画像形成装置
【課題】濃淡トナーによって形成される２次色の階調特性を重視した階調補正において、２次色パッチ内に含まれるデバイス起因の面内ムラの影響を除去することができるようにする。
【解決手段】グレーから成る第１のパッチ群、及びグレーとブラック２次色パッチであって該各パッチがブラックについて複数の階調レベルを有する第２のパッチ群を備えたフォーマットのチャートを生成する。このチャートをリーダ部で読み取り、得られた読み取り情報と前記フォーマットの情報を解析し、２次色パッチ内におけるグレーの変動分を算出する。そして、その算出結果に応じて、２次色パッチ内におけるブラックの読み取り情報を補正する。
【解決手段】グレーから成る第１のパッチ群、及びグレーとブラック２次色パッチであって該各パッチがブラックについて複数の階調レベルを有する第２のパッチ群を備えたフォーマットのチャートを生成する。このチャートをリーダ部で読み取り、得られた読み取り情報と前記フォーマットの情報を解析し、２次色パッチ内におけるグレーの変動分を算出する。そして、その算出結果に応じて、２次色パッチ内におけるブラックの読み取り情報を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１色のトナー及び当該第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行うプリンタ等の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では、入力画像の階調性と実際に出力される階調性とが一致しないケースが発生する。その原因は、画像読取部に用いられるＣＣＤ等の読取素子の読取特性、画像形成部の帯電特性、現像特性、転写特性、定着特性等の影響を受けて画像形成されるためである。そのため、電子写真方式の画像形成装置では、入力画像の階調性と実際に出力される階調性とを一致させるために、ガンマ・ルックアップ・テーブル（以下、ＬＵＴとする）などの階調補正データを用いて入力画像信号を変換する（階調補正）。ＬＵＴは、入力画像信号と出力画像信号とを対応付けたテーブルである。入力画像信号はこのＬＵＴに基づいて変換される。変換された画像信号に基づいて画像形成を行えば、所望の階調で画像が出力される。
【０００３】
装置の特性は経時や環境変化により変動するため、出力画像の階調性もそれに伴い変動する。出力画像の階調性を維持するためには階調補正データを補正する必要がある。階調補正データを補正する方法としては、例えば特許文献１に提案された方法がある。
【０００４】
このデータ補正方法は、対象色の階調パッチ（濃淡の小領域）を記録媒体上に形成し、各パッチの輝度をスキャナ等で読み取って濃度に変換した後、所望の濃度カーブになるように階調補正用テーブルを作成する。
【０００５】
しかしながら、濃トナー及び淡トナーを用いて画像形成を行う装置において、上記階調補正データの補正を行ったとしても、階調補正データが正確に補正されないという問題が生ずることがある。
【０００６】
図２２（ａ），２２（ｂ）は、濃トナー・淡トナーを用いた階調表現において階調段差が生ずる様子を示したグラフである。
【０００７】
濃トナー・淡トナーは、互いに同一の色相でかつ濃度の異なるトナーであり、同一の色相とは、ブラック、イエローなど色の分類が実質的に同じであることを意味する。
【０００８】
濃トナー及び淡トナーを用いて画像形成する装置では、低濃度領域を淡トナーのみを用いて画像形成を行う。また、ある濃度領域から淡トナーと濃トナーとを混合して画像形成を行う。淡トナーを用いることによって画像の粒状感を抑えることができる（特に、低濃度領域において）ため、画質を向上させることができる。
【０００９】
濃トナー・淡トナーそれぞれについて、図２２（ａ）に示すようなターゲットとなる階調特性になるように階調補正を行い、それらを混色すると、画像形成装置が理想の状態であれば、階調特性曲線は図２２（ｂ）のグラフにおいて破線Ｗ１で示されるような理想のカーブを描く。
【００１０】
しかし、階調補正時における転写部材の経時変化や現像剤の劣化などによって上記の装置の特性がＬＵＴに対応しないように変化するため、混合トナーの階調特性曲線は、上記理想のカーブではなく、図２２（ｂ）のグラフにおいて実線Ｗ２で示されるような階調段差が生じることがある。このような階調特性曲線における段差を抑えるには、淡トナー、及び濃トナーと淡トナーとを混合（以下、濃淡トナーと記す）して形成されるパッチを直接検知し、淡トナーの階調特性、及び濃淡トナーにより形成される色の階調特性を補正できるようなＬＵＴを作成する必要がある。濃淡トナーを互いに種類の異なるトナーとみなした場合、この階調補正データの補正は、濃トナー及び淡トナーの重ね合わせでできる２次色の階調特性を重視した補正といえる。
【００１１】
２次色の階調補正データを補正する方法として、例えば、特許文献２が提案されている。特許文献２では、階調補正を行っていない状態で出力された２次色のマトリクスパッチを読み取り、色度を算出する。算出された色度を２次色と等価な原色の色相と彩度の情報に変換し、色相角が一定で彩度が一定間隔で高くなる組み合わせを算出する。そのようにして求めた組み合わせを単色のＬＵＴに反映させる。これにより２次色の色相変動を抑えた階調補正が実現する。
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載された方法による階調補正データの補正は、電子写真技術におけるデバイス起因の面内ムラの影響を除去していないため、精度の高い補正ではない。
【００１３】
ここで、デバイス起因の面内ムラについて説明する。電子写真方式の画像形成装置では、１枚毎の記録媒体中の面内において、色の均一性を保ってムラなく画像形成がなされることが望ましい。しかし実際は、画像形成装置に備えられた各種デバイスに起因して、面内に色の変動（面内ムラ）が生ずる。ここで、デバイス起因の面内ムラには、例えば、現像器内スリーブの感光体に対する傾きによるムラ、帯電器の感光体に対する傾きによるムラ、中間転写体の感光体に対する傾きによるムラ、感光体における感度のムラ、レーザ光量のムラ等といったものが挙げられる。
【００１４】
階調補正データの補正の際に形成される各階調に対応するトナーパッチは感光ドラムの回転軸方向（記録媒体の搬送方向と垂直な方向）及び回転方向（記録媒体の搬送方向）にわたって形成される。上記のような面内ムラが生じると、上記特許文献２の方法では、トナーパッチが面内ムラの影響により適切な濃度で形成されないため、階調補正データの補正を正確に行えないと考えられる。
【００１５】
そこで、デバイス起因の面内ムラの影響を除去した階調補正方法として、特許文献３に提案されたものがあった。特許文献３では、階調補正データの作成を目的とする階調トナーパッチと、面内ムラを把握するために感光ドラムの軸方向に同色かつ同一出力値のパッチ列とを階調補正用チャート内に形成し、これら全パッチの濃度を測定する。そして、得られたパッチ列の濃度情報より面内ムラを把握し、その情報に基づき階調トナーパッチの濃度情報に対して面内ムラによる濃度のずれ分の補正を行い、補正された濃度情報を基に対象色のＬＵＴを作成する。
【特許文献１】特開平０９−２３３３５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５７０１号公報
【特許文献３】特開２００１−２６０４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記特許文献３の方法は、２次色の階調補正データの補正においては、２次色パッチに含まれる面内ムラ情報を正確に把握することができず、面内ムラの影響を除去した階調補正を行えない。例えば、淡トナーのＬＵＴを作成する際は、淡トナーのみでトナーパッチを形成するため、特開２００１−２６０４０７の方法で面内ムラの影響を除去することによって、精度の高いＬＵＴを作成することができる。しかしながら、淡トナーと濃トナーの両方を用いて形成したトナーパッチには、濃トナーの画像形成部に起因する面内ムラと淡トナーの画像形成部に起因する面内ムラとが含まれるため、両方の面内ムラを考慮しなければ正確なＬＵＴの作成を行えない。
【００１７】
本発明は、濃淡トナーによって形成される２次色の階調特性を重視した階調補正において、２次色パッチ内に含まれるデバイス起因の面内ムラの影響を除去することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、所定濃度以下の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記第１色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、所定濃度以下の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段と、前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第１色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色に対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の画像形成装置は、所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第２色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、色相が同一でかつ濃度の異なる第１色と第２色から成る２次色パッチ内に含まれるデバイス起因の色変動の影響を除去することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第一の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の断面模式図である。
【００２４】
本実施の形態では、画像形成装置が、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の複数の機能を有するデジタル複合機である場合を例にとって説明する。
【００２５】
この画像形成装置は、画像読取部２１１と画像形成部２１２とで構成されている。画像形成部２１２のスタートキーが押されると、感光ドラム２０４（像担持体）が帯電器２０８により所定の電位になるように帯電される。
【００２６】
一方、原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、及びＣＣＤセンサ３０４から成る読取ユニット２０９が、原稿台２１３上の原稿Ｇに対して光を照射しながら走査する。これによって、その走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてＣＣＤセンサ３０４に入射される。ＣＣＤセンサ３０４では、光信号が電気信号（アナログ信号）に変えられる。
【００２７】
得られたアナログ信号は、後述する画像処理部３００において画像処理が施され、デジタル信号に変換されて、プリンタ制御部３５０を介して画像形成部２１２に送られる。プリンタ制御部３５０においては、上記の画像信号を受けてオン／オフ信号を生成する。
【００２８】
画像形成部２１２は、感光ドラム２０４、回転式現像器２０３、中間転写体２０５、及び定着器２０７、感光ドラムおよび中間転写体を回転駆動する駆動装置２１４を備えている。回転式現像器２０３は、トナー粒子とキャリア粒子を有するいわゆる２成分現像剤を収容した複数の現像器を保持している。
【００２９】
画像形成部２１２においては、上記のオン／オフ信号を受けてオン／オフ発光される固体レーザ素子の光を回転多面鏡によって走査するレーザ露光部２１０により、感光ドラム２０４面上に、原稿画像に対応した１色目の静電潜像を形成する。次に、この静電潜像を、回転式現像器２０３の内の１色目である現像器２０３Ｙで現像し、感光ドラム２０４上（像担持体上）にトナー像を得る。各色の現像器にはトナーを担持させるための現像スリーブ（トナー担持体）と現像スリーブに現像バイアスを印加するための現像バイアス印加装置が備えられている。現像スリーブは、感光ドラムの回転軸方向と同一の方向に長さを有する回転体であり、感光ドラムに対向するように設けられている。感光ドラム上の静電潜像は、現像バイアスと静電潜像の電位との電位差に応じた濃度でトナー像として現像される。
