特許 6587217 画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6587217

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/407 20060101AFI20191001BHJP

   G06T 5/00 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   H04N1/407

   G06T5/00 730

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-14419(P2017-14419)

(22)【出願日】2017年1月30日

(65)【公開番号】特開2018-125606(P2018-125606A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2018年10月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115831

【弁理士】

【氏名又は名称】藤岡 隆浩

(72)【発明者】

【氏名】田中 一徳

【審査官】 野口 俊明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２３５５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０９１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３００８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１４６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４４７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６８２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３０４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０４２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２２２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １／４０−１／４０９

Ｇ０６Ｔ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置であって、
入力画像データをガンマ補正するガンマ補正部と、
前記ガンマ補正された画像データに基づいて、所定の画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部と、
前記入力画像データを解析して、階調が隣接する前記濃度階調値の差である隣接階調値差が予め設定されている閾値を超えている階調飛びが前記画像に発生するか否かを判定する階調飛び判定部と、
を備え、
前記ガンマ補正部は、前記階調飛びが発生すると判定された場合には、前記隣接階調値差が小さくなるように前記濃度階調値を調整する画像形成装置。

【請求項2】

請求項１記載の画像形成装置であって、
前記階調飛び判定部は、前記画像形成特性の変動を想定して前記判定を行う画像形成装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記ガンマ補正部は、階調優先テーブルと階調差優先テーブルとを利用可能であり、前記階調優先テーブルを使用すると階調飛びが発生すると前記階調飛び判定部によって判定された場合には、前記階調差優先テーブルを使用して前記階調飛びを抑制し、
前記階調差優先テーブルは、前記隣接階調値差が前記閾値以下となるように構成されている画像形成装置。

【請求項4】

請求項３記載の画像形成装置であって、
前記階調優先テーブルは、第１の色変換テーブルに含まれ、
前記階調差優先テーブルは、第２の色変換テーブルに含まれ、
前記ガンマ補正部は、前記第１の色変換テーブルと前記第２の色変換テーブルを含む色変換テーブルを有し、前記第１の色変換テーブルを使用すると階調飛びが発生すると前記階調飛び判定部によって判定された場合には、前記第２の色変換テーブルを使用してＲＧＢの各階調値を表すＲＧＢデータを色変換してＣＭＹの各階調値を表すＣＭＹデータを生成する画像形成装置。

【請求項5】

請求項３又は４に記載の画像形成装置であって、さらに、
濃度が段階的に異なる複数のパッチを形成し、前記形成された複数のパッチの濃度に基づいて前記階調優先テーブルを校正する校正処理部を備え、
前記階調飛び判定部は、前記階調優先テーブルを解析して、前記閾値を超えている前記隣接階調値差が存在する場合には、前記階調差優先テーブルを前記校正処理部に生成させる画像形成装置。

【請求項6】

請求項５記載の画像形成装置であって、さらに、
前記ガンマ補正部は、前記階調差優先テーブルが利用可能であることを表す階調飛びフラグの検知に応じて前記階調差優先テーブルを選択する画像形成装置。

【請求項7】

画像形成方法であって、
入力画像データをガンマ補正するガンマ補正工程と、
前記ガンマ補正された画像データに基づいて、所定の画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成工程と、
前記入力画像データを解析して、階調が隣接する前記濃度階調値の差である隣接階調値差が予め設定されている閾値を超えている階調飛びが前記画像に発生するか否かを判定する階調飛び判定工程と、
を備え、
前記ガンマ補正工程は、前記階調飛びが発生すると判定された場合には、前記隣接階調値差が小さくなるように前記濃度階調値を調整する工程を含む画像形成方法。

【請求項8】

ガンマ補正された画像データに基づいて、所定の画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置を制御するための画像形成プログラムであって、
入力画像データを前記ガンマ補正するガンマ補正部、及び
前記入力画像データを解析して、階調が隣接する前記濃度階調値の差である隣接階調値差が予め設定されている閾値を超えている階調飛びが前記画像に発生するか否かを判定する階調飛び判定部として前記画像形成装置を機能させ、
前記ガンマ補正部は、前記階調飛びが発生すると判定された場合には、前記隣接階調値差が小さくなるように前記濃度階調値を調整する画像形成プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関し、特に滑らかな階調変化の再現性を向上させる技術に関する。

