調数が２５６である場合、面積率０％は階調値が０であり、面積率５０％は階調値が１２７であり、面積率１００％は階調値が２５５である。セットアップ処理において、第２画像処理部２３０は、パッチ画像の目標濃度と、形成されたパッチ画像から読み取られた濃度とを比較し、その相違に応じてＬＵＴを更新する。
【００３１】
なお、セットアップ処理は、画像形成装置１０の起動時、予め決められた時間間隔、予め決められた枚数の用紙が使用される毎、予め決められた量のトナーが使用される毎、温度や湿度が予め決められた程度以上に変化した毎などに行われる。また、セットアップ処理は、これらのパラメータを複数組み合わせて考慮したタイミングで実行されてもよい。さらに、セットアップ処理は、このような事前に決められたパラメータを満たした場合に限らず、ユーザが指示したタイミングで随時実行されてもよい。また、上述したように、画像形成装置１０において、コントローラ１００と画像出力装置２００とは別体で設けられているので、画像出力装置２００が、コントローラ１００の動作に依存することなく、画像形成装置１０の状況に応じてセットアップ処理を行える。
【００３２】
セットアップ処理における第２画像処理部２３０の処理について詳述する。
図４は、中間転写ベルト２１４の表面に形成される画像列Ｇ１と濃度センサ２４１との位置関係を表した図であり、中間転写ベルト２１４のベルト面に対して垂直な方向から見たときを表している。中間転写ベルト２１４の表面の移動方向ｂ（副走査方向）に交差する方向（主走査方向）の中央付近の位置には、中間転写ベルト２１４の副走査方向に沿って配置された、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのパッチ画像で構成される画像列Ｇ１が形成される。主走査方向は、露光装置２１３がポリゴンミラーの回転に伴って露光走査を行うときの走査方向とする。この画像列Ｇ１に含まれる、四角形の領域で示した各パッチ画像の「Ｋ」はブラック、「Ｃ」はシアン、「Ｍ」はマゼンタ、「Ｙ」はイエローを表している。また、末尾の数字は濃度の違いを表しており、数値が小さいほど高濃度であることを意味している。例えば「Ｃ１」で表されるパッチ画像は、面積率７５％のシアンのパッチ画像であることを示し、「Ｃ２」は面積率５０％のシアン、「Ｃ３」は面積率２５％のシアンという具合である。ブラック、マゼンタ、イエローのパッチ画像も上記のシアンと同様である。濃度センサ２４１は、画像列Ｇ１に対応する位置、つまり、画像列Ｇ１に含まれるパッチ画像を読み取り可能な位置に設けられている。
【００３３】
パッチ画像は、その面積率によって用途が異なる。例えば、面積率７５％のパッチ画像は電位制御用であり、面積率５０％及び面積率２５％のパッチ画像はＬＵＴ更新用である。面積率７５％のパッチ画像の場合、濃度センサ２４１は、パッチ画像から濃度を読み取ると、読み取った濃度を制御部１１０に供給する。制御部１１０は、供給された濃度に基づいて、感光体ドラムを帯電するときの帯電電位や感光体ドラムを露光するときの露光電位を制御する。また、面積率５０％及び面積率２５％のパッチ画像の場合、濃度センサ２４１は、パッチ画像から濃度を読み取ると、読み取った濃度を第２画像処理部２３０に供給する。第２画像処理部２３０は、供給された濃度と目標濃度との差を算出し、算出した差に基づいて、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴを更新する。
【００３４】
図５は、ＬＵＴに基づく階調カーブを表す図である。図では、階調カーブが二次元のグラフとして表されている。図において横軸は入力階調値を表し、縦軸は出力階調値を表す。図の上部には、更新前のＬＵＴに基づく階調カーブＬ１を、図の下部には、更新後のＬＵＴに基づく階調カーブＬ２を、それぞれ示す。また、図に示された直線は、ＬＵＴを適用しない場合の基準を表すものであって、入力階調値と出力階調値とが同一の値となる基準線Ｌｓを表す。また、ここで、ＬＵＴは２５６階調で表され、有効階調数が２５６であるものとし、図における階調カーブは、「０」から「２５５」の間の階調値で表現されている。
【００３５】
図５の例では、更新前のＬＵＴに基づく階調カーブＬ１において、入力階調値が「６３」のときに出力階調値が「５８」であり、入力階調値が「１２７」のときに出力階調値が「１４８」となっている。一方、更新後のＬＵＴに基づく階調カーブＬ２において、入力階調値が「６３」のときに出力階調値が「６３」であり、入力階調値が「１２７」のときに出力階調値が「１６０」である。ここで、ＬＵＴが２５６階調で表されているため、階調値「６３」は面積率２５％を表し、階調値「１２７」は面積率５０％を表す。このように、ＬＵＴが更新されることで、階調カーブは変化する。
【００３６】
＜動作＞
次に、図６〜図１０を参照しながら、画像形成装置１０の動作について説明する。
図６は、画像処理装置３００の動作を示すフローチャートである。第２画像処理部２３０は、セットアップ処理が実行されると、基準階調値とＬＵＴとに基づいて出力階調値を特定する（ステップＳ１１０）。具体的には、ステップＳ１１０で、第２画像処理部２３０は、まず、記憶部２２０から基準階調値を取得する。この基準階調値は、例えば上述した階調補正用のパッチ画像に基づく面積率２５％及び面積率５０％と対応する「６３」及び「１２７」という値である。ここで、ＬＵＴが図５における階調カーブＬ１で表されるものであるとすると、第２画像処理部２３０は、入力階調値が「６３」のときの出力階調値を「５８」、入力階調値が「１２７」のときの出力階調値を「１４８」として特定する。
【００３７】
次に、第２画像処理部２３０は、パッチ画像を表す画像データを生成する（ステップＳ１２０）。具体的には、ステップＳ１２０で、第２画像処理部２３０は、記憶部２２０からパッチ用ディザマトリクスを取得すると、これにステップＳ１１０で特定した出力階調値を適用する、いわゆるスクリーン処理を行うことで、パッチ画像を表す画像データを生成する。
図７は、パッチ用ディザマトリクス４００ａを表す図である。前述したように、本実施形態においてＬＵＴは２５６階調で表される。ゆえに、パッチ用ディザマトリクス４００ａも、ＬＵＴに対応して２５６階調で表されることとなる。パッチ用ディザマトリクス４００ａは、４×４の行列で表され、この行列において各位置に配置された要素は、階調値の閾値である。パッチ用ディザマトリクス４００ａは要素数が１６であり、各要素、つまり閾値は、「０」から始まり「２５５」まで、１６刻みで値が増加している。このパッチ用ディザマトリクス４００ａに基づいて生成されたパッチ画像を表す画像データにおいて階調値と濃度が適正な関係となるように、パッチ用ディザマトリクス４００ａにおける各要素、つまり閾値は予め決められた配置となっている。
【００３８】
第２画像処理部２３０が行うスクリーン処理は以下のようなものである。第２画像処理部２３０は、パッチ用ディザマトリクス４００ａにおいて、ステップＳ１１０で特定した出力階調値以下の閾値（要素）の位置を画素の出力対象とした出力パターンを得る。この出力パターンは、「０」または「１」の２値データで表現されている。出力階調値以下の閾値（要素）の位置にある２値データは「１」であり、出力階調値を超える閾値（要素）の位置にある２値データは「０」である。
それぞれの２値データが１画素に対応しており、２値データが「１」の位置は出力対象つまり露光の対象となり、２値データが「０」の位置は露光の対象とならない。第２画像処理部２３０は、このようにして得られた出力パターンを用いて、パッチ画像を表す画像データを生成する。
【００３９】
図８は、ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４１０を表す図である。ここで、基準階調値は「１２７」（面積率５０％）である。ＬＵＴが適用されないため、出力階調値は図５に示す基準線Ｌｓに従って「１２７」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「１２７」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４１０を得る。図において、黒く塗りつぶされているのが、２値データが「１」の画素である。この結果、出力パターン４１０は、図に示すように、８個の画素の２値データが「１」となる。
【００４０】
図９は、更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４２０を表す図である。ここで、基準階調値は図８と同じ「１２７」（面積率５０％）である。更新前のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ１に従って「１４８」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「１４８」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４２０を得る。この結果、出力パターン４２０は、図に示すように、９個の画素の２値データが「１」であり、ＬＵＴを適用しない場合よりも、２値データが「１」の画素が１つ多いものとなる。そして、第２画像処理部２３０は、出力パターンに基づくパッチ画像を副走査方向に配列した画像列を中間転写ベルト２１４の表面に形成する旨を、画像形成部２１０に指示する。次に、画像形成部２１０が、指示に従って、出力パターンに基づくパッチ画像、すなわち出力パターンにおいて２値データが「１」の画素を出力対象とした画像を副走査方向に配列した画像列を、中間転写ベルト２１４の表面に形成する（ステップＳ１３０）。
【００４１】
次に、濃度センサ２４１が、パッチ画像の濃度を検出する（ステップＳ１４０）。具体的には、ステップＳ１４０で、濃度センサ２４１は、中間転写ベルト２１４の表面に形成されている画像列に含まれるパッチ画像を光学的に読み取り、読み取ったパッチ画像の濃度を示す濃度情報を第２画像処理部２３０に供給する。次に、第２画像処理部２３０が、ステップＳ１４０で検出された濃度から階調補正値なるものを算出する（ステップＳ１５０）。具体的には、ステップＳ１５０で、第２画像処理部２３０は、以下の式（１）に従って、階調補正値を算出する。
階調補正値＝（目標濃度−パッチ画像の読み取り濃度）×α・・・（１）
式（１）において、αは予め決められた係数である。
【００４２】
次に、第２画像処理部２３０は、ＬＵＴを更新する（ステップＳ１６０）。具体的には、ステップＳ１６０において、第２画像処理部２３０は、更新前のＬＵＴにおいて基準階調値に対応した出力階調値に基づいて決定された出力パターンに基づく階調値（出力パターン階調値という）と、ステップＳ１５０で算出した階調補正値とを用いて、以下の式（２）に基づいて、基準階調値に対応する新たな出力階調値を算出する。
新たな出力階調値＝出力パターン階調値＋階調補正値・・・（２）
第２画像処理部２３０は、基準階調値と新たな出力階調値とを対応づけたＬＵＴを生成する。そして第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴを記憶部２２０に記憶させる。このとき、記憶部２２０に予めＬＵＴが記憶されているので、第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴで記憶部２２０に記憶されているＬＵＴを更新する。
【００４３】
