JP2009225309A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which reads each of patches and highly precisely obtaining data of each of the patches based on a concentration range in a printed matter in setting gradation setting, and utilizes the obtained data for gradation correction. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: an image forming section 5; an image reading section 3 having a lamp 30a, a shading plate 36 and an image sensor 32; a shading correcting section for outputting a pixel value based on a read value of the image sensor 32; and a pixel value converting section 11. In setting gradation correction, the image reading section 3 reads a plurality of printed patches PA and an adjusting chart CH in which the maximum density pattern Dma is distributed, and a first pixel value of each patch PA within a range of white reference and black reference, where the white reference in setting gradation correction is a read value when the color of the recording medium having the adjusting chart CH printed therein and the black reference in setting the gradation correction is a read value of the maximum density pattern Dma. The pixel value converting section 11 converts the first pixel value to acquire a second pixel value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、調整用チャートを読み取って階調補正の設定を行い、形成される画像の階調補正を行う画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that reads an adjustment chart, sets gradation correction, and performs gradation correction of an image to be formed.

従来、感光体ドラムに静電潜像を形成し、静電潜像をトナーにより現像して、トナー像を用紙等に転写して印刷を行う画像形成装置がある（いわゆる電子写真方式）。この電子写真方式の画像形成装置では、設置環境（湿度や温度）や、装置の使用期間が長期にわたることによる感光体ドラムや現像剤の疲労や、画像形成装置を構成する部材の特性等の要因により、印刷画像における階調（濃淡の度合）が変化することがある。例えば、この変化により、画像の濃い部分と薄い部分の濃度差が少なくなるなどして階調を適切に表現できなくなるので、階調補正を行って、形成される画像の階調を適切なものとすることが必要となる。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photosensitive drum, develops the electrostatic latent image with toner, and transfers the toner image onto paper or the like (so-called electrophotographic method). In this electrophotographic image forming apparatus, factors such as installation environment (humidity and temperature), fatigue of the photosensitive drum and developer due to long-term use of the apparatus, and characteristics of members constituting the image forming apparatus As a result, the gradation (degree of shading) in the printed image may change. For example, this change reduces the density difference between the dark and light areas of the image, making it impossible to express the gradation properly. It is necessary to

このような階調補正を行う画像形成装置が特許文献１に記載されている。具体的に特許文献１には、原稿読み取り手段と、カラー画像を記録媒体に記録する画像記録手段を備え、γ変換特性が異なり、且つ色成分毎に設けられた複数のγテーブルと、所定の濃度の階調パターンの画像信号を発生し、この階調パターン画像を画像記録手段が記録媒体上に記録し、階調パターンの所定の濃度と記録媒体を原稿読み取り手段が読み取った場合の階調パターンの濃度とを比較して複数のγテーブルから最適なγテーブルを選択するγテーブル選択手段とを有するカラー画像形成装置が記載されている。この構成により、ユーザが希望する階調を再現しようとする（特許文献１：請求項１、段落[０００５]等参照）。
特開平０９−１７２５４７号公報 An image forming apparatus that performs such gradation correction is described in Patent Document 1. Specifically, Patent Document 1 includes an original reading unit and an image recording unit that records a color image on a recording medium, and has a plurality of γ tables having different γ conversion characteristics and provided for each color component. An image signal of a gradation pattern of density is generated, the gradation pattern image is recorded on the recording medium by the image recording means, and the gradation when the original reading means reads the predetermined density of the gradation pattern and the recording medium There is described a color image forming apparatus having a γ table selection means for comparing the density of a pattern and selecting an optimal γ table from a plurality of γ tables. With this configuration, an attempt is made to reproduce the gradation desired by the user (see Patent Document 1: Claim 1, paragraph [0005], etc.).
JP 09-172547 A

特許文献１記載の発明のように、階調パターン（複数のパッチ）を印刷して、その階調パターンをスキャナ等で読み取りを行って階調補正を行うことがある。ここで、一般に、スキャナ等で画像データを得る場合、ランプの発光ムラや、原稿に反射した光を受光するスキャナ内のイメージセンサの各画素の感度のバラツキを補正するため、シェーディング補正が行われる。そして、一般にシェーディング補正における白基準は、スキャナ等に設けられるほぼ純白の白色板（以下、「シェーディング板」と称する。）を読み取ることで取得し、黒基準は、ランプの無点灯状態で読み取りを行って取得する。この白基準と黒基準におけるイメージセンサの出力（例えば電圧）の間で階調（例えば、８ビットの２５６階調）が定められ、各画素についてイメージセンサの出力の量子化を行って、その結果、全体の画像データが得られる。   As in the invention described in Patent Document 1, a gradation pattern (a plurality of patches) may be printed, and the gradation pattern may be read by a scanner or the like to perform gradation correction. Here, generally, when obtaining image data with a scanner or the like, shading correction is performed in order to correct unevenness in the light emission of the lamp and variations in sensitivity of each pixel of the image sensor in the scanner that receives light reflected on the document. . In general, the white reference in the shading correction is obtained by reading a substantially pure white plate (hereinafter referred to as “shading plate”) provided in a scanner or the like, and the black reference is read in a state where the lamp is not lit. Go and get. A gradation (for example, 8-bit 256 gradation) is determined between the output (for example, voltage) of the image sensor in the white reference and the black reference, and the output of the image sensor is quantized for each pixel. The whole image data is obtained.

しかし、一般に、用紙の色よりもシェーディング板の方が白く、又、設置環境における影響や感光体ドラム等の疲労等により、印刷物における最大濃度よりも無点灯状態での読取値の方が暗い（黒い）ので、実際には、印刷物の濃度域はシェーディング補正における白基準と黒基準間の濃度域よりも狭くなる。従って、階調パターンを読み取る際に、通常のシェーディング補正の黒基準と白基準により階調をとると濃度域が広すぎるので、量子化における１段階あたりの刻み幅が広くなり、量子化誤差が生じやすく、階調パターンの各パッチについて精細な画素値（階調データ）を得難いという問題がある。   However, in general, the shading plate is whiter than the paper color, and the reading value in the unlit state is darker than the maximum density in the printed matter due to the influence of the installation environment, fatigue of the photosensitive drum, etc. In fact, the density range of the printed material is narrower than the density range between the white reference and the black reference in shading correction. Therefore, when the gradation pattern is read, if the gradation is taken according to the black reference and the white reference for normal shading correction, the density range is too wide, so that the step size in quantization is widened and the quantization error is reduced. There is a problem that it is easy to occur and it is difficult to obtain fine pixel values (gradation data) for each patch of the gradation pattern.

確かに、特許文献１記載の発明によれば、階調補正を行うことができ、一定の効果があると考えられるが、階調パターンの各パッチの高精度な画素値（データ）を得難いという問題については対応できない。例えば、量子化における刻み幅が大きいので、印刷物では濃度が違っていると認識できるものの、画像データでの画素値は同じということが生じる場合があり、これでは、正確な階調補正を行うことができない。   Certainly, according to the invention described in Patent Document 1, gradation correction can be performed and it is considered that there is a certain effect, but it is difficult to obtain highly accurate pixel values (data) of each patch of the gradation pattern. We cannot deal with the problem. For example, because the step size in quantization is large, it can be recognized that the density is different in the printed material, but the pixel value in the image data may be the same. This makes accurate gradation correction possible. I can't.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、階調補正設定時に、印刷物における濃度域に基づき、各パッチの読取を行って、高精度に各パッチのデータを得て階調補正に利用することを課題とする。又、正確に得られた階調補正特性データに基づき、的確な階調補正を行うことを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and at the time of gradation correction setting, each patch is read based on the density range in the printed matter, and the data of each patch is obtained with high accuracy. It is an object to use for gradation correction. It is another object of the present invention to perform accurate gradation correction based on accurately obtained gradation correction characteristic data.

請求項１に係る画像形成装置は、画像データに基づき記録媒体に印刷を行うため画像を形成する画像形成部と、原稿に光を照射するためのランプと、通常時のシェーディング補正を行う際の白基準を得るためのシェーディング板と、前記ランプから原稿に当たった光の反射光により原稿を読みとるイメージセンサとを有する画像読取部と、前記イメージセンサの出力した読取値を白基準と黒基準の間で、各画素について階調を決定して画素値を出力し、画像データを出力するシェーディング補正部と、それぞれ濃度が異なる複数のパッチと、前記画像形成部が形成可能な最大濃度パターンが配され、その印刷結果を前記画像読取部で読み取って階調補正の設定に利用する調整用チャートの画像データを記憶する記憶部と、画像データ内の各画素の画素値を変換する画素値変換部を有する階調補正設定部と、を備え、前記画像形成部により印刷された前記調整用チャートを前記画像読取部で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、前記シェーディング補正部は、印刷された前記調整用チャートの読み取り時に、前記シェーディング板を読み取った際の読取値を通常時の白基準として取得しておき、又、前記ランプの消灯時の読取値を通常時の黒基準として取得しておき、更に、前記調整用チャートが印刷された記録媒体の色を読み取った際の読取値を階調補正設定時の白基準とし、前記最大濃度パターンの読取値を階調補正設定時の黒基準とし、前記階調補正設定時の白基準と黒基準の範囲で各前記パッチの第１の画素値を出力し、前記画素値変換部は、各前記パッチの前記第１の画素値を換算して、前記シェーディング補正部が取得しておいた前記通常時の白基準及び黒基準の範囲における各パッチの第２の画素値を得ることとした。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming an image for printing on a recording medium based on image data, a lamp for irradiating a document with light, and a shading correction at a normal time. An image reading unit having a shading plate for obtaining a white reference, an image sensor for reading the original by reflected light of light hitting the original from the lamp, and reading values output from the image sensor for white reference and black reference A shading correction unit that determines a gradation for each pixel, outputs a pixel value, outputs image data, a plurality of patches each having a different density, and a maximum density pattern that can be formed by the image forming unit. A storage unit that stores the image data of an adjustment chart that is used to set gradation correction by reading the print result by the image reading unit, and each image in the image data. A gradation correction setting unit having a pixel value conversion unit that converts the pixel value of the image, and the image correction unit performs gradation correction setting by reading the adjustment chart printed by the image forming unit In this case, the shading correction unit obtains a reading value obtained when the shading plate is read as a normal white reference when reading the printed adjustment chart, and reads when the lamp is turned off. Value is obtained as a black reference at the normal time, and the read value when the color of the recording medium on which the adjustment chart is printed is read as a white reference at the time of gradation correction setting, and the maximum density pattern The read value is used as a black reference at the time of gradation correction setting, and the first pixel value of each patch is output in the range of white reference and black reference at the time of gradation correction setting. Said of the patch In terms of 1 pixel values, it was decided to obtain a second pixel value of each patch in the range of the white reference and the black reference of the normal to the shading correction section had been acquired.

この構成によれば、階調補正設定時には、用紙の色を白基準とし、最大濃度パターンを黒基準とするので、調整用チャートの各パッチの画素値を高精度に得ることができる。さらに、高精度に求められた各パッチの階調値を通常時の読み取り範囲に適用することができる。そして、高精度に得られた各パッチの画素値を、例えば、製品出荷時や、製品設置時や、メンテナンス時の階調補正の設定に利用することができる。   According to this configuration, when the gradation correction is set, the paper color is set as the white reference and the maximum density pattern is set as the black reference, so that the pixel value of each patch of the adjustment chart can be obtained with high accuracy. Further, the gradation value of each patch obtained with high accuracy can be applied to the normal reading range. The pixel value of each patch obtained with high accuracy can be used, for example, for setting gradation correction at the time of product shipment, product installation, or maintenance.

