JP3730287B2

JP3730287B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3730287B2
Application number: JP21474695A
Authority: JP
Inventors: 奈穂美中根
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2015-08-23
Also published as: JPH0965138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原稿の画像を読み取り、この読み取った信号に応じて用紙上に画像を形成する複写機などの画像形成装置に関する。特に、このような画像形成装置における階調再現性の補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多値出力が可能なレーザプリンタおよびデジタル複写機などの画像形成装置が普及している。このような画像形成装置では、例えば、パルス幅変調などの方法により信号レベルでＭ階調出力可能な場合でも、プリンタの入出力特性が図９の入力濃度−出力濃度特性のグラフ図に示すようにリニアになっていないため、入力信号と実際に出力される濃度とは線形にならないのが普通である。
【０００３】
そこで、信号レベル上出力可能なＭ値の中から、実際に濃度がリニアになるようなＮ値（Ｎ＜６４）を選択する必要がある。従来このＭ値の中から最適なＮ値を選択する方法として次のようなことが行なわれていた。
【０００４】
（１）Ｍ階調からなる階調パターンをプリンタ出力する。
（２）これを１階調につき数カ所ずつマクベス濃度計などを用いて濃度を測定する。
（３）この結果の入出力特性を図９のようなグラフにプロットしてから縦軸をＮ−１等分し、このときの入力信号を最適化された出力値とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した方法では、階調パターンを人間が１点１点マクベス濃度計などで測定していたので、膨大な手間と時間がかかっていた。このため、時間の制約から１階調につき数カ所程度の濃度しか測定できなかったため、位置によって濃度にムラが存在する場合などは正確な値を得ることができなかった。
【０００６】
また、上記手順のうち、（２）の作業が人間の手を介するため、（３）の計算を電子計算機などで計算したとしても、結局は測定値を入力しなければならず、全体の自動化を図ることは困難であった。
この発明の目的は、階調再現性を自動補正（調整）できる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られた階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【０００８】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られた階調データの像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として階調データの各階調ごとの平均反射率測定位置の検出を行う検出手段と；前記検出された各階調ごとの平均反射率測定位置における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【０００９】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を画質の種類別に行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、画質の種類別に階調データの像を形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取る読取手段と：前記読み取られた画質の種類別の階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを対応するように比較して、画質の種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された画質の種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【００１０】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；画像データに対する階調再現性の補正処理を画質モードの種類別に行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置を変化させて画質モードの種類別に階調データの像を形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成された画質モードの種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られた画質モードの種類別の階調データの像各々の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として画質モードの種類別の階調データの各階調ごとの平均反射率測定位置の検出を行う検出手段と；前記検出された各階調ごとの平均反射率測定位置における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、前記画質モードの種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出された画質モードの種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【００１１】
さらに、この発明の画像形成装置は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；文字画像を再現するための文字モード、および絵柄または写真画像を再現するための写真モードのうちの少なくとも一方のモードの種類別に、画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置の組み合せによりモードの種類別に階調データの像を形成する階調データ形成指示手段と；前記被画像形成媒体上に形成されたモードの種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；前記読み取られたモードの種類別の階調データ各々の像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準としてモードの種類別の階調データの各階調ごとの平均反射率測定位置の検出を行う検出手段と；前記検出された各階調ごとの平均反射率測定位置における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度との関係が直線的になるようなモードの種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；前記算出されたモードの種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段とを備えている。
【００１２】
この発明の階調再現性の補正方法は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成し；前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取り；前記読み取られた階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを比較することにより階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する。
【００１３】
さらに、この発明の階調再現性の補正方法は、階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成するときに、画質の種類別に階調データの像を形成し；前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取り；前記読み取られた画質の種類別の階調データの各階調ごとの特徴と前記保持された階調データの各階調ごとの特徴とを対応するように比較して画質の種類別に階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；前記算出された画質の種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する。
【００１４】
この発明の画像形成装置では、階調再現性を補正するための階調データ保持し、この保持された階調データを階調再現性の補正処理を行う画像処理手段により処理し、この処理された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成し、この形成された階調データの像を読み取り、この読み取られた階調データの像の特徴、つまり階調データの像の濃度を基に前記画像処理手段に階調再現性の補正処理のためための補正データを設定するので、人間がマクベス濃度計などの計測器で階調データの像を１点１点測定して階調再現性の補正処理を行う場合に比べて、正確かつ迅速な階調再現性の補正処理を行うことができる。
【００１５】
さらに、この画像形成装置では、複数の画質モード（例えば文字モード、写真モード）における階調再現性を補正するための階調データを画像処理モード別に複数保持し、この複数の階調データに対応する階調データの像を被画像形成媒体上に形成し、この形成された複数の階調データの像を一度に読み取り、この読み取られた複数の階調データの像の特徴、つまり複数の階調データの像の濃度を基に前記画像処理手段に前記画像処理モード別の階調再現性の補正処理のための補正データを設定するので、一度に複数のモードの階調再現性の補正処理を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る画像処理装置としてのデジタル複写機の内部構造を例示する断面図である。
【００１７】
すなわち、デジタル複写機は、原稿Ｏの画像情報を光学的に読取るためのスキャナ部１と、及びこのスキャナ部１を介して読み取られた画像を被記録材すなわち複写用紙Ｐ上に出力するプリンタ部２とを具備している。
【００１８】