図１０は、更新後のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４３０を表す図である。更新後のＬＵＴは、図５に示す階調カーブＬ２のようなものであるとする。ここで、基準階調値は図８及び図９と同じ「１２７」（面積率５０％）である。更新後のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ２に従って「１６０」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「１６０」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４３０を得る。この結果、出力パターン４３０は、図に示すように、１０個の画素の2値データが「１」であり、更新前のＬＵＴを適用した場合よりも、２値データが「１」の画素が１つ多いものとなる。第１画像処理部１３０は、このようにして更新された後のＬＵＴを用いて階調補正を実行する。
【００４４】
ＬＵＴが更新された後の動作は以下のようなものとなる。例えば、制御部１１０は、外部装置から画像データを取得すると、この画像データを第1画像処理部１３０に供給する。第１画像処理部１３０は、供給された画像データを表す画像から特定される階調値を、この階調値に対応付けて記憶部２２０に記憶されている出力階調値、すなわち更新後のＬＵＴにおいて対応付けられた出力階調値に変換する。そして第１画像処理部１３０は、変換後の出力階調値を含む画像データを画像形成部２１０に供給して、この画像データに応じた画像を形成させる。
【００４５】
画像形成装置においては一般に、ディザマトリクスにＬＵＴを適用するスクリーン処理は、ユーザによって指定された画像データに応じた画像を形成するときに用いられているが、階調補正を行うためのパッチ画像を形成するときにはこれは用いられない。パッチ画像を形成するときには、単にディザマトリクスの各要素である閾値と基準階調値とを比較してスクリーン処理を行っている。これに対して、本実施形態では、パッチ画像用のディザマトリクスであるパッチ用ディザマトリクスを用意し、階調補正を行うためのパッチ画像を形成するときに、このパッチ用ディザマトリクスにＬＵＴを適用するスクリーン処理を行うようにしている。
【００４６】
ここで、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合とされる場合との比較を述べる。一般的な画像形成装置において、画像データに含まれる階調値となるように形成された画像は、低濃度域〜中濃度域においてはその階調値の濃度よりも濃くなることが多く、また、中濃度域〜高濃度域においてはその階調値の濃度よりも薄くなることが多い。つまり、画像データにおいて指定された濃度と現実に形成された画像の濃度との間に差が生じることが多い。この差を小さくするために、上述したＬＵＴを用いた階調補正が行われる。
【００４７】
パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合、ＬＵＴは以下のようにして更新される。まず、第２画像処理部２３０は、図５に示す基準線Ｌｓに従って、基準階調値が「１２７」である場合、これと同じ「１２７」の出力階調値を得る。次に、この出力階調値に応じたパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターンに基づいて、第２画像処理部２３０が、パッチ画像を表す画像データを生成し、画像形成部２１０が、この画像データに基づくパッチ画像を形成する。ここで、形成されたパッチ画像に基づく階調補正値が「３３」であったとする。つまり、上述した、濃度に差が生じている状態である。そして、第２画像処理部２３０は、式（１）に従って、基準階調値「１２７」に対応する新たな出力階調値を「１６０」と算出し、これらを対応づけたＬＵＴを生成する。第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴで記憶部２２０に記憶されているＬＵＴを更新する。
【００４８】
このようにパッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合、式（１）のような計算式に従って新たな出力階調値を算出してＬＵＴを更新したとしても、この新たな出力階調値をパッチ画像に反映できないため、ＬＵＴ更新後の画像の濃度が、目標濃度と合っているかどうかは分からない。つまり、その出力階調値と基準階調値との乖離が大きい場合には、ＬＵＴ更新後のパッチ画像の濃度が目標濃度と合っているかどうかは分からない。このように、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合、すなわち、ＬＵＴにおいて基準階調値に対応付けられた出力階調値を含む画像データを表すパッチ画像が出力されることなく、計算のみによって階調補正が行われた場合、予期していない誤差が含まれることとなる。そして、形成されたパッチ画像に基づく階調補正値（上記例では「３３」）の絶対値が大きいほど、その誤差も大きくなる。
【００４９】
一方、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用される場合、ＬＵＴは以下のようにして更新される。まず、第２画像処理部２３０は、図５に示す更新前のＬＵＴに基づく階調カーブＬ１に従って、基準階調値が「１２７」である場合、「１４８」の出力階調値を得る。次に、この出力階調値に応じたパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターンに基づいて、第２画像処理部２３０が、パッチ画像を表す画像データを生成し、画像形成部２１０が、この画像データに基づくパッチ画像を形成する。出力階調値に基づいて決定されたパッチ画像の出力パターン階調値は「１４３＝（９／１６）×２５５）」であり、ここで、形成されたパッチ画像に基づく階調補正値が「７」であったとする。つまり、上述した、濃度に差が生じている状態である。そして、第２画像処理部２３０は、式（１）に従って、基準階調値「１２７」に対応する新たな出力階調値を「１５０」と算出し、これらを対応づけたＬＵＴを生成する。第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴで記憶部２２０に記憶されているＬＵＴを更新する。
【００５０】
パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合の問題点は上述したとおりである。
これに対し、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用される場合では、前回にパッチ画像が形成された際のＬＵＴにおける基準階調値に対応付けられた出力階調値は、この出力階調値を含む画像データを表す画像に基づき算出された新しい出力階調値と近いような階調値となっているはずである。従って、今回パッチ画像が形成される際も、基準階調値（上記例では「１２７」）にある程度近い新しい出力階調値（上記例では「１５０」）を得ることができるはずである。つまり、形成されたパッチ画像に基づく濃度と目標濃度との差は小さい。よって、その差の間に含まれるはずの誤差も小さくなる。さらに、画像形成装置１０において経時による変化が小さい状態が維持されていれば、すなわち、上記誤差が発生する要因が少なければ、上述したＬＵＴを適用したパッチ画像の形成及びＬＵＴの更新が繰り返されることで、形成されたパッチ画像に基づく濃度が目標濃度に近づくこととなる。つまり、その濃度が目標濃度を満たすようなパッチ画像が形成されやすくなる。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、通常の画像形成時のスクリーン処理とは別にパッチ画像のためのスクリーン処理を行う画像形成装置において、パッチ画像のためのスクリーン処理にＬＵＴを適用しない場合と比較して、階調補正の精度を向上させられる。また、画像形成装置１０において、通常のスクリーン処理を行うコントローラ１００とパッチ画像のスクリーン処理を行う画像出力装置２００とを別体で設けることで、画像出力装置２００が、コントローラ１００を意識することなく画像形成装置１０の状況に応じてセットアップ処理を行える。これにより、画像形成装置１０における生産性の向上が図られる。
【００５２】
＜変形例＞
以上の実施形態は次のように変形可能である。尚、以下の変形例は適宜組み合わせて実施してもよい。
【００５３】
（変形例１）
パッチ用ディザマトリクスにおける各要素に含まれる閾値の設定は、実施形態のようなものに限らず、以下のようなものとしてもよい。
図１１は、ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４４０を表す図である。ここで、基準階調値は「６３」（面積率２５％）である。ＬＵＴが適用されないため、出力階調値は図５に示す基準線Ｌｓに従って「６３」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「６３」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４４０を得る。この結果、出力パターン４４０は、図に示すように、４個の画素の２値データが「１」であるものとなる。つまり、このときの出力パターンにおいて総画素数に対する２値データが「１」である画素の割合で表されるパターン面積率は、式（２）で表される。
４／１６×１００＝２５％・・・（２）
【００５４】
図１２は、更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４５０を表す図である。ここで、基準階調値は図１１と同じ「６３」（面積率５０％）である。更新前のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ１に従って「５８」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「５８」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４５０を得る。この結果、出力パターン４５０は、図に示すように、３個の画素の２値データが「１」であり、ＬＵＴを適用しない場合よりも、２値データが「１」の画素が１つ少ないものとなる。
【００５５】
図１２によれば、パッチ用ディザマトリクス４００ａが用いられた場合、有効階調数に対する出力階調値の割合で表される出力階調率が、式（３）で表されるのに対して、出力パターンにおいて総画素数に対する2値データが「１」である画素の割合で表されるパターン面積率は、式（４）で表される。
５８／２５６×１００≒２２．７％・・・（３）
３／１６×１００≒１８．７５％・・・（４）
つまり、このような場合、パターン面積率と出力階調率の乖離量（２２．７−１８．７５＝３．９５％）が、ＬＵＴが適用されない場合のパターン面積率と出力階調率の乖離量（２５−２２．７≒２．３％）との乖離量より大きい、すなわち、出力階調値に基づいて出力されるべき画素が出力されないことになるため、望ましくない。
【００５６】
このように、実施形態におけるパッチ用ディザマトリクス４００ａを用いると、本来であれば、ＬＵＴを適用することにより階調補正の精度が向上するはずであるが、低濃度領域において以下のような問題が生じることがある。つまり、低濃度領域において、ＬＵＴを適用しないときよりも適用したときのほうが、出力階調率に近い面積率のパッチ画像が出力されない問題が起きやすくなることがある。これに対して、変形例１では、実施形態におけるパッチ用ディザマトリクス４００ａとは異なるパッチ用ディザマトリクス４００ｂを用いることでこの問題に対処する。
【００５７】
図１３は、変形例１におけるパッチ用ディザマトリクス４００ｂを表す図である。パッチ用ディザマトリクス４００ｂは記憶部２２０により記憶されている。パッチ用ディザマトリクス４００ｂにおいて配列された閾値は、パッチ用ディザマトリクス４００ａにおいて配列された閾値よりも８ずつ小さいものとなっている。パッチ用ディザマトリクス４００ｂは、それぞれ異なる閾値が配列されたディザマトリクスの一例であり、記憶部２２０は、このようなディザマトリクスを記憶する第２の記憶手段の一例である。