又、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、階調補正の設定を行う場合、前記シェーディング補正部は、前記通常時の白基準と黒基準の範囲で、印刷された前記調整用チャートの記録媒体の色の画素値と、前記最大濃度パターンの画素値を取得し、前記画素値変換部は、前記記録媒体の色の画素値を前記通常時の白基準に、前記最大濃度パターンの画素値を前記通常時の黒基準に、比例的に一致させてレンジを変更することにより前記第１の画素値を前記第２の画素値に換算することとした。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when the gradation correction is set, the shading correction unit prints within the range of the white reference and the black reference in the normal state. The pixel value of the color of the recording medium of the adjusted chart and the pixel value of the maximum density pattern are acquired, and the pixel value conversion unit sets the pixel value of the color of the recording medium to the normal white reference. The first pixel value is converted into the second pixel value by changing the range by proportionally matching the pixel value of the maximum density pattern with the normal black reference.

この構成によれば、記録媒体の色を通常時の白基準を一致させ、最大濃度パターンの画素値を通常時の黒基準に比例的に一致させるので、的確に画素値の換算を行うことができる。尚、本発明の好適な実施形態の１つである。   According to this configuration, the color of the recording medium is matched with the normal white reference, and the pixel value of the maximum density pattern is proportionally matched with the normal black reference, so that the pixel value can be accurately converted. it can. This is one of the preferred embodiments of the present invention.

又、請求項３に係る発明は、請求項１及び２記載の画像形成装置において、前記階調補正設定部は、前記第２の画素値と前記調整用チャートの画像データの各パッチの画素値との対比に基づき階調補正特性データを算出する階調補正特性算出部を有し、算出した前記階調補正特性データを記憶することとした。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first and second aspects, the gradation correction setting unit includes a pixel value of each patch of the second pixel value and image data of the adjustment chart. A gradation correction characteristic calculation unit that calculates gradation correction characteristic data based on the comparison with the above, and stores the calculated gradation correction characteristic data.

この構成によれば、第２の画素値と調整用チャートの画像データの各パッチの画素値との対比に基づき階調補正特性データを算出するので、このデータに基づき、階調補正を実施することができ、印刷結果において、適切に階調を再現することができる。尚、本発明の好適な実施形態の１つである。   According to this configuration, the gradation correction characteristic data is calculated based on the comparison between the second pixel value and the pixel value of each patch of the image data of the adjustment chart. Therefore, the gradation correction is performed based on this data. The gradation can be appropriately reproduced in the printing result. This is one of the preferred embodiments of the present invention.

又、請求項４に係る発明は、請求項３記載の画像形成装置において、画像形成時、入力画像データに対して前記階調補正特性データに基づき階調補正を施して画像データを出力する階調補正部、及び／又は、前記階調補正特性データに基づき前記画像形成部の画像形成条件を調整する画像形成調整部を備えることとした。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, when the image is formed, the input image data is subjected to gradation correction based on the gradation correction characteristic data and the image data is output. A tone correction unit and / or an image formation adjustment unit that adjusts image formation conditions of the image formation unit based on the gradation correction characteristic data are provided.

この構成によれば、画像形成時、入力画像データに対して階調補正特性データに基づき階調補正を施して画像データを出力する階調補正部を備えるので、画像データにおける各画素の画素値を補正して階調補正を行うことができる。又、階調補正特性データに基づき画像形成部の画像形成条件を調整する画像形成調整部を備えるので、画像形成条件を変更して階調補正を行うこともできる。   According to this configuration, at the time of image formation, since the gradation correction unit that performs gradation correction on the input image data based on the gradation correction characteristic data and outputs the image data is provided, the pixel value of each pixel in the image data The tone can be corrected by correcting. In addition, since the image forming adjustment unit that adjusts the image forming condition of the image forming unit based on the gradation correction characteristic data is provided, the gradation correction can be performed by changing the image forming condition.

又、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の画像形成装置において、前記画像形成部は、黒色を含む複数色のトナーを用いてカラーのトナー像を形成し、前記調整用チャートは、複数色分の複数の前記パッチと、黒色の前記最大濃度パターンで形成され、前記画像読取部は、階調補正設定時、カラーの前記調整用チャートを読み取ることとした。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first to fourth aspects, the image forming unit forms a color toner image using a plurality of colors of toner including black, and the adjustment chart is The plurality of patches for a plurality of colors and the black maximum density pattern are formed, and the image reading unit reads the color adjustment chart when gradation correction is set.

この構成によれば、カラー画像を形成する画像形成装置において、適切な階調補正を行うことができる。   According to this configuration, appropriate gradation correction can be performed in an image forming apparatus that forms a color image.

上述したように本発明によれば、階調補正の設定時に、高精度に各パッチの画素値を求めることができるから、階調補正の設定に利用する高精度なデータを得ることができる。そして、高精度に求められたデータに基づき、階調補正の特性を決定することができるから、階調補正を的確に行うことができる。   As described above, according to the present invention, since the pixel value of each patch can be obtained with high accuracy when setting gradation correction, it is possible to obtain highly accurate data used for setting gradation correction. Since the characteristics of gradation correction can be determined based on data obtained with high accuracy, gradation correction can be performed accurately.

以下、本発明の実施形態について図１〜１０を参照しつつ説明する。但し、各実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. However, each element such as configuration and arrangement described in each embodiment does not limit the scope of the invention and is merely an illustrative example.

まず、図１及び図２により本発明の実施形態に係る複写機１（画像形成装置に相当）の概略を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る複写機１の模型的正面断面図である。図２の（ａ）は原稿搬送装置２と画像読取部３の部分拡大図、（ｂ）は画像形成部５の一部拡大模型的断面図である。   First, an outline of a copying machine 1 (corresponding to an image forming apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic front sectional view of a copying machine 1 according to an embodiment of the present invention. 2A is a partially enlarged view of the document conveying device 2 and the image reading unit 3, and FIG. 2B is a partially enlarged schematic cross-sectional view of the image forming unit 5.

（複写機１の構成の概要）
まず、図１に基づき、複写機１の画像形成動作の概要を説明する。図１に示すように、複写機１の最上部には原稿搬送装置２（詳細は後述）が設置され、その下部に、原稿の画像を読み取る画像読取部３（詳細は後述）が配される。そして、複写機１の内部には、シート供給部４０、シート搬送路４５、画像形成部５（詳細は後述）、中間転写部６、定着装置６７等が配される。 (Outline of the configuration of the copier 1)
First, the outline of the image forming operation of the copying machine 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a document transport device 2 (details will be described later) is installed at the top of the copying machine 1, and an image reading unit 3 (details will be described later) for reading an image of the document is disposed below the document transport device 2. . In the copying machine 1, a sheet supply unit 40, a sheet conveyance path 45, an image forming unit 5 (details will be described later), an intermediate transfer unit 6, a fixing device 67, and the like are arranged.

尚、複写機１の正面前方には、複写機１の動作開始を指示するためのスタートキー７１や、機能を設定するための機能設定キー７２や、液晶表示部７３を有する操作パネル７を設けることができる（図１に破線で図示）。例えば、液晶表示部７３は、タッチパネル方式でメニュー選択により設定指示を行え、又、使用者に対し複写機１の状態などの情報伝達の表示を行う。   A front key 71 for instructing the start of the operation of the copying machine 1, a function setting key 72 for setting functions, and an operation panel 7 having a liquid crystal display unit 73 are provided in front of the copying machine 1. (Shown in broken lines in FIG. 1). For example, the liquid crystal display unit 73 can perform a setting instruction by selecting a menu by a touch panel method, and displays information transmission such as the status of the copying machine 1 to the user.

前記シート供給部４０は、記録媒体として用紙（Ａ４、Ｂ４等の各サイズ）等のシートを収納し、画像形成の際、シートを供給する。前記シート搬送路４５は、供給されたシートを排出トレイ４６まで搬送する。そのため、シート搬送路４５には、案内のためのガイド板４７や搬送ローラ対４８等が複数設けられる。   The sheet supply unit 40 stores sheets such as paper (each size such as A4 and B4) as a recording medium, and supplies the sheets at the time of image formation. The sheet conveyance path 45 conveys the supplied sheet to the discharge tray 46. Therefore, a plurality of guide plates 47, a pair of conveyance rollers 48, and the like are provided in the sheet conveyance path 45.

前記中間転写部６は、画像形成部５の下方に設けられ、画像データに基づき、画像形成部５の各感光体ドラム５２の周面に形成されたトナー像の１次転写を受け、シートにトナー像の２次転写を行う部分である。そして、中間転写部６の中間転写ベルト６１は、上側の外周面と各感光体ドラム５２が当接するように、駆動ローラ６２と従動ローラ６３と４本の１次転写ローラ６４に張架される。駆動ローラ６２にはモータ、ギア等の駆動手段（不図示）が接続され、その駆動により、中間転写ベルト６１は、図１において時計方向（矢印方向）に周回する。ここで、１次転写ローラ６４は、各感光体ドラム５２に対向して１本ずつ回転可能に配され、１次転写ローラ６４に所定の大きさの電圧（バイアス）が、タイミングを合わせて印加されることで、各色のトナー像が、各感光体ドラム５２から中間転写ベルト６１に１次転写される。この１次転写の際、各色のトナー像は重ね合わせられ、カラーのトナー像が形成される。   The intermediate transfer unit 6 is provided below the image forming unit 5 and receives the primary transfer of the toner image formed on the peripheral surface of each photosensitive drum 52 of the image forming unit 5 based on the image data. This is a portion for performing secondary transfer of the toner image. The intermediate transfer belt 61 of the intermediate transfer unit 6 is stretched between a driving roller 62, a driven roller 63, and four primary transfer rollers 64 so that the upper outer peripheral surface and each photosensitive drum 52 are in contact with each other. . Driving means (not shown) such as a motor and a gear is connected to the driving roller 62, and the intermediate transfer belt 61 rotates in the clockwise direction (arrow direction) in FIG. Here, the primary transfer roller 64 is rotatably arranged one by one so as to face each of the photosensitive drums 52, and a voltage (bias) of a predetermined magnitude is applied to the primary transfer roller 64 at appropriate timing. As a result, the toner images of the respective colors are primarily transferred from the photosensitive drums 52 to the intermediate transfer belt 61. At the time of the primary transfer, the color toner images are superimposed to form a color toner image.

シートへの２次転写は、具体的には、中間転写ベルト６１に当接し、駆動ローラ６２に対向し、回転可能に支持される２次転写ローラ６５と中間転写ベルト６１のニップにシートとトナー像が進入した際、所定の電圧（バイアス）が２次転写ローラ６５に印加され、トナー像はシートに２次転写される。ベルトクリーニング装置６６は、残トナー等を中間転写ベルト６１から除去し、清掃する。定着装置６７は、シートに転写されたトナー像を定着させる。定着装置６７をシートが通過するとトナーが溶融・加熱され、トナー像がシートに定着する。その後、シートは排出トレイ４６に排出され、画像形成が完了する。   Specifically, the secondary transfer onto the sheet is in contact with the intermediate transfer belt 61, faces the driving roller 62, and is rotatably supported at the nip between the secondary transfer roller 65 and the intermediate transfer belt 61. When the image enters, a predetermined voltage (bias) is applied to the secondary transfer roller 65, and the toner image is secondarily transferred to the sheet. The belt cleaning device 66 removes residual toner from the intermediate transfer belt 61 and cleans it. The fixing device 67 fixes the toner image transferred to the sheet. When the sheet passes through the fixing device 67, the toner is melted and heated, and the toner image is fixed on the sheet. Thereafter, the sheet is discharged to the discharge tray 46, and image formation is completed.