【背景技術】

【0002】

典型的な画像形成装置は、ＲＧＢ入力画像データに応じてＣＭＹＫのトナーを使用して印刷媒体上に画像を形成することができる。画像形成処理においては、画像形成処理の非線型な特性を相殺して線型な画像再現を実現するためにガンマ補正が行われる。ところが、画像形成処理の非線型な特性は、時として最小入力階調差に対して過度に大きな出力階調差（階調飛びとも呼ばれる。）を生じさせて画像に筋や擬似輪郭となって現れて画質を劣化させることがある。このような問題に対して、たとえば特許文献１は、出力する画像データに対して適度なノイズデータを付加して出力することで、グラデーション画像を出力する際に問題となっている階調飛びを効果的に抑制する技術を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−１３４４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、ノイズデータの付加は、階調飛びによって発生する筋や擬似輪郭をノイズでぼかして目立たなくする方法なので、グラデーション画像等の滑らかな階調変化の再現性を劣化させる可能性があるという問題があった。

【0005】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、階調飛びに起因する画質劣化を抑制しつつグラデーション画像等の滑らかな階調変化の再現性を向上させる技術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】

【0006】

本発明の画像形成装置は、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正部と、前記ガンマ補正された画像データに基づいて、所定の画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部と、前記入力画像データを解析して、階調が隣接する前記濃度階調値の差である隣接階調値差が予め設定されている閾値を超えている階調飛びが前記画像に発生するか否かを判定する階調飛び判定部とを備え、前記ガンマ補正部は、前記階調飛びが発生すると判定された場合には、前記隣接階調値差が小さくなるように前記濃度階調値を調整する。

【0007】

本発明の画像形成方法は、入力画像データをガンマ補正するガンマ補正工程と、前記ガンマ補正された画像データに基づいて、所定の画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成工程と、前記入力画像データを解析して、階調が隣接する前記濃度階調値の差である隣接階調値差が予め設定されている閾値を超えている階調飛びが前記画像に発生するか否かを判定する階調飛び判定工程とを備え、前記ガンマ補正工程は、前記階調飛びが発生すると判定された場合には、前記隣接階調値差が小さくなるように前記濃度階調値を調整する工程を含む。

【0008】

本発明の画像形成プログラムは、ガンマ補正された画像データに基づいて、所定の画像形成特性に応じた濃度階調値で印刷媒体上に画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置を制御する。前記画像形成プログラムは、入力画像データを前記ガンマ補正するガンマ補正部、及び前記入力画像データを解析して、階調が隣接する前記濃度階調値の差である隣接階調値差が予め設定されている閾値を超えている階調飛びが前記画像に発生するか否かを判定する階調飛び判定部として前記画像形成装置を機能させ、前記ガンマ補正部は、前記階調飛びが発生すると判定された場合には、前記隣接階調値差が小さくなるように前記濃度階調値を調整する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、階調飛びに起因する画質劣化を抑制しつつグラデーション画像等の滑らかな階調変化の再現性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。

【図2】一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。

【図3】一実施形態に係るガンマテーブル校正処理手順の内容を示すフローチャートである。

【図4】一実施形態に係る画像形成装置１のガンマカーブを典型的なガンマカーブと比較して示すグラフである。

【図5】一実施形態に係る画像形成装置１における階調飛び発生のメカニズムを示すグラフである。

【図6】一実施形態に係る階調飛び抑制用ガンマカーブと階調飛び抑制のメカニズムを示すグラフである。

【図7】一実施形態に係るガンマ補正処理手順の内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。画像データＩＤは、画像形成装置１の外部のパーソナルコンピュータ（図示せず）等から与えられる場合もある。画像データＩＤは、入力画像データとも呼ばれる。

【0013】

画像形成部２０は、ガンマ補正部２１１を有する色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、現像部１００ｃ〜１００ｋと、帯電部２５ｃ〜２５ｋとを有している。色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換した後に、ガンマ補正部２１１でガンマ補正を実行する。ハーフトーン処理部２２は、ＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータを生成する。

【0014】

制御部１０は、階調飛び判定部１１と、校正処理部１２とを備えている。階調飛び判定部１１及び校正処理部１２の機能については後述する。制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。