【００５８】
図１４は、変形例１において更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ｂの出力パターン４６０を表す図である。ここで、基準階調値は図１１及び図１２と同じ「６３」（面積率２５％）である。更新前のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ１に従って「５８」となる。第２画像処理部２３０は、図１３に示すパッチ用ディザマトリクス４００ｂにおける閾値が「５８」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４６０を得る。この結果、出力パターン４６０は、図に示すように、４個の画素の２値データが「１」であるものとなる。そして第２画像処理部２３０は、出力パターン４６０に基づくパッチ画像を副走査方向に配列した画像列を中間転写ベルト２１４の表面に形成する旨を、画像形成部２１０に指示する。
【００５９】
図１４によれば、パッチ用ディザマトリクス４００ｂが用いられた場合、出力階調率が、式（４）で表されるのに対して、パターン面積率は、式（５）で表される。
５８／２５６×１００≒２２．７％・・・（４）
４／１６×１００≒２５．０％・・・（３）
つまり、このような場合、パターン面積率が出力階調率に近い、すなわち、出力階調値に基づいて出力されるべき画素が出力されることになる。
【００６０】
ここで、パッチ用ディザマトリクス４００ａとパッチ用ディザマトリクス４００ｂとにおいて、大きさが隣り合う閾値どうしの差は、等しく１６となっている。パッチ用ディザマトリクス４００ａのように、最も小さい閾値が「１５」であると、「０」から「１４」までの階調値が入力されたときに、対応する画素の２値データが「１」とならず、結果として、これらの階調値は処理から切り捨てられることとなる。これに対して、パッチ用ディザマトリクス４００ｂは、最も小さい閾値が「７」であるから、パッチ用ディザマトリクス４００ａと比較して切り捨てられる階調値が少ない。ここで、パッチ用ディザマトリクス４００ｂにおいて、パッチ用ディザマトリクス４００ａと比較して、各閾値を、大きさが隣り合う閾値どうしの差の半分となる値だけ小さくした理由は、半分より大きな値とすると切り捨ての効果が強くなり、半分より小さな値とすると切り上げの効果が強くなるのに対して、ちょうど半分であれば、切り上げと切り捨ての両方の効果が得られやすいためである。このように、変形例１によれば、パッチ用ディザマトリクス４００ｂが用いられることで、パッチ用ディザマトリクス４００ａが用いられる場合と比較して、出力パターンに基づいて形成された画像において、出力階調値に基づく画素が出力されやすくなる。
【００６１】
（変形例２）
実施形態におけるパッチ用ディザマトリクス４００ａに代えて、複数の出力パターンの集まりからなる出力パターン群を用いてもよい。
図１５は、変形例２における出力パターン群５００を表す図である。出力パターン群５００は、より詳細には、５００ａ〜５００ｆまでの６つの出力パターンの集まりである。図に示すように、出力パターン５００ａは、面積率が１８．７５％であって階調値が４７であるときの出力パターンとして、３個の画素の２値データが「１」となっている。以下、出力パターン５００ｂ〜５００ｆについても、図に示すとおりである。つまり、出力パターン群５００は、それぞれが異なる階調値を表す出力パターン５００ａ〜５００ｆの集まりである。出力パターン群５００は、記憶部２２０に記憶されている。出力パターン群５００は、複数の画素のうち出力対象とする画素の位置を示す画素パターンであって、各々が異なる階調値を表す画素パターンの一例であり、記憶部２２０はこのような画素パターンを記憶する第３の記憶手段の一例である。出力パターン５００ａ〜５００ｆにおいて、出力対象の画素の２値データは「１」となり、出力対象外の画素の２値データは「０」となる。
【００６２】
変形例２では、図６のフローチャートにおけるステップＳ１２０のタイミングで、第２画像処理部２３０が以下のような処理を行う。第２画像処理部２３０は、記憶部２２０に記憶された出力パターン５００ａ〜５００ｆのうち、ステップＳ１１０で特定された出力階調値に最も近い階調値を表す出力パターンを選択する。例えば、特定された出力階調値が「１４８」であった場合、第２画像処理部２３０は、出力パターン５００ｆを選択する。そして第２画像処理部２３０は、選択した出力パターンに基づくパッチ画像を副走査方向に配列した画像列を中間転写ベルト２１４の表面に形成する旨を、画像形成部２１０に指示する。
【００６３】
実施形態及び変形例１では、パッチ用ディザマトリクスを用いるが、このとき記憶部２２０がパッチ用ディザマトリクスを記憶するために必要な容量は、以下のようになる。パッチ用ディザマトリクスにおいて、１つの要素、すなわち１つの閾値には０〜２５５の間のいずれかの数値が含まれるから、各閾値は８ｂｉｔ＝１ｂｙｔｅで表される。パッチ用ディザマトリクスは４×４の行列で構成され、１６の要素を含むから、１つのパッチ用ディザマトリクスは、１ｂｙｔｅ×１６＝１６ｂｙｔｅで表される。そしてパッチ用ディザマトリクスは、濃度２５％及び５０％の２種類用意されるから、実施形態及び変形例１では、記憶部２２０がパッチ用ディザマトリクスを記憶するために必要な容量は、１６ｂｙｔｅ×２＝３２ｂｙｔｅとなる。
【００６４】
一方、変形例２では、以下のようになる。出力パターン群５００を構成する各出力パターンにおける画素の各々は、「０」又は「１」の２値データで表されるため、１ｂｉｔで表される。出力パターン５００ａ〜５００ｆの各々は、１６画素で構成されるため、各出力パターンは、１ｂｉｔ×１６＝１６ｂｉｔ＝２ｂｙｔｅで表される。そして出力パターン群５００は、６つの出力パターンを含むため、記憶部２２０が出力パターン群５００を記憶するために必要な容量は、２ｂｙｔｅ×６＝１２ｂｙｔｅとなる。このように、変形例２では、実施形態及び変形例１と比較して、必要とされる記憶容量をより少なくしつつ、実施形態と同様の効果を奏する。
【００６５】
（変形例３）
実施形態及び変形例１において、パッチ用ディザマトリクスは、４×４の行列に限らず、８×８や１６×１６の行列であってもよい。例えば、有効階調数が２５６である場合、１６×１６のパッチ用ディザマトリクスにおいて、各閾値は「０」から「２５５」まで１刻みの値を取るようにしてもよい。
また、出力パターンにおける各画素は、「０」又は「１」の値を取る２値データに代えて、例えば「０」から「３」までの４段階の数値を含むようにしてもよい。例えば、有効階調数が２５６である場合、８×８のパッチ用ディザマトリクスにおいて、各画素は「０」から「３」までの４段階の数値を含むようにしてもよい。要するに、有効階調数における最小の値から最大の値までを表現できるようなパッチ用ディザマトリクスを、記憶部２２０が記憶していればよい。
【００６６】
（変形例４）
本発明に係る画像形成装置に相当する構成は、上述したコントローラ１００、及び画像出力装置２００を一体に備えた装置である必要はない。例えば、本発明は、電子写真方式のプリンタと、当該プリンタと通信手段（ネットワーク等）を介して接続するサーバとを備えるシステムの形態によって実施されてもよい。この場合、コントローラ１００に相当する構成は、サーバ側にある。あるいは、コントローラ１００に相当する構成は、プリンタ側の制御手段（ＣＰＵ等）とサーバ側の制御手段とが協働することによって実現されてもよい。
【００６７】
（変形例５）
ＬＵＴを用いた階調補正においては、階調特性を決定付ける要因が複数存在する場合がある。階調特性を決定付ける要因としては、画像形成装置１０の経時変化や環境変化のほか、画像形成装置１０の個体差も考えられる。このような場合、ＬＵＴは、経時変化、環境変化、個体差及びパッチ画像の階調値の４つの要因を複合的に考慮して生成される。ここにおいて、経時変化と環境変化とパッチ画像の階調値とは、そのときどきで変化するものであるため、画像形成部２１０を実際に動作させ、パッチ画像を形成することで推測される。一方、画像形成装置１０の個体差は、その装置に固有な不変のものであるため、画像形成部２１０を実際に動作させることなく、事前に推測可能なものである。
【００６８】
従って、階調補正は、事前に推測可能な要因（個体差等）に起因する階調特性を調整するためのＬＵＴと、事前に推測不可能な要因（経時変化、環境変化、パッチ画像の階調値等）に起因する階調特性を調整するためのＬＵＴとを用いて、画像データに対してこれらの２つのＬＵＴを順番に適用する処理であってもよい。なお、これらのＬＵＴは、演算によって合成されて１つのＬＵＴとして表現されてもよい。また、これら２つのＬＵＴを用いた階調補正の間には、別の処理が実行されてもよい。例えば、前者のＬＵＴ（経時的に変化しないＬＵＴ）を用いた階調補正が事前に行われて、後者のＬＵＴ（経時的に変化し得るＬＵＴ）を用いた階調補正が事後に行われるように画像処理が実行されてもよい。
【００６９】
（変形例６）
また、本発明は、コンピュータを制御装置３００として機能させるためのプログラムとしても特定され得るものである。かかるプログラムは、光ディスク等の記録媒体に記録した形態で提供されたり、インターネット等の通信回線を介して、コンピュータにダウンロードさせ、これをインストールして利用するなどの形態で提供されたりしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０…画像形成装置、１００…コントローラ、１１０…制御部、１２０…通信部、１３０…第１画像処理部、１４０…ＵＩ部、２００…画像出力装置、２１０…画像形成部、２１１Ｋ，２１１Ｃ，２１１Ｍ，２１１Ｙ…トナーカートリッジ、２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙ…転写ユニット、２１３…露光装置、２１４…中間転写ベルト、２１５…支持ロール、２１６…二次転写ロール、２１７…搬送ロール、２１８…定着装置、２２０…記憶部、２３０…第２画像処理部、３３０…更新部、２４１…濃度センサ、３００…制御装置、４００ａ，４００ｂ…パッチ用ディザマトリクス、４１０，４２０，４３０，４４０，４５０，４６０，５００ａ〜５００ｆ…出力パターン、５００…出力パターン群、Ｇ１…画像列、Ｌ１，Ｌ２…階調カーブ、Ｌｓ…基準線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、画像の画質が変化することを抑制するための対策が講じられている。より具体的には、画像形成装置において、ある濃度を目標としてパッチ画像と呼ばれる画像を形成し、このパッチ画像の濃度を濃度センサで検知する。画像形成装置は、その検知結果と目標との差に応じて、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）と呼ばれるテーブルの内容を更新する。ＬＵＴは、例えば０〜２５５までの２５６階調で表現される入力階調値に対して出力階調値を対応付けたものである。画像形成装置は、画像データに含まれる各画素の階調値を入力階調値とし、それに対応する出力階調値を用いて画像を形成する。このように画像の階調特性を補正することを階調補正という。