（原稿搬送装置２、画像読取部３、画像形成部５の構成）
次に、図２（ａ）に基づき、原稿搬送装置２と画像読取部３について説明する。まず、原稿搬送装置２は、読み取りを行う原稿を載置する原稿トレイ２１、原稿の搬送を行う複数の原稿搬送ローラ対２２、原稿搬送路２３、原稿排出トレイ２４を備え、原稿トレイ２１上の原稿を１枚ずつ原稿搬送路２３に送り出す。送り出された原稿は、画像読取部３上面の送り読取用コンタクトガラス３３ａに接するように自動かつ連続的に搬送される。又、原稿搬送装置２は、紙面奥側設けられた支点（不図示）により、上方に持ち上げ可能であり、例えば書籍等の原稿を画像読取部３の上面の載置読取用コンタクトガラス３３ｂに載せることもできる。 (Configuration of Document Feeder 2, Image Reading Unit 3, and Image Forming Unit 5)
Next, the document conveying device 2 and the image reading unit 3 will be described with reference to FIG. First, the document transport device 2 includes a document tray 21 on which a document to be read is placed, a plurality of document transport roller pairs 22 that transport a document, a document transport path 23, and a document discharge tray 24. Documents are sent one by one to the document transport path 23. The fed document is automatically and continuously conveyed so as to come into contact with the feed reading contact glass 33a on the upper surface of the image reading unit 3. Further, the document conveying device 2 can be lifted upward by a fulcrum (not shown) provided on the back side of the paper surface. For example, a document such as a book is placed on the placement reading contact glass 33 b on the upper surface of the image reading unit 3. You can also.

次に、前記画像読取部３は、スキャナとしてユニット化され、原稿に光を照射し、その反射光に基づき原稿を読み取って画像データを生成する。そのため、主走査方向（原稿搬送方向と垂直な方向）に伸び、原稿に光を照射するためのランプ３０ａと複数のミラー３０ｂを備えた移動枠３０、原稿の反射光を結像するレンズ３１、複数のラインで受光素子が配され、ランプ３０ａから原稿に当たり、レンズ３１で結像された反射光が入射されることにより原稿を読みとるイメージセンサ３２（例えばＣＣＤ）等が設けられ、光学的に原稿を走査する。原稿搬送装置２により原稿を読み取る時は、移動枠３０は、送り読取用コンタクトガラス３３ａの下方で固定され、一方、載置読取用コンタクトガラス３３ｂ上の原稿を読み取るときは、巻取ドラム３４ａの回転駆動により移動枠３０を水平方向に移動させて読み取りが行われる（移動枠３０と巻取ドラム３４ａは、ワイヤ３４ｂで接続される）。尚、画像データの生成の詳細は後述する。   Next, the image reading unit 3 is unitized as a scanner, irradiates the original with light, reads the original based on the reflected light, and generates image data. Therefore, the moving frame 30 includes a lamp 30a and a plurality of mirrors 30b for irradiating the original with light extending in the main scanning direction (direction perpendicular to the original conveying direction), a lens 31 for imaging the reflected light of the original, A light receiving element is arranged on a plurality of lines, and an image sensor 32 (for example, a CCD) is provided to read the original when it hits the original from the lamp 30a and the reflected light imaged by the lens 31 is incident. Scan. When the original is read by the original conveying device 2, the moving frame 30 is fixed below the feed reading contact glass 33a. On the other hand, when the original on the placement reading contact glass 33b is read, the moving frame 30 of the take-up drum 34a is fixed. Reading is performed by moving the moving frame 30 in the horizontal direction by rotational driving (the moving frame 30 and the winding drum 34a are connected by a wire 34b). Details of generation of image data will be described later.

ここで、送り読取用コンタクトガラス３３ａと載置読取用コンタクトガラス３３ｂの間には、原稿の搬送をガイドするガイド部材３５が設けられ、そして、ガイド部材３５の下方には、通常時のシェーディング補正を行う際の白基準を得るためのシェーディング板３６が設けられる。シェーディング板３６は、主走査方向（原稿搬送方向と垂直な方向）に伸びる白色の板であり、このシェーディング板３６を読み取り、シェーディング補正における画像データにおける白色の基準（白基準）とする。一方、シェーディング補正における黒基準は、ランプ３０ａの無点灯状態の読取値を基準とすることができる。   Here, a guide member 35 for guiding the conveyance of the document is provided between the feed reading contact glass 33a and the placement reading contact glass 33b, and under the guide member 35, the shading correction at the normal time is provided. A shading plate 36 is provided for obtaining a white reference when performing the above. The shading plate 36 is a white plate extending in the main scanning direction (a direction perpendicular to the document conveyance direction). The shading plate 36 is read and used as a white reference (white reference) in image data in shading correction. On the other hand, the black reference in the shading correction can be based on the read value when the lamp 30a is not lit.

次に、画像形成部５を図１及び図２（ｂ）に基づき説明する。画像形成部５は、画像データに基づき記録媒体に印刷を行うため画像（トナー像）を形成する。そして、画像形成部５は、図１に示すように、４つの画像形成ユニット５０Ｋ（ブラックのトナー像を形成）、５０Ｃ（シアンのトナー像を形成）、５０Ｍ（マゼンタのトナー像を形成）、５０Ｙ（イエローのトナー像を形成）と、画像データに基づき、光による走査・露光を各感光体ドラム５２に対し行って、静電潜像を形成する露光装置としてのＬＳＵ５１（Laser Scanning Unit）で構成される。従って、本実施形態の複写機１の画像形成部５は、黒色を含む複数色のトナーを用いてカラートナー像（カラー画像）を形成可能である。尚、各画像形成ユニット５０は、使用するトナーの色が異なるが、基本的構成は同様であるから以下の説明では特に説明する場合を除き、Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの記号は省略する。   Next, the image forming unit 5 will be described with reference to FIGS. 1 and 2B. The image forming unit 5 forms an image (toner image) for printing on a recording medium based on the image data. As shown in FIG. 1, the image forming unit 5 includes four image forming units 50K (forming a black toner image), 50C (forming a cyan toner image), 50M (forming a magenta toner image), 50Y (forms a yellow toner image) and an LSU 51 (Laser Scanning Unit) as an exposure device that forms an electrostatic latent image by performing scanning and exposure with light on each photosensitive drum 52 based on image data. Composed. Therefore, the image forming unit 5 of the copier 1 of the present embodiment can form a color toner image (color image) using a plurality of colors of toner including black. Each image forming unit 50 is different in the color of the toner to be used, but the basic configuration is the same. Therefore, the symbols K, Y, C, and M are omitted in the following description unless otherwise specified.

そして、図２（ｂ）に示すように、各画像形成ユニット５０は、同図中に示す矢印方向に回転可能に支持され、中間転写ベルト６１の周回方向（＝シート搬送方向）と垂直な方向に延び、モータ（不図示）等により、所定の方向に回転駆動される感光体ドラム５２を備える。感光体ドラム５２の周囲には、感光体ドラム５２の表面を所定電位に均一に帯電させる帯電装置５３と、トナーを担持し、トナーを感光体ドラム５２に飛翔させるため現像バイアスが印加される現像ローラ５４を備え、静電潜像に帯電したトナーを供給して現像（可視像化）する現像装置５５と、感光体ドラム５２の表面を清掃するクリーニング部５６を備える。これらの構成により、各感光体ドラム５２の周面にトナー像が形成され、中間転写部６に１次転写されることになる。   As shown in FIG. 2B, each image forming unit 50 is supported so as to be rotatable in the direction of the arrow shown in FIG. 2 and is perpendicular to the circumferential direction (= sheet conveying direction) of the intermediate transfer belt 61. And a photosensitive drum 52 that is rotated in a predetermined direction by a motor (not shown) or the like. Around the photosensitive drum 52, a charging device 53 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 52 to a predetermined potential, and a developing bias applied to carry the toner and cause the toner to fly to the photosensitive drum 52 are developed. The image forming apparatus includes a developing device 55 that includes a roller 54 and supplies toner charged to the electrostatic latent image for development (visualization), and a cleaning unit 56 that cleans the surface of the photosensitive drum 52. With these configurations, a toner image is formed on the peripheral surface of each photosensitive drum 52 and is primarily transferred to the intermediate transfer unit 6.

（複写機１の制御におけるハードウェア構成）
次に、図３に基づき、複写機１のハードウェア構成について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る複写機１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 (Hardware configuration in control of copying machine 1)
Next, the hardware configuration of the copying machine 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of the copying machine 1 according to the first embodiment of the present invention.

図３に示すように、本実施形態に係る複写機１は、内部に制御部８を有する。制御部８は、複写機１全体の動作を制御し、例えば、ＣＰＵ８１、記憶部８２等から構成される。   As shown in FIG. 3, the copying machine 1 according to the present embodiment includes a control unit 8 inside. The control unit 8 controls the operation of the entire copying machine 1, and is composed of, for example, a CPU 81, a storage unit 82, and the like.

前記ＣＰＵ８１は、中央演算処理装置であって、記憶部８２に格納され、展開される制御プログラムに基づき複写機１の各部の制御や演算を行う。前記記憶部８２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュＲＯＭ等の記憶装置で構成される。記憶部８２は、複写機１の制御用プログラム、制御用データ、設定データ、画像読取部３でスキャンした画像データ等を記憶する。尚、本発明に関し、記憶部８２には、調整用チャートＣＨの画像データを記憶しておくことができる。   The CPU 81 is a central processing unit, and controls and performs each part of the copier 1 based on a control program stored in the storage unit 82 and developed. The storage unit 82 includes a storage device such as a ROM, a RAM, an HDD, or a flash ROM. The storage unit 82 stores a control program, control data, setting data, image data scanned by the image reading unit 3, and the like of the copying machine 1. In the present invention, the image data of the adjustment chart CH can be stored in the storage unit 82.

そして、制御部８は、複写機１を構成する原稿搬送装置２、画像読取部３、シート供給部４０、シート搬送路４５、中間転写部６、画像形成部５、定着装置６７、画像処理部９（詳細は後述）、操作パネル７等と接続され、記憶部８２の制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。   The control unit 8 includes a document conveying device 2, an image reading unit 3, a sheet feeding unit 40, a sheet conveying path 45, an intermediate transfer unit 6, an image forming unit 5, a fixing device 67, and an image processing unit that constitute the copying machine 1. 9 (details will be described later), connected to the operation panel 7 and the like, and based on the control program and data in the storage unit 82, the operation of each unit is controlled so that image formation is performed appropriately.

更に、制御部８は本発明に関し、階調補正を行って画像形成を行う場合、画像形成部５の画像形成条件を調整することができる（画像形成調整部に相当）。例えば、制御部８は、画像形成部５における現像装置５５での現像ローラ５４に印加する現像バイアスを変化させることで、静電潜像の現像時に感光体ドラム５２に飛翔するトナーの量を変化させ印刷画像の濃度調整を行うことができる。又、帯電装置５３による感光体ドラム５２の帯電電位によって、形成される画像の濃度は変化するので、制御部８は、帯電装置５３の印加電位を調整・制御することで、印刷画像の濃淡を調整することができる。又、例えば、中間転写部６の１次転写ローラ６４及び２次転写ローラ６５に印加されるバイアスを変化させると、シートに転写されるトナーの量が変化するので、制御部８は、１次転写ローラ６４及び２次転写ローラ６５に印加されるバイアスを調整・制御して形成される画像の濃度調整を行うことができる。   Furthermore, the control unit 8 can adjust the image forming conditions of the image forming unit 5 (corresponding to the image forming adjusting unit) when performing gradation correction and image formation in the present invention. For example, the control unit 8 changes the amount of toner flying to the photosensitive drum 52 when developing the electrostatic latent image by changing the developing bias applied to the developing roller 54 in the developing device 55 in the image forming unit 5. The density of the printed image can be adjusted. Further, since the density of the formed image changes depending on the charging potential of the photosensitive drum 52 by the charging device 53, the control unit 8 adjusts and controls the applied potential of the charging device 53, thereby adjusting the density of the printed image. Can be adjusted. Further, for example, when the bias applied to the primary transfer roller 64 and the secondary transfer roller 65 of the intermediate transfer unit 6 is changed, the amount of toner transferred to the sheet changes. It is possible to adjust the density of an image formed by adjusting and controlling the bias applied to the transfer roller 64 and the secondary transfer roller 65.