スキャナ部１では、複写すべき原稿が原稿載置台３上に載置され、この原稿載置台３に載置された原稿Ｏは、副走査方向に延出されている光源としての蛍光ランプ４で照明され、この蛍光ランプ４によって照明された上記原稿Ｏからの反射光線が光電変換素子としてのＣＣＤセンサ５によって光電変換されて上記反射光線に画像情報が画像信号に変換される。
【００１９】
上記蛍光ランプ４の側方には、蛍光ランプ４からの照明光を上記原稿Ｏに効率良く集束させるためのリフレクタ６が配置され、また、上記蛍光ランプ４と上記ＣＣＤセンサ５との間には、上記原稿Ｏから上記ＣＣＤセンサ５へ向かう光線、即ち、原稿Ｏからの反射光線が通過される光路を折曲げるための複数のミラー７、８、９、および上記反射光を上記ＣＣＤセンサ５の集光面に集束させるためのレンズ１０などが配置されている。
【００２０】
露光ランプ４及び原稿Ｏからの反射光線をＣＣＤセンサ５に導く光学系は、キャリッジ１１、１２に載置され、図示しないパルスモータで主走査方向に搬送される。蛍光ランプ４によって副走査方向の原稿Ｏの領域が照明され、キャリッジ１１、１２が主走査方向に移動されることによって原稿Ｏの副走査方向の領域が次々に照明され、原稿Ｏの全領域が蛍光ランプ４によって照明されることとなる。
【００２１】
原稿載置台３の上部には、原稿Ｏを原稿載置台３に密着させる原稿カバ−１３が配置されている。原稿Ｏの押えは、デジタル複写機の大きさ、或いは、複写能力に応じて、例えば、ＳＤＦすなわちセミオート原稿給送装置、或いは、ＡＤＦすなわち自動原稿給送装置などと置換え可能である。
【００２２】
プリンタ部２としての画像形成部には、円筒状であって、図示しないモータなどを介して所望の方向に回転されるとともに所望の電位に帯電される感光ドラム１４が設けられている。レーザビームがこの感光体ドラム１４に照射されると、レーザビームが照射された領域の電位が変化され、感光体ドラム１４上には、静電潜像が形成される。
【００２３】
この感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラム１４に所望の電位を与える帯電装置１５と、感光体ドラム１４上に画像データに応じて変調されたレーザビームを出力するレーザユニット１６と、このレーザユニット１６からのレーザビームによって感光体ドラム１４に形成された静電潜像に、可視化剤すなわちトナーを供給して現像する現像装置１７と、及びこの現像装置１７によって現像された感光体ドラム１４上の可視化されたトナー像を後述する被記録材給送部から給送された被記録材、即ち、複写用紙Ｐに転写する転写装置１８と、感光体ドラム１４から複写用紙Ｐを剥離する剥離装置１９とが配置されている。
【００２４】
上記レーザユニット１６は、レーザビームを発生する半導体レーザ発振器２４と、この半導体レーザ発振器２４から図示しないコリメートレンズを介して供給されるレーザビームを１ライン毎のビームに変更するポリゴンミラー２５と、ポリゴンミラー２５からの一走査ラインごとのレーザビームを平行光に変更するｆθレンズ２６と、このレンズ２６からの平行光を反射して上記感光体ドラム１４へ導くミラー２７と、および上記ポリゴンミラー２５を回転するミラーモータ２８とによって構成されている。
【００２５】
尚、感光体ドラム１４の回転方向の剥離装置１９の後流側には、感光体ドラム１４の感光体ドラム１４の表面上に残ったトナーを除去するとともにレーザビームによって感光体ドラム１４上に生じた電位の変化を次の画像形成のために消去するクリーナユニット２０が配置されている。
【００２６】
現像装置１７と上記転写装置１８との間には、感光体ドラム１４に形成されたトナー像が転写される複写用紙Ｐを上記転写装置１８に向けて給送する被記録材給送部２１が配置されている。
【００２７】
また、転写装置１８によってトナー像が転写された複写用紙Ｐが上記感光体ドラム１４から分離される方向には、この複写用紙上のトナー像を固着させるための定着装置２２が設けられている。この定着装置２２と転写装置１８との間には、複写用紙Ｐをこの定着装置２２に向かって搬送するための搬送装置２３が配置されている。
【００２８】
図２は、図１の複写機の制御系を例示するブロック図である。
この図３において、本デジタル複写機を統括して制御する主制御部３１には、種々の演算（後に説明するスキャナ２により読み取られた階調パターンの各階調ごとの平均反射率を求めるための演算、この求められた各階調ごとの平均反射率から各階調ごとの濃度を求めるための演算、およびこの求められた各階調ごとの濃度と予め記憶されている階調データの各階調ごとの濃度との関係が直線的になるような階調再現性の補正処理のための補正データを求めるための演算など）を行う演算部４４と、各部の制御を実行する４つの副制御部３２〜３４とが接続されている。
【００２９】
この主制御部３１には、各種画像処理の指示（例えば後述する階調再現性を補正するための階調データに対応した階調データの像を出力するための指示）を行う操作パネル３５と、画像処理領域を管理する（例えば座標により管理する）領域管理部３６と、取り込まれた画像データの画質改善、画像データの編集、画像データの加工などを行う画像処理部３７とが接続され、これらを制御している。
【００３０】
副制御部３２には、蛍光ランプ４の光源光強度を制御する光源制御部４０と、図１に示した給紙機構等の機械的な入力部機構４１を制御する機構駆動部４２と、反射光線を検出して画像データに変換するＣＣＤセンサ５により変換されたアナログ画像データをデジタルデータ信号に変換するＡ／Ｄ変換部４３とが接続され、これらを制御している。
【００３１】
副制御部３３には、編集、或いは、加工された画像データを画像形成のために展開し、これを格納する画像展開部４５と、画像展開部４５からの画像データ（スキャナからの画像データ）をレーザ変調信号としてのパルス信号（プリンタ用の画像データ）を出力する画像出力部４６と、レーザユニット１６内のモータ、ソレノイド等の駆動系等の出力部機構４８を駆動する機構駆動部４９とが接続され、これらを制御している。
【００３２】
副制御部３４には、データ送受信部５０が接続され、外部機器とのデータ送受信を制御している。
主制御部３１には、メモリ３１ａが内蔵されている。このメモリ３１ａには、文字等の２値画像用のγデータとしての画像データに対する実際の画像濃度の２値画像用変換テーブルと写真等の多値画像用のγデータとしての画像データに対する実際の画像濃度の多値画像用変換テーブルの２つのテーブルが登録される。これらのテーブルは、図示しない操作部により指定されたモード（文字モード、写真モード、文字写真モードなど）に応じて選択されるようになっている。さらに、メモリ３１ａには、後述する各モード別の各階調ごとの階調データ（３２階調パターンを出力するためのデータ）が記憶されている。
【００３３】
上述したデジタル複写機では、原稿Ｏが蛍光ランプ４より照明され、この原稿Ｏから反射された反射光線は、ＣＣＤセンサ５上に結像され、アナログ電気信号に変換される。このアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部４３でデジタル信号に変換され、画像処理部３７に出力される。この画像処理部３７では、画像信号の画質が改善され、この改善された画像信号が編集され、その編集された画像信号が加工されて画像展開部４５に出力される。
【００３４】
図３は、画像処理部３７の内部構成を例示するブロック図である。
画像処理部３７には、ＣＣＤセンサ５のばらつきを補正するレンジ補正部８０と、ボケを補正したりモワレを防止するフィルタ部８２と、画像データに対して拡大または縮小処理を施す拡大／縮小部８４と、画像データに対する種々のγ補正を行うγ補正部８６などが順に設けられている。
【００３５】
さらに、画像処理部３７には、画像データの中から文字画像領域または写真画像領域を切り出す像域分離部８８と、画像データに対して写真用の階調処理を行う写真階調処理部９０と、画像データに対して文字用の階調処理を行う文字階調処理部９２と、像域分離部からの指示により写真階調処理部９０または文字階調処理部９２で処理された画像データの選択を行うセレクタ９４と、写真階調処理された画像データまたは文字階調処理された画像データに対するそれぞれの閾値による処理が行なわれる閾値処理部９６と、多値レベル変換が行なわれる多値レベル変換部９８と、後述する最適な多値レベル調整を行う（後述する階調再現性を補正するための補正データを設定する）自動調整部１００などが設けられている。
【００３６】
上記図１〜図３で説明したデジタル複写機を用いてこの発明のポイントである多値レベルの最適化について説明する。
まず、オペレータ（階調再現性の補正を行う者）が操作パネル３５より図４に示すような階調パターン（グレースケール）の出力を指示する。すると、メモリ３１ａに内蔵されている階調データが読み出され、この読み出された階調データに対応した階調データの像がプリンタ部２により被画像形成媒体上（コピー用紙）に形成される。
【００３７】
このとき被画像形成媒体上に形成される階調パターンは、図４に示すように０［Ｈ］〜ＦＦ［Ｈ］まで信号レベルが８［Ｈ］ステップづつ変化するようになっており、各階調の幅は約１ｃｍとなっている。
【００３８】
また、この図４では、右側と左側に２種類の階調パターンが配置されているが、この実施の形態では左側の階調パターン（以下階調パターン１）は図５上に示すように記録基準位置を全て前側にした場合、右側の階調パターン（以下階調パターン２）は図５下に示すように記録基準位置を前後交互にした場合（濃度の安定性に優れる）として説明する。
【００３９】
なお、パルスの基準位置の決め方は上記方法だけに限定されるものではない。また、階調パターン１は文字モードに対応し、階調パターン２は写真モードに対応する階調パターンであるものとする。
【００４０】
次に、この出力された階調パターンの濃度の高い方（黒い方）が上にされスキャナ部１により入力され、２つの階調パターンの開始点（第３図の（Ｘs1，Ｙs1）（Ｘs2，Ｙs2））が検出される。開始点の検出方法はいくつか考えられるが、例えば次のような方法によって検出することができる。画像を上から走査していき、白（紙）から黒（ベタ）に変化する境界点、すなわち数１の条件を満たす点をそれぞれ階調パターン１の開始点（Ｘs1，Ｙs1）、階調パターン２の開始点（Ｘs2，Ｙs2）とする。なお、座標の位置は領域管理部３６によって管理される。
【００４１】
【数１】