画像形成装置は、上記のようなＬＵＴを用いた階調補正のほか、感光体の帯電電位や現像電位等を制御して階調補正を行う場合もある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、通常の画像形成時のスクリーン処理に用いるディザマトリクスとは別に、専用のディザマトリクスを用いたスクリーン処理によって作成されたパッチ画像の濃度を検出し、この検出結果に基づいて更新したＬＵＴを用いて階調補正を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４４８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、階調補正の精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る画像処理装置は、各々値が異なる複数の第１の階調値と各々の当該第１の階調値にそれぞれ対応する第２の階調値とを記憶する第１の記憶手段と、画像を形成する画像形成手段を制御して、目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値の画像を形成させる第１の制御手段と、前記画像形成手段によって形成された前記画像の濃度の読み取り結果を取得する取得手段と、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値と、当該第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている前記第２の階調値と、前記取得手段によって取得された読み取り結果とに基づいて、前記記憶手段に記憶されている各々の前記第１の階調値に対応する前記第２の階調値を更新する更新手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る画像処理装置は、それぞれ異なる複数の閾値が配列されたディザマトリクスであって、その大きさが隣り合う前記閾値どうしの差が等しく、前記複数の閾値のうち最も小さい閾値が前記差の半分以下であるディザマトリクスを記憶する第２の記憶手段を備え、前記第１の制御手段は、前記ディザマトリクスにおいて配列されている各閾値と、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値とを比較して、当該第２の階調値の画像を表す２値データを生成し、生成した２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る画像処理装置は、出力対象となる画素の位置を示す複数の画素パターンを階調値ごとに記憶する第３の記憶手段を備え、前記第１の制御手段は、前記第３の記憶手段に記憶されている複数の画素パターンのうち、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値に最も近い階調値の画素パターンを特定し、特定した画素パターンに応じた２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、画像データを取得する画像データ取得手段と、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段を制御して、前記画像データ取得手段によって取得された画像データから特定される階調値を、当該階調値に相当する前記第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値に変換し、変換後の階調値を含む画像データを前記画像形成手段に供給して、当該画像データに応じた画像を形成させる第２の制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、本発明における第1の制御手段のように画像を形成する構成を有しない場合と比較して、階調補正の精度が向上する。
請求項２に係る発明によれば、請求項２に記載のディザマトリクスを記憶する構成を有しない場合と比較して、出力パターンに基づいて形成された画像の濃度が階調補正を反映したものに近くなりやすくなる。
請求項３に係る発明によれば、請求項３に記載の複数の画素パターンを記憶する構成を有しない場合と比較して、必要とされる記憶容量をより少なくしつつ、階調補正の精度が向上する。
請求項４に係る発明によれば、本発明における第1の制御手段のように画像を形成する装置と、本発明における第２の制御手段のように画像を形成する装置とが一体で設けられている場合と比較して、本発明における第1の制御手段のように画像を形成する装置が、本発明における第２の制御手段のように画像を形成する装置の動作に依存することなく画像形成装置の状況に応じてセットアップ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の全体構成を示すブロック図
【図２】画像処理装置とその周辺の機能的構成を示すブロック図
【図３】画像出力装置の構造の一例を示す図
【図４】中間転写ベルトの表面に形成される画像列と濃度センサとの位置関係を表した図
【図５】ＬＵＴに基づく階調カーブを表す図
【図６】画像処理装置の動作を示すフローチャート
【図７】パッチ用ディザマトリクスを表す図
【図８】ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図９】更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１０】更新後のＬＵＴを適用した場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１１】ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１２】更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１３】変形例１におけるパッチ用ディザマトリクスを表す図
【図１４】変形例１において更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクスの出力パターンを表す図
【図１５】変形例２における出力パターン群を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態＞
以下に、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１０の全体構成を示すブロック図である。画像形成装置１０は、ここでは電子写真方式のプリンタである。画像形成装置１０の構成は、コントローラ１００と画像出力装置２００とに大別される。コントローラ１００と画像出力装置２００とは、情報の授受が行えるように互いに電気的に接続されている。
【００１３】
コントローラ１００は、画像形成装置１０の全体的な動作を制御する手段である。コントローラ１００は、制御部１１０と、通信部１２０と、第１画像処理部１３０と、ＵＩ（User Interface）部１４０とを備える。
【００１４】
制御部１１０は、画像形成装置１０における全体及び各部の動作を制御する手段である。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成される。ＲＡＭは、画像データを一時的に記憶する。通信部１２０は、外部装置とデータを送受信する手段である。ここでいう外部装置は、画像データを画像形成装置１０に送信したり、画像形成装置１０に画像形成を指示したりするための装置であり、例えば画像を読み取るフラットベッドスキャナ等の画像読取装置や、通信手段を介して画像形成装置１０に接続されたパーソナルコンピュータ等のクライアント装置である。つまり、制御部１１０は、外部装置から受信、すなわち取得した画像データをＲＡＭに記憶させる。制御部１１０は、画像データを取得する画像データ取得手段の一例である。
【００１５】
第１画像処理部１３０は、画像データに対して画像処理を実行する手段である。第１画像処理部１３０は、制御部１１０とは独立したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路によって構成されているが、制御部１１０の一機能であってもよい。
【００１６】
第１画像処理部１３０が実行する画像処理は、画像データのデータ形式をビットマップ形式に変換するデータ変換処理や、画像データに含まれる階調値を網点で表される情報に変換するスクリーン処理のほか、記憶部２２０に記憶されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて、画像の階調特性を補正する処理（以下「階調補正」という。）を含む。ＬＵＴは、例えば０〜２５５までの２５６階調で表現される入力階調値に対して出力階調値を対応付けたものである。ＬＵＴにおける入力階調値は、各々値が異なる複数の第１の階調値の一例である。また、ＬＵＴにおける出力階調値は、各々の第１の階調値にそれぞれ対応する第２の階調値の一例である。ＬＵＴの入力階調値と出力階調値の対応関係は、画像出力装置２００の個体差や画像形成パラメータ等によって定まる。画像形成パラメータとは、例えば感光体ドラムを帯電するときの帯電電位、感光体ドラムを露光するときの露光電位、静電潜像を現像するときの現像バイアス、現像器におけるトナーとキャリアの混合比（トナー濃度）、トナー像を転写するときの転写バイアスなどの、画像形成に係る各種のパラメータである。上記の画像処理のうち、データ変換処理は、階調補正よりも前に実行され得る処理である。一方、スクリーン処理は、階調補正よりも後に実行され得る処理である。このように、第１画像処理部１３０は、決められた順序に従って複数の処理を実行する。
【００１７】
ＵＩ部１４０は、ユーザに情報を提示するとともに、ユーザの操作を受け付ける手段である。ＵＩ部１４０は、例えば、タッチスクリーンを備えた表示装置や各種のボタンを含んで構成される。
【００１８】
画像出力装置２００は、コントローラ１００から供給された画像データに応じた画像を出力する手段である。ここでいう画像の出力とは、画像をユーザが視認できるように可視化することであり、画像を用紙に形成することに相当する。ここにおいて、用紙は、画像が転写及び形成される媒体の一例である。画像出力装置２００は、より詳細には、画像形成部２１０と、記憶部２２０と、第２画像処理部２３０とを備える。
【００１９】
画像形成部２１０は、帯電、露光、現像、転写、定着といった電子写真方式の各工程を経て画像を形成する手段である。画像形成部２１０は、これらの各工程において前述した画像形成パラメータを用いて、画像データが表す画像を用紙に形成する。なお、画像形成部２１０は、本実施形態においてはカラーの画像を形成する手段であるとするが、モノクロの画像を形成する手段であってもよい。画像形成部２１０は、本発明に係る画像形成手段の一例に相当するものである。
【００２０】
記憶部２２０は、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）やフラッシュメモリなどの記憶手段であり、ＬＵＴと、パッチ用ディザマトリクスと、基準階調値と、目標濃度とを記憶する。ＬＵＴは、前述したとおりである。コントローラ１００は、記憶部２２０からＬＵＴを取得すると、これを第１画像処理部１３０に供給する。パッチ用ディザマトリクスは、第２画像処理部２３０がパッチ画像を表す画像データに含まれる階調値を網点で表される情報に変換するスクリーン処理において、スクリーンのディザパターンを表現するマトリクスである。基準階調値は、パッチ画像において目標となる階調値である。目標濃度は、パッチ画像において目標となる濃度である。
【００２１】
第２画像処理部２３０は、例えばＣＰＵ及びＲＡＭによって実現されるが、独立したＡＳＩＣ等の集積回路によって構成されてもよい。第２画像処理部２３０は、第１画像処理部１３０とは異なる画像処理を実行する手段である。第２画像処理部２３０が実行する画像処理は、パッチ用ディザマトリクスを用いた上述のスクリーン処理を含む。具体的には、第２画像処理部２３０は、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴにおいて、パッチ画像の基準階調値を入力階調値とし、その入力階調値に対応する出力階調値を特定する。そして第２画像処理部２３０は、特定した出力階調値とパッチ用ディザマトリクスとを用いて、パッチ画像を網点で表した画像データを生成する。このように、画像形成装置１０において、通常の画像形成時のスクリーン処理を実行する第１画像処理部１３０を備えるコントローラ１００と、パッチ画像のためのスクリーン処理を実行する第２画像処理部２３０を備える画像出力装置２００とは、別体で設けられている。