【００３０】
感光ドラム２０４上に形成されたトナー像は、中間転写体２０５上に転写され、以降、現像器２０３Ｍ〜２０３Ｓまで順次感光ドラム２０４上に各色のトナー像を形成し、中間転写体２０５上に転写されて積層された後に、転写材２０６上に一括して転写される。その後、転写材は定着器２０７へと搬送され、熱定着されて排出される。
【００３１】
なお、本実施の形態において、回転式現像器２０３に内包された現像器２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーで現像する。現像器２０３Ｓは、前記４色以外の色材として、ブラックトナー（第２色のトナー）と同一色相で濃度の異なるグレートナー（第１色のトナー）で現像する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る画像処理部３００について、図２等を参照して説明する。図２は、画像処理部３００の構成を示すブロック図である。また、図３は、図２中の分版処理部３１２の機能を示すブロック図である。
【００３３】
図２において、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保持された制御プログラムに基づき、ＲＡＭ３０３をワークメモリに使用して、画像処理部の各構成を統括的に制御している。画像読取部２１１によって読み込まれた画像は、ＣＣＤセンサ３０４により電気信号に変換される。このＣＣＤセンサ３０４は、ＲＧＢ３ラインのカラーセンサであり、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）それぞれの画像データとしてＡ／Ｄ変換部３０５に入力される。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部３０５では、ゲイン調整、オフセット調整がなされた後、色信号毎に８ビットのデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部３０６で基準白色板の読み取り信号を用いて、ＣＣＤセンサ３０４の各画素の感度のばらつきや原稿照明ランプの光量のばらつきなどを色毎に補正する。
【００３５】
入力ガンマ補正部３０７は、ＲＧＢの各入力に対し、露光量と輝度が線形関係になるように補正を行う１次元のＬＵＴである。入力ダイレクトマッピング部３０８は、色空間を統一するため、入力されたＲＧＢ信号からデバイス内のＲＧＢ信号に変換する３次元のＬＵＴである。
【００３６】
ＢＥ（下地除去：Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ Ｅｒａｓｅ）サンプリング部３０９では、下地を検出するため、指定された矩形領域の画素を離散的にサンプリングし、輝度のヒストグラムを作成し、これをプリント時の下地除去に利用する。
【００３７】
下地除去部３１０では、画像読取部２１１で読み取ったＲＧＢ画像データに対してＢＥサンプリング部３０９の結果に基づき下地部を除去するための非線形変換を行う。次に出力ダイレクトマッピング部３１１において、ＲＧＢ画像データからＣＭＹＫ画像データに変換される。変換においては、ＲＧＢそれぞれの値をルックアップテーブルに入力し、その出力値の総和からＣ（Ｃｙａｎ）成分を作る。同様に、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｋ（ｂｌａｃＫ）それぞれの成分もルックアップテーブルとその加算演算で形成している。
【００３８】
分版処理部３１２は、ＣＰＵ３０１からの命令に応じて、図３に示すように、ラスタライズ処理を行うＲＩＰ部３１３及び出力ダイレクトマッピング部３１１からのＣＭＹＫ画像データの内、Ｋ（ｂｌａｃＫ）画像データを複製する（図３のＡ１）。なお、ＲＩＰは、Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略語である。そして、複製されたそれぞれの画像データに対し各色の分版ルックアップテーブルを適用し（Ａ２）、Ｇ（Ｇｒａｙ）画像データとＫ（ｂｌａｃｋ）画像データを作成する（Ａ３）。分版ルックアップテーブルは、図４（ａ），４（ｂ）に示すような、分版処理部３１２に入力されるブラックの画像信号（入力画像信号）に対する分版後各色（グレー・ブラック）の出力信号特性である。本実施形態の画像形性装置は、所定濃度以下の画像をグレートナー（淡トナー）のみで画像形成し、所定濃度以上の画像をグレートナーとブラックトナー（濃トナー）を用いて画像形成する。なお、所定濃度は光学濃度ゼロでもよく、その場合、全ての画像はグレートナーとブラックトナーによって画像形成される。これは黒の色相に限らず他の色相でも同様である。
【００３９】
分版処理部３１２が受信するＣＰＵ３０１からの命令は、分版処理部３１２が分版を行うか行わないかを決定するものである。本実施の形態では、ユーザーが画像出力の際、プリンタドライバ内のプロパティ画面で後述「画像出力モード」を選択し、その選択結果に応じてＣＰＵ３０１が分版処理部３１２に命令を送る。
【００４０】
「画像出力モード」はユーザーが選択可能なモードであり、「２次色モード」或いは「１次色モード」がある。ユーザーが「２次色モード」を選択した場合、ＣＰＵ３０１は分版処理部３１２に「分版実行」の命令を送信する。分版処理部３１２はＣＰＵ３０１からの命令を受けて分版を実行し、画像形成部２１２はＣＭＹＫＧトナーを用いて画像形成を行う。
【００４１】
ユーザーが「１次色モード」を選択した場合、ＣＰＵ３０１は分版処理部３１２に「分版を実行しない」命令を送信する。分版処理部３１２はＣＰＵ３０１からの命令を受け、分版を行わず、入力されたＣＭＹＫ画像データをそのまま出力する。その結果、画像形成部２１２は通常のＣＭＹＫトナーを用いて画像形成を行う（つまりグレートナーを用いない）。
【００４２】
分版処理部３１２は、予め２次色ベタ濃度及びグレーベタ濃度について規定濃度値を記憶している。本実施の形態では２次色ベタ濃度は１．８、グレーベタ濃度は０．６である。ここで濃度とはステータスＡ、フィルタがｖｉｓｕａｌのものを指し、測定濃度から下地となる紙の濃度を差し引いたものである。分版処理部３１２は、ＣＰＵ３０１から「分版実行」の命令を受けると、これら規定濃度値を用いて入力画像信号（ブラックの画像信号）に対する、グレー・ブラックの出力信号特性を決定する。
【００４３】
図５は、グレー及びブラックトナーで形成する２次色濃度と入力画像信号の関係を示すグラフである。図５に示すように、分版処理部３１２は、２次色ベタ濃度（Ｓ１）を、最大入力画像信号値に対応づけ（Ｓ２）、グレーベタ濃度（Ｓ３）と２次色ベタ濃度の比から、グレー単色で表現する最大入力画像信号値を決定する（Ｓ４）。これにより、入力画像信号に対するグレー・ブラックの出力信号特性が図４（ａ），４（ｂ）のように定まり、分版が完了する。
【００４４】
ＬＵＴ作成部３１４（階調補正データ作成手段）は、予め各色について、階調特性のターゲット及び輝度濃度変換テーブルを記憶している。また、画像読取部２１１より読み込まれたＲＧＢ情報に基づき、本実施の形態の画像形成装置における階調補正方法で各色の階調補正テーブル（ＬＵＴ）を作成し、出力ガンマ補正部３１５へアップロードする。
【００４５】
図６（ａ），６（ｂ）は、ＬＵＴ作成部３１４が記憶している、グレートナー・ブラックトナーに係る階調特性のターゲットを示すグラフである。このグラフでは、前述の規定濃度値（グレーベタ濃度０．６、２次色ベタ濃度１．８）に基づき、出力信号に対し、グレートナーは濃度０．０から０．６まで画像形成が可能である。また、ブラックトナーは２次色形成時の濃度を対象としているため、グレートナーと混ぜた場合、濃度０．６から１．８まで出力できるようになっている。
【００４６】
出力ガンマ補正部３１５は、画像形成装置に対応した出力画像の濃度補正を行っている。出力ガンマ補正部３１５は、予め記憶してあるＣＭＹＫＧ（或いはＣＭＹＫ）の１次元ルックアップテーブルか、ＬＵＴ作成部３１４から送られてくる新たなルックアップテーブルに基づき、画像形成毎に異なる出力画像データのリニアリティを保つ役割をもつ。
【００４７】
ハーフトーン処理部３１６は、機能に応じて異なる種類のスクリーニングを択一的に適用することができる。一般に、複写動作などでは、モアレの起きにくい誤差拡散系のスクリーニングを利用し、プリント動作では、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクスなどを利用した多値スクリーン系のスクリーニングを用いることが多い。前者は注目画素とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けし、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく方法である。一方後者は、ディザマトリクスの閾値を多値に設定し擬似的に中間調を表現する方法で、本実施の形態ではＣＭＹＫＧ独立に変換し、入力画像データによって低線数と高線数とを切り替えて再現する。
【００４８】
ここで、２次色パッチを形成する際の課題について説明する。上述したように、デバイス起因の面内ムラとしては、例えば、現像器内スリーブの感光体に対する傾きによるムラ、帯電器の感光体に対する傾きによるムラ、中間転写体の感光体に対する傾きによるムラ、感光体における感度のムラ、レーザ光量のムラ等がある。濃トナーと淡トナーとを混ぜることによって形成された２次色パッチの濃度には、濃トナーの画像形成部に起因する面内ムラ及び淡トナーの画像形成部に起因する面内ムラの影響が含まれる。そのため、本発明は、これらの２次色パッチの濃度検出結果から面内ムラの影響を除去して、面内ムラの影響を除去した後における２次色パッチの濃度検出結果に基づいて精度の高いＬＵＴ（階調補正データ）を作成することを目的とする。
【００４９】
次に、本実施の形態におけるＬＵＴの作成方法について説明する。下記において、ブラックトナー・グレートナーによる階調表現を例に説明する。
【００５０】
前述のように、本実施の形態の画像形成装置は、ブラックトナー・グレートナーを用いた２次色モノクロ階調表現が可能である。グレートナー（淡トナー）・ブラックトナー（濃トナー）を用いた画像形成は、ユーザーが画像出力の際に「２次色モード」を選択した場合に実行される。
【００５１】
ユーザーが「２次色モード」を選択すると、分版処理部３１２は入力される画像信号（ＣＭＹＫ）の内Ｋ（ｂｌａｃＫ）画像信号をグレー画像信号とブラック画像信号に分版する。そして、図４（ａ），４（ｂ）のように、入力画像信号に対し、ある閾値までグレーのみで階調表現を行い、閾値以上はグレートナーの使用量を最大にし（グレーをベタ画像とし）、グレーのベタ画像にブラックトナー混ぜることによって階調表現を行う。
【００５２】
出力ガンマ補正部３１５は、次のような処理を行う。即ち、分版処理部３１２からのグレートナー、ブラックトナーに対応する出力信号に対し、形成される２次色の階調特性曲線が所望の濃度カーブを描くように、形成されたグレートナー・ブラックトナーに対応するＬＵＴによって出力画像の濃度階調特性がリニアになるように補正を行う。そして、ハーフトーン処理部３１６へ画像信号を送信する。
【００５３】
本実施の形態の画像形性装置では、上記のグレートナー用のＬＵＴ及びブラックトナー用のＬＵＴを作成する際に、トナーパッチの検出結果からそれぞれの画像形成部の面内ムラの影響を除去し、それぞれのＬＵＴを作成する。これらのＬＵＴの作成は、ＬＵＴ作成部３１４が行う。以下、図７等を参照して、第１の実施の形態に係る画像形成装置で使用するグレートナー用のＬＵＴ及びブラックトナー用のＬＵＴの作成方法を説明する。
【００５４】
図７は、第１の実施の形態に係る画像形成装置によるＬＵＴ作成処理のフローチャートである。このＬＵＴ作成処理は、主としてＣＰＵ３０１がROM３０３から制御プログラムを読み出して実行することによって実行される。