（画像データの生成と処理）
次に、図４に基づき、本発明の実施形態に係る画像読取部３及び画像処理部９での画像データの流れを説明する。図４は、本発明の実施形態に係る画像読取部３や画像処理部９の一例を示すブロック図である。 (Image data generation and processing)
Next, the flow of image data in the image reading unit 3 and the image processing unit 9 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the image reading unit 3 and the image processing unit 9 according to the embodiment of the present invention.

まず、画像読取部３での画像データ生成では、イメージセンサ３２は、反射光の強さに応じて画素ごとに電流（電圧）を出力する。尚、本実施形態の複写機１のイメージセンサ３２は、カラー対応のものを搭載し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号を出力する。そして、イメージセンサ３２の各出力電流（電圧）を増幅部３７で増幅し、例えば、ＩＣチップ等で構成されるＡ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８が各出力電流（電圧）のデジタル化を行う。本実施形態のＡ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８（シェーディング補正部に相当）は、白黒の画像データの場合、１画素当たり８ビット（２５６階調）、カラーの場合は、ＲＧＢで１画素当たり、計２４ビットに量子化を行う（Ｒｅｄ＝８ビット、Ｇｒｅｅｎ＝８ビット、Ｂｌｕｅ＝８ビット、それぞれ０〜２５５の値を取り、２５６階調）。即ち、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、イメージセンサ３２の出力した読取値を白基準と黒基準の間で、各画素について階調を決定して画素値を出力し、画像データを出力する。尚、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、原稿を読み取って得られたＲ，Ｇ，Ｂの信号に対し、画像読取部３における露光ランプ３０ａの露光分布特性や光電変換素子の感度分布特性等の補正も行う。   First, in image data generation in the image reading unit 3, the image sensor 32 outputs a current (voltage) for each pixel according to the intensity of reflected light. Note that the image sensor 32 of the copier 1 of this embodiment is mounted with a color-compatible one and outputs R, G, and B signals. Then, each output current (voltage) of the image sensor 32 is amplified by the amplification unit 37, and for example, an A / D conversion and shading correction unit 38 configured by an IC chip or the like digitizes each output current (voltage). . The A / D conversion and shading correction unit 38 (corresponding to the shading correction unit) of the present embodiment is 8 bits (256 gradations) per pixel in the case of monochrome image data, and RGB per pixel in the case of color. , Quantization is performed to a total of 24 bits (Red = 8 bits, Green = 8 bits, Blue = 8 bits, each taking a value of 0 to 255, 256 gradations). That is, the A / D conversion and shading correction unit 38 determines the gradation for each pixel between the white reference and the black reference, and outputs the pixel value, and outputs the image data. To do. The A / D conversion and shading correction unit 38 applies the exposure distribution characteristics of the exposure lamp 30a in the image reading unit 3 and the sensitivity distribution characteristics of the photoelectric conversion element to the R, G, and B signals obtained by reading the document. Etc. are also corrected.

具体的な白基準と黒基準について、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、通常の原稿読取時、シェーディング板３６を読み取った際のイメージセンサ３２における各受光素子の読取値（イメージセンサ３２の各受光素子の出力値）を通常時の白基準として取得しておき、又、ランプ３０ａの消灯時のイメージセンサ３２における各受光素子の読取値（イメージセンサ３２の各受光素子の出力値）を通常時の黒基準として取得しておき、この通常時の白基準と通常時の黒基準の出力値の範囲で各画素の濃淡を表す画素値を決定する。その結果、通常時、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８では、カラーの画像データの場合、ランプ３０ａの消灯時のイメージセンサ３２の読取値は、（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝０，０，０）と量子化され、シェーディング板３６を読み取った際のイメージセンサ３２の読取値は、（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝２５５，２５５，２５５）と量子化される。   For a specific white reference and black reference, the A / D conversion and shading correction unit 38 reads the reading value of each light receiving element in the image sensor 32 when the shading plate 36 is read at the time of normal document reading (of the image sensor 32). The output value of each light receiving element) is acquired as a white reference during normal times, and the read value of each light receiving element in the image sensor 32 when the lamp 30a is turned off (the output value of each light receiving element of the image sensor 32). Obtained as a normal black reference, a pixel value representing the density of each pixel is determined within a range of output values of the normal white reference and the normal black reference. As a result, in the normal state, in the case of color image data, the read value of the image sensor 32 when the lamp 30a is turned off is (R; G; B = 0, 0, 0) in the A / D conversion and shading correction unit 38. ) And the read value of the image sensor 32 when reading the shading plate 36 is quantized as (R; G; B = 255, 255, 255).

更に、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、階調補正の設定時には、後述する調整用チャートＣＨが印刷された用紙等の記録媒体としてのシートの色を読み取った際のイメージセンサ３２における各受光素子の読取値（イメージセンサ３２の各受光素子の各受光素子の出力値）を階調補正の設定における白基準とし、調整用チャートＣＨに形成される最大濃度パターンＤｍａのイメージセンサ３２の読取値（イメージセンサ３２の各受光素子の出力値）を階調補正の設定における黒基準とし、この階調補正設定時の白基準と黒基準のイメージセンサ３２の出力値の範囲で各画素の画素値を出力することもできる。即ち、通常時とは異なる白基準と黒基準の間で読み取り階調を決定し、画素値を出力することができる。例えば、最大濃度パターンＤｍａ（例えば、黒トナーで形成）のイメージセンサ３２の読取値は、（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝０，０，０）と量子化され、用紙等の色を読み取った際のイメージセンサ３２の読取値は、（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝２５５，２５５，２５５）と量子化される。   Further, the A / D conversion and shading correction unit 38, when setting the gradation correction, each image in the image sensor 32 when reading the color of a sheet as a recording medium such as a sheet on which an adjustment chart CH described later is printed. The reading value of the light receiving element (the output value of each light receiving element of each light receiving element of the image sensor 32) is used as a white reference in the gradation correction setting, and the reading of the maximum density pattern Dma formed on the adjustment chart CH by the image sensor 32. The value (the output value of each light receiving element of the image sensor 32) is used as a black reference in the gradation correction setting, and the pixel of each pixel is within the range of the output values of the white reference and black reference image sensor 32 at the gradation correction setting. A value can also be output. That is, the reading gradation can be determined between the white reference and the black reference different from the normal time, and the pixel value can be output. For example, the read value of the image sensor 32 of the maximum density pattern Dma (for example, formed with black toner) is quantized as (R; G; B = 0, 0, 0), and when the color of the paper or the like is read. The read value of the image sensor 32 is quantized as (R; G; B = 255, 255, 255).

上述した画像読取部３で形成された原稿画像の画像データは、画像処理部９に入力される。本実施形態の画像処理部９は、画像データに関する演算や作業領域としてのワークＲＡＭや、専用回路としてのＡＳＩＣ等を組み合わせて構成される回路である。尚、制御部８のＣＰＵ８１や記憶部８２に画像処理プログラムを格納してソフトウェア的に画像処理部９を実現することもできる。そして、この画像処理部９は、例えば、階調補正部９１、色空間変更部９２、黒生成処理部９３、濃度変換処理部９４、拡大・縮小処理部９５、フィルタ処理部９６、出力処理部９７を備える。   The image data of the original image formed by the image reading unit 3 is input to the image processing unit 9. The image processing unit 9 according to the present embodiment is a circuit configured by combining calculation relating to image data, a work RAM as a work area, an ASIC as a dedicated circuit, and the like. It should be noted that the image processing program 9 can be realized by software by storing an image processing program in the CPU 81 or the storage unit 82 of the control unit 8. The image processing unit 9 includes, for example, a gradation correction unit 91, a color space changing unit 92, a black generation processing unit 93, a density conversion processing unit 94, an enlargement / reduction processing unit 95, a filter processing unit 96, and an output processing unit. 97.

前記階調補正部９１は、階調補正設定時に設定された階調補正特性に基づき、画像を印刷した場合に、適切に階調が現れるように各画素の濃度を表す画素値の補正処理を行う部分である。又、階調補正部９１には、γ補正を行うため、各色について複数のγ特性曲線を記憶したルックアップテーブルが備えられていても良い。   The gradation correction unit 91 performs correction processing of a pixel value representing the density of each pixel so that gradation appears appropriately when an image is printed based on the gradation correction characteristic set at the time of gradation correction setting. It is a part to do. Further, the tone correction unit 91 may be provided with a look-up table storing a plurality of γ characteristic curves for each color in order to perform γ correction.

色空間変更部９２は、ＲＧＢ形式の画像データを、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の濃度に応じたＣＭＹ形式に変換する処理を行う。黒生成処理部９３は、ＣＭＹ形式のカラー画像データから黒の画像データＫを生成する。濃度変換処理部９４は、画像形成部５の出力特性や操作パネル７等による使用者の濃度変更設定等を考慮して、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの信号の色補正処理を行う。拡大・縮小処理部９５は、設定倍率等に応じて画像の拡大／縮小処理を行う。フィルタ処理部９６は、文字領域であればエッジ強調処理を、写真領域および網点領域であれば平滑処理を施し、形成される画像の画質を向上させる。出力処理部９７は、中間調処理などＬＳＵ５１に画像データを出力する際のデータ変換処理等を行う。   The color space changing unit 92 performs processing for converting image data in the RGB format into a CMY format corresponding to the densities of C (cyan), M (magenta), and Y (yellow). The black generation processing unit 93 generates black image data K from CMY format color image data. The density conversion processing unit 94 performs color correction processing of C, M, Y, and K signals in consideration of the output characteristics of the image forming unit 5 and the user's density change setting by the operation panel 7 or the like. The enlargement / reduction processing unit 95 performs image enlargement / reduction processing according to a set magnification or the like. The filter processing unit 96 performs edge enhancement processing for a character region and smoothing processing for a photographic region and a halftone dot region to improve the image quality of the formed image. The output processing unit 97 performs data conversion processing when outputting image data to the LSU 51, such as halftone processing.

ここで、本実施形態の複写機１では、複写機１の設置環境、出力特性、感光体ドラム５２やトナーを含む現像剤の疲労等が生ずる長期間の使用等の要因のため、形成される画像の階調のずれ（形成される画像の濃度ずれ）を補正することができる。その階調補正の設定は、画像形成部５により印刷された調整用チャートＣＨを画像読取部３で読み取ることにより行われる。   Here, the copying machine 1 of the present embodiment is formed due to factors such as the installation environment of the copying machine 1, the output characteristics, and the long-term use that causes fatigue of the developer including the photosensitive drum 52 and the toner. It is possible to correct an image gradation shift (density shift of an image to be formed). The gradation correction is set by reading the adjustment chart CH printed by the image forming unit 5 with the image reading unit 3.