【００２２】
また、第２画像処理部２３０は、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴを更新する手段でもある。第２画像処理部２３０は、自らが生成した画像データに基づくパッチ画像の濃度に基づいて、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴを更新する。ここでいう濃度は、パッチ画像の濃さを表す数値であり、例えば、パッチ画像に対して照射した光の強度とその反射光の強度との比率によって定まるが、本実施形態においては、トナーの載っていない下地面の反射出力に対するパッチ画像の反射出力の割合で表される。
【００２３】
制御部１１０と、記憶部２２０と、第２画像処理部２３０とは、協働することで画像処理装置３００として機能する。
図２は、画像処理装置３００とその周辺の機能的構成を示すブロック図である。
記憶部２２０は、各々値が異なる複数の第１の階調値と各々の当該第１の階調値にそれぞれ対応する複数の第２の階調値とを記憶する第１の記憶手段の一例である。第２画像処理部２３０により実現される第１の制御部３１０は、画像を形成する画像形成部２１０を制御して、目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応付けて記憶部２２０に記憶されている第２の階調値の画像を形成させる第１の制御手段の一例である。第２画像処理部２３０により実現される取得部３２０は、画像形成部２１０によって形成された画像の濃度の読み取り結果を取得する取得手段の一例である。第２画像処理部２３０により実現される更新部３３０は、目標となる濃度に相当する第１の階調値と、この第１の階調値に対応付けて記憶部２２０に記憶されている第２の階調値と、取得部３２０によって取得された読み取り結果とに基づいて、記憶部２２０に記憶されている各々の第１の階調値に対応する第２の階調値を更新する更新手段の一例である。
【００２４】
図３は、画像出力装置２００の構造の一例を示す図である。図３に例示する画像出力装置２００は、いわゆる中間転写方式によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像を形成するものである。画像出力装置２００は、トナーカートリッジ２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋと、転写ユニット２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋと、露光装置２１３と、中間転写ベルト２１４と、複数の支持ロール２１５と、二次転写ロール２１６と、複数の搬送ロール２１７と、定着装置２１８と、濃度センサ２４１とを備える。
【００２５】
なお、図３に示す構成要素のうち、符号の末尾にアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）を付したものは、当該構成要素が上記４色のいずれかに対応するものであることを示している。これらの構成要素は、使用するトナーの色が異なるものの、主要な構成や機能は共通している。そこで、以下においては、これらの構成要素の説明において、互いを区別する必要がない場合には、「トナーカートリッジ２１１」や「転写ユニット２１２」というように、符号の末尾を省略してこれらを総称するものとする。
【００２６】
トナーカートリッジ２１１は、各色のトナーを収容し、これを必要に応じて転写ユニット２１２の現像器に供給する手段である。転写ユニット２１２は、感光体ドラム、帯電器、現像器、一次転写ロールなどを備え、各色のトナー像を中間転写ベルト２１４に転写する手段である。露光装置２１３は、レーザ発光源やポリゴンミラー等を備え、感光体ドラムの周面に向けて画像変調されたレーザ光を照射して静電潜像を形成する手段である。
【００２７】
中間転写ベルト２１４は、複数の支持ロール２１５により支持されて図中の矢印Ａ１が示す方向に周回しながら移動する。中間転写ベルト２１４には、転写ユニット２１２によって転写されたトナー像、つまり画像が形成される。二次転写ロール２１６は、中間転写ベルト２１４に転写されたトナー像を用紙に転写する手段である。搬送ロール２１７は、用紙を図中の破線の矢印Ａ２に沿った経路で搬送する手段である。定着装置２１８は、二次転写ロール２１６によりトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧することによって、トナー像を用紙に定着させる手段である。
【００２８】
濃度センサ２４１は、中間転写ベルト２１４に形成されているトナー像を光学的に読み取る手段である。本実施形態において濃度センサ２４１は、読み取ったパッチ画像の濃度を示す濃度情報を第２画像処理部２３０に供給する。第２画像処理部２３０は、この濃度情報に基づいてＬＵＴを更新する。なお、画像形成装置１０は、中間転写ベルト２１４に形成されたトナー像を濃度センサ２４１によって読み取ることに代えて、用紙に形成された画像を画像読取装置によって読み取る構成であってもよい。
【００２９】
画像形成装置１０の構成は、以上のとおりである。この構成のもと、画像形成装置１０は、外部装置から供給された画像データに対して画像処理を実行し、用紙に画像を形成する。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０を好適な状態で使用可能にするためのセットアップ処理を、適当なタイミングで実行する。このセットアップ処理には、第２画像処理部２３０によるパッチ画像を表す画像データの生成と、生成された画像データに基づく画像形成部２１０によるパッチ画像の形成と、濃度センサ２４１によるパッチ画像の濃度の読み取りと、第２画像処理部２３０によるＬＵＴの更新とが含まれる。セットアップ処理は、画像出力装置２００によって実行される。画像出力装置２００は、セットアップ処理が終了すると、セットアップ処理が終了したことをコントローラ１００に通知するとともに、第２画像処理部２３０によって更新されたＬＵＴをコントローラ１００に供給する。ＬＵＴは、第２画像処理部２３０によって更新が行われる前と後とでは、入力階調値と出力階調値の対応関係が変化し得る。
【００３０】
セットアップ処理において、第２画像処理部２３０は、パッチ画像を表す画像データを生成すると、生成した画像データに基づくパッチ画像が副走査方向に配列された画像列を中間転写ベルト２１４に形成する旨を画像形成部２１０に指示する。画像列では、例えば、２０％、５０％及び７５％の３段階の面積率のパッチ画像が、予め決められた位置に配置される。パッチ画像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれか１色のトナーによって、予め決められた面積に対して或る濃度を持つ。例えば、ＬＵＴが０から２５５までの２５６階調で表される場合、すなわち有効階調数が２５６である場合、面積率０％は階調値が０であり、面積率５０％は階調値が１２７であり、面積率１００％は階調値が２５５である。セットアップ処理において、第２画像処理部２３０は、パッチ画像の目標濃度と、形成されたパッチ画像から読み取られた濃度とを比較し、その相違に応じてＬＵＴを更新する。
【００３１】
なお、セットアップ処理は、画像形成装置１０の起動時、予め決められた時間間隔、予め決められた枚数の用紙が使用される毎、予め決められた量のトナーが使用される毎、温度や湿度が予め決められた程度以上に変化した毎などに行われる。また、セットアップ処理は、これらのパラメータを複数組み合わせて考慮したタイミングで実行されてもよい。さらに、セットアップ処理は、このような事前に決められたパラメータを満たした場合に限らず、ユーザが指示したタイミングで随時実行されてもよい。また、上述したように、画像形成装置１０において、コントローラ１００と画像出力装置２００とは別体で設けられているので、画像出力装置２００が、コントローラ１００の動作に依存することなく、画像形成装置１０の状況に応じてセットアップ処理を行える。
【００３２】
セットアップ処理における第２画像処理部２３０の処理について詳述する。
図４は、中間転写ベルト２１４の表面に形成される画像列Ｇ１と濃度センサ２４１との位置関係を表した図であり、中間転写ベルト２１４のベルト面に対して垂直な方向から見たときを表している。中間転写ベルト２１４の表面の移動方向ｂ（副走査方向）に交差する方向（主走査方向）の中央付近の位置には、中間転写ベルト２１４の副走査方向に沿って配置された、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのパッチ画像で構成される画像列Ｇ１が形成される。主走査方向は、露光装置２１３がポリゴンミラーの回転に伴って露光走査を行うときの走査方向とする。この画像列Ｇ１に含まれる、四角形の領域で示した各パッチ画像の「Ｋ」はブラック、「Ｃ」はシアン、「Ｍ」はマゼンタ、「Ｙ」はイエローを表している。また、末尾の数字は濃度の違いを表しており、数値が小さいほど高濃度であることを意味している。例えば「Ｃ１」で表されるパッチ画像は、面積率７５％のシアンのパッチ画像であることを示し、「Ｃ２」は面積率５０％のシアン、「Ｃ３」は面積率２５％のシアンという具合である。ブラック、マゼンタ、イエローのパッチ画像も上記のシアンと同様である。濃度センサ２４１は、画像列Ｇ１に対応する位置、つまり、画像列Ｇ１に含まれるパッチ画像を読み取り可能な位置に設けられている。
【００３３】
パッチ画像は、その面積率によって用途が異なる。例えば、面積率７５％のパッチ画像は電位制御用であり、面積率５０％及び面積率２５％のパッチ画像はＬＵＴ更新用である。面積率７５％のパッチ画像の場合、濃度センサ２４１は、パッチ画像から濃度を読み取ると、読み取った濃度を制御部１１０に供給する。制御部１１０は、供給された濃度に基づいて、感光体ドラムを帯電するときの帯電電位や感光体ドラムを露光するときの露光電位を制御する。また、面積率５０％及び面積率２５％のパッチ画像の場合、濃度センサ２４１は、パッチ画像から濃度を読み取ると、読み取った濃度を第２画像処理部２３０に供給する。第２画像処理部２３０は、供給された濃度と目標濃度との差を算出し、算出した差に基づいて、記憶部２２０に記憶されたＬＵＴを更新する。
【００３４】
図５は、ＬＵＴに基づく階調カーブを表す図である。図では、階調カーブが二次元のグラフとして表されている。図において横軸は入力階調値を表し、縦軸は出力階調値を表す。図の上部には、更新前のＬＵＴに基づく階調カーブＬ１を、図の下部には、更新後のＬＵＴに基づく階調カーブＬ２を、それぞれ示す。また、図に示された直線は、ＬＵＴを適用しない場合の基準を表すものであって、入力階調値と出力階調値とが同一の値となる基準線Ｌｓを表す。また、ここで、ＬＵＴは２５６階調で表され、有効階調数が２５６であるものとし、図における階調カーブは、「０」から「２５５」の間の階調値で表現されている。
【００３５】
図５の例では、更新前のＬＵＴに基づく階調カーブＬ１において、入力階調値が「６３」のときに出力階調値が「５８」であり、入力階調値が「１２７」のときに出力階調値が「１４８」となっている。一方、更新後のＬＵＴに基づく階調カーブＬ２において、入力階調値が「６３」のときに出力階調値が「６３」であり、入力階調値が「１２７」のときに出力階調値が「１６０」である。ここで、ＬＵＴが２５６階調で表されているため、階調値「６３」は面積率２５％を表し、階調値「１２７」は面積率５０％を表す。このように、ＬＵＴが更新されることで、階調カーブは変化する。
