JP2014170119A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that performs gamma correction by which stable density reproducibility can be achieved.SOLUTION: When an input signal value having a gradation characteristic curve obtained by reading a gradation test pattern inclined larger than a predetermined threshold is detected within a predetermined range in the gradation characteristic curve, an image forming apparatus 100 corrects a gamma correction table corresponding to a signal value equal to or larger than the signal value having the gradation characteristic curve inclined larger than the predetermined threshold.

Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

近年、オフィスやコピーショップにおいて、カラー複合機やカラープリンタなどの画像形成装置が設置されるケースが増加している。   In recent years, cases in which image forming apparatuses such as color multifunction peripherals and color printers are installed in offices and copy shops are increasing.

従来より、カラー画像形成装置では、一般的にCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の4色のトナー現像器で構成されている。そして、カラートナー現像器が順次感光体ドラムに対向して各色トナーによる現像を行う。感光体ドラム表面は帯電器によって一様に帯電されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a color image forming apparatus is generally composed of four color toner developing devices of CMYK (cyan, magenta, yellow, and black). The color toner developing device sequentially faces the photosensitive drum and performs development with each color toner. The surface of the photosensitive drum is uniformly charged by a charger.

次に第1色目(例えばマゼンタ)の画像データに応じてオン/オフ制御された露光装置によってレーザビームを露光走査させることで感光体ドラムに第1色目の静電潜像を形成され、第1色目のマゼンタトナー現像器によって現像、可視化される。   Next, the first color electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by exposing and scanning the laser beam with an exposure device controlled on / off according to the image data of the first color (for example, magenta). It is developed and visualized by a magenta toner developer of the color.

この可視化されたトナー像は、中間転写体に1次転写される。この1次転写は、他のトナー(イエロー、シアン、ブラック)についても同様に繰り返され、給紙ユニットから給紙された記録材6に一括で2次転写され、定着器7による定着工程を経て機外に排出される。   This visualized toner image is primarily transferred to the intermediate transfer member. This primary transfer is repeated in the same manner for the other toners (yellow, cyan, black), and is secondarily transferred collectively to the recording material 6 fed from the paper feed unit, followed by a fixing process by the fixing device 7. It is discharged outside the machine.

こうした構成を持つ画像形成装置において、画像処理特性を調整する階調補正方法として、次のような方法が知られている。   In the image forming apparatus having such a configuration, the following method is known as a gradation correction method for adjusting image processing characteristics.

その方法では、まず1つのある特定の階調テストパターンを出力し、出力された階調テストパターンの濃度を画像読取手段にて読み取る。   In this method, one specific gradation test pattern is first output, and the density of the output gradation test pattern is read by the image reading means.

そして、画像形成装置のレーザ出力レベルと読み取った濃度の関係をメモリに記憶し、読み取った濃度がその画像形成装置の理想とするターゲットテーブルと一致するようなγルックアップテーブル(以下、「γLUT」という)を作成する。   The relationship between the laser output level of the image forming apparatus and the read density is stored in a memory, and a γ lookup table (hereinafter referred to as “γLUT”) in which the read density matches the ideal target table of the image forming apparatus. Create).

この階調補正方法により、画像形成装置に搭載されているパーツの劣化による特性変動量や環境条件による変動量に応じて画像品質を安定させることができる。   With this gradation correction method, it is possible to stabilize the image quality in accordance with the characteristic fluctuation amount due to deterioration of parts mounted on the image forming apparatus and the fluctuation amount due to environmental conditions.

また、画像形成動作中に非画像領域に特定のパターンを形成し、そのパターンの濃度を読み取り、その読み取った濃度値に基づいて、画像形成動作毎にγLUTなどの画像形成条件を決定する回路の動作を変更することにより、刻々と変化する画像特性に対して精度よく補正を行う方法も知られている。   Further, a circuit that forms a specific pattern in a non-image area during an image forming operation, reads the density of the pattern, and determines an image forming condition such as a γLUT for each image forming operation based on the read density value. There is also known a method for accurately correcting image characteristics that change every moment by changing the operation.

階調特性は、階調パターンといった濃度情報を複数もった画像特性である濃度情報を光学的検出手段により検出される。   The gradation characteristic is detected by the optical detection means as density information which is an image characteristic having a plurality of density information such as a gradation pattern.

また近年、カラー、モノクロを問わずランニングコストの低下が求められており、例えば従来の有機感光体に比べ100倍近い長寿命であるアモルファルシリコンの感光体を採用した画像形成装置も開発されてきている。   In recent years, there has been a demand for a reduction in running cost regardless of color or monochrome. For example, an image forming apparatus using an amorphous silicon photoconductor that has a lifetime nearly 100 times longer than that of a conventional organic photoconductor has been developed. ing.