【0015】

記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０や色変換処理部２１が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。記憶部４０は、本実施形態では、さらにＣＭＹＫ階調校正用調整パッチを形成するための校正用画像データＣＤと、２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂとを格納している。

【0016】

ガンマ補正は、２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂのいずれか一方を使用して行われる。ガンマテーブル４１ａは、階調の再現性を優先しているガンマテーブル（階調優先テーブルとも呼ばれる。）である。ガンマテーブル４１ｂは、階調差の再現性を優先しているガンマテーブル（階調差優先テーブルとも呼ばれる。）である。２つのガンマテーブル４１ａ，４１ｂの詳細については後述する。

【0017】

図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋが一列に配置されている。感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。

【0018】

感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ及びＬｋが照射される。この照射によって、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋに静電潜像が形成される。現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、トナーを攪拌しながら、感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色のトナー像が形成される。

【0019】

画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって循環駆動させられる。

【0020】

たとえば感光体ドラム３０ｋ上のブラックのトナー像は、感光体ドラム３０ｋと一次転写ローラ２３ｋとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に一次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタの３色についても同様である。校正用濃度センサ２８は、中間転写ベルト２７に一次転写された各色の画像の濃度が計測可能となる位置に配置されている。

【0021】

中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように一次転写が行われることによってフルカラートナー像が形成される。フルカラートナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに二次転写された後に印刷用紙Ｐに定着される。

【0022】

図３は、一実施形態に係るガンマテーブル校正処理手順の内容を示すフローチャートである。ガンマテーブル校正処理手順は、正確な階調の再現性を優先しているガンマテーブル４１ａの校正を行うとともに、必要に応じて滑らかな階調変化の再現性を優先しているガンマテーブル４１ｂを生成するための手順である。

【0023】

ステップＳ１１０では、制御部１０の校正処理部１２は、ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチを画像形成部２０に形成させる。ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチは、記憶部４０から読み出された前述の校正用画像データに基づいて中間転写ベルト２７上に形成される。ＣＭＹＫ階調校正用調整パッチは、ＣＭＹＫの各色において濃度が段階的に異なる複数のパッチである。

【0024】

ステップＳ１２０では、校正処理部１２は、校正用濃度センサ２８を使用してＣＭＹＫ階調校正用調整パッチの濃度を計測して濃度階調値を出力する。ステップＳ１３０では、校正処理部１２は、ガンマテーブル４１ａの校正を行う。

【0025】

図４は、一実施形態に係る画像形成装置１のガンマカーブＧ１を典型的なガンマカーブＧ０と比較して示すグラフである。図４（ａ）は、目標値Ｔと、典型的な画像形成特性Ｅ０と、典型的なガンマカーブＧ０とを示している。目標値Ｔは、目標となる線型な入出力特性を示している。横軸は、ＣＭＹＫのいずれかの入力階調値を示している。縦軸は、ＣＭＹＫのいずれかの出力階調値（濃度階調値）を示している。

【0026】

典型的なガンマカーブＧ０は、たとえばルックアップテーブル（ＬＵＴ）として構成されており、以下のように機能するように校正されている。典型的なガンマカーブＧ０は、入力階調値１２８（Ａ１点）に対応する点（Ａ２点）において、中間階調値６４（Ａ３点）を出力する。典型的な画像形成特性Ｅ０（典型的な画像形成装置のモデル）は、中間階調値６４（Ａ４点）応じて出力階調値１２８（Ａ５点）の濃度階調値に相当する濃度の画像を形成する（Ａ６点）。この濃度階調値は、ガンマカーブＧ０の入力階調値１２８（Ａ１点）に対する目標値Ｔに一致する。

【0027】

これにより、ガンマカーブＧ０は、典型的な画像形成特性Ｅ０の非線型特性を相殺して全体として線型な入出力特性を実現することができる。換言すれば、ガンマテーブル校正処理手順は、典型的な画像形成特性Ｅ０とガンマカーブＧ０とが全体として線型な入出力特性を実現するようにガンマカーブＧ０を校正する手順である。