【００４２】
次に、各階調パターンの各階調ごとの平均反射率が算出される。各階調パターンは一定の幅を持っているので、階調パターン１のｋ階調目の算出開始点を（Ｘp1［ｋ］，Ｙp1［ｋ］）、算出終了点を（Ｘe1［ｋ］，Ｙe1［ｋ］）とし、階調パターン２のｋ階調目の算出開始点を（Ｘp2［ｋ］，Ｙp2［ｋ］）、算出終了点を（Ｘe2［ｋ］，Ｙe2［ｋ］）とすると、平均反射率は数２のようになる。なお、算出開始点および算出終了点は、領域管理部３６によって管理されている座標をチェックすることにより行なわれる。また平均反射率の計算は演算部４４によって行なわれる。
但し、プリンタ出力された階調パターンには濃度にムラがあるため、比較的濃度が一様になっている真ん中付近の反射率から算出する。
【００４３】
【数２】

【００４４】
次に算出した各階調パターンの各階調ごとの平均反射率が数３により濃度値に変換される。ここで反射率を濃度に変換する際に、白基準板と黒基準板の基準濃度を与えてやる必要があるので、ここでは白基準板と黒基準板のマクベス濃度を用いる。なお、濃度値に変換する処理は演算部４４にて行なわれる。
【００４５】
【数３】

【００４６】
このとき、Ｄ１［ｋ］、Ｄ２［ｋ］の濃度順位が逆転した場合は逆転した値を無視して前後の値で補間する。
例えば、図６に示すようにＤ１［１］、Ｄ２［２］の値がＤ１［０］の値より小さい場合には数４のようになる。
【００４７】
【数４】