アモルファスシリコン感光体は従来の有機感光体と比較してよりシャープな潜像を形成することから、入力画像信号に対してより忠実な画像再現を可能としている(例えば、特許文献1参照)。   The amorphous silicon photoconductor forms a sharper latent image as compared with the conventional organic photoconductor, so that an image reproduction more faithful to the input image signal is possible (for example, see Patent Document 1).

特開2003―195584号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-195584

しかしながら、上述した従来技術では、以下のような課題がある。   However, the above-described conventional technology has the following problems.

上記階調補正手段の階調テストパターン出力時に画像形成装置のハイライト部の濃度がないもしくは、非常に薄い場合、生成されたγルックアップテーブルは、ハイライト部が急峻に立ち上がることになる。つまり、ハイライト部の安定性が低下することを意味している。   If the density of the highlight portion of the image forming apparatus is not or very thin when the tone correction pattern is output by the tone correction means, the highlight portion of the generated γ look-up table will rise sharply. That is, it means that the stability of the highlight portion is lowered.

反射画像濃度におけるハイライトから中間調(約0.1〜0.8)領域における濃度再現性は環境条件の変動や現像剤の使用時間や感光体と現像装置の機械的寸法誤差や本体の振動などが原因により変動しやすい。   The density reproducibility from the highlight in the reflected image density to the halftone (about 0.1 to 0.8) region is due to the fluctuation of the environmental conditions, the usage time of the developer, the mechanical dimensional error of the photosensitive member and the developing device, and the vibration of the main body. It tends to fluctuate depending on the cause.

特にハイライト部における安定した濃度再現性が得られにくいという問題がある。つまり濃度の立ち上がりポイントは変動しやすい。   In particular, there is a problem that it is difficult to obtain stable density reproducibility in a highlight portion. That is, the rising point of the density is likely to fluctuate.

ハイライト部が安定しない状態で、従来技術を適用すると、極ハイライト部が急峻に立ち上がるガンマ補正結果となりやすい。さらに濃度再現カーブの傾きが急峻になるため、濃度安定性が損なわれるという課題があった。   If the conventional technique is applied in a state where the highlight portion is not stable, the gamma correction result in which the extreme highlight portion rises sharply tends to be obtained. Furthermore, since the gradient of the density reproduction curve becomes steep, there is a problem that density stability is impaired.

本発明の目的は、安定した濃度再現性を実現可能なガンマ補正を行う画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that performs gamma correction capable of realizing stable density reproducibility.

上記目的を達成するために、請求項1の画像形成装置は、画像データに示される画素値を示す入力信号値から記録媒体に形成する際に用いる出力信号値に補正するガンマ補正テーブルを用いて画像を形成する画像形成装置であって、階調テストパターンを読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取ることで得られた階調特性曲線における予め定められた範囲内の入力信号値で前記階調特性曲線の傾きが予め定められた閾値より大きくなる信号値を検出する検出手段と、前記検出手段により、前記予め定められた閾値より大きくなる信号値が検出された場合に、前記予め定められた閾値より大きくなる信号値以上の信号値に対応する前記ガンマ補正テーブルを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 uses a gamma correction table for correcting an input signal value indicating a pixel value indicated in image data to an output signal value used when forming on a recording medium. An image forming apparatus for forming an image, comprising: a reading unit that reads a gradation test pattern; and an input signal value within a predetermined range in a gradation characteristic curve obtained by reading by the reading unit. Detecting means for detecting a signal value with which the slope of the characteristic curve is larger than a predetermined threshold; and when the signal value larger than the predetermined threshold is detected by the detecting means, the predetermined value is detected. Correction means for correcting the gamma correction table corresponding to a signal value equal to or greater than a signal value greater than a threshold value.

本発明によれば、安定した濃度再現性を実現可能なガンマ補正を行う画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that performs gamma correction capable of realizing stable density reproducibility.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1におけるリーダ画像処理部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the reader image process part in FIG. 図2におけるPGにより生成された階調テストパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gradation test pattern produced | generated by PG in FIG. 画像信号が濃度信号に変換された素の階調特性と、理想とするターゲット階調特性と、補正前の階調特性を理想とするターゲット階調特性にするために生成されたγLUTの特性とを示す図である。The characteristics of the prime gradation characteristic obtained by converting the image signal into the density signal, the ideal target gradation characteristic, and the characteristic of the γLUT generated to make the gradation characteristic before correction ideal. FIG. 図2のCPUにより実行されるLUT生成処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the LUT production | generation process performed by CPU of FIG. 図2における操作パネルに表示される指示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the instruction | indication screen displayed on the operation panel in FIG. 図1のプリンタ部においてγLUTを補正するための構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration for correcting a γLUT in the printer unit of FIG. 1. 図1における感光ドラムに形成されたパッチパターンの濃度を各色の面積階調により段階的に変えていったときの、フォトセンサの出力と出力画像濃度との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between an output of a photosensor and an output image density when the density of a patch pattern formed on the photosensitive drum in FIG. 1 is changed stepwise according to the area gradation of each color. 図7におけるCPUにより実行される目標値設定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the target value setting process performed by CPU in FIG. 図2におけるCPUにより実行される急峻補正処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the steep correction process performed by CPU in FIG. ハイライトポイントであるか否かの判別を説明するための図である。It is a figure for demonstrating determination of whether it is a highlight point. γLUTを生成するためのターゲットを示す図である。It is a figure which shows the target for producing | generating γLUT. 累積色差リニアにおいて出力信号を変えないように入力信号を変更する場合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example in the case of changing an input signal so that an output signal may not be changed in cumulative color difference linear.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置100の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