【００５５】
まずＳ１０１において、ユーザーが階調補正実行を選択した後、Ｓ１０２で、グレートナーのみにより形成されるベタ画像の濃度が規定値となるように画像形成部２１２を調整する。画像形成部２１２の調整は、例えば、次のような方法で行う。最大濃度に対応する信号によってテストパターンが画像形成装置の設計上の最大濃度（例えば、光学濃度で１．８）で形成されるように次のような制御を行う。即ち、露光量を一定にした露光装置により感光ドラムに複数の静電潜像を形成させる。その複数の静電潜像を異なる現像バイアスによりトナー像として現像する。そして、異なる現像バイアスで現像された複数のトナー像を中間転写ベルト近傍に備えられる濃度センサに読み取らせ、読取結果から各トナー像の濃度を検出する。そして、各トナー像の中から所定の濃度で形成されているトナー像を形成した現像バイアスを、画像形成時に使用する現像バイアスとして設定する。本実施形態では、露光量（レーザ光量）を最大にして複数の静電潜像を形成し、それらを異なる現像バイアスで現像する。そして、異なる現像バイアスによって現像されたトナー像の濃度が濃度レベル（前述の光学濃度１．８）となるトナー像を形成した現像バイアスを画像形成時に使用する現像バイアスとして設定する。
【００５６】
Ｓ１０３で、前述画像形成装置は、グレートナーにブラックトナーを重ねて画像形成する際の２次色最大濃度が規定値となるように画像形成部２１２で調整する。画像形成部２１２の調整方法は、例えば、前記Ｓ１０２の方法を用いる。
【００５７】
Ｓ１０４では、画像形成部２１２は、ＬＵＴがオフ状態、即ち階調パッチを形成する画像データに対して階調補正を行わずに画像形成を行う。図８に示すように、グレー単色の２０階調パッチをＡ４紙上、長辺方向に出力する。紙の長辺方向は紙の搬送方向と垂直な方向である。なお、階調数は精度や画像形成部２１２の特性を考慮し、より多くしても構わない。またトナー消費量の観点からパッチ数を少なくしても本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００５８】
Ｓ１０５では、ユーザーは、パッチが出力された原稿を画像読取部（リーダ部）２１１に置き、画像読取部２１１は、グレー階調パッチの輝度を読み取る。ＬＵＴ作成部３１４は、読み取ったＲＧＢ輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を、記憶済み輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、グレー階調パッチの濃度情報を得る。ここでは、読み取ったＲＧＢ輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を用いたが、使用する輝度は階調補正対象色によって変える。シアンはＲｅｄの輝度、マゼンタはＧｒｅｅｎの輝度、イエローはＢｌｕｅの輝度、ブラックはＧｒｅｅｎの輝度を選択する。また、上記輝度濃度変換テーブルは、図９に示すような単色用輝度濃度変換テーブルである。
【００５９】
Ｓ１０６では、ＬＵＴ作成部３１４は、記憶済みグレートナー用ターゲットと上記変換済み濃度情報とから、グレートナーの階調補正テーブル即ちＬＵＴを作成する。ＬＵＴは、例えばグレートナー用ターゲット濃度に関して変換済み濃度情報を線対称に変換することによって得られる。その結果、作成されたＬＵＴ、元のＬＵＴオフ時の階調特性、及びターゲットの関係は図１０に示すようになる。
【００６０】
このようにＳ１０４からＳ１０６で行ったグレートナーのみにより画像形成を行う濃度領域の出力画像の階調性を補正するためのＬＵＴ作成方法は、従来の単色１次元のＬＵＴの作成方法と同一である。そこで、次ステップの２次色のＬＵＴ作成における精度向上の観点から、特開２００１−２６０４０７号公報に示されるような、単色を対象とした面内ムラの影響を除去した階調補正を行う。
【００６１】
Ｓ１０７では、図１１のように、グレーベタパッチ（グレートナーパターン：第１のパッチ群）と、グレーベタにＬＵＴオフのブラック階調レベルを加えた２次色パッチ（ブラックトナーパターン：第２のパッチ群）とが互いに隣接し合うフォーマットのパッチ画像信号を生成する。グレーベタパッチは感光ドラムの回転軸方向に生じる画像の濃度ムラを検知するために形成されるパッチ群である。２次色パッチは、ブラックトナー用のＬＵＴを作成するために形成されるパッチ群である。これらのパッチ群は、パッチ画像信号に対応した２次色ＬＵＴ作成用チャートをＡ４紙上の長辺方向に出力される。第１のパッチは、感光ドラムの回転軸方向（感光ドラム及び中間転写ベルトの駆動方向と垂直方向）に均一な濃度のパッチである。このパッチの濃度を検出することによって、感光ドラムの回転軸方向に生じる画像濃度差を検出する。
【００６２】
Ｓ１０８において、ユーザーによって画像読取部２１１に置かれた上記２次色ＬＵＴ作成用チャートを読み取らせる。画像読取部２１１は、当該チャートから２次色パッチ及びグレーベタパッチの輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を読み取る。
【００６３】
Ｓ１０９では、ＬＵＴ作成部３１４は、グレーベタパッチの輝度（以下、Ｉと表現する）情報より、感光ドラムの軸方向において生じる面内ムラを補正するための補正値Ｘを算出する。また、２次色パッチの輝度情報からＩブラック（ｉ）を算出する。この算出処理は次のようなものである。
【００６４】
読み取った２次色パッチの輝度Ｉ２次色（ｉ）はグレーの輝度とブラックの輝度で構成される。ここで、上記添字ｉはパッチ番号を表し、ｉ＝１〜Ｎで、Ｎは２次色パッチ総数である。ＬＵＴ作成部３１４は、上記２次色パッチ内グレーの輝度が、２次色パッチに隣接するグレーベタパッチの輝度Ｉグレーベタ（ｉ）とほぼ等しいとみなす。そして、これら輝度情報より、２次色パッチ内におけるブラックの輝度Ｉブラック（ｉ）を、次式によって算出する。つまり、２次色パッチ内における第２色の読み取り情報を補正する。
［数１］
Ｉブラック（ｉ）＝Ｉ２次色（ｉ）−Ｉグレーベタ（ｉ）−補正値Ｘ…（１）
上式で得られる輝度は、２次色パッチの輝度から、面内ムラを含んだグレーの輝度及び補正値Ｘを差し引き、２次色パッチ中に含まれるブラックの輝度を抽出ものである。そのため、ブラックの輝度には、グレーのもつ面内ムラ（第１色の変動分）の影響が含まれない。
【００６５】
Ｓ１１０では、ＬＵＴ作成部３１４は、算出した輝度情報を、輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、得られた濃度情報と出力信号より、２次色を加味したブラックトナーのＬＵＴを作成する。その結果、作成されたＬＵＴ、ブラックトナーのＬＵＴオフ時の階調特性とターゲットの関係は、図１２に示すようになる。
【００６６】
ブラックトナーの階調補正は、２次色形成時の濃度を対象としているため、図１２において、グラフ縦軸の濃度は０．６から始まり、１．８まで出力される。また上記Ｓ１１０で用いる輝度濃度変換テーブルは、図１３のように、２次色パッチ濃度と、上式で算出した２次色パッチ内のブラックの輝度を対応づけた２次色用輝度濃度変換テーブルである。
【００６７】
Ｓ１１０では、ＬＵＴ作成部３１４は、決定されたグレー・ブラックのＬＵＴを出力ガンマ補正部３１５にアップロードして、ＬＵＴの作成処理が完了する。
【００６８】
本実施の形態の画像形成装置によるＬＵＴ作成方法は、濃淡トナーによって形成する２次色の階調特性を維持するとともに、検知対象の２次色パッチに含まれるグレーの画像形成部に起因する面内ムラの影響を受けないＬＵＴを作成することができる。これによって、濃トナーに対応するＬＵＴをより高精度に作成することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
上記第１の実施の形態では、２次色パッチ内の下層色（グレー）に含まれる面内ムラの影響を除去した上でのＬＵＴの作成方法を説明した。第２の実施の形態では、下層色に加えて、２次色パッチ内の上層色（ブラック）に含まれる面内ムラ（第２色の変動分）の影響も除去することで、補正精度を向上させたＬＵＴの作成方法を説明する。本実施の形態の構成は、第１の実施の形態で説明した画像形成装置と同じものを用いる。
【００７０】
以下、第２の実施の形態に係る画像形成装置によるＬＵＴの作成方法を説明する。第１の実施の形態における画像形成装置による２次色のＬＵＴ作成方法は、２次色パッチの輝度からグレーパッチの輝度を差し引くことで、２次色パッチ内のブラックの輝度を算出した。上記輝度は、グレーのもつ面内ムラの影響を含まない。しかし、ブラックトナーの画像形成部にも面内ムラが生じるため、第１の実施の形態は面内ムラの影響を除去したＬＵＴの作成を精度良く行えない。本実施の形態では、ブラックの画像形成部のもつ面内ムラの影響も除去するＬＵＴの作成方法について説明する。
【００７１】
ＬＵＴを作成するにあたり、予めＬＵＴ作成部３１４は、グレー・ブラックについて、以下に説明するような階調特性のターゲットを記憶している。
【００７２】
図１４（ａ），１４（ｂ），１４（ｃ）は、ＬＵＴ作成部３１４が記憶している、グレー及びブラックトナーの階調特性のターゲットを示すグラフである。
【００７３】
グレートナーについては、出力信号に対し、ベタ濃度の規定値（本実施の形態は０．６）に基づき、濃度０．０から０．６まで出力するようになっている。
【００７４】
一方、ブラックトナーについては、出力信号に対し、２次色用ターゲットと、単色用ターゲットの２種類を記憶している。２次色用ターゲットは、２次色ベタ濃度の規定値（本実施の形態は１．８）に基づいて濃度０．６から１．８まで出力するターゲットである。また、単色用ターゲットは、単色時の濃度を対象として濃度０．０から１．８まで出力するターゲットである。
【００７５】
上記単色用ターゲットの最大濃度値（１．８）は、規定濃度値のグレーベタにブラックベタを混色して形成される２次色ベタの濃度が規定値となるように、ブラックベタの濃度を画像形成部２１２側で調整後、紙上に出力した、単色ブラックベタの濃度値である。
【００７６】
次に、本実施の形態係る画像形成装置による階調補正処理について説明する。
【００７７】
図１５は、第２の実施の形態に係る画像形成装置による階調補正処理のフローチャートである。この階調処理は、主としてＣＰＵ３０１がROM３０３から制御プログラムを読み出して実行することによって実行される。
【００７８】
Ｓ２００からＳ２０６までの処理は、図７で示したＳ１００からＳ１０６までの処理（第１の実施の形態の画像形成装置によるＬＵＴ作成方法）と同じであるので説明を省略する。なお、Ｓ１０６は第１の算出手段に相当する。
【００７９】
Ｓ２０７では、ＬＵＴがオフ、即ち階調補正を行っていない元の画像形成部２１２状態で、図１６に示すように、ブラック単色の２０階調パッチ（第３のパッチ群）をＡ４紙上、長辺方向に出力する。ここで、階調数は精度や画像形成部２１２特性を考慮し、より多くしても構わない。またトナー消費量の観点からパッチ数を少なくしても本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００８０】
Ｓ２０８では、ユーザーによって、画像読取部２１１に置かれた上記ブラックの階調パッチが描かれた紙を読取らせる。画像読取部２１１はブラック階調パッチの輝度を読み取る。ＬＵＴ作成部３１４は、読み取ったＲＧＢ輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を、輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、ブラック階調パッチの濃度情報を得る。ここで、上記輝度濃度変換テーブルは、図１７に示すような単色用輝度濃度変換テーブルである。
【００８１】
Ｓ２０９で、ＬＵＴ作成部３１４は、ターゲットと上記濃度情報から、ブラックの階調補正テーブル即ちＬＵＴを作成する（第２の算出手段）。但し、ここで用いるターゲットは図１４（ｃ）に示した単色用ターゲットである。その結果、作成されたＬＵＴと、元のＬＵＴオフ時の階調特性と、ターゲットとの関係は図１８に示すようになる。