そして、この階調補正を行うためには、どのように階調を補正すべきか判断するべく、適切に補正を行うための階調補正特性データを得て、階調補正の設定を行う必要がある。その階調補正の特性を得て、設定を行う部分が、階調補正設定部１０である。この階調補正設定部１０は、例えば、階調補正の設定時において、調整用チャートＣＨを読み取って得られた画像データ内の各画素の画素値を変換、換算する画素値変換部１１、換算された画素値に基づき行うべき階調補正特性データを算出する階調補正特性算出部１２、算出された階調補正特性データを記憶するメモリ１３等を有する。   In order to perform this gradation correction, it is necessary to obtain gradation correction characteristic data for appropriate correction and determine the gradation correction in order to determine how to correct the gradation. is there. The portion for obtaining the gradation correction characteristics and performing the setting is the gradation correction setting unit 10. For example, the gradation correction setting unit 10 converts a pixel value of each pixel in the image data obtained by reading the adjustment chart CH at the time of setting the gradation correction, a pixel value conversion unit 11 for conversion A gradation correction characteristic calculation unit 12 that calculates gradation correction characteristic data to be performed based on the pixel values, a memory 13 that stores the calculated gradation correction characteristic data, and the like.

そして、メモリ１３に記憶された階調補正特性データは、図４に示すように、例えば、制御部８に入力され、制御部８による画像形成部５での画像形成条件変更に利用され、或いは、画像処理部９の階調補正部９１による画像データへの階調補正処理での利用に供され、階調補正が実現される。   The gradation correction characteristic data stored in the memory 13 is input to, for example, the control unit 8 and used to change image forming conditions in the image forming unit 5 by the control unit 8, as shown in FIG. The tone correction unit 91 of the image processing unit 9 is used in the tone correction processing on the image data, and tone correction is realized.

（階調補正の設定）
次に、図５乃至図９に基づき、本実施形態における階調補正の設定（キャリブレーション）について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る複写機１の階調補正の設定時の制御の一例を示すフローチャートである。図６は、本発明の実施形態に係る階調補正の設定時に利用する調整用チャートＣＨの一例である。図７は、調整用チャートＣＨを読み取る際の読取範囲を説明するための説明図である。図８は、本発明の実施形態に係る画素値の変換の一例を説明するための説明図である。図９は、本発明の実施形態に係る階調補正特性データの算出の一例を説明するための説明図である。 (Tone correction setting)
Next, tone correction setting (calibration) in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing an example of control at the time of setting gradation correction of the copying machine 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an example of the adjustment chart CH used when setting gradation correction according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a reading range when reading the adjustment chart CH. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an example of pixel value conversion according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of calculation of gradation correction characteristic data according to the embodiment of the present invention.

まず、階調補正の設定（キャリブレーション）は、例えば、サービスマンによる複写機１のメンテナンス時に行うことができる。又、予め設定された枚数の画像形成が行われた場合や複写機１に設けられる不図示の環境検知センサ（温度センサや湿度センサ）によって、大きな環境変化が検知された場合等に、操作パネル７の液晶表示部７３に階調補正の設定を行う旨の表示を行って、複写機１の使用者によって行われるようにしてもよい。   First, gradation correction setting (calibration) can be performed, for example, during maintenance of the copier 1 by a service person. The operation panel is used when a predetermined number of images are formed or when a large environmental change is detected by an environment detection sensor (temperature sensor or humidity sensor) (not shown) provided in the copying machine 1. 7 may be displayed on the liquid crystal display unit 73 so that gradation correction is set, and may be performed by the user of the copying machine 1.

そして、図５に示すように、階調補正の設定を行う場合、制御部８は、操作パネル７へのサービスマンや使用者の入力を受け、図６に示すような記憶部８２に記憶される調整用チャートＣＨの画像データを読み出し、画像処理部９に入力し、画像処理後の画像データにより、画像形成部５に調整用チャートＣＨの印刷を行わせる(ステップ♯１)。尚、本実施形態では、調整用チャートＣＨの画像データはＲＧＢ形式で記憶されるものとする。このとき、以前に設定されていた階調補正特性データがあれば、階調補正を行って調整用チャートＣＨの印刷が行われても良い。この場合、階調補正の設定は、以前の階調補正特性データの修正する作業といえる。又、階調補正特性データの有無を問わず、階調補正を行わないで調整用チャートＣＨを印刷しても良い。この場合、階調補正の設定は、新たに階調補正特性データを得る作業となる。   Then, as shown in FIG. 5, when setting the gradation correction, the control unit 8 receives an input from a serviceman or a user on the operation panel 7 and is stored in the storage unit 82 as shown in FIG. The image data of the adjustment chart CH to be read is read out and input to the image processing section 9, and the image forming section 5 is made to print the adjustment chart CH by the image data after the image processing (step # 1). In the present embodiment, the image data of the adjustment chart CH is stored in the RGB format. At this time, if there is previously set gradation correction characteristic data, gradation correction may be performed to print the adjustment chart CH. In this case, setting the gradation correction can be said to be an operation for correcting the previous gradation correction characteristic data. Further, the adjustment chart CH may be printed without performing gradation correction regardless of the presence or absence of gradation correction characteristic data. In this case, setting of gradation correction is an operation for obtaining new gradation correction characteristic data.

本実施形態における調整用チャートＣＨは、図６に示すように、それぞれ濃度が異なる複数のパッチＰＡと、画像形成部５が形成可能な最大濃度パターンＤｍａが配され、調整用チャートＣＨの印刷結果を画像読取部３で読み取って、階調補正の設定に利用する。まず、最大濃度パターンＤｍａは、例えば、調整用チャートＣＨの主走査方向に伸び、一定の幅を有する帯状のラインである。そして、この最大濃度パターンＤｍａ内の各画素は、画像データにおける設定で最も濃い濃度として設定されている。従って、最大濃度パターンＤｍａの各画素の画像データにおける画素値は、（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝０，０，０）となり、即ち、最大濃度パターンＤｍａは、黒ベタとして印刷される。   As shown in FIG. 6, the adjustment chart CH in the present embodiment includes a plurality of patches PA having different densities and a maximum density pattern Dma that can be formed by the image forming unit 5, and the printing result of the adjustment chart CH Is read by the image reading unit 3 and used for setting of gradation correction. First, the maximum density pattern Dma is, for example, a strip-like line extending in the main scanning direction of the adjustment chart CH and having a certain width. Each pixel in the maximum density pattern Dma is set as the darkest density in the image data setting. Therefore, the pixel value in the image data of each pixel of the maximum density pattern Dma is (R; G; B = 0, 0, 0), that is, the maximum density pattern Dma is printed as a black solid.

尚、画像形成装置における画像データの扱いにおいては、各チャンネル８ビット分の画素値を有するとすれば、黒のデータの画素値を（Ｒ；Ｇ；Ｂ＝２５５，２５５，２５５）として扱う場合もあり得るが、本実施形態における以下の説明では、白側を２５５、黒側を０として統一して扱う。   In handling image data in the image forming apparatus, assuming that each channel has a pixel value of 8 bits, the pixel value of black data is handled as (R; G; B = 255, 255, 255). However, in the following description of this embodiment, the white side is treated as 255 and the black side is treated as 0.

そして、調整用チャートＣＨでは、最大濃度パターンＤｍａの下方に、複数のパッチＰＡが形成される。この複数のパッチＰＡは、複数のブロックＢに分けられる。例えば、図６の左から順に、シアンのパッチＰＡ群からなるシアンのブロックＢＣ、マゼンタのパッチＰＡ群からなるマゼンタのブロックＢＭ、イエローのパッチＰＡ群からなるイエローのブロックＢＹ、ブラックのパッチＰＡ群からなるブラックのブロックＢＫと配列される。尚、これらのブロックＢは順不同である。   In the adjustment chart CH, a plurality of patches PA are formed below the maximum density pattern Dma. The plurality of patches PA are divided into a plurality of blocks B. For example, in order from the left in FIG. 6, a cyan block BC composed of a cyan patch PA group, a magenta block BM composed of a magenta patch PA group, a yellow block BY composed of a yellow patch PA group, and a black patch PA group. Are arranged with black blocks BK. Note that these blocks B are in no particular order.

シアンのブロックＢＣでは、シアントナーにより、例えば１６個のパッチＰＡが形成される。例えば、１６個のパッチＰＡは、主走査方向に２つ、副走査方向に８つ配列されるが、調整用チャートＣＨを記録するシート内であれば、配列方法に特段の決まりはない。又、１ブロック当たりのパッチＰＡの数も１６個に限られない（８個や３２個、厳密には本実施形態では１〜２５６個までの範囲）。そして、マゼンタのブロックＢＭではマゼンタトナーにより、イエローのブロックＢＹではイエロートナーにより、ブラックのブロックＢＫではブラックトナーにより用いて各パッチＰＡが形成される。そして、図６に２点鎖線で示すように、各ブロックＢでは、ブロックＢの左上隅のパッチＰＡを最も低濃度とし、右下隅のパッチＰＡの濃度が最も高濃度とし、最も濃度が低いパッチＰＡから最も濃度が高いパッチＰＡまで、次第に濃度が高くなるように、各パッチＰＡの濃度は異なるように形成される。尚、各パッチＰＡの濃度は、例えば、各色のトナーの階調幅を１６個に等分し、その１６個に等分した各領域の代表値とすることができる。   In the cyan block BC, for example, 16 patches PA are formed with cyan toner. For example, two 16 patches PA are arranged in the main scanning direction and eight are arranged in the sub-scanning direction, but there is no particular rule in the arrangement method as long as it is within the sheet on which the adjustment chart CH is recorded. Also, the number of patches PA per block is not limited to 16 (eight or 32, strictly speaking, a range of 1 to 256 in this embodiment). Each patch PA is formed using magenta toner in the magenta block BM, yellow toner in the yellow block BY, and black toner in the black block BK. 6, in each block B, the patch PA in the upper left corner of the block B has the lowest density, the patch PA in the lower right corner has the highest density, and the patch having the lowest density. From the PA to the patch PA having the highest density, each patch PA is formed to have a different density so that the density gradually increases. It should be noted that the density of each patch PA can be, for example, a representative value of each region obtained by equally dividing the gradation width of the toner of each color into 16 parts.

次に、図５に示すように、階調補正の設定を行うため、サービスマンや使用者によって、印刷した調整用チャートＣＨの読み取りが、画像読取部３で開始される（ステップ♯２）。この読み取りは、例えば、サービスマン等が調整用チャートＣＨの印刷結果を、原稿搬送装置２の原稿トレイ２１や載置読取用コンタクトガラス３３に載置し、操作パネル７のスタートキー７１を押すことにより開始される。   Next, as shown in FIG. 5, in order to set gradation correction, reading of the printed adjustment chart CH is started by the image reading unit 3 by the service person or the user (step # 2). In this reading, for example, a serviceman or the like places the printing result of the adjustment chart CH on the document tray 21 or the placement reading contact glass 33 of the document conveying device 2 and presses the start key 71 on the operation panel 7. Is started.

そして、画像読取部３による読み取りが開始されると、まず、画像読取部３は、ランプ３０ａの無点灯状態での読取値を得て（ステップ♯３）、その後、シェーディング板３６を読み取った際の読取値を得る（ステップ♯４）。即ち、シェーディング補正のために、通常の原稿読み取り時に行う動作と同様に、無点灯状態とシェーディング板３６を読み取った際のイメージセンサ３２の出力値を得る。言い換えると、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、印刷された調整用チャートＣＨの読み取り時に、シェーディング板３６を読み取った際の読取値を通常時の白基準として取得しておき、ランプ３０ａの消灯時の読取値を通常時の黒基準として取得しておく。   When reading by the image reading unit 3 is started, first, the image reading unit 3 obtains a reading value when the lamp 30a is not lit (step # 3), and then reads the shading plate 36. Is obtained (step # 4). That is, for the shading correction, the non-lighting state and the output value of the image sensor 32 when the shading plate 36 is read are obtained in the same manner as the operation performed during normal document reading. In other words, when reading the printed adjustment chart CH, the A / D conversion and shading correction unit 38 obtains a reading value when the shading plate 36 is read as a white reference in the normal state, and reads the lamp 30a. The read value at the time of extinction is acquired as the black reference at the normal time.