【００３６】
＜動作＞
次に、図６〜図１０を参照しながら、画像形成装置１０の動作について説明する。
図６は、画像処理装置３００の動作を示すフローチャートである。第２画像処理部２３０は、セットアップ処理が実行されると、基準階調値とＬＵＴとに基づいて出力階調値を特定する（ステップＳ１１０）。具体的には、ステップＳ１１０で、第２画像処理部２３０は、まず、記憶部２２０から基準階調値を取得する。この基準階調値は、例えば上述した階調補正用のパッチ画像に基づく面積率２５％及び面積率５０％と対応する「６３」及び「１２７」という値である。ここで、ＬＵＴが図５における階調カーブＬ１で表されるものであるとすると、第２画像処理部２３０は、入力階調値が「６３」のときの出力階調値を「５８」、入力階調値が「１２７」のときの出力階調値を「１４８」として特定する。
【００３７】
次に、第２画像処理部２３０は、パッチ画像を表す画像データを生成する（ステップＳ１２０）。具体的には、ステップＳ１２０で、第２画像処理部２３０は、記憶部２２０からパッチ用ディザマトリクスを取得すると、これにステップＳ１１０で特定した出力階調値を適用する、いわゆるスクリーン処理を行うことで、パッチ画像を表す画像データを生成する。
図７は、パッチ用ディザマトリクス４００ａを表す図である。前述したように、本実施形態においてＬＵＴは２５６階調で表される。ゆえに、パッチ用ディザマトリクス４００ａも、ＬＵＴに対応して２５６階調で表されることとなる。パッチ用ディザマトリクス４００ａは、４×４の行列で表され、この行列において各位置に配置された要素は、階調値の閾値である。パッチ用ディザマトリクス４００ａは要素数が１６であり、各要素、つまり閾値は、「０」から始まり「２５５」まで、１６刻みで値が増加している。このパッチ用ディザマトリクス４００ａに基づいて生成されたパッチ画像を表す画像データにおいて階調値と濃度が適正な関係となるように、パッチ用ディザマトリクス４００ａにおける各要素、つまり閾値は予め決められた配置となっている。
【００３８】
第２画像処理部２３０が行うスクリーン処理は以下のようなものである。第２画像処理部２３０は、パッチ用ディザマトリクス４００ａにおいて、ステップＳ１１０で特定した出力階調値以下の閾値（要素）の位置を画素の出力対象とした出力パターンを得る。この出力パターンは、「０」または「１」の２値データで表現されている。出力階調値以下の閾値（要素）の位置にある２値データは「１」であり、出力階調値を超える閾値（要素）の位置にある２値データは「０」である。
それぞれの２値データが１画素に対応しており、２値データが「１」の位置は出力対象つまり露光の対象となり、２値データが「０」の位置は露光の対象とならない。第２画像処理部２３０は、このようにして得られた出力パターンを用いて、パッチ画像を表す画像データを生成する。
【００３９】
図８は、ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４１０を表す図である。ここで、基準階調値は「１２７」（面積率５０％）である。ＬＵＴが適用されないため、出力階調値は図５に示す基準線Ｌｓに従って「１２７」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「１２７」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４１０を得る。図において、黒く塗りつぶされているのが、２値データが「１」の画素である。この結果、出力パターン４１０は、図に示すように、８個の画素の２値データが「１」となる。
【００４０】
図９は、更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４２０を表す図である。ここで、基準階調値は図８と同じ「１２７」（面積率５０％）である。更新前のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ１に従って「１４８」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「１４８」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４２０を得る。この結果、出力パターン４２０は、図に示すように、９個の画素の２値データが「１」であり、ＬＵＴを適用しない場合よりも、２値データが「１」の画素が１つ多いものとなる。そして、第２画像処理部２３０は、出力パターンに基づくパッチ画像を副走査方向に配列した画像列を中間転写ベルト２１４の表面に形成する旨を、画像形成部２１０に指示する。次に、画像形成部２１０が、指示に従って、出力パターンに基づくパッチ画像、すなわち出力パターンにおいて２値データが「１」の画素を出力対象とした画像を副走査方向に配列した画像列を、中間転写ベルト２１４の表面に形成する（ステップＳ１３０）。
【００４１】
次に、濃度センサ２４１が、パッチ画像の濃度を検出する（ステップＳ１４０）。具体的には、ステップＳ１４０で、濃度センサ２４１は、中間転写ベルト２１４の表面に形成されている画像列に含まれるパッチ画像を光学的に読み取り、読み取ったパッチ画像の濃度を示す濃度情報を第２画像処理部２３０に供給する。次に、第２画像処理部２３０が、ステップＳ１４０で検出された濃度から階調補正値なるものを算出する（ステップＳ１５０）。具体的には、ステップＳ１５０で、第２画像処理部２３０は、以下の式（１）に従って、階調補正値を算出する。
階調補正値＝（目標濃度−パッチ画像の読み取り濃度）×α・・・（１）
式（１）において、αは予め決められた係数である。
【００４２】
次に、第２画像処理部２３０は、ＬＵＴを更新する（ステップＳ１６０）。具体的には、ステップＳ１６０において、第２画像処理部２３０は、更新前のＬＵＴにおいて基準階調値に対応した出力階調値に基づいて決定された出力パターンに基づく階調値（出力パターン階調値という）と、ステップＳ１５０で算出した階調補正値とを用いて、以下の式（２）に基づいて、基準階調値に対応する新たな出力階調値を算出する。
新たな出力階調値＝出力パターン階調値＋階調補正値・・・（２）
第２画像処理部２３０は、基準階調値と新たな出力階調値とを対応づけたＬＵＴを生成する。そして第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴを記憶部２２０に記憶させる。このとき、記憶部２２０に予めＬＵＴが記憶されているので、第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴで記憶部２２０に記憶されているＬＵＴを更新する。
【００４３】
図１０は、更新後のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４３０を表す図である。更新後のＬＵＴは、図５に示す階調カーブＬ２のようなものであるとする。ここで、基準階調値は図８及び図９と同じ「１２７」（面積率５０％）である。更新後のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ２に従って「１６０」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「１６０」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４３０を得る。この結果、出力パターン４３０は、図に示すように、１０個の画素の2値データが「１」であり、更新前のＬＵＴを適用した場合よりも、２値データが「１」の画素が１つ多いものとなる。第１画像処理部１３０は、このようにして更新された後のＬＵＴを用いて階調補正を実行する。
【００４４】
ＬＵＴが更新された後の動作は以下のようなものとなる。例えば、制御部１１０は、外部装置から画像データを取得すると、この画像データを第1画像処理部１３０に供給する。第１画像処理部１３０は、供給された画像データを表す画像から特定される階調値を、この階調値に対応付けて記憶部２２０に記憶されている出力階調値、すなわち更新後のＬＵＴにおいて対応付けられた出力階調値に変換する。そして第１画像処理部１３０は、変換後の出力階調値を含む画像データを画像形成部２１０に供給して、この画像データに応じた画像を形成させる。
【００４５】
画像形成装置においては一般に、ディザマトリクスにＬＵＴを適用するスクリーン処理は、ユーザによって指定された画像データに応じた画像を形成するときに用いられているが、階調補正を行うためのパッチ画像を形成するときにはこれは用いられない。パッチ画像を形成するときには、単にディザマトリクスの各要素である閾値と基準階調値とを比較してスクリーン処理を行っている。これに対して、本実施形態では、パッチ画像用のディザマトリクスであるパッチ用ディザマトリクスを用意し、階調補正を行うためのパッチ画像を形成するときに、このパッチ用ディザマトリクスにＬＵＴを適用するスクリーン処理を行うようにしている。
【００４６】
ここで、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合とされる場合との比較を述べる。一般的な画像形成装置において、画像データに含まれる階調値となるように形成された画像は、低濃度域〜中濃度域においてはその階調値の濃度よりも濃くなることが多く、また、中濃度域〜高濃度域においてはその階調値の濃度よりも薄くなることが多い。つまり、画像データにおいて指定された濃度と現実に形成された画像の濃度との間に差が生じることが多い。この差を小さくするために、上述したＬＵＴを用いた階調補正が行われる。
【００４７】
パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合、ＬＵＴは以下のようにして更新される。まず、第２画像処理部２３０は、図５に示す基準線Ｌｓに従って、基準階調値が「１２７」である場合、これと同じ「１２７」の出力階調値を得る。次に、この出力階調値に応じたパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターンに基づいて、第２画像処理部２３０が、パッチ画像を表す画像データを生成し、画像形成部２１０が、この画像データに基づくパッチ画像を形成する。ここで、形成されたパッチ画像に基づく階調補正値が「３３」であったとする。つまり、上述した、濃度に差が生じている状態である。そして、第２画像処理部２３０は、式（１）に従って、基準階調値「１２７」に対応する新たな出力階調値を「１６０」と算出し、これらを対応づけたＬＵＴを生成する。第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴで記憶部２２０に記憶されているＬＵＴを更新する。
【００４８】
このようにパッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合、式（１）のような計算式に従って新たな出力階調値を算出してＬＵＴを更新したとしても、この新たな出力階調値をパッチ画像に反映できないため、ＬＵＴ更新後の画像の濃度が、目標濃度と合っているかどうかは分からない。つまり、その出力階調値と基準階調値との乖離が大きい場合には、ＬＵＴ更新後のパッチ画像の濃度が目標濃度と合っているかどうかは分からない。このように、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合、すなわち、ＬＵＴにおいて基準階調値に対応付けられた出力階調値を含む画像データを表すパッチ画像が出力されることなく、計算のみによって階調補正が行われた場合、予期していない誤差が含まれることとなる。そして、形成されたパッチ画像に基づく階調補正値（上記例では「３３」）の絶対値が大きいほど、その誤差も大きくなる。