図1のリーダー部200において、原稿台ガラス102に置かれた原稿101は光源103によって照射され、原稿101の画像(以下、「原稿画像」という)は光学系104を介してCCDセンサ105に結像される。   In the reader unit 200 of FIG. 1, a document 101 placed on a platen glass 102 is irradiated by a light source 103, and an image of the document 101 (hereinafter referred to as “document image”) is connected to a CCD sensor 105 via an optical system 104. Imaged.

CCDセンサ105は3列に配列されたレッド、グリーン、ブルーのCCDラインセンサー群により、ラインセンサー毎にレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。これらの読み取り光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿画像をライン毎の電気信号データ列に変換する。   The CCD sensor 105 generates red, green, and blue color component signals for each line sensor by a group of red, green, and blue CCD line sensors arranged in three rows. These reading optical system units convert the document image into an electric signal data string for each line by scanning in the direction of the arrow.

また原稿台ガラス102には、原稿101の位置をつき当てて、原稿101の斜め置かれを防ぐつき当て部材107と、その原稿台ガラス102面にCCDセンサ105の白レベルを決定するためと、CCDセンサ105のスラスト方向のシェーディングを行うための、基準白色板106が配置してある。   Further, a contact member 107 that contacts the position of the document 101 to prevent the document 101 from being obliquely placed on the document table glass 102 and a white level of the CCD sensor 105 on the surface of the document table glass 102 are determined. A reference white plate 106 is disposed for shading the CCD sensor 105 in the thrust direction.

CCDセンサ105から出力された画像信号は、リーダ画像処理部108にて画像処理された後、プリンタ部300に送られ、プリンタ制御部109で画像処理される。   The image signal output from the CCD sensor 105 is subjected to image processing by the reader image processing unit 108, then sent to the printer unit 300, and image processing is performed by the printer control unit 109.

プリンタ部300において、コロナ帯電器8は、バイアスを印加することで、感光体ドラム4の表面を一様に負極性に帯電させる。   In the printer unit 300, the corona charger 8 applies a bias to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 4 to a negative polarity.

プリンタ制御部109に含まれるレーザドライバは、画像信号に基づきレーザ光源110を制御し、レーザ光源110から出力されたレーザ光はポリゴンミラー1及びミラー2により反射され、一様に帯電された感光体ドラム4に照射される。   The laser driver included in the printer control unit 109 controls the laser light source 110 based on the image signal, and the laser light output from the laser light source 110 is reflected by the polygon mirror 1 and the mirror 2 and is uniformly charged. The drum 4 is irradiated.

レーザ光の走査により潜像が形成された感光体ドラム4は、図中に示す矢印の方向に回転する。回転式現像器3は上記静電潜像を可視像化し、回転式現像器3は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の現像器3M、3C、3Y、3Kで構成されている。   The photosensitive drum 4 on which a latent image is formed by scanning with laser light rotates in the direction of the arrow shown in the figure. The rotary developing unit 3 visualizes the electrostatic latent image, and the rotary developing unit 3 includes developing units 3M, 3C, 3Y, and 3K for magenta, cyan, yellow, and black.

4つの現像器3M,3C,3Y,3Kは回転式現像器3に着脱可能に保持されており、画像形成の際には回転式現像器3に保持された状態で回転軸を中心に回転する。例えば現像器3Mのスリーブが感光体ドラム4に対して微小間隔(400μm程度)をもって対向し、感光体ドラム4に対して可視像の形成を行う。異なる色のトナー像、例えばシアントナー像やイエロートナー像の現像を行う際には同様に回転駆動の後、感光体ドラム4に対向した位置で停止して現像が行われる。   The four developing units 3M, 3C, 3Y, and 3K are detachably held by the rotary developing unit 3, and rotate around the rotation axis while being held by the rotary developing unit 3 during image formation. . For example, the sleeve of the developing device 3M is opposed to the photosensitive drum 4 with a minute interval (about 400 μm), and a visible image is formed on the photosensitive drum 4. When developing different color toner images, for example, a cyan toner image or a yellow toner image, similarly, after rotation driving, the development is stopped and stopped at a position facing the photosensitive drum 4.