【００８２】
次に、Ｓ２１０では、図１９に示すように、グレーベタパッチと、グレーベタにＬＵＴがオン状態でのブラック階調を加えた２次色パッチと、ＬＵＴがオン状態でのブラック階調パッチが隣接し合う２次色階調補正用チャートをＡ４紙上、長辺方向に出力する。
【００８３】
Ｓ２１１では、ユーザーによって画像読取部２１１に置かれた上記チャートが印刷された紙を読み取る。画像読取部２１１は、２次色パッチ、グレーベタパッチ、ブラック階調パッチの輝度情報を読み取る。
【００８４】
Ｓ２１２では、ＬＵＴ作成部３１４は、これら輝度情報より２次色パッチ内におけるブラックの輝度Ｉブラック（ｉ）を、前述した式（１）によって算出する。
【００８５】
この輝度はグレーの面内ムラを含まないが、ブラックが面内ムラをもっていたとすると、その面内ムラを含んでしまう。そこで本実施の形態では、Ｓ２１３で、次のような処理を行う。
【００８６】
Ｓ２１３では、ＬＵＴ作成部３１４が、前記読み込んだ図１９中の、ＬＵＴがオンの状態で出力したブラック階調パッチの輝度情報から、ブラックの面内ムラを把握し、２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する。
【００８７】
図２０は、２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する過程を説明する説明図であり、ＬＵＴ作成部３１４が、ブラック階調パッチの濃度情報から面内ムラを把握し、それに基づき、２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する過程を表している。
【００８８】
画像読取部２１１で読み取られたブラック階調パッチの輝度を、図１７に示す単色用輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、パッチの濃度を得る（図２０のＳ１１）。
【００８９】
次にこのパッチの濃度に対応する出力信号値をターゲットから参照する（図２０のＳ１２）。ここで、上記ターゲットは図１４（ｃ）に示す単色用ターゲットである。このターゲットから得られた出力信号値と元の出力信号値との差を面内ムラによるものとし、２次色パッチ内のブラックの出力信号値を（図２０のＳ１３）、ターゲットから得られた出力信号値に変更する（補正する）（図２０のＳ１４）。この補正により、ＬＵＴがオフ時における階調特性は図２１のように変化する。上記処理を、すべての２次色パッチについて行う。
【００９０】
こうして得られた２次色パッチ内ブラックの輝度及び補正済み出力信号値の組み合わせは、グレー及びブラックの面内ムラの影響を含まない。これらの情報に基づきＬＵＴ作成を行うことで、第１の実施の形態のＬＵＴ作成処理と比べ、より面内ムラの影響を受けないＬＵＴの作成を行うことができる。
【００９１】
Ｓ２１４で、ＬＵＴ作成部３１４は、Ｓ２１２で算出した２次色パッチ内ブラックの輝度を、図１３に示す２次色用輝度濃度変換テーブルを用いて濃度に変換し、得られた濃度と、Ｓ２１３で補正済みの出力信号値とにより、ブラックのＬＵＴを作成する。ここで、用いるターゲットは、図１４（ａ），に示す２次色用ターゲットである。その結果、作成されたＬＵＴと、ブラックトナーのＬＵＴオフ時の階調特性と、ターゲットとの関係は図１２のようになる。
【００９２】
Ｓ２１５では、ＬＵＴ作成部３１４は、決定されたグレートナー用のＬＵＴ及びブラックトナー用のＬＵＴを出力ガンマ補正部３１５にアップロードして、ＬＵＴの作成が完了する。
【００９３】
本実施の形態では、第１の実施の形態で挙げた階調補正方法に対し、２次色パッチ内の下層色（グレー）の面内ムラだけでなく上層色（ブラック）の面内ムラも把握し、上層色の出力信号値に補正を行う。これにより、より面内ムラの影響を除去した、つまり精度を向上させたＬＵＴの作成を行うことができる。即ち、グレーの面内ムラだけでなく、ブラックの面内ムラも回避し階調補正を行うことで、より高精度のＬＵＴを作成することができる。
【００９４】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で、面内ムラの影響を受けない濃トナー及び淡トナーのＬＵＴの作成方法について説明した。但し、色の組み合わせは、本実施の形態のグレー・ブラック以外に、シアン・ライトシアンやマゼンタ・ライトマゼンタであっても本発明の範疇であることは言うまでもない。また第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、パッチ濃度を画像形成装置内画像読取部２１１から読み取った輝度より求めたが、濃度計や分光測定器を用いて直接濃度を求めても構わない。
【００９５】
なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても実現できる。
【００９６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９７】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては次のようなものが挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどの光ディスクである。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等も用いることができる。または、プログラムコードを、ネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００９８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９９】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面模式図である。
【図２】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の分版処理部の機能を示すブロック図である。
【図４】分版処理における入力画像信号と出力信号との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、グレー及びブラックトナーで形成する２次色濃度と入力画像信号の関係を示すグラフである。
【図６】グレートナー・ブラックトナーに係る階調特性のターゲットを示すグラフである。
【図７】第１の実施の形態に係る階調補正方法を示す処理のフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態に係る階調補正に用いるグレー単色階調パッチを示す図である。
【図９】第１の実施の形態に係る単色用輝度濃度変換テーブルを示すグラフである。
【図１０】ＬＵＴ、ＬＵＴオフ時の階調特性、グレーのターゲットの関係を示すグラフである。
【図１１】第１の実施の形態に係る２次色階調補正用チャートを示す図である。
【図１２】ＬＵＴ、ＬＵＴオフ時の階調特性とブラックのターゲットの関係を示すグラフである。
【図１３】２次色用輝度濃度変換テーブルを示すグラフである。
【図１４】ＬＵＴ作成部３１４が記憶している、グレー及びブラックの階調特性のターゲットを示すグラフである。
【図１５】第２の実施の形態に係る階調補正方法を示す処理のフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態に係る階調補正に用いるブラック単色階調パッチを示す図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る単色用輝度濃度変換テーブルを示すグラフである。
【図１８】ＬＵＴ、ＬＵＴオフ時の階調特性、ブラックのターゲットの関係を示すグラフである。
【図１９】第２の実施の形態に係る２次色階調補正用チャートを示す図である。
【図２０】２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する過程を説明する説明図である。
【図２１】出力信号値補正後のブラックのＬＵＴオフ時階調特性を示すグラフである。
【図２２】濃トナー・淡トナーを用いた階調表現において階調段差が生ずる様子を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１０１】
２１２ 画像形成部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
２１１ 画像読取部
３００ 画像処理部
３０４ ＣＣＤセンサ
３１２ 分版処理部
３１４ ＬＵＴ作成部
３１５ 出力ガンマ補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１色のトナー及び当該第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行うプリンタ等の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では、入力画像の階調性と実際に出力される階調性とが一致しないケースが発生する。その原因は、画像読取部に用いられるＣＣＤ等の読取素子の読取特性、画像形成部の帯電特性、現像特性、転写特性、定着特性等の影響を受けて画像形成されるためである。そのため、電子写真方式の画像形成装置では、入力画像の階調性と実際に出力される階調性とを一致させるために、ガンマ・ルックアップ・テーブル（以下、ＬＵＴとする）などの階調補正データを用いて入力画像信号を変換する（階調補正）。ＬＵＴは、入力画像信号と出力画像信号とを対応付けたテーブルである。入力画像信号はこのＬＵＴに基づいて変換される。変換された画像信号に基づいて画像形成を行えば、所望の階調で画像が出力される。
【０００３】
装置の特性は経時や環境変化により変動するため、出力画像の階調性もそれに伴い変動する。出力画像の階調性を維持するためには階調補正データを補正する必要がある。階調補正データを補正する方法としては、例えば特許文献１に提案された方法がある。
【０００４】
このデータ補正方法は、対象色の階調パッチ（濃淡の小領域）を記録媒体上に形成し、各パッチの輝度をスキャナ等で読み取って濃度に変換した後、所望の濃度カーブになるように階調補正用テーブルを作成する。
【０００５】
しかしながら、濃トナー及び淡トナーを用いて画像形成を行う装置において、上記階調補正データの補正を行ったとしても、階調補正データが正確に補正されないという問題が生ずることがある。
【０００６】
図２２（ａ），２２（ｂ）は、濃トナー・淡トナーを用いた階調表現において階調段差が生ずる様子を示したグラフである。
【０００７】
濃トナー・淡トナーは、互いに同一の色相でかつ濃度の異なるトナーであり、同一の色相とは、ブラック、イエローなど色の分類が実質的に同じであることを意味する。
【０００８】
濃トナー及び淡トナーを用いて画像形成する装置では、低濃度領域を淡トナーのみを用いて画像形成を行う。また、ある濃度領域から淡トナーと濃トナーとを混合して画像形成を行う。淡トナーを用いることによって画像の粒状感を抑えることができる（特に、低濃度領域において）ため、画質を向上させることができる。
【０００９】
濃トナー・淡トナーそれぞれについて、図２２（ａ）に示すようなターゲットとなる階調特性になるように階調補正を行い、それらを混色すると、画像形成装置が理想の状態であれば、階調特性曲線は図２２（ｂ）のグラフにおいて破線Ｗ１で示されるような理想のカーブを描く。
【００１０】
しかし、階調補正時における転写部材の経時変化や現像剤の劣化などによって上記の装置の特性がＬＵＴに対応しないように変化するため、混合トナーの階調特性曲線は、上記理想のカーブではなく、図２２（ｂ）のグラフにおいて実線Ｗ２で示されるような階調段差が生じることがある。このような階調特性曲線における段差を抑えるには、淡トナー、及び濃トナーと淡トナーとを混合（以下、濃淡トナーと記す）して形成されるパッチを直接検知し、淡トナーの階調特性、及び濃淡トナーにより形成される色の階調特性を補正できるようなＬＵＴを作成する必要がある。濃淡トナーを互いに種類の異なるトナーとみなした場合、この階調補正データの補正は、濃トナー及び淡トナーの重ね合わせでできる２次色の階調特性を重視した補正といえる。