【0028】

一方、図４（ｂ）は、目標値Ｔと、一実施形態に係る画像形成装置１の画像形成特性Ｅ１とを示している。画像形成装置１の校正されたガンマカーブＧ１を示している。ガンマカーブＧ１は、ガンマテーブル４１ａの校正値となる。

【0029】

ステップＳ１４０では、制御部１０の階調飛び判定部１１は、ガンマテーブル４１ａの校正値を解析して階調飛びの可能性の有無を判定する。この例では、階調飛び判定部１１は、階調領域Ｚにおいて階調飛びの可能性があると判定する。

【0030】

図５は、一実施形態に係る画像形成装置１における階調飛び発生のメカニズムを示すグラフである。図５は、図４（ｂ）において階調値が高い領域である階調領域Ｚを拡大して、一実施形態に係る画像形成装置１の画像形成特性Ｅ１に加えて、環境変動に応じて特性が僅かに変動した画像形成特性Ｅ２を示している。ただし、この例では、説明を分かり易くするために変動が強調して示されている。

【0031】

ガンマカーブＧ１は、画像形成特性Ｅ１を想定して校正されている。画像形成特性Ｅ１は、入力階調値（中間階調値）２２８（Ｂ１点）に対して濃度階調値２５４（Ｂ２点）が検出され、入力階調値（中間階調値）２５５に対して濃度階調値２５５が検出されている。よって、ガンマカーブＧ１は、入力階調値２５４に対して中間階調値２２８を返し、入力階調値２５５に対して中間階調値２５５を返すように校正されることになる。

【0032】

これにより、ガンマカーブＧ１は、画像形成特性Ｅ１と一体として線型な入出力特性を実現することができる。ただし、ガンマカーブＧ１は、画像形成特性Ｅ１における階調値の飽和に応じて、入力階調値の２５４から２５５（隣接階調値）への１階調の増加に応じて中間階調値が２２８から２５５まで中間階調値が２７階調だけ急激に変化している。

【0033】

しかしながら、たとえば環境変化や経時変化に応じて画像形成特性Ｅ１から画像形成特性Ｅ２に特性が変動した状態を想定する。画像形成特性Ｅ２は、入力階調値（中間階調値）２２８（Ｂ１点）に対して濃度階調値２４３（Ｂ３点）を出力し、入力階調値（中間階調値）２５５に対して濃度階調値２５５を出力する。

【0034】

このように、ガンマカーブＧ１は、画像形成特性Ｅ２における特性変動に応じて、入力階調値の２５４から２５５（隣接階調値）への１階調の増加に応じて濃度階調値が２４３から２５５まで１２階調（隣接階調値差）だけ急激に変化している。この急激な濃度変化は、階調飛びに起因する筋としての画質劣化の要因となる。このような、階調が隣接する濃度階調値の差は、隣接階調値差と呼ばれる。

【0035】

図６は、一実施形態に係る階調飛び抑制用ガンマカーブＧ２と階調飛び抑制のメカニズムを示すグラフである。図６（ａ）は、２つの画像形成特性Ｅ１，Ｅ２と一実施形態に係る階調飛び抑制用ガンマカーブＧ２とを示している。図６（ｂ）は、階調飛び抑制用ガンマカーブＧ２による階調飛び抑制のメカニズムを示している。

【0036】

ガンマカーブＧ２は、この例では、説明を分かり易くするために１階調の増加に応じて最大５階調程度の増加となるように傾斜（隣接階調値差）を抑制して構成されている。よって、ガンマカーブＧ２は、図６（ｂ）に示されるように、入力階調値２５４（Ｃ１点）に対して中間階調値２０５を返し、入力階調値２５５に対して中間階調値２０８（Ｃ２点）を返すように構成されることになる。

【0037】

画像形成特性Ｅ１は、入力階調値（中間階調値）２０５と入力階調値（中間階調値）２０８とに対して隣接階調値差０．５が発生するような濃度の画像を形成する（Ｃ３点，Ｃ４点）。一方、画像形成特性Ｅ２は、入力階調値（中間階調値）２０５と入力階調値（中間階調値）２０８とに対して隣接階調値差１．２が発生するような濃度の画像を形成する（Ｃ５点，Ｃ６点）。このように、ガンマカーブＧ２は、画像形成装置１の画像形成特性Ｅ１が仮に変化しても階調差が急激に上昇させないロバスト性が高いガンマ補正を実現することができる。