以上の現像動作が終了すると、回転式現像器3の4つの現像器のスリーブが感光体ドラム4に当接しない位置まで回転式現像器3が離間し、この位置をホームポジションとする。   When the above developing operation is completed, the rotary developing device 3 is separated to a position where the sleeves of the four developing devices of the rotary developing device 3 do not come into contact with the photosensitive drum 4, and this position is set as the home position.

このようにホームポジションを設定することで、不用意に回転式現像器3のトナーが感光体ドラム4の表面に付着するのを防ぐとともに、回転式現像器3に収納されている他の色の現像器にトナーが混入することを防ぐことができる。   By setting the home position in this way, the toner of the rotary developing device 3 is prevented from inadvertently adhering to the surface of the photosensitive drum 4 and other colors stored in the rotary developing device 3 can be prevented. It is possible to prevent toner from entering the developing device.

各色の画像信号に基づいて感光体ドラム4に形成されたトナー像は、順次中間転写体5に転写され、フルカラーの場合には、4色のトナーが中間転写体5に転写された後、給紙ユニットから給紙された記録材6に一括で転写され、定着器7による定着工程を経て機外に排出される。   The toner images formed on the photosensitive drum 4 based on the image signals of the respective colors are sequentially transferred to the intermediate transfer member 5, and in the case of full color, the four color toners are transferred to the intermediate transfer member 5 and then supplied. The recording material 6 fed from the paper unit is transferred to the recording material 6 at a time, and is discharged to the outside through a fixing process by the fixing device 7.

定着器7は、記録材6のトナー像を加熱定着させるものであり、記録材6に熱を加えるための定着ローラと、記録材6を定着ローラに圧接させるための加圧ローラで構成されている。   The fixing device 7 heats and fixes the toner image of the recording material 6, and includes a fixing roller for applying heat to the recording material 6 and a pressure roller for pressing the recording material 6 against the fixing roller. Yes.

クリーニング装置9は、回転式現像器3によって可視化された像が記録材に転写された後、感光体ドラム4の残トナーをクリーニングするものであり、廃トナーはクリーニング容器に蓄えられ、満杯になった段階で交換処理される。   The cleaning device 9 cleans the residual toner on the photosensitive drum 4 after the image visualized by the rotary developing device 3 is transferred to the recording material, and the waste toner is stored in a cleaning container and becomes full. It is exchanged at the stage.

また感光体ドラム4に形成されたトナーパッチパターンの反射光量を検出するための、LED光源10とフォトダイオード11を設けている。LED光源10からの光は約960nmに主波長をもつ。   Further, an LED light source 10 and a photodiode 11 for detecting the amount of reflected light of the toner patch pattern formed on the photosensitive drum 4 are provided. The light from the LED light source 10 has a dominant wavelength at about 960 nm.

図2は、図1におけるリーダ画像処理部108の概略構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the reader image processing unit 108 in FIG.

図2において、CPU508は、リーダ画像処理部108全体を制御する。また、CCDセンサ105により読み込まれた原稿画像の輝度信号は、A/D変換部502に入力されデジタル信号に変換される。このデジタル輝度信号はシェーディング部503に送られ、CCDセンサ105個々の素子の感度に関するバラツキによる光量ムラがシェーディング補正される。このシェーディング補正により、CCDセンサ105の測定再現性が向上する。   In FIG. 2, the CPU 508 controls the entire reader image processing unit 108. The luminance signal of the original image read by the CCD sensor 105 is input to the A / D conversion unit 502 and converted into a digital signal. This digital luminance signal is sent to the shading unit 503, and the unevenness in the amount of light due to variations in the sensitivity of each element of the CCD sensor 105 is subjected to shading correction. This shading correction improves the measurement reproducibility of the CCD sensor 105.

シェーディング部503で補正された輝度信号は、さらにLOG変換部504によりLOG変換される。続いて、LOG変換された信号は、γLUT505(ガンマ補正テーブル)によって、画像形成装置が理想とする濃度特性と、γ特性に従って処理された出力画像濃度特性とが一致するように画像信号が補正される。こうして補正された画像信号は、プリンタ部300に送信され、画像形成される。このように、本実施の形態に係る画像形成装置100は、画像データに示される画素値を示す入力信号値から記録媒体に形成する際に用いる出力信号値に補正するガンマ補正テーブルを用いて画像を形成する。   The luminance signal corrected by the shading unit 503 is further LOG converted by the LOG conversion unit 504. Subsequently, the LOG-converted signal is corrected by the γLUT 505 (gamma correction table) so that the ideal density characteristic of the image forming apparatus matches the output image density characteristic processed according to the γ characteristic. The The image signal corrected in this way is transmitted to the printer unit 300 to form an image. As described above, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment uses the gamma correction table for correcting the input signal value indicating the pixel value indicated in the image data to the output signal value used when forming on the recording medium. Form.