次に、無点灯状態での読取値を黒基準とし、シェーディング板３６を読み取った際の読取値を白基準として、調整用チャートＣＨが印刷されているシート（例えば、コピー用紙や再生紙等）の色（図６に示す（イ）部分）と最大濃度パターンＤｍａ（図６の（ロ）部分）を読み取って、それぞれの画素値を得る（ステップ♯５）。そして、シートの色の画素値と最大濃度パターンＤｍａの画素値を、例えば、階調補正設定部１０のメモリ１３に保存しておく（ステップ♯５）。   Next, the sheet on which the adjustment chart CH is printed (for example, copy paper, recycled paper, etc.) with the read value in the unlit state as the black reference and the read value when the shading plate 36 is read as the white reference And the maximum density pattern Dma (part (B) in FIG. 6) are read to obtain respective pixel values (step # 5). Then, the pixel value of the sheet color and the pixel value of the maximum density pattern Dma are stored, for example, in the memory 13 of the gradation correction setting unit 10 (step # 5).

次に、画像読取部３のＡ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、調整用チャートＣＨが印刷されているシートの読取値を階調補正設定時のシェーディング補正における白基準とし、最大濃度パターンＤｍａの読取値を階調補正設定時のシェーディング補正における黒基準と設定する（ステップ♯６）。この新たな白基準と黒基準の設定は、図６に示す（ハ）、（ニ）部分の読み取りを行うことで行っても良いし、先に（イ）、（ロ）を読み取った際の読取値を利用しても良い。そして、最大濃度パターンＤｍａの下方に印刷された各パッチＰＡの読み取りを行って、階調補正設定時のシェーディング補正における白基準と黒基準における各パッチＰＡの画素値を得る（ステップ♯７）。即ち、調整用チャートＣＨが印刷された記録媒体（用紙）の色を読み取った際の読取値を階調補正設定時の白基準とし、最大濃度パターンＤｍａの読取値を階調補正設定時の黒基準とし、階調補正設定時の白基準と黒基準の範囲で各パッチＰＡの第１の画素値を出力する。   Next, the A / D conversion and shading correction unit 38 of the image reading unit 3 uses the read value of the sheet on which the adjustment chart CH is printed as a white reference in the shading correction at the time of gradation correction setting, and the maximum density pattern Dma. Is set as the black reference in the shading correction when the gradation correction is set (step # 6). The new white reference and black reference can be set by reading the parts (c) and (d) shown in FIG. 6, or when (a) and (b) are read first. Reading values may be used. Then, each patch PA printed below the maximum density pattern Dma is read to obtain the pixel value of each patch PA in the white reference and black reference in the shading correction at the time of gradation correction setting (step # 7). That is, the read value when the color of the recording medium (paper) on which the adjustment chart CH is printed is read as the white reference when the gradation correction is set, and the read value of the maximum density pattern Dma is the black when the gradation correction is set. As a reference, the first pixel value of each patch PA is output in the range of white reference and black reference when gradation correction is set.

このように白基準と黒基準を取り直す理由を図７に基づき説明する。ここで、図７では、便宜上、Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１チャンネル分についてのみ図示する（図８、図９でも同様）。尚、当然、他の２チャンネルについても同様に考えることができる。   The reason why the white reference and the black reference are re-examined will be described with reference to FIG. Here, in FIG. 7, for convenience, only one channel of R, G, and B is illustrated (the same applies to FIGS. 8 and 9). Of course, the same applies to the other two channels.

図７に示すように、通常時のシェーディング補正における白基準と黒基準は、どのような原稿の読み取りが行われても画素値を取得できるように、白基準と黒基準の濃度範囲（図７において、通常時読取範囲として図示）は広くとられる。そのため、白基準を得るためのシェーディング板３６には、通常のコピー用紙よりも白いような、ほぼ純白な板が用いられ、又、黒基準は、ランプ３０ａを点灯しない状態（ほぼ無光状態）でのイメージセンサ３２の出力値が採用される。   As shown in FIG. 7, the white reference and the black reference in the normal shading correction are used for the density range of the white reference and the black reference (see FIG. 7) so that the pixel value can be acquired regardless of what kind of document is read. In FIG. 2, the reading range during normal operation is wide. For this reason, the shading plate 36 for obtaining the white reference is an almost pure white plate that is whiter than normal copy paper, and the black reference is a state in which the lamp 30a is not turned on (substantially no light). The output value of the image sensor 32 is used.

しかし、階調補正を行う場合、読み取りを行う対象は、調整用チャートＣＨであって、用紙の色が最も白く、最大濃度パターンＤｍａの濃度、言い換えると黒トナーの色が最も黒くなる。従って、その濃度範囲（図７において、階調補正設定時読取範囲として図示）は、通常時の白基準と黒基準の濃度範囲よりも、狭くなることが通常である。即ち、階調補正を行う場合では、通常時のシェーディング補正ほどの濃度範囲は必要ない。   However, when gradation correction is performed, the target to be read is the adjustment chart CH, and the paper color is the whitest, and the density of the maximum density pattern Dma, in other words, the black toner color is the blackest. Therefore, the density range (illustrated as the reading range at the time of gradation correction setting in FIG. 7) is usually narrower than the normal white reference and black reference density ranges. That is, in the case of performing gradation correction, the density range as much as the normal shading correction is not necessary.

そして、イメージセンサ３２の読取値（出力値）は、白基準と黒基準の間で階調が決定され、画素値へとディジタル化されるが、複写機１で扱うことのできる最大の画素値（例えば８ビットの２５６階調とすれば、最大の画素値は２５５）は定まっていることから、白基準と黒基準の濃度範囲が広いほど、量子化における刻み幅が広くなり、量子化誤差が大きくなる。階調補正設定を行う場合では、画像読取部３は、各パッチＰＡの濃度測定器として用いると同様と考えられ、量子化における刻み幅は狭い方がよい。そこで、本実施形態の複写機１では、階調補正の設定時、用紙の色を白基準とし、最大濃度パターンＤｍａを黒基準として、各パッチＰＡの画素値を得る（この画素値が特許請求の範囲における第１の画素値となる）。このように濃度範囲を狭くして各パッチの画素値を得るので、量子化誤差の少ない高精度な画素値を得ることができる。   The read value (output value) of the image sensor 32 is determined in gradation between the white reference and the black reference and digitized into a pixel value, but the maximum pixel value that can be handled by the copying machine 1. (For example, the maximum pixel value is 255 when 256 gradations of 8 bits are used.) As the density range of the white reference and the black reference is wider, the step size in the quantization becomes wider and the quantization error is increased. Becomes larger. In the case of performing gradation correction setting, it is considered that the image reading unit 3 is the same as that used as a density measuring device for each patch PA, and the step size in quantization is preferably narrow. Therefore, in the copying machine 1 of the present embodiment, when gradation correction is set, the pixel value of each patch PA is obtained using the paper color as the white reference and the maximum density pattern Dma as the black reference (this pixel value is claimed). The first pixel value in this range). Since the pixel value of each patch is obtained by narrowing the density range in this way, a highly accurate pixel value with little quantization error can be obtained.

このように、各パッチＰＡの画素値（第１の画素値）を得た後、その各パッチＰＡの画素値は、階調補正設定部１０に入力され、階調補正設定部１０が、換算を行う（ステップ♯８）。具体的には、階調補正設定部１０の画素値変換部１１は、各パッチＰＡの第１の画素値を換算して、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８が取得しておいた通常時の白基準及び黒基準の範囲における各パッチＰＡの第２の画素値を得る。その理由は、調整用チャートＣＨにおける各パッチＰＡの画素値は、通常時の白基準と黒基準をもとに設定されるところ（通常時の白基準と黒基準は、出荷時、設置時、使用時等、全期間においてほぼ同じである）、一方、階調補正の設定時における白基準はその用紙の色の白さの度合（例えば、コピー用紙、再生紙等）で変化するなど、階調補正設定時の白基準と黒基準のもとに得られた画素値（第１の画素値）をそのまま利用するよりも、換算を行う方がよいと考えられるためである。   Thus, after obtaining the pixel value (first pixel value) of each patch PA, the pixel value of each patch PA is input to the gradation correction setting unit 10, and the gradation correction setting unit 10 converts the pixel value. Is performed (step # 8). Specifically, the pixel value conversion unit 11 of the gradation correction setting unit 10 converts the first pixel value of each patch PA, and the normal time acquired by the A / D conversion and shading correction unit 38 is obtained. The second pixel value of each patch PA in the range of the white reference and the black reference is obtained. The reason is that the pixel value of each patch PA in the adjustment chart CH is set based on the normal white reference and black reference (the normal white reference and black reference are set at the time of shipment, installation, On the other hand, the white reference when setting the gradation correction changes depending on the degree of whiteness of the color of the paper (for example, copy paper, recycled paper, etc.). This is because it is considered that conversion is better than using the pixel values (first pixel values) obtained based on the white reference and black reference at the time of tone correction setting as they are.

そこで、換算方法の一例を図８に基づき説明する。例えば、図８に示すように、階調補正設定時の濃度の読取範囲は、通常時の白基準と黒基準の読取範囲よりも狭いので、例えば、階調補正設定時の読取範囲を通常時の読取範囲に濃度のレンジを変更・拡大する換算を行うことができる（この換算・変換後の画素値が特許請求の範囲における第２の画素値となる）。具体的な一例としては、Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部３８は、通常時の白基準と黒基準の範囲で、印刷された調整用チャートＣＨの記録媒体の色の画素値（「Ｘ１」とする。）と、最大濃度パターンＤｍａの画素値（「Ｘ２」とする。）を取得しておき、画素値変換部１１は、記録媒体の色を通常時の白基準を一致させ、最大濃度パターンＤｍａの画素値を通常時の黒基準に比例的に一致させて濃度レンジを拡大することにより、第１の画素値を第２の画素値に換算する。   An example of the conversion method will be described with reference to FIG. For example, as shown in FIG. 8, the density reading range at the time of gradation correction setting is narrower than the normal white reference and black reference reading ranges. Can be converted to change / enlarge the density range (the pixel value after this conversion / conversion is the second pixel value in the claims). As a specific example, the A / D conversion and shading correction unit 38 has a pixel value (“X1”) of the color of the recording medium of the printed adjustment chart CH in a normal white reference and black reference range. And the pixel value (hereinafter referred to as “X2”) of the maximum density pattern Dma is obtained, and the pixel value conversion unit 11 matches the color of the recording medium with the white reference at the normal time to obtain the maximum density pattern. The first pixel value is converted into the second pixel value by expanding the density range in such a manner that the pixel value of Dma is proportionally matched with the normal black reference.

ここで、上述したステップ♯５において、通常時の白基準と黒基準の範囲における調整用チャートＣＨを印刷した紙の画素値（Ｘ１）と、最大濃度パターンＤｍａの画素値（Ｘ２）を取得している。このＸ１とＸ２を用いて、濃度分布を広げる演算を行うことが可能であり、例えば、以下のような変換演算を行うことができる。   Here, in step # 5 described above, the pixel value (X1) of the paper on which the adjustment chart CH is printed in the normal white reference and black reference ranges and the pixel value (X2) of the maximum density pattern Dma are acquired. ing. Using these X1 and X2, it is possible to perform an operation for expanding the density distribution. For example, the following conversion operation can be performed.