【００４８】
次に算出された各階調パターンの各階調ごとの濃度値Ｄ１［ｋ］、Ｄ２［ｋ］と、メモリ３１ａに記憶されている各階調データの各階調ごとの濃度値との関係がリニアになるように（入力濃度と出力濃度との関係がリニアになるように）それぞれＭ１、Ｍ２個の値を選択する。例えば、ここで文字モードの出力値が４値であるとすると、濃度リニアな４値の多値レベルＬ１［０］〜Ｌ１［３］は以下のようにして算出される。
【００４９】
図７は、横軸に階調パターンの入力濃度値、縦軸にその出力濃度値を示した図である。４値の場合は、縦軸の値０〜２５５の間を３等分したときの値に最も近い濃度値を多値レベルとする。
【００５０】
具体的には図中矢印の位置が３等分した位置であるが、一方の矢印（下の矢印）はＤ１［２］とＤ１［３］との間にあり、Ｄ１［２］の方に近いためＤ１［２］が選択される。もう一方の矢印（上の矢印）はＤ１［２１］とＤ１［２２］との間にあり、Ｄ１［２２］の方に近いためＤ１［２２］が選択される。このとき、４値のうち１番目の値は０（Ｄ１［０］）に、４番目の値は２５５（Ｄ１［３２］）に自動的に割り当てられる。これで、文字モード４値の多値レベルはＬ１［０］−Ｄ１［０］、Ｌ１［１］−Ｄ１［２］、Ｌ２［３］−Ｄ１［２２］、Ｌ３−Ｄ１［３２］となった。
【００５１】
一方写真モードが例えば８値であったとすると、濃度値Ｄ２［ｋ］から文字モードの時と同様に８個の多値レベルＬ２［０］〜Ｌ２［７］が算出される。
以上の手順で算出された文字モードと写真モードの多値レベル（階調再現性の補正のための補正データ）は多値レベル変換部９８にセットされる。
【００５２】
なお、この実施の形態では、文字モードと写真モードに対応した階調パターン（階調パターン１と階調パターン２）を一枚の用紙に出力し、この出力された階調パターンを基に文字モードと写真モードの多値レベルの最適化を同時に行う場合について説明したが、この発明の画像形成装置はこれに限定されることなく、一つのモードの階調再現性の補正のための階調パターンを出力し、この出力された階調パターンを基に一つのモードの階調再現性を補正することもできる。
【００５３】
さらには、２つ以上のモード（文字モード、写真モード、メモリモードなど）に各々対応した階調再現性の補正のための階調パターンを出力し、この出力された複数の階調パターンを基に各々のモードの階調再現性を補正することもできる。
【００５４】
次に上記説明した多値レベルの最適化の手順をまとめる。
図８は、多値レベルの最適化の手順を説明するフローチャートである。
まず、多値レベル調整モード（文字モード、写真モード、文字写真モード、メモリモードなどに最適な多値レベルを設定するめたのモード）が指示されると、メモリ３１ａに内蔵されている階調データが読み出され、この読み出された階調データに対応した階調データの像（３２階調パターン）が出力（プリントアウト）される（ステップＳＴ１２）。
【００５５】
このとき出力される階調パターンは図４に示したようなパターン（階調パターン１、階調パターン２）であり、各モード（文字モード、写真モード、文字写真モード、メモリモードなど）用の階調パターンが一枚の用紙に出力されることになる。
【００５６】
ステップＳＴ１２で出力された階調パターンが、スキャナ部１によって入力（読み取り）される（ステップＳＴ１４）。そして、この入力された階調パターンのそれぞれの開始点（例えば階調パターン１の開始点（Ｘs1，Ｙs1）と階調パターン２の開始点（Ｘs2，Ｙs2））が検出される（ステップＳＴ１６）。なお、開始点の検出方法は既に説明したのでここでは省略する。
【００５７】
さらに、前記検出された開始点を基にして、平均反射率が測定される位置（階調パターン１の平均反射率算出開始点（Ｘp1［ｋ］，Ｙp1［ｋ］）と算出終了点（Ｘe1［ｋ］，Ｙe1［ｋ］）、および階調パターン２の平均反射率算出開始点（Ｘp2［ｋ］，Ｙp2［ｋ］）と測定終了点（Ｘe2［ｋ］，Ｙe2［ｋ］））が検出される。そして、この検出された位置において各階調パターンの各階調ごとに平均反射率（例えば階調パターン１の平均反射率Ｒ１［ｋ］と階調パターン２の平均反射率Ｒ２［ｋ］）が算出される（ステップＳＴ１８）。
【００５８】
そして、この算出された各階調パターンの各階調ごとの平均反射率が濃度値に変換される（Ｒ１［ｋ］→Ｄ１［ｋ］、Ｒ２［ｋ］→Ｄ２［ｋ］）（ステップＳＴ２０）。この変換された各階調データの階調ごとの濃度値を基に、入力濃度と出力濃度との関係がリニアになるように多値レベル（階調再現性の補正のための補正データ）が選択され（ステップＳＴ２２）、この選択された多値レベルが多値レベル変換部９８に設定される（ステップＳＴ２４）。
以上で多値レベル最適化処理が終了する。
【００５９】
【発明の効果】
従来人間が行なっていた階調パターンの濃度測定をスキャナにより一括して行うことにより、多値レベルの最適化（階調再現性の補正）を自動的に行うことが可能となった。
【００６０】
さらに、上記説明したデジタル複写機のように数種類の画質モード、例えば文字モードおよび写真モードを持つ場合でも、一枚の用紙に文字モードの処理による階調パターンと、写真モードの処理による階調パターンとを同時に出力することにより、１回のスキャナの読み取り動作で２種類の濃度テーブルを作成することができる。
【００６１】
また、最近のデジタル複写機では、通常の文字モード、写真モードの他にメモリコピーモードを持つデジタル複写機も多くなっている。このメモリコピーは２値処理である場合が多いため階調を出すために、誤差拡散法または組織的ディザ法などが用いられている。この発明ではこのとき必要なγテーブルを同時に作成することもできる。
【００６２】
つまり、文字モード、写真モード処理を行なった階調パターンと並べて２値誤差拡散処理した階調パターンまたは組織的ディザ法で処理した階調パターンを出力することにより、１回のスキャンで、３種類以上の階調パターンを読み取ることができ、通常モードの濃度テーブルの他に、メモリコピーのγテーブルも作成できる。
【００６３】
以上より、各画質モードの多値レベルの最適化を一度に自動的に行うことができるので、従来に比べて大幅な時間短縮ができ、さらには労力を軽減できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る画像処理装置としてのデジタル複写機の内部構造を例示する断面図。
【図２】図１の複写機の制御系を例示するブロック図。
【図３】画像処理部の内部構成を例示するブロック図。
【図４】階調再現性の補正のための階調パターンを例示する図。
【図５】階調パターンの基準位置を説明する図。
【図６】濃度順位が逆転した場合の一例を説明する図。
【図７】入力濃度と出力濃度との関係がリニアになるように多値レベルを補正する場合の一例を説明する図。
【図８】多値レベルの最適化の手順を説明するフローチャート。
【図９】入力濃度と出力濃度との関係がリニアでない場合の一例を説明する図。
【符号の説明】
１…スキャナ部（読取手段）
２…プリンタ部（画像形成手段）
４…露光ランプ
５…ＣＣＤセンサ
３１…主制御部
３１ａ…メモリ（保持手段）
３２、３３、３４…副制御部
３５…操作パネル（階調データ形成指示手段）
３６…領域管理部（検出手段）
３７…画像処理部（画像処理手段）
４０…光源制御部
４２…機構駆動部
４４…演算部（算出手段）
４６…画像出力部
８８…像域分離部
９０…写真階調処理部
９２…文字階調処理部
９４…セレクタ
９６…閾値処理部
９８…多値レベル変換部
１００…自動調整部（設定手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine that reads an image of a document and forms an image on a sheet in accordance with the read signal. In particular, the present invention relates to a gradation reproducibility correction method in such an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, image forming apparatuses such as laser printers and digital copying machines capable of multi-value output have become widespread. In such an image forming apparatus, for example, even when M gradation output is possible at a signal level by a method such as pulse width modulation, the input / output characteristics of the printer are as shown in the graph of input density-output density characteristics in FIG. In general, the input signal and the actually output density are not linear because they are not linear.
[0003]
Therefore, it is necessary to select an N value (N <64) from which the density is actually linear from among the M values that can be output on the signal level. Conventionally, the following has been performed as a method for selecting the optimum N value from the M value.
[0004]
(1) A gradation pattern composed of M gradations is output to a printer.
(2) The density is measured by using a Macbeth densitometer or the like at several locations for each gradation.
(3) The resulting input / output characteristics are plotted on a graph as shown in FIG. 9, and then the vertical axis is divided into N-1 equal parts, and the input signal at this time is set as an optimized output value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method, since a human has measured the gradation pattern with a one-by-one Macbeth densitometer or the like, it takes enormous effort and time. For this reason, only a few densities could be measured for each gradation due to time constraints, and therefore an accurate value could not be obtained when the density was uneven depending on the position.
[0006]
In addition, among the above procedures, since the work of (2) is carried out by a human hand, even if the calculation of (3) is calculated by an electronic computer or the like, the measurement value must be input in the end, and the entire automation It was difficult to plan.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of automatically correcting (adjusting) gradation reproducibility.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus according to the present invention includes: a holding unit that holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility; an image processing unit that performs a gradation reproducibility correction process on the image data; An image forming means for forming an image corresponding to the image data output from the processing means on the image forming medium; reading out the gradation data held in the holding means, and corresponding to the read gradation data Gradation data formation instructing means for forming an image of the gradation data on the image forming medium by the image forming means; reading means for reading the image of the gradation data formed on the image forming medium; Calculation means for calculating correction data for correction processing of gradation reproducibility by comparing characteristics for each gradation of the read gradation data with characteristics for each gradation of the held gradation data ; And a setting means for setting a correction data the calculated in the image processing unit.
[0008]
Furthermore, an image forming apparatus according to the present invention includes a holding unit that holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility; an image processing unit that performs gradation reproducibility correction processing on image data; An image forming unit for forming an image corresponding to the image data output from the image processing unit on an image forming medium; and reading out the gradation data held in the holding unit; Gradation data formation instructing means for forming an image of gradation data corresponding to the above on the image forming medium by the image forming means; reading means for reading the image of gradation data formed on the image forming medium; Detection means for detecting a start position of the image of the read gradation data, and detecting an average reflectance measurement position for each gradation of the gradation data with reference to the detected start position; The average reflectance for each gradation at the calculated average reflectance measurement position for each gradation is calculated, and the density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation. Calculating means for calculating correction data for correction processing of gradation reproducibility by comparing the density for each gradation and the density for each gradation of the held gradation data; Setting means for setting data in the image processing means.
[0009]
Furthermore, the image forming apparatus according to the present invention includes a holding unit that holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility; and an image that performs gradation reproducibility correction processing on image data for each type of image quality. A processing means; an image forming means for forming an image corresponding to the image data output from the image processing means on an image forming medium; and reading out the gradation data held in the holding means Gradation data formation instructing means for forming an image of gradation data for each type of image quality when an image of gradation data corresponding to the gradation data is formed on the image forming medium by the image forming means; Reading means for reading an image of gradation data for each type of image quality formed on the image forming medium; characteristics of each gradation of the read gradation data for each type of image quality and the held gradation Data Calculating means for calculating correction data for correction processing of gradation reproducibility for each type of image quality by comparing characteristics corresponding to each gradation; and the correction data for each type of calculated image quality Is set in the image processing means.