【００４９】
一方、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用される場合、ＬＵＴは以下のようにして更新される。まず、第２画像処理部２３０は、図５に示す更新前のＬＵＴに基づく階調カーブＬ１に従って、基準階調値が「１２７」である場合、「１４８」の出力階調値を得る。次に、この出力階調値に応じたパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターンに基づいて、第２画像処理部２３０が、パッチ画像を表す画像データを生成し、画像形成部２１０が、この画像データに基づくパッチ画像を形成する。出力階調値に基づいて決定されたパッチ画像の出力パターン階調値は「１４３＝（９／１６）×２５５）」であり、ここで、形成されたパッチ画像に基づく階調補正値が「７」であったとする。つまり、上述した、濃度に差が生じている状態である。そして、第２画像処理部２３０は、式（１）に従って、基準階調値「１２７」に対応する新たな出力階調値を「１５０」と算出し、これらを対応づけたＬＵＴを生成する。第２画像処理部２３０は、生成したＬＵＴで記憶部２２０に記憶されているＬＵＴを更新する。
【００５０】
パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用されない場合の問題点は上述したとおりである。
これに対し、パッチ用ディザマトリクス４００ａにＬＵＴが適用される場合では、前回にパッチ画像が形成された際のＬＵＴにおける基準階調値に対応付けられた出力階調値は、この出力階調値を含む画像データを表す画像に基づき算出された新しい出力階調値と近いような階調値となっているはずである。従って、今回パッチ画像が形成される際も、基準階調値（上記例では「１２７」）にある程度近い新しい出力階調値（上記例では「１５０」）を得ることができるはずである。つまり、形成されたパッチ画像に基づく濃度と目標濃度との差は小さい。よって、その差の間に含まれるはずの誤差も小さくなる。さらに、画像形成装置１０において経時による変化が小さい状態が維持されていれば、すなわち、上記誤差が発生する要因が少なければ、上述したＬＵＴを適用したパッチ画像の形成及びＬＵＴの更新が繰り返されることで、形成されたパッチ画像に基づく濃度が目標濃度に近づくこととなる。つまり、その濃度が目標濃度を満たすようなパッチ画像が形成されやすくなる。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、通常の画像形成時のスクリーン処理とは別にパッチ画像のためのスクリーン処理を行う画像形成装置において、パッチ画像のためのスクリーン処理にＬＵＴを適用しない場合と比較して、階調補正の精度を向上させられる。また、画像形成装置１０において、通常のスクリーン処理を行うコントローラ１００とパッチ画像のスクリーン処理を行う画像出力装置２００とを別体で設けることで、画像出力装置２００が、コントローラ１００を意識することなく画像形成装置１０の状況に応じてセットアップ処理を行える。これにより、画像形成装置１０における生産性の向上が図られる。
【００５２】
＜変形例＞
以上の実施形態は次のように変形可能である。尚、以下の変形例は適宜組み合わせて実施してもよい。
【００５３】
（変形例１）
パッチ用ディザマトリクスにおける各要素に含まれる閾値の設定は、実施形態のようなものに限らず、以下のようなものとしてもよい。
図１１は、ＬＵＴが適用されない場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４４０を表す図である。ここで、基準階調値は「６３」（面積率２５％）である。ＬＵＴが適用されないため、出力階調値は図５に示す基準線Ｌｓに従って「６３」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「６３」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４４０を得る。この結果、出力パターン４４０は、図に示すように、４個の画素の２値データが「１」であるものとなる。つまり、このときの出力パターンにおいて総画素数に対する２値データが「１」である画素の割合で表されるパターン面積率は、式（２）で表される。
４／１６×１００＝２５％・・・（２）
【００５４】
図１２は、更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ａの出力パターン４５０を表す図である。ここで、基準階調値は図１１と同じ「６３」（面積率５０％）である。更新前のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ１に従って「５８」となる。第２画像処理部２３０は、図７に示すパッチ用ディザマトリクス４００ａにおける閾値が「５８」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４５０を得る。この結果、出力パターン４５０は、図に示すように、３個の画素の２値データが「１」であり、ＬＵＴを適用しない場合よりも、２値データが「１」の画素が１つ少ないものとなる。
【００５５】
図１２によれば、パッチ用ディザマトリクス４００ａが用いられた場合、有効階調数に対する出力階調値の割合で表される出力階調率が、式（３）で表されるのに対して、出力パターンにおいて総画素数に対する2値データが「１」である画素の割合で表されるパターン面積率は、式（４）で表される。
５８／２５６×１００≒２２．７％・・・（３）
３／１６×１００≒１８．７５％・・・（４）
つまり、このような場合、パターン面積率と出力階調率の乖離量（２２．７−１８．７５＝３．９５％）が、ＬＵＴが適用されない場合のパターン面積率と出力階調率の乖離量（２５−２２．７≒２．３％）との乖離量より大きい、すなわち、出力階調値に基づいて出力されるべき画素が出力されないことになるため、望ましくない。
【００５６】
このように、実施形態におけるパッチ用ディザマトリクス４００ａを用いると、本来であれば、ＬＵＴを適用することにより階調補正の精度が向上するはずであるが、低濃度領域において以下のような問題が生じることがある。つまり、低濃度領域において、ＬＵＴを適用しないときよりも適用したときのほうが、出力階調率に近い面積率のパッチ画像が出力されない問題が起きやすくなることがある。これに対して、変形例１では、実施形態におけるパッチ用ディザマトリクス４００ａとは異なるパッチ用ディザマトリクス４００ｂを用いることでこの問題に対処する。
【００５７】
図１３は、変形例１におけるパッチ用ディザマトリクス４００ｂを表す図である。パッチ用ディザマトリクス４００ｂは記憶部２２０により記憶されている。パッチ用ディザマトリクス４００ｂにおいて配列された閾値は、パッチ用ディザマトリクス４００ａにおいて配列された閾値よりも８ずつ小さいものとなっている。パッチ用ディザマトリクス４００ｂは、それぞれ異なる閾値が配列されたディザマトリクスの一例であり、記憶部２２０は、このようなディザマトリクスを記憶する第２の記憶手段の一例である。
【００５８】
図１４は、変形例１において更新前のＬＵＴが適用される場合のパッチ用ディザマトリクス４００ｂの出力パターン４６０を表す図である。ここで、基準階調値は図１１及び図１２と同じ「６３」（面積率２５％）である。更新前のＬＵＴが適用されるため、出力階調値は図５に示す階調カーブＬ１に従って「５８」となる。第２画像処理部２３０は、図１３に示すパッチ用ディザマトリクス４００ｂにおける閾値が「５８」以下の位置と対応する画素の２値データを「１」とした出力パターン４６０を得る。この結果、出力パターン４６０は、図に示すように、４個の画素の２値データが「１」であるものとなる。そして第２画像処理部２３０は、出力パターン４６０に基づくパッチ画像を副走査方向に配列した画像列を中間転写ベルト２１４の表面に形成する旨を、画像形成部２１０に指示する。
【００５９】
図１４によれば、パッチ用ディザマトリクス４００ｂが用いられた場合、出力階調率が、式（４）で表されるのに対して、パターン面積率は、式（５）で表される。
５８／２５６×１００≒２２．７％・・・（４）
４／１６×１００≒２５．０％・・・（３）
つまり、このような場合、パターン面積率が出力階調率に近い、すなわち、出力階調値に基づいて出力されるべき画素が出力されることになる。
【００６０】
ここで、パッチ用ディザマトリクス４００ａとパッチ用ディザマトリクス４００ｂとにおいて、大きさが隣り合う閾値どうしの差は、等しく１６となっている。パッチ用ディザマトリクス４００ａのように、最も小さい閾値が「１５」であると、「０」から「１４」までの階調値が入力されたときに、対応する画素の２値データが「１」とならず、結果として、これらの階調値は処理から切り捨てられることとなる。これに対して、パッチ用ディザマトリクス４００ｂは、最も小さい閾値が「７」であるから、パッチ用ディザマトリクス４００ａと比較して切り捨てられる階調値が少ない。ここで、パッチ用ディザマトリクス４００ｂにおいて、パッチ用ディザマトリクス４００ａと比較して、各閾値を、大きさが隣り合う閾値どうしの差の半分となる値だけ小さくした理由は、半分より大きな値とすると切り捨ての効果が強くなり、半分より小さな値とすると切り上げの効果が強くなるのに対して、ちょうど半分であれば、切り上げと切り捨ての両方の効果が得られやすいためである。このように、変形例１によれば、パッチ用ディザマトリクス４００ｂが用いられることで、パッチ用ディザマトリクス４００ａが用いられる場合と比較して、出力パターンに基づいて形成された画像において、出力階調値に基づく画素が出力されやすくなる。
【００６１】
（変形例２）
実施形態におけるパッチ用ディザマトリクス４００ａに代えて、複数の出力パターンの集まりからなる出力パターン群を用いてもよい。
図１５は、変形例２における出力パターン群５００を表す図である。出力パターン群５００は、より詳細には、５００ａ〜５００ｆまでの６つの出力パターンの集まりである。図に示すように、出力パターン５００ａは、面積率が１８．７５％であって階調値が４７であるときの出力パターンとして、３個の画素の２値データが「１」となっている。以下、出力パターン５００ｂ〜５００ｆについても、図に示すとおりである。つまり、出力パターン群５００は、それぞれが異なる階調値を表す出力パターン５００ａ〜５００ｆの集まりである。出力パターン群５００は、記憶部２２０に記憶されている。出力パターン群５００は、複数の画素のうち出力対象とする画素の位置を示す画素パターンであって、各々が異なる階調値を表す画素パターンの一例であり、記憶部２２０はこのような画素パターンを記憶する第３の記憶手段の一例である。出力パターン５００ａ〜５００ｆにおいて、出力対象の画素の２値データは「１」となり、出力対象外の画素の２値データは「０」となる。
【００６２】
変形例２では、図６のフローチャートにおけるステップＳ１２０のタイミングで、第２画像処理部２３０が以下のような処理を行う。第２画像処理部２３０は、記憶部２２０に記憶された出力パターン５００ａ〜５００ｆのうち、ステップＳ１１０で特定された出力階調値に最も近い階調値を表す出力パターンを選択する。例えば、特定された出力階調値が「１４８」であった場合、第２画像処理部２３０は、出力パターン５００ｆを選択する。そして第２画像処理部２３０は、選択した出力パターンに基づくパッチ画像を副走査方向に配列した画像列を中間転写ベルト２１４の表面に形成する旨を、画像形成部２１０に指示する。