操作パネル507は、ユーザに情報を表示したり、ユーザによる操作が行われる。メモリ509には、各種プログラムやデータが記憶される。PG506は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック4色分の64階調の階調テストパターンを生成するパターンジェネレータである。図3は、図2におけるPG506により生成された階調テストパターンの一例を示す図である。   The operation panel 507 displays information to the user and is operated by the user. The memory 509 stores various programs and data. A PG 506 is a pattern generator that generates a gradation test pattern having 64 gradations for four colors of cyan, magenta, yellow, and black. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the gradation test pattern generated by the PG 506 in FIG.

図4は、画像信号が濃度信号に変換された素の階調特性と、理想とするターゲット階調特性と、補正前の階調特性を理想とするターゲット階調特性にするために生成されたγLUTの特性とを示す図である。   FIG. 4 is generated in order to obtain an ideal target gradation characteristic that is an original gradation characteristic obtained by converting an image signal into a density signal, an ideal target gradation characteristic, and a gradation characteristic before correction. It is a figure which shows the characteristic of (gamma) LUT.

図4において、入力信号値を出力信号値に補正するγLUTの特性は、素の階調特性に対してターゲット階調特性で線対称となるような特性となっている。   In FIG. 4, the characteristic of the γLUT for correcting the input signal value to the output signal value is such that the target gradation characteristic is line symmetric with respect to the original gradation characteristic.

図5は、図2のCPU508により実行されるLUT生成処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of LUT generation processing executed by the CPU 508 of FIG.

図5において、PG506により生成された階調テストパターンを記録材に形成する(ステップS201)。次に、図6に示される画面が表示される。図6は、図2における操作パネル507に表示される指示画面の一例を示す図である。   In FIG. 5, a gradation test pattern generated by PG 506 is formed on a recording material (step S201). Next, the screen shown in FIG. 6 is displayed. FIG. 6 is a diagram showing an example of an instruction screen displayed on operation panel 507 in FIG.

この画面に従ってユーザまたはサービスマンにより図3に示した階調テストパターンが形成された記録材が原稿台ガラス102に置かれ、読み込み開始ボタンが押下されると階調テストパターンが形成された記録材を読み取る(ステップS202)。   According to this screen, the recording material on which the gradation test pattern shown in FIG. 3 is formed by the user or service person is placed on the platen glass 102, and the recording material on which the gradation test pattern is formed when the reading start button is pressed. Is read (step S202).

次いで、読み取られた階調テストパターンは、CCDセンサ105で光量信号に変換され、LOG変換され、読み取り濃度データとして、これをメモリ509に記憶する(ステップS203)。   Next, the read gradation test pattern is converted into a light amount signal by the CCD sensor 105, subjected to LOG conversion, and stored as read density data in the memory 509 (step S203).

そして、濃度データに示される濃度とレーザ出力レベルとの関係と、レーザ出力レベルとターゲット特性の関係より、γLUTを生成し(ステップS204)、これをγLUT505として本処理を終了する。   Then, a γLUT is generated from the relationship between the density and the laser output level indicated in the density data, and the relationship between the laser output level and the target characteristic (step S204), and this process is terminated with this γLUT505.

図7は、図1のプリンタ部300においてγLUTを補正するための構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration for correcting the γLUT in the printer unit 300 of FIG.

図7において、フォトセンサ40は、図1で説明したLED光源10とフォトダイオード11をまとめて表現したものである。このフォトセンサ40は、感光体ドラム4からの正反射光のみを検出するようになっており、図7の構成によって感光体ドラム4に形成されたパッチパターンの濃度を検出するようになっている。このフォトセンサ40は、後述する階調テストパターンを読み取る読取手段に対応する。   In FIG. 7, the photosensor 40 represents the LED light source 10 and the photodiode 11 described in FIG. 1 together. The photo sensor 40 detects only the regular reflection light from the photosensitive drum 4, and detects the density of the patch pattern formed on the photosensitive drum 4 by the configuration of FIG. . The photosensor 40 corresponds to a reading unit that reads a gradation test pattern described later.

フォトセンサ40に入射された感光体ドラム4からの近赤外光は、フォトセンサ40により電気信号に変換され、電気信号はA/D変換回路41により0〜5Vの出力電圧を0〜255レベルのデジタル信号に変換される。そして、テーブル42aを用いて濃度換算回路42により濃度に変換され、CPU708に出力される。   Near-infrared light from the photosensitive drum 4 incident on the photosensor 40 is converted into an electric signal by the photosensor 40, and the electric signal is converted to an output voltage of 0 to 5 V by the A / D conversion circuit 41 from 0 to 255 levels. Converted to a digital signal. Then, the density is converted into a density by the density conversion circuit 42 using the table 42 a and output to the CPU 708.

図8は、図1における感光体ドラム4に形成されたパッチパターンの濃度を各色の面積階調により段階的に変えていったときの、フォトセンサ40の出力と出力画像濃度との関係を示す図である。   FIG. 8 shows the relationship between the output of the photosensor 40 and the output image density when the density of the patch pattern formed on the photosensitive drum 4 in FIG. 1 is changed stepwise by the area gradation of each color. FIG.