[0010]
The image forming apparatus according to the present invention further includes holding means for holding gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility; and performs gradation reproducibility correction processing for image data for each type of image quality mode. Image processing means; image forming means for forming an image corresponding to the image data output from the image processing means on an image forming medium; and reading out gradation data held in the holding means When the gradation data image corresponding to the gradation data is formed on the image forming medium by the image forming means, the gradation data image is formed for each type of image quality mode by changing the pulse reference position. Gradation data formation instructing means; reading means for reading an image of gradation data for each type of image quality mode formed on the image forming medium; gradation data for each type of read image quality mode; Detecting means for detecting a start position of each image of the image and detecting an average reflectance measurement position for each gradation of gradation data for each type of image quality mode on the basis of the detected start position; The average reflectance for each gradation at the average reflectance measurement position for each gradation is calculated, and the density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation. Calculating means for calculating correction data for correction processing of gradation reproducibility for each type of image quality mode by comparing the density for each tone and the density for each gradation of the held gradation data; Setting means for setting correction data for each type of the calculated image quality mode in the image processing means.
[0011]
The image forming apparatus according to the present invention further includes a holding unit that holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility; a character mode for reproducing a character image; and a picture or photographic image is reproduced. Image processing means for performing gradation reproducibility correction processing on image data for each type of at least one of the photographic modes for image processing; and an image corresponding to the image data output from the image processing means An image forming unit formed on a forming medium; reading out the gradation data held in the holding unit; and forming an image of the gradation data corresponding to the read gradation data by the image forming unit Gradation data formation instructing means for forming an image of gradation data for each mode type by combining pulse reference positions when forming on the medium; on the image forming medium; Reading means for reading the image of the gradation data for each mode type formed; detection of the start position of each image of the read gradation data for each type of mode; and using the detected start position as a reference Detection means for detecting an average reflectance measurement position for each gradation of gradation data for each mode type; and calculating an average reflectance for each gradation at the detected average reflectance measurement position for each gradation The density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation, and the relationship between the calculated density for each gradation and the density for each gradation of the held gradation data Calculating means for calculating correction data for gradation reproducibility correction processing for each mode type so that is linear; setting the calculated correction data for each mode type in the image processing means; With setting means There.
[0012]
The gradation reproducibility correction method of the present invention holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility; reads the held gradation data, and reads the read gradation Forming an image of gradation data corresponding to the data on the image forming medium; reading an image of the gradation data formed on the image forming medium; and a feature for each gradation of the read gradation data And correction characteristics for correction processing of gradation reproducibility are calculated by comparing the stored gradation data with the characteristics of each gradation, and the calculated correction data is set in the image processing means .
[0013]
Further, the gradation reproducibility correction method of the present invention holds the gradation data for each gradation for correcting the gradation reproducibility; reads the retained gradation data, and reads the read gradation data. When an image of gradation data corresponding to gradation data is formed on the image forming medium, an image of gradation data is formed according to the type of image quality; according to the type of image quality formed on the image forming medium. A comparison of the characteristics of each gradation of the read gradation data and the characteristics of each gradation of the held gradation data so as to correspond to each other. Correction data for gradation reproducibility correction processing is calculated for each type of image quality; and the calculated correction data for each type of image quality is set in the image processing means.
[0014]
In the image forming apparatus of the present invention, gradation data for correcting gradation reproducibility is retained, and the retained gradation data is processed by an image processing means for performing gradation reproducibility correction processing. An image of gradation data corresponding to the gradation data is formed on the image forming medium, the formed gradation data image is read, and the characteristics of the read gradation data image, that is, gradation data Correction data for gradation reproducibility correction processing is set in the image processing means based on the image density of the image, so that humans can use the measurement device such as a Macbeth densitometer to generate gradation data images one by one. Compared to the case where measurement and gradation reproducibility correction processing are performed, accurate and quick gradation reproducibility correction processing can be performed.
[0015]
Furthermore, this image forming apparatus holds a plurality of gradation data for correcting gradation reproducibility in a plurality of image quality modes (for example, a character mode and a photo mode) for each image processing mode, and supports the plurality of gradation data. An image of gradation data to be formed is formed on the image forming medium, and the formed plurality of gradation data images are read at once, and the characteristics of the read plurality of gradation data images, that is, a plurality of levels are read. Since correction data for correcting gradation reproducibility for each image processing mode is set in the image processing unit based on the density of the image of tone data, the gradation reproducibility correcting process for a plurality of modes at a time It can be performed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the internal structure of a digital copying machine as an image processing apparatus according to an embodiment of the invention.
[0017]
That is, the digital copying machine includes a scanner unit 1 for optically reading image information of the document O, and a printer unit for outputting an image read through the scanner unit 1 onto a recording material, that is, a copy sheet P. 2 is provided.
[0018]
In the scanner unit 1, a document to be copied is placed on a document placing table 3, and the document O placed on the document placing table 3 is a fluorescent lamp 4 serving as a light source extending in the sub-scanning direction. The reflected light from the original O illuminated and illuminated by the fluorescent lamp 4 is photoelectrically converted by the CCD sensor 5 as a photoelectric conversion element, and image information is converted into the reflected light into an image signal.
[0019]
A reflector 6 for efficiently focusing the illumination light from the fluorescent lamp 4 on the original document O is disposed on the side of the fluorescent lamp 4, and between the fluorescent lamp 4 and the CCD sensor 5. A plurality of