【００１１】
２次色の階調補正データを補正する方法として、例えば、特許文献２が提案されている。特許文献２では、階調補正を行っていない状態で出力された２次色のマトリクスパッチを読み取り、色度を算出する。算出された色度を２次色と等価な原色の色相と彩度の情報に変換し、色相角が一定で彩度が一定間隔で高くなる組み合わせを算出する。そのようにして求めた組み合わせを単色のＬＵＴに反映させる。これにより２次色の色相変動を抑えた階調補正が実現する。
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載された方法による階調補正データの補正は、電子写真技術におけるデバイス起因の面内ムラの影響を除去していないため、精度の高い補正ではない。
【００１３】
ここで、デバイス起因の面内ムラについて説明する。電子写真方式の画像形成装置では、１枚毎の記録媒体中の面内において、色の均一性を保ってムラなく画像形成がなされることが望ましい。しかし実際は、画像形成装置に備えられた各種デバイスに起因して、面内に色の変動（面内ムラ）が生ずる。ここで、デバイス起因の面内ムラには、例えば、現像器内スリーブの感光体に対する傾きによるムラ、帯電器の感光体に対する傾きによるムラ、中間転写体の感光体に対する傾きによるムラ、感光体における感度のムラ、レーザ光量のムラ等といったものが挙げられる。
【００１４】
階調補正データの補正の際に形成される各階調に対応するトナーパッチは感光ドラムの回転軸方向（記録媒体の搬送方向と垂直な方向）及び回転方向（記録媒体の搬送方向）にわたって形成される。上記のような面内ムラが生じると、上記特許文献２の方法では、トナーパッチが面内ムラの影響により適切な濃度で形成されないため、階調補正データの補正を正確に行えないと考えられる。
【００１５】
そこで、デバイス起因の面内ムラの影響を除去した階調補正方法として、特許文献３に提案されたものがあった。特許文献３では、階調補正データの作成を目的とする階調トナーパッチと、面内ムラを把握するために感光ドラムの軸方向に同色かつ同一出力値のパッチ列とを階調補正用チャート内に形成し、これら全パッチの濃度を測定する。そして、得られたパッチ列の濃度情報より面内ムラを把握し、その情報に基づき階調トナーパッチの濃度情報に対して面内ムラによる濃度のずれ分の補正を行い、補正された濃度情報を基に対象色のＬＵＴを作成する。
【特許文献１】特開平０９−２３３３５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５７０１号公報
【特許文献３】特開２００１−２６０４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記特許文献３の方法は、２次色の階調補正データの補正においては、２次色パッチに含まれる面内ムラ情報を正確に把握することができず、面内ムラの影響を除去した階調補正を行えない。例えば、淡トナーのＬＵＴを作成する際は、淡トナーのみでトナーパッチを形成するため、特開２００１−２６０４０７の方法で面内ムラの影響を除去することによって、精度の高いＬＵＴを作成することができる。しかしながら、淡トナーと濃トナーの両方を用いて形成したトナーパッチには、濃トナーの画像形成部に起因する面内ムラと淡トナーの画像形成部に起因する面内ムラとが含まれるため、両方の面内ムラを考慮しなければ正確なＬＵＴの作成を行えない。
【００１７】
本発明は、濃淡トナーによって形成される２次色の階調特性を重視した階調補正において、２次色パッチ内に含まれるデバイス起因の面内ムラの影響を除去することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、所定濃度以下の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記第１色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、所定濃度以下の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段と、前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第１色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色に対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の画像形成装置は、所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第２色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、色相が同一でかつ濃度の異なる第１色と第２色から成る２次色パッチ内に含まれるデバイス起因の色変動の影響を除去することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第一の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の断面模式図である。
【００２４】
本実施の形態では、画像形成装置が、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の複数の機能を有するデジタル複合機である場合を例にとって説明する。
【００２５】
この画像形成装置は、画像読取部２１１と画像形成部２１２とで構成されている。画像形成部２１２のスタートキーが押されると、感光ドラム２０４（像担持体）が帯電器２０８により所定の電位になるように帯電される。
【００２６】
一方、原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、及びＣＣＤセンサ３０４から成る読取ユニット２０９が、原稿台２１３上の原稿Ｇに対して光を照射しながら走査する。これによって、その走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてＣＣＤセンサ３０４に入射される。ＣＣＤセンサ３０４では、光信号が電気信号（アナログ信号）に変えられる。
【００２７】
得られたアナログ信号は、後述する画像処理部３００において画像処理が施され、デジタル信号に変換されて、プリンタ制御部３５０を介して画像形成部２１２に送られる。プリンタ制御部３５０においては、上記の画像信号を受けてオン／オフ信号を生成する。
【００２８】
画像形成部２１２は、感光ドラム２０４、回転式現像器２０３、中間転写体２０５、及び定着器２０７、感光ドラムおよび中間転写体を回転駆動する駆動装置２１４を備えている。回転式現像器２０３は、トナー粒子とキャリア粒子を有するいわゆる２成分現像剤を収容した複数の現像器を保持している。
【００２９】
画像形成部２１２においては、上記のオン／オフ信号を受けてオン／オフ発光される固体レーザ素子の光を回転多面鏡によって走査するレーザ露光部２１０により、感光ドラム２０４面上に、原稿画像に対応した１色目の静電潜像を形成する。次に、この静電潜像を、回転式現像器２０３の内の１色目である現像器２０３Ｙで現像し、感光ドラム２０４上（像担持体上）にトナー像を得る。各色の現像器にはトナーを担持させるための現像スリーブ（トナー担持体）と現像スリーブに現像バイアスを印加するための現像バイアス印加装置が備えられている。現像スリーブは、感光ドラムの回転軸方向と同一の方向に長さを有する回転体であり、感光ドラムに対向するように設けられている。感光ドラム上の静電潜像は、現像バイアスと静電潜像の電位との電位差に応じた濃度でトナー像として現像される。
【００３０】
感光ドラム２０４上に形成されたトナー像は、中間転写体２０５上に転写され、以降、現像器２０３Ｍ〜２０３Ｓまで順次感光ドラム２０４上に各色のトナー像を形成し、中間転写体２０５上に転写されて積層された後に、転写材２０６上に一括して転写される。その後、転写材は定着器２０７へと搬送され、熱定着されて排出される。
【００３１】
なお、本実施の形態において、回転式現像器２０３に内包された現像器２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーで現像する。現像器２０３Ｓは、前記４色以外の色材として、ブラックトナー（第２色のトナー）と同一色相で濃度の異なるグレートナー（第１色のトナー）で現像する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る画像処理部３００について、図２等を参照して説明する。図２は、画像処理部３００の構成を示すブロック図である。また、図３は、図２中の分版処理部３１２の機能を示すブロック図である。
【００３３】
図２において、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に保持された制御プログラムに基づき、ＲＡＭ３０３をワークメモリに使用して、画像処理部の各構成を統括的に制御している。画像読取部２１１によって読み込まれた画像は、ＣＣＤセンサ３０４により電気信号に変換される。このＣＣＤセンサ３０４は、ＲＧＢ３ラインのカラーセンサであり、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）それぞれの画像データとしてＡ／Ｄ変換部３０５に入力される。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部３０５では、ゲイン調整、オフセット調整がなされた後、色信号毎に８ビットのデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部３０６で基準白色板の読み取り信号を用いて、ＣＣＤセンサ３０４の各画素の感度のばらつきや原稿照明ランプの光量のばらつきなどを色毎に補正する。
【００３５】
入力ガンマ補正部３０７は、ＲＧＢの各入力に対し、露光量と輝度が線形関係になるように補正を行う１次元のＬＵＴである。入力ダイレクトマッピング部３０８は、色空間を統一するため、入力されたＲＧＢ信号からデバイス内のＲＧＢ信号に変換する３次元のＬＵＴである。
【００３６】
ＢＥ（下地除去：Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ Ｅｒａｓｅ）サンプリング部３０９では、下地を検出するため、指定された矩形領域の画素を離散的にサンプリングし、輝度のヒストグラムを作成し、これをプリント時の下地除去に利用する。
【００３７】
下地除去部３１０では、画像読取部２１１で読み取ったＲＧＢ画像データに対してＢＥサンプリング部３０９の結果に基づき下地部を除去するための非線形変換を行う。次に出力ダイレクトマッピング部３１１において、ＲＧＢ画像データからＣＭＹＫ画像データに変換される。変換においては、ＲＧＢそれぞれの値をルックアップテーブルに入力し、その出力値の総和からＣ（Ｃｙａｎ）成分を作る。同様に、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｋ（ｂｌａｃＫ）それぞれの成分もルックアップテーブルとその加算演算で形成している。
【００３８】
分版処理部３１２は、ＣＰＵ３０１からの命令に応じて、図３に示すように、ラスタライズ処理を行うＲＩＰ部３１３及び出力ダイレクトマッピング部３１１からのＣＭＹＫ画像データの内、Ｋ（ｂｌａｃＫ）画像データを複製する（図３のＡ１）。なお、ＲＩＰは、Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略語である。そして、複製されたそれぞれの画像データに対し各色の分版ルックアップテーブルを適用し（Ａ２）、Ｇ（Ｇｒａｙ）画像データとＫ（ｂｌａｃｋ）画像データを作成する（Ａ３）。分版ルックアップテーブルは、図４（ａ），４（ｂ）に示すような、分版処理部３１２に入力されるブラックの画像信号（入力画像信号）に対する分版後各色（グレー・ブラック）の出力信号特性である。本実施形態の画像形性装置は、所定濃度以下の画像をグレートナー（淡トナー）のみで画像形成し、所定濃度以上の画像をグレートナーとブラックトナー（濃トナー）を用いて画像形成する。なお、所定濃度は光学濃度ゼロでもよく、その場合、全ての画像はグレートナーとブラックトナーによって画像形成される。これは黒の色相に限らず他の色相でも同様である。