図8においては、トナーが感光体ドラム4に付着していない状態におけるフォトセンサ40の出力を5Vとしているので、255レベルに設定されていることとなる。   In FIG. 8, since the output of the photosensor 40 in a state where the toner is not attached to the photosensitive drum 4 is 5 V, it is set to the 255 level.

図8に示されるように、いずれのトナーにおいても、トナーによる面積被覆率が大きくなり画像濃度が大きくなるに従い、フォトセンサ40からの出力が小さくなる。   As shown in FIG. 8, in any toner, the output from the photosensor 40 decreases as the area coverage by the toner increases and the image density increases.

これらの特性から、各色専用のフォトセンサ40からの出力から濃度信号に変換するテーブル42aを持つことにより、各色とも精度良く濃度信号を読み取ることができる。   From these characteristics, by having a table 42a for converting the output from the photosensor 40 dedicated to each color into a density signal, it is possible to read the density signal with high accuracy for each color.

図9は、図7におけるCPU708により実行される目標値設定処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of target value setting processing executed by the CPU 708 in FIG.

図9における処理は、図5のLUT生成処理で生成されたLUTを用いた色再現性を安定させるために目標値を設定する処理である。   The process in FIG. 9 is a process for setting a target value in order to stabilize color reproducibility using the LUT generated by the LUT generation process in FIG.

図9において、パッチパターンを感光体ドラム4に形成し、それをフォトセンサ40により読み取る(ステップS301)。次いで、図7で説明した構成により、濃度を検出し(ステップS302)、上述したγLUTにより得られた値を目標値として設定して(ステップS303)、本処理を終了する。   In FIG. 9, a patch pattern is formed on the photosensitive drum 4 and is read by the photosensor 40 (step S301). Next, with the configuration described with reference to FIG. 7, the density is detected (step S302), the value obtained by the above-described γLUT is set as the target value (step S303), and this process ends.

図10、図2におけるCPU508により実行される急峻補正処理の手順を示すフローチャートである。   5 is a flowchart showing a procedure of steep correction processing executed by a CPU 508 in FIGS. 10 and 2.

図10において、図3に示したパッチパターンが形成された記録紙をを読み取り、濃度を検出する(ステップS101)。ここでは、γLUTを用いた補正は行われない。   In FIG. 10, the recording paper on which the patch pattern shown in FIG. 3 is formed is read, and the density is detected (step S101). Here, the correction using the γLUT is not performed.

次いで、検出した濃度から階調特性を求め、急峻か否か判別する(ステップS102)。この判別方法については後述する。ステップS102の判別の結果、急峻ではないときは(ステップS102でNO)、図5で生成されたLUTのままとして、本処理を終了する。   Next, the gradation characteristic is obtained from the detected density, and it is determined whether or not it is steep (step S102). This determination method will be described later. If the result of determination in step S102 is not steep (NO in step S102), the LUT generated in FIG.

一方、ステップS102の判別の結果、急峻であるときは(ステップS102でYES)、ハイライトポイントを取得し(ステップS103)、ハイライトポイントから補正したγLUTを生成し(ステップS104)、信号値を変換して(ステップS105)、本処理を終了する。   On the other hand, if the result of determination in step S102 is steep (YES in step S102), a highlight point is acquired (step S103), a γLUT corrected from the highlight point is generated (step S104), and the signal value is Conversion is performed (step S105), and this process ends.

上述したステップS102の判別処理について説明する。   The discrimination process in step S102 described above will be described.

図11は、ハイライトポイントであるか否かの判別を説明するための図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining determination of whether or not a highlight point.

図11に示されるように、肌色や階調に敏感なハイライト濃度部から中濃度部にかけての各々のレーザ出力レベルnにおいて、補正前の階調特性曲線の傾きFnを求める。本実施の形態では、ハイライト濃度部から中濃度部を入力信号値0から32と定義している。   As shown in FIG. 11, the slope Fn of the gradation characteristic curve before correction is obtained at each laser output level n from the highlight density part to the medium density part that is sensitive to skin color and gradation. In the present embodiment, the highlight density portion to medium density portion are defined as input signal values 0 to 32.

急峻であると言うことは、傾きFnが大きいことを示している。そこで、Fnが閾値Xを超えるか否かによって、下凸急峻であるか否かを判別する。この判別は、ハイライト部から中濃度部の全てのレーザ出力レベルにおいて行われる。なお、閾値Xが小さいほど、生成されるγLUTは急峻になることがわかっている。このように、上述したステップS102は、フォトセンサ40により読み取ることで得られた階調特性曲線における予め定められた範囲内(0(最小信号値)〜32(予め定められた信号値))で階調特性曲線の傾きFnが予め定められた閾値Xより大きくなる信号値を検出する検出手段に対応する。   That it is steep indicates that the gradient Fn is large. Therefore, it is determined whether or not it is steep downward depending on whether or not Fn exceeds the threshold value X. This determination is performed at all laser output levels from the highlight portion to the medium concentration portion. It is known that the smaller the threshold value X, the sharper the generated γLUT. As described above, step S102 described above is performed within a predetermined range (0 (minimum signal value) to 32 (predetermined signal value)) in the gradation characteristic curve obtained by reading with the photosensor 40. This corresponds to detection means for detecting a signal value in which the gradient Fn of the gradation characteristic curve is larger than a predetermined threshold value X.