【0038】

このように、ガンマカーブＧ２は、画像形成装置１の画像形成特性の特性変化に対してロバスト性を有し、滑らかな階調変化の再現性を優先して階調飛びを抑制する性質を有している。ただし、ガンマカーブＧ２は、入力階調値に対して線型性を有する目標階調値よりも低い濃度での画像形成の要因となっている。

【0039】

よって、ガンマカーブＧ２は、階調値に対して階調差を優先するテーブルである階調差優先テーブルとしての性質を有し、階調差優先テーブルと呼ばれる。一方、ガンマカーブＧ１は、階調差に対して階調値を優先している、すなわち、正確な階調の再現性を優先しているテーブルである階調優先テーブルとしての性質を有し、階調優先テーブルと呼ばれる。なお、ガンマカーブＧ１は、階調飛びの可能性がなく、階調差優先テーブルが生成されない場合にも便宜上、階調優先テーブルと呼ばれるものとする。

【0040】

階調飛び判定部１１は、ステップＳ１４０において、ガンマテーブル４１ａの校正値を解析して階調飛びの可能性があると判定した場合には、処理をステップＳ１５０に進め、階調飛びの可能性が無いと判定した場合には、処理をステップＳ１７０に進める。階調飛び判定部１１は、上述のように予め設定されている特性変動を想定した少なくとも１つの画像形成特性モデル（この例では、画像形成特性Ｅ２）を使用して判定を行う。

【0041】

ステップＳ１５０では、校正処理部１２は、階調飛び抑制テーブル生成処理を実行する。階調飛び抑制テーブル生成処理では、校正処理部１２は、ガンマテーブル４１ａの校正値を調整してカーブの傾斜が過度に大きくならないように調整してガンマテーブル４１ｂを生成する。ガンマテーブル４１ｂは、たとえば入力階調値の１階調増加に対して５階調増加が最大増加率（傾斜）となるようにガンマテーブル４１ａを調整することによって生成される。このように、ガンマテーブル４１ｂは、隣接階調値差（この例では５階調であるが、１０階調でもよい。）が閾値Ｔｈ（この例では１０階調）以下となるように構成されている。

【0042】

ステップＳ１６０では、校正処理部１２は、階調飛びフラグ設定処理を実行する。階調飛びフラグ設定処理は、ガンマテーブル４１ｂが生成されている旨を表すフラグを設定する処理である。階調飛びフラグは、ガンマ補正処理（後述）で使用される。

【0043】

ステップＳ１７０では、校正処理部１２は、ガンマテーブル更新処理を実行する。ガンマテーブル更新処理では、校正処理部１２は、記憶部４０に格納されているガンマテーブル４１ａを校正後のデータで書き換えるとともに、ガンマテーブル４１ｂを記憶部４０に新規に格納、あるいは校正後のデータで書き換える。これにより、色変換処理部２１は、階調優先テーブルと階調差優先テーブルを利用可能となる。

【0044】

なお、階調飛び判定部１１は、ガンマテーブル校正処理手順で特定された画像形成特性が、予め設定されている特性変動を想定した画像形成特性モデルの範囲から逸脱している場合には、画像形成特性モデルを修正して特性変動の範囲を拡大するようにしてもよい。

【0045】

図７は、一実施形態に係るガンマ補正処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２１０では、色変換処理部２１は、色変換処理を実行する。色変換処理では、色変換処理部２１は、前述のようにＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換する。ＣＭＹＫデータは、ＣＭＹＫの各トナーの目標濃度階調値となる。

【0046】

ステップＳ２２０では、階調飛び判定部１１は、階調飛びフラグが設定されているか否かを確認する。階調飛びフラグが設定されている場合には、処理がステップＳ２３０に進められ、階調飛びフラグが設定されていない場合には、処理がステップＳ２５０に進められる。なお、階調飛びフラグの設定は、必須ではなく、階調飛び判定部１１は、階調飛びの可能性の有無の判定（ステップＳ１４０）を実行するように校正してもよい。

【0047】

ステップＳ２５０では、階調飛び判定部１１は、階調優先テーブル選択処理を実行する。階調優先テーブル（ガンマテーブル４１ａ）は、階調飛びの可能性がなく、階調飛び抑制テーブル（ガンマテーブル４１ｂ）が生成されていないからである。