mirrors

7, 8, 9 for bending a light path from the document O toward the CCD sensor 5, that is, a reflected light beam from the document O, and the reflected light are reflected on the CCD sensor 5. A lens 10 and the like for focusing on the condensing surface are arranged.
[0020]
An optical system for guiding the reflected light from the exposure lamp 4 and the document O to the CCD sensor 5 is placed on the carriages 11 and 12, and is conveyed in the main scanning direction by a pulse motor (not shown). The fluorescent lamp 4 illuminates the area of the document O in the sub-scanning direction, and the carriages 11 and 12 are moved in the main scanning direction to illuminate the areas in the sub-scanning direction of the document O one after another. It will be illuminated by the fluorescent lamp 4.
[0021]
On the upper part of the document placing table 3, a document cover 13 for placing the document O in close contact with the document placing table 3 is arranged. The presser of the document O can be replaced with, for example, an SDF, that is, a semi-automatic document feeder, or an ADF, that is, an automatic document feeder, depending on the size of the digital copying machine or the copying capability.
[0022]
The image forming unit as the printer unit 2 is provided with a photosensitive drum 14 that is cylindrical and is rotated in a desired direction via a motor (not shown) and charged to a desired potential. When the photosensitive drum 14 is irradiated with the laser beam, the potential of the region irradiated with the laser beam is changed, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 14.
[0023]
Around the photosensitive drum 14, a charging device 15 that applies a desired potential to the photosensitive drum 14, a laser unit 16 that outputs a laser beam modulated according to image data on the photosensitive drum 14, and this A developing device 17 that supplies a developing agent, ie, toner, to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 14 by the laser beam from the laser unit 16 and develops it, and the photosensitive drum 14 developed by the developing device 17. The recording material fed from the recording material feeding unit to be described later, that is, the transfer device 18 for transferring the toner image visualized above onto the copy paper P, and the peeling for peeling the copy paper P from the photosensitive drum 14 A device 19 is arranged.
[0024]
The laser unit 16 includes a semiconductor laser oscillator 24 that generates a laser beam, a polygon mirror 25 that changes a laser beam supplied from the semiconductor laser oscillator 24 via a collimator lens (not shown) to a beam for each line, a polygon An fθ lens 26 that changes the laser beam for each scanning line from the mirror 25 into parallel light, a mirror 27 that reflects the parallel light from the lens 26 and guides it to the photosensitive drum 14, and the polygon mirror 25 are provided. And a rotating mirror motor 28.
[0025]
Incidentally, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 14 of the photosensitive drum 14 is removed on the downstream side of the peeling device 19 in the rotation direction of the photosensitive drum 14 and is generated on the photosensitive drum 14 by the laser beam. A cleaner unit 20 is disposed to erase the potential change for the next image formation.
[0026]
Between the developing device 17 and the transfer device 18, there is a recording material feeding unit 21 that feeds the copy paper P onto which the toner image formed on the photosensitive drum 14 is transferred to the transfer device 18. Has been placed.
[0027]
Further, a fixing device 22 for fixing the toner image on the copy paper is provided in the direction in which the copy paper P on which the toner image is transferred by the transfer device 18 is separated from the photosensitive drum 14. A conveying device 23 for conveying the copy paper P toward the fixing device 22 is disposed between the fixing device 22 and the transfer device 18.
[0028]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the copying machine of FIG.
In FIG. 3, a main control unit 31 that controls the digital copying machine in an integrated manner has various operations (for obtaining an average reflectance for each gradation of a gradation pattern read by the scanner 2 described later). Calculation, calculation for obtaining the density for each gradation from the obtained average reflectance for each gradation, and the density for each gradation of the obtained gradation data and the gradation data stored in advance For example, a calculation for obtaining correction data for correction processing of gradation reproducibility so that the relationship with the linearity is linear), and four sub-control units 32-34 that execute control of each unit And are connected.
[0029]
An operation panel 35 for giving various image processing instructions (for example, an instruction for outputting an image of gradation data corresponding to gradation data for correcting gradation reproducibility described later) to the main control unit 31; An area management unit 36 that manages an image processing area (for example, managed by coordinates) is connected to an image processing unit 37 that improves the image quality of captured image data, edits image data, processes image data, and the like. These are controlled.
[0030]
The sub-control unit 32 includes a light source control unit 40 that controls the light source light intensity of the fluorescent lamp 4, a mechanism drive unit 42 that controls a mechanical input unit mechanism 41 such as a paper feed mechanism shown in FIG. An analog image data converted by the CCD sensor 5 that detects light rays and converts them into image data is connected to an A / D converter 43 that converts the analog image data into digital data signals, and these are controlled.
[0031]
The sub-control unit 33 develops edited or processed image data for image formation, stores the image development unit 45 for storing the image data, and image data from the image development unit 45 (image data from the scanner). An image output unit 46 for outputting a pulse signal (image data for a printer) as a laser modulation signal, and a mechanism drive unit 49 for driving an output unit mechanism 48 such as a drive system such as a motor and solenoid in the laser unit 16; Are connected and controlling these.
[0032]
A data transmission / reception unit 50 is connected to the sub-control unit 34 to control data transmission / reception with an external device.
The main control unit 31 includes a memory 31a. In this memory 31a, a binary image conversion table of actual image density with respect to image data as γ data for binary images such as characters and actual image data as γ data for multi-value images such as photographs are stored. Two tables of multi-value image conversion tables of image density are registered. These tables are selected according to a mode (a character mode, a photo mode, a character photo mode, etc.) designated by an operation unit (not shown). Furthermore, the memory 31a stores gradation data (data for outputting a 32 gradation pattern) for each gradation for each mode described later.
[0033]
In the digital copying machine described above, the original O is illuminated by the fluorescent lamp 4, and the reflected light beam reflected from the original O is imaged on the CCD sensor 5 and converted into an analog electric signal. The analog image signal is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 43 and output to the image processing unit 37. In the image processing unit 37, the image quality of the image signal is improved, the improved image signal is edited, the edited image signal is processed and output to the image developing unit 45.
[0034]
FIG. 3 is a block diagram illustrating the internal configuration of the image processing unit 37.
The image processing unit 37 includes a range correction unit 80 that corrects variations in the CCD sensor 5, a filter unit 82 that corrects blur and prevents moiré, and an enlargement / reduction unit that performs enlargement / reduction processing on image data 84, a γ correction unit 86 for performing various γ corrections on the image data, and the like are sequentially provided.
[0035]
Further, the image processing unit 37 includes an image region separation unit 88 that extracts a character image region or a photographic image region from image data, and a photo gradation processing unit 90 that performs gradation processing for photographs on the image data. The character gradation processing unit 92 that performs gradation processing for characters on image data, and the image data processed by the photo gradation processing unit 90 or the character gradation processing unit 92 in accordance with an instruction from the image area separation unit A selector 94 that performs selection, a threshold value processing unit 96 that performs processing based on respective threshold values for image data that has undergone photographic gradation processing or image data that has undergone character gradation processing, and multi-level conversion that performs multi-level conversion A unit 98 and an automatic adjustment unit 100 that performs optimum multi-level adjustment described later (sets correction data for correcting gradation reproducibility described later) are provided.
[0036]
The multi-level optimization which is the point of the present invention will be described using the digital copying machine described with reference to FIGS.
First, an operator (a person who corrects gradation reproducibility) instructs the output of a gradation pattern (gray scale) as shown in FIG. Then, the gradation data stored in the memory 31a is read, and an image of gradation data corresponding to the read gradation data is formed on the image forming medium (copy sheet) by the printer unit 2. The
[0037]
At this time, the gradation pattern formed on the image forming medium is such that the signal level changes in steps of 8 [H] from 0 [H] to FF [H] as shown in FIG. The width of the tone is about 1 cm.
[0038]
In FIG. 4, two types of gradation patterns are arranged on the right side and the left side. In this embodiment, the left gradation pattern (hereinafter referred to as gradation pattern 1) is recorded as shown in FIG. When all the reference positions are on the front side, the right gradation pattern (hereinafter referred to as gradation pattern 2) will be described as a case where the recording reference positions are alternated back and forth (excellent in stability of density) as shown in the lower part of FIG.
[0039]
The method for determining the reference position of the pulse is not limited to the above method. Further, the gradation pattern 1 corresponds to the character mode, and the gradation pattern 2 is a gradation pattern corresponding to the photo mode.
[0040]
Next, the higher density (black one) of the output gradation pattern is turned up and input by the scanner unit 1, and the two gradation pattern start points ((Xs1, Ys1) (Xs2 in FIG. 3) are input. , Ys2)) is detected. There are several possible starting point detection methods. For example, the detection can be performed by the following method. The image is scanned from the top, and the boundary point that changes from white (paper) to black (solid), that is, the point that satisfies the condition of Equation 1, is the start point (Xs1, Ys1) of the gradation pattern 1 and the gradation pattern, respectively. Let 2 be the starting point (Xs2, Ys2). The coordinate position is managed by the area management unit 36.
[0041]
[Expression 1]

[0042]
Next, the average reflectance for each gradation of each gradation pattern is calculated. Since each gradation pattern has a certain width, the calculation start point of the kth gradation of the gradation pattern 1 is (Xp1 [k], Yp1 [k]), and the calculation end point is (Xe1 [k], Ye1). [K]), the calculation start point of the k-th gradation of the gradation pattern 2 is (Xp2 [k], Yp2 [k]), and the calculation end point is (Xe2 [k], Ye2 [k]). The average reflectance is as shown in Equation 2. The calculation start point and the calculation end point are performed by checking the coordinates managed by the area management unit 36. The average reflectance is calculated by the calculation unit 44.
However, since the gradation pattern output from the printer has unevenness in density, it is calculated from the reflectance near the center where the density is relatively uniform.
[0043]
[Expression 2]