まず、第１の各画素値（０〜２５５の整数値）を、通常時の白基準と黒基準におけるシートの画素値（Ｘ１）と最大濃度パターンＤｍａ（Ｘ２）の画素値の間に変換する。即ち、Ｘ１とＸ２の画素値の間を２５６分割して、第１の各画素値を置換する。
ここで、Ｘ１とＸ２の画素値の間に置換後の画素値をＸ´とすると、
Ｘ´ ＝ Ｘ２＋（第１の画素値）×（Ｘ１−Ｘ２）／２５５
となる。例えば、Ｘ１＝２４０、Ｘ２＝３０とすれば、第１の画素値におけるゼロは、Ｘ´＝３０に置換され、第１の画素値における２５５は、Ｘ´＝２４０に置換される。 First, each first pixel value (an integer value of 0 to 255) is converted between the pixel value (X1) of the sheet and the pixel value of the maximum density pattern Dma (X2) in the normal white reference and black reference. . That is, the first pixel value is replaced by dividing 256 pixel values of X1 and X2.
Here, if the pixel value after replacement between the pixel values of X1 and X2 is X ′,
X ′ = X2 + (first pixel value) × (X1−X2) / 255
It becomes. For example, if X1 = 240 and X2 = 30, zero in the first pixel value is replaced with X ′ = 30, and 255 in the first pixel value is replaced with X ′ = 240.

次に、Ｘ１を通常時白基準に合わせ、Ｘ２を通常時黒基準に合わせ、例えば以下の式により、レンジを拡大するように変換・換算作業を行う。まず、換算後の画素値（第２の画素値）をＹとすると、
Ｙ＝Ａ×（Ｘ´−ａ）／（ｂ−ａ）
但し、Ｙ：換算後の画素値（第２の画素値）
Ａ：換算後のレンジ幅（最大画素値−最小画素値、２５５−０＝２５５）
ａ：換算前の通常時読取範囲での最小画素値（本例では、Ｘ２）
ｂ：換算前の通常時読取範囲での最大画素値（本例では、Ｘ１）
となる。このような、Ｘ´やＹを求める演算においては、小数点以下まで利用して演算を行うことができるので、非常に高精度に第１の画素値を第２の画素値に換算することができる。 Next, X1 is set to the normal white reference, X2 is set to the normal black reference, and conversion / conversion work is performed so as to expand the range by the following formula, for example. First, when the converted pixel value (second pixel value) is Y,
Y = A × (X′−a) / (b−a)
Y: Pixel value after conversion (second pixel value)
A: Range width after conversion (maximum pixel value−minimum pixel value, 255-0 = 255)
a: Minimum pixel value in the normal reading range before conversion (in this example, X2)
b: Maximum pixel value in the normal reading range before conversion (in this example, X1)
It becomes. In such an operation for obtaining X ′ and Y, since the operation can be performed by using even the decimal part, the first pixel value can be converted into the second pixel value with very high accuracy. .

次に、例えば、図９に示すように、階調補正特性算出部１２が、換算後の第２の画素値と、各パッチＰＡの理想的な値（例えば、調整用チャートＣＨの画像データにおける各パッチＰＡの画素値）とを比較する。そして、印刷された調整用チャートＣＨでの各パッチＰＡの濃度と理想的な各パッチＰＡの差を、調整用チャートＣＨにおける全パッチＰＡについて求めることで、行うべき階調補正特性データを算出する（ステップ♯９）。即ち、階調補正設定部１０に設けられる階調補正特性算出部１２は、第２の画素値と調整用チャートＣＨの画像データでの各パッチＰＡの画素値との対比に基づき階調補正特性データを算出する。   Next, for example, as illustrated in FIG. 9, the gradation correction characteristic calculation unit 12 uses the converted second pixel value and an ideal value of each patch PA (for example, in the image data of the adjustment chart CH). The pixel value of each patch PA) is compared. Then, the gradation correction characteristic data to be calculated is calculated by obtaining the difference between the density of each patch PA in the printed adjustment chart CH and the ideal patch PA for all the patches PA in the adjustment chart CH. (Step # 9). That is, the gradation correction characteristic calculation unit 12 provided in the gradation correction setting unit 10 is based on the comparison between the second pixel value and the pixel value of each patch PA in the image data of the adjustment chart CH. Calculate the data.

例えば、図９に示すように、換算後の調整用チャートＣＨでの各パッチＰＡのうちの１つの画素値を例に挙げて説明すると、あるパッチＰＡについて調整用チャートを読み取って得られた換算後の画素値が例えばＤ１であり、調整用チャートＣＨの画像データにおけるそのパッチＰＡの理想的な画素値をＤ２とすると、（Ｄ２−Ｄ１）により理想的な濃度と、実際の印刷物における濃度とのずれΔＤを演算、検出することができる。このずれΔＤを各パッチＰＡについて求めれば、行うべき階調補正特性データを得ることができる。即ち、どの色のどの濃度に関しては、濃度を高くする補正を行うべきであり、どの色のどの濃度に関しては、濃度を低くするべきであるという階調補正特性データを得ることができる。そして、階調補正特性データを例えば、階調補正設定部１０のメモリ１３（記憶部８２でもよい）に記憶して（ステップ♯１０）、階調補正の設定動作は完了する。尚、各パッチＰＡの印刷物における画素値と理想的な画素値とのずれΔＤの演算結果により、例えば、階調補正部９１のγ補正のためのルックアップテーブルから最適なγ補正曲線を選択するようにしてもよい。この場合、最適なγ補正曲線や、ルックアップテーブル内のアドレスを階調補正設定部１０のメモリ１３に記憶しても良い。   For example, as shown in FIG. 9, a pixel value of one of the patches PA in the converted adjustment chart CH will be described as an example. Conversion obtained by reading the adjustment chart for a certain patch PA If the subsequent pixel value is, for example, D1, and the ideal pixel value of the patch PA in the image data of the adjustment chart CH is D2, the ideal density by (D2-D1) and the density in the actual printed matter Deviation ΔD can be calculated and detected. If this deviation ΔD is obtained for each patch PA, gradation correction characteristic data to be performed can be obtained. In other words, it is possible to obtain gradation correction characteristic data indicating that for which density of which color should be corrected to increase the density, and for which density of which color, the density should be decreased. Then, the gradation correction characteristic data is stored in, for example, the memory 13 (or the storage unit 82) of the gradation correction setting unit 10 (step # 10), and the gradation correction setting operation is completed. Note that the optimum γ correction curve is selected from, for example, a look-up table for γ correction of the gradation correction unit 91 based on the calculation result of the deviation ΔD between the pixel value and the ideal pixel value in the printed matter of each patch PA. You may do it. In this case, an optimal γ correction curve or an address in the lookup table may be stored in the memory 13 of the gradation correction setting unit 10.

尚、換算後の各パッチＰＡについての第２の画素値をどのように利用して階調補正の設定を行い、どのように階調補正を行うかは様々な方法があるので、上述した例は、その一例である（その他の方法の一例としては、重み付けを行いつつ階調補正の設定を行うなど）。しかし、様々な方法のうち、どのような階調補正の設定を行い、階調補正を実行したとしても、本発明では、各パッチＰＡは精度高く読み取られ、その高精度な読取データ（画素値）を利用することができるので、階調補正を的確に行う効果が得られる。   Note that there are various methods for setting gradation correction using the second pixel value for each patch PA after conversion, and how to perform gradation correction. Is an example thereof (an example of another method is setting gradation correction while performing weighting). However, no matter what gradation correction setting is made among various methods, even if the gradation correction is executed, in the present invention, each patch PA is read with high accuracy, and the read data (pixel value) with high accuracy is read. ) Can be used, so that an effect of accurately performing gradation correction can be obtained.

更に、感光体ドラム５２やトナーの疲労により、最大濃度パターンＤｍａの濃度が予め定められた所定値に到っていない（薄すぎる）ならば、ひとまず、所定値と、最大濃度パターンＤｍａの画素値を比較して、そのずれを演算するようにしてもよい。そして、そのずれに基づき、制御部８が、形成される画像の濃度を高めるように画像形成条件を変化させ、変化させた画像形成条件のもと、再度調整用チャートＣＨを印刷して、その調整用チャートＣＨの読み取りを行って、各パッチＰＡの画素値と理想的な画素値とを比較して階調補正特性データを得てもよい。   Furthermore, if the density of the maximum density pattern Dma does not reach a predetermined value (too thin) due to fatigue of the photosensitive drum 52 or toner, for the time being, the predetermined value and the pixel value of the maximum density pattern Dma will be described. And the deviation may be calculated. Then, based on the deviation, the control unit 8 changes the image forming conditions so as to increase the density of the formed image, and prints the adjustment chart CH again under the changed image forming conditions. It is also possible to read the adjustment chart CH and compare the pixel value of each patch PA with the ideal pixel value to obtain gradation correction characteristic data.

次に、図１０に基づき、階調補正を行いつつ画像形成を行う場合の制御の一例について説明する。図１０は、本発明の実施形態に係る階調補正を行って画像形成を行う場合の制御の一例を示すフローチャートである。   Next, an example of control when image formation is performed while performing gradation correction will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of control when image formation is performed by performing tone correction according to the embodiment of the present invention.

まず、スタートは、階調補正設定後、操作パネル７でのスタートキー７１の押下があった場合等、画像形成開始指示が複写機１に入力された時点である。次に、制御部８は、記憶部８２や画像読取部３を動作させ、画像形成を行う画像データを画像処理部９に入力する（ステップ♯１１）。次に、制御部８及び画像処理部９は、階調補正設定部１０のメモリ１３から階調補正特性データを読み出す（ステップ♯１２）。次に、制御部８及び画像処理部９は、階調補正特性データに基づき、階調補正を実施する（ステップ♯１３）。例えば、画像処理部９が画像データにおける各画素の画素値の調整を行い、或いは、制御部８は、形成された最大濃度パターンＤｍａの濃度が予め設定された所定値よりも低い場合、印加する現像バイアスや転写バイアスの値を大きくしたりして、形成される画像全体の濃度を高める。尚、画像データの各画素の画素値の調整や画像形成条件の変更を同時に行ってもよい。言い換えると、本実施形態の複写機１は、画像形成時、入力画像データに対して階調補正特性データに基づき階調補正を施して画像データを出力する階調補正部９１、及び／又は、階調補正特性データに基づき画像形成部５の画像形成条件を調整する画像形成調整部を備え、この構成により階調補正が実行される。   First, the start is the time when an image formation start instruction is input to the copying machine 1 when the start key 71 is pressed on the operation panel 7 after the gradation correction is set. Next, the control unit 8 operates the storage unit 82 and the image reading unit 3 to input image data for image formation to the image processing unit 9 (step # 11). Next, the control unit 8 and the image processing unit 9 read gradation correction characteristic data from the memory 13 of the gradation correction setting unit 10 (step # 12). Next, the control unit 8 and the image processing unit 9 perform gradation correction based on the gradation correction characteristic data (step # 13). For example, the image processing unit 9 adjusts the pixel value of each pixel in the image data, or the control unit 8 applies when the density of the formed maximum density pattern Dma is lower than a predetermined value set in advance. The density of the entire formed image is increased by increasing the values of the developing bias and the transfer bias. Note that the adjustment of the pixel value of each pixel of the image data and the change of the image forming conditions may be performed simultaneously. In other words, the copying machine 1 according to the present embodiment performs gradation correction on the input image data based on the gradation correction characteristic data and outputs image data during image formation, and / or An image formation adjustment unit that adjusts the image formation conditions of the image forming unit 5 based on the gradation correction characteristic data is provided, and gradation correction is executed with this configuration.