【００３９】
分版処理部３１２が受信するＣＰＵ３０１からの命令は、分版処理部３１２が分版を行うか行わないかを決定するものである。本実施の形態では、ユーザーが画像出力の際、プリンタドライバ内のプロパティ画面で後述「画像出力モード」を選択し、その選択結果に応じてＣＰＵ３０１が分版処理部３１２に命令を送る。
【００４０】
「画像出力モード」はユーザーが選択可能なモードであり、「２次色モード」或いは「１次色モード」がある。ユーザーが「２次色モード」を選択した場合、ＣＰＵ３０１は分版処理部３１２に「分版実行」の命令を送信する。分版処理部３１２はＣＰＵ３０１からの命令を受けて分版を実行し、画像形成部２１２はＣＭＹＫＧトナーを用いて画像形成を行う。
【００４１】
ユーザーが「１次色モード」を選択した場合、ＣＰＵ３０１は分版処理部３１２に「分版を実行しない」命令を送信する。分版処理部３１２はＣＰＵ３０１からの命令を受け、分版を行わず、入力されたＣＭＹＫ画像データをそのまま出力する。その結果、画像形成部２１２は通常のＣＭＹＫトナーを用いて画像形成を行う（つまりグレートナーを用いない）。
【００４２】
分版処理部３１２は、予め２次色ベタ濃度及びグレーベタ濃度について規定濃度値を記憶している。本実施の形態では２次色ベタ濃度は１．８、グレーベタ濃度は０．６である。ここで濃度とはステータスＡ、フィルタがｖｉｓｕａｌのものを指し、測定濃度から下地となる紙の濃度を差し引いたものである。分版処理部３１２は、ＣＰＵ３０１から「分版実行」の命令を受けると、これら規定濃度値を用いて入力画像信号（ブラックの画像信号）に対する、グレー・ブラックの出力信号特性を決定する。
【００４３】
図５は、グレー及びブラックトナーで形成する２次色濃度と入力画像信号の関係を示すグラフである。図５に示すように、分版処理部３１２は、２次色ベタ濃度（Ｓ１）を、最大入力画像信号値に対応づけ（Ｓ２）、グレーベタ濃度（Ｓ３）と２次色ベタ濃度の比から、グレー単色で表現する最大入力画像信号値を決定する（Ｓ４）。これにより、入力画像信号に対するグレー・ブラックの出力信号特性が図４（ａ），４（ｂ）のように定まり、分版が完了する。
【００４４】
ＬＵＴ作成部３１４（階調補正データ作成手段）は、予め各色について、階調特性のターゲット及び輝度濃度変換テーブルを記憶している。また、画像読取部２１１より読み込まれたＲＧＢ情報に基づき、本実施の形態の画像形成装置における階調補正方法で各色の階調補正テーブル（ＬＵＴ）を作成し、出力ガンマ補正部３１５へアップロードする。
【００４５】
図６（ａ），６（ｂ）は、ＬＵＴ作成部３１４が記憶している、グレートナー・ブラックトナーに係る階調特性のターゲットを示すグラフである。このグラフでは、前述の規定濃度値（グレーベタ濃度０．６、２次色ベタ濃度１．８）に基づき、出力信号に対し、グレートナーは濃度０．０から０．６まで画像形成が可能である。また、ブラックトナーは２次色形成時の濃度を対象としているため、グレートナーと混ぜた場合、濃度０．６から１．８まで出力できるようになっている。
【００４６】
出力ガンマ補正部３１５は、画像形成装置に対応した出力画像の濃度補正を行っている。出力ガンマ補正部３１５は、予め記憶してあるＣＭＹＫＧ（或いはＣＭＹＫ）の１次元ルックアップテーブルか、ＬＵＴ作成部３１４から送られてくる新たなルックアップテーブルに基づき、画像形成毎に異なる出力画像データのリニアリティを保つ役割をもつ。
【００４７】
ハーフトーン処理部３１６は、機能に応じて異なる種類のスクリーニングを択一的に適用することができる。一般に、複写動作などでは、モアレの起きにくい誤差拡散系のスクリーニングを利用し、プリント動作では、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクスなどを利用した多値スクリーン系のスクリーニングを用いることが多い。前者は注目画素とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けし、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく方法である。一方後者は、ディザマトリクスの閾値を多値に設定し擬似的に中間調を表現する方法で、本実施の形態ではＣＭＹＫＧ独立に変換し、入力画像データによって低線数と高線数とを切り替えて再現する。
【００４８】
ここで、２次色パッチを形成する際の課題について説明する。上述したように、デバイス起因の面内ムラとしては、例えば、現像器内スリーブの感光体に対する傾きによるムラ、帯電器の感光体に対する傾きによるムラ、中間転写体の感光体に対する傾きによるムラ、感光体における感度のムラ、レーザ光量のムラ等がある。濃トナーと淡トナーとを混ぜることによって形成された２次色パッチの濃度には、濃トナーの画像形成部に起因する面内ムラ及び淡トナーの画像形成部に起因する面内ムラの影響が含まれる。そのため、本発明は、これらの２次色パッチの濃度検出結果から面内ムラの影響を除去して、面内ムラの影響を除去した後における２次色パッチの濃度検出結果に基づいて精度の高いＬＵＴ（階調補正データ）を作成することを目的とする。
【００４９】
次に、本実施の形態におけるＬＵＴの作成方法について説明する。下記において、ブラックトナー・グレートナーによる階調表現を例に説明する。
【００５０】
前述のように、本実施の形態の画像形成装置は、ブラックトナー・グレートナーを用いた２次色モノクロ階調表現が可能である。グレートナー（淡トナー）・ブラックトナー（濃トナー）を用いた画像形成は、ユーザーが画像出力の際に「２次色モード」を選択した場合に実行される。
【００５１】
ユーザーが「２次色モード」を選択すると、分版処理部３１２は入力される画像信号（ＣＭＹＫ）の内Ｋ（ｂｌａｃＫ）画像信号をグレー画像信号とブラック画像信号に分版する。そして、図４（ａ），４（ｂ）のように、入力画像信号に対し、ある閾値までグレーのみで階調表現を行い、閾値以上はグレートナーの使用量を最大にし（グレーをベタ画像とし）、グレーのベタ画像にブラックトナー混ぜることによって階調表現を行う。
【００５２】
出力ガンマ補正部３１５は、次のような処理を行う。即ち、分版処理部３１２からのグレートナー、ブラックトナーに対応する出力信号に対し、形成される２次色の階調特性曲線が所望の濃度カーブを描くように、形成されたグレートナー・ブラックトナーに対応するＬＵＴによって出力画像の濃度階調特性がリニアになるように補正を行う。そして、ハーフトーン処理部３１６へ画像信号を送信する。
【００５３】
本実施の形態の画像形性装置では、上記のグレートナー用のＬＵＴ及びブラックトナー用のＬＵＴを作成する際に、トナーパッチの検出結果からそれぞれの画像形成部の面内ムラの影響を除去し、それぞれのＬＵＴを作成する。これらのＬＵＴの作成は、ＬＵＴ作成部３１４が行う。以下、図７等を参照して、第１の実施の形態に係る画像形成装置で使用するグレートナー用のＬＵＴ及びブラックトナー用のＬＵＴの作成方法を説明する。
【００５４】
図７は、第１の実施の形態に係る画像形成装置によるＬＵＴ作成処理のフローチャートである。このＬＵＴ作成処理は、主としてＣＰＵ３０１がROM３０３から制御プログラムを読み出して実行することによって実行される。
【００５５】
まずＳ１０１において、ユーザーが階調補正実行を選択した後、Ｓ１０２で、グレートナーのみにより形成されるベタ画像の濃度が規定値となるように画像形成部２１２を調整する。画像形成部２１２の調整は、例えば、次のような方法で行う。最大濃度に対応する信号によってテストパターンが画像形成装置の設計上の最大濃度（例えば、光学濃度で１．８）で形成されるように次のような制御を行う。即ち、露光量を一定にした露光装置により感光ドラムに複数の静電潜像を形成させる。その複数の静電潜像を異なる現像バイアスによりトナー像として現像する。そして、異なる現像バイアスで現像された複数のトナー像を中間転写ベルト近傍に備えられる濃度センサに読み取らせ、読取結果から各トナー像の濃度を検出する。そして、各トナー像の中から所定の濃度で形成されているトナー像を形成した現像バイアスを、画像形成時に使用する現像バイアスとして設定する。本実施形態では、露光量（レーザ光量）を最大にして複数の静電潜像を形成し、それらを異なる現像バイアスで現像する。そして、異なる現像バイアスによって現像されたトナー像の濃度が濃度レベル（前述の光学濃度１．８）となるトナー像を形成した現像バイアスを画像形成時に使用する現像バイアスとして設定する。
【００５６】
Ｓ１０３で、前述画像形成装置は、グレートナーにブラックトナーを重ねて画像形成する際の２次色最大濃度が規定値となるように画像形成部２１２で調整する。画像形成部２１２の調整方法は、例えば、前記Ｓ１０２の方法を用いる。
【００５７】
Ｓ１０４では、画像形成部２１２は、ＬＵＴがオフ状態、即ち階調パッチを形成する画像データに対して階調補正を行わずに画像形成を行う。図８に示すように、グレー単色の２０階調パッチをＡ４紙上、長辺方向に出力する。紙の長辺方向は紙の搬送方向と垂直な方向である。なお、階調数は精度や画像形成部２１２の特性を考慮し、より多くしても構わない。またトナー消費量の観点からパッチ数を少なくしても本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００５８】
Ｓ１０５では、ユーザーは、パッチが出力された原稿を画像読取部（リーダ部）２１１に置き、画像読取部２１１は、グレー階調パッチの輝度を読み取る。ＬＵＴ作成部３１４は、読み取ったＲＧＢ輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を、記憶済み輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、グレー階調パッチの濃度情報を得る。ここでは、読み取ったＲＧＢ輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を用いたが、使用する輝度は階調補正対象色によって変える。シアンはＲｅｄの輝度、マゼンタはＧｒｅｅｎの輝度、イエローはＢｌｕｅの輝度、ブラックはＧｒｅｅｎの輝度を選択する。また、上記輝度濃度変換テーブルは、図９に示すような単色用輝度濃度変換テーブルである。
【００５９】
Ｓ１０６では、ＬＵＴ作成部３１４は、記憶済みグレートナー用ターゲットと上記変換済み濃度情報とから、グレートナーの階調補正テーブル即ちＬＵＴを作成する。ＬＵＴは、例えばグレートナー用ターゲット濃度に関して変換済み濃度情報を線対称に変換することによって得られる。その結果、作成されたＬＵＴ、元のＬＵＴオフ時の階調特性、及びターゲットの関係は図１０に示すようになる。
【００６０】
このようにＳ１０４からＳ１０６で行ったグレートナーのみにより画像形成を行う濃度領域の出力画像の階調性を補正するためのＬＵＴ作成方法は、従来の単色１次元のＬＵＴの作成方法と同一である。そこで、次ステップの２次色のＬＵＴ作成における精度向上の観点から、特開２００１−２６０４０７号公報に示されるような、単色を対象とした面内ムラの影響を除去した階調補正を行う。
【００６１】
Ｓ１０７では、図１１のように、グレーベタパッチ（グレートナーパターン：第１のパッチ群）と、グレーベタにＬＵＴオフのブラック階調レベルを加えた２次色パッチ（ブラックトナーパターン：第２のパッチ群）とが互いに隣接し合うフォーマットのパッチ画像信号を生成する。グレーベタパッチは感光ドラムの回転軸方向に生じる画像の濃度ムラを検知するために形成されるパッチ群である。２次色パッチは、ブラックトナー用のＬＵＴを作成するために形成されるパッチ群である。これらのパッチ群は、パッチ画像信号に対応した２次色ＬＵＴ作成用チャートをＡ４紙上の長辺方向に出力される。第１のパッチは、感光ドラムの回転軸方向（感光ドラム及び中間転写ベルトの駆動方向と垂直方向）に均一な濃度のパッチである。このパッチの濃度を検出することによって、感光ドラムの回転軸方向に生じる画像濃度差を検出する。