[0044]
Next, the calculated average reflectance for each gradation of each gradation pattern is converted into a density value by Equation 3. Here, since it is necessary to give the reference density of the white reference plate and the black reference plate when converting the reflectance into the density, the Macbeth density of the white reference plate and the black reference plate is used here. Note that the process of converting to a density value is performed by the calculation unit 44.
[0045]
[Equation 3]

[0046]
At this time, if the density order of D1 [k] and D2 [k] is reversed, the reversed value is ignored and the previous and subsequent values are interpolated.
For example, as shown in FIG. 6, when the values of D1 [1] and D2 [2] are smaller than the value of D1 [0], Equation 4 is obtained.
[0047]
[Expression 4]

[0048]
Next, the relationship between the calculated density values D1 [k] and D2 [k] for each gradation of each gradation pattern and the density values for each gradation of each gradation data stored in the memory 31a is linear. Thus, M1 and M2 values are selected (so that the relationship between input density and output density is linear). For example, if the output value in the character mode is four values, the four-value multilevel levels L1 [0] to L1 [3] that are linear in density are calculated as follows.
[0049]
FIG. 7 is a diagram showing the input density value of the gradation pattern on the horizontal axis and the output density value on the vertical axis. In the case of four values, the density value closest to the value obtained by dividing the value between 0 and 255 on the vertical axis into three equal parts is taken as the multi-value level.
[0050]
Specifically, the position of the arrow in the figure is a position divided into three equal parts, but one arrow (lower arrow) is between D1 [2] and D1 [3], and toward D1 [2]. D1 [2] is selected because it is close. The other arrow (upper arrow) is between D1 [21] and D1 [22] and is closer to D1 [22], so D1 [22] is selected. At this time, the first value among the four values is automatically assigned to 0 (D1 [0]), and the fourth value is automatically assigned to 255 (D1 [32]). Thus, the multilevel levels of the character mode four values are L1 [0] -D1 [0], L1 [1] -D1 [2], L2 [3] -D1 [22], L3-D1 [32]. It was.
[0051]
On the other hand, assuming that the photograph mode has eight values, for example, eight multi-value levels L2 [0] to L2 [7] are calculated from the density value D2 [k] as in the character mode.
The multi-value level (correction data for correction of gradation reproducibility) of the character mode and the photo mode calculated by the above procedure is set in the multi-value level conversion unit 98.
[0052]
In this embodiment, gradation patterns (gradation pattern 1 and gradation pattern 2) corresponding to the character mode and the photograph mode are output to one sheet of paper, and the character is based on the output gradation pattern. The case where the multi-level optimization in the mode and the photo mode is performed simultaneously has been described. However, the image forming apparatus of the present invention is not limited to this, and the gradation for correcting the gradation reproducibility of one mode A pattern can be output, and the gradation reproducibility of one mode can be corrected based on the output gradation pattern.
[0053]
Further, a gradation pattern for correcting gradation reproducibility corresponding to each of two or more modes (character mode, photo mode, memory mode, etc.) is output, and the plurality of output gradation patterns are based on the output gradation patterns. In addition, the gradation reproducibility of each mode can be corrected.
[0054]
The multilevel optimization procedure described above is summarized below.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the optimization procedure of the multilevel level.
First, when a multi-value level adjustment mode (a mode for setting an optimum multi-value level for a character mode, a photo mode, a character photo mode, a memory mode, etc.) is instructed, the gradation data incorporated in the memory 31a. Is read out, and an image (32 gradation pattern) of gradation data corresponding to the read gradation data is output (printed out) (step ST12).
[0055]
The gradation pattern output at this time is a pattern as shown in FIG. 4 (gradation pattern 1, gradation pattern 2) for each mode (character mode, photograph mode, character photograph mode, memory mode, etc.). The gradation pattern is output on one sheet.
[0056]
The gradation pattern output in step ST12 is input (read) by the scanner unit 1 (step ST14). Then, the respective start points of the input gradation pattern (for example, the start point (Xs1, Ys1) of the gradation pattern 1 and the start point (Xs2, Ys2) of the gradation pattern 2) are detected (step ST16). . Since the method for detecting the start point has already been described, the description is omitted here.
[0057]
Further, based on the detected start point, the position at which the average reflectance is measured (the average reflectance calculation start point (Xp1 [k], Yp1 [k]) of the gradation pattern 1 and the calculation end point (Xe1). [K], Ye1 [k]), and the average reflectance calculation start point (Xp2 [k], Yp2 [k]) and measurement end point (Xe2 [k], Ye2 [k])) of the gradation pattern 2 Detected. Then, average reflectances (for example, average reflectance R1 [k] of gradation pattern 1 and average reflectance R2 [k] of gradation pattern 2) are calculated for each gradation of each gradation pattern at the detected position. (Step ST18).
[0058]
Then, the calculated average reflectance of each gradation pattern for each gradation is converted into a density value (R1 [k] → D1 [k], R2 [k] → D2 [k]) (step ST20). Based on the density value of each converted gradation data for each gradation, multi-value levels (correction data for correcting gradation reproducibility) are selected so that the relationship between input density and output density is linear. The selected multi-value level is set in the multi-value level converter 98 (step ST24).
The multilevel optimization process is thus completed.
[0059]
【The invention's effect】
It has become possible to automatically perform multi-level optimization (correction of gradation reproducibility) by collectively performing density measurement of gradation patterns conventionally performed by humans with a scanner.
[0060]
Further, even when there are several kinds of image quality modes such as the character mode and the photo mode as in the digital copying machine described above, the gradation pattern by the character mode processing and the gradation pattern by the processing of the photo mode on one sheet of paper. Are simultaneously output, two types of density tables can be created by one scanning operation of the scanner.
[0061]
In recent digital copying machines, there are many digital copying machines having a memory copy mode in addition to the normal character mode and photo mode. Since this memory copy is often a binary process, an error diffusion method or a systematic dither method is used to produce gradation. In the present invention, a necessary γ table can be created at the same time.
[0062]
That is, by outputting a gradation pattern processed by binary error diffusion or a gradation pattern processed by the systematic dither method along with the gradation pattern subjected to the character mode and photo mode processing, three types can be obtained in one scan. The above gradation pattern can be read, and a γ table for memory copy can be created in addition to the density table in the normal mode.
[0063]
As described above, since it is possible to automatically optimize the multi-value levels in each image quality mode at the same time, it is possible to provide an image forming apparatus capable of significantly reducing time and reducing labor as compared with the prior art. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the internal structure of a digital copying machine as an image processing apparatus according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system of the copier of FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of an image processing unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a gradation pattern for correcting gradation reproducibility.
FIG. 5 is a diagram illustrating a reference position of a gradation pattern.
FIG. 6 is a diagram for explaining an example when density order is reversed.
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of correcting a multi-value level so that a relationship between input density and output density is linear.
FIG. 8 is a flowchart for explaining a multilevel optimization procedure.
FIG. 9 is a diagram for explaining an example when the relationship between input density and output density is not linear;
[Explanation of symbols]
1 .. Scanner unit (reading means)
2. Printer unit (image forming means)
4 ... Exposure lamp
5 ... CCD sensor
31 ... Main control unit
31a ... Memory (holding means)
32, 33, 34 ... Sub-control unit
35. Operation panel (gradation data formation instruction means)
36 ... Area management unit (detection means)
37. Image processing unit (image processing means)
40: Light source controller
42. Mechanism drive unit
44. Calculation unit (calculation means)
46. Image output unit
88. Image area separation unit
90 ... Photo gradation processing section
92: Character gradation processing section
94 ... Selector
96: Threshold processing unit
98 ... Multi-level conversion unit
100: Automatic adjustment unit (setting means)