次に、画像処理部９から出力された画像データが、ＬＳＵ５１に入力され、画像データに基づき画像形成部５で画像形成がなされる（ステップ♯１４）。そして、１枚の画像について階調補正を施した上での画像形成動作が完了する（エンド）   Next, the image data output from the image processing unit 9 is input to the LSU 51, and the image forming unit 5 forms an image based on the image data (step # 14). Then, the image forming operation is completed after performing gradation correction on one image (end).

このようにして、本実施形態の構成によれば、階調補正設定時には、用紙の色を白基準とし、最大濃度パターンＤｍａを黒基準とするので、調整用チャートＣＨの各パッチＰＡの画素値を高精度に得ることができる。さらに、高精度に求められた各パッチＰＡの階調値を通常時の読み取り範囲に適用することができる。そして、高精度に得られた各パッチＰＡの画素値を利用すれば、例えば、製品出荷時や、製品設置時や、メンテナンス時の階調補正の設定に利用することができる。   Thus, according to the configuration of the present embodiment, when the gradation correction is set, the paper color is set as the white reference and the maximum density pattern Dma is set as the black reference. Therefore, the pixel value of each patch PA of the adjustment chart CH Can be obtained with high accuracy. Furthermore, the gradation value of each patch PA obtained with high accuracy can be applied to the normal reading range. If the pixel value of each patch PA obtained with high accuracy is used, for example, it can be used for gradation correction setting at the time of product shipment, product installation, or maintenance.

又、換算においては、種々の方法が考えられるが、例えば、記録媒体としての用紙の色を通常時の白基準を一致させ、最大濃度パターンＤｍａの画素値を通常時の黒基準に比例的に一致させるので、的確に画素値の換算を行うことができる。又、階調補正の方法は様々な方法があるが、例えば、第２の画素値と調整用チャートＣＨの画像データの各パッチＰＡの画素値との対比に基づき階調補正特性データを算出するので、このデータに基づき、階調補正を実施することができ、印刷結果において、適切に階調を再現することができる。   For conversion, various methods are conceivable. For example, the paper color as a recording medium is matched with the normal white reference, and the pixel value of the maximum density pattern Dma is proportional to the normal black reference. Since they are matched, the pixel value can be accurately converted. There are various gradation correction methods. For example, the gradation correction characteristic data is calculated based on the comparison between the second pixel value and the pixel value of each patch PA of the image data of the adjustment chart CH. Therefore, gradation correction can be performed based on this data, and gradation can be appropriately reproduced in the print result.

又、画像形成時、入力画像データに対して階調補正特性データに基づき階調補正を施して画像データを出力する階調補正部９１を備えるので、画像データにおける各画素の画素値を補正して階調補正を行うことができる。又、階調補正特性データに基づき画像形成部５の画像形成条件を調整する制御部８（画像形成調整部）を備えるので、画像形成条件を変更して階調補正を行うこともできる。更に、カラー画像を形成する画像形成装置においても、階調補正の設定を行うことができ、適切な階調補正を行うことができる。   In addition, when an image is formed, a gradation correction unit 91 that performs gradation correction on input image data based on gradation correction characteristic data and outputs the image data is provided, so that the pixel value of each pixel in the image data is corrected. Gradation correction can be performed. In addition, since the control unit 8 (image formation adjusting unit) that adjusts the image forming condition of the image forming unit 5 based on the gradation correction characteristic data is provided, the gradation correction can be performed by changing the image forming condition. Further, in an image forming apparatus that forms a color image, gradation correction can be set and appropriate gradation correction can be performed.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は、画像読取部３と画像形成部５を有し、調整用チャートＣＨを印刷して、調整用チャートＣＨを画像読取部３で読み取って階調補正の設定を行う画像形成装置に利用可能である。   The present invention is used in an image forming apparatus that includes an image reading unit 3 and an image forming unit 5, prints an adjustment chart CH, reads the adjustment chart CH with the image reading unit 3, and sets gradation correction. Is possible.

実施形態に係る複写機１の模型的正面断面図である。1 is a schematic front sectional view of a copying machine 1 according to an embodiment. （ａ）は原稿搬送装置２と画像読取部３の部分拡大図、（ｂ）は画像形成部５の一部拡大模型的断面図である。(A) is a partially enlarged view of the document conveying device 2 and the image reading unit 3, and (b) is a partially enlarged schematic cross-sectional view of the image forming unit 5. 実施形態に係る複写機１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a copier 1 according to an embodiment. 実施形態に係る画像読取部３や画像処理部９の一例を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating an example of an image reading unit 3 and an image processing unit 9 according to the embodiment. FIG. 実施形態に係る複写機１の階調補正の設定時の制御の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of control when setting gradation correction of the copying machine 1 according to the embodiment. 実施形態に係る階調補正の設定時に利用する調整用チャートＣＨの一例である。It is an example of an adjustment chart CH used when setting gradation correction according to the embodiment. 調整用チャートＣＨを読み取る際の読取範囲を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the reading range at the time of reading chart CH for adjustment. 実施形態に係る画素値の変換の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of conversion of the pixel value which concerns on embodiment. 実施形態に係る階調補正特性データの算出の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of calculation of the gradation correction characteristic data which concerns on embodiment. 実施形態に係る階調補正を行って画像形成を行う場合の制御の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of control when image formation is performed by performing gradation correction according to the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 複写機（画像形成装置） ３ 画像読取部
３０ａ ランプ ３２ イメージセンサ
３６ シェーディング板
３８ Ａ／Ｄ変換及びシェーディング補正部（シェーディング補正部）
５ 画像形成部
５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ 画像形成ユニット
８ 制御部（画像形成調整部） ８２ 記憶部
９ 画像処理部 ９１ 階調補正部
１０ 階調補正設定部 １１ 画素値変換部
１２ 階調補正特性算出部 ＰＡ パッチ
Ｄｍａ 最大濃度パターン ＣＨ 調整用チャート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Copy machine (image forming apparatus) 3 Image reading part 30a Lamp 32 Image sensor 36 Shading board 38 A / D conversion and shading correction part (shading correction part)
5 Image forming units 50K, 50C, 50M, 50Y Image forming unit 8 Control unit (image formation adjusting unit) 82 Storage unit 9 Image processing unit 91 Tone correction unit 10 Tone correction setting unit 11 Pixel value conversion unit 12 Tone correction Characteristic calculator PA patch Dma Maximum density pattern CH Adjustment chart

Claims (5)

画像データに基づき記録媒体に印刷を行うため画像を形成する画像形成部と、
原稿に光を照射するためのランプと、通常時のシェーディング補正を行う際の白基準を得るためのシェーディング板と、前記ランプから原稿に当たった光の反射光により原稿を読みとるイメージセンサとを有する画像読取部と、
前記イメージセンサの出力した読取値を白基準と黒基準の間で、各画素について階調を決定して画素値を出力し、画像データを出力するシェーディング補正部と、
それぞれ濃度が異なる複数のパッチと、前記画像形成部が形成可能な最大濃度パターンが配され、その印刷結果を前記画像読取部で読み取って階調補正の設定に利用する調整用チャートの画像データを記憶する記憶部と、
画像データ内の各画素の画素値を変換する画素値変換部を有する階調補正設定部と、を備え、
前記画像形成部により印刷された前記調整用チャートを前記画像読取部で読み取ることにより階調補正の設定を行う場合、
前記シェーディング補正部は、印刷された前記調整用チャートの読み取り時に、前記シェーディング板を読み取った際の読取値を通常時の白基準として取得しておき、又、前記ランプの消灯時の読取値を通常時の黒基準として取得しておき、更に、前記調整用チャートが印刷された記録媒体の色を読み取った際の読取値を階調補正設定時の白基準とし、前記最大濃度パターンの読取値を階調補正設定時の黒基準とし、前記階調補正設定時の白基準と黒基準の範囲で各前記パッチの第１の画素値を出力し、
前記画素値変換部は、各前記パッチの前記第１の画素値を換算して、前記シェーディング補正部が取得しておいた前記通常時の白基準及び黒基準の範囲における各パッチの第２の画素値を得ることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image for printing on a recording medium based on the image data;
A lamp for irradiating the document with light; a shading plate for obtaining a white reference for performing shading correction in a normal state; and an image sensor for reading the document by reflected light of light hitting the document from the lamp. An image reading unit;
A shading correction unit that outputs a read value output from the image sensor between a white reference and a black reference, determines a gradation for each pixel, outputs a pixel value, and image data;
A plurality of patches each having a different density and a maximum density pattern that can be formed by the image forming unit are arranged, and image data of an adjustment chart used for setting gradation correction by reading the print result by the image reading unit. A storage unit for storing;
A gradation correction setting unit having a pixel value conversion unit for converting the pixel value of each pixel in the image data,
When setting gradation correction by reading the adjustment chart printed by the image forming unit with the image reading unit,
The shading correction unit obtains a reading value obtained when the shading plate is read as a normal white reference when reading the printed adjustment chart, and reads the reading value when the lamp is turned off. Acquired as a black reference at normal time, and further, a read value when the color of the recording medium on which the adjustment chart is printed is read as a white reference at the time of gradation correction setting, and the read value of the maximum density pattern And the first pixel value of each patch in the range of white reference and black reference at the time of gradation correction setting,
The pixel value conversion unit converts the first pixel value of each patch to obtain a second value of each patch in the normal white reference and black reference range acquired by the shading correction unit. An image forming apparatus characterized by obtaining a pixel value. 階調補正の設定を行う場合、
前記シェーディング補正部は、前記通常時の白基準と黒基準の範囲で、印刷された前記調整用チャートの記録媒体の色の画素値と、前記最大濃度パターンの画素値を取得しておき、
前記画素値変換部は、前記記録媒体の色の画素値を前記通常時の白基準に、前記最大濃度パターンの画素値を前記通常時の黒基準に、比例的に一致させてレンジを変更することにより前記第１の画素値を前記第２の画素値に換算することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 When setting gradation correction,
The shading correction unit acquires the pixel value of the color of the recording medium of the printed adjustment chart and the pixel value of the maximum density pattern in a range of the white reference and the black reference in the normal time,
The pixel value conversion unit changes the range by proportionally matching the pixel value of the color of the recording medium with the normal white reference and the pixel value of the maximum density pattern with the normal black reference. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first pixel value is converted into the second pixel value. 前記階調補正設定部は、前記第２の画素値と前記調整用チャートの画像データの各パッチの画素値との対比に基づき階調補正特性データを算出する階調補正特性算出部を有し、算出した前記階調補正特性データを記憶することを特徴とする請求項１及び２記載の画像形成装置。   The gradation correction setting unit includes a gradation correction characteristic calculation unit that calculates gradation correction characteristic data based on a comparison between the second pixel value and a pixel value of each patch of the image data of the adjustment chart. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the calculated gradation correction characteristic data is stored. 画像形成時、入力画像データに対して前記階調補正特性データに基づき階調補正を施して画像データを出力する階調補正部、及び／又は、前記階調補正特性データに基づき前記画像形成部の画像形成条件を調整する画像形成調整部を備えることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。   During image formation, a gradation correction unit that performs gradation correction on input image data based on the gradation correction characteristic data and outputs image data, and / or the image formation unit based on the gradation correction characteristic data The image forming apparatus according to claim 3, further comprising an image forming adjustment unit that adjusts the image forming conditions. 前記画像形成部は、黒色を含む複数色のトナーを用いてカラーのトナー像を形成し、
前記調整用チャートは、複数色分の複数の前記パッチと、黒色の前記最大濃度パターンで形成され、
前記画像読取部は、階調補正設定時、カラーの前記調整用チャートを読み取ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。 The image forming unit forms a color toner image using a plurality of colors of toner including black,
The adjustment chart is formed with a plurality of patches for a plurality of colors and the maximum density pattern of black,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image reading unit reads the color adjustment chart when gradation correction is set. 6.
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