次に、ステップS104の、補正したγLUTを生成する処理について説明する。   Next, the process of generating a corrected γLUT in step S104 will be described.

図12は、γLUTを生成するためのターゲットを示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a target for generating a γLUT.

図12において、ハイライトポイントをn1点とし、ハイライトポイントn1点の入力信号値nから終端までを結ぶ直線をターゲットT1として再設定する。そして、このターゲットになるようにγLUT_n1を生成する。このようにステップS104は、予め定められた閾値Xより大きくなる信号値が検出された場合に、予め定められた閾値Xより大きくなる信号値以上(Fn以上)の信号値に対応するガンマ補正テーブルを補正する補正手段に対応する。   In FIG. 12, the highlight point is n1, and a straight line connecting the input signal value n at the highlight point n1 to the end is reset as the target T1. Then, γLUT_n1 is generated so as to become this target. Thus, step S104 is a gamma correction table corresponding to a signal value greater than or equal to the predetermined threshold value X (Fn or greater) when a signal value greater than the predetermined threshold value X is detected. This corresponds to correction means for correcting.

ターゲットを変更する理由は、従来のターゲットのままでは、不安定なハイライト領域を使用することになり、傾きを小さくしたとしても、濃度不安定性は改善しにくいためである。   The reason for changing the target is that if the conventional target is used as it is, an unstable highlight region is used, and even if the inclination is reduced, it is difficult to improve the density instability.

次に、ステップS105の信号値を変換する処理について説明する。   Next, the process of converting the signal value in step S105 will be described.

この処理は、ターゲットが変更になっているために、従来のターゲット信号域から新たなターゲット信号域への変換する処理である。すなわち入力信号値Sに対して、S’への変換を行う。入出信号が10bitである本件の場合、S’は以下の式で表せる。   This process is a process of converting a conventional target signal area to a new target signal area because the target has been changed. That is, the input signal value S is converted to S ′. In this case where the input / output signal is 10 bits, S ′ can be expressed by the following equation.

S’=(2046−S)/1023*S
この変換式は、ターゲットがリニアな場合に適用できる。一方、印刷で使用されている累積色差リニアと呼ばれる下凸ターゲットの場合も、適当な変換式で対応できる。
S '= (2046-S) / 1023 * S
This conversion formula can be applied when the target is linear. On the other hand, the case of a downward convex target called cumulative color difference linear used in printing can be dealt with by an appropriate conversion formula.

図13は、累積色差リニアにおいて出力信号を変えないように入力信号を変更する場合の一例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of changing the input signal so as not to change the output signal in the accumulated color difference linear.

図13においては、出力信号値Osのまま、入力信号値SをターゲットT1においてS’に変換されていることが示されている。   FIG. 13 shows that the input signal value S is converted to S ′ at the target T1 while maintaining the output signal value Os.

以上説明したステップS104で生成されたγLUTは、新たなγLUT505となる。   The γLUT generated in step S104 described above becomes a new γLUT 505.

なお、上述した実施の形態では、図5の処理で、ユーザまたはサービスマンが階調テストパターンが形成された記録材を原稿台ガラス102に置くなど、人による作業が発生している。   In the above-described embodiment, in the process of FIG. 5, a human or service person places a recording material on which the gradation test pattern is formed on the platen glass 102 and a human operation has occurred.

そこで、中間転写体5に階調テストパターンを転写し、それをフォトセンサ40で読み取るようにしてもよい。   Therefore, the gradation test pattern may be transferred to the intermediate transfer member 5 and read by the photosensor 40.

すなわち、図5のステップS201で実行される記録材への階調パターンの形成に代えて、記録材には形成せずに、中間転写体5に階調パターンを形成する処理とする。そして、ステップS202で、記録材から読み取ることに代えて、中間転写体5から階調パターンを読み取るようにする。   That is, instead of forming the gradation pattern on the recording material executed in step S201 in FIG. 5, the gradation pattern is formed on the intermediate transfer body 5 without forming it on the recording material. In step S202, the gradation pattern is read from the intermediate transfer member 5 instead of reading from the recording material.

ステップS202の後に実行されるステップS203,204の処理をそのまま実行し、また図10の処理もそのまま適用できる。   The processing of steps S203 and 204 executed after step S202 is executed as it is, and the processing of FIG. 10 can also be applied as it is.