【0048】

ステップＳ２３０では、色変換処理部２１は、隣接階調差算出処理を実行する。隣接階調差とは、入力階調値の１階調の増加に応じて増加する出力階調値である。換言すれば、隣接階調差とは、階調が隣接する入力階調値に対応する出力階調値の差である。

【0049】

ステップＳ２４０では、階調飛び判定部１１は、階調飛びの可能性の有無を判定する。具体的には、階調飛び判定部１１は、予め設定されている閾値Ｔｈ（たとえば１０階調）を超えている隣接階調差が存在するか否かを判定する。

【0050】

色変換処理部２１は、ＣＭＹＫデータを解析して、ガンマテーブル４１ａの使用によって階調飛びが発生するか否かを判定する。具体的には、たとえばＣＭＹＫデータの入力階調値の最大値が２２４以下である場合には、階調飛びの可能性がある階調領域Ｚ（図４（ｂ）参照）が使用されないので、階調飛び判定部１１は、階調飛びの可能性が無いと判定する。一方、階調飛びの可能性がある階調領域Ｚが使用される場合には、階調飛び判定部１１は、階調飛びの可能性があると判定する。

【0051】

階調飛び判定部１１は、階調飛びの可能性が無いと判定した場合には、処理をステップＳ２５０に進め、階調飛びの可能性があると判定した場合には、処理をステップＳ２６０に進める。ステップＳ２６０では、階調飛び判定部１１は、階調差優先テーブル選択処理を実行する。階調差優先テーブル選択処理では、階調飛び判定部１１は、階調差優先テーブル（ガンマテーブル４１ｂ）を選択する。

【0052】

ステップＳ２７０では、ガンマ補正部２１１は、ガンマ補正処理を実行する。ガンマ補正処理では、色変換処理部２１は、階調飛びの可能性がある入力画像に対しては、階調差優先テーブルを使用してガンマ補正を実行し、階調飛びの可能性がない入力画像に対しては、階調優先テーブルを使用してガンマ補正を実行することができる。

【0053】

このように、一実施形態に係る画像形成装置１は、正確な階調の再現性を優先している階調優先テーブルと、滑らかな階調変化の再現性を優先している階調差優先テーブルとを適切に使い分けてガンマ補正を実行する。これにより、画像形成装置１は、環境変動等に応じて画像形成特性が変動しても、高いロバスト性で階調飛びに起因する画質劣化を抑制しつつグラデーション画像等の滑らかな階調変化の再現性を向上させることができる。

【0054】

本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。

【0055】

変形例１：上記実施形態は、色変換処理後にガンマ補正を実行しているが、必ずしも色変換処理後にガンマ補正を実行する必要はない。たとえば色変換処理の際に併せてガンマ補正を実行できるように構成された色変換テーブルを使用して色変換とガンマ補正とを同時に実行するように画像形成装置を構成してもよい。

【0056】

なお、色変換テーブルには、階調優先テーブルを含む第１の色変換テーブルと、階調差優先テーブルを含む第２の色変換テーブルとが含まれている。色変換処理部２１は、第１の色変換テーブルと第２の色変換テーブルとを適切に選択して使用する。

【0057】

変形例２：上記実施形態では、階調優先テーブルと階調差優先テーブルとを使い分けることによって階調飛びに起因する画質劣化を抑制しつつグラデーション画像等の滑らかな階調変化の再現性を向上させている。しかしながら、このような方法に限られず、たとえば階調飛びの発生が予測される入力階調値に対しては、隣接階調値差が小さくなるような補正テーブルを予め準備しておいて、補正によって隣接階調値差を抑制するように画像形成装置を構成してもよい。このように、ガンマ補正部は、隣接階調値差が小さくなるように濃度階調値を調整することによって階調飛びを抑制するように構成されていればよい。

【符号の説明】

【0058】

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 階調飛び判定部
１２ 校正処理部
２０ 画像形成部
２１ 色変換処理部
２１１ ガンマ補正部
２８ 校正用濃度センサ
２９ 露光部
４０ 記憶部
５０ 画像読取部
６０ 給紙カセット
７０ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】