【００６２】
Ｓ１０８において、ユーザーによって画像読取部２１１に置かれた上記２次色ＬＵＴ作成用チャートを読み取らせる。画像読取部２１１は、当該チャートから２次色パッチ及びグレーベタパッチの輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を読み取る。
【００６３】
Ｓ１０９では、ＬＵＴ作成部３１４は、グレーベタパッチの輝度（以下、Ｉと表現する）情報より、感光ドラムの軸方向において生じる面内ムラを補正するための補正値Ｘを算出する。また、２次色パッチの輝度情報からＩブラック（ｉ）を算出する。この算出処理は次のようなものである。
【００６４】
読み取った２次色パッチの輝度Ｉ２次色（ｉ）はグレーの輝度とブラックの輝度で構成される。ここで、上記添字ｉはパッチ番号を表し、ｉ＝１〜Ｎで、Ｎは２次色パッチ総数である。ＬＵＴ作成部３１４は、上記２次色パッチ内グレーの輝度が、２次色パッチに隣接するグレーベタパッチの輝度Ｉグレーベタ（ｉ）とほぼ等しいとみなす。そして、これら輝度情報より、２次色パッチ内におけるブラックの輝度Ｉブラック（ｉ）を、次式によって算出する。つまり、２次色パッチ内における第２色の読み取り情報を補正する。
［数１］
Ｉブラック（ｉ）＝Ｉ２次色（ｉ）−Ｉグレーベタ（ｉ）−補正値Ｘ…（１）
上式で得られる輝度は、２次色パッチの輝度から、面内ムラを含んだグレーの輝度及び補正値Ｘを差し引き、２次色パッチ中に含まれるブラックの輝度を抽出ものである。そのため、ブラックの輝度には、グレーのもつ面内ムラ（第１色の変動分）の影響が含まれない。
【００６５】
Ｓ１１０では、ＬＵＴ作成部３１４は、算出した輝度情報を、輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、得られた濃度情報と出力信号より、２次色を加味したブラックトナーのＬＵＴを作成する。その結果、作成されたＬＵＴ、ブラックトナーのＬＵＴオフ時の階調特性とターゲットの関係は、図１２に示すようになる。
【００６６】
ブラックトナーの階調補正は、２次色形成時の濃度を対象としているため、図１２において、グラフ縦軸の濃度は０．６から始まり、１．８まで出力される。また上記Ｓ１１０で用いる輝度濃度変換テーブルは、図１３のように、２次色パッチ濃度と、上式で算出した２次色パッチ内のブラックの輝度を対応づけた２次色用輝度濃度変換テーブルである。
【００６７】
Ｓ１１０では、ＬＵＴ作成部３１４は、決定されたグレー・ブラックのＬＵＴを出力ガンマ補正部３１５にアップロードして、ＬＵＴの作成処理が完了する。
【００６８】
本実施の形態の画像形成装置によるＬＵＴ作成方法は、濃淡トナーによって形成する２次色の階調特性を維持するとともに、検知対象の２次色パッチに含まれるグレーの画像形成部に起因する面内ムラの影響を受けないＬＵＴを作成することができる。これによって、濃トナーに対応するＬＵＴをより高精度に作成することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
上記第１の実施の形態では、２次色パッチ内の下層色（グレー）に含まれる面内ムラの影響を除去した上でのＬＵＴの作成方法を説明した。第２の実施の形態では、下層色に加えて、２次色パッチ内の上層色（ブラック）に含まれる面内ムラ（第２色の変動分）の影響も除去することで、補正精度を向上させたＬＵＴの作成方法を説明する。本実施の形態の構成は、第１の実施の形態で説明した画像形成装置と同じものを用いる。
【００７０】
以下、第２の実施の形態に係る画像形成装置によるＬＵＴの作成方法を説明する。第１の実施の形態における画像形成装置による２次色のＬＵＴ作成方法は、２次色パッチの輝度からグレーパッチの輝度を差し引くことで、２次色パッチ内のブラックの輝度を算出した。上記輝度は、グレーのもつ面内ムラの影響を含まない。しかし、ブラックトナーの画像形成部にも面内ムラが生じるため、第１の実施の形態は面内ムラの影響を除去したＬＵＴの作成を精度良く行えない。本実施の形態では、ブラックの画像形成部のもつ面内ムラの影響も除去するＬＵＴの作成方法について説明する。
【００７１】
ＬＵＴを作成するにあたり、予めＬＵＴ作成部３１４は、グレー・ブラックについて、以下に説明するような階調特性のターゲットを記憶している。
【００７２】
図１４（ａ），１４（ｂ），１４（ｃ）は、ＬＵＴ作成部３１４が記憶している、グレー及びブラックトナーの階調特性のターゲットを示すグラフである。
【００７３】
グレートナーについては、出力信号に対し、ベタ濃度の規定値（本実施の形態は０．６）に基づき、濃度０．０から０．６まで出力するようになっている。
【００７４】
一方、ブラックトナーについては、出力信号に対し、２次色用ターゲットと、単色用ターゲットの２種類を記憶している。２次色用ターゲットは、２次色ベタ濃度の規定値（本実施の形態は１．８）に基づいて濃度０．６から１．８まで出力するターゲットである。また、単色用ターゲットは、単色時の濃度を対象として濃度０．０から１．８まで出力するターゲットである。
【００７５】
上記単色用ターゲットの最大濃度値（１．８）は、規定濃度値のグレーベタにブラックベタを混色して形成される２次色ベタの濃度が規定値となるように、ブラックベタの濃度を画像形成部２１２側で調整後、紙上に出力した、単色ブラックベタの濃度値である。
【００７６】
次に、本実施の形態係る画像形成装置による階調補正処理について説明する。
【００７７】
図１５は、第２の実施の形態に係る画像形成装置による階調補正処理のフローチャートである。この階調処理は、主としてＣＰＵ３０１がROM３０３から制御プログラムを読み出して実行することによって実行される。
【００７８】
Ｓ２００からＳ２０６までの処理は、図７で示したＳ１００からＳ１０６までの処理（第１の実施の形態の画像形成装置によるＬＵＴ作成方法）と同じであるので説明を省略する。なお、Ｓ１０６は第１の算出手段に相当する。
【００７９】
Ｓ２０７では、ＬＵＴがオフ、即ち階調補正を行っていない元の画像形成部２１２状態で、図１６に示すように、ブラック単色の２０階調パッチ（第３のパッチ群）をＡ４紙上、長辺方向に出力する。ここで、階調数は精度や画像形成部２１２特性を考慮し、より多くしても構わない。またトナー消費量の観点からパッチ数を少なくしても本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００８０】
Ｓ２０８では、ユーザーによって、画像読取部２１１に置かれた上記ブラックの階調パッチが描かれた紙を読取らせる。画像読取部２１１はブラック階調パッチの輝度を読み取る。ＬＵＴ作成部３１４は、読み取ったＲＧＢ輝度情報の内のＧｒｅｅｎの輝度を、輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、ブラック階調パッチの濃度情報を得る。ここで、上記輝度濃度変換テーブルは、図１７に示すような単色用輝度濃度変換テーブルである。
【００８１】
Ｓ２０９で、ＬＵＴ作成部３１４は、ターゲットと上記濃度情報から、ブラックの階調補正テーブル即ちＬＵＴを作成する（第２の算出手段）。但し、ここで用いるターゲットは図１４（ｃ）に示した単色用ターゲットである。その結果、作成されたＬＵＴと、元のＬＵＴオフ時の階調特性と、ターゲットとの関係は図１８に示すようになる。
【００８２】
次に、Ｓ２１０では、図１９に示すように、グレーベタパッチと、グレーベタにＬＵＴがオン状態でのブラック階調を加えた２次色パッチと、ＬＵＴがオン状態でのブラック階調パッチが隣接し合う２次色階調補正用チャートをＡ４紙上、長辺方向に出力する。
【００８３】
Ｓ２１１では、ユーザーによって画像読取部２１１に置かれた上記チャートが印刷された紙を読み取る。画像読取部２１１は、２次色パッチ、グレーベタパッチ、ブラック階調パッチの輝度情報を読み取る。
【００８４】
Ｓ２１２では、ＬＵＴ作成部３１４は、これら輝度情報より２次色パッチ内におけるブラックの輝度Ｉブラック（ｉ）を、前述した式（１）によって算出する。
【００８５】
この輝度はグレーの面内ムラを含まないが、ブラックが面内ムラをもっていたとすると、その面内ムラを含んでしまう。そこで本実施の形態では、Ｓ２１３で、次のような処理を行う。
【００８６】
Ｓ２１３では、ＬＵＴ作成部３１４が、前記読み込んだ図１９中の、ＬＵＴがオンの状態で出力したブラック階調パッチの輝度情報から、ブラックの面内ムラを把握し、２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する。
【００８７】
図２０は、２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する過程を説明する説明図であり、ＬＵＴ作成部３１４が、ブラック階調パッチの濃度情報から面内ムラを把握し、それに基づき、２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する過程を表している。
【００８８】
画像読取部２１１で読み取られたブラック階調パッチの輝度を、図１７に示す単色用輝度濃度変換テーブルを用いて濃度情報に変換し、パッチの濃度を得る（図２０のＳ１１）。
【００８９】
次にこのパッチの濃度に対応する出力信号値をターゲットから参照する（図２０のＳ１２）。ここで、上記ターゲットは図１４（ｃ）に示す単色用ターゲットである。このターゲットから得られた出力信号値と元の出力信号値との差を面内ムラによるものとし、２次色パッチ内のブラックの出力信号値を（図２０のＳ１３）、ターゲットから得られた出力信号値に変更する（補正する）（図２０のＳ１４）。この補正により、ＬＵＴがオフ時における階調特性は図２１のように変化する。上記処理を、すべての２次色パッチについて行う。
【００９０】
こうして得られた２次色パッチ内ブラックの輝度及び補正済み出力信号値の組み合わせは、グレー及びブラックの面内ムラの影響を含まない。これらの情報に基づきＬＵＴ作成を行うことで、第１の実施の形態のＬＵＴ作成処理と比べ、より面内ムラの影響を受けないＬＵＴの作成を行うことができる。
【００９１】
Ｓ２１４で、ＬＵＴ作成部３１４は、Ｓ２１２で算出した２次色パッチ内ブラックの輝度を、図１３に示す２次色用輝度濃度変換テーブルを用いて濃度に変換し、得られた濃度と、Ｓ２１３で補正済みの出力信号値とにより、ブラックのＬＵＴを作成する。ここで、用いるターゲットは、図１４（ａ），に示す２次色用ターゲットである。その結果、作成されたＬＵＴと、ブラックトナーのＬＵＴオフ時の階調特性と、ターゲットとの関係は図１２のようになる。
【００９２】
Ｓ２１５では、ＬＵＴ作成部３１４は、決定されたグレートナー用のＬＵＴ及びブラックトナー用のＬＵＴを出力ガンマ補正部３１５にアップロードして、ＬＵＴの作成が完了する。
【００９３】
本実施の形態では、第１の実施の形態で挙げた階調補正方法に対し、２次色パッチ内の下層色（グレー）の面内ムラだけでなく上層色（ブラック）の面内ムラも把握し、上層色の出力信号値に補正を行う。これにより、より面内ムラの影響を除去した、つまり精度を向上させたＬＵＴの作成を行うことができる。即ち、グレーの面内ムラだけでなく、ブラックの面内ムラも回避し階調補正を行うことで、より高精度のＬＵＴを作成することができる。
【００９４】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で、面内ムラの影響を受けない濃トナー及び淡トナーのＬＵＴの作成方法について説明した。但し、色の組み合わせは、本実施の形態のグレー・ブラック以外に、シアン・ライトシアンやマゼンタ・ライトマゼンタであっても本発明の範疇であることは言うまでもない。また第１の実施の形態及び第２の実施の形態は、パッチ濃度を画像形成装置内画像読取部２１１から読み取った輝度より求めたが、濃度計や分光測定器を用いて直接濃度を求めても構わない。