このように、本実施の形態では、読取手段をCCDセンサ105とするときは、階調テストパターンが形成された記録媒体から階調テストパターンを読み取る。一方、読取手段をフォトセンサ40とするときは、像担持体から階調テストパターンが転写された中間転写体5から階調テストパターンを読み取るようになっている。   As described above, in this embodiment, when the reading unit is the CCD sensor 105, the gradation test pattern is read from the recording medium on which the gradation test pattern is formed. On the other hand, when the reading means is the photo sensor 40, the gradation test pattern is read from the intermediate transfer body 5 on which the gradation test pattern is transferred from the image carrier.

さらに、上述した実施の形態では、反射型のセンサが用いられたが、中間転写体5、転写ベルトなどに、透過性の高い材料を用いれば、透過型センサによる構成も当然適用可能である。   Further, in the above-described embodiment, the reflection type sensor is used. However, if a highly transmissive material is used for the intermediate transfer body 5, the transfer belt, etc., a configuration using the transmission type sensor can be naturally applied.

また、図5の処理が実行されない場合、本体設置時に出荷段階で仮のγLUTを暫定的に設定しておき、実際の運用時に、図10の処理が実行されることで、補正されたγLUTが生成されることとなる。   If the process of FIG. 5 is not executed, a provisional γLUT is provisionally set at the shipping stage at the time of installation of the main body, and the corrected γLUT is obtained by executing the process of FIG. 10 during actual operation. Will be generated.

上述した実施の形態では、予め設定された枚数(例えば1000枚)ごとに画像形成装置の階調特性の検出を行うようにしている。また、本実施の形態では、記録材の階調パターンを読み取ることによって階調特性を検知しているため、転写や定着、記録材などによる階調特性への影響を加味した画像形成装置全体での階調特性の形状を反映した補正が可能となる。   In the embodiment described above, the gradation characteristics of the image forming apparatus are detected for each preset number of sheets (for example, 1000 sheets). In this embodiment, since the gradation characteristics are detected by reading the gradation pattern of the recording material, the entire image forming apparatus that takes into account the influence on the gradation characteristics due to transfer, fixing, recording material, etc. The correction reflecting the shape of the gradation characteristic can be performed.

本実施の形態による効果として、ハイライトポイントが16であったときの入力信号20での濃度安定性が従来約ΔD0.15(Xrite504を用いて測定)であったものが、約ΔD0.09とすることができた。   As an effect of the present embodiment, the density stability at the input signal 20 when the highlight point is 16 is conventionally about ΔD0.15 (measured using Xrite 504), which is about ΔD0.09. We were able to.

以上説明した実施の形態により、画像形成装置100に搭載されているパーツの劣化や環境変動に依らず画像形成装置の階調特性に応じた補正がリアルタイムで可能となる。   According to the embodiment described above, correction according to the gradation characteristics of the image forming apparatus can be performed in real time regardless of the deterioration of the parts mounted on the image forming apparatus 100 or the environmental change.

5 中間転写体
100 画像形成装置
105 CCDセンサ
108 リーダ画像処理部
200 リーダ部
300 プリンタ部
505 γLUT
506 PG
508 CPU
509 メモリ
5 Intermediate transfer body 100 Image forming apparatus 105 CCD sensor 108 Reader image processing unit 200 Reader unit 300 Printer unit 505 γLUT
506 PG
508 CPU
509 memory

Claims (3)

画像データに示される画素値を示す入力信号値から記録媒体に形成する際に用いる出力信号値に補正するガンマ補正テーブルを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
階調テストパターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段により読み取ることで得られた階調特性曲線における予め定められた範囲内の入力信号値で前記階調特性曲線の傾きが予め定められた閾値より大きくなる信号値を検出する検出手段と、
前記検出手段により、前記予め定められた閾値より大きくなる信号値が検出された場合に、前記予め定められた閾値より大きくなる信号値以上の信号値に対応する前記ガンマ補正テーブルを補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms an image using a gamma correction table that corrects an input signal value indicating a pixel value indicated in image data to an output signal value used when forming on a recording medium,
Reading means for reading a gradation test pattern;
Detecting means for detecting a signal value at which an inclination of the gradation characteristic curve is larger than a predetermined threshold value with an input signal value within a predetermined range in the gradation characteristic curve obtained by reading by the reading means; ,
Correction means for correcting the gamma correction table corresponding to a signal value greater than or equal to a signal value greater than the predetermined threshold when the detection means detects a signal value greater than the predetermined threshold. An image forming apparatus comprising:
前記読取手段は、前記階調テストパターンが形成された記録媒体、または像担持体から前記階調テストパターンが転写された転写体から前記階調テストパターンを読み取ることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The gradation test pattern is read from a recording medium on which the gradation test pattern is formed or a transfer body on which the gradation test pattern is transferred from an image carrier. Image forming apparatus. 前記予め定められた範囲内は、最小信号値から予め定められた信号値であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined range is a signal value determined in advance from a minimum signal value.
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