Claims

階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；
画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；
前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；
前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；
前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取る読取手段と；
前記読み取られた階調データの像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行う検出手段と；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；
前記算出された補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段と；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。Holding means for holding gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility;
Image processing means for correcting gradation reproducibility for image data;
Image forming means for forming an image corresponding to the image data output from the image processing means on the image forming medium;
Gradation data formation instruction means for reading gradation data held in the holding means and forming an image of gradation data corresponding to the read gradation data on the image forming medium by the image forming means When;
Reading means for reading an image of gradation data formed on the image forming medium;
Detecting means for detecting a start position of the image of the read gradation data and detecting the vicinity of the center of each gradation data for each gradation on the basis of the detected start position;
An average reflectance for each gradation in the vicinity of the center of each detected gradation is calculated, a density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation, and each calculated floor is calculated. Calculating means for calculating correction data for correction processing of gradation reproducibility by comparing the density for each tone and the density for each gradation of the held gradation data;
Setting means for setting the calculated correction data in the image processing means;
An image forming apparatus comprising:

階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；
画像データに対する階調再現性の補正処理を画質の種類別に行う画像処理手段と；
前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；
前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置を変化させて画質の種類別に複数の階調データの像を同一被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；
前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；
前記読み取られた画質の種類別の階調データの像各々の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として画質の種類別の階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行う検出手段と；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、前記画質の種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；
前記算出された画質の種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段と；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。Holding means for holding gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility;
Image processing means for performing gradation reproducibility correction processing on image data for each type of image quality ;
Image forming means for forming an image corresponding to the image data output from the image processing means on the image forming medium;
When the gradation data held in the holding means is read out and an image of the gradation data corresponding to the read gradation data is formed on the image forming medium by the image forming means , the pulse reference position Gradation data formation instructing means for forming an image of a plurality of gradation data on the same image forming medium by changing the image quality ;
Reading means for reading an image of gradation data for each type of image quality formed on the image forming medium;
Detection of the start position of each read image of gradation data for each type of image quality and detection of the vicinity of the center of each gradation of gradation data for each type of image quality based on the detected start position. Detection means;
An average reflectance for each gradation in the vicinity of the center of each detected gradation is calculated, a density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation, and each calculated floor is calculated. Calculating means for calculating correction data for correction processing of gradation reproducibility for each type of image quality by comparing the density for each tone with the density for each gradation of the held gradation data;
Setting means for setting the calculated correction data for each type of image quality in the image processing means;
An image forming apparatus comprising:

階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持する保持手段と；
文字画像を再現するための文字モード、および絵柄または写真画像を再現するための写真モードのうちの少なくとも一方のモードの種類別に、画像データに対する階調再現性の補正処理を行う画像処理手段と；
前記画像処理手段から出力される画像データに対応する画像を被画像形成媒体上に形成する画像形成手段と；
前記保持手段に保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を前記画像形成手段により被画像形成媒体上に形成するときに、パルス基準位置の組み合せによりモードの種類別に複数の階調データの像を同一被画像形成媒体上に形成する階調データ形成指示手段と；
前記被画像形成媒体上に形成されたモードの種類別の階調データの像を読み取る読取手段と；
前記読み取られたモードの種類別の階調データ各々の像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準としてモードの種類別の階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行う検出手段と；
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度との関係が直線的になるようなモードの種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出する算出手段と；
前記算出されたモードの種類別の補正データを前記画像処理手段に設定する設定手段と；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。Holding means for holding gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility;
Image processing means for performing gradation reproducibility correction processing on image data according to at least one of a character mode for reproducing a character image and a photographic mode for reproducing a design or a photographic image ;
Image forming means for forming an image corresponding to the image data output from the image processing means on the image forming medium;
When the gradation data held in the holding means is read out and an image of the gradation data corresponding to the read gradation data is formed on the image forming medium by the image forming means, the pulse reference position Gradation data formation instructing means for forming a plurality of gradation data images on the same image forming medium by combination of modes ;
Reading means for reading an image of gradation data for each type of mode formed on the image forming medium;
Detection of the start position of each of the read gradation data for each type of mode and detection of the vicinity of the center of each gradation of the gradation data for each mode type based on the detected start position. Detection means;
An average reflectance for each gradation in the vicinity of the center of each detected gradation is calculated, a density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation, and each calculated floor is calculated. Calculation means for calculating correction data for gradation reproducibility correction processing for each mode type so that the relationship between the density for each tone and the density for each gradation of the held gradation data is linear When;
Setting means for setting the calculated correction data for each type of mode in the image processing means;
An image forming apparatus comprising:

階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；  Holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility;
前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成し；  Reading the held gradation data and forming an image of gradation data corresponding to the read gradation data on the image forming medium;
前記被画像形成媒体上に形成された階調データの像を読み取り；  Reading an image of gradation data formed on the image forming medium;
前記読み取られた階調データの像の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行い；  Detecting the start position of the image of the read gradation data, and detecting the vicinity of the center of each gradation data of the gradation data with reference to the detected start position;
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；  The average reflectance for each gradation in the vicinity of the detected middle for each gradation is calculated, and the density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation. Correction data for correction processing of gradation reproducibility is calculated by comparing the density for each tone and the density for each gradation of the held gradation data;
前記算出された補正データを設定する；  Setting the calculated correction data;
ことを特徴とする階調再現性の補正方法。A gradation reproducibility correction method characterized by the above.

階調再現性を補正するための各階調ごとの階調データを保持し；  Holds gradation data for each gradation for correcting gradation reproducibility;
前記保持されている階調データを読み出し、この読み出された階調データに対応した階調データの像を被画像形成媒体上に形成するときに、画質の種類別に複数の階調データの像を同一被画像形成媒体上に形成し；  When the stored gradation data is read and an image of gradation data corresponding to the read gradation data is formed on the image forming medium, a plurality of gradation data images are classified according to the type of image quality. On the same image forming medium;
前記被画像形成媒体上に形成された画質の種類別の階調データの像を読み取り；  Reading an image of gradation data for each type of image quality formed on the image forming medium;
前記読み取られた画質の種類別の階調データの像各々の開始位置の検出、およびこの検出された開始位置を基準として画質の種類別の階調データの各階調ごとの真ん中付近の検出を行い；  Detection of the start position of each read image of gradation data for each type of image quality, and detection of the vicinity of the center of each gradation of gradation data for each type of image quality based on this detected start position ;
前記検出された各階調ごとの真ん中付近における各階調ごとの平均反射率を算出し、この算出された各階調ごとの平均反射率を基に各階調ごとの濃度を算出し、この算出された各階調ごとの濃度と前記保持された階調データの各階調ごとの濃度とを比較することにより、前記画質の種類別の階調再現性の補正処理のための補正データを算出し；  The average reflectance for each gradation in the vicinity of the detected middle for each gradation is calculated, and the density for each gradation is calculated based on the calculated average reflectance for each gradation. Correction data for correction processing of gradation reproducibility for each type of image quality is calculated by comparing the density for each tone and the density for each gradation of the stored gradation data;
前記算出された画質の種類別の補正データを設定する；  Setting correction data for each type of the calculated image quality;
ことを特徴とする階調再現性の補正方法。  A gradation reproducibility correction method characterized by the above.