【００９５】
なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても実現できる。
【００９６】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９７】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては次のようなものが挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどの光ディスクである。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等も用いることができる。または、プログラムコードを、ネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００９８】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９９】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面模式図である。
【図２】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】図２中の分版処理部の機能を示すブロック図である。
【図４】分版処理における入力画像信号と出力信号との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、グレー及びブラックトナーで形成する２次色濃度と入力画像信号の関係を示すグラフである。
【図６】グレートナー・ブラックトナーに係る階調特性のターゲットを示すグラフである。
【図７】第１の実施の形態に係る階調補正方法を示す処理のフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態に係る階調補正に用いるグレー単色階調パッチを示す図である。
【図９】第１の実施の形態に係る単色用輝度濃度変換テーブルを示すグラフである。
【図１０】ＬＵＴ、ＬＵＴオフ時の階調特性、グレーのターゲットの関係を示すグラフである。
【図１１】第１の実施の形態に係る２次色階調補正用チャートを示す図である。
【図１２】ＬＵＴ、ＬＵＴオフ時の階調特性とブラックのターゲットの関係を示すグラフである。
【図１３】２次色用輝度濃度変換テーブルを示すグラフである。
【図１４】ＬＵＴ作成部３１４が記憶している、グレー及びブラックの階調特性のターゲットを示すグラフである。
【図１５】第２の実施の形態に係る階調補正方法を示す処理のフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態に係る階調補正に用いるブラック単色階調パッチを示す図である。
【図１７】第２の実施の形態に係る単色用輝度濃度変換テーブルを示すグラフである。
【図１８】ＬＵＴ、ＬＵＴオフ時の階調特性、ブラックのターゲットの関係を示すグラフである。
【図１９】第２の実施の形態に係る２次色階調補正用チャートを示す図である。
【図２０】２次色パッチ内ブラックの出力信号値を補正する過程を説明する説明図である。
【図２１】出力信号値補正後のブラックのＬＵＴオフ時階調特性を示すグラフである。
【図２２】濃トナー・淡トナーを用いた階調表現において階調段差が生ずる様子を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１０１】
２１２ 画像形成部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
２１１ 画像読取部
３００ 画像処理部
３０４ ＣＣＤセンサ
３１２ 分版処理部
３１４ ＬＵＴ作成部
３１５ 出力ガンマ補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、
出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、
像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、
前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、
前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、
前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、
前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記第１色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、
出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、
像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、
前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、
前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、
前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段と、
前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第１色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色に対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、
出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、
像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、
前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、
前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、
前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、
前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第２色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、
出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、
像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、
前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、
前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、
前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、
前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記第１色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、
出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、
像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、
前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、
前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、
前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段と、
前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第１色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色に対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
所定濃度未満の画像を第１色のトナーのみを用いて画像を形成し、前記所定濃度以上の画像を前記第１色のトナーと前記第１色と同一色相でかつ濃度が高い第２色のトナーとを重ねて画像形成を行う画像形成装置において、
出力画像の階調性を調整するために階調補正データに基づいて入力画像信号を変換する画像処理手段と、
像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対向するように設けられ、トナーを担持するトナー担持体と、前記トナー担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段を有し前記現像バイアスと前記静電潜像の電位との電位差に応じた濃度で前記静電潜像をトナー像として現像する現像手段とを有する前記第１色のトナーを用いて画像形成する第１の画像形成部と前記第２色のトナーを用いて画像形成する第２の画像形成部と備える画像形成手段であって、前記画像処理手段から出力される画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成手段と、
前記複数の画像形成部に前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に濃度が均一な第１のトナーパターン及び階調性を有する第２のトナーパターンをそれぞれ形成させる制御手段と、
前記第１及び第２のトナーパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段によって読み取られる前記第１のトナーパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の駆動方向に対して垂直な方向に生じる画像濃度差を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と前記第２のトナーパターンの読取結果とに基づいて第２のトナーパターンの濃度情報を算出する算出手段と、
前記濃度情報に基づいて階調補正データを作成する階調補正データ作成手段とを有し、
前記階調補正データ作成手段は、前記第１色及び前記第２色のトナーによって形成される前記第２のトナーパターンの濃度情報と前記検出手段によって検出される前記第２色のトナーで形成される第１のトナーパターンの画像濃度差とに基づいて、前記第２のトナーパターンの濃度情報とに基づいて第２色のトナーに対応する入力画像信号を変換する階調補正データを作成す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９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図８】
【図１１】
【図１６】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【図２２】
【図８】
【図１１】
【図１６】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−１５７３６９（Ｐ２００９−１５７３６９Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１１１４１（Ｐ２００８−３１１１４１）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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