【００６３】
実施形態及び変形例１では、パッチ用ディザマトリクスを用いるが、このとき記憶部２２０がパッチ用ディザマトリクスを記憶するために必要な容量は、以下のようになる。パッチ用ディザマトリクスにおいて、１つの要素、すなわち１つの閾値には０〜２５５の間のいずれかの数値が含まれるから、各閾値は８ｂｉｔ＝１ｂｙｔｅで表される。パッチ用ディザマトリクスは４×４の行列で構成され、１６の要素を含むから、１つのパッチ用ディザマトリクスは、１ｂｙｔｅ×１６＝１６ｂｙｔｅで表される。そしてパッチ用ディザマトリクスは、濃度２５％及び５０％の２種類用意されるから、実施形態及び変形例１では、記憶部２２０がパッチ用ディザマトリクスを記憶するために必要な容量は、１６ｂｙｔｅ×２＝３２ｂｙｔｅとなる。
【００６４】
一方、変形例２では、以下のようになる。出力パターン群５００を構成する各出力パターンにおける画素の各々は、「０」又は「１」の２値データで表されるため、１ｂｉｔで表される。出力パターン５００ａ〜５００ｆの各々は、１６画素で構成されるため、各出力パターンは、１ｂｉｔ×１６＝１６ｂｉｔ＝２ｂｙｔｅで表される。そして出力パターン群５００は、６つの出力パターンを含むため、記憶部２２０が出力パターン群５００を記憶するために必要な容量は、２ｂｙｔｅ×６＝１２ｂｙｔｅとなる。このように、変形例２では、実施形態及び変形例１と比較して、必要とされる記憶容量をより少なくしつつ、実施形態と同様の効果を奏する。
【００６５】
（変形例３）
実施形態及び変形例１において、パッチ用ディザマトリクスは、４×４の行列に限らず、８×８や１６×１６の行列であってもよい。例えば、有効階調数が２５６である場合、１６×１６のパッチ用ディザマトリクスにおいて、各閾値は「０」から「２５５」まで１刻みの値を取るようにしてもよい。
また、出力パターンにおける各画素は、「０」又は「１」の値を取る２値データに代えて、例えば「０」から「３」までの４段階の数値を含むようにしてもよい。例えば、有効階調数が２５６である場合、８×８のパッチ用ディザマトリクスにおいて、各画素は「０」から「３」までの４段階の数値を含むようにしてもよい。要するに、有効階調数における最小の値から最大の値までを表現できるようなパッチ用ディザマトリクスを、記憶部２２０が記憶していればよい。
【００６６】
（変形例４）
本発明に係る画像形成装置に相当する構成は、上述したコントローラ１００、及び画像出力装置２００を一体に備えた装置である必要はない。例えば、本発明は、電子写真方式のプリンタと、当該プリンタと通信手段（ネットワーク等）を介して接続するサーバとを備えるシステムの形態によって実施されてもよい。この場合、コントローラ１００に相当する構成は、サーバ側にある。あるいは、コントローラ１００に相当する構成は、プリンタ側の制御手段（ＣＰＵ等）とサーバ側の制御手段とが協働することによって実現されてもよい。
【００６７】
（変形例５）
ＬＵＴを用いた階調補正においては、階調特性を決定付ける要因が複数存在する場合がある。階調特性を決定付ける要因としては、画像形成装置１０の経時変化や環境変化のほか、画像形成装置１０の個体差も考えられる。このような場合、ＬＵＴは、経時変化、環境変化、個体差及びパッチ画像の階調値の４つの要因を複合的に考慮して生成される。ここにおいて、経時変化と環境変化とパッチ画像の階調値とは、そのときどきで変化するものであるため、画像形成部２１０を実際に動作させ、パッチ画像を形成することで推測される。一方、画像形成装置１０の個体差は、その装置に固有な不変のものであるため、画像形成部２１０を実際に動作させることなく、事前に推測可能なものである。
【００６８】
従って、階調補正は、事前に推測可能な要因（個体差等）に起因する階調特性を調整するためのＬＵＴと、事前に推測不可能な要因（経時変化、環境変化、パッチ画像の階調値等）に起因する階調特性を調整するためのＬＵＴとを用いて、画像データに対してこれらの２つのＬＵＴを順番に適用する処理であってもよい。なお、これらのＬＵＴは、演算によって合成されて１つのＬＵＴとして表現されてもよい。また、これら２つのＬＵＴを用いた階調補正の間には、別の処理が実行されてもよい。例えば、前者のＬＵＴ（経時的に変化しないＬＵＴ）を用いた階調補正が事前に行われて、後者のＬＵＴ（経時的に変化し得るＬＵＴ）を用いた階調補正が事後に行われるように画像処理が実行されてもよい。
【００６９】
（変形例６）
また、本発明は、コンピュータを制御装置３００として機能させるためのプログラムとしても特定され得るものである。かかるプログラムは、光ディスク等の記録媒体に記録した形態で提供されたり、インターネット等の通信回線を介して、コンピュータにダウンロードさせ、これをインストールして利用するなどの形態で提供されたりしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０…画像形成装置、１００…コントローラ、１１０…制御部、１２０…通信部、１３０…第１画像処理部、１４０…ＵＩ部、２００…画像出力装置、２１０…画像形成部、２１１Ｋ，２１１Ｃ，２１１Ｍ，２１１Ｙ…トナーカートリッジ、２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙ…転写ユニット、２１３…露光装置、２１４…中間転写ベルト、２１５…支持ロール、２１６…二次転写ロール、２１７…搬送ロール、２１８…定着装置、２２０…記憶部、２３０…第２画像処理部、３３０…更新部、２４１…濃度センサ、３００…制御装置、４００ａ，４００ｂ…パッチ用ディザマトリクス、４１０，４２０，４３０，４４０，４５０，４６０，５００ａ〜５００ｆ…出力パターン、５００…出力パターン群、Ｇ１…画像列、Ｌ１，Ｌ２…階調カーブ、Ｌｓ…基準線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々値が異なる複数の第１の階調値と各々の当該第１の階調値にそれぞれ対応する第２の階調値とを記憶する第１の記憶手段と、
画像を形成する画像形成手段を制御して、目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値の画像を形成させる第１の制御手段と、
前記画像形成手段によって形成された前記画像の濃度の読み取り結果を取得する取得手段と、
前記目標となる濃度に相当する第１の階調値と、当該第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている前記第２の階調値と、前記取得手段によって取得された読み取り結果とに基づいて、前記記憶手段に記憶されている各々の前記第１の階調値に対応する前記第２の階調値を更新する更新手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
それぞれ異なる複数の閾値が配列されたディザマトリクスであって、その大きさが隣り合う前記閾値どうしの差が等しく、前記複数の閾値のうち最も小さい閾値が前記差の半分以下であるディザマトリクスを記憶する第２の記憶手段を備え、
前記第１の制御手段は、前記ディザマトリクスにおいて配列されている各閾値と、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値とを比較して、当該第２の階調値の画像を表す２値データを生成し、生成した２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
出力対象となる画素の位置を示す複数の画素パターンを階調値ごとに記憶する第３の記憶手段を備え、
前記第１の制御手段は、前記第３の記憶手段に記憶されている複数の画素パターンのうち、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値に最も近い階調値の画素パターンを特定し、特定した画素パターンに応じた２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
画像データを取得する画像データ取得手段と、
画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段を制御して、前記画像データ取得手段によって取得された画像データから特定される階調値を、当該階調値に相当する前記第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値に変換し、変換後の階調値を含む画像データを前記画像形成手段に供給して、当該画像データに応じた画像を形成させる第２の制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
各々値が異なる複数の第１の階調値と各々の当該第１の階調値にそれぞれ対応する第２の階調値とを記憶する第１の記憶手段と、
画像を形成する画像形成手段を制御して、目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値の画像を形成させる第１の制御手段と、
前記画像形成手段によって形成された前記画像の濃度の読み取り結果を取得する取得手段と、
前記目標となる濃度に相当する第１の階調値と、当該第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている前記第２の階調値と、前記取得手段によって取得された読み取り結果とに基づいて、前記記憶手段に記憶されている各々の前記第１の階調値に対応する前記第２の階調値を更新する更新手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
それぞれ異なる複数の閾値が配列されたディザマトリクスであって、その大きさが隣り合う前記閾値どうしの差が等しく、前記複数の閾値のうち最も小さい閾値が前記差の半分以下であるディザマトリクスを記憶する第２の記憶手段を備え、
前記第１の制御手段は、前記ディザマトリクスにおいて配列されている各閾値と、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値とを比較して、当該第２の階調値の画像を表す２値データを生成し、生成した２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
出力対象となる画素の位置を示す複数の画素パターンを階調値ごとに記憶する第３の記憶手段を備え、
前記第１の制御手段は、前記第３の記憶手段に記憶されている複数の画素パターンのうち、前記目標となる濃度に相当する第１の階調値に対応して前記第１の記憶手段に記憶されている前記第２の階調値に最も近い階調値の画素パターンを特定し、特定した画素パターンに応じた２値データを前記画像形成手段に供給して前記画像を形成させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
画像データを取得する画像データ取得手段と、
画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段を制御して、前記画像データ取得手段によって取得された画像データから特定される階調値を、当該階調値に相当する前記第１の階調値に対応付けて前記記憶手段に記憶されている第２の階調値に変換し、変換後の階調値を含む画像データを前記画像形成手段に供給して、当該画像データに応じた画像を形成させる第２の制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−７４３８９（Ｐ２０１３−７４３８９Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０７５５（Ｐ２０１１−２１０